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Dokumentenidentifikation DE69306543T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0606511
Titel Warnvorrichtung und -anlage für Reifenunterdruck und speziell dafür ausgebildetes Rad
Anmelder Compagnie Générale des Etablissements Michelin - Michelin & Cie., Clermont-Ferrand, FR
Erfinder Pradelle, Antoine, F-63800 Cournon-d'Auvergne, FR
Vertreter Beetz und Kollegen, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69306543
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 15.01.1993
EP-Aktenzeichen 931005425
EP-Offenlegungsdatum 20.07.1994
EP date of grant 11.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse B60C 23/04

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Überwachungsvorrichtungen für Reifen. Sie bezieht sich mehr im einzelnen auf eine einfache und wenig aufwendige Warnvorrichtung für den ungenügenden Reifendruck eines Reifens.

Sehr zahlreiche Vorrichtungen wurden vorgelegt, um den Fahrer eines Fahrzeugs vor einem Druckabfall im Inneren eines seiner Reifen zu warnen.

Der Hauptteil dieser Vorrichtungen benutzt Druck- und/oder Temperaturmeßfühler, die in der Felge des Reifens angeordnet sind. Diese Meßfühler übertragen ihre Meßwerte ständig, oder wenn eine Schwelle durchbrochen ist, zu einer Zentralbox. Derartige Vorrichtungen sind in den Anmeldungen wo 87/00127, DE 2 923 258 oder US 4 052 696 beispielsweise beschrieben. Die Notwendigkeit für diese Vorrichtungen, die Messungen der Meßfühler, die in dem in Drehung befindlichen Rad gelegen sind, zum Fahrgestell des Fahrzeugs zu übertragen, führt, um betriebssicher zu sein, zu Systemen mit einem erhöhten Kostenaufwand, der für Fahrzeuge hoher Klasse vorbehalten ist.

Eine einfachere Vorrichtung ist durch die Patentanmeldung DE 3 541 494 beschrieben. Ihr Prinzip besteht darin, um vor dem Druckabfall zu warnen, die Entwicklung des Schwingverhaltens des Rades zu benutzen, wenn der Aufpumpdruck des Reifens sich verringert, mittels eines Schwingungsfühlers, der in der Nähe des Radträgers angeordnet ist. Unglücklicherweise ziehen die Kompliziertheit und das progressive Verhalten der Entwicklung dieses Schwingungsverhaltens des Rades mit dem Aufpumpdruck des Reifens eine geringe Empfindlichkeit dieser Vorrichtung nach sich. Außerdem ändert sich ihre Eichung gleichzeitig als Funktion des Reifentyps und des Fahrzeugtyps.

Die Erfindung hat zum Zweck, den oben angegebenen Nachteilen mittels einer Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck eines Reifens abzuhelfen, die nicht die Übertragung von Meßsignalen zwischen dem Rad und dem Fahrgestell des Fahrzeugs erfordert, dennoch gleichzeitig eine große Empfindlichkeit bietet.

Die Erfindung hat eine Warnvorrichtung für den ungenügenden Reifendruck zum Ziel, die einfach, wenig aufwendig und mühelos an alle gegenwärtigen Kraftfahrzeuge anpaßbar ist.

Diese am Rad des Reifens anzubringende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Unwucht auf der Höhe des genannten Rades erzeugt, wenn der Aufpumpdruck des Reifens unter einer vorgegebenen Schwelle liegt.

Die Erzeugung dieser Unwucht zieht beim Abrollen das Auftreten von Schwingungen mit starken Amplituden auf Höhe des Rades nach sich, und dies wird über das Fahrgestell, die Aufhängungen und die Lenkung des Fahrzeugs der Fahrer über das Vorliegen eines ungenügenden Drucks warnen.

Die Vorrichtung ist, mehr im einzelnen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Aufhebung der Zentrierung einer beweglichen Masse (20) aufweist, wenn der Aufpumpdruck des genannten Reifens unter einer gegebenen Schwelle liegt.

Eine Ausführungsform dieser Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufhebung der Zentrierung die folgenden Merkmale aufweisen:

- ein fester Körper, der zwei durch eine bewegliche Masse getrennte Kammern aufweist, wobei die erste der genannten Kammern mit einem Reifen verbunden ist und einen Druck aufweist, der gleich ist dem Aufpumpdruck des genannten Reifens, und die zweite sich bei Atmosphärendruck befindet; und

- Verriegelungsmittel für die genannte bewegliche Masse, derart, daß die genannte bewegliche Masse blockiert sein soll, wenn der Aufpumpdruck des Reifens über einer vorgegebenen Schwelle liegt, und derart freigegeben sein soll, daß sie sich außer Zentrierung versetzen kann, wenn der Aufpumpdruck unter der genannten Schwelle liegt.

Diese Ausführungsform ist noch weiter dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Masse in einer Ebene, die die Versetzungsachse aufweist, einen geraden, U-förmigen Schnitt aufweist, und daß die Verriegelungsmittel der beweglichen Masse folgende Merkmale aufweisen:

- mindestens eine Kugel, die in der Wand der beweglichen Masse angeordnet ist, die längs der Versetzungsachse ausgerichtet ist, mit einem Durchmesser, der größer ist als die Dicke der genannten Wand, und deren Sitz es gestattet, daß sie zur Tangierung der Innen- und Außenseite der genannten Wand der beweglichen Masse gelangt;

- mindestens eine Aussparung, der in der Wand des festen Körpers in einer solchen Lage ausgebildet ist, daß sie es der genannten Kugel gestattet, sich in die Innenseite hineinzuversetzen, wenn die bewegliche Masse gegen den Boden des festen Körpers auf der Seite der atmosphärischen Kammer anliegt und wenn die genannte Kugel die Innenoberfläche der Wand der genannten beweglichen Masse tangiert; und

- eine elastische Membran, die dicht mit den Enden der beweglichen Masse auf der Seite der Kammer verbunden ist, deren Innendruck der Aufpumpdruck ist, beendet durch ein Blockierungsstück, dessen Außengeometrie an die des Bodens der beweglichen Masse angepaßt ist, mit einer solchen Höhe, daß, wenn sie gegen den Boden der beweglichen Masse aufsitzt, sie den Sitz der Kugel abdeckt.

Beim Abrollen wird die freigesetzte Masse unter Einwirkung von Fliehkräften rascher außer Zentrierung gelangen und somit eine dynamische Unwucht auf Höhe des Rades erzeugen.

Eine Vervollkommnung an der vorangehenden Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck eines Reifens Mittel zur Begrenzung des Aufpumpdruckes während des Aufpumpens des genannten Reifens aufweist.

Die Mittel zur Begrenzung des Aufpumpdruckes während des Aufpumpens sind dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrstück der beweglichen Masse zur Anlage gegen das Ende einer Stange gelangt, dessen anderes Ende in einer Düsennadel zum Verschließen der Ankunftsleitung für die Aufpumpluft des Reifens endet und so die genannte Leitung sperrt, wenn der Aufpumpdruck den Nenndruck des genannten Reifens erreicht.

Diese Vervollkommnung gestattet es, ein sicheres und einfaches Aufpumpen auf den Nenndruck des Reifens sicherzustellen.

Eine zweite Vervollkommung an der vorangehenden Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Alarmmittel zum Aufheben der Sperrung der beweglichen Masse aufweist.

Der Vorteil dieser Vervollkommung ist es, daß sie es gestattet, im Stillstand den Fahrer des Fahrzeugs von dem ungenügenden Druck eines seiner Reifen durch eine einfache Blicküberprüfung der Vorrichtung oder durch einen inneren Alarm zu warnen, je nach Art der gewählten Alarmmittel.

Die Montage irgendeiner der vorangehenden Warnvorrichtungen für den ungenügenden Druck eines Reifens auf der Radscheibe des genannten Reifens ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich die bewegliche Masse in blockierter Lage befindet, der Schwerpunkt der Vorrichtung auf der Achse des Rades des genannten Reifens liegt.

Eine zweite Ausführungsform einer Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck eines Reifens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufhebung der Zentrierung die folgenden Merkmale aufweisen:

- einen festen, rohrförmigen Körper, der spiralig um einen Punkt O herum angeordnet ist, in dem sich ein beweglicher Körper verlagern kann und der auf der Seite seines dem genannten Punkt O nächstgelegenen Endes mit einer Kammer verbunden ist, die an den Reifen angeschlossen ist und einen Druck aufweist, der gleich ist dem Aufpumpdruck des genannten Reifens; und

- Verriegelungsmittel für die genannte bewegliche Masse derart, daß die genannte bewegliche Masse blockiert sein soll, wenn der Aufpumpdruck des Reifens größer ist als eine vorgegebene Schwelle, und derart freigesetzt sein soll, daß sie sich außer Zentrierung versetzen kann, wenn der Aufpumpdruck kleiner ist als die genannte Schwelle.

Diese zweite Ausführungsform hat den Vorteil, mechanisch einfacher und auf dem Rad leichter einzubauen zu sein als die vorausgehende.

Ein letztes Merkmal der Erfindung ist die Benutzung irgendeiner der vorangehenden Vorrichtungen in Kombination mit einem Schwingungsmeßfühler, der auf dem Radträger des genannten Reifens aufgesetzt ist.

Man versteht unter "Radträger" jenes Teil, das wirksam das Rad trägt, ohne irgendeine andere Entkoppelung als die Abrolldrehung des Rades.

Das so gebildete Warnsystem für den ungenügenden Druck ist einfach, wenig aufwendig, weist eine hohe Empfindlichkeit auf und ist zuverlässig. Tatsächlich wird das drastische Auftreten einer dynamischen Unwucht, wenn der Aufpumpdruck unter eine vorgegebene Schwelle absinkt, leicht durch den Schwingungsmeßfühler erfaßt. Dieses System befreit sich somit von der Kompliziertheit der Entwicklung des Schwingungsverhaltens des Rades mit der Änderung des Aufpumpdrukkes.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beschrieben, indem man auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt:

- Fig. 1 stellt einen Axialschnitt einer Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck dar, wobei der Reifen nicht aufgepumpt ist;

- Fig. 2 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 1, wobei sich der Reifen bei dem Schwellen-Aufpumpdruck befindet;

- Fig. 3 stellt einen Axialschnitt einer zweiten Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck dar, die mit einer Begrenzungseinrichtung für den Aufpumpdruck versehen ist, wobei sich der Reifen bei seinem Nenn- Aufpumpdruck befindet;

- Fig. 4 ist ein Axialschnitt einer Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck, die mit einer optischen Warnvorrichtung für das Lösen der Sperrung der beweglichen Masse ausgestattet ist;

- Fig. 5 stellt einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung dar;

- Fig. 6 ist eine Ansicht längs A im Schnitt, wie in Fig. 5 angezeigt, durch die Verriegelungseinrichtung der beweglichen Masse der zweiten Ausführungsform; und

- Fig. 7 stellt schematisch den Einbau der Warnvorrichtung für den ungenügenden Druck auf einer Fahrzeugachse dar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Warnvorrichtung 1 für den ungenügenden Druck weist einen festen Körper 10, eine bewegliche Masse 20 und eine Verriegelungseinrichtung 30 für die genannte bewegliche Masse 20 auf.

Der Körper 10, der zylindrisch ist, weist einen inneren Hohlraum auf, in dem sich die bewegliche Masse 20 bewegt. Diese bewegliche Masse 20 trennt den genannten inneren Hohlraum in zwei Kammern 11 und 12 auf. Die Kammer 11 ist pneumatisch mit dem Reifen über die Leitung 13 verbunden und steht somit unter dem Aufpumpdruck des genannten Reifens. Die Kammer 12 ist mit der Umgebungsluft durch die Leitung 16 verbunden, und ihr Innendruck ist demnach ständig der Umgebungsdruck.

Die Vorrichtung 1 kann wahlweise benutzt werden, um den Reifen aufzupumpen. In diesem Fall weist die Kammer 11 eine zweite Leitung 14 auf, die mit einem Rückschlagventil 15 ausgestattet ist, das sich der Druckentleerung des Reifens widersetzt. Um eine versehentliche Druckentleerung des Reifens im Fall der Leckage der Kammer 11 zu vermeiden, und wenn die Vorrichtung 1 zum Aufpumpen benutzt wird, kann die pneumatische Verbindung zwischen der Vorrichtung 1 und dem Reifen mit einem Rückschlagventil 131 ausgestattet sein. Dieses Ventil 131 ist an irgendeinem Punkt der genannten Verbindung, beispielsweise auf Höhe der Leitung 13, angeordnet, wie in den Fig. 1 bis 4. Indessen ordnet man es bevorzugt auf der Höhe des Ventils der Felge des genannten Reifens an.

Die bewegliche Masse 20, die axialsymmetrisch ist, weist einen U-förmigen axialen Querschnitt auf. Der Boden 21 und die Schenkel 22 des U bilden einen Hohlraum 23 im Inneren der genannten, beweglichen Masse 20. Die Dichtung 24 stellt die Abdichtung zwischen den beiden Kammern 11 und 12 sicher. Die Verriegelungseinrichtung 30 der beweglichen Masse 20 weist die folgenden Merkmale auf:

- zwei Kugeln 31, die symmetrisch in die Wand der beweglichen Masse 20 eingesetzt sind, die längs der Achse der Bewegung ausgerichtet ist, mit einem Durchmesser, der größer ist als die Dicke der genannten Wand, und deren Sitz 32 es gestatten, in Tangierung mit der Innenoberfläche und der Außenoberfläche der genannten Wand der beweglichen Masse 20 zu gelangen; die Sitze 32 haben auf der Seite des Hohlraums 23 einen kleineren Außendurchmesser als den der Kugeln 31 derart, daß diese nicht die genannten Sitze 32 verlassen können;

- eine Aussparung 33, die bevorzugt in Umfangsrichtung in der Innenwand des festen Körpers 10 in einer derartigen Lage ausgebildet ist, daß sie es den genannten Kugeln 31 gestattet, in das Innere einzufallen, wenn die bewegliche Masse 20 gegen den Boden des festen Körpers 10 auf der Seite der Umgebungsluftkammer 12 anliegt und wenn die genannten Kugeln 31 die Innenoberfläche der Wand der genannten beweglichen Masse 20 tangieren (Fig. 2); und

- eine elastische Membran 34, die dicht mit dem Ende 35 der Wand der Masse 20 verbunden ist, die längs der Bewegungsachse ausgerichtet ist, und zwar auf der Seite der Druckkammer 11; die genannte elastische Membran 34 endet mit einem Sperrstück 36, dessen Außengeometrie an die des Bodens 21 der beweglichen Masse 20 angepaßt ist, mit einer derartigen Höhe, daß sie, wenn sie auf dem Boden 21 der genannten beweglichen Masse 20 aufsitzt, die Sitze 32 der Kugeln abdeckt (Fig. 2); das Sperrstück 36 weist eine Abschrägung 37 auf; die Leitung 25 durchsetzt den Boden 21 der beweglichen Masse 20 und bringt den Teil des Hohlraums 23, der zwischen dem Sperrstück 36 und dem Boden 21 der beweglichen Nasse 20 gelegen ist, auf den Atmosphärendruck.

Der feste Körper 10 ist aus zwei Teilen 18 und 19 gebildet, die nach dem Einsetzen der beweglichen Masse 20 und der Verriegelungsmittel 30 durch Verklebung zusammengebaut sind. Die Materialwahl dieser beiden Abschnitte 18 und 19 ist so, daß, wenn sich die bewegliche Masse 20 in der gesperrten Lage befindet, der Schwerpunkt der genannten beweglichen Masse 20 in bezug auf den der Vorrichtung 1 zur Seite der Druckkammer 11 außermittig liegt.

Die Warnvorrichtung 1 für den ungenügenden Druck ist dazu vorgesehen, auf der Radscheibe eines Reifens derart angebracht zu werden, daß, wenn sich die bewegliche Masse in der gesperrten Lage befindet, der Schwerpunkt der genannten Vorrichtung 1 auf der Achse des Rades des genannten Reifens liegt, und daß die Bewegungsachse der beweglichen Masse 20 nicht zur Drehachse des Rades parallel verläuft (Fig. 7). Im Fall eines herkömmlichen Rades sind die Luftanschlüsse unter einem Zierrahmen geschützt. Man kann auch abgeformte Räder vorsehen, die schon in ihrem Grundkonzept die Vorrichtung 1 enthalten.

Die Wirkungsweise der Warnvorrichtung 1 für den ungenügenden Druck wird nun mit Hilfe der Fig. 1 und 2 beschrieben:

- während des Aufpumpens:

- unter Einwirkung des Aufpumpdruckes, der höher ist als der Umgebungsdruck, wird die bewegliche Masse 20 gleichgültig, wie die Ausrichtung der Vorrichtung 1 in bezug auf die Vertikale ist, gegen den Boden 17 des festen Körpers 10 auf der Seite der Kammer 12 mit Umgebungsdruck angedrückt und die elastische Membrane 34 entfaltet sich fortlaufend in den Hohlraum 23 hinein; und

- wenn der Aufpumpdruck einem vorgegebenen Schwellenwert gleichkommt, dann drückt die Abschrägung 37 des Sperrstücks 36 die beiden Kugeln 31 in ihren Sitzen 32 zurück und drückt sie in die Umfangsaussparung 33 der Wand des festen Körpers 10 ein; die bewegliche Masse 20 ist so blockiert (Fig. 2); schließlich wird unter einem Druck, der dem genannten Druck-Schwellenwert nahekommt, das Sperrstück 36 gegen den Boden 21 der beweglichen Masse 20 angedrückt;

- im Betrieb:

- wenn der Aufpumpdruck dem vorgegebenen Schwellenwert nahekommt, dann zieht sich die elastische Membran 34 zusammen, das Sperrstück 36 hebt vom Boden 21 der beweglichen Masse 20 ab und drückt beim Druckschwellenwert die beiden Kugeln 31 nicht mehr in die Umfangsaussparung 33 hinein, die in der Wand des genannten festen Körpers 10 eingebracht ist, die bewegliche Masse 20 wird dann freigesetzt und unter Wirkung der Fliehkräfte aufgrund des Abrollens des Reifens und aufgrund der Versetzung des Schwerpunkts der beweglichen Masse 20 in bezug auf die Achse des Rades, bewegt sie sich rasch außer Zentrierung, was auf der Höhe des Rades eine Unwucht erzeugt (Fig. 1).

Beispielsweise kann, wenn der Aufpump-Nenndruck des Reifens in der Größenordnung von 2 Bar liegt, der Sicherheits- Druckschwellenwert gleich 1,5 Bar gewählt werden und der Druck, der diesem nahekommend genannt ist, bei 1,6 Bar.

Das Sperrstück 36 ist derartig ausgebildet, daß sein Gewicht sehr gering sein soll, damit seine träge Masse vernachlässigbar ist und nicht versehentlich infolge von Stößen die Entriegelung nach sich zieht.

Die vorausgehende Vorrichtung 1 gestattet es demnach, eine dynamische Unwucht auf Höhe des Rades des Reifens zu erzeugen, wenn der Aufpumpdruck unter einen ausgewählten Sicherheits-Schwellenwert absinkt, und diese Unwucht zieht Schwingungen nach sich, die ihrerseits den Fahrer vom Vorliegen des ungenügenden Drucks warnen. Es ist ein besonders interessanter Vorzug der Vorrichtung 1, daß jedes Rollen mit einer erhöhten Geschwindigkeit, die demnach gefährlich ist, unterbunden ist, weil diese Schwingungen, die durch die Lenkung auf den Fahrer übertragen sind, bei einer erhöhten Geschwindigkeit unerträglich sind, während sie gleichzeitig das Rollen mit einer gemäßigten Geschwindigkeit nicht unterbinden. Die durch diese Vorrichtung 1 herbeigeführte Sicherheit ist demnach deutlich höher als die, die mit einem einfachen Alarm am Armaturenbrett verbunden ist, der von den Fahrern häufig vernachlässigt wird.

Eine Vervollkommnung bei der vorangehenden Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Warnvorrichtung 2 für den ungenügenden Reifendruck ist mit Mitteln zur Begrenzung des Aufpumpdruckes 40 während des Aufpumpens ausgestattet.

Der feste Körper 10 dieser zweiten Warnvorrichtung 2 für den ungenügenden Druck weist außerdem eine Speiseleitung für Aufpumpluft 41 auf, die von einer Düsennadel 42 verschlossen sein kann, wobei eine Leitung 43 die vorangehende Einspeisung von Luft 41 mit der Eintrittsleitung 14 der Druckkammer 11 verbindet. Die Düsennadel 42 ist durch eine Stange 44 verlängert, die den Boden 17 des festen Körpers 10 sowie dem Boden 21 der beweglichen Masse 20 durchsetzt, wenn diese gegen den Boden 17 durch den Aufpumpdruck angedrückt ist. Die Dichtung 45 sichert die Abdichtung zwischen der Kammer 12 und der Leitung 43.

Die Wirkungsweise der Warnvorrichtung 2 für den ungenügenden Druck kommt der der Vorrichtung 1 in jeder Weise nahe, was die Bedingungen zur Sperrung und Freigabe der beweglichen Masse 20 als Funktion des Aufpumpdrucks des Reifens angeht. Der einzige Unterschied ist es, daß der "nahekommende Druck" des vorangehenden Druck-Schwellenwertes nun der Nenndruck des Reifens ist.

Während des Aufpumpens des Reifens vom Lufteintritt 41 her drückt der Druck des Lufteintritts die Düsennadel 42 zurück und kann somit in die Kammer 11 und dann in den Reifen über die Leitung 13 eintreten. Nachdem die bewegliche Masse 20 beim Aufpump-Druckschwellenwert blockiert wurde, wird das Sperrstück 36 gegen das Ende der Stange 44 der Düsennadel 42 angelegt und verschiebt fortlaufend die genannte Düsennadel 42 zum Verschließen des Lufteintritts 41, der beim Aufpump-Nenndruck des Reifens stattfindet.

Eine zweite Vervollkommnung beider Ausführungsformen der Erfindung besteht darin, die Warnvorrichtung 1 für den ungenügenden Druck mit Alarmmitteln für die Aufhebung der Sperrung der beweglichen Masse 20 auszustatten. Die Fig. 4 bietet davon ein Ausführungsbeispiel. Diese Warnvorrichtung 3 für den ungenügenden Druck ist mit optischen Alarmmitteln 50 für das Lösen der Sperre der beweglichen Masse 20 ausgestattet.

Die optische Alarmeinrichtung weist eine Stange 51 aus, die den Boden 17 des festen Körpers 10 sowie den Boden 21 der beweglichen Masse 20 durchsetzt, wenn die genannte bewegliche Masse 20 gegen den Boden 17 angedrückt ist, und zur Außenseite der Vorrichtung 3 hin mit einem Auge 52 mit lebhafter Farbe endet. Die Versetzung der genannten Stange 15 wird durch zwei Anschläge 53 und 54 beiderseits des Bodens 17 des festen Körpers 10 sowie durch eine Rückstellfeder 55 begrenzt, die zwischen dem Anschlag 53 und der Innenseite des Bodens 17 angeordnet ist.

Wenn der Aufpumpdruck des Reifens über dem Schwellendruckwert liegt und somit die bewegliche Masse 20 gesperrt ist, dann legt sich das Sperrstück 36 gegen das innere Ende 56 der Stange 51 an und schiebt das Auge 52 zur Außenseite der Vorrichtung 3 hin. Das genannte Auge 52 ist vollständig herausgetreten, wenn das Sperrstück 36 gegen den Boden 21 der beweglichen Masse 20 angedrückt ist, etwa wenn der Aufpumpdruck gleich ist dem vorhergehenden "nahekommenden Druck". Wenn der Aufpumpdruck unter diesen "nahekommenden Druck" des vorangehenden Aufpump-Schwellenwertes absinkt, dann zieht sich die elastische Membran 34 zusammen, das Sperrstück 36 hebt vom Boden 17 des festen Körpers ab und gestattet es somit der Rückstellfeder 55, die Stange 51 nach innen mitzunehmen, so daß das Auge 52 dann in der Ausnehmung 57 verdeckt ist. Dieses Auge 52 ist somit eine Anzeige für den korrekten Aufpumpdruck des Reifens, und ihr Zurückziehen zeigt einen ungenügenden Druck an, gleichgültig, ob sich die Masse 20 nun außer Zentrierung befindet oder nicht.

Die Fig. 5 und 6 stellen eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung dar. Die Vorrichtung 4 weist einen festen, rohrförmigen Körper 71 auf, der spiralig rund um den Punkt O angeordnet ist. Im Inneren des festen Körpers 71 kann sich eine Kugel 27 bewegen, die die bewegliche Masse ist. Am Ende des festen Körpers 71, das dem Punkt O nächstgelegen ist, befindet sich unter einem Abstand Ra die Verriegelungsvorrichtung (90) der Kugel 72. Diese Verriegelungsvorrichtung (Fig. 6) weist zwei Kammern 73 und 74 auf, die durch eine dichte, elastische Membran 75 getrennt sind. Die Kammer 73 ist mit dem Reifen über eine Leitung 76 verbunden und steht demnach unter dem Aufpumpdruck des Reifens. Die Kammer 74 steht ihrerseits in Verbindung mit dem festen Körper 71 durch die Leitung 77 und ihr Druck ist somit normalerweise gleich dem Umgebungsdruck. Eine Stange 78 ist an der elastischen Membran 75 befestigt und durch eine Öffnung 79 im festen Körper 71 durchgeschoben, wenn die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 73 und 74 ausreichend ist, und sperrt somit jede Verlagerung der Kugel 72.

Eine Masse 80 ist auf der Seite des festen Körpers 71 angeordnet, die vom Punkt O unter einem Abstand Rb am weitesten entfernt ist, um die Vorrichtung 4 auszugleichen und um sicherzustellen, daß, wenn die Kugel 72 in ihrer Lage gesperrt ist, sich ihr Schwerpunkt in O befindet.

Diese Vorrichtung 4 kann vorteilhafterweise benutzt werden, um den Reifen mittels eines Ventiles 81 aufzupumpen, das am Ende des festen Körpers 71 angeordnet ist, das vom Punkt am weitesten entfernt ist, sowie mit einer Leitung 82, die die beiden Kammern 73 und 74 verbindet und mit einem Rückschlagventil 83 ausgestattet ist.

Während des Aufpumpens drückt der Luftfluß, der den festen Körper 71 durchströmt, die Kugel gegen das Ende des genannten festen Körpers 71 an, die dem Punkt O nächstgelegen ist, und sobald der Reifen ordnungsgemäß aufgepumpt ist, verbringt das Öffnen des Ventils 81 den Druck in der Kammer 73 auf den Umgebungsdruck, wobei die Kammer 74 beim Aufpumpdruck des Reifens verbleibt. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern verformt die Membran 75, schiebt die Stange 78 in den festen Körper 71 hinein zurück und sperrt die Kugel 72.

Die Membran 75 ist so geeicht, daß sie die Kugel 72 freisetzt, sobald der Aufpumpdruck unter einen vorgegebenen Schwellendruck absinkt. Die Fliehkräfte infolge des Abrollens versetzen nun aufgrund des Radiusunterschiedes unmittelbar die Kugel 72 bis an das andere Ende des festen Körpers 71. Wie schon vorher, zieht diese Verlagerung das Auftreten einer dynamischen Unwucht nach sich, die vom Fahrer spürbar ist.

Wie schon vorher, ist diese Vorrichtung 4 vorgesehen, um auf einem Rad des Reifens zwischen der Felge und der Radscheibe angebracht zu werden, indem man geeignete und bekannte Montagemittel benutzt, und zwar derart, daß, wenn sich die Kugel 72 in der gesperrten Lage befindet, ihr Schwerpunkt auf der Achse des genannten Rades gelegen sein soll.

Eine andere Vervollkommnung der Erfindung besteht darin, irgendeine der vorangehenden Warnvorrichtungen 1, 2, 3, 4 für ungenügenden Druck in Kombination mit einem Schwingungsmeßfühler 61 zu benutzen, der auf dem Radträger 62 des Rades des Reifens angeordnet ist.

Fig. 7 stellt die Aufhängungselemente eines lenkbaren Rades dar: Radträger 62, unteres Aufhängungsdreieck 63, oberes Aufhängungsdreieck 64, Lenkarm 65 und Anordnung 60 aus Reifen und Rad, das mit einer Warnvorrichtung 1, 2, 3 oder 4 für den ungenügenden Druck ausgestattet ist. Der Schwingungsfühler 61 kann auf irgendeinem der Aufhängungselemente des Fahrzeugs angeordnet sein: dem unteren Dreieck 63, dem oberen Dreieck 64, dem Lenkarm 65 und dem Radträger 62. Die Anordnung auf dem Radträger 62 ist indessen zu bevorzugen, weil die Informationen, die vom Meßfühler 61 übertragen werden, weniger ausgesiebt sind. Die Messungen des Meßfühlers 61 werden auf eine Zentralbox 66 übertragen, die mit den vier Warnsystemen 5 des Fahrzeugs verbunden ist. Die Messungen werden dann analysiert und die Alarme an den Fahrer durch bekannte Mittel übertragen.

Die erleichterte Erfassung der dynamischen Unwucht, die durch die vorangehenden Warnvorrichtungen 1, 2, 3, 4 für den ungenügenden Druck induziert wurde, durch den Meßfühler 61 ermöglicht die Verringerung der Grenze der erfaßbaren Unwucht und somit eine Miniaturisierung der genannten Warnvorrichtungen 1, 2, 3, 4.


Anspruch[de]

1. Warnvorrichtung (1, 2, 3, 4) für den ungenügenden Druck eines Reifens zur Anbringung am Rad des genannten Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Unwucht auf der Höhe des genannten Rades erzeugt, wenn der Aufpumpdruck des Reifens unter einer vorgegebenen Schwelle liegt.

2. Warnvorrichtung (1, 2, 3, 4) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Aufhebung der Zentrierung einer beweglichen Masse (20) aufweist, wenn der Aufpumpdruck des genannten Reifens unter einer gegebenen Schwelle liegt.

3. Warnvorrichtung (1, 2, 3) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufhebung der Zentrierung die folgenden Merkmale aufweisen:

- ein fester Körper (10), der zwei durch eine bewegliche Masse (20) getrennte Kammern (11, 12) aufweist, wobei die erste der genannten Kammern (11) mit einem Reifen verbunden ist und einen Druck aufweist, der gleich ist dem Aufpumpdruck des genannten Reifens, und die zweite (12) sich bei Atmosphärendruck befindet; und

- Verriegelungsmittel (30) für die genannte bewegliche Masse (20), derart, daß die genannte bewegliche Masse (20) blockiert sein soll, wenn der Aufpumpdruck des Reifens über einer vorgegebenen Schwelle liegt, und derart freigegeben sein soll, daß sie sich außer Zentrierung versetzen kann, wenn der Aufpumpdruck unter der genannten Schwelle liegt.

4. Warnvorrichtung (1, 2, 3) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die bewegliche Masse (20) sich in der blockierten Lage befindet, der Schwerpunkt der genannten beweglichen Masse (20) in bezug auf den Schwerpunkt der Vorrichtung (1) zur Seite der unter Druck gesetzten Kammer (11) verschoben ist.

5. Warnvorrichtung (1, 2, 3) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Masse (20) in einer Ebene, die die Versetzungsachse aufweist, einen geraden, U-förmigen Schnitt aufweist, und daß die Verriegelungsmittel (30) der beweglichen Masse (20) folgende Merkmale aufweisen:

- mindestens eine Kugel (31), die in der Wand der beweglichen Masse (20) angeordnet ist, die längs der Versetzungsachse ausgerichtet ist, mit einem Durchmesser, der größer ist als die Dicke der genannten Wand, und deren Sitz (32) es gestattet, daß sie zur Tangierung der Innen- und Außenseite der genannten Wand der beweglichen Masse (20) gelangt;

- mindestens eine Aussparung (33), der in der Wand des festen Körpers (10) in einer solchen Lage ausgebildet ist, daß sie es der genannten Kugel (31) gestattet, sich in die Innenseite hineinzuversetzen, wenn die bewegliche Masse (20) gegen den Boden (17) des festen Körpers (10) auf der Seite der atmosphärischen Kammer (12) anliegt und wenn die genannte Kugel (31) die Innenoberfläche der Wand der genannten beweglichen Masse (20) tangiert; und

- eine elastische Membran (34), die dicht mit den Enden (35) der beweglichen Masse (20) auf der Seite der Kammer (11) verbunden ist, deren Innendruck der Aufpumpdruck ist, beendet durch ein Blockierungsstück (36), dessen Außengeometrie an die des Bodens (21) der beweglichen Masse (20) angepaßt ist, mit einer solchen Höhe, daß, wenn sie gegen den Boden (21) der beweglichen Masse (20) aufsitzt, sie den Sitz (32) der Kugel (31) abdeckt.

6. Warnvorrichtung (2) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel zur Begrenzung des Aufpumpdruckes (14) während des Aufpumpens des genannten Reifens aufweist.

7. Warnvorrichtung (2) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrstück (36) der beweglichen Masse (20) zur Anlage gegen das Ende einer Stange (44) gelangt, dessen anderes Ende in einer Düsennadel (42) zum Verschließen der Ankunftsleitung (41) für die Aufpumpluft des Reifens endet und so die genannte Leitung (41) sperrt, wenn der Aufpumpdruck den Nenndruck des genannten Reifens erreicht.

8. Warnvorrichtung (3) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er Alarmmittel (50) zum Aufheben der Sperrung der beweglichen Masse (20) aufweist.

9. Warnvorrichtung (4) für den ungenügenden Druck eines Reifens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufhebung der Zentrierung die folgenden Merkmale aufweisen:

- einen festen, rohrförmigen Körper (71), der spiralig um einen Punkt O herum angeordnet ist, in dem sich ein beweglicher Körper (72) verlagern kann und der auf der Seite seines dem genannten Punkt O nächstgelegenen Endes mit einer Kammer (73) verbunden ist, die an den Reifen angeschlossen ist und einen Druck aufweist, der gleich ist dem Aufpumpdruck des genannten Reifens; und

- Verriegelungsmittel (90) für die genannte bewegliche Masse (72) derart, daß die genannte bewegliche Masse (72) blockiert sein soll, wenn der Aufpumpdruck des Reifens größer ist als eine vorgegebene Schwelle, und derart freigesetzt sein soll, daß sie sich außer Zentrierung versetzen kann, wenn der Aufpumpdruck kleiner ist als die genannte Schwelle.

10. Warnsystem für den ungenügenden Druck eines Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auf der Radscheibe eines Reifens derart angebracht ist, daß, wenn sich die bewegliche Masse (20) in der gesperrten Lage befindet, der Schwerpunkt der genannten Vorrichtung (1, 2, 3) auf der Achse des Rades des genannten Reifens liegen soll.

11. Warnsystem für den ungenügenden Druck eines Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 9 zwischen der Feige und der Scheibe des Rades eines Reifens derart angebracht ist, daß, wenn sich die bewegliche Masse (72) in gesperrter Lage befindet, der Schwerpunkt der genannten Vorrichtung (4) auf der Achse des Rades des genannten Reifens liegen soll.

12. Warnsystem (5) für den ungenügenden Druck eines Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3, 4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 nach einem der Ansprüche 10 und 11 in Kombination mit einem Schwingungsmeßfühler (61) benutzt wird, der auf dem Radträger (62) des Rades des genannten Reifens angeordnet ist.

13. Rad mit einer Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9.

14. Rad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der Warnvorrichtung (1, 2, 3, 4) für den ungenügenden Druck eines Reifens auf der Achse des genannten Rades angeordnet ist, wenn sich die bewegliche Masse der genannten Vorrichtung (1, 2, 3, 4) in gesperrter Lage befindet.







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