DE3805575A1

DE3805575A1 - Druckausgleichs- und/oder sicherheitsvorrichtung fuer fluidsysteme, insbesondere fuer kraftfahrzeugreifen

Info

Publication number: DE3805575A1
Application number: DE19883805575
Authority: DE
Inventors: Esterina Zorzi; Cero Daniele Dal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1988-09-08
Also published as: IT8753066V0; GB2201755A; FR2611248B1; FR2611248A1; GB8804154D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsatz in einem Fluidsystem mit Kammern, die zur Aufnahme eines Druckfluids bestimmt sind.

Bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde besonderes Augenmerk gelegt auf die Anwendungsmög lichkeit als Druckausgleichs- und/oder Sicherheitsvorrich tung für Reifen oder Reifengruppen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen.

Nichtsdestoweniger ist die Erfindung auch bei Fluidsyste men anderer Art anwendbar, z.B. bei Gruppen von Flüssig gasflaschen usw., wobei sich ähnliche Funktions- und Wirkungsvorteile ergeben.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch
einen Körper mit wenigstens zwei Verbinderelementen, von denen jedes mit einer der genannten Kammern sowie mit
einer Leitung verbindbar sind, die die wenigstens zwei Verbinderelemente miteinander verbindet,
sowie in die genannte Leitung eingefügte Ventilmittel, die auf den in ihr herrschenden Druck ansprechen und die eine Druckansprechschwelle besitzen, die so festgelegt ist, das die Ventilmittel die Leitung schließen, wenn der in ihr herrschende Druck abfällt und die genannte Druck ansprechschwelle erreicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der im folgenden anhand der Zeichnungen gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:

Fig. 1 zeigt einen Medianschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 bis 4 zeigen einige Gebrauchskonfigurationen der Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.

Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Körper aus Metall oder hartem Kunststoff, der aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt ist, die mechanisch so bearbeitet sind, daß sie zwei oder mehr (bei dem in Fig. 1 darge stellten Ausführungsbeispiel mit 3 und 4 bezeichnete) Verbinderelemente bilden, mittels derer die Vorrichtung 1 in ein Fluidsystem eingefügt werden kann, das zwei oder mehr Kammern C ₁, C ₂ und C ₃ besitzt, die ein Druckfluid enthalten können.

Die Natur und die Eigenschaften der Kammern sind weiter unten näher erläutert.

Mit 5 sind in Fig. 1 zwei Abschnitte einer im großen ganzen bogenförmigen, Leitung bezeichnet, die durch den Körper 2 verläuft und die beiden Verbinderelemente 3 und 4 über eine vorzugsweise zylindrische Kammer 6 miteinander verbindet, in der ein Kolben 7 axial bewegbar ist.

Die beiden Leitungsabschnitte 5 münden in der den Verbin derelementen 3 und 4 zugewandten Bodenwandung der Kammer 6. An dieser Bodenwandung ist eine vorzugsweise aus Gummi bestehende verformbare Membran 7′ angeordnet, die einen fluiddichten Abschluß des Teils der Kammer 6 gewährlei stet, in dem die Leitungsabschnitte 5 münden.

Wenn der Kolben 7 gegen die Bodenwandung der Kammer 6 gedrückt wird, in der die beiden Leitungsabschnitte 5 münden, wird die Membran 7′ gegen die Enden dieser Leitungsabschnitte gedrückt, so daß sie die Verbinder elemente 3 und 4 und somit die mit diesen verbundenen Kammern gegeneinander abdichtet.

Wenn der Kolben 7 sich hingegen von der Bodenwandung entfernt, kann sich die Membran 7′ frei in die Kammer 6 ausdehnen und ermöglicht den Durchgang des Druckfluids zwischen den Verbinderelementen 3 und 4 und den mit diesen verbundenen Kammern.

Die Bewegung des Kolbens 7 in der Kammer 6 wird von einer Schraubenfeder 8 gesteuert, die auf den Kolben 7 einwirkt und diesen in die Position vorspannt, in der die Leitungs abschnitte 5 verschlossen sind. Die Kraft, mit der dies geschieht, läßt sich durch eine Justierschraube 9 selektiv einstellen.

Mit anderen Worten, die Justierschraube 9 ermöglicht die Einstellung einer Druckansprechschwelle für den Kolben 7, der sich bezüglich seiner Wirkungen wie das Verschlußglied eines Ventils verhält.

Wenn der Fluiddruck in den Leitungsabschnitten 5 diese Ansprechschwelle überschreitet, wird der Kolben 7 durch den Druck von den Vorrichtungen 3 und 4 wegbewegt, so daß diese und die betreffenden Kammern miteinander in Verbin dung stehen. Wenn der Druck in den Leitungsabschnitten 5 hingegen unter die mit Hilfe der Justierschraube 9 einge stellte Ansprechschwelle absinkt (was üblicherweise durch Druckabfall in einer der Kammern geschieht), verschließt das Kolben-Verschlußglied 7 die Leitungsabschnitte 5 und isoliert dadurch die Kammern gegeneinander.

Es ist vorteilhafterweise ein (nicht dargestellter) Alarmsensor bekannter Art vorgesehen, der den Druckabfall überwacht, durch den das Kolben-Verschlußglied 7 in die Position bewegt wird, in der die Leitungsabschnitte 5 verschlossen sind. Dieser Alarmsensor sendet ein entspre chendes Alarmsignal aus, das beispielsweise zu einer Zentralsteuerung übertragen wird.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfin dung sind die Kammern C ₁ und C ₂ zwei Reifen eines Kraft fahrzeugs. Es kann sich beispielsweise um zwei an einer Halbachse eines Nutzfahrzeugs montierte Zwillingsreifen handeln.

In diesem Fall kann die Ansprechschwelle des Kolben-Ver schlußglieds 7 auf einen Druckwert (z.B. Atmosphärendruck) festgelegt sein, der dem niedrigsten Luftdruck entspricht, der unter allen Umständen von wenigstens einem der Reifen C ₁ und C ₂ gehalten werden soll.

Solange unter diesen Umständen der Druck in den beiden Reifen über der Ansprechschwelle bleibt, stehen die beiden Reifen über die Leitungsabschnitte 5 miteinander in Ver bindung. Das Kolben-Verschlußglied 7 wird durch den auf die Membran 7′ einwirkenden pneumatischen Druck im Abstand von der Bodenwandung der Kraftfahrzeug 6 gehalten. Der Druck in den beiden Reifen bleibt deshalb auf gleichem Niveau. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein ausgeglichenes Fahren. Falls der Druck jedoch in einem der beiden Reifen, z.B. durch ein Loch oder durch Zerplatzen, unter die Ansprechschwelle absinkt, fällt entsprechend der Druck in dem zugeordneten Leitungsabschnitt 5 und in der Kammer 6 ab, so daß das Kolben-Verschlußglied 7 unter der Wirkung der Feder 8 die Verbindung zwischen den beiden Verbinder elementen 3 und 4 unterbricht. Die beiden Reifen werden somit voneinander getrennt, so daß selbst dann, wenn einer von ihnen z. B. wegen eines Lochs bzw. durch Platzen, sei ne Luft verliert, der andere das durch die Justierschraube 9 eingestellte Mindestdruckniveau sicher beibehält. Gleichzeitig signalisiert der der Vorrichtung zugeordnete Alarmsensor dem Fahrzeuglenker den Druckabfall eines der Reifen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es also, mit nur einem einzigen Alarmsensor (gegebenenfalls mit zugeordnetem Sender) eine Anomalie an einem von zwei Reifen zu signalisieren, während sonst hierzu üblicher weise zwei Alarmsensoren (mit zwei zugeordneten Sendern) aufgewendet werden müssen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kammer C ₂ ebenfalls ein Kraftfahrzeugreifen, während die Kammer C ₁ von der Leitung gebildet ist, die über ein Ventil A das ferngesteuerte Aufpumpen des Reifens C ₂ er möglicht. In einer bei Nutzfahrzeugen häufig anzutreffen den Konfiguration verläuft die Leitung C ₁ durch den Zwil lingsreifen, der durch eine gestrichelte Linie angedeutet und mit P bezeichnet ist. Unter bestimmten Umständen kann es vorkommen, daß die Leitung C ₁ durch eine Relativbewe gung zwischen den beiden Zwillingsreifen durchtrennt wird.

Die zwischen der Leitung C ₁ und dem Reifen C ₂ liegende Vorrichtung 1 ermöglicht in diesem Fall ein freies Auf pumpen des Reifens: Der Aufpumpdruck kann den Widerstand des Kolben-Verschlußglieds 7 überwinden, so daß die Luft frei in den Reifen C ₂ eindringen kann. Bei normalem Betrieb befinden sich die Aufpumpleitung C ₁ und der Reifen C ₂ auf gleichem Druckniveau, das dem vorgeschriebenen Reifendruck entspricht. Falls die Leitung C ₁ durch unvor gesehene Einwirkung durchtrennt oder durchlöchert wird, entsteht im Innern der Leitung C ₁ ein Druckabfall. Durch einen Mechanismus, der zu dem oben anhand von Fig. 2 beschriebenen Mechanismus völlig analog ist, hat dies einen Druckabfall in dem entsprechenden Leitungsabschnitt 5 und in der Kammer 6 zur Folge. Das Kolben-Verschlußglied 7 spricht an und isoliert den Reifen C ₂ gegenüber dem Außenraum, so daß dieser den durch Einstellen der Justier schraube 9 gewählten Minimaldruck beibehält.

Die in Fig. 4 gezeigte Lösung bildet eine Kombination der Ausführungsbeispiele von Fig. 2 und 3.

Die Vorrichtung 1 besteht in diesem Fall aus drei Verbin derelementen 3, 4 und 34, die sternförmig durch den Körper 2 verlaufen, wobei die Anordnung derjenigen entspricht, die in Fig. 1 für nur zwei Verbinderelemente dargestellt ist. Die Verbinderelemente 3 und 4 sind zwei Zwillingsrei fen C ₁ und C ₂ verbunden, während das Verbinderelement 34 mit einer gemeinsamen Aufpumpleitung C ₃ verbunden ist (die als dritte Kammer des Systems fungiert).

Auch in diesem Fall ermöglicht die Vorrichtung 1 ein Auf pumpen der beiden Reifen C ₁ und C ₂ durch das der Leitung C ₃ zugeordnete Ventil A und gewährleistet außerdem, daß bei normalen Betriebsbedingungen in den beiden Reifen C ₁ und C ₂ gleicher Druck herrscht. Unter diesen Bedingungen sind die beiden Reifen C ₁ und C ₂ miteinander und mit der gemeinsamen Aufpumpleitung C ₃ verbunden.

Falls eine Anomalie auftritt, die

- einen Druckabfall in einem der beiden Reifen C ₁ oder C ₂ oder
- den Bruch der Aufpumpleitung C ₃ und infolgedessen einen Druckabfall in dieser Leitung bewirkt, spricht die Vorrichtung 1 an (schließt das Kol ben-Verschlußglied 7) und isoliert die Verbinderelemente 3, 4 und 34 gegeneinander und damit den bzw. die intakt gebliebenen Reifen gegenüber dem beschädigten Reifen bzw. gegenüber der undichten Leitung und gewährleistet so in jedem Fall, daß wenigstens einer der Reifen C ₁ und C ₂ einen geeigneten Druck beibehält.

Selbstverständlich erstrecken sich die Wirkungen der vorliegenden Erfindung auch auf Anwendungen, die unter Inanspruchnahme desselben erfinderischen Konzepts gleiche Vorteile ergeben, insbesondere auf

- Anwendungen, bei denen die Vorrichtung eine von der Fig. 1 dargestellten im wesentlichen T-förmigen Konfiguration abweichende, z.B eine Y-förmige oder winkelförmige Konfiguration hat, sowie
- auf Vorrichtungen bei das Kolben-Verschlußglied 7 statt von einer Feder beliebiger Art auf andere Weise gesteu ert wird, z.B. von einem Elektroventil, das von einem Drucksensor betätigt wird, der auf das Druckniveau in den Leitungsabschnitten 5 anspricht.

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Einsatz in einem Fluidsystem mit Kammern (C ₁, C ₂; C ₃), die zur Aufnahme eines Druckfluids bestimmt sind, gekennzeichnet durch
einen Körper (2) mit wenigstens zwei Verbinderelemen ten (3, 4; 34), von denen jedes mit einer der genannten Kammern (C ₁, C ₂, C ₃) sowie mit einer Leitung (5, 6) ver bindbar sind, die die wenigstens zwei Verbinderelemente (3, 4; 34) miteinander verbindet,
sowie in die genannte Leitung (5, 6) eingefügte Ven tilmittel (7), die (mittels 8 und 9) auf den in ihr herr schenden Druck ansprechen und die (7) eine Druckansprech schwelle (8) besitzen, die (mittels 9) so festgelegt ist, das die Ventilmittel (7) die Leitung (5, 6) schließen, wenn der in ihr herrschende Druck abfällt und die genannte Druckansprechschwelle erreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckansprechschwelle selektiv einstellbar ist (mittels 9).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ventilmittel ein Verschlußlied (7) umfassen, das von wenigstens einem elastischen Element in Schließrichtung der genannten Leitung (5, 6) vorgespannt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschlußlied (7) eine Membran (7′) zur Abdichtung der Leitung (5, 6) zugeordnet ist.