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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung
zum Aufpumpen eines auf einer Felge montierten Reifens, und speziell auf
eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines Reifens, die den Wulstbereich eines
Reifens in engen Kontakt mit einer Felge bringen kann, wenn gerade
Druckluft in den auf der Felge montierten Reifen eingefüllt wurde.
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Eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines auf einer Felge montierten
Reifens wurde beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 53-23.563 beschrieben. Diese dem Stand der Technik
entsprechende Vorrichtung umfaßt eine scheibenförmige, luftdichte Platte
1 und einen luftdichten Ring 2. die koaxial und teleskopisch relativ
zueinander und bezüglich eines Tisches 3 verschiebbar sind, wie dies in der
Figur 1 der beigefügten Zeichnungen schematisch gezeigt ist.
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Beim Aufpumpen eines zuvor auf einer Felge montierten Reifens (nicht
wiedergegeben) mittels dieser dem Stand der Technik entsprechenden
Vorrichtung wird der Reifen mit der Felge zunächst auf dem Tisch 3 so
angeordnet, daß die Rotationsachse des Reifens koaxial zu der Achse des
luftdichten Rings 2 ist. Die luftdichte Platte 1 und der luftdichte Ring
2 werden dann mit einem Flansch der Felge bzw. einem Seitenflächengummi des
Peifens luftdicht verbunden, während über einen Zuführungsschlauch 5
Druckluft in den zwischen der luftdichten Platte 1 und dem luftdichten Ring
2 gebildeten, luftdichten Raum 4 eingeblasen wird, so daß die Druckluft
über den Zwischenraum zwischen der Felge und einem Wulstbereich des Reifens
vorübergehend während einer gewissen Dauer in den inneren Raum des Reifens
eingefüllt wird.
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Danach wird der Tisch abgesenkt, während der luftdichte Zwischenraum
4 luftdicht aufrechterhalten wird, bis die Verbindung zwischen dem
luftdichten Ring 2 und dem Seitenflächengummi des Reifens gelöst wird,
wodurch die Druckluft ganz den Reifen eingefüllt wird. Die Kennziffern
6 und 7 bezeichnen Stabelemente, bei denen ein Ende mit der luftdichten
Platte 1 bzw. dem luftdichter Ring 2 verbunden ist, wobei die Platte 1 und
der Ring 2 teleskopisch angeordnet sind, und das andere Ende mit
herkömmlichen Zylindern (nicht wiedergegeben) verbunden ist. Die luftdichte
Platte 1 und der luftdichte Ring 2 werden bei Betätigung der Stabelemente
6 und 7 in der Richtung der Rotationsachse des Reifens relativ zu dem Tisch
3 einzeln verschoben.
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Bei dieser Anordnung der bekannten Vorrichtung ist die Stirnfläche
8 des luftdichten Rings 2 im wesentlichen parallel zu dem
Seitenflächengummi des auf dem Tisch 3 liegenden Reifens, oder im
wesentlichen parallel zu einer zu der Rotationsachse des Reifens
senkrechten Ebene angeordnet. Wenn der Tisch 3 abgesenkt wird, wird daher
die Stirnfläche 8 des luftdichten Rings 2 über ihren gesamten Umfang in
engem Kontakt mit dem Seitenflächengummi des Reifens gehalten, bis sie von
dem Seitenflächengummi des Reifens abgehoben wird.
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Wenn der Reifen mit Druckluft gefüllt wird, muß daher der ganze
Umfang des Wulstbereichs des Reifens augenblicklich über den Hump der Felge
gehoben oder geschoben werden. Mit anderen Worten, es ist erforderlich,
während einer vorgegebenen Zeit Druckluft mit einem Druck von
beispielsweise 4 bis 6 kp/cm². der höher als der Einstelldruck von 3 bis
5 kp/cm² ist, in den luftdichten Raum, und folglich den inneren Raum
einzufüllen. um den Widerstand zu überwinden, der hervorgerufen wird, wenn
der ganze Umfang des Wulstbereichs des Reifens augenblicklich über den Hump
der Felge geschoben wird. Folglich wird der Wulstbereich des Reifens radial
nach außen gedehnt oder verformt, wobei er je nach Fall plastisch verformt
werden kann. Andererseits ist es wirklich schwierig, die Stirnfläche des
luftdichten Rings über ihren ganzen Umfang von dem Seitenflächengummi des
Reifens gleichmäßig abzuheben, und weiterhin ist es unmöglich, den
Reifenwulstbereich über seinen ganzen Umfang in engen Kontakt mit der Felge
zu bringen. Daher können mit Druckluft gefüllte Reifen, die die
erforderlichen Lei stungsmerkmale aufweisen, bei Verwendung der dem Stand
der Technik entsprechenden Vorrichtung nicht erhalten werden.
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Außerdem wird auf die Vorrichtung des Patents BE-A-888 537
hingewiesen, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1
aufweist.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines
Reifens zu verwirklichen, bei der die Nachteile des Standes der Technik
beseitigt sind, und die einen Wulstbereich eines Reifens über seinen ganzen
Umfang als einheitlichen Körper in engen Kontakt mit einer Felge bringen
kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufpumpen
eines Reifens verwirklicht, mit einem Tisch, um einen auf einer Felge
montierten Reifen zu tragen, einem inneren Zylinderelement. das mit einem
Flansch der Felge luftdicht verbindbar ist. und einem äußeren
Zylinderelement, das mit einem Seitengummi des Reifens luftdicht verbindbar
ist, und in Verbindung mit dem inneren Zylinderelement einen luftdichten
Raum bildet zum Einblasen von Druckluft in den Reifen, wobei das äußere
Zylinderelement in Richtung der axialen Rotationsachse des Reifens relativ
zu dem inneren Zylinderelement verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die gesamte Stirnfiäche des mit dem Seitengummi des Reifens luftdicht
verbindbaren, äußeren Zylinderelements bezüglich der Rotationsachse des
Reifens geneigt ist.
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Die Stirnfläche des äußeren Zylinderelements ist vorzugsweise eine
geneigte Oberfläche. deren Höhenunterschied in Richtung der Rotationsachse
des Reifens 5 bis 20 mm beträgt.
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Da die Stirnfläche des äußeren Zylinderelements, die luftdichten
Kontakt mit dem Seitenflächengummi des Reifens haben soll, schräg zu der
Rotationsachse des Reifens ist, nimmt der Wulstbereich des Reifens über
seinen gesamten Umfang eine schräge Position bezüglich eines auf der Felge
gebildeten Humps ein, die dem Wulstbereich des Reifens entspricht, wenn
Druckluft in den Reifen eingeblasen wird.
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Daher muß der Wuistbereich des Reifens nur über den Teil des Humps
der Felge geschoben werden, der schräg dazu positioniert ist. Mit anderen
Worten, der Wulstbereich des Reifens muß nur nach und nach längs seines
Umfangs über den Hump geschoben werden. Dies hat zur Folge, daß der
Wulstbereich des Reifens nur einer geringen Verformung unterworfen wird.
Da der Wulstbereichs des Reifens nach und nach üben den Hump der Felge
geschoben wird und in engen Kontakt mit der Felge gebracht wird, berührt
der Wulstbereich des Reifens die Felge im wesentlichen gleichmäßig.
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Die Erfindung wird nachstehend nur mittels eines Beispiels weiter
beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die
Folgendes darstellen:
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Die Figur 1 ist eine Ansicht, die teilweise im Schnitt einen
hauptsächlichen Teil einer dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtung
zum Aufpumpen eines Reifens veranschaulicht.
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Die Figur 2 ist eine Ansicht, die teilweise im Schnitt einen
hauptsächlichen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufpumpen
eines Reifens veranschaulicht.
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Die Figuren 3a, 3b und 3c sind erklärende Ansichten, die die
einzelnen Schritte zum Einfüllen von Druckluft in einen Reifen mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulichen.
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Die Figur 4a ist ein Diagramm, das bei Umfangspositionen die Änderung
des Abstandes zwischen dem Felgenflansch und der Felgenlinie eines Reifens
veranschaulicht, der mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
Druckluft gefüllt wurde.
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Die Figur 4b ist ein Diagramm, das bei Umfangspositionen die Änderung
des Abstandes zwischen dem Felgenflansch und der Felgenlinie eines Reifens
veranschaulicht, der mittels der dem Stand der Technik entsprechenden
Vorrichtung mit Druckluft gefüllt wurde.
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Die Figur 2 veranschaulicht eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines
Reifens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
teilweise aufgebrochenen Vorderansicht. Die Vorrichtung 10 weist einen
Tisch 12 zur Aufnahme eines Reifens. der auf einer Felge montiert, aber
noch nicht mit Druckluft gefüllt ist, und gegenüber dem Tisch ein inneres
Zylinderelement 14 und ein äußeres Zylinderelement 16 auf. Das innere
Zylinderelement 14 und das äußere Zylinderelement 16 sind koaxial
zueinander angeordnet und teleskopisch relativ zueinander verschiebbar.
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Das innere Zylinderelement 14 hat einen ebenen Oberflächenbereich 18.
der einem Flansch der Felge gegenüberliegt. wenn der Reifen mit der Felge
auf dem Tisch 12 angeordnet ist. An dem ebenen Oberflächenbereich 18 ist
ein Abdichtungselement 20 aus Gummi oder einem gummiähnlichen, elastischen
Material so befestigt, daß es über seinen ganzen Umfang luftdichten Kontakt
mit der Felge hat. Das innee Zylinderelement 14 ist auf der von dem Tisch
12 weg gerichteten Seite über ein Stabelement 22 mit einem herkömmlichen
Zylinder (nicht wiedergegeben) verbunden, so daß das innere Zylinderelement
14 bei Betätigung des Zylinders zu dem Tisch 12 hin und von dem Tisch 12
weg verschiebbar ist. Die Kennziffer 24 bezeichnet ein Lager von bekanntem
Typ, um das Stabelement 22 und folglich das innere Zylinderelement 14 in
der im wesentlichen zu dem Tisch 12 senkrechten Richtung verschiebbar zu
tragen.
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Das äußere Zylinderelement 16 hat einen inneren Durchmesser, der
größer als der äußere Durchmesser des inneren Zylinderelements 14 ist, und
es trägt das an dem inneren Zylinderelement 14 befestigte Stabelement 22
auf verschiebbare, luftdichte Weise. An der von dem Tisch 12 weg
gerichteten Oberfläche des äußeren Zylinderelements 16 ist jeweils ein Ende
der Stabelemente 28 befestigt, deren anderes Ende mit Zylindern (nicht
wiedergegeben) verbunden ist, die von dem Zylinder, der dem Stabelement 22
zugeordnet ist, getrennt sind. Das äußere Zylinderelement 16 ist bei
Betätigung der Zylinder zu dem Tisch hin, und vom dem Tisch weg
verschiebbar, und zwar unabhängig von der Verschiebung des inneren
Zylinderelements 14.
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Die Stabelemente 28 werden von Lagern 30 getragen, wobei sie in der
im wesentlichen zu dem Tisch 12 senkrechten Richtung verschiebbar sind. Wie
in der Figur 2 gezeigt ist, ist die ringförmige Stirnfläche 26 des äußeren
Zylinderelements 16 gemäß der Erfindung bezüglich des Tischs 12 oder der
Rotationsachse des auf dem Tisch 12 anzuordnenden Reifens geneigt. Das
innere Zylinderelement 14 und das äußere Zylinderelement 16 bilden einen
luftdichten Raum 32, und zwar mit Hilfe der luftdichten Verbindungen
zwischen der ringförmigen Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements 16
und dem Seitenflächengummi des auf der Felge montierten und auf dem Tisch
angeordneten Reifens, und zwischen dem Felgenflansch und dem auf der
Stirnfläche des inneren Zylinderelements 14 vorgesehenen Abdichtungselement
20. Über einen Zuführungsschlauch 34, in dem ein Reduzierventil angebracht
ist, und der mit einer Druckluftquelle, wie beispielsweise einem Kompressor
verbunden ist, wird Druckluft in den luftdichten Raum 32 eingeblasen.
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Der Vorgang zum Einfüllen von Druckluft in den auf der Felge
montierten Reifen unter Verwendung der Lufteinfüllvorrichtung 10 wird nun
unter Bezugnahme auf die Figuren 3a bis 3c erklärt. Es wird angenommen, daß
ein Reifen 36 vorher auf einer Felge 38 montiert wurde.
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Zunächst wird der auf der Felge 38 montierte Reifen 36 auf dem Tisch
12 angeordnet und das Abdichtungselement 20 des inneren Zylinderelements
14 durch Betätigung des zugeordneten Zylinders (nicht wiedergegeben) mit
dem Flansch 38a der Felge 38 bei koaxialer Anordnung luftdicht verbunden.
Andererseits wird die bezüglich des Tischs 12 geneigte, ringförmige
Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements 16 durch Betätigung der
zugeordneten Zylinder mit dem Seitengummi des Reifens 36 luftdicht
verbunden. Durch weitere Betätigung der Zylinder werden die Wulstbereiche
des Reifens zu dem Tisch 12 hin gedrückt, um einen ringförmigen
Zwischenraum zu bilden, der mit dem inneren Raum des Reifens zwischen der
Felge 38 und einem Wulstbereich 40 des Reifens in Verbindung steht.
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Danach wird über den Zuführungsschlauch 34 Druckluft in den
luftdichten Zwischenraum 32 eingeblasen, wobei die Druckluft über den
ringförmigen Zwischenraum in das Innere des Reifens 36 strömt. In diesem
Fall ist die ringförmige Stirnfläche des äußeren Zylinderelements 16. die
mit dem Seitenflächengummi des Reifens luftdicht verbunden ist, bezüglich
der Rotationsachse des Reifens geneigt. Daher ist der rechte Bereich des
mit Druckluft zu füllenden Reifens, wie in der Figur 3 zu sehen ist, höher
über dem Tisch 12 oder näher bei dem inneren Zylinderelement 14 angeordnet
als der linke Bereich des Reifens.
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Das äußere Zylinderelement 16 wird dann durch Betätigen des
zugeordneten Zylinders von dem Tisch 12 weg bewegt, während das innere
Zylinderelement 14 in luftdichter Verbindung mit dem Flansch 38a der Felge
gehalten wird. Der Reifen wurde durch die geneigte, ringförmige Stirnfläche
26 des äußeren Zylinderelements 16 gehindert, sich frei auszudehnen. Die
Bewegung des äußeren Zylinderelements 16 ermöglicht dem Reifen, sich
auszudehnen, so daß der Teil des Wulstbereichs, der näher bei dem inneren
Zylinderelement 14 positioniert ist, über den Hump der Felge 38 geschoben
wird und den Wulstboden und den Flansch der Felge 38 berührt. Dieser
Vorgang setzt sich längs des ganzen Umfangs der Felge fort, um den
Wulstbereich in Kontakt mit dem Wulstboden und dem Flansch der Felge zu
bringen, da die Druckluft kontinuierlich in das Innere des Reifens
eingeblasen wird und das äußere Zylinderelement 16 von dem Tisch 12 weiter
weg bewegt wird. Dieser Zustand ist in der Figur 3b wiedergegeben.
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Während einer solchen Bewegung des Wulstbereichs des Reifens muß der
Wulstbereich nicht gleichzeitig längs seines ganzen Umfangs über den Hump
geschoben werden. Es genügt, wenn der Teil des Wulstbereichs, der eine
schräge Position bezüglich des Humps einnimmt, nach und nach über den Hump
der Felge geschoben wird. Daher ist die Kraft, die erforderlich ist, um den
Wulstbereich über den Hump zu schieben, viel kleiner als bei der dem Stand
der Technik entsprechenden Vorrichtung, bei der der gesamte Wulstbereich
gleichzeitig über den Hump der Felge geschoben wird. In diesem Fall besteht
außerdem keine Gefahr, daß die Druckluft über Lecks ausströmt, da der Teil
des Wulstbereichs, der die Felge noch nicht berührt, in engem Kontakt mit
der ringförmigen Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements 16 gehalten
wird.
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Das äußere Zylinderelement 16 wird von dem Tisch 12 weiter weg
bewegt, so daß der Wulstbereich 40 des Reifens in zunehmendem Maße die
Felge berührt, bis er in engen Kontakt mit dem gesamten Umfang der Felge
38 kommt, wenn die Verbindung zwischen dem Seitenflächengummi des Reifens
und der ringförmigen Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements 16 gelöst
wird, wie dies in der Figur 3c gezeigt ist.
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Zu diesem Zeitpunkt wird das Einblasen von Druckluft in den Raum 32
beendet, während der dem inneren Zylinderelement 14 zugeordnete Zylinder
betätigt wird, um die Verbindung zwischen dem Abdichtungselement 20 des
inneren Zylinderelements 14 und dem Flansch der Felge zu lösen. Danach wird
der mit der Druckluft gefüllte Reifen von dem Tisch 12 heruntergenommen.
um den nächsten Lufteinfüllvorgang ausführen zu können.
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Die geneigte ringförmige Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements
16, die der Seitenfläche des Reifens gegenüberliegt, ist vorzugsweise so
geneigt, daß der Höhenunterschied in der Richtung der Reifenrotationsachse
in dem Bereich von 5 bis 20 mm liegt. Wenn der Höhenunterschied kleiner als
5 mm ist, wird es schwierig, den Wulstbereich eines Reifens nach und nach
über den Hump einer Felge zu schieben, was zur Folge hat, daß der
viuistbereich wahrscheinlich verformt wird. Wenn andererseits der
Höhenunterschied größer als 20 mm ist, wird es schwierig, die Luftdichtheit
zwischen der ringförmigen Stirnfläche 26 des äußeren Zylinderelements 16
und dem Seitentlächengummi eines Reifens aufrechtzuerhalten, so daß viel
Luft Ober Lecks entweicht.
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Um die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der dem Stand der Technik
entsprechenden Vorrichtung zu vergleichen, wurde der folgende Versuch
ausgeführt. Reifen der Größe 195/60 R14, die auf Felgen des Typs 6-JJxl4
montiert waren, wurden mit Druckluft von 2,0 kp/cm² gefüllt, und zwar unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein äußeres
Zylinderelement mit einer geneigten, ringförmigen Stirnfläche mit einem
Höhenunterschied von 15 mm aufwies, bzw. der dem Stand der Technik
entsprechenden, in der Figur 1 wiedergegebenen Vorrichtung. Der Abstand
zwischen dem Felgenflansch und der Felgenlinie des Reifen-
Seitenflächengummis wurde über den ganzen Umfang der Reifen gemessen, um
die Gleichmäßigkeit des engen Kontakts zu vergleichen. Die Figuren 4a und
4b veranschaulichen die Ergebnisse der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw.
der dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtung. Die ausgezogene Linie
in den Figuren 4a und 4b gibt die Ergebnisse für die Felgenlinie auf der
äußeren Seite des Fahrzeugs wieder, an dem die Reifen angebracht wurden,
während die unterbrochene Linie die Ergebnisse bei den auf der inneren
Seite des Fahrzeugs gelegenen Felgenlinien veranschaulicht.
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Aus den in den Figuren 4a und 4b wiedergegebenen Ergebnissen ist
ersichtlich, daß bei den Reifen, die mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Druckluft gefüllt wurden, die Wulstbereiche gleichmäßiger
in engen Kontakt mit der Felge gebracht wurden als bei den Reifen, die
mittels der dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtung mit Druckluft
gefüllt wurden.
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Wie aus der obigen Erklärung hervorgeht, können mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung Wulstbereiche von Reifen gleichmäßig in engen
Kontakt mit der Felge gebracht werden, ohne eine Verformung der
Wulstbereiche hervorzurufen. Daher ist es möglich, verschiedene Probleme,
wie beispielsweise Vibrationen, Luftlecks und dergleichen infolge von
Verformungen der Wulstbereiche von Reifen zu beseitigen.
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Die Erfindung wurde zwar insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen dargestellt und beschrieben, aber für Fachleute auf
diesem Gebiet ist ersichtlich, daß verschiedene Änderungen bei der
Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung
zu verlassen.