DE69616592T2

DE69616592T2 - Reifendruckfüll- und überwachungseinrichtung

Info

Publication number: DE69616592T2
Application number: DE69616592T
Authority: DE
Inventors: Renier Grant
Original assignee: Cycloid Co
Current assignee: Cycloid Co
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2016-07-06
Also published as: EP0869876B1; ES2166896T3; HU222105B1; HUP9901720A3; AU6483196A; WO1997002961A1; CZ4698A3; PT869876E; EP0869876A4; BR9609748A; CZ289345B6; DK0869876T3; CA2226493A1; AU700676B2; KR19990028869A; EP0869876A1; MX9800287A; DE69616592D1; HUP9901720A2; ATE207821T1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gegenstand der Erfindung ist ein neuartiges Mittel und ein neuartiger Mechanismus zur Aufrechterhaltung des Luftdrucks in Luftreifen von Kraftfahrzeugen wie Personen- und Lastkraftwagen und insbesondere eine solche neuartige Einrichtung, die automatisch einen gewünschten und vorgegebenen Reifendruck aufrechterhält. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur automatischen Druckbeaufschlagung und Regelung des Drucks von Luftreifen kann an einem Kraftfahrzeugrad befestigt werden und wird durch dessen Rollbewegung betätigt.
Es liegen bereits verschiedene frühere Erfindungen und/oder Entwicklungen von Vorrichtungen zur Druckbeaufschlagung und Regelung des Drucks von Kraftfahrzeugrädern vor. Diese Vorrichtungen sind jedoch allgemein teuer in der Herstellung und/oder ineffizient im Betrieb.
In US-Patent Nr. 1.127.079 erläutert Nielsen einen pendelbetätigten Luftkompressor, der an einem Rad montiert wird und automatisch einen auf einem Rad montierten Luftreifen mit Luft füllt. Zwar ist der beschriebene Grundgedanke anerkennenswert, doch ist die Vorrichtung nach heutigen Maßstäben unpraktisch, schwerfällig, teuer in der Herstellung und ineffizient im Betrieb. Bei der Verbindung, die zum Betrieb des Kompressors durch das Pendel verwendet wird, handelt es sich um einen Kurbelarmmechanismus, der keinen effizienten Betrieb zulässt und zu einer Unwucht in der Drehung des Rades führt, was bei modernen, sich schnell bewegenden Fahrzeugen nicht akzeptabel ist. Zudem ist der Pendelmechanismus selbst den Elementen ausgesetzt und unterliegt damit äußeren Einflüssen und einer Verschmutzung durch Schmutz, Schnee usw.
In US-Patent 5.342.177 erläutert Cheng eine automatische Luftpumpe, die ebenfalls eine Einheit aus Zylinder und Kolben verwendet, die sich mit dem Rad und dem auf dem Rad montierten Luftreifen dreht. Der Kolben wird durch Kontakt mit einer ortsfesten Nocke hin- und herbewegt, um dem Reifen Druckluft zuzuführen. Die ortsfeste Nocke ist an der ortsfesten Fahrradachse befestigt. Diese Druckluftpumpeneinheit ist insofern anerkennenswert, als zum Betrieb der Pumpe statt der von Nielsen erläuterten schwerfälligen Einheit ein relativ effizienter Nockenmechanismus verwendet wird.
Die automatische Druckluftpumpe nach Cheng ist jedoch mit erheblichen Problemen behaftet. Zum einen lässt sie sich nicht einfach an die Verwendung bei Kraftfahrzeugen wie Personen- und Lastkraftwagen anpassen. Zudem erfordert die Pumpenkonstruktion nach Cheng, dass sich die Zylinder-Kolben-Einheit exzentrisch mit dem Rad drehen und zudem notwendigerweise einen Nockengang erzeugen muss, der eine Radialkraft nach außen von der Radachse weg bewirkt. Aus der Kombination dieser Anforderungen ergibt sich eine messbare Unwucht des Rades, die zwar bei Fahrradrädern akzeptabel sein kann, nicht jedoch bei den sich schnell bewegenden Rädern von Kraftfahrzeugen. Diese Unwucht trägt auch zum Verschleiß des Pumpenmechanismus bei.
In US-Patent Nr. 1.804.192 ist eine Vorrichtung zur Druckbeaufschlagung und Regelung des Drucks von Reifen erläutert, die der Einleitung zu Anspruch 1 entspricht.
Die US-Patente Nr. 1.744.405 und 2.415.618 (Patentinhaber: West bzw. McCord) erläutern pendelbetätigte Luftpumpen zum automatischen Aufpumpen von Luftreifen von Fahrzeugen. Diese Pumpen stellen eine erhebliche Vereinfachung gegenüber der von Nielsen beschriebenen Pendelpumpe nach dem Stand der Technik dar, weisen jedoch zum Teil die gleichen Nachteile auf.
Die von West und McCord verwendeten Kolben-Zylinder-Kombinationen sind ebenfalls so konstruiert, dass sich die gesamte Zylinder-Kolben-Einheit exzentrisch um die Drehachse des Rads drehen muss; dies bringt zwangsläufig eine Unwucht im Betrieb der Pumpe und des Rades mit sich. Der Nockenmechanismus erzeugt darüber hinaus weitere Unwuchtkräfte, die sich negativ auf die sich drehenden Räder auswirken.
Ein weiteres Problem bei allen zuvor erwähnten Konstruktionen nach dem Stand der Technik liegt darin, dass die in den Kolben-Zylinder- Kombinationen verwendeten Abluft- oder Auslass-Rückschlagventile durch Zentrifugalkräfte stark negativ beeinträchtigt werden. Mit zunehmend schnellerer Drehung der Räder wird bei den Einrichtungen nach dem Stand der Technik eine erhöhte Zentrifugalkraft auf die jeweiligen Auslass- Rückschlagventile der Pumpen nach dem Stand der Technik ausgeübt. Bei allen Pumpen nach dem Stand der Technik variiert daher der von der Pumpe abgegebene Luftdruck erheblich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rades, an dem die Pumpe befestigt ist. Die federbelasteten Auslassventile können daher nicht - oder zumindest nicht zuverlässig - zur Regelung des Luftdrucks in Luftreifen verwendet werden und gewährleisten bei höheren Radgeschwindigkeiten keinen ausreichenden Luftdruck, da durch die einwirkende Zentrifugalkraft Luftlecks an den Ventilen auftreten. Bei den Pumpen nach dem Stand der Technik ist daher ein höherer Pumpendruck oder Differenzialdruck erforderlich, um einen effektiven Betrieb zu gewährleisten, was wiederum kostspieligere Fertigungstechniken erfordert.
Des Weiteren sehen alle diese pendelbetätigten Pumpen nach dem Stand der Technik die Verwendung von konventionellen Kolben-Zylinder- Kombinationen vor, wobei der Kompressionshub und der Ansaug- oder Rückzugshub gleich schnell erfolgen. Mit anderen Worten: Bei den Pumpen nach dem Stand der Technik sind die Kompressionshübe des Kolbens relativ langsam und erfordern daher strenge Toleranzen bei der Kolben-Zylinder- Passung. Die Pumpen nach dem Stand der Technik sind daher wegen der Reibungswirkung und wegen der unerwünscht großen Masse, die zur Unterbringung der Kolben-Zylinder-Kombination mit enger Toleranz erforderlich ist, weniger effizient.
Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung ist es, eine pendelbetätigte Pumpe zu schaffen, die die Rotationskräfte eines Fahrzeugrades nutzt und zur Druckbeaufschlagung und Regelung des Drucks eines auf dem Rad montierten Luftreifens mit einem Pumpenmechanismus verwendet, der preiswert in der Herstellung und effizient und ausgewogen im Betrieb ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Druckbeaufschlagung eines Luftreifens besteht im Allgemeinen aus einer Verdrängerluftpumpe zur Erzeugung von Druckluft, die axial an dem Rad des Fahrzeugs befestigt ist.
Die Luftpumpe ist in einem Gehäuse montiert, das axial an dem Fahrzeugrad befestigt ist, auf welchem ein Luftreifen montiert ist, und es wird, beispielsweise durch den Ventilschaft des Reifens, eine Verbindung zwischen der Pumpe und dem Reifen hergestellt, um die erzeugte Druckluft von der Pumpe in den Luftreifen einzuleiten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Mechanismus, der zum Betrieb der Pumpe verwendet wird. Der Luftpumpenmechanismus schließt eine Nocke ein, die axial im Pumpengehäuse montiert ist, sowie einen Nockenstößel, der im Pumpengehäuse montiert ist und mit der Nocke einen Formschluss bildet, um eine relative, nockenbetätigte Bewegung zu erzeugen oder zu bilden, und es ist diese nockenbetätigte Hin- und Herbewegung, die zum Antrieb der Luftpumpe verwendet wird.
Ebenfalls im Pumpengehäuse montiert ist ein beschwertes Pendel, das im Verhältnis zum Gehäuse frei axial drehbar ist, wobei sich das Gehäuse mit der darin enthaltenen Pumpe natürlich mit dem Rad dreht.
Dieses freie Pendel bleibt allgemein ortsfest zu dem sich drehenden Rad und Pumpengehäuse, und das Pendel ist entweder mit der Nocke oder mit dem Nockenstößel verbunden und das andere der beiden Teile ist mit dem Pumpengehäuse verbunden, so dass es sich mit diesem dreht und die hin- und hergehende Antriebsbewegung erzeugt. Anders gesagt wird also entweder die Nocke oder der Nockenstößel durch das Pendel in relativ ortsfester, nicht drehender Position gehalten, wobei das Pendel an seinem oberen, proximalen Ende (gegenüber dem Pendelgewicht) auf einem reibungsfreien Lager (z. B. einem Kugellagerlaufring) im Pumpengehäuse montiert ist. Wenn die Nocke mit dem Pendel verbunden ist, bleibt die Nocke relativ zum Gehäuse ortsfest und dreht sich nicht mit diesem, und der Nockenstößel dreht sich mit dem Gehäuse und läuft über die Nockenoberfläche, um eine relative, nockenbetätigte Bewegung zwischen den beiden zu erzeugen.
Wenn hingegen das Pendel mit dem Nockenstößel verbunden ist, bleibt der Nockenstößel ortsfest relativ zu dem sich drehenden Pumpengehäuse. Die Nocke ist am Pumpengehäuse befestigt und dreht sich mit diesem; die sich drehende Nockenoberfläche läuft über den Nockenstößel und erzeugt so die Hin- und Herbewegung, die zum Betrieb der Pumpe erforderlich ist.
Ein herkömmlicher Druckniveaumechanismus ist ebenfalls vorgesehen und mit der Pumpe verbunden, um in dem Reifen einen gewünschten vorgegebenen Luftdruck aufzubauen und zu erhalten.
Die in der Druckluftpumpe der vorliegenden Erfindung verwendete Kolben- Zylinder-Kombination besitzt eine Achse, entlang derer sich der Kolben hin- und herbewegt (egal, ob sich der Kolben im Zylinder hin- und herbewegt oder ob sich der Zylinder auf dem Kolben hin- und herbewegt) und die im Wesentlichen oder vorzugsweise axial zur Drehachse des Rads ausgerichtet ist. Hierdurch bleibt die Einheit im Gegensatz zu den Druckluftpumpen- Vorrichtungen nach dem Stand der Technik bei der Drehung des Rades vollkommen ausgewuchtet.
Das federbelastete Auslassventil der Kolben-Zylinder-Kombination der vorliegenden Erfindung besitzt zudem ein Ventilelement, welches entlang einer zentralen Verschiebungsachse von seinem Ventilsitz weg verschoben werden kann, wobei die Achse im Wesentlichen axial zur Drehachse des Rads ausgerichtet ist. Infolgedessen wird das Abluft- oder Auslassventil der Pumpenvorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht durch die Zentrifugalkräfte beeinflusst, die von dem sich drehenden Rad, an dem die Pumpe befestigt ist, erzeugt werden.
Die Nocke im nockenbetätigten Mechanismus der Pumpe der vorliegenden Erfindung hat eine Nockenstößel-Rampenverfolgungsfläche mit einem maximalen und einem minimalen Hubpunkt, die jeweils die Grenzen der Hin- und Herbewegung der Kolben-Zylinder-Kombination bestimmen. Diese Nocken-Rampenverfolgungsfläche hat eine Stufe, die den maximalen und den minimalen Hubpunkt an der Nockenoberfläche miteinander verbindet und so einen sehr schnellen Kompressionshub des federbelasteten Kolbens innerhalb seines Zylinders ermöglicht. Dieser schnelle Kompressionshub, der verglichen mit dem Ansaug- oder Rückzugshub äußerst schnell ist, erzeugt einen sehr hohen Kompressionshub und ermöglicht weniger strenge Toleranzen zwischen dem Kolben und dem Zylinder und damit eine minimale konstante Durchblasemenge (Blow-by). Hierdurch entsteht eine Pumpe mit weniger strengen Anforderungen an die Passtoleranz und damit mit geringerer Reibung. Dies wiederum macht es möglich, die Pumpe so bauen, dass zu ihrer Betätigung ein kleineres Pendelgewicht ausreichend ist, dass ihr Verschleiß erheblich reduziert ist, dass sie weniger teuer in der Herstellung ist und eine geringere Gesamtpumpenmasse erfordert, was wiederum die Fertigungskosten senkt. Diese einzigartige Kombination sorgt zudem für einen konstanteren Pumpenauslassdruck, der wiederum zur Regelung oder zur Unterstützung der Regelung des maximal erwünschten Fülldrucks des zu füllenden Luftreifens verwendet werden kann.
Zudem hat die Nocke eine Nockenstößel-Rampenverfolgungsfläche, die im Grunde eine kreisförmige Bahn beschreibt, welche quer zur Achse der Hin- und Herbewegung von Kolben und Zylinder verläuft und auf diese zentriert ist. Dies führt dazu, dass der gesamte Nockengang zur Betätigung der Pumpe mit axial gerichteter Kraft erfolgt, die anders als bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik die Balance des Rades und Reifens nicht beeinträchtigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen zeigen zur Erläuterung verschiedene praktische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch die Erfindung oder die angehängten Patentansprüche einzuschränken.
Fig. 1 ist eine schematische Frontansicht einer üblichen, bekannten Einheit aus Lkw-Reifen, Rad und Ventilschaft, an der die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in Arbeitsstellung angebracht wurde.
Fig. 2 ist ein schematischer mittiger Teillängsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftreifenpumpe/des Reglers, die/der gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und lösbar axial am Rad des Fahrzeugs befestigt ist.
Fig. 3 ist ein schematischer Teillängsschnitt und zeigt eine Variation der Luftreifenpumpe aus Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Rückansicht des Auslassventilmechanismus, der bei der in Fig. 2 dargestellten Pumpenvorrichtung verwendet wird (betrachtet entlang der Schnittlinie 4-4); alle anderen Merkmale der Pumpe wurden der klareren Darstellung halber weggelassen.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Ventilsitz für den in Fig. 4 dargestellten Auslassventilmechanismus.
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die in Fig. 5 dargestellte Ventilsitzstruktur, betrachtet entlang der Schnittlinie A-A.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Fig. 1. Dargestellt ist eine typische Einheit 2 aus Lkw-Reifen und Rad eines Kraftfahrzeugs (nicht im Bild), bestehend aus einem Rad 3, einer Felge 4 und einem Ventilschaft 6. Bei dem Ventilschaft 6 handelt es sich um einen herkömmlichen Ventilschaft, wie er typischerweise zum Füllen des Luftreifens 5 verwendet wird, der auf dem Rad 3 montiert ist.
Die Vorrichtung 10 zur Druckbeaufschlagung und Regelung des Drucks von Luftreifen ist axial an der Lkw-Radnabe 11 montiert, so dass sie sich axial mit dieser dreht.
Die Vorrichtung 10 ist über einen Schlauch 7 mit dem Ventilschaft 6 verbunden, um die Druckluft, die durch die Pumpe in Vorrichtung 10 erzeugt wird, in den Luftreifen 5 einzuleiten.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Fig. 2. Die Vorrichtung 10 zur Druckbeaufschlagung von Luftreifen schließt eine Verdrängerluftpumpe 12 zur Erzeugung der erforderlichen Druckluft ein. Die Pumpe 12 ist von dem Pumpengehäuse 13 umschlossen und wird von diesem fest gehalten, das wiederum axial sicher mit der Lkw-Radnabe 11 verschraubt ist; zur Verschraubung werden die gezeigten Schrauben in Position 14 verwendet.
Die Druckluft wird von der Pumpe 12 an Auslass 15 freigesetzt, der, wie in Fig. 1 gezeigt, über den Schlauch 7 mit dem Ventilschaft 6 verbunden ist, um den Luftreifen 5 mit Druck zu beaufschlagen.
Die Pumpe 12 wird durch eine einzigartige Kombination aus Pendel und Nocke betätigt. Die Pumpe 12 besteht grundsätzlich aus einem Kolben 16, der sich, wie in Fig. 2 zu sehen ist, im Zylinder 17 und Kolbenlager 25 horizontal hin- und herbewegt. Frische Umgebungsluft wird der Pumpe 12 über den Einlassluftfilter 18 zugeführt, und die zugeführte Luft fließt weiter durch den Kanal 20 zu der Lufteinlassöffnung 21 und durch diese in den Zylinder 17, wenn sich der Kolben 16 im Rahmen der Hin- und Herbewegung des Kolbens durch die Pumpe 12 in der ganz zurückgezogenen Einlassposition befindet, d. h. ganz links in Fig. 2.
Wenn sich der Kolben 16 wie in Fig. 2 dargestellt nach rechts bewegt, um einen vollen Kompressionshub zu vollführen (dieser ist in beendeter Form in Fig. 2 dargestellt), ermöglicht das Einweg-Auslassventil 22, dass die Druckluft nach außen zum Druckluftauslass 15 gelangt und von dort zur Druckbeaufschlagung in den Reifen.
Der Kolben 16 wird im Zylinder 17 durch den Pendel-Nocken-Mechanismus hin- und herbewegt; dieser besteht aus der Nocke oder Pendelnocke 23, die Teil des proximalen Endes des Pendels 24 und an diesem befestigt ist, sowie aus dem Nockenstößel 28, der Teil des Kolbens 16 ist.
Das Pendel 24 ist am unteren oder distalen Ende mit einem Pendelgewicht versehen und so montiert, dass es über das Pendel-Drucklager 26 eine freie axiale Drehung relativ zum Gehäuse 13 und zur Radnabe 11 vollführen kann.
Während sich also das Gehäuse 13 zusammen mit der Lkw-Radnabe 11 und dem Kolben 16 um die Achse 27 dreht, bleibt das Pendel 24 zusammen mit der Pendelnocke 23 relativ zum Gehäuse 13 ortsfest. Die Abdeckung 19 ist abnehmbar am Gehäuse 13 montiert, um das Pendel 24 und die zugehörigen Pumpenteile vor Verschmutzung zu schützen.
Der Kolben-Nockenstößel 28 ist am äußeren oder linken Ende des Kolbens 16 montiert und formmäßig so auf den Kolben 16 abgestimmt, dass der Nockenstößel 28 sich mit dem Kolben 16 um die Achse 27 dreht.
Während sich also das Lastkraftwagenrad dreht, dreht sich die Lkw-Radnabe 11 und damit das gesamte Pumpengehäuse 13 sowie der Kolben-Nockenstößel 28 und Kolben 16. Dies führt dazu, dass sich die Nockenstößelspitze 30 kreisförmig auf der relativ ortsfesten Nockenrampenfläche 31 der Pendelnocke 23 bewegt oder dieser folgt. Dabei bewirkt der Nockenstößel 28, der starr am Ende von Kolben 16 befestigt ist, dass sich der Kolben 16 beim Einlasshub wie in Fig. 2 gezeigt gegen den Druck der Druckfeder 32 nach links bewegt. Die kreisförmige Bahn der Nockenrampenfläche 31 ist auf die Achse 27 zentriert und senkrecht zu dieser, was den Effekt der beim Nockengang erzeugten Kraft auf das sich drehende Rad verringert.
Die Nockenstößelspitze 30 bewegt sich weiter über die Nockenoberfläche 31, bis sie den äußersten Scheitelpunkt oder maximalen Hubpunkt der Nockenoberfläche erreicht, der durch Position 33 angezeigt wird. An diesem Punkt bewegt sich die Kontaktfläche 30 des Nockenstößels über den Scheitelpunkt und die Stufe 29 und federt unter der Kompressionskraft der Druckfeder 32 schnell nach rechts zu einem minimalen Hubpunkt, so dass ein effizienter, hoher Kompressionshub für die Luftpumpe 12 erzeugt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig, so dass sich der Kolben 16 ständig im Zylinder 17 hin- und herbewegt und damit die Pumpe 12 zur Erzeugung von Druckluft veranlasst, die durch den Druckluftauslass 15 abgeführt wird.
Natürlich sind viele Variationen der dargestellten Pumpe möglich. Beispielsweise kann selbstverständlich der Nockenstößel 28 von Pendel 24 fest gehalten werden oder selbst Teil des Pendels sein und die Nocke 23 kann in das Ende des Kolbens 16 eingeformt oder an diesem befestigt sein.
Des Weiteren ist Kolben 16 formmäßig so auf das Gehäuse 13 abgestimmt, dass gewährleistet ist, dass sich der Kolben 16 immer mit dem Gehäuse 13 dreht.
Die Pumpe 12 der vorliegenden Erfindung ist zudem mit einem Druckniveaumittel ausgestattet, das in dem Luftreifen ein gewünschtes oder vorgegebenes Druckniveau aufbaut oder aufrechterhält. Im vorliegenden Fall ist der Druckregelungsmechanismus in die Pumpe selbst eingebaut, da die Pumpe so ausgelegt ist, dass sie Druckluft mit einem maximalen Druck pumpt, der den gewünschten Reifendruck nicht übersteigt.
Dies wird durch Auswahl der Verdichtungsverhältnisparameter der Pumpe (Kolbenmasse, Kolbenweglänge, Kolbenstirnfläche, Kolbendurchblasemenge, Kolbenform, Kolbenreibung, Zylindervolumen und Größe der Ein- und Auslassöffnungen) geregelt. Andere übliche Mechanismen oder Methoden können ebenfalls zur Regelung des Luftdrucks im Reifen verwendet werden, so z. B. die, die in US-Patent Nr. 5.409.049 des Erfinders mit dem Titel TANGENTIAL TIRE PRESSURIZING AND REGULATING APPARATUS beschrieben sind.
Des Weiteren kann die Pumpe der vorliegenden Erfindung, wie in diesem Patent beschrieben, als doppelt wirkende Pumpe ausgelegt sein, so dass Kolben 16 ein doppelendiger Kolben ist, der sich in gegenüberliegenden Zylindern hin- und herbewegt, wie im oben genannten Patent beschrieben.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die schematische Zeichnung in Fig. 3. Die dargestellten Abweichungen im Pumpenmechanismus sind geringfügig und die Pumpenkonfiguration in Fig. 3 arbeitet im Grunde so wie der in Fig. 2 dargestellte Pumpenmechanismus. Teile, die identisch sind oder gleich funktionieren, sind daher mit der gleichen Bezugsnummer versehen.
Die Einzelheiten von Kolben 16 und Zylinder 17 und des Abluft- oder Auslassventils 22 sind in Fig. 3 nicht dargestellt, da sie identisch zu denen in Fig. 2 sind.
Ein wesentlicher Unterschied bei der in Fig. 3 dargestellten Konstruktion ist, dass die Länge des Pendelarms des beschwerten Pendels 24 verstellbar ist.
Zweitens wurden die Konturen der gestuften Nockenverfolgungsfläche 31 und der Nockenstößelspitze 30 modifiziert und die Nockenstößelspitze 30 hat in der Ausführung in Fig. 3 bedeutend mehr Kontakt mit der Nockenverfolgungsfläche 31 als der Nockenstößel 30 in der Ausführung in Fig. 2. Zudem ist die Druckfeder 32 zur Federbelastung des Kolbens 16 im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 außen am Pumpengehäuse montiert statt innen wie in Fig. 2.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Fig. 4, 5 und 6, in denen Einzelheiten des Abluft- oder Auslassventils 22 dargestellt sind.
Das Auslassventil 22 besteht allgemein aus einem runden Stück biegsamen Metalls 45, das auf gegenüberliegenden Seiten mit zwei ausgewogenen spiralförmigen Schnitten 46 versehen ist, durch die die spiralförmigen Federarme 47 in der Scheibe 45 und im zentralen Auslass- oder Abluftventilelement 48 bleiben.
Das Ventilelement 48 kann sich entlang der zentralen Achse 52 des Ventils von dem darunter liegenden Ventilsitz 50 abheben oder wegbewegen, der den darin sitzenden O-Ring-Elastomer-Ventilsitz 51 einschließt.
Anders gesagt kann das Ventilelement 48 in Fig. 4 Luft abgeben, indem es sich entlang der Achse 52 vom Betrachter weg bewegt, wobei sich das Ventilelement von dem darunter liegenden Elastomer-Ventilsitz 51 abhebt.
Es ist auch zu beachten, dass die Achse 52 des Ventilelements 48 an der Achse der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 und insbesondere mit der Drehachse 27 von Rad 11 ausgerichtet ist. Das Auslass- oder Abluftventil 22 wird daher in keiner Weise von den Zentrifugalkräften beeinflusst, die durch die Drehung von Rad 11 auf den Pumpenmechanismus ausgeübt werden.

Claims

1. Eine Vorrichtung (10) zur Druckbeaufschlagung eines Luftreifens (5), die an einem auf axiale Drehung ausgelegten Rad (3) montiert ist, wobei die Vorrichtung die folgenden Elemente enthält:

eine Verdrängerluftpumpe (12) mit einer Kombination aus federbelastetem Kolben (16) und Zylinder (17) zur Erzeugung von Druckluft;

ein Gehäuse (13) für besagte Luftpumpe, das zur axialen Befestigung an einem Rad (3) ausgelegt ist, auf dem ein Luftreifen (5) montiert ist;

eine Luftdruck-Verbindungsleitung (7), die zur Einleitung der von mit besagter Pumpe (12) erzeugten Druckluft in den Luftreifen ausgelegt ist;

eine in besagtem Gehäuse (13) montierte Nocke (23);

einen in besagtem Gehäuse (13) montierten Nockenstößel (28), der mit der besagen Nocke (23) einen Formschluss bildet, um eine relative, nockenerzeugte Bewegung herzustellen, durch die die besagte Luftpumpe (12) angetrieben wird;

wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,

dass ein Pendel (24) so montiert ist, dass eine freie axiale Drehung relativ zu besagtem Gehäuse möglich ist;

dass das besagte Pendel (14)¹ entweder mit der besagten Nocke (23) oder mit dem Nockenstößel (28)² verbunden ist und das andere der beiden Teile mit besagtem Gehäuse verbunden ist, sodass es sich mit diesem dreht und das besagte³ Antriebsmoment erzeugt;

dass die besagte Kombination aus Kolben (16) und Zylinder (17) in besagtem Zylinder eine Achse (27) zur Hin- und Herbewegung des Kolbens hat, die im Wesentlichen axial zur Drehachse des Rads ausgerichtet ist.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die besagte Nocke eine Nockenstößel- Rampenverfolgungsfläche (31) mit einem maximalen und einem minimalen Hubpunkt hat, die die Grenzen der Hin- und Herbewegung der besagten Kolben-Zylinder- Kombination bestimmen, sowie eine Stufe (29), die den maximalen und den minimalen Hubpunkt verbindet und einen schnellen Kompressionshub des besagten Kolbens unter Federbelastung ermöglicht.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die besagte Verfolgungsfläche (31) eine kreisförmige Bahn beschreibt, die transversal zu besagter Hin- und Herbewegungs- Achse (27) und mit dieser zentriert ist, und wobei der besagte Kolben sich in besagtem Zylinder hin- und herbewegt, welcher in ortsfestem Bezug zu dem besagten Gehäuse steht und wobei der besagte Kolben so verbunden ist, dass durch besagtes Antriebsmoment eine Hin- und Herbewegung in besagtem Zylinder erfolgt.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der besagte Kolben mit dem besagten Nockenstößel und das besagte Pendelmittel mit der besagten Nocke verbunden ist.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der besagte Kolben formmäßig so ausgelegt ist, dass er sich mit dem besagten Zylinder und dem besagten Gehäuse dreht.

6. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Druckniveaumittel umfasst, das operativ mit der besagten Pumpe verbunden ist, um in dem Reifen einen vorgegebenen Luftdruck aufzubauen und zu erhalten.

7. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Abdeckung (19) umfasst, die das besagte Pendel, die besagte Nocke und den besagten Nockenstößel abdeckt, um sie vor Verunreinigung zu schützen.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die besagte Abdeckung (19) abnehmbar an dem besagten Pumpengehäuse (13) befestigt ist.

9. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die besagte Kombination aus Kolben und Zylinder ein Einwege-Auslassventil (22) mit einem Ventilelement besitzt, welches entlang einer zentralen Verschiebungsachse von einem Ventilsitz weg verschoben werden kann, um mit Druck beaufschlagte Luft zu besagter Luftdruck- Verbindungsleitung (7) zu führen, wobei die besagte Verschiebungsachse des Auslassventils im Wesentlichen axial zur Drehachse des Rads angeordnet ist.