DE3618827A1 - Schaltventil zur beeinflussung des reifendruckes eines fahrzeugrades - Google Patents
Schaltventil zur beeinflussung des reifendruckes eines fahrzeugradesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltventil zur Beeinflussung
des Reifendruckes eines Fahrzeugrades, mit den Merkmalen
des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Ein Schaltventil dieser Art ist aus der DE-OS 25 44 555
- Fig. 2 - bekannt. Es bildet das übliche, am Fahrzeug
rad außenliegende Füllventil, in dessen Gehäuse koaxial
zum selbstschließenden Ventilglied der zu seiner Betäti
gung dienende Betätigungskolben geführt ist. Am Ventil
gehäuse ist koaxial zum Betätigungskolben der Versorgungs
kanal angeschlossen. Der Betätigungskolben ist von einem
Axialkanal durchsetzt. Zum Erhöhen des Reifendruckes wird
der Betätigungskolben mit Druckluft beaufschlagt, wodurch
dieser das Ventilglied in seine Offenstellung steuert.
Gleichzeitig strömt dabei Druckluft durch den Axialkanal
des Betätigungskolbens in den Reifen ein.
Zum Vermindern des Reifendruckes wird der Betätigungs
kolben gleichfalls mittels Druckluft zum Öffnen des
Schaltventils beaufschlagt. Hierbei wird dem Schalt
ventil jedoch Luft mit einem Druck zugeführt, der zwar
zur Erzeugung der zum Öffnen des Ventils erforderlichen
Kolbenkraft ausreicht, jedoch auch ein Abströmen der unter
höherem Druck stehenden Luft aus dem Fahrzeugreifen zu
läßt.
Bedingt durch die im Versorgungskanal mit verhältnismäßig
niedrigem Druck anstehende Luft vollzieht sich dabei die
Reifenentlüftung entsprechend langsam, wozu auch der ge
ringe Querschnitt der Ventilöffnung mit beiträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltventil
zur Beeinflussung des Reifendruckes eines Fahrzeugrades
mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 erläuterten Merk
malen anzugeben, das eine kurzfristig durchführbare Reifen
be- und -entlüftung ermöglicht und sich durch eine gegen
über äußeren Einwirkungen sichere Anordnung und einfache
Anschlußmöglichkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Ventilglied und Betätigungskolben des erfindungsgemäßen
Schaltventils befinden sich somit innerhalb eines Fahr
zeugrades im Bereich des dasselbe lagernden Achsteils,
wobei zur Be- und Entlüftung des Reifens sowie zur Ver
stellung des Betätigungskolbens zum Öffnen des Schalt
ventils getrennte Kanäle vorgesehen sind, für die auf
die Anordnung spezieller Leitungen verzichtet werden
kann.
Der Durchlaßquerschnitt der Ventilöffnung kann dabei um
ein Vielfaches größer als bei einem üblichen Reifenfüll
ventil gewählt werden, wobei zum Entlüften der Versorgungs
kanal direkt mit der Atmosphäre verbunden wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
von Unteransprüchen.
Neben der Konstruktion gemäß DE-OS 25 44 555, von der die
Erfindung ausgeht, ist aus der DE-OS 31 27 646 bereits
eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Fahrzeug
reifens bekannt, die einen die Radnabe und ein an deren
Rückseite befestigtes Vorgelege-Abtriebszahnrad axial
durchsetzenden Raum aufweist, dessen innenliegendes Ende
gegenüber einem das Fahrzeugrad lagernden Achsteil abge
dichtet ist. In diesen Raum ragt ein hohlzylindrischer
Ansatz des Achsteiles hinein, der einen mit einem im
Achsteil vorgesehenen Luftkanal verbindenden Anschluß
nippel bildet.
Bei dieser Konstruktion ist am Fahrzeugrad bzw. im ange
sprochenen Raum kein selbstschließendes Ventil vorgesehen,
sondern der Reifendruck wird über eine außerhalb des Fahr
zeugrades vorgesehene Luftquelle und ein Ventil aufrecht
erhalten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand eines Teillängsschnittes durch eine Fahrzeugrad
lagerung, beispielsweise einer angetriebenen Portalachse,
dargestellt.
An einer angetriebenen Portalachse 10 ist am Achsschenkel
12 ein an der Rückseite einer nichtgezeigten Radnabe eines
gelenkten Fahrzeugrades befestigtes Vorgelege-Abtriebs
zahnrad 14 mittels eines Wälzlagers 16 gelagert. Bei
einem nichtgelenkten Fahrzeugrad tritt an die Stelle des
Achsschenkels 12 ein Achsgehäuseflansch.
Zum Erhöhen oder Verringern des Luftdruckes im Radreifen
dient ein als Ganzes mit 18 bezeichnetes Schaltventil,
das unter anderem eine selbstschließende Schließvorrich
tung 19 sowie einen Betätigungskolben 20 aufweist. Diese
Komponenten des Schaltventils 18 sind in einem die Rad
nabe und das Vorgelege-Abtriebszahnrad 14 axial durch
setzenden Raum 22 hintereinander angeordnet, der durch
den Innenkanal 24 einer koaxial zur Radachse vorgesehenen
Hülse 26 gebildet ist, die mit ihrem, gemäß der Zeichnung,
linken bzw. äußeren Hülsenendstück in der Radnabe und
mit ihrem rechten bzw. inneren Hülsenendstück 26′ in einer
Nabenbohrung 28 des Vorgelege-Abtriebszahnrades 14 dreh
fest und abgedichtet gehalten ist.
In das nicht dargestellte Hülsenendstück ist ein Anschluß
nippel eingeschraubt, von dem eine mit dem Innenraum des
Radreifens verbundene Luftleitung weggeführt ist. Das
Hülsenendstück 26′ endet innerhalb der Nabenbohrung 28,
in die ein zu dieser koaxialer, zylindrischer Ansatz
des Achsschenkels 12 hineinragt, dessen Außendurchmesser
kleiner als der Innendurchmesser der Nabenbohrung 28 ist.
Eine in die Nabenbohrung 28 eingesetzte Ringdichtung 32
liegt am Außenumfang des zylindrischen Ansatzes 30 ab
dichtend an und schließt damit auch den Raum 22 im Be
reich des rechten Hülsenendstückes 26′ nach außen dicht
ab. Ein Innensprengring 34 hält die Ringdichtung 32 in der
Nabenbohrung 28.
Die Schließvorrichtung 19 weist beispielsweise einen ring
förmigen Ventilsitz 36 sowie ein scheibenförmiges Ventil
glied 38 auf, das durch eine Druckfeder 40 an den Ventil
sitz 36 angepreßt wird. Es handelt sich somit um eine
selbstschließende Vorrichtung, die sich selbsttätig öffnet,
sobald sie mit Druckluft zur Erhöhung des Reifeninnendruckes
beaufschlagt wird und dabei die durchmessermäßig groß aus
gelegte Durchlaßöffnung 42 freigibt.
Zwischen der Schließvorrichtung 19 und dem zylindrischen
Ansatz 30 des Achsschenkels 12 befindet sich der Betätigungs
kolben 20 der in einem zylindrischen Abschnitt 24′ des
Hülseninnenkanales 24 abgedichtet verschiebbar,jedoch
unverdrehbar angeordnet ist. Zu diesem Zweck greift ein
am Innenumfang des zylindrischen Abschnittes 24′ des
Hülseninnenkanales 24 vorstehender stiftförmiger Mit
nehmer in eine äußere Längsnut 46 des Betätigungskolbens
20 ein, der in Richtung Ventilglied 38 gegen die Wirkung
einer Rückstellfeder 48 verstellbar ist und mit seinem,
gemäß der Zeichnung, linken Endstück die Durchlaßöffnung
42 zu durchgreifen vermag, um das Ventilglied 38 vom
Ventilsitz 36 abheben zu können.
Der Betätigungskolben 20 ist von einem Axialkanal 50 durch
drungen, in welchem der zylindrische Ansatz 30 des Achs
schenkels 12 mit einem im Durchmesser entsprechend ver
kleinerten, zylindrischen Endstück 52 mittels einer Ring
dichtung 54 abgedichtet hineinragt. Der Betätigungskolben
20 ist demgemäß auf dem zylindrischen Endstück 52 axial
verschiebbar und dessen in der Zeichnung gezeigte, das
Ventilglied 38 freigebende Ausgangsstellung ist durch
einen in den zylindrischen Abschnitt 24′ des Hülsen
innenkanales 24 eingesetzten Anschlagring 56 definiert.
In dieser Ausgangsstellung befindet sich zwischen dem
Betätigungskolben 20 und der Stirnfläche 58 des zylin
drischen Ansatzes 30 ein Zwischenraum 60, in welchen ein
im Achsschenkel 12 vorgesehener und an der Stirnfläche
58 des zylindrischen Ansatzes 30 austretender Steuer
kanal 62, vorzugsweise Luftzuführkanal, ausmündet.
Der zylindrische Ansatz 30, einschließlich seines End
stückes 52, ist axial von einem im Achsschenkel 12 vor
gesehenen Versorgungskanal 64 durchdrungen. Beide Kanäle
62 und 64 stehen über jeweils eine Leitung 62′ bzw. 64′
mit einem Steuerventil 66 in Verbindung, mit dessen
Hilfe sich der Reifeninnendruck regeln läßt.
Zum Erhöhen des Reifeninnendruckes kann es gegebenen
falls ausreichend sein, lediglich den Versorgungskanal
64 mit der Druckluftquelle zu verbinden, sofern der
Luftdruck ausreichend groß ist, um das Ventilglied 38
in seine Offenstellung zu steuern.
Bevorzugt ist die Konstruktion jedoch so getroffen, daß
zum Erhöhen des Reifeninnendruckes über das Steuerventil
66 und die Leitungen 62′ und 64′ sowohl dem Steuerkanal
62 als auch dem Versorgungskanal 64 Druckluft zugeführt
wird. Zu diesem Zweck ist das Steuerventil 66 in die
Schaltstellung I zu steuern. In diesem Falle strömt
Druckluft in den Zwischenraum 60 ein, wodurch das Ventil
glied 38 durch den Betätigungskolben 20 in seine Offen
stellung gesteuert und Druckluft über den Versorgungs
kanal 64 dem Reifen zugeführt wird.
Zum Vermindern des Reifeninnendruckes ist das Steuerventil
66 in seine Schaltstellung II zu steuern. In diesem Falle
wird über die Leitung 62′ und den Steuerkanal 62 dem
Zwischenraum 60 zum Öffnen der Schließvorrichtung 19
Druckluft zugeführt. Die aus der geöffneten Schließvor
richtung 19 ausströmende Luft kann dabei über den Ver
sorgungskanal 64, die Leitung 64′ und das Steuerventil
66 in die Atmosphäre abströmen. Ist eine gewünschte Druck
verminderung erreicht, läßt sich durch Einstellen des
Steuerventils 66 in seine Schaltstellung III die Zu
fuhr von Druckluft in den Zwischenraum 60 unterbinden,
wobei jedoch die Verbindung des Versorgungskanales 64
und der Leitung 64′ mit der Atmosphäre weiterhin auf
rechterhalten bleibt und sich dadurch die Schließvor
richtung 19 wieder schließen und sich somit ein ge
wünschter, veränderter Reifeninnendruck aufrechter
halten läßt.
Die den Luftfluß steuernden Teile sind bei dieser Konstruktion
von außen geschützt untergebracht, speziell zu verlegende
Luftzuführungsleitungen am Rad sind nicht erforderlich und
der verhältnismäßig große Querschnitt der Durchlaßöffnung
42 erlaubt ein kurzfristiges Erhöhen oder Verringern des
Reifeninnendruckes.
Claims (3)
1. Schaltventil zur Beeinflussung des Reifendruckes eines
Fahrzeugrades, mit einem einerseits an den Reifeninnenraum
und andererseits an einen Versorgungskanal angeschlossenen
Ventilgehäuse, das ein mittels eines druckmittelbeauf
schlagten Betätigungskolbens gegen den Reifeninnendruck
in eine Offenstellung steuerbares, selbstschließendes
Ventilglied aufweist und mit einem den Betätigungs
kolben durchsetzenden Axialkanal, durch den die über
den Versorgungskanal ein- bzw. abströmende Reifenluft
hindurchgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilgehäuse einen die Radnabe axial durch
setzenden Raum (22) aufweist, dessen innenliegendes Ende
gegenüber einem das Fahrzeugrad lagernden Achsteil (12)
abgedichtet ist, der mit einem nichttragenden, vom
Versorgungskanal durchdrungenen zylindrischen Ansatz
(30) in den Axialkanal (50) des Betätigungskolbens (20)
hineinragt, daß im Achsteil (12) ein Steuerkanal (62)
vorgesehen ist, der in einen zwischen dem Achsteil (12)
und dem Betätigungskolben (20) vorhandenen Zwischenraum
(60) ausmündet und daß über ein Steuerventil (66) der
Versorgungskanal (64) be- oder entlüftbar oder der Steuer
kanal (62) zumindest bei gleichzeitiger Entlüftung des
Versorgungskanals (64) mit einer Druckmittelquelle ver
bindbar ist.
2. Schaltventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Radnabe durchsetzende Raum (22) des Ventilge
häuses sich innerhalb einer in dieser drehfest angeordneten
Hülse (26) befindet, in der der Betätigungskolben (20) ver
schiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist.
3. Schaltventil nach Anspruch 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n et ,
daß die Hülse (26) mit ihrem inneren Ende (26′) in eine
zur Radachse koaxiale zylindrische Nabenausnehmung (28)
hineinragt, die eine am zylindrischen Ansatz (30) des
Achsteils (12) abdichtend anliegende Innendichtung (32)
aufweist, wobei der Ansatz (30) mit einem im Durchmesser
verkleinerten zylindrischen Endstück (52) in den Be
tätigungskolben (20) hineinragt.
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