DE3206488C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifendruck-Reguliervorrichtung an Fahrzeugachsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei schwerenLastfahrzeugen mit unterschied­ licher Zuladung spielt der richtig gewählte Luftdruck in den einzelnen Reifen für die Verkehrssicherheit wie auch für den geringsten Verschleiß eine große Rolle. Derartige Fahr­ zeuge bewegen sich in der Regel im Pendelverkehr von einer Zulade- zu einer Abladestelle, wobei unterschiedlichste Wegeverhältnisse anzutreffen sind. Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die jeweiligen Reifenluftdrucke der einzelnen Räder an die unterschiedlichsten Last- und Wege­ bedingungen anzupassen sowie zu kontrollieren. Herkömmliche Methode ist, bei Stillstand des Fahrzeugs den Reifenluft­ druck durch eine stationäre Reifendruck-Regulieranlage zu kontrollieren bzw. einzustellen. Stationäre Anlagen wie auch ein praktischer wirtschaftlicher Materialtransportbetrieb gestatten jedoch keine flexible Luftdruckanpassung, insbeson­ dere bei einem Pendelverkehr. Einer am Fahrzeug mitgeführten installierten Druckregulieranlage stehen nach herkömmlicher Auffassung Einbauhindernisse im Wege, insbesondere im Bereich der Druckluftzuführung zum Reifen.

Es ist eine fahrzeugeigene Reifenfülleinrichtung bekannt (DE-OS 19 38 202). Diese ist so gestaltet, daß der Radnaben­ träger, auf dem das luftbereifte Fahrzeugrad sitzt, einen mitumlaufenden Luftdurchführungsring aufweist, an den das Reifenfüllventil angeschlossen ist, wobei der Luftdurch­ führungsring in der Radnabe untergebracht und auf eine Führungsfläche des bzw. der Nabenträger(s) dicht gleitend aufgesetzt ist. Bei dieser Einrichtung bildet der Luftdurch­ führungsring mit an seinen beiden Seiten angeordneten Lippendichtringen ein Gehäuse, das eine Ringkammer aufweist, zu der die Druckluft durch den Radnabenträger zugeführt und über ein Luftdurchführungsrohr, das das Gehäuse fest mit der Radnabe verbindet, dem Reifen zugeführt wird. Solcherart läuft der sowohl in Herstellung und Montage aufwendige Luft­ durchführungsring und damit auch die Lippendichtringe mit Raddrehzahl um, so daß die Lippendichtringe einer ständigen Verschleißbeanspruchung ausgesetzt sind, was nach einer gewissen Zeit zur Funktionsuntauglichkeit führt. Die Konsequenz daraus heißt Demontage - Erneuerung der Dichtungen - Montage bis in den Kern des Fahrzeugrades, was, insbesondere bei der subtilen Einstellung von Kegelrollen­ lagern, mit hohem Montageaufwand verbunden ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Reifen­ druck-Reguliervorrichtung gemäß der DE-OS 19 38 202 so weiterzubilden, daß sie bei voller Funktions­ tauglichkeit verschleißarm ausgebildet ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Es liegt hier eine Dichtungsanordnung aus einer Kombination von Radial- und Axialdichtungen vor, die jedem der beiden voneinander unabhängigen Dichtungsringkörper zugeordnet ist. Durch die Längsverschiebbarkeit der druck­ luftbeaufschlagten Dichtungsringkörper wird eine permanent dichtende Anlage der Axialdichtungen an die Lager erzielt, das heißt, es liegt eine selbsttätige Nachstellung der Dichtungsanordnung vor, was eine fast unbegrenzte Standzeit der Reifendruck-Reguliervorrichtung gewährleistet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtungsringkörper ihrerseits mit Lippendichtringen oder O-Ringen gegen die Radnabe oder gegen den rotierenden äußeren Lagerring abgedichtet sind.

Insbesondere ist der Passungsspalt zwischen dem äußeren Lagerring und der Nabenbohrung mit einem flexiblen Dichtring abgedichtet.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der flexible Dichtring Radialdichtlippen aufweist, die sich im wesentlichen in axialer Richtung kammereinwärts erstrecken, so daß bei Druckluftbeauf­ schlagung der inneren Radnabenkammer die Radialdichtwirkung erhöht wird.

Insbesondere ist zwecks Radialabdichtungserhöhung zwischen den Dichtringen ein mechanisches Vorspannglied eingesetzt, so daß eine radiale Abdichtungskomponente nach außen fort­ während aufrechterhalten wird.

Das Vorspannglied ist vorzugsweise eine in Umfangsrichtung verlaufende Radialfeder.

Das Vorspannglied kann auch in Form mehrerer Druck­ federn ausgebildet sein, die umfangsmäßig gleich verteilt in der inneren Radnabenkammer angeordnet sind.

Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, daß die Dichtungs­ ringträger auf dem Achsstummel schwimmend mit zumindest einer zwischengeschalteten Axialdruckfeder angeordnet sind.

Hierbei können im Gleitbereich zwischen Achsstummel und Dichtungsringkörper Dichtungsmittel vorgesehen sein, die eine leichte Axialverschieblichkeit der Dichtungsringkörper bei hoher Dichtigkeit sicherstellen. Die Dichtungsring­ körper werden durch den in der inneren Radnabenkammer herrschenden Luftdruck in Richtung des zugehörigen Lagers beaufschlagt, wodurch die Axialdichtwirkung gegenüber dem Lager (mit oder ohne zwischengeschaltete Dichtungselemente erhöht wird.

Der Dichtungsringkörper besitzt zweckmäßigerweise einen abgestuften Radialbereich mit labyrinthartigen, eingelassenen Umfangsdichtungen (Radialdichtungen).

Die Reifendruck-Reguliervorrichtung kann so ausgestaltet sein, daß eine oder mehrere Lippendichtungen durch den Reifenluftdruck dichtwirkungserhöhend beaufschlagbar sind. Hierfür kann jeder druckbeaufschlagbaren Lippendichtung eine Membran vorgelagert sein, deren Beaufschlagungsseite mit der (druckluftbeaufschlagten) inneren Radnabenkammer in Verbindung steht. Anstelle einer pneumatischen Dichtkrafterhöhung ist auch eine hydraulische Dichtkrafterhöhung denkbar. Entsprechende Hydraulikelemente wie Hydraulikkammer und Kolben sind dann auf der Beaufschlagungsseite in der Leitung zwischen Abdichtstelle und Radnabenkammer eingesetzt.

Die Abdichtungsverhältnisse werden weiter erhöht, wenn die Abdichtungsbereiche zwischen den Dichtungen und den Lagern mit Fett oder Graphit gefüllt sind.

Die Erfindung gestattet ein schnelles Belüften und Entlüften eines Fahrzeugreifens durch die am Fahrzeug mitgeführte Druckmittelquelle, die in einer Druckluftverbindung mit dem Reifen steht, und zwar über eine besondere Radnabenkammer in der sich drehenden Radnabe, auf der der eigentliche Reifen abgestützt ist und in der sich der nichtdrehende Achsstummel eines Fahrzeugs als Stützvorrichtung befindet. In der inneren Rad­ nabenkammer ist eine doppelteilige Lager/Abdichtung­ einrichtung (Dichtungsanordnung) aufgenommen, die bei jeder Achse nachträglich eingebaut werden kann. Durch die Selbstverspannung der beiden Lager samt zugehöriger Dichtungsteile ist eine einfache Montage gegeben. Mit Vorzug wird der ohnehin vorhandene Luftdruck zur Erhöhung der Dichtwirkung in den Abdichtteilen ausgenutzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt eines Teils einer erfindungsgemäßen Reifendruck-Reguliervorrichtung,

Fig. 2 einen axialen Teilschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Druckluftzuführung im Bereich der Radnabe eines Reifens,

Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform im Schnitt ähnlich den Fig. 2 und 3, und

Fig. 5 eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Teil einer Reifendruck-Regulier­ vorrichtung (1) im Bereich eines Fahrzeugrads dargestellt, dessen druckluftgefüllter Reifen hinsichtlich des Reifen­ drucks reguliert werden kann.

Am Fahrzeug ist eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle befestigt, die in einer Druckluftverbindung mit dem Reifen­ innern steht. Die Druckluftquelle ist mittels eines Steuer­ ventils regelbar und gestattet eine Be- und Entlüftung des Reifens.

Die Druckluftverbindung von der Druckluftquelle ist im Bereich des feststehenden Achsstummels (3) in Form zweier axialer außermittiger Druckluftbohrungen (2) ausgebildet, die im Bereich des Radnabeninnern jeweils einen Radialaus­ gang (4) besitzen (auch eine Axialbohrung (2) möglich). Jeweils ein Radialausgang (4) steht mit einer inneren Rad­ nabenkammer (5) der Radnabe (21) in Verbindung, die drehbar über Radlager (22) auf dem Achsstummel (3) gelagert ist. Die innere Radnabenkammer (5) steht ihrerseits in einer Druckluft­ verbindung (6) mit einem Reifen (30), der auf der sich drehenden Radfelge (27) montiert ist, die ihrerseits an der sich drehenden Radnabe (21) befestigt ist. Die Druckluft­ verbindung (6) ist insbesondere mittels eines Radbolzens (26) an eine Schlauchverbindung (29) angeschlossen, wobei die Schlauchverbindung (29) über ein Steuerventil (28) mit dem Reifeninnern in Verbindung steht. Das Steuerventil (28) ist für eine Be- und eine Entlüftung des Reifens vorgesehen. Elektronische Steuerungsmittel für das Steuerventil (28) können vorgesehen sein.

In der inneren Radnabenkammer (5) sind zwei gleich ausgebildete Abdichtungseinheiten aufgenommen, die voneinander beab­ standet sind und einen inneren Druckluftdurchgang von der Druckluftbohrung (2) zur Druckluftverbindung (6) schaffen.

Jede in Fig. 3 schematisch dargestellte Abdichtungseinheit besteht in der Grundausstattung aus einem Lager (7) bzw. (8) mit einem inneren Lagerring (10) und einem äußeren Lagerring (11). Der innere Lagerring (10) ist feststehend auf dem feststehenden Achsstummel (3) abgestützt, während der äußere Lagerring (11) drehbar ist.

Jedes Lager (7, 8) ist als Wälzlager ausgebildet. Jeder innere Lagerring (10) ist druckluftdicht auf dem Achsstummel (3) aufgepaßt.

Den beiden Lagern (7, 8) ist kammerinnenseitig jeweils ein Dichtungsringkörper (14) zugeordnet, der in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.

Eine mögliche Ausgestaltung des Dichtungsringkörpers (14) ist in Fig. 2 dargestellt, der in der inneren Radnabenkammer (5) einer Reifendruck-Reguliervorrichtung (1) aufgenommen ist, deren Achs-Radnabenabdichtung in Fig. 1 gezeigt ist.

Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Jeder Dichtungsringkörper (14) des Lagers (7, 8) weist einen axial abgestuften Abdichtbereich auf, in welchem Umfangsabdichtungen (15) in einer Labyrinthanordnung gelegen sind. Die Umfangsabdichtungen (15) bestehen jeweils aus zwei äußeren O-Ringen (20) und zwei mittleren besonders gestalte­ ten Lippendichtungen (19), die ein spitzes oberes und unteres Lippenteil aus Graphit oder Guß besitzen, wobei zwischen oberem und unterem Lippenteil eine Gummieinlage eingelagert ist. Der abgestufte axiale Abdichtungsbereich eines jeden Dichtungsringkörpers (14) wirkt mit einem formangepaßten axialen Umfangsbereich eines jeden äußeren Lagerrings (11) zusammen, so daß eine mehrstufige Axialabdichtung auf jeder Lagerseite gegeben ist. Die Dichtungsringkörper (14) sind gegen die Radnabe (21) an ihrer radial äußersten Umfangsfläche nochmal über Radialdichtungen (25) abgedichtet.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel veranschaulicht insbesondere im axialen Teilschnitt eine Ausgestaltung einer Druckluftzuführung im Bereich der Radnabe eines Reifens.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen demjenigen nach Fig. 2. Im Gleitbereich befinden sich Dichtungsmittel (17) in Form zweier Abdichtungsringe. Ferner weist jeder Dichtungsringkörper (14) eine Axiallippen­ abdichtung (18) auf, die gegenüber dem stationären inneren Lagerring (10) eines jeden Lagers (7, 8) abdichtet. Beide Dichtungsringkörper (14) werden voneinander weggespreizt mit Hilfe von Axialdruckfedern (16), die umfangsmäßig gleich verteilt zwischen den Dichtungsringkörpern (14) angeordnet sind. Dadurch wird eine Abdichtung für eine Reifendruck- Reguliervorrichtung (1) mit schwimmenden Dichtungsring­ körpern (14) geschaffen; die Anpreßkraft der Dichtungsringkörper (14) in Axialrichtung gegen den inneren Lagerring (10) wird durch den Luftdruck in der inneren Radnabenkammer (5) erhöht.

Die Axiallippendichtungen (18) sowie die Lippendichtungen (19) können mit der inneren Radnabenkammer (5) druckluft­ verbunden sein, um die wirksame Dichtanpreßkraft der Dichtungsanordnung zu erhöhen.

Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel ent­ spricht im Grundsatz der schematischen Darstellung nach Fig. 1. Die Dichtungsringkörper (14) werden durch form­ angepaßte Ringkörper (23) mit konischer Stirn am äußeren Lagerring (11) in abdichtender Weise abgestützt, wobei ein axialer Zwischenraum (24) zwischen Dichtungsringkörper (14) und zugehörigem Lager (7, 8) verbleibt, der mit Fett oder Graphit aufgefüllt ist. In Zusammenwirkung mit den umfangsmäßig gleich verteilten Axialdruckfedern (16) ergibt sich somit ersichtlich eine Selbstnachstellung der Dichtungsanordnung.

Schließlich veranschaulicht Fig. 5 eine andere Ausgestaltung einer Reifendruck-Reguliervorrichtung (1) im Bereich des feststehenden Achsstummels (3). Die Abdichtung ist hierbei auf die Lagerschalen der schon vorhandenen Radlager (22) gelegt. Aus der Darstellung sind deutlich der Öleintrittsbereich sowie der Fettfüllungsbereich (32) ersichtlich. Die Einzelteile entsprechen im wesentlichen den vorgenannten Ausführungsformen. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen.

Claims (13)

1. Reifendruck-Reguliervorrichtung an Fahrzeugachsen mit einer an eine steuerbare Druckluftquelle angeschlossenen, durch den feststehenden Achsstummel verlaufenden Druck­ luftbohrung, die in eine den Achsstummel ringförmig umgebende Kammer mündet, welche durch von einem Dichtungsringkörper gehaltene Dichtungen gegenüber zwei mit Abstand auf dem Achsstummel sitzenden Lagern abgedichtet und mit einem Reifen verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem Lager (7, 8) ein gesonderter, mit Radial- (15) und/oder Axialdichtungen (18′, 23′, 25) versehener Dichtungsringkörper (14) zugeordnet ist, und daß beide Dichtungsringkörper (14) bei Druckbeaufschlagung auf dem Achsstummel (3) in Richtung auf die Lager (7, 8) längs­ verschiebbar sind.

2. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringkörper (14) ihrer­ seits mit Lippendichtringen (19) oder O-Ringen (20) gegen die Radnabe (21) oder gegen den rotierenden äußeren Lagerring (11) der Lager (7, 8) abgedichtet sind.

3. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Passungsspalt zwischen dem äußeren Lagerring (11) und der Nabenbohrung mit einem flexiblen Dichtring (12) abgedichtet ist.

4. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Dichtring (12) Radial­ dichtlippen aufweist, die sich im wesentlichen in axialer Richtung kammereinwärts erstrecken, so daß bei Druckluftbeaufschlagung der Radnabenkammer (5) die Radialdichtwirkung erhöht wird.

5. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dichtringen (12) ein mechanisches Vorspannglied (13) gesetzt ist, das die Radialabdichtung zur Radnabe erhöht.

6. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannglied (13) eine in Umfangsrichtung verlaufende Radialfeder ist.

7. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannglied (13) aus mehreren Druckfedern besteht, die umfangsmäßig gleich verteilt in der Radnabenkammer (5) angeordnet sind.

8. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsring­ körper (14) auf dem Achsstummel (3) schwimmend mit zumindest einer zwischengeschalteten Axialdruckfeder (16) angeordnet sind.

9. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsring­ körper (14) einen abgestuften Radialbereich mit labyrinthartigen, eingelassenen Umfangsdichtungen (Radialdichtungen) (15) besitzen.

10. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungs­ bereiche zwischen den Dichtungsringkörpern und den Lagern (7, 8) mit Fett oder Graphit gefüllt sind.

11. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Doppelreifen einer Fahrzeugachse angeschlossen ist.

12. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft­ verbindung (6) zum Reifeninnern durch einen Radbolzen (26) geführt ist.

13. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft­ leitung der Druckluftquelle zur inneren Radnabenkammer (5) durch einen Außenradträger geführt ist.