DE3339095C1

DE3339095C1 - Ventilkappe für Luftreifen

Info

Publication number: DE3339095C1
Application number: DE3339095A
Authority: DE
Inventors: Rainer 8963 Waltenhofen Achterholt
Original assignee: Individual
Current assignee: Elektron Styria Technische Serienprodukte Gesmb
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1985-01-31
Also published as: JPS60185607A; ZA848240B; DE8330963U1; JPH0338124B2

Description

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Ventilkappe ist einfacher, weil ein Umsetzungsgetriebe entfällt. Das Markierungsglied wird - soweit überhaupt erforderlich - vor dem Aufschrauben der Ventilkappe auf das Ventilrohr des aufgepumpten Reifens axial bis zum Anschlag eingeschoben. Diese Einstelloperation kann praktisch blind ausgeführt werden, und erfordert keine besonderc Aufmerksamkeit. Nach dem Aufschrauben der Ventilkappe bewegt das Anzeigeglied das Markierungsglied selbsttätig in dessen Ausgangsstellung. Manipulationen an der auf das Reifenventil aufgeschrauben Ventilkappe sind nicht erforderlich. Fällt der Reifendl'll('k gegehellCllralIS :in, slb Wil-(i lllllel- als Wirkung der i edelt eill d;IS AIIEclgeglic(l .Illí' die 1 lülse ZU bewegt, während die Rückbewegungssperre das Markierungsglied weiterhin in seiner Ausgangsstellung festhält. Es resultiert eine Veränderung des relativen Axialabstandes beider Glieder, die zur Anzeige eines Druckverlustes verwendet werden kann. Insbesondere bei unterschiedlicher Farbgebung beider Glieder ist diese Änderung des Axialabstandes auch aus größerer Entfernung gut erkennbar.
Bei einem Reifendruckprüfgerät ist bereits eine Rückbewegungssperre für das Anzeigeglied bekannt (vgl. Deutsches Patent 3 96 474). Dort weist das Anzeigeglied eine Sperrklinkenverzahnung auf, die lediglich ein Ausfahren des Anzeigegliedes erlaubt, jedoch dessen Rückbewegung verhindert. Das Prüfgerät muß vom Ventilrohr abgenommen werden, bevor - nach Betätigung einer Feder - das Anzeigeglied wieder in seine Ausgangsstellung zurückgestellt werden kann.
Die Rückbewegungssperre kann auch bei der erfindungsgemäßen Ventilkappe formschlüssig, z. B. nach dem vorgenannten, bekannten Sperrklinkenprinzip arbeiten. Eine einfachere und überlegenere Alternative besteht jedoch darin, die Rückbewegungssperre als kraftschlüssige Bremse auszubilden, die gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus einem elastisch verformbaren Ring besteht, durch den das Anzeigeglied mit Spiel, das Markierungsglied jedoch mit Reibschluß hindurchragen. In diesem Fall kann der Ring die Hülse stirnseitig abschließen, so daß eine zusätzliche Stirnplatte entbehrlich wird.
Obwohl die Anzeige vorzugsweise an der Hülsenstirnseite vorgesehen ist, könnte sie alternativ auch am Hülsenumfang angebracht werden. Beispielsweise könnten zwei nebeneinanderliegende Axialschlitze vorgesehen werden, durch deren einen eine Nase des Anzeigegliedes hindurchragt, während im anderen Axialschlitz eine Nase des Markierungsgliedes geführt ist.
Beide Nasen liegen im Hülseninneren in der Bewegungsbahn eines, von der Membran betätigten Stellgliedes an. Bei einer Druckbeaufschlagung der Druckluftkammer verschiebt die Membran das Stellglied, und das Stellglied nimmt - entgegen der Federwirkung - beide Nasen mit, bis sowohl das Anzeigeglied wie das Markierungsglied die dem Reifendruck entsprechende Stellung einnehmen. Auf einen gegebenenfalls erfolgenden Abfall des Reifendruckes hin folgt das Anzeigeglied unter der Wirkung der Feder der entsprechenden Verstellung der Membran bzw. des Kolbens, während das Markierungsglied von der Rückbewegungssperre in seiner Ausgangsstellung festgehalten wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann im Anzeigeglied ein in axialer Richtung verlaufender Schlitz ausgespart sein, in den das plättchenförmig ausgebildete Markierungsglied eingesetzt ist. Die Abmessungen des Markierungsgliedes entsprechen im wesentlichen der Länge und Breite des Schlitzes, jedoch stehen die parallelen Längsränder des Markierungsgliedes geringfügig über die Seitenwände des Anzeigegliedes vor, so daß die Rückbewegungssperre das Markierungsglied festhalten kann, ohne die Verschieblichkeit des Anzeigegliedes zu beeinträchtigen. Mit seiner Unterkante ruht das Markierungsglied auf dem Boden des Axialschlitzes und wird bei einer nach oben gerichteten Verstellung des Anzeigegliedes von diesem mitgenommen.
Bei Bedarf kann die Membran oder der Kolben nicht unmillelb, uS dals Anzeigeglied eiitwirken, sondern ein SLellglic(l I)cl.itigell, (las »eiueI.seits das Anzeigeglied und damit auch das Markierungsglied betätigt. Bei Bedarf kann ein solches Stellglied einstückig mit dem Anzeigeglied ausgebildet sein.
Obwohl zusätzlich zu dem eingangs genannten Stand der Technik weitere Vorschläge für Ventilkappen mit Druckminderungsanzeige existieren, hat sich bislang keiner dieser Vorschläge in der Praxis durchgesetzt, was nicht zuletzt auf die Kompliziertheit der jeweiligen Konstruktionen in Verbindung mit den notwendigerweise kleinen Dimensionen zurückzuführen ist. Die Erfindung ermöglicht, dank der extremen Vereinfachung, die Herstellung solcher, eine Druckminderung anzeigenden Ventilkappen in Massenproduktion als Pfennigartikel. Langzeiterprobungen haben - auch unter schlechtesten Wetterbedingungen - eine absolute Zuverlässigkeit dieser Ventilkappen bewiesen.
Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; die letzteren zeigen F ig. t eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ventilkappe in Arbeitsstellung (ohne Druckabfall im Reifen), F i g. 2 eine Schnittansicht, ähnlich Fig. 1, jedoch mit der Anzeige eines Druckabfalls im Reifen, und Fig.3 eine Querschnittsansicht der Ventilkappe längs der Linie 3-3 aus Fig. 1.
Eine Ventilkappe 10 besteht aus einer Hülse 12, die etwa in ihrer Längsmitte eine Querwand 14 aufweist, die eine zentral angeordnete, sich nach oben konisch erweiternde Bohrung 16 hat. Der untere Teil der Hülse 10 kann über ein Innengewinde auf ein Ventilrohr 18 aufgeschraubt werden. Ein zwischen die Stirnfläche des Ventilrohres 18 und eine Ringschulter der Hülse 12 eingeklemmter Dichtungsring 20 gewährleistet eine druckdichte Abdichtung. In dieser aufgeschraubten (Arbeits)-Stellung der Hülse 12 hält ein nach unten vorstehender Vorsprung 22 der Querwand 14 eine im Ventilrohr 18 eingebaute Ventilstange 24 des (nicht dargestellten) Ventils niedergedrückt und somit das Ventil geöffnet.
Im Oberteil der Hülse 12 ist eine Membran 26 eingebaut. Ein in eine Umfangsnut der Innenwand der Hülse 12 eingeklemmter Federring 28 drückt diese Membran druckdicht gegen die Innenwand der Hülse 12. Diese Membran 26, die alternativ durch einen Kolben ersetzt sein könnte, begrenzt eine abgedichtete Druckluftkammer 30, die über die Bohrung 16 und das Ventilrohr 18 mit dem Reifeninnenraum kommuniziert.
Ein zylindrisches Anzeigeglied 40 weist an seinem unteren Ende einen Teller 32 auf, der an der Oberseite der Membran 26 anliegt. Der vorstehende Rand des Tellers 32 bildet einen Federsitz für eine Schraubenfeder 34.
Das gegenüberliegende Ende der Feder 34 ist an einem steifen, jedoch in gewissem Maß elastisch verformbaren Ring 36 abgestützt, der in eine Umfangsnut 38 in der Innenwand am oberen Ende der Hülse 12 eingesetzt ist.
Vom Teller 32 steht einstückig ein zylindrischer Abschnitt nach oben ab, welcher das Anzeigeglied 40 bildet. Dieser stangenförmige Abschnitt ragt mit ausreichendem Radialspiel durch die Bohrung 42 im eingesetzten Ring 36 hindurch, so daß dieser Ring 36 das Anzeigeglied 40 unter Zulassung dessen freier Axialbewegung führt.
Im zylindrischen Abschnitt des Anzeigegliedes 40 ist ein Axialschlitz 44 ausgespart, der bis zum Niveau des Tellers 32 reichen kann. In diesem Axialschlitz 44 ist ein Markierungsglied 46 mit genügendem seitlichem Spiel für eine freie relative Axialbewegung aufgenommen.
Die Länge des Markierungsgliedes 40 ist gleich der Länge des Axialschlitzes, und diese Länge beträgt ein Mehrfaches der - rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufenden - Breite des Markierungsgliedes 46. Diese Markierungsgliedbreite beträgt wiederum ein Mehrfaches der Dicke des Markierungsgliedes 46. In der dargestellten Ausführungsform ist das Markierungsglied 46 ein dünnes Plättchen mit rechteckförmiger Kontur. Die Breite dieses Markierungsgliedes 46 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Anzeigegliedes 40, so daß das Markierungsglied beidseitig mit seinen parallelen Längsrändern aus dem Axialschlitz 44 herausragt und über die Umfangskontur des Anzeigegliedes 40 vorsteht. Die Breite des Markierungsgliedes 46 ist auch größer als der Innendurchmesser der Bohrung 42 des Ringes 36, so daß der letztere im Bereich der vertikalen Stirnflächen des Markierungsgliedes 46 elastisch verformt, nämlich nach außen gedrückt wird, wie in Fig. 3 bei 48 und 50 veranschaulicht ist.
Nachdem die Ventilkappe 10 auf das Ventilrohr 18 aufgeschraubt ist, steht die Druckluftkammer 30 unter dem Reifendruck. Dieser Druck wirkt auf die elastische Membran 26 ein, und verstellt diese. Die Membranverstellung wirkt auf das Anzeigeglied 40 und schiebt dieses so weit aus dem Gehäuse heraus, bis die Feder 34 eine entsprechende Gegenkraft erzeugt Die erfindungsgemäße Ventilkappe kann mit ein und derselben Feder für alle, mindestens aber die meisten im Gebrauch befindlichen Fahrzeugreifen verwendet werden, nämlich in einem Druckbereich zwischen 1,5 bar und 3 bar. Für Fahrradbereifungen kann eine etwas stärkere Feder eingesetzt werden, da hier Drücke in der Größenordnung von 4 bar auftreten.
Je nach dem Reifendruck stellt sich ein Gleichgewichtszustand zwischen der Druckkraft der elastischen, die Druckluftkammer 30 begrenzenden Membran 26 und der Federkraft der Feder 34 ein; entsprechend weit ist das Anzeigeglied 40 ausgefahren. Wesentlich ist nun, daß ohne jeglichen Eingriff der Bedienungsperson das Markierungsglied 46 selbsttätig in seine vom tatsächlichen Reifendruck abhängige Ausgangsstellung gebracht wird, weil das Markierungsglied 46 von Anzeigeglied 40 mitgenommen wird. Das Markierungsglied 46 wird stets vom elastischen Ring 36 so weit festgehalten, daß eine unerwünschte oder selbständige Verstellung des Markierungsgliedes 46 unterbunden ist. Bei der Aufwärtsbewegung des Anzeigegliedes 40 reicht die von der Membran 26 ausgehende Verstellkraft aus, die Reibungskräfte zwischen dem Markierungsglied 46 und dem elastischen Ring 36 zu überwinden, wenn das Markierungsglied vom Boden des Axialschlitzes 44 mitgenommen wird. Das Markierungsglied 46 nimmt also mit hoher Präzision die in Fig. 1 dargestellte Ausgangs-oder Anzeigestellung ein, in welcher das Markierungsglied 46 und das Anzeigeglied 40 stirnseitig bündig abschließen.
Fällt nun gegebenenfalls der Reifendruck ab, so folgt das Anzeigeglied 40 unter der Wirkung der Feder 34 der entsprechenden Verstellung der Membran 26, und wird um ein entsprechendes Stück in das Innere der Hülse 12 eingefahren, während das Markierungsglied 46 unter der Klemmwirkung des Ringes 36 seine Ausgangsstellung beibehält. Für den Betrachter ragt nun ein oberer Abschnitt des Markierungsgliedes über die Stirnfläche des Anzeigegliedes vor. Insbesondere wenn beide Glieder in konträren Farben gehalten sind, ist dieser, einen Druckverlust des Reifens anzeigende Zustand, schon von weitem gut erkennbar. Eine entsprechende Stellung der Ventilkappe ist in F i g. 2 dargestellt.
Die Membran 26 kann mittels des gezeigten Federringes 28 absolut zuverlässig und druckdicht an der Innenwand der Hülse 12 gehalten werden. Für den Ausnahmefall einer unzureichenden Abdichtung oder gar Zerstörung der Membran 26 wird ein völliges Entweichen der Luft aus dem Reifen dadurch verhindert, daß der an der Unterseite des Tellers 32 vorgesehene, kugelkalottenartige Vorsprung 52 die Membran 26 oder deren Reste in die konische Erweiterung der Bohrung 16 drückt und hier für einen ventilartigen Abschluß sorgt.
Da die Membranen während des Betriebes kaum bewegt werden, sind sie auch nur geringen Beanspruchungen unterworfen. Sollte trotzdem eine Membran reißen, so findet dieser Riß in der Regel im Bereich der Einspannstelle statt, so daß der Mittelabschnitt die Notabdichtung weiterhin gewährleisten kann.
Ist die Druckabsenkung im Reifen bemerkt worden, so wird die Ventilkappe 10 abgeschraubt und der Reifendruck erneut auf seinen Sollwert gebracht. An der vom Ventil gelösten Ventilkappe 10 wird das Markierungsglied 46 wieder von Hand in den Axialschlitz 44 hineingedrückt, bis es an dessen Boden anliegt. Nach Luftauffüllung und erneutem Aufschrauben der Ventilkappe auf das Ventilrohr wird das Anzeigeglied 44 das Markierungsglied 46 erneut in dessen Ausgangsstellung bringen, und der elastische Ring 38 hält das Markierungsglied 46 in dessen Ausgangsstellung fest.

Claims

Patentansprüche: 1. Ventilkappe für Luftreifen, mit einer auf das Ventilrohr aufschraubbaren Hülse, die ein Betätigungsglied aufweist, welches in der aufgeschraubten (Arbeits-)Stellung der Hülse das im Ventilrohr eingebaute Ventil offenhält, mit einer, mit dem Reifeninneren über das offene Ventil kommunizierenden Druckluftkammer, die durch eine bewegliche Membran oder einen Kolben, die bzw. der ein Anzeigeglied betätigt, dem ein hierzu bewegbares Markierungsglied zugeordnet ist, und ferner mit einer in Richtung auf das Betätigungsglied vorgespannten, mit dem Anzeigeglied zusammenwirkenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Druckerhöhung in der Druckluftkammer (30) das Anzeigeglied (40) eine axiale Verschiebung gegenüber der Hülse (12) ausführt, und hierbei das Markierungsglied mitnehmbar ist; und eine Rückbewegungssperre (36) das Markierungsglied (46) bei einer Druckluftminderung in der Druckluftkammer (30) in seiner Stellung gegenüber der Hülse (12) festhält.
2. Ventilkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückbewegungssperre (36) als Bremse ausgebildet ist.
3. Ventilkappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bremse ausgebildete Rückbewegungssperre aus einem Ring (36) besteht, durch den das Anzeigeglied (40) mit Spiel, das Markierungsglied (46) jedoch mit Reibschluß hindurchragen.
4. Ventilkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36) aus elastisch verformbarem Material besteht.
5. Ventilkappe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36) die Hülse (12) stirnseitig abschließt.
6. Ventilkappe nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeglied (40) einen Axialschlitz (44) aufweist, in dem das plättchenförmig ausgebildete Markierungsglied (46) axial beweglich aufgenommen ist.
7. Ventilkappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das plättchenförmige Markierungsglied (46) mit seinen beiden parallelen Längsrändern über den Axialschlitz (44) hervorsteht.
8. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Markierungsgliedes (46) mit der Länge des Axialschlitzes (44) übereinstimmt.
9. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (26) bzw.

der Kolben auf ein Stellglied (32) einwirkt, das seinerseits das Anzeigeglied (40) betätigt.
10. Ventilkappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (32) einstückig mit dem Anzeigeglied (40) ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine Ventilkappe für Luftreifen mit einer auf das Ventilrohr aufschraubbaren Hülse, die ein Betätigungsglied aufweist, welches in der aufgeschrnubten (Arbeits-)Stellung der Hülse das im Ventilrohr eingebaute Ventil offenhält, mit einer, mit dem Reifeninneren über das offene Ventil kommunizierenden Druckluftkammer, die durch eine bewegliche Membran oder einen Kolben gegenüber dem Umgebungsdruck abdichtbar ist, die bzw. der ein Anzeigeglied betätigt, dem ein hierzu bewegbares Markierungsglied zugeordnet ist, und ferner mit einer in Richtung auf das Betätigungsglied vorgespannten, mit dem Anzeigeglied zusammenwirkenden Feder.

Eine Ventilkappe dieser Art ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift 26 27 529 bekannt. Die Anzeigevorrichtung der bekannten Ventilkappe besteht aus dem eigentlichen Anzeigeglied, nämlich aus einer drehbaren, mit einer hervorstehenden Nase versehenen Scheibe.

die an einer Welle befestigt ist, welche mit seitlich wegstehenden Zapfen in einen Gewindegang eines hohlen Stellgliedes eingreift. Eine von der Membran verursachte, axiale Verstellung des Stellgliedes verursacht eine angepaßte Verschwenkung der Scheibennase. Am Hülsenumfang ist ein Drehring mit einer Markierungsnase verstellbar angebracht. Nachdem die bekannte Ventil kappe auf das Ventilrohr aufgeschraubt worden ist, beaufschlagt der Reifendruck auch die Druckluftkammer.

Die sich dabei ausdehnende Membran hebt das Stellglied an, wobei die Welle gedreht wird, bis sich Druckkraft und Federkraft die Waage halten. Nun muß von Hand die Markierungsnase so gedreht werden, daß sie mit der Scheibennase zur Deckung kommt. Fällt der Reifendruck ab, besorgt das Stellglied eine Verdrehung der Welle mit entsprechender Verschwenkung der Scheibennase. Der sich daraufhin zwischen den beiden Nasen einstellende Drehwinkel bildet ein Maß für den Druckverlust.

Da solche Ventilkappen einen Durchmesser von nur etwa 10 mm und etwa die doppelte Länge aufweisen, verbleibt nur wenig Raum für die Einbauten. Dennoch erfordert das Getriebe zur Umsetzung der Axialbewegung in eine Drehbewegung hohe Genauigkeit und bleibt gleichwohl störanfällig. Nachteilig ist vor allem, daß die Markierungsnase von Hand an der bereits auf das Reifenventil aufgeschraubten - also schwer zugänglichen - Ventilkappe zur Deckung mit der Scheibennase angebracht werden muß. Wird vergessen, den Markierungsring nach jeder Reifendruckprüfung erneut einzustellen, so tritt eine Fehlanzeige auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ventilkappe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher und störungssicherer ausgebildet ist, und bei der das Markierungsglied mit weniger Mühe in eine definierte Ausgangsstellung zum Anzeigeglied bringbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ventilkappe mit den oben angegebenen Merkmalen bei einer Druckerhöhung in der Druckluftkammer das Anzeigeglied eine axiale Verschiebung gegenüber der Hülse ausführt. und hierbei das Markierungsglied mitnehmbar ist, und eine Rückbewegungssperre das Markierungsglied bei einer Druckluftminderung in der Druckluftkammer in seiner Stellung gegenüber der Hülse festhält.