AT401821B

AT401821B - Druckabnahme-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: AT401821B
Application number: AT193894A
Authority: AT
Original assignee: Steiner Hans Dkfm
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-12-27
Also published as: ATA193894A; WO1996011813A1; EP0781210A1

Description

AT 401 821 B

Die Erfindung betrifft eine Druckabnahme-Anzeigevorrichtung mit einer in einem Gehäuse einer Ventilkappe für ein Luftreifenventil vorgesehenen Meßzelle, die ein Gehäuse mit einer Referenzdruckkammer aufweist, die von einer im Ventilkappengehäuse vorgesehenen weiteren Druckkammer durch eine auslenkbare Membran getrennt ist, wobei die Referenzdruckkammer mit dem Solldruck und die weitere Druckkammer mit dem Luftreifen-Istdruck beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist, und wobei die Membran durch ihre Auslenkung eine Druckabnahme-Anzeige durch einen mit ihr gekuppelten, beweglichen Signalteil herbeiführt, der durch einen transparenten Teil des Ventilkappengehäuses sichtbar ist. Mit einer solchen Anzeigevorrichtung wird eine optische Anzeige einer Druckabnahme in einem Luftreifen bezweckt, auf dessen Ventil die Ventilkappe aufgeschraubt wird, und zwar dann, wenn der Druck im Reifen nach dem Aufschrauben der Ventilkappe abgenommen hat.

Es sind bereits die verschiedensten Anzeigesysteme vorgeschlagen worden, vgl. z.B. die DE 36 00 830 A1, DE 41 16 709 C1, DE 31 04 081 AI, DE 38 32 252 A1 und DE 35 46 338 AI. Bei den bekannten Ventilkappenausführungen wird ein Druckverlust auf unterschiedliche Arten einem Beobachter signalisiert, etwa nur durch die Auslenkung einer Membrane selbst (Verfärbung durch Dehnung), oder durch das Abdecken der Membran bzw. eines Signalkörpers mittels Signalmasken oder Abdeckelementen, die beim Auslenken der Membran zu einer Anzeige führen (siehe außer DE 41 16 709 Ci auch z.B. DE 41 01 305 A1). Auch gibt es Anordnungen, bei denen ein Plättchen oder auch ein Zylinder mit der Membranauslen-kung freigelegt wird, wobei allein eine Niveaudifferenz als Anzeigemerkmal gilt. Alle diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß die Anzeige für den Anwender bei einer geringen Druckabnahme nicht klar definiert werden kann bzw. erst nach einer vollen Membranauslenkung ein Druckverlust zweifelsfrei angezeigt wird. Da die Auslenkung einer Membran bei einer Druckabnahme bis 0,3 bar bei den Anzeigevorrichtungen der hier in Rede stehenden Art in der Regel nur wenige Zehntelmillimeter beträgt, ist die Darstellung allein durch eine Membranauslenkung oder durch einen Niveauunterschied nicht ausreichend. Seitens der Reifenindustrie wird jedoch eine Druckminderungsanzeige, die erst bei weit über 0,1 bar Druckabnahme eine eindeutige JA/NEIN-Aussage liefert, als nicht ausreichend betrachtet. Durch das beschränkte Raumangebot in einer Ventilkappe mit Druckabnahme-Anzeige ist eine Verbesserung der Auslenkungsdistanz aber kaum möglich. Auch die Verwendung von optischen Linsen, um die Anzeige bei einer geringen Membranauslenkung zu vergrößern, konnte das Problem wegen des gewöhnlich seitlichen Einschauwinkels nicht lösen. Die Anzeige durch eine Membran, die im Ruhezustand etwa eine dunkle Rotfärbung zeigt, bei Auslenkung jedoch ein helleres Rot, bewirkt schon dadurch eine Verunsicherung des Anwenders, daß nur schwer feststellbar ist, welcher Grad der Rotfärbung nun eine Druckabnahme signalisiert. Signalmasken (vgl. z.B. DE 41 26 377 A1), die einen Signalkörper abdecken und bei einer Auslenkung der Membran einen Stern zeigen sollen, machen diesen erst bei einem Druckabfall von mindestens 0,3 bar erkennbar und haben außerdem zur Folge, daß nach einer Auslenkung die Membran dabei behindert wird, in ihre Ruhestellung zurückzukehren. Bei dieser Anordnung erscheint im Druckabnahmebereich bis 0,3 bar nur ein kleiner, schwer erkennbarer Punkt am Anzeigeteil, so daß in diesem Bereich eine eindeutige Aussage über einen eingetretenen Druckverlust kaum möglich ist. Außerdem liegt der normale Blickwinkel bei einer Überprüfung der Ventilkappen nicht senkrecht, sondern seitlich zur Ventilkappe, was das Ablesen bei Systemen, die nach oben hin, zur Stirnseite, anzeigen, zusätzlich erschwert.

Dieser Nachteil trifft insbesondere auch auf die Vorrichtungen gemäß DE 33 01 593 A1 und US 5 339 764 A zu. Weiters ist bei der Vorrichtung gemäß DE 33 01 593 A1 nachteilig, daß die Anzeige eines Druckverlustes bloß durch Zurückweichen einer zuvor - bei Solldruck - ausgelenkten Membran von einem entsprechend dem Solldruck eingestellten Drehteller gewonnen wird. Es liegt hier keine Referenzdruckkammer vor, vielmehr bestimmt die Auslenkung der Membran bei Solldruck den Referenzdruck, was aber bei einem Altern der Membran, bei Änderung ihrer Elastizitätseigenschaft, zu ungenügenden Anzeigen führen kann. Bei der Vorrichtung gemäß US 5 339 764 A wird in ähnlicher Weise der Referenzdruck durch eine Druckfeder bestimmt, die eine aufwendige Kolbenanordnung mit einem Kegel als Signalkörper für richtigen Druck zum Luftreifenventil hin drückt, wenn der Reifendruck (Istdruck) abfällt. Dabei wird in einer konischen Ausnehmung einer gläsernen Sichtkappe ein Spalt zwischen dieser Ausnehmung und dem normalerweise stirnseitig sichtbaren Kegel der Kolbenanordnung herbeigeführt, was zu Totalreflexionseffekten führt, wobei dann anstatt des Kegels ein an der Mantelfläche der gläsernen Sichtkappe angebrachter Signalring über diese Totalreflexion stirnseitig sichtbar wird. Dabei müssen aber im Hinblick auf die maßgeblichen Totalreflexionseffekte die einzelnen Komponenten mit hoher Präzision gefertigt werden, was zusätzlich von Nachteil ist. Ferner muß bei diesem System, bei dem anstatt einer Referenzdruckkammer eine Feder den Solldruck bestimmt, die Feder hohe Anforderungen hinsichtlich Federkonstante und Beständigkeit erfüllen. Aber auch dann ist noch immer nachteilig, daß eine gegebene Vorrichtung immer nur für einen bestimmten Solldruck ausgelegt ist, so daß je nach Luftreifen die verschiedensten Ventilkappen mit Anzeigevorrichtung bereitgehalten werden müssen. 2 ΑΤ 401 821 Β

Dieser Nachteil ist auch bei der Ventilkappe mit Druckanzeige gemäß der bereits genannten DE 41 01 305 A1 gegeben, wo eine Feder bei einem Druckverlust im zugehörigen Reifen ein Abdeckelement zum Reifen bzw. Ventil hin verstellt, wodurch ein ansonsten vom Abdeckelement abgedeckter, fest angeordneter zylindrischer Anzeigestift freigelegt wird.

Es ist nun Ziel der Erfindung, eine Druckabnahme-Anzeigevorrichtung der eingangs angeführten Art vorzusehen, die bei baulich geringem Aufwand und einfacher Konstruktion eine eindeutige, klar erkennbare Anzeige bei einer Druckabnahme ermöglicht, wobei insbesondere auch bereits bei geringfügigen Druckabnahmen, in der Größenordnung von 0,1 bar, eindeutige Anzeigen erzielbar sein sollen.

Die erfindungsgemäße Druckabnahme-Anzeigevorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Signalteil als Signalkolben ausgebildet ist, der im Meßzellengehäuse gleitend angeordnet ist, und der bei Auslenkung der Membran durch diese aus einer Ruhestellung innerhalb des Meßzellengehäuses in eine Anzeigestellung, in der er stirnseitig aus dem Meßzellengehäuse herausragt, verschiebbar ist, wobei die Umfangsfläche des Signalkolbens eine Signalfläche bildet.

Mit einer derartigen Ausbildung wird der vorstehenden Zielsetzung gut entsprochen, und es wird schon bei einer geringfügigen Auslenkung der Membran, d.h. bei geringfügigen Druckabnahmen, eine eindeutige Anzeige dadurch erhalten, daß der Signalkolben mit seiner Mantel-Umfangsfläche ringförmig, wenn auch nur als schmaler Ring, erkennbar wird und dadurch eindeutig auf eine Druckabnahme im Luftreifen hinweist. Diese ringförmige Signalisierung ist bei entsprechender Gestaltung der Umfangsfläche als Signalfläche auch bei bloß geringfügigen Verschiebungen des Signalkolbens gut erkennbar. Für eine möglichst geringe Belastung der Membran bei der Auslenkung sowie eine möglichst einfache Herstellung ist es von besonderem Vorteil, wenn der Signalkolben durch eine zylindrische Scheibe gebildet ist.

Eine gewisse Beweglichkeit des Signalkolbens relativ zur Membran ist an sich von Vorteil, da dann ein Verklemmen im Sinn einer Selbsthemmung des Signalkolbens leichter vermieden werden kann. Andererseits ist es aber auch erforderlich, daß die Membran den Signalkolben in der Ruhestellung, wenn noch keine Druckabnahme anzuzeigen ist, innerhalb des Meßzellengehäuses zurückhält. Um diesen beiden an sich gegensätzlichen Anforderungen gerecht zu werden, hat es sich als günstig erwiesen, wenn der Signalkolben in einem mittigen Bereich fest mit der Membran verbunden ist. Dabei kann der Signalkolben einfach an der Membran angeklebt sein.

Um einerseits die Ruhestellung des Signalkörpers eindeutig zu definieren und andererseits sicher zu verhindern, daß in der Ruhestellung unerwünscht ein Teil der Umfangsfläche des Signalkolbens erkennbar wird, etwa auf Grund von Fertigungstoleranzen an der Stirnseite des Meßzellengehäuses, hat es sich weiters als vorteilhaft erwiesen, wenn der Signalkolben an seiner von der Membran abgewandten Seite einen über seinen Umfang flanschartig vorstehenden Abdeckrand aufweist, der in der Ruhestellung an der Stirnseite des Meßzellengehäuses anliegt.

Hierbei kann in vorteilhafter Weise die Signalwirkung im Falle einer Auslenkung der Membran bei einer Druckabnahme verstärkt werden, wenn der Abdeckrand an der der Stirnseite des Meßzellengehäuses zugewandten Seite reflektierend ausgebildet ist. ln Hinblick auf eine Vorspannung des Signalkolbens in seine Ruhestellung ist es auch von Vorteil, wenn die Membran bereits in der Ruhestellung zum Signalkolben hin ausgelenkt ist und diesen mit dem Abdeckrand in die Anlagestellung an der Stirnseite des Meßzellengehäuses zieht.

In fertigungstechnischer und montagemäßiger Hinsicht ist es weiters vorteilhaft, wenn der zylindrische Signalkolben in einem die Membran mit ihrem Rand an einem Absatz im Meßzellengehäuse festhaltenden, in dieses Meßzellengehäuse eingesetzten Positionierring verschiebbar geführt ist. Für die eindeutige Signalwirkung im Sinne eine JA/NEIN-Aussage ist es auch günstig, wenn die von der Membran abgewandte Oberseite des Signalkolbens farblich bzw. strukturell zumindest im wesentlichen gleich dem Äußeren des Meßzellengehäuses ausgebildet ist. Hierbei ist es zur Erzielung der Ähnlichkeit der Oberseite des Signalkolbens mit dem Äußeren des Meßzellengehäuses vorteilhaft, daß der Signalkolben an seiner Oberseite eine Oberflächenbeschichtung aufweist.

Andererseits ist es auch günstig, wenn der Signalkolben an seiner von der Membran abgewandten Oberseite eine Abdeckfolie trägt. Dabei ist von Vorteil, daß eine solche Abdeckfolie einfach in Übereinstimmung mit dem Aussehen des Meßzellengehäuses unabhängig von letzterem hergestellt werden kann, wonach einfach ein Ausschnitt aus dieser Abdeckfolie auf der Oberseite des Signalkolbens z.B. durch Aufkleben angebracht wird. Mit Vorteil wird dabei auch vorgesehen, daß die Abdeckfolie über den Umfang des Signalkolbens vorsteht; auf diese Weise wird automatisch der bereits vorstehend erwähnte überstehende Abdeckrand erzielt, der als Anlagemittel ebenso wie zur Verdeckung der Umfangsfläche des Signalkolbens in der Ruhestellung günstig ist. 3

Claims

AT 401 821 B häuse 1 erkennbaren Teilen, also insbesondere der Außenseite des Meßzellengehäuses 3, ausgeführt, so daß in der Ruhestellung die Meßzelle 2 einschließlich Signalkolben 13 als homogener, einheitlicher Körper zu sehen ist. Diese angeglichene Ausführung der Oberseite des Signalkolbens 13, was Farbe und Oberflächenstruktur anlangt, kann an sich durch eine Oberflächenbeschichtung erreicht werden, im vorliegenden Beispiel wird jedoch am eigentlichen Signalkörper 13 eine obere Abdeckfolie 21 angebracht, die auch den bereits erwähnten Abdeckrand 18 für den Anschlag an der Stirnseite 19 des Meßzellengehäuses 3 bildet. Zur Verstärkung der ringförmigen Anzeige 20 im Fall einer Druckabnahme kann die Unterseite des Abdeckrandes 18, also die der Stirnseite 19 zugewandte Seite, reflektierend ausgebildet sein, um so den ringförmigen Bereich des Signalkörpers 13, der aus dem Meßzellengehäuse 3 auftaucht, zusätzlich durch Spiegelung an der Unterseite des Abdeckrandes 18 durch das durchsichtige Ventilkappengehäuse 1 gut erkennbar werden zu lassen. Auf diese Weise kann im Falle einer bereits geringen Druckabnahme, auch wenn der Signalkolben 13 nur wenige Zehntel Millimeter aus dem Meßzellengehäuse 3 gehoben wird, eine eindeutig erkennbare ringförmige Anzeige in der Art einer JA-NEIN-Aussage erhalten werden. Patentansprüche 1. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung mit einer in einem Gehäuse (1) einer Ventilkappe für ein Luftreifenventil vorgesehenen Meßzelle (2), die ein Gehäuse (3) mit einer Referenzdruckkammer (8) aufweist, die von einer im Ventilkappengehäuse (1) vorgesehenen weiteren Druckkammer (11) durch eine auslenkbare Membran (4) getrennt ist, wobei die Referenzdruckkammer (8) mit dem Solldruck und die weitere Druckkammer (11) mit dem Luftreifen-Istdruck beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist, und wobei die Membran (4) durch ihre Auslenkung eine Druckabnahme-Anzeige durch einen mit ihr gekuppelten, beweglichen Signalteil (12) herbeiführt, der durch einen transparenten Teil des Ventilkappengehäuses (1) sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalteil (12) als Signalkolben (13) ausgebildet ist, der im Meßzellengehäuse (3) gleitend angeordnet ist, und der bei Auslenkung der Membran (4) durch diese aus einer Ruhestellung innerhalb des Meßzellengehäuses (3) in eine Anzeigestellung, in der er stirnseitig aus dem Meßzellengehäuse (3) herausragt, verschiebbar ist, wobei die Umfangsfläche des Signalkolbens (13) eine Signalfläche (20) bildet.
2. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) durch eine zylindrische Scheibe gebildet ist.
3. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) in einem mittigen Bereich (14) fest mit der Membran (4) verbunden ist.
4. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) an der Membran (4) angeklebt ist.
5. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) an seiner von der Membran (4) abgewandten Seite einen über seinen Umfang flanschartig vorstehenden Abdeckrand (18) aufweist, der in der Ruhestellung an der Stirnseite (19) des Meßzellengehäuses (3) anliegt.
6. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckrand (18) an der der Stirnseite (19) des Meßzellengehäuses (3) zugewandten Seite reflektierend ausgebildet ist.
7. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) bereits in der Ruhestellung zum Signalkolben (13) hin ausgelenkt ist und diesen mit dem Abdeckrand (18) in die Anlagestellung an der Stirnseite (19) des Meßzellengehäuses (3) zieht.
8. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Signalkolben (13) in einem die Membran (4) mit ihrem Rand an einem Absatz (16) im Meßzellengehäuse (3) festhaltenden, in dieses Meßzellengehäuse (3) eingesetzten Positionierring (15) verschiebbar geführt ist. 5 AT 401 821 B
9. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Membran (4) abgewandte Oberseite des Signalkolbens (13) farblich bzw. strukturell zumindest im wesentlichen gleich dem Äußeren des Meßzellengehäuses (3) ausgebildet ist.
10. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) an seiner Oberseite eine Oberflächenbeschichtung aufweist.
11. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkolben (13) an seiner von der Membran (4) abgewandten Oberseite eine Abdeckfolie (21) trägt.
12. Druckabnahme-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie (21) über den Umfang des Signalkolbens (13) vorsteht. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 6