DE3884506T2

DE3884506T2 - Reifenprüfeinrichtung.

Info

Publication number: DE3884506T2
Application number: DE88111882T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukuyama; Norio Goshima; Makoto Morinaga; Makoto Nakao; Kiyoshi Oono; Isao Watanabe
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1987-07-23
Filing date: 1988-07-23
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2008-07-24
Also published as: EP0301443B1; EP0301443A1; US4918423A; DE3884506D1

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine für die Kontrolle des Reifeninnendrucks und für die Ermittlung der Temperatur im Reifeninnern sowie die Radbelastung und dgl. geeignete Reifenprüfeinrichtung.
Um beispielsweise den Reifeninnendruck (Luftdruck) zu messen, sind Einrichtungen und Prüfmittel bekannt, die auf der Reifenseite angebracht sind und Mittel aufweisen, die die elektromagnetische Induktion, die elektromagnetische Resonanz usw. ausnutzen, um den Reifeninnendruck, selbst bei fahrendem Fahrzeug, zu ermitteln. Sie arbeiten nach dem sogenannten und beispielsweise in der DE-A-28 24 999 beschriebenen "Nichtkontakt-System". Daneben sind andere Einrichtungen bekannt, die den Reifeninnendruck durch einen Schleifring, Ejektionsstab odgl. übertragen. Sie gehören zu dem sogenannten "Kontakt-System". Den Reifeninnendruck nach dem Nichtkontakt-System nachweisende Einrichtungen sind kompliziert und erfordern deshalb hohe Herstellungskosten. Außerdem müssen hierfür besondere Räder hergestellt und ebenso die Fahrzeuge angepaßt werden. Schließlich sind Betriebssicherheit und umweltbedingte Lebensdauer problematisch, und, was schwerer wiegt, wegen dieser Probleme ein Kostenanstieg unvermeidlich.
Zusätzlich sind Reifeninnendruckfeststellungen des Anzeige-Typs geringerer Kosten entwickelt worden. Wenn sie aber entzwei gehen, wird infolge ihrer Konstruktion der Reifeninnendruck in die Luft herausgelassen. Auch muß die Prüfung bei niedriger Temperatur während des Winters bei Frost durchgeführt werden können. Deshalb gibt es Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit und Sicherheit, und sie haben deshalb auch nicht das Stadium der praktischen Verwertbarkeit erreicht.
Schließlich sind bei allen Reifeninnendruckanzeigen die Reifenventile nur für den Zweck der Füllung des Reifens mit Luft und die Aufrechterhaltung der Luftdichtheit hergestellt worden und weisen nicht eine Konstruktion auf, die dem Zweck der Prüfung des Reifendrucks und der Temperatur im Reifen angepaßt ist.
Wie vorstehend beschrieben, wurden zahlreiche Reifeninnendruckprüfungen entwickelt. Jedoch wurde keine Anstrengung auf das hierfür verwendete Reifenventil gerichtet. Zusammengefaßt wurden bis heute keine zufriedenstellenden Reifenprüfungen entwickelt.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Reifenprüfeinrichtung, die für die Ermittlung des Reifeninnendrucks und der Reifeninnentemperatur, der Radbeanspruchung und dgl. geeignet ist.
Zur Lösung der vorbeschriebenen Aufgabe besteht die Erfindung allgemein aus zwei Einheiten: eine Einheit, die an dem in der Reifenfelge befestigten Ventil angebracht ist, besteht aus einem Sensor, dessen Ausgangsgröße in Abhängigkeit vom Reifeninnendruck und der Temperatur im Reifen usw. variiert und aus dem Resonanzteil , der einen Kondensator und eine Resonanzspule enthält, die in Resonanz mit den von außen wirkenden elektromagnetischen Wellen tritt. Die andere Einheit, die den tragbaren Hauptkörper der Reifenprüfeinrichtung darstellt, besteht aus dem die vorerwähnten elektromagnetischen Wellen erzeugenden Oszilator, der von diesem Hauptkörper abstehenden Schwingspule, dem das Signal verarbeitenden Teil, der die in dem Oszilator durch Resonanzbedingungen im vorerwähnten Resonanzteil hervorgerufenen Wechsel in den Resonanzbedingungen ermittelt und verarbeitet, die sich gemäß dem vorerwähnten Reifeninnendruck, der Temperatur usw. ändern und der das vorerwähnte Resultat nach außen vermittelnden Anzeige.
Die Erfindung macht es möglich, daß, wenn die vom tragbaren Hauptkörper abstehende Schwingspule der Prüfeinrichtung in die Nähe des am in der Reifenfelge befestigten Ventil angeordneten Resonanzteils gebracht wird, die Resonanzbedingung sich gemäß der vom Sensor ermittelten Werte im Resonanzteil ändert. Dann ist die Resonanzbedingung ermittelt und nach Verarbeitung des Signals in der Anzeige angezeigt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Reifenprüfeinrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Zusammensetzung des elektrischen Stromkreises der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht; Fig. 3 bis 5 zeigen elektrische Erscheinungsbilder der erfindungsgemäßen Einrichtung; fig. 6 ist ein Querschnitt durch ein für die Erfindung verwendetes Ventil; Fig. 7 ist ein Querschnitt durch eine Ventilkappe; Fig. 8 ist ein Beispiel der Zusammensetzung eines Blockdiagramms für ein Ventil nach Fig. 6; Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptkörpers dieser Einrichtung; Fig. 10 ist ein Querschnitt durch ein anderes Beispiel eines für die Erfindung benutzten Reifenventils; Fig. 11 ist ein Teilschnitt durch ein weiteres Reifenventil; Fig. 12 bis 20 sind Querschnitte durch Reifenventile zur Veranschaulichung der verschiedenen möglichen Gestaltungen, Teile usw. der ersten und zweiten elektrischen Leiter, ebenso wie ihre Isolierteile; Fig. 21 ist ein Querschnitt durch ein weiteres Beispiel eines für die Erfindung benutzten Reifenventils; Fig. 22 ist ein Querschnitt durch eine Kappe; Fig. 23 ist ein Blockdiagramm; Fig. 24 ist ein Schnitt durch einen Ventilkern des für die Erfindungen benutzten Kurz-Typs; Fig. 25 ist ein Teilschnitt durch einen für den Ventilkern nach Fig. 24 eingesetzten Ventilstempel.
Nachfolgend sei die Reifenprüfeinrichtung nach der Erfindung anhand der dargestellten Ausführungsformen erläutert:
In Fig. 1 ist ein Reifen 1 auf einer Reifenfelge 2 befestigt, die eine Öffnung 3 für das Einsetzen eines Ventils 4 im Felgenrand aufweist. Um den Spalt abzudichten, ist innen am Basisende des an seinem zylindrischen Umfang mit einem Gewinde versehenen Ventiles 4 ein O-Ring 6 eingelegt, so daß durch die erwähnte Öffnung 3 keine Luft entweichen kann. Von der Seite des äußeren Endes des Ventils 4 ist die mit Innengewinde versehene Ventilbefestigung 5 eingesetzt und eingeschraubt, so daß das Ventil 4 in der felge 2 luftdicht befestigt ist. Mit dem äußeren Ende des Ventils 4 ist ein schlanker, den Resonanzteil aufnehmender Zylinder 7 durch Verschraubung verbunden. Auf das Ende des Zylinders 7 ist eine gegen das Eindringen von Schmutz u. dgl. schützende Kappe 11 aufgeschraubt.
Um den mittleren Teil des Umfangs des Zylinders 7 ist eine Spule 8 in geeigneter Windungszahl angeordnet und ein abhängig von der Reifendruckstärke an- und abschaltender Drucksensor 9 in einer Ausnehmung der Innenwand des Zylinders 7 nahe der Spule 8 untergebracht.
Zusätzlich ist eine Gummipackung 12 in das Ende des Zylinders 7 eingesetzt, die als Ventil im falle des Eindringens oder Entweichens von Luft dient.
Nachfolgend sei die Konstruktion des Hauptkörpers 20 der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung beschrieben.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Hauptkörper 20 ein schmaler rechteckiger Quader, der in einer Hand 22 gehalten werden kann, und auf der schrägen Frontfläche ist eine Lampe 23 montiert, so daß man z. B. das Ventil 4 u. dgl. auch im Dunkeln klar sehen kann. Außerdem ist am Hauptkörper 20 eine Anzeige derart vorgesehen, daß eine grüne Lampe aufleuchtet, so lange der Reifeninnendruck seinen richtigen Wert hält, während eine rote Lampe in dieser Anzeige aufleuchtet, wenn er unter den richtigen Druck absinkt.
Außerdem steht von der Frontfläche des Hauptkörpers 20 ein Prüfstab 28 ab, an dessen vorderem Ende ein Ring 29 mit einer runden Zentralöffnung derart befestigt ist, daß dieser Ring 29 über die Außenfläche des Resonanzteils 10 geschoben werden kann. In dem Ring 29 ist ferner eine Schwingspule 30 in form einer die erwähnte Öffnung umgebenden Windung vorgesehen und mit einem Oszillator 24 verbunden, der im Hauptkörper 20 untergebracht und mit einem Signalprozessor 25 verbunden ist. Schließlich ist eine Batterie 27 als Kraftquelle für die erwähnte Lampe 23, den Oszillator 24 usw. im Gehäuse 21 des Hauptkörpers 20 untergebracht.
Die Blockkonstruktion des elektrischen Stromkreises der Prüfeinrichtung nach der Erfindung sei anhand der Fig. 2 nachfolgend erläutert.
Der Drucksensor 9, ein Kondensator 13 und eine Spule 8 sind in einem auf der Reifenseite untergebrachten Resonanzteil 10 in Parallelschaltung miteinander verbunden. Der Drucksensor 9 schaltet z. B. in Abhängigkeit von dem Maß des Reifendrucks an und ab. Zusätzlich ist zwischen dem Drucksensor 9 und dem Kondensator 13 ein Widerstand 14 für die Einstellung der Kennwerte vorgesehen.
Auf der anderen Seite besteht der Hauptkörper 20 der Prüfeinrichtung aus solchen Bestandteilen, wie dem Oszillator 24 mit Schwingspule 30 und dem Signalprozessor 25, der den Ausgang des Oszillators 24 empfängt und die Vergleiche vornimmt usw . .
Außerdem leuchtet die die grünen und roten Lampen enthaltende Anzeige abhängig vom Ausgang des Signalprozessors 25 auf, um dem, der die Prüfung vornimmt, das Prüfungsergebnis mitzuteilen.
Nachfolgend sei die Benutzung der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung beschrieben:
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird zunächst der Ring 29 am Hauptkörper 20 über die Außenfläche des Resonanzteils 10 geschoben, der an der Felge 2 des Fahrzeugreifens - nicht dargestellt - befestigt ist, nachdem die Kraftquelle des Hauptkörpers 20 eingeschaltet wurde.
In dem Fall, daß dann beispielsweise der Reifeninnendruck den richtigen Wert hält, schaltet der Drucksensor 9 an und die grüne Lampe der Anzeige 26 leuchtet gemäß der Funktion des nachfolgend erklärten elektrischen Stromkreises auf.
Wenn dagegen der Reifeninnendruck geringer als der vorgeschriebene Wert ist, schaltet der Drucksensor 9 ab, und die rote Lampe der Anzeige 26 leuchtet auf und zeigt an, daß der Reifeninnendruck unterhalb des vorgeschriebenen Wertes liegt.
Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 die Tätigkeit des elektrischen Stromes in der erfindungsgemäßen Reifenprüfvorrichtung erläutert:
Fig. 3 zeigt die Wellenform des oszillierenden Stromes unter der Bedingung der Schwingungen des Oszillators, während Fig. 4 die Bedingung anzeigt, daß der oszillierende Strom des Oszillators 24 mit der Annäherung an den auf der Reifenseite angebrachten Resonanzteil 10 wechselt. Die mit A bezeichnete Wellenform in dieser Figur zeigt die Bedingung an, daß der Resonanzteil 10 und der Oszillator 24 voneinander getrennt sind, so daß Letzterer durch den Resonanzteil 10 nicht beeinflußt ist. Die mit B bezeichnete Wellenform zeigt dagegen an, daß bei Annäherung des Resonanzteils 10 an die Spule 30 des Oszillators 24 der elektrische Strom im Oszillator 24 anormal wird, da die Oszillationsenergie im Resonanzteil 10 absorbiert wird und als Ergebnis die Amplitude des Oszillatorstromes angenähert Null wird.
Der Signalprozessor 25 empfängt und stellt, wie vorher erwähnt, den Vergleich des Wechsels im Ausgangssignal des Oszillators 24 mit den Ausgängen des H-Level-Signals im Verhältnis zur Intervallbreite entsprechend B in Fig. 4 an und läßt die grüne Lampe der Anzeige 26 im Verhältnis zum Intervall des H-Levels gemäß Fig. 5 aufleuchten.
Wenn dagegen der Reifendruck niedriger als der richtige Wert ist und der Ring 29 des Hauptkörpers 20 über die Außenseite des Resonanzteils 10 geschoben wurde, bleibt der Drucksensor 9 (s. Fig. 2) im "Auf"-Zustand, so daß der Resonanzteil 10 keine geschlossene Schleife formt. Entsprechend bleibt, wenn der Ring 29 des Hauptkörpers 20 sich dem Resonanzteil 10 nähert, die Ausgangsgröße des Oszillators 24 wie in Fig. 3 gezeigt, und deshalb tritt das in Fig. 5 dargestellte H-Kennlinien-Signal nicht auf. In einem solchen Fall leuchtet die rote Lampe der Anzeige 26 auf und gibt eine Warnung, daß der Reifeninnendruck unterhalb des richtigen Wertes liegt.
Wie vorstehend beschrieben, ist die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung einfach aufgebaut, und die Prüfmethode ist sehr einfach. Außerdem macht die Reifenprüfeinrichtung nach der Erfindung das Umrüsten der Fahrzeuge, Felgen u. dgl. unnötig, wenn der Oszillator, die Anzeige usw. eingebaut sind. Ferner ist lediglich der Resonanzteil am Reifenventil befestigt, so daß die vorgenannten Umgebungsbedingungen keinen schwerwiegenden Einfluß haben und eine hohe Betriebssicherheit erzielt werden kann.
Bisher wurden so viele Oszillatoren und Anzeigen, also Hauptkörper der Prüfeinrichtung, benötigt, wie die Kraftfahrzeuge Reifen hatten, während die Erfindung die kleinstmögliche Zahl von Hauptkörpern der Prüfvorrichtungen unabhängig von der Zahl der Reifen erfordert. Selbstverständlich müssen LKW-, Bus- und Taxiunternehmen usw. den Reifeninnendruck ihrer Fahrzeuge kontrollieren. In solchen Fällen genügen, selbst wenn sie eine große Zahl von Fahrzeugen besitzen, sehr wenige Hauptkörper der Prüfeinrichtungen, wenn sie die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung verwenden, und sie können ein kollektives Prüfsystem für den Reifendruck bei geringen Ausgaben hierfür durchführen.
Obwohl solche Unternehmen gehalten sind, für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit der Anzeigen die Hauptkörper dieser Einrichtungen zu justieren, können sie, dank der geringen Zahl der Hauptkörper, die für die Justierung erforderlichen Kosten reduzieren.
Was allgemein Fahrzeuge anbetrifft, die insbesondere auf schmutzigen, schlammigen oder morastigen Straßen, in einer kalten Gegend usw. gefahren werden, so wird die Umgebung der Ventile leicht schmutzig oder mit anhaftendem Schlamm versehen. Selbst in den Fällen, in denen Schlamm und dergl. im Winter in der Umgebung anfriert, kann, so lange ein Prüfgerät nach der Erfindung benutzt wird, die Prüfung einfach durchgeführt werden, weil eine Entfernung der Ventile usw. nicht erforderlich ist.
Falls bei Doppelreifenanordnungen Innenreifen von großen Fahrzeugen, wie Bussen, geprüft werden sollen, kann die Prüfung durch eine erfindungsgemäße Einrichtung leicht durchgeführt werden, da die Schwingspule an die Spitzen der Reifenventile gebracht werden kann.
In den erfindungsgemäßen Beispielen zeigt der Drucksensor durch eine An-Aus-Betätigung des Schalters an, ob der Reifendruck den richtigen Wert hält oder nicht. Jedoch können auch andere Drucksensoren, bei denen der Widerstandswert sich analog dem Reifendruckvolumen ändert, z. B. mit variablen Widerständen, benutzt werden. In einem solchen Fall kann der Reifeninnendruck an der Anzeige 26 des Hauptkörpers im einzelnen angezeigt werden. Wenn beispielsweise eine LCD-Anzeige benutzt wird, kann der Reifenzustand genauer abgelesen werden.
Nun sei ein Ventil 4 mit besonders geeignetem Aufbau für die Messung des Drucks und der Temperatur in einem Reifen mit Bezug auf die Fig. 6 und die folgenden Figuren erläutert.
Gemäß Fig. 6 ist ein Ventilschaft 41 des Ventils 4 aus einem leitenden Material (meist Messung) aus einem ersten leitenden Teil 41A und einem zweiten leitenden Teil 41B geformt, die gegeneinander durch einen Isolierteil 42 aus isolierendem Material elektrisch isoliert sind. Am Ende des Ventilschafts 41 ist ein Sensor 43, z. B. Drucksensor, vorgesehen und auf einer Seite mit dem ersten leitenden Teil 41A und auf der anderen Seite mit dem zweiten leitenden Teil 41B verbunden. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in die Kappe 44 des Ventilschaftes 41 ein elektronischer Stromkreis 45 eingearbeitet, dessen einer Signaldraht 46 mit dem ersten leitenden Teil 41A und dessen anderer Signaldraht 47 mit dem zweiten leitenden Teil 41B verbunden ist. Damit kann nach dem Aufbringen der Kappe 44 auf den Ventilschaft 41 ein Signal des Sensors 43 vom elektronischen Stromkreis 45 durch den ersten und zweiten leitenden Teil 41A und 41B empfangen und für die Anzeige verarbeitet werden. Einzelheiten der Kappe 44 mit eingearbeitetem elektronischen Stromkreis 45 sind in Fig. 7 dargestellt. Auch die Kappe 44 ist aus leitendem Material hergestellt. Das äußere Ende des ersten leitenden Teils 41A, isoliert durch den Isolierteil 42, ist in Kontakt mit dem Signaldraht 46, während das äußere Ende des zweiten leitenden Teils 41B in Kontakt mit dem Signaldraht 47 ist. Falls das Prüfsystem ein Ventil 4 nach den Darstellungen der Fig. 6 und 7 benutzt, kann es beispielsweise gemäß den Fig. 8 und 9 aufgebaut sein. D.h., daß der am Ende des Ventilschaftes angebrachte Sensor 43 mit dem Elektronikstromkreis 45 durch das erste und zweite leitende Glied 41A und 41B verbunden ist, die als Leiter dienen, und der Elektronikstromkreis 45 enthält einen Kondensator 14 und eine Spule 8, die zusammen den Resonator 10 bilden. Der Hauptkörper 20 der Prüfeinrichtung enthält einen Zylinder 31, eine Spule 30 in dem Zylinder 31 sowie einen Oszillator 24, mit dem die Schwingspule 30 verbunden ist. Der Oszillator 24 ist mit einem Signalprozessor 25 und dieser mit einer Anzeige 26 verbunden. In dem Gehäuse 21 sind eine Lampe 23 und eine den Oszillator 24 usw. speisende Batterie 27 untergebracht. Die Lampe 23 dient dazu, das Ventil 4 an einem dunklen Ort oder in der Nacht anzuleuchten, um den Zylinder 31 leicht über das Ventil 4 schieben zu können. Die Anzeige 26 leuchtet blau auf, wenn der geprüfte Reifeninnendruck usw. stimmen, rot, wenn die geprüften Werte nicht stimmen. Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wird anstelle des Ringes 29 nach Fig. 1 ein Zylinder 31 benutzt. Man kann aber natürlich auch den Ring 29 verwenden.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform eines Reifenventils, bei der der Elektronikkreis 45 nicht in die Kappe 44, sondern in einen Teil 48 eingearbeitet ist (beispielsweise eine Mutter o. dgl.), der auf dem Ventilschaft 41 befestigt ist. Das Bezugszeichen 48A bezeichnet ein Gewinde.
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform eines Reifenventils, in dem eine Zusammenfassung von Sensor 43 und Elektronikkreis 45 innerhalb des Reifens 1 installiert ist, nämlich an der Reifenfelge 2 und die Signaldrähte 16 und 17 sind mit dem ersten und zweiten leitenden Teil 41A und 41B entsprechend verbunden.
Die Fig. 12 bis 20 stellen weitere Ausführungsformen des Reifenventils dar, die sich nach dem Ort der Anbringung des Isoliergliedes 42 voneinander unterscheiden. In Fig. 12 ist das das erste und zweite leitende Glied 41A und 41B gegeneinander isolierende Isolierglied 42 nicht in axialer Richtung gerade geführt, sondern so an einem mittleren, in der Fig. durch T gekennzeichneten Punkt abgestuft, daß das erste leitende Glied 41A an seinem freien Ende (im Reifen) dünner als am Basisende (kappenseitig) ist. Dadurch wird erreicht, daß sich das erste leitende Glied 41A nicht von dem zweiten leitenden Glied 41B trennt, wenn es von der Basisseite aus gedrückt wird. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine das Ventil fixierende Mutter (Befestigungsmittel), 3A eine Ventil-Unterlegscheibe und 18 eine zwischen der Felge 2 und dem Ventilschaft 41 vorgesehene Dichtung. Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist das zweite leitende Glied 41B am ersten leitenden Glied 41A durch Verkleben des zweiten leitenden Gliedes 41B an den Enden befestigt (gekennzeichnet durch II in Fig. 3), und entlang des Klebebereichs wird ein Isolierglied 42 gebildet. Durch diese Klebung wird eine Trennung der ersten von den zweiten Gliedern in axialer Richtung verhindert. Die Fig. 14 bis 19 stellen weitere Ausführungsformen dar, die sich durch die Anordnung des isolierenden Gliedes 42 oder in der Gestalt der Ventilkörper voneinander unterscheiden.
Bei allen vorgenannten Ausführungsformen weisen die ersten und zweiten leitenden Glieder 41A bzw. 41B eine zylindrische Form auf. Wie in Fig. 20 dargestellt, können jedoch die ersten und zweiten leitenden Glieder 41A und 41B im Querschnitt halbrund ausgebildet sein, so daß sie, miteinander verbunden, zusammen einen Zylinder formen. Das isolierende Glied 42 kann zwischen diesen leitenden Gliedern eingebettet sein.
Um den durch den Sensor 43 o. dgl. ermittelten Druck, die Temperatur usw. als elektrische Signale vom Innern des Reifens durch die ersten und zweiten leitenden Glieder 41A und 41B herauszuleiten, kann entweder das Kontakt- oder Nichtkontakt-System gewählt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist das Reifenventil in der Reifenprüfeinrichtung einen Ventilschaft auf, der aus einem aus mindestens zwei leitenden Gliedern zusammengesetzten Leiter besteht, die durch ein aus einem Isolator bestehendes isolierendes Glied gegeneinander isoliert sind, um als elektrische Signale den durch den Sensor o. dgl. ermittelten Druck, Temperatur usw. aus dem Reifeninnern durch die ersten und zweiten leitenden Glieder herauszuführen. Deshalb muß man das Rad nicht besonders bearbeiten, und der innere Reifendruck o. dgl. kann sowohl mit dem Kontakt- als auch mit dem Nichtkontaktsystem für die Herausleitung solcher elektrischen Signale leicht ermittelt und Prüfeinrichtungen in vielfacher Ausgestaltung mit geringen Kosten konstruiert werden.
Betrachtet man das in Fig. 21 dargestellte Ventil 24, so weist der Ventilschaft 41 in sich einen Ventilkern 51 auf und ist so gestaltet, daß er an der Felge 2 mit einer Mutter 3 (Befestigungsmittel) zu befestigen ist. Der Ventilkern hat einen Ventilstempel 52 und -kopf 53, der den Ventilstempel 52 aufnimmt und an der Innenwand des Ventilschafts 41 festgeschraubt ist. Der Ventilkern 51 ist unterhalb seines Kopfes 53 als Körper 54 ausgebildet und am Außenumfang mit einer Dichtung 55 versehen, um eine Abdichtung zwischen dem Körper 54 und der Innenwand des Ventilschafts 41 zu gewährleisten. Der Körper 54 sitzt mit seinem unteren Ende auf einer um den Ventilstempel 52 angeordneten Dichtung 57 auf, die in einer Ventildichtungsaufnahme 56 ruht. Der Kopf 53 ist elektrisch mit einer Federhalterung 59 mittels des Stempels 52 im Ventilschaft 41 verbunden. Damit bildet der aus einem Leiter bestehende Stempel 52 das erste leitende Glied, während der vom ersten leitenden Glied (Stempel 52) durch ein isolierendes Glied 60 isolierte Kopf 53, Körper 54, Dichtungsaufnahme 56, Feder 58, Federhalterung 59 und Ventilschaft 41 zusammen das zweite leitende Glied bilden. Am Ende des Stempels 52 ist ein Sensor 43 vorgesehen, dessen Elektrodendraht 61 in Berührung mit der Innenfläche der Federhalterung 59 mittels einer Feder 62 gehalten ist. Der Grund, warum eine Feder 62 verwendet wird, um den Elektrodendraht 61 in Berührung mit der Innenwand der Federhalterung 59 zu halten, ist, daß, wenn die Spitze 52A des Stempels 52 heruntergedrückt wird, der Elektrodendraht 61 sich ebenfalls längs der Innenfläche der Federhalterung bewegt. Der Sensor 43 ermittelt den Innendruck, Temperatur usw. im Reifen, und dieser Druck, Temperatur usw. kann als elektrisches Signal durch das erste leitende Glied (Stempel 52) und das zweite leitende Glied (Kopf 53, Körper 54, Dichtungsaufnahme 56, Feder 58 und Federhalterung 59) herausgeführt werden. Der Ventilkern 51 blockiert den Luftdurchtritt aus dem Reifen, wenn er sich in der in Fig. 21 dargestellten Lage befindet, aber wenn die Spitze 52A des Stempels 52 heruntergedrückt wird, drückt der Stempel 52 die Ventildichtung 57 und die Dichtungsaufnahme 56 nach unten, wodurch die Dichtung zwischen dem Körper 54 und der Dichtung 57 aufgehoben wird, so daß die Luft im Reifen in die Passage zwischen dem Stempel 52 und Körper 54 einströmen und durch den Spalt zwischen dem Kopf 53 und dem Stempel 52 ausströmen kann. In gleicher Weise kann Luft in den Reifen eingeführt werden.
Ein Beispiel für den Prozeßablauf, nachdem die ermittelte Information durch einen solchen Sensor 43 als elektrisches Signal durch das erste und zweite leitende Glied herausgeführt wurde, wird unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben. Die Prüfung des Reifeninnendrucks durch eine Einrichtung nach der Erfindung wird unter der Annahme erläutert, daß der Sensor 43 ein Drucksensor ist. Der elektronische Stromkreis 45 ist in die auf den Ventilschaft 41 aufgeschraubte Kappe 44 eingearbeitet, und die Signaldrähte 46 und 47 des elektronischen Stromkreises 45 sind mit dem ersten bzw. zweiten leitenden Glied verbunden. So kann, wenn die Kappe 44 auf den Ventilschaft 41 aufgeschraubt ist, ein Signal vom Sensor 43 zum elektronischen Stromkreis 45 durch die als Führungsdrähte dienenden ersten und zweiten leitenden Glieder gesendet, und das Signal für die Anzeige umgewandelt werden. Der Führungsdraht 46 ist mit einem Clip 63 aus leitendem Material versehen, der in Berührung mit der Spitze 52A des Stempels 52 gelangt, der das erste leitende Glied darstellt. Da die Spitze 52A nicht mit isolierendem Material bedeckt ist, kann das durch den das erste leitende Glied bildenden und als Führungsdraht wirkenden Stempel 52 erzeugte Signal durch den Clip 63 und den Führungsdraht 46 vom Sensor 43 zum elektrischen Stromkreis 45 gesendet werden. Der Signaldraht 47 erlaubt dem elektronischen Stromkreis 45, ein Signal zu empfangen, das vom Sensor durch den Ventilschaft 41 gesendet wurde. Deshalb ist bei dieser Ausführungsform der Ventilschaft 41 auch zur Bildung eines zweiten leitenden Gliedes aus einem leitenden Material gefertigt. Der elektronische Stromkreis 45 weist in sich einen Kondensator 13 und eine Spule 8 nach der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform auf und bildet so insgesamt einen Resonator 10. Der Hauptkörper 20 der Prüfeinrichtung ist gemäß Fig. 9 aufgebaut. Fig. 23 ist ein Blockdiagramm der Prüfeinrichtung ähnlich dem in Fig. 8 dargestellten.
Es muß darauf hingewiesen werden, daß der elektrische Stromkreis 45 nicht immer in die Kappe 44 eingearbeitet sein muß, sondern auch in einem im Ventilschaft 41 eingearbeiteten Teil untergebracht sein kann. Es ist ferner festzustellen, daß die Elemente des ersten leitenden Gliedes und des zweiten leitenden Gliedes nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt sind. Unter Beachtung der elektrischen Verbindung mit dem elektronischen Stromkreis 45 und dem Sensor 43 können geeignete Teile ausgewählt werden. Die ersten und zweiten leitenden Glieder müssen nur mittels eines isolierenden Gliedes 60 elektrisch gegeneinander isoliert sein. Außerdem kann die vorliegende Erfindung nicht nur an den vorstehend dargestellten und beschriebenen geraden Ventilen, sondern auch an einem irgendwie gekrümmten oder gebogenen Ventil angewendet werden. Schließlich ist die Zahl der leitenden Glieder nicht auf ein erstes und zweites beschränkt, sondern es können auch ein drittes, viertes und weitere Glieder vorgesehen sein.
Die Fig. 24 und 25 zeigen einen Ventilkern 51 und Stempel 52 in kürzerer Ausführung. Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Feder 58 in dem Körper 54 untergebracht. Deshalb benötigt eine solche Konstruktion keine Federaufnahme 59. Außerdem sind bei dieser Ausführungsform der Körper 54 und die Ventildichtungshalterung 56 nicht als miteinander verbunden gezeigt, sondern es kann ein Vorsprung o. dgl. vorgesehen sein, der entweder in Berührung mit dem Körper oder der Dichtungshalterung gelangt. Der Körper und die Ventildichtungshalterung gelangen durch den Vorsprung miteinander in Berührung, der als Führungsdraht dient, durch den das elektrische Signal gesendet wird.
Um als elektrisches Signal den vom Sensor 43 o. dgl. ermittelten Druck, die Temperatur usw. im Reifen von der Innenseite des Rades durch das erste und zweite leitende Glied herausführen zu können, kann das Kontakt- oder Nichtkontaktsystem benutzt werden.
Das vorstehend beschriebene Reifenventil ist aus den Teilen zusammengesetzt, die mindestens das erste leitende Glied formen und aus denen, die das zweite Glied formen, und die aus den vielen Teilen ausgewählt werden können, die aus leitendem Material hergestellt sind, den Reifenkern formen und elektrisch gegeneinander durch ein aus einem isolierenden Material bestehenden Isolierglied isoliert sind, um als elektrisches Signal den im Reifen durch den Sensor ermittelten Druck, Temperatur usw. aus dem Reifeninneren durch die ersten und zweiten leitenden Glieder herauszuführen. Es ist deshalb nicht erforderlich, das Rad besonders zu bearbeiten, und es ist einfach, den Druck usw. im Reifen entweder mit dem Kontakt- oder Nichtkontaktsystem zu ermitteln. Auch können vielfältige Prüfeinrichtungen mit geringen Kosten hergestellt werden. Das Reifenventil kann einfach in einem Schlauchreifen oder schlauchlosen Reifen eingebracht werden. Außerdem kann das Schlauchventil ohne Benutzung der Hochtechnik hergestellt werden. Im Fall, daß der Ventilstempel bearbeitet werden muß, ist aber Hochtechnik erforderlich, weil die Dauerhaftigkeit desselben gewährleistet sein muß. Da jedoch die aus Teilen des Ventilkerns bestehenden ersten und zweiten leitenden Glieder nur gegeneinander durch ein isolierendes Glied isoliert sein müssen, kann das Reifenventil mit geringen Kosten hergestellt werden. Schließlich kann das Reifenventil einfach ersetzt werden und ebenso der normale Ventilkern.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung stellt eine Einrichtung für die Prüfung des Drucks, der Temperatur u. dgl. im Reifen (1) zur Verfügung, die aus einem an dem in der Reifenfelge (2) befestigten Ventil (4) angebrachten Sensor (9) und einem Resonator (10) zusammengesetzt ist, der aus einer Resonanzspule (8) und einem Kondensator besteht, wobei die Ausgangsleistung des Sensors (9) in Abhängigkeit vom Reifeninnendruck wechselt und die Resonanzspule (8) mit einer extern gesendeten elektromagnetischen Welle schwingt. An einem Hauptkörper (20) ist vorspringend eine Schwingspule (30) eines Oszillators (24) untergebracht, der die vorerwähnte elektromagnetische Schwingung erzeugt, und in diesem Hauptkörper (20) der Prüfeinrichtung ein Signalprozessor (25), der jeden Wechsel im Schwingungszustand ermittelt und verarbeitet, der im Oszillator, hervorgehoben durch den Resonanzzustand im Resonator (10), stattfand. Ferner ist in ihm ein Display (26) zur Anzeige des Ergebnisses der im Signalprozessor (25) vorgenommenen Verarbeitung vorgesehen.

Claims

1. Reifenprüfeinrichtung, bestehend aus:

einem Resonator (10), enthaltend einen Sensor (9, 43), dessen Ausgangsgröße sich mit dem Zustand eines Reifens (1) und/oder eines bereiften Rades ändert, eine Spule (8), die mit einer außerhalb erzeugten elektromagnetischen Welle in Resonanz tritt, und einem Kondensator (13);

einem Oszillator (24) mit einer Schwingspule (30), die die ausgestrahlte elektromagnetische Welle erzeugt;

einem Signal-Prozessor (25), der jeden Wechsel des Oszillationszustandes im Oszillator, der durch den mit dem Reifenzustand variierenden Resonanzzustand des Resonators (10) verursacht wurde, feststellt und verarbeitet, und einer das Ergebnis dieser Verarbeitung zeigenden Anzeige (26);

dadurch gekennzeichnet, daß

(A) mindestens ein Teil des Resonators (10) an einem in der Reifenfelge (2) befestigten Ventil (4) angebracht ist;

(B) mindestens der Signalprozessor (25) und die Anzeige (26) zusammen in einem Hauptkörper (20) untergebracht sind; und

(C) die Schwingspule (30) des Oszillators (24) auskragend am Hauptkörper (20) angebracht ist.

2. Reifenprüfeinrichtung nach dem Anspruch 1, ausgerüstet mit einer, die Handhabung der Einrichtung an einem dunklen Ort oder bei Nacht erleichternden Lampe (23).

3. Reifenprüfeinrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reifenventil (4) einen Ventilschaft (41) aufweist, der aus einem ersten leitenden Glied (41A) und einem zweiten leitenden Glied (41B) zusammengesetzt ist, die gegeneinander durch einen aus Isoliermaterial bestehenden Isolierteil (42) elektrisch isoliert sind, wodurch der durch den Sensor (9, 32) ermittelte Zustand des Reifens (1) und/oder bereiften Rades in Form elektrischer Signale von innerhalb des Reifenrades durch das erste und zweite leitende Glied nach außen geleitet werden.

4. Reifenprüfeinrichtung nach dem Anspruch 1, dessen Reifenventil (4) einen Ventileinsatz (51) aufweist, welcher Ventileinsatz (51) aus ersten, ein erstes leitendes Glied (52) formenden Teilen und zweiten, ein zweites leitendes Glied formenden Teilen besteht, die gegeneinander durch einen aus isolierendem Material bestehenden Isolationsteil elektrisch isoliert sind, wodurch der durch den Sensor (9, 43) ermittelte Zustand des Reifens (1) und/oder bereiften Rades in Form elektrischer Signale von innerhalb des Reifenrades durch die ersten und zweiten leitenden Glieder nach außen geleitet werden.

5. Reifenprüfeinrichtung nach dem Anspruch 1, in der das Reifenventil (4) einen Ventilschaft (41) und eine auf diesen Schaft aufsteckbare Ventilkappe (44) aufweist, in welcher Ventilkappe (44) ein Stromkreis (45) mit der Spule (8) und dem Kondensator (13) des Resonators (10) untergebracht sind.

6. Reifenprüfeinrichtung nach dem Anspruch 1, in der der Sensor (9, 43) im Ventil (4) untergebracht ist.