DE3930095A1 - Ventileinrichtung - Google Patents

Description

Eine Ventileinrichtung, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, findet in einem Reifen­ füllanschluß Verwendung, der Teil eines durch die DE 29 15 272 C2 bekannten Reifenwächters ist. Der Reifen­ füllanschluß ist bezüglich seiner äußeren Abmessungen handelsüblich ausgebildet, was den Vorteil bietet, das der so ausgebildete Reifenwächter an eine Standard­ felge montierbar ist. Der Reifenfüllanschluß kann hierbei auch seine übliche Funktion, die er beim Reifenfüllen wahrnimmt, erfüllen.

Erleichtert wird eine solche bauliche Kombination der druckempfindlichen Einrichtung des Reifenwächters mit dem Reifenfüllanschluß dadurch, daß das vom Reifen­ druck abhängige Signal elektrisch umgesetzt wird, d.h., daß der Signalgeber und der Reifenfüllanschluß voneinander getrennte Funktionen wahrnehmen. Nachtei­ lig hierbei ist, daß dem am Rad befindlichen Reifen­ wächter eine elektrische Energie zugeführt werden muß, wobei die Beschaffenheit der Energiequelle bzw. der Energieübertragung im wesentlichen die Funktionstüch­ tigkeit der Einrichtung bestimmt. Einfacher und zuverlässiger wäre hingegen die Erzeugung eines vom Reifendruck abhängigen Signals, ohne den Umweg über die elektrische Einrichtung, z.B. als Signaldruck an dem vorerwähnten Reifenfüllanschluß. Eine solche Aufgabe kann jedoch mit einer im Reifenfüllanschluß üblichen Ventileinrichtung nicht erfüllt werden.

Mit der DE 28 13 058 C2 ist eine Reifendrucküber­ wachungseinrichtung bekannt, mit der am Rad ein vom Reifendruck abhängiger Signaldruck erzeugbar ist. Dieser Signaldruck kann dann zur Betätigung pneu­ matischer Signalübertragungsmittel verwendet werden. Der Reifenfüllanschluß ist hier jedoch getrennt von der druckempfindlichen Einrichtung angeordnet. Neben der Öffnung für die Montage des Reifenfüllanschlusses an die Felge ist eine weitere Öffnung für die Verbin­ dung des Reifeninnern mit der druckempflindlichen Einrichtung erforderlich. Diese Reifendrucküber­ wachungseinrichtung kann daher nicht mit einer Stan­ dardfelge betrieben werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung zu schaffen, deren Einsatz in einer Einrichtung zur Überwachung des Druckes in einem Fahrzeugreifen es ermöglicht, daß diese anstelle eines handelsüblichen Reifenfüllanschlusses montierbar ist, dessen Funktion des Reifenfüllens übernimmt und bei Abfall des Reifendruckes unter einen vorgegebenen Betriebsdruck einen Signaldruck am Reifenfüllanschluß erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß am Fahrzeugrad befindliche Einrichtungen zur Überwachung des Reifen­ druckes, die z.B. nach dem Prinzip der DE 28 13 058 C2 gestaltet sind, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, unter Verwendung einer Standardfelge, versehen werden können. Die übrigen Komponenten der Überwachungsein­ richtung, wie z.B. die vorhandenen Signalübertragungs­ mittel können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung weiterhin betrieben werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Einrichtung zur Überwachung des Druckes im Reifen eines Fahrzeuges mit einer im Reifen angeordneten druckempfindlichen Einrichtung (1) in der Art einer Druckmeßeinrichtung mit einem daran sich anschließenden Gehäusefortsatz (2), der eine Felge (3) durchdringt. Mit einer Schraubverbindung, gebildet aus einem Gewinde (4) des Gehäusefortsatzes (2) und einer Mutter (5) ist die druckempfindliche Einrichtung, unter Verwendung einer Dichtung (6), mit der Felge (3) fest verbunden.

Der Gehäusefortsatz (2) kann auch auf einem Teil seiner Länge mit einem elastischen Formteil umgeben sein, mit welchem die druckempfindliche Einrichtung (1) in der Art einer Einknöpfverbindung an der Felge befestigt wäre. Die Öffnung (7) in der Felge (3) entspricht einer Öffnung, wie sie in Standardfelgen für handelsübliche Reifenfüllanschlüsse verwendet wird.

Die Durchmesser (8) und (9) des Gehäusefortsatzes (2), die für den Durchtritt durch die Felge (3) und den Anschluß einer Reifenfülleinrichtung bestimmend sind, entsprechen denen eines handelsüblichen Reifenfüll­ anschlusses.

In den als Ventilgehäuse dienenden Gehäusefortsatz (2) erstreckt sich ein Ventil mit einem gehäusefesten Ventilsitz (10) und einem Ventilschließkörper (11), der durch eine Feder (12) auf den Ventilsitz (10) in Schließrichtung gehalten ist. Ein erstes Betätigungs­ glied (13) des Ventils (10, 11), das mit dem Ventil­ schließkörper (11) fest verbunden ist, erstreckt sich im Gehäusefortsatz (2), stiftartig bis zu dessen Öffnung (14), die auch als Einlaß für ein an den Durchmesser (9) ansetzbares Mundstück einer Reifen­ fülleinrichtung dient. Mit einer Führung (15), die einen Luftdurchtritt erlaubt, ist das erste Betäti­ gungsglied (13) in dem Ventilgehäuse (2) geführt. Durch Ansetzen des Mundstückes der Reifenfülleinrich­ tung wird über das erste Betätigungsglied (13) der Ventilschließkörper (11) gegen die Kraft der Feder (12) in die Offenstellung des Ventils (10, 11) bewegt. Dieser Öffnungsvorgang entspricht der Funktion eines handelsüblichen Reifenfüllanschlusses. Zum Füllen kann Luft über die Öffnung (14), das geöffnete Ventil (10, 11) und über Durchlässe (16) des Gehäuses (17) der druckempfindlichen Einrichtung (1) zum Reifen gelan­ gen.

Es ist denkbar, daß das Ventil (10, 11) nicht als Sitzventil, sondern in einer anderen bekannten Ventil­ art, z.B. als Schieberventil mit entsprechend gestal­ teter Durchlaßverbindung ausgebildet sein kann.

Mit einem zweiten Betätigungsglied (18) ist das Ventil (10, 11) gegen die Rückstellkraft der Feder (12) ebenfalls in die Offenstellung bringbar. Das zweite Betätigungsglied (18) ist mit dem Ventilschließkörper (11) durch eine Schleppverbindung (20, 18) verbunden. Zwischen dem Ventilschließkörper (11) und dem zweiten Betätigungsglied (18) ist ein Spiel (19), derart, daß diese gegeneinander in Längsrichtung bewegbar sind.

Hierdurch kann der Ventilschließkörper (11) durch das erste Betätigungsglied (13) in die Offenstellung des Ventils (10, 11) bewegt werden, während das zweite Betätigungsglied (18) bei diesem Öffnungsvorgang unbetätigt bleibt.

Der Ventilschließkörper (11) weist einen Vorsprung (20) auf, an dem das zweite Betätigungsglied (18) angreift und die Schleppverbindung (20, 18) bildet, die auf den Ventilschließkörper (11) in der Art einer Zugverbindung wirkt. Das zweite Betätigungsglied (18) ist als Kipphebelelement (18) ausgebildet, das waage­ balkenartig zu einem das Kipphebelelement (18) abstützenden Kippunkt (21) angeordnet ist und um diesen mit seinen Hebelarmen (22, 23) beiderseits des Kippunktes (21) schwenkbar ist. Zweckmäßigerweise ist das zweite Betätigungsglied (18) mit mehreren Kipp­ hebelelementen (18) ausgestattet, die symmetrisch und z.B. sternförmig zueinander angeordnet sein können.

Eine auf den Hebelarm (23) des Kipphebelelementes (18) gerichtete Kraft bewirkt, daß der Hebelarm (22) durch Verschwenken des Kipphebelelementes (18) um den Kippunkt (21) an den Vorsprung (20) des Ventilschließ­ körpers (11) angreift und diesen in die Offenstellung des Ventils (10, 11) bewegt. In der durch die zweite Betätigungseinrichtung herbeigeführten Offenstellung des Ventils (10, 11) ist das Reifeninnere über den Durchlaß (16) mit der Öffnung (14) des Anschlusses (9) des Reifenfüllanschlusses verbunden.

Die auf den Hebelarm (23) gerichtete Kraft wird durch die druckempfindliche Einrichtung (1) erzeugt. Die druckempfindliche Einrichtung (1) besteht im wesent­ lichen aus einer für den dargestellten Einsatzfall üblichen Druckdose (24) die mit Gas gefüllt, einen auf den vorgegebenen Betriebsdruck abgestimmten Referenz­ druck aufweist. Druckschwankungen zwischen dem Reifendruck und dem Referenzdruck bewirken, daß eine Membran (25) als bewegliche Wand der Druckdose (24) eine das Volumen der Druckdose (24) vergrößernde oder verkleinernde Bewegung in der Art eines Hubes aus­ führt. Ein Bauteil (26), das sich auf der Membran (25) einerseits und auf den Hebelarm (23) andererseits abstützt dient zur Übertragung des Hubes der Membran (25) auf das Kipphebelelement (18).

Es ist auch denkbar, daß der Hub der Membran (25) auf das Kipphebelelement (18) ohne Zwischenschaltung des Bauteils (26) direkt übertragen wird. In diesem Fall sind der Hebelarm (23) und die Membran (25) so ge­ staltet, daß sie miteinander in Wirkverbindung stehen.

Anstelle der Druckdose (24) kann auch eine andere übliche druckempfindliche Einrichtung Verwendung finden, deren bewegliche Wand z.B. durch einen Hubkol­ ben mit einer auf den vorgegebenen Reifendruck abge­ stimmten Feder gebildet ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Zum Füllen des Reifens wird an den als Reifenfüllan­ schluß dienenden Ventilgehäuse (2) das Mundstück einer Reifenfülleinrichtung angesetzt. Das Ventil (10, 11) wird durch das erste Betätigungsglied (13) geöffnet. Mit dem Beenden des Füllvorganges, d.h. mit der Wegnahme des Mundstückes der Reifenfülleinrichtung schließt das Ventil (10, 11) durch die Rückstellkraft der Feder (12).

Bei vorgegebenem Reifensolldruck befindet sich die bewegliche Wand (25) der druckempfindlichen Einrich­ tung (1) in einer Stellung, in der das zweite Betäti­ gungsglied (18) inaktiv und das Ventil (10, 11) geschlossen ist. Bei einem Absinken des Reifendruckes führt die bewegliche Wand (25) eine das Volumen der Druckdose (24) vergrößernde Hubbewegung aus. Hierdurch wird das zweite Betätigungsglied über den Kippunkt (21) geschwenkt und das Ventil (10, 11) geöffnet. Über den Durchlaß (16) und das geöffnete Ventil (10, 11) steht an der Öffnung (14) des Reifenfüllanschlusses ein den Abfall des Reifendruckes signalisierender Signaldruck zur Auswertung an.

Über eine nach dem Reifenfüllen am Reifenfüllanschluß anzubringende Leitungsverbindung (27) kann dieser Signaldruck über pneumatisch wirkende Signalübertra­ gungsmittel den für den vorliegenden Verwendungszweck üblichen optischen Anzeigemitteln bzw. elektrischen oder elektronischen Auswerteeinrichtungen zugeführt werden.

Claims (12)

1. Ventileinrichtung für einen Reifenfüllanschluß mit einem Ventil, dessen Ventilschließkörper mit einem ersten Betätigungsglied zwecks Reifenfüllens gegen eine Rückstellkraft in die Offenstellung des Ventils bringbar ist, gekennzeichnet durch fol­ gende Merkmale

• a) es ist ein zweites Betätigungsglied (18) vorgesehen, mit dem der Ventilschließkörper (11) gegen die Rückstellkraft in die Offenstel­ lung bringbar ist;
• b) das zweite Betätigungsglied (18) ist mit dem Ventilschließkörper (11) durch eine Schleppver­ bindung (20, 18) verbunden;
• c) zum Antrieb des zweiten Betätigungsgliedes (18) dient eine für eine Reifendrucküberwachung vorgesehene Druckmeßeinrichtung.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilschließkörper (11) einen Vorsprung (20) aufweist und die Schleppverbindung (22, 18) durch einen an den Vorsprung (20) angrei­ fenden Teil (22) des Betätigungsgliedes (18) gebildet ist.

3. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleppverbindung (22, 18) als ein den Ventilkörper (11) ziehendes Element ausgebildet ist.

4. Ventileinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsglied (18) als ein an den Vorsprung (20) des Ventilschließkörpers (11) angreifendes Kipphebelelement (18) ausgebildet ist.

5. Ventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kipphebelelement (18) waage­ balkenartig zu einem das Kipphebelelement (18) abstützenden Kippunkt (21) angeordnet und um diesen mit seinen Hebelarmen (22, 23) beiderseits des Kippunktes (21) schwenkbar ist.

6. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilschließ­ körper (11) zugewandte Hebelarm (22) des Kipp­ hebelelementes (18) an dem Vorsprung (20) des Ventilschließkörpers (11) angreift und der Ventil­ schließkörper (11) durch eine auf den vom Ventil­ schließkörper (11) abgewandten Hebelarm (23) des Kipphebelelementes (18) gerichtete Kraft in die Offenstellung des Ventils (10, 11) bringbar ist.

7. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die auf den Hebelarm (23) des Kipphebelelementes (18) gerichtete Kraft durch eine bewegliche Wand (25) einer druckempfindlichen Einrichtung (1) erzeugbar ist.

8. Ventileinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die druckempfindliche Einrichtung (1) zur Überwachung des Druckes im Reifen eines Fahrzeuges dient und die bewegliche Wand (25) in Abhängigkeit vom Reifendruck bewegbar ist.

9. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Betätigungsglied (13) stößelartig ausgebildet und mit dem Ventilschließ­ körper fest verbunden ist.

10. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (10, 11) aus dem Ventil­ schließkörper (11) und einem mit dem Ventilgehäuse (12) fest verbundenen Ventilsitz (10) gebildet ist.

11. Ventileinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) eine mit dem Ventil (10, 11) verbundene Öffnung (14) aufweist und mit einem rohrförmigen Fortsatz (9) als Reifenfüllanschluß ausgebildet ist.

12. Ventileinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifenfüllanschluß und ein die Felge (3) des Fahrzeugrades durchdringender Teil (8) des Ventilgehäuses (2) mit den äußeren Maßen eines handelsüblichen Reifenfüllanschlusses ausgebildet sind.