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Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdruckes von Gummibereifungen Die
meisten der gebräuchlichen Reifenkontrolleinrichtungen sind mit dem Mangel behaftet,
daß der Fahrer eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt den Betriebszustand der Reifenkontrollanlage
nicht erkennen kann. Diese Tatsache hat zu der Erkenntnis geführt, daß eine Reifenkontrollvorrichtung
nur dann den gestellten Anforderungen genügt, wenn sie sich auch selbst überwacht
und der Fahrer ihren Betriebszustand jederzeit erkennen kann.
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Es sind bereits Reifenkontrollvorrichtungen entwickelt und bekanntgeworden,
die versuchen, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Dem Fahrer wird dabei durch
eine Kontrollampe selbsttätig oder bei Betätigung eines Kontrollschalters angezeigt,
ob :etwa eine Leitungsunterbrechung oder eine ähnliche Störung in der Anlage vorhanden
ist. Bei keiner der Reifenkontrollvorrichtungen ist diese Selbstkontrolle jedoch
vollständig, sie weist vielmehr je nach dem angewandten elektrischen Übertragungssystem
beträchtliche Lücken auf. Nachfolgend werden die jeweils für das betreffende Übertragungssystem
oder -prinzip spezifischen Störungen bzw. Lücken in der Selbstkontrolle kurz erläutert.
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Die elektrischen Reifenkontrolleinrichtungen :arbeiten entweder nach
dem Arbeitsstromprinzip oder nach dem Ruhestromprinzip.
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Beim Arbeitsstromprinzip wird im allgemeinen beim Nachlassen des Reifendruckes
ein elektrischer Kontakt geschlossen und dadurch das Warnzeichen ausgelöst. Das
Gerät wird unwirksam, wenn eine Leitungsunterbrechung im Stromkreis, z. B. Reißen
eines
Drahtes, selbsttätiges Lösen einer Kontaktverbindung, mangelhafter Kontakt im eigentlichen
Druckkontrollgerät od. dgl., eintritt. Diese Funktionsstörung der Vorrichtung tritt
aber nicht in Erscheinung, so daß der Fahrer nie mit Sicherheit weiß, ob die Reifenkontrolleinrichtung
in Ordnung ist.
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Bei dem Ruhestromprinzip ist im Normalzustand ein Signalstromkreis
vollständig geschlossen. Beim Nachlassen des Reifendruckes wird im eigentlichen
Druckkontrollgerät der Signalstromkreis: unterbrochen und dadurch das Warnsignal
(z. B. eine Signallampe) oder 'Summer betätigt.
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Während bei diesem System eine Unterbrechung der Signalleitung zwar
durch 'Signalauslösung angezeigt wird, führt ein Masseschluß an irgendeinem Punkt
der elektrischen Anlage zum Versagen der Vorrichtung. Es erfolgt dann, auch bei
einwandfreier mechanischer Funktion des Druckkontrollgerätes oder des Reifenwächters,
keine Signalanzeige, weil der Stromkreis über die Masseschlußstelle geschlossen
bleibt. Diese für beide Systeme jeweils spezifischen Störungen treten, insbesondere
im rauhen Lastwagenbetrieb mit Anhängern, erfahrungsgemäß häufig auf.
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Die Erfindung beseitigt diese Anzeigefehler und Unsicherheit vollkommen.
Erfindungsgemäß wird durch eine Kombination des Arbeits- und Ruhestromsystems eine
dauernde und selbsttätige Funktionsüberwachung der Reifenkontrollanlage erreicht.
Zu diesem Zweck wird zu der vom Druckkontrollgierät zu steuerndem Stromnschlußstelle
des Signalstromkreises ein vorbestimmter elektrischer Widerstand in der Weise parallel
geschaltet, daß im Normalzustand, d. h. bei normalem Reifendruck, über die Signalleitung
und den elektrischen Widerstand und weiterhin über das Stromschlußstück zur Masse
ständig ein geschwächter elektrischer Strom fließt. D-er Widerstand ist dabei so
bemessen, daß das Anzeigegerät am Armaturenbrett bei der verminderten elektrischen
Spannung gerade leicht anspricht, und nur das Funktionszeichen, aber nicht das eigentliche
Warnsignal auslöst Wird nun das Stromschlußstück durch den Druckmesser infolge Druckabfall
im Reifen bewegt, so wird durch eine besondere Anordnung der Kontakte der Stromkreis
über den elektrischen Kontrollwiderstand umterbrochen und gleichzeitig durch den
signalgebenden Kontakt voll,: d. h. unter Umgehung des Kontrollwiderstandes, geschlossen
und dadurch das eigentliche Warnsignal am Armaturenbrett ausgelöst.
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Der große Vorzug dieser Einrichtung besteht darin, daß über die gleichen
elektrischen Leitungs-und Anzeigeelemente das eine Mal bei Normaldruck der Kontrollstrom
fließt und das andere Mal beim Sinken des Druckes der 'Signalstrom geleitet wird.
Die Schaltung -ist in Fig. Ia in Verbindung mit einem einstufigen Geber (Druckmesser)
schematisch dargestellt. Der Strom fließt von der Batterie I über die Kontroll-
und Signallampe z zum Geber 3, der den Stromkreis bei Normaldruck über den Kontrollwiderstand
¢ zur Masse herstellt, während bei Druckabnähmne das gleiche Kontaktstück des Gebers
3 den Kontrollwiderstand ausschaltet und gleichzeitig die Signalleitung direkt mit
Masse verbindet und die Kontroll- bzw. Signallampe voll aufleuchten läßt.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar in Fig. I in Verbindung mit einem Druckkontrollgerät mit zweistufiger Anzeige,
das am Rad des Luftreifens angeordnet ist, und in Fig. z in Verbindung .mit einem
.an der Achse angebrachten Reifenkontrollgerät (Streifer) mit einfacher Anzeige.
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Schließlich wird in Fig.3 noch ein Zusatzgerät im Sinne der Erfindung
gezeigt, das zur nachträglichen Ausrüstung bereits vorhandener Reifenkontrolleinrichtungen
dienen soll und es ermöglicht, einen Teil der Vorzüge der Erfindung auch für die
bisher gebräuchlichen Reifenkontrolleinrichtungen nutzbar zu machen. Fig. I zeigt
die Druckkontrolleinrichtung im Schnitt mit einem Teil der Radfelge.
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Am Boden der Felge I' ist ein an sich bekanntes Druckkontrollgerät
z' angebracht, das durch eine unter Federdruck stehende Membran den Luftschlauch
3' abtastet. Bei Normaldruck befindet sich die Membran in einer Gleichgewichtslage
zwischen dem Druck der Feder und dem Luftdruck des Schlauches. Beim Nachlassen des
Reifendruckes wird diese Gleichgewichtslage gestört und die Membr.an durch die Feder
gegen den Schlauch bewegt. Das Stromschlußstück ¢' des Druckkontrolgerätes ist über
die Membran und das Gehäuse des Kontrollgerätes mit Masse verbunden und bewegt sich
synchron mit der Membran.
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Gegenüber dem Stromschlußstück ¢' sind, isoliert von diesem, zwei
stromführende Kontaktstücke 5 und 6 so angeordnet, daß sie beim Nachlassen des Reifendruckes
nacheinander mit dem masseverbundenen Stromschlußstück ¢' in Berührung kommen und
so den Stromkreis schließen. Dadurch wird beim Schluß zwischen ¢' und 5 zunächst
ein Vorsignal (Blink- oder Flackerlicht) und beim Schluß zwischen ¢' und 6 das Hauptsignal
(z. B. Dauerlicht der Signallampe) ausgelöst.
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Gemäß der Erfindung ist nun zwischen den Kontaktstücken ¢' und 5 sowie
zwischen ¢' und 6 je ein vorbestimmter elektrischer Widerstand 7 und 8 angeordnet
und mit dem Kontaktstück 9 verbunden, das bei der dem Normaldruck des Reifens entsprechenden
Stellung reit dem Kontaktstück 4' in Verbindung steht und so eine elektrische Verbindung
zwischen ¢' und 5 sowie ¢' und 6 über die Kontrollwiderstände herstellt. Dadurch
wird bewirkt, daß über die Signalstromkreise des Vorsignals und des Hauptsignals
bei Normaldruck .ständig ein geschwächter Strom fließt und in der Signallampe am
Armaturenbrett ein Glimmlicht erzeugt, das die ordnungsmäßige Funktion sämtlicher
Leitungs- und Stromübertragungsteile sowie der Signallampe selbst anzeigt (Funktionszeichen).
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Bewegt sich das Stromschlußstück ¢' @entsprechend .einem Druckabfall
im Reifen, so wird der Kontrollstromkreis zwischen ¢' und 9 unterbrochen und gleichzeitig
der Signalstromkreis zwischen ¢'
und 5 direkt geschlossen. Dadurch
wird das Vorsignal, z. B. Blink- oder Flackerlicht, ausgelöst. Bei weiterer Druckabnahme
wird auch der Signalstromkreis zwischen 4' und 6 geschlossen und dadurch nun das
Hauptsignal ausgelöst (z. B. ununterbrochenes Aufleuchten der Signallampe). Durch
diese Anordnung der Kontakte, in Verbindung mit der Einführung der Kontrollwiderstände
an der Schaltstelle der Signalleitung zur Masse, wird es also ermöglicht, die gleiche
Stromführung sowohl für die Übertragung des Kontrollzeichens als auch des Warnzeichens
zu benutzen. Das bedeutet, daß der ständig unter Kontrolle stehende Signalstromkreis
mit Sicherheit bei Auslösung des Warnsignals funktionsbereit ist.
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Von besonderer Bedeutung ist, daß durch die Erfindung mit einfachsten
Mitteln über eine einzige Leitung und eine Signallampe mehrere deutlich unterscheidbare
Zeichen gegeben werden können: I. Glimmlicht bei Normaldruck und funktionsbereiter
Anlage, z. Blinklicht bei geringem Druckverlust, 3. Dauerlicht bei starkem Druckverlust
des Reifens. Zu diesen Zeichen des normalen Betriebes kommen die Zeichen bei eventuell
auftretenden Störungen in der Reifenkontrollanlage, und zwar: a) Erlöschen des Glimmlichtes
bei Leitungsunterbrechungen oder mangelndem Kontakt der Kontaktstücke im Druckkontrollgerät,
b) Aufleuchten des Dauerlichtes ohne vorangegangenes Blinklicht bei Masseschluß
(Kurzgchluß) an irgendeinem Punkt der Signalanlage.
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Damit wird nicht nur eine zuverlässige Reifendruckkontrolle, sondern
auch die Anzeige aller Betriebsstörungen (Leitungsunterbrechungen, Kontaktstörungen
u. dgl.) in der gesamten Anlage selbst mit Sicherheit bewirkt.
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In Fig.2 ist eine einfachere Ausführungsform der Erfindung mit einstufiger
Signalanzeige teilweise im Schnitt dargestellt. Die Zeichnung zeigt ein im Prinzip
bekanntes Reifenkontrollgerät, das als Fühlstab ausgebildet ist und -bei stärkerem
Druckverlust infolge der damit verbundenen Verformung des Reifens, durch das Streifen
am Boden oder am Reifen auf bekannte 'Weise in Tätigkeit tritt.
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Gemäß der Erfindung ist in der Kontakteinrichtung des Fühlstabes I"
außer dem signalgebenden Kontakt 2" ein Kontaktstück 3" über einen elektrischen
Widerstand 4" mit ersterem leitend verbunden und so angeordnet, daß es in der Ruhestellung
des Fühlstabes I" den Massekontakt 5" berührt und den Stromkreis über den Kontrollwiderstand
4" schließt. Dadurch wird bewirkt, daß in der Ruhestellung des Fühlstabies über
sämtliche zum Signalstromkreis gehörenden Teile, mit Ausnahme der Kontaktstelle
zwischen dem Kontaktstück 2" und dem Masseschlußkontakt 5" ein geschwächter Strom
fließt, der am Signalgerät ein ständiges Funktionszeichen auslöst und die Betriebsbereitschaft
der Anlage anzeigt. Die Kontrolle der zunächst noch unkontrollierten Kontaktstelle
zwischen 2" und 5" wird durch die besondere Anordnung des Massekontaktes 5" erreicht,
der so zwischen den Kontaktstücken 2" und 3" angeordnet ist, daß der Kontrollkontakt
zwischen 3" und 5" in dem Augenblick unterbrochen wird, in dem der Signalkontakt
zwischen 2" und 5" geschlossen wird. Wenn nun z. B. bei Betätigung des Fühlstabes
durch irgendeinen Mangel an dem Signalkontakt zwischen 2" und 5" der Stromschluß
trotz mechanischer Berührung nicht zustande käme und das vorgesehene Warnsignal
also nicht ausgelöst würde, dann wird durch die erwähnte Unterbrechung des Kontrollkontaktes
und des Erlöschens des Funktionszeichens diese Funktionsstörung der Reifenkontrollanlage
sofort angezeigt. Durch die Anwendung der Erfindung wird also auch bei einfachen
Reifenkontrollgeräten, wie z. B. bei den häufig verwendeten Streifern, eine absolute
Betriebssicherheit erreicht, wenn man von der durch die Wirkungsweise bedingten
Ungenauigkeit der Anzeige dieser Geräte absieht.
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Wenn es auch zweckmäßig ist, wie in Fig. I und 2 dargestellt, den
Kontrollwiderstand in der beschriebenen Weise in jedem einzelnen jeweils einem Reifen
zugeordneten Druckkontrollgerät oder Streifer zu verwenden, um Beine absolute Kontrolle
über sämtliche stromführenden Teile zu bewirken, so ist es doch auch -möglich, alle
oder mehrere der Reifenkontrollgeräte hintereinander zu schalten und den Kontrollwiderstand
erst am letztangeschlossienen Gerät anzuordnen.. Dadurch würde zwar nur die elektrische
Leitung unter Kontrolle stehen, während die einzelnen Signalkontakte in den Druckkontrollgeräten
nicht in die Kontrolle einbezogen wären. Dieser Nachteil könnte unter Umständen
dort in Kauf genommen werden, wo die Billigkeit der Reifenkontrollanlage im Vordergrund
steht. Der große Vorteil der Leitungskontrolle sowie der Kontrolle des Anzeigegerätes
am Armaturenbrett würde auch bei dieser Hintereinanderschaltung erhalten bleiben.
Dies ist besonders deshalb wichtig, weil erfahrungsgemäß ein großer Teil aller Störungen
auf die elektrischen Leitungen der Reifenkontrollanlagen entfallen.
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Auf Grund dieser Überlegen wurde ein Zusatzgerät im Sinne der Erfindung
entwickelt, das für den nachträglichen Einbau in vorhandene Reifenkontrollanlagen
geeignet ist. Es ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. In einem Gehäuse I"' ist
der elektrische Kontrollwiderstand 2"' isoliert von diesem angebracht. Das eine
Ende des Kontrollwiderstandes 2"' wird über das Gehäuse mit Masse verbunden, das
andere an die zu kontrollierende Signalleitung 3"' angeschlossen. Die Wirkungsweise
ist ähnlich wie unter Fig.2 bereits beschrieben, nur, daß sich die Kontrolle auf
die :elektrische Si.gnalleitun.g und Lampe beschränkt, also nicht sämtliche Teile
der elektrischen Anlage wie bei den Ausführungsbeispielen in Fig. i und 2 umfaßt.
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Wenn in den beschriebenen Ausführungsbeispielen im wesentlichen optische
Signale zur Anzeige verwendet werden, so. ist es trotzdem möglich, und im Rahmen
der Erfindung gelegen, auch akustische Signale oder gemischte optische und akustische
Signale zu verwenden, z. B. Glimmlicht als Kontroll-
Reichen und
einien Summerton od. dgl als Warnzeichen.