DE3636240C2 - Reifendruckregelanlage zur Änderung des Luftdruckes in mindestens einem Fahrzeugreifen während der Fahrt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifendruckregelanlage zur Änderung des Luft­ druckes in mindestens einem Fahrzeugreifen während der Fahrt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1

Aus der DE 33 32 677 A1 ist eine Reifendruckregelanlage der vorgenannten Art bekannt, bei der die Entlüftung vom Reifen aus zunächst über ein Steuerven­ til und anschließend über das Entlüftungsventil erfolgt. Beide vorgenannten am Fahrzeugrad angeordneten Ventile müssen hinsichtlich ihrer wirksamen Durchflußquerschnitte gleich groß sein. Da zumindest über zwei Ventile die Luft aus dem Reifen ins Freie geführt werden muß, ergeben sich Entlüftungs­ zeiten, die nur bedingt akzeptabel sind (ca. 2 Minuten). Hierbei müssen so­ wohl das Entlüftungsventil als auch das Steuerventil vergleichsweise groß ge­ baut sein. Diese Bauteile, die am sich drehenden Rad angeordnet sind, führen zu Unwuchten.

Die DE 32 46 769 A1 zeigt und beschreibt eine Reifendruck-Regeleinrich­ tung mit einem Reifendruck-Steuerventil und einem diese betätigenden Schaltventil. Zur möglichst raschen Druckreduzierung ist die zwischen dem Reifendruck-Steuerventil und den Reifen liegende Druckleitung mit einem Speicher ver­ bunden. Die Druckleitung vom Speicher zum Reifen weist einen kleineren Querschnitt und die Druckluftleitung vom Speicher zum Reifendruck-Steuerventil einen wesent­ lich größeren Querschnitt auf. Dadurch soll die Möglichkeit geboten werden, eine Druckreduzierung zur Anpassung an veränderte Betriebsbedingungen so rasch wie möglich vorzunehmen.

Die DE 33 17 810 A1 befaßt sich mit einer Einrichtung zur Änderung des Reifendrucks, die ebenfalls darauf abzielt, den Reifendruck möglichst rasch wechselnden Betriebsverhältnissen anzupassen. Durch Verwendung einer Drossel, deren Querschnitt vom Reifendruck gesteuert wird, sollen sich bei Absenkung des Reifendrucks maximale Durchlaßquerschnitte am Drosselspalt einstellen.

Die DE 31 24 481 A1 beschreibt eine Reifendruck-Regelanlage, die ebenfalls eine möglichst rasche Druckanpassung ermöglichen soll. Ein einstellbares Regelventil befindet sich in den Versorgungsleitungen der Reifen. Dem Re­ gelventil sind ein Relaisventil und ein Drucksteuerventil nachgeschaltet. Das Drucksteuerventil hat mehrere Mehrstellungsventile, die die Stellungen Druckanstieg, Druckhalten und Druckabsenken für jeden Fahrzeugreifen der Achse ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Reifendruckregelanlage so weiterzuentwickeln, daß sie bei einfachem Aufbau eine erhebliche Verklei­ nerung der Entlüftungszeiten erreicht.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegebenen Mittel.

Das Wesen der Erfindung ist mithin die direkte Verbindung des Entlüftungsventils zum druckzuregelnden Fahrzeugreifen ohne Zwischenschaltung eines Steuerventils. Mithin wird die abzulassende Luft aus dem Reifen unmittelbar, d. h. direkt über das Entlüftungsventil ins Freie abgeblasen. Es kann dabei die volle Nennweite (z. B. 13 mm) des Entlüftungsventils genutzt werden, wodurch die Entlüftungsöffnung beispielsweise auf dem ca. sechsfachen Querschnitt gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik vergrößert werden kann, bei welchem der Abblase- Querschnitt durch den Durchlaßquerschnitt des zwischen Reifen und Entlüftungsventil zwischengeschalteten Steuerventils be­ grenzt ist. Das Steuerventil befindet sich erfindungsgemäß vom Reifen aus gesehen hinter dem Entlüftungsventil und dient nur zu dessen Steuerung und kann mithin baulich kleiner dimen­ sioniert sein. Die sich ergebenden kurzen Entlüftungszeiten liegen im Bereich von Sekunden. Ein mit der erfindungsge­ mäßen Reifendruckregelanlage bestücktes Fahrzeug besitzt somit eine sehr schnelle Einsatzbereitschaft, beispiels­ weise dann, wenn das Fahrzeug im weichen Untergrund fest­ gefahren ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist eine Begren­ zung der Entlüftungsphase vorgesehen, welche durch den Wirk­ druck einer am Relaisventil angebrachten Durchflußmeßblende gesteuert wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Schaltplan der Reifendruckregel­ anlage unter Weglassung bekannter Anordnungen wie Wählschaltungen für Druckstufen sowie Meß- und Kon­ trollinstrumente,

Fig. 2 ein Entlüftungsventil mit Sinnbilddarstellung des Ventils gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine zwischen Rotor und Reifen geschaltete bauliche Einheit im Schnitt mit Entlüftungs- und Steuerventil nebst Blenden.

Gemäß Prinzipskizze der Fig. 1 umfaßt eine Reifendruckregel­ anlage (30) zur Änderung des Luftdruckes im Fahrzeugreifen (19) während der Fahrt einen fahrzeuggestellfesten Abschnitt zwischen einer Druckluftquelle (4) und einem Rotor (R) eines der (beispielsweise vier) Fahrzeugreifen (19) und einen weiteren am sich drehenden Fahrzeugrad (Rad) montierten Ab­ schnitt zwischen dem Rotor (R) und Fahrzeugreifen (19) selbst. Im Beispiel der Fig. 1 sind entsprechend der Anzahl der Fahrzeugreifen (19) vier weitere Abschnitte vor­ gesehen.

Der fahrzeuggestellfeste Abschnitt kennzeichnet sich insbesondere durch ein einstellbares Regelventil (8), welches ein Relais­ ventil (5) ansteuert, das zwischen der Druckluftquelle (4) und den Rotor (R) geschaltet ist, und zwar durch eine erste Versor­ gungsleitung (23) zwischen der Druckluftquelle (4) und dem Relais­ ventil (5) sowie durch eine zweite Versorgungsleitung (9) zwischen dem Relaisventil (5) und dem Rotor (R). Dem einstellbaren Regelventil (8) ist ein elektromagnetisch betätigbares Drei/ Zwei-Wegeventil (3) als Magnetventil vorgeordnet, wobei das Magnetventil (3) sowie das Regelventil (8) in der ersten Versorgungs­ leitung (23) angeordnet sind, die von der Druckluftquelle (4) zum Vorratanschluß des Relaisventils (5) führt und ferner in Parallelschaltung zum Regelventil (8) einen Rücklauf (28) mit einem Rückschlagventil besitzt, welches in Richtung zum Magnet­ ventil (3) öffnet. Die Steuerleitung (27) führt zum Steuer­ anschluß des Relaisventils (5). Das Magnetventil (3) ist nor­ malerweise geschlossen und kann durch elektromagnetische Betätigung durchgeschaltet werden, und zwar durch einen elektrischen Tastschalter (1) und ein Zeitrelais (2). Ferner ist im ersten Abschnitt der Reifendruckregelanlage (30) am angesteuerten Relaisventil (5) ein Durchflußmeßgeber (Durchflußmeßeinrichtung) (17) mit Meßblende (16) und einer Atmosphärenentlüftung (15) des angesteuerten Relaisventils (5) sowie ein elektropneumatischer Schalter (18) vorgesehen, wie nachfolgend noch im einzelnen erörtert wird.

Ein am sich drehenden Fahrzeugrad montierter Abschnitt der Reifendruckregelanlage (30) zwischen Rotor (R) und zuge­ hörigem Fahrzeugreifen (19) umfaßt ein durch den Druck der Versorgungsleitung (9) steuerbares Zwei/Zwei-Wegeventil als Steuerventil (6), welches über eine Steueranschlußleitung (11) mit einem Entlüftungsventil (10) verbunden ist, das seinerseits mittels einer Reifenanschlußleitung (21) in direkter Verbindung mit dem druckzuregelnden Fahrzeug­ reifen (19) steht. Das Steuerventil (6) ist normaler­ weise geschlossen und schaltet beim eingestellten Regel­ druck auf Durchgang.

Zwischen Steueranschlußleitung (11) und Reifenanschluß­ leitung (21) befindet sich in Parallel­ schaltung zum Entlüftungsventil (10) ein erster Leitungszweig (24), in welchem eine Blende (7) angeordnet ist, der ihrer­ seits in Parallelschaltung ein Rückschlagventil (22) parallelgeschaltet ist, und das in Richtung zum Fahrzeugreifen (19) hin öffnet.

Die Steueranschlußleitung (11) umfaßt ferner zwischen Ent­ lüftungsventil (10) und der Verzweigung zum ersten Leitungs­ zweig (24) ein Volumen (12) mit vorgeschalteter zugeordneter Blende (13), deren Funktion nachfolgend noch erörtert wird.

Das Entlüftungsventil (10) ist als druckgesteuertes Schnell­ löseventil ausgebildet, das beim Absinken des Regeldruckes eine Atmosphärenentlüftung (20) des Druckes am Rad ermög­ licht.

Nachfolgend wird die Funktion der Reifendruckregelanlage (30) gemäß Fig. 1 anhand der Betriebszustände "Reifendruckerhöhung", "Reifendruckkonstanthaltung" und "Reifendrucksenkung" beschrie­ ben.

Bei einer Reifendruckerhöhung wird bei Betätigung des elektri­ schen Tastschalters (1) das Zeitrelais (2) (timer) in Betrieb gesetzt und das nachfolgende Magnetventil (3) mit Hilfe des Zeitrelais (2) eine bestimmte Zeit auf "Durchgang" geschal­ tet. Dadurch wird vom Druckvorrat der Druckluftquelle (4) die Luft über das Relaisventil (5) mit dem gewünschten Druck zum Steuerventil (6) geführt. Dieses öffnet, und die Luft fließt über die Blende (7) zum Fahrzeugreifen (19). Das Entlüftungs­ ventil (10) bleibt dabei geschlossen.

Bei einer Reifendruckkonstanthaltung schaltet nach Ablauf des Zeitrelais (2) das Magnetventil (3) auf "Entlüften". Die Ver­ sorgungsleitung (9) zum Fahrzeugreifen (19) wird drucklos. Der über die Blende (7) rückfließende Luftstrom reicht nicht aus, um das Steuerventil (6) offenzuhalten; dieses schließt und sperrt den Reifendruck ab. Um hierbei ein Öffnen des Ent­ lüftungsventils (10) zu verhindern, wird der Druckabbau in der Steueranschlußleitung (11) durch die an sich bekannte, oben beschriebene Anordnung, bestehend aus dem Volumen (12) mit der vorgeschalteten Blende (13), verzögert.

Nach dem Schließen des Steuerventils (6) baut sich über die Blenden (7 und 13) im Entlüftungsventil (10) beispielsweise an einer Membrane (14) gemäß den Fig. 2 und 3 der volle Reifendruck auf und bewirkt eine sichere Absperrung der Atmosphärenentlüftung (20) nach außen.

Eine Reifendruckabsenkung geschieht in der Weise, daß bei Einschaltung der Reifendruckregelanlage (30) durch Betäti­ gung des elektrischen Tastschalters (1) und des einstell­ baren Regelventils (8) ein bestimmter Regeldruck einge­ stellt wird, welcher ausreicht, um das Steuerventil (6) zu öffnen. Über die Blende (7) fließt ein geringer Teil der Luft aus dem Fahrzeugreifen (19) über das angesteuerte Relaisventil (5) in die Atmosphäre, wodurch bis zur Blende (7) und in der Steueranschlußleitung (11) der eingestellte Regel­ druck aufrechterhalten bleibt. Durch die Druckdifferenz zum Reifendruck hebt die Membran (14) (vgl. Fig. 2 und 3) vom Ventilsitz (26) ab, und das Reifenvolumen entlüftet sich über einen großen Querschnitt in die Atmosphäre, und zwar bei der Atmos­ phärenentlüftung (20) des Entlüftungsventils (10).

Der über die Meßblende (16) am Relaisventil (5) abfließende Luftstrom stellt in Verbindung mit dem Regeldruck eine Be­ zugsgröße zum Reifendruck dar. Durch den Durchflußmeßgeber (17) wird die Entlüftung am elektropneumatischen Schalter (18) unterbrochen, sobald der gewünschte niedere Reifen­ druck erreicht ist.

In Fig. 2 ist mit Sinnbilddarstellung einer Einzelheit aus Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Entlüftungsventils (10) dargestellt, welches eine fest eingespannte Membran (14) ver­ wendet. Die Membran (14) sitzt auf dem Ventilsitz (26) und kann in Richtung Steueranschlußleitung (11) zwecks Freigabe der Atmosphärenentlüftung (20) abheben, wenn die Druckdifferenz zwischen der Reifenanschlußleitung (21) und der Steueranschluß­ leitung (11) entsprechend gegeben ist.

Die einzelnen Ventile am Rad können Standardbauteile sein oder aber in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung gemäß Fig. 3 in einer baulichen Einheit integriert sein, in einer Weise, daß zwischen Rotor (R) und zugehörigem Fahrzeugreifen (19) ein einziges Bauteil gemäß Fig. 3 angeordnet ist, welches die am sich drehenden Rad angeordneten Einzelheiten der Reifendruckregelanlage (30) (gemäß Fig. 1 links) besitzt. Die Bezugsziffern der Fig. 3 stimmen hierbei mit den entsprechen­ den Funktionsteilen gemäß den Fig. 1 und 2 überein.

Die erfindungsgemäße Reifendruckregelanlage findet vor­ nehmlich bei Baufahrzeugen, Betontransportern, Bergungs­ fahrzeugen, Feuerwehr, im Flugplatzvorfeld und bei Militär­ fahrzeugen Verwendung.

Claims (10)

1. Reifendruckregelanlage (30) zur Änderung des Luftdruckes in minde­ stens einem Fahrzeugreifen (19) während der Fahrt,

• - mit einer Druckluftquelle (4), die mit dem mindestens einen Fahrzeugreifen (19) über Versorgungsleitungen (9, 23), einer Steueranschlußleitung (11) und einer Reifenanschlußleitung (21) verbunden ist,
• - wobei in den Versorgungsleitungen (9, 23), der Steueranschlußleitung (11) und der Reifenanschlußleitung (21) ein Rotor (R), ein Steuerventil (6) mit einer Blende (7) und zumindest ein einstellbares Regelventil (8), das ein Relaisventil (5) ansteuert, geschaltet sind,
• - und wobei Entlüftungsventile (10) am sich drehenden Rad an der Radau­ ßenseite vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Entlüftungsventil (10) mit einem Eingang an der Reifenanschlußlei­ tung (21) angeschlossen ist und so direkt mit dem Fahrzeugreifen (19) verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang an die Steueranschlußlei­ tung (11) angeschlossen ist und so durch das Steuerventil (6) ansteuer­ bar ist.

2. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - in der Steueranschlußleitung (11) zwischen dem Steuerventil (6) und dem Entlüftungsventil (10) eine Schaltverzögerungseinrichtung angeord­ net ist.

3. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Schaltverzögerungseinrichtung aus
• - einem Volumen (12) und einer zugeordneten Blende (13), oder
• - einem Drosselrückschlagventil besteht.

4. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - der Blende (7), die im Leitungszug zwischen der Reifenanschlußleitung (21) und der Steueranschlußleitung (11) angeordnet ist, ein Rückschlag­ ventil (22) parallelgeschaltet ist, und
• - das Rückschlagventil (22) zum Fahrzeugreifen (19) hin öffnet.

5. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - das Entlüftungsventil (10) als ein Schnellöseventil ausgebildet ist, und beim Absinken des Regeldrucks eine Atmosphärenentlüftung (20) des Druckes am Fahrzeugreifen (19) ermöglicht.

6. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Entlüftungsventil (10) eine fest eingespannte Membran (14), die auf einem Ventilsitz (26) aufliegt, aufweist, und
• - die Membran (14) in Richtung Steueranschlußleitung (11), den Ventilsitz freigebend, bewegbar ist.

7. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - das Entlüftungsventil (10). das Steuerventil (6), die Schaltverzöge­ rungseinrichtung (Volumen 12, zugeordnete Blende 13), die Blende (7), und das Rückschlagventil (22) in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind und
• - diese Einheit am sich drehenden Rad angeordnet ist (Fig. 3).

8. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - am Relaisventil (5) eine Durchflußmeßeinrichtung (17) angeordnet ist, welche bei konstantem Entlüftungsregeldruck die Reifendruckregelanla­ ge (30) abschaltet, wenn bei einer Reifendruckabsenkung der gewünsch­ te Reifendruck erreicht ist.

9. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - ein elektronisches Steuergerät vorgesehen ist, durch das die Bezugsgrö­ ßen "Regeldruck", "Durchfluß" und "Reifendruck" aufeinander abstimm­ bar sind.