Luftführungsanordnung zur Reifendruck-Regulierung Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftführungsanordnung für eine Reifendruck-Reguliereinrichtung die es als solche ermöglicht, im Bereich eines Radlagers ein zur Druckluftzuleitung zu einem radseitig mitlaufenden Systemabschnitt geeignetes Kanalsystem zu bilden.

Aus DE 10 2006 006 143 A1 ist eine Luftführungsanordnung der eingangs genannten Art bekannt. Diese bekannte Luftführungsanordnung umfasst einen als flaches Ringelement ausgebildeten Dichtring der zwei Dichtlippen bildet die als solche permanent schleifend an einem auf den Dichtring aufgesetzten Ring- körper anlaufen. Die beiden Dichtlippen dichten permanent einen Kanalabschnitt ab, so dass über diesen Kanalabschnitt Druckluft geführt werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Reifendruckreguliereinrichtungen werden insbesondere genutzt, um last- oder geländeabhängig den Reifendruck zu optimieren. Hierbei wird beispielsweise bei losem und schlammigem Untergrund der Druck gesenkt um eine größere Radaufstandsfläche zu erreichen. Nach einer Durchquerung eines solchen Geländeabschnittes wird allgemein der Reifendruck wieder erhöht um die Reifenbelastung und den Rollwiderstand wieder zu senken. Es existieren Reifendruckreguliereinrichtungen mit fahrzeugseitiger Füllanlage oder mit radseitigen Füllanlagen wie z.B. Radialkolbenpumpen. Reifendruckreguliereinrichtungen mit fahrzeugseitiger Füllanlage nutzen Drehdurchführungen welche entweder Bestandteil der Radnabe sind oder zusätzlich an dieser montiert werden. Diese müssen permanent eine Verbindung zwischen Reifen und Fahrzeugseite offen halten oder abdichten.

Radseitige Füllanlagen benötigen in jedem Rad eine Pumpeneinheit, was entsprechend hohe Kosten verursacht. Zusätzlich sind die Pumpeneinheiten in dieser exponierten Position stark gefährdet. Permanent abgedichtete und druckbeaufschlagte Drehdurchführungen unterliegen einem hohen Verschleiß, was eine sehr massive Auslegung und regelmäßigen Austausch der Verschleißteile erfordert. Durch Steuerdruck angelegte Dichtungen erfordern bei den bekannten Varianten aufwändige Konstruktionen mit Steuerleitungen, Bewegungsnuten und Wegeventilen. Die Ausführung aller drei Funktionen einer Reifendruckregelanlage (Messen, Füllen, Ablassen) über die Drehdurchfüh- rung führt dabei zu einer häufigen Beaufschlagung des Dichtungssystems und damit verbundenen hohem Verschleiß. Die genannten Faktoren verursachen allesamt hohe Kosten, wodurch derartige Reifendruckregelanlagen nur für Spezialanwendungen rentabel sind (schwere Bau- und Landmaschinen, Militärfahrzeuge etc.).

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen anzugeben, durch welche es möglich wird, eine Reifendruckregulierung in einer gegenüber bisherigen Ansätzen verbesserten Weise vorzunehmen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung für eine Reifendruckregeleinrichtung zu schaffen, welche wartungsarm und preisgünstiger als die bekannten Varianten ist. Erfindungsgemäße Lösung

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Luftführungsanordnung zur Führung eines Reifenfüllgases in einen radseitig mitlaufenden Systemabschnitt, mit:

- einem Dichtringelement,

- einer durch das Dichtringelement gebildeten ersten Dichtlippeneinrichtung,

- einer durch das Dichtringelement gebildeten zweiten Dichtlippeneinrichtung,

- einem von dem Dichtringelement begrenzten Ringraum, und

- einer durch das Dichtringelement gebildeten Ringwandung, die sich ein einem zwischen den beiden Dichtlippeneinrichtungen liegenden Zwi- schenbereich erstreckt und eine dem Ringraum zugewandte Ringraumseite und eine dem Ringraum abgewandte Aussenseite umfasst,

- wobei in der Ringwandung eine Kanal- oder Ventilstruktur ausgebildet ist, die bei Aufbau eines konstruktiv festgelegten Mindestdruckes in der Ringkammer eine Offenstellung einnimmt.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Luftführungsanordnung zu schaffen, bei welcher durch konstruktive Gestaltung der in der Ringwandung ausgebildeten Kanalstruktur ein Systemdruck generierbar ist, der es ermöglicht, vor einem Öffnen der Kanalstruktur die Dichtlippeneinrichtung aus einer verschleißunempfindlichen Passivstellung in einen hochwirksamen Abdichtungszustand zu verbringen. Das erfindungsgemäße Konzept macht es möglich, eine zuverlässig abdichtende, langlebige Luftführungsstruktur unmittelbar in eine Radlagereinheit zu integrieren und damit eine Reifendruckreguliereinrichtung zu schaffen die kostengünstig realisierbar ist und sich damit für den privaten Off-Road-, sowie den Kleintransporterbereich eignet.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtringelement derart ausgebildet, dass die erste Dichtlippeneinrichtung und die zweite Dichtlippeneinnchtung nach Maßgabe des in dem Ringraum herrschenden Druckes aus einer Leichtlaufstellung in eine Abdichtungsstellung verlagerbar sind. Bei dieser Leichtlaufstellung kann es sich um eine Stellung handeln in welcher allenfalls ein äußerst geringer Kontaktdruck zwischen der jeweiligen Dichtlippeneinrichtung und der durch diese kontaktierten Lauffläche herrscht. Vorzugsweise handelt es sich bei der Leichtlaufstellung um eine Stellung in welcher die Dichtlippeneinrichtung allenfalls drucklos an der Lauffläche anliegt, vorzugsweise sich von dieser unter Bildung eines geringen Laufspaltes abhebt. Bei Verbringung der jeweiligen Dichtlippeneinrichtung in jene Abdich- tungsstellung kontaktiert diese die Lauffläche derart, dass im wesentlichen kein Reifenfüllgas über die Kontaktzone der Dichtlippeneinrichtung abfließen kann. Das Dichtringelement ist vorzugsweise aus einem Elastomermaterial beispielsweise NPBR gefertigt. An der jeweiligen Dichtlippeneinrichtung können verschiedenste Filigrangeometrien verwirklicht sein. So kann die jeweilige Dichtlippeneinrichtung mehrere Umfangsdichtlippen bilden die ggf. mit unterschiedlichen Sitzkräften auf der jeweiligen Lauffläche aufsitzen. Einige Umfangsdichtlippen können dabei als permanent unter geringem Kontaktdruck an der jeweiligen Lauffläche anliegen und hierdurch eine gewisse Abdichtung der Schmierstofffüllung einer benachbarten Wälzlagerung bewirken, Weitere Umfangsdichtlippen sind so ausgelegt, dass diese zur Abdichtung bei temporärer Druckluftbeaufschlagung dienen, also nur aktiv werden, wenn in dem Ringraum ein entsprechender Druck herrscht. Diese Umfangsdichtlippen sind vorzugsweise geometrisch so gestal- tet, dass diese eine zuverlässige Abdichtung und Verhinderung des Luftdurchtritts bewirken, und ansonsten passiv sind. Bei Einnahme der Passivstellung tritt an diesen speziellen Umfangsdichtlippen kein Verschleiß auf. Die Funktion der erfindungsgemäßen Luftführungseinrichtung ist hierbei auch dann noch gewährleistet, wenn die zur Lagerabdichtung vorgesehenen Fettdichtlippen ggf. schon verschlissen sind.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die in der Ringwandung ausgebildete Kanalstruktur als Schlitzventileinrichtung ausge- führt. Diese Schlitzventileinrichtung kann so ausgelegt werden, dass diese bei Erreichen einer vorgegebenen zwischen der Ringraumseite der Ringwandung und der Aussenseite derselben herrschenden Druckdifferenz öffnet. Diese Druckdifferenz liegt beispielsweise im Bereich von 0,2 bis 0,4 bar. Bei dem hierbei in der Ringkammer herrschenden Druck können die Dichtlippeneinrichtungen des Dichtringelementes hochwirksam in eine Aktivstellung gedrängt werden.

Das erfindungsgemäße Konzept kann konstruktiv so umgesetzt werden, dass unter Wirkung des in der Ringkammer herrschenden Druckes die Dichtlippeneinrichtungen radial und/oder axial verlagert werden. Der Verlagerungsweg beträgt je nach Durchmesser des Dichtringelementes ggf. nur etwa 0,1 mm, wobei nach Kontaktieren der Lauffläche unter Wirkung des Kammerdruckes der Anpressdruck der jeweiligen Dichtlippeneinrichtung weiter erhöht werden kann.

Das Dichtringelement kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in eine Radlagereinrichtung eingesetzt werden. Hierbei ist das Dichtringelement vorzugsweise an der stationären Komponente der Radla- gereinrichtung gesichert. Diese Sicherung kann durch Einfügen des Dichtringelementes unter einem hinreichenden Presssitz erfolgen. Bei einer Ausführung einer Radlagerung als mehrreihiges Wälzlager befindet sich das erfindungsgemäße Dichtringelement vorzugsweise in einem Zwischenbereich zwischen einer ersten Wälzkörperlaufbahn und einer zweiten Wälzkörperlaufbahn.

Die erfindungsgemäße Luftführungsanordnung kann so gestaltet sein, dass diese einen relativ robusten, beispielsweise aus einem Blechmaterial oder hochfesten Kunststoffmaterial gefertigten Tragring umfasst an welchem das Dichtringelement gesichert ist. Die Sicherung des Dichtringelementes kann dabei erfolgen, indem das Dichtringelement unter temporärer elastischer Verformung über entsprechende Falzgeometrien an dem Tragring eingeschnappt ist. Weiterhin ist es auch möglich, das Dichtringelement an dem Tragring durch stoffliche Verbindung zu sichern, insbesondere mit diesem zu Verkleben oder es mit dem Tragring durch Vulkanisieren zu verbinden.

Auf der drehenden Seite„Reifenseite" ist ein Rückschlagventil notwendig, das den eingespeisten Druck im Reifen hält. Vorteilhafterweise ist dieses Ventil so gestaltet, dass es sich ab einem bestimmten, relativ niedrigen Differenzdruck z.B. im Bereich von 0,5 - 0,3 bar (Jetzt höherer Druck auf der drehenden Seite „Reifenseite") öffnet. Ab diesem Differenzdruck bis zum erreichen des Reifen- druckes kann Luft aus dem Reifen zurück ins Einspeisesystem abgeführt werden. Ein erreichter Solldruck wird gehalten, indem schnell Druck von der Zufuhrseite weggenommen wird, damit der Differenzdruck 0,5 - 0,3 bar übersteigt und das Ventil dann tatsächlich vollständig schließt. Alternativ zu dieser speziellen Ventilgestaltung die praktisch durch Einstellung eines temporär an den Reifendruck„von unten angenäherten" Fülldruckes eine Reifenentlüftung ermöglicht, kann ein im rotierenden System vorgesehenes Ventil auch so gestaltet sein, dass dieses bei Eintritt einer bestimmten Druckdifferenz zwischen Reifeninnerem und dem Druck im stationären Füllkanal (wiederum höherer Druck auf der Reifenseite) eine Sperrstellung gegenüber dem reifenseitigen Kanal und zugleich eine Offenstellung gegenüber dem über die Radlagerung geführten Kanalsystem einnimmt. Diese Offenstellung ist so konzipiert, dass diese nur einen kleinen, stark drosselnden Kanal bereitstellt. Dieser Ansatz ermöglicht es das über die Radlagerung geführte Kanalsystem so zu entlüften, dass bei einer Entlastung der speziellen Dichtlippen kein signifikanter Restdruck in dem bis zum Ventil führenden Kanalabschnitt herrscht.

Das vorangehend beschriebene erfindungsgemäße System dient vorrangig der Zu- und ggf. Ableitung eines Reifenfüllgases, z.B. Luft, N2, He, Ne, oder CO2. Es kann auch zur Zuleitung anderweitiger Medien, insbesondere von Flui- den/Schäumen in den Innenbereich eines Reifens verwendet werden, die der Interimsreparatur eines Reifenschadens, insbesondere einer Leckstelle des Reifens dienen. Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

Figur 1a eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Luftführungsan

Ordnung für eine Radlagerung eines Fahrzeugrades; eine Axialschnittdarstellung einer Radlagerung mit einer in diese integrierten erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung;

eine Detaildarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung für eine Radlagerung eines Fahrzeugrades;

Figuren 2a, 2b

jeweils eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Dichtringelementes mit einem Schlitzventil;

Figur 3 eine Schemadarstellung zur Erläuterung einer Variante bei welcher eine unter Wirkung des in einem Ringraum herrschenden Druckes zunächst eine radiale Verlagerung der Dichtlippen er- folgt;

Figur 4a eine Schemadarstellung zur Erläuterung einer Variante bei welcher eine unter Wirkung des in einem Ringraum herrschenden Druckes zunächst eine axiale Verlagerung der Dichtlippen erfolgt;

Figur 4b eine Schemadarstellung zur Erläuterung einer Variante bei welcher eine unter Wirkung des in einem Ringraum herrschenden Druckes zunächst eine axiale Verlagerung der Dichtlippen erfolgt mit einem dargestellten, vorgespannten Rückschlagventil;

Figur 5 eine weitere Schemadarstellung zur Erläuterung verschiedener

Ausbauvarianten eines unter Einschluss einer erfindungsgemäßen Luftführungsstruktur gebildeten Raddruckregulierungssys- tems.

Ausführliche Beschreibung der Figuren

In Figur 1 a ist in Form einer Detaildarstellung der Aufbau einer erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung dargestellt. Diese Luftführungsanordnung dient der Führung eines Reifenfüllgases aus einem„stationären" Bereich einer Rad- lagerung - hier konkret einem Nabenträger 1 - in einen radseitig mitlaufenden Systemabschnitt- hier einer Radnabe 2.

Die Luftführungsanordnung umfasst ein Dichtringelement 3. Dieses Dichtringelement 3 bildet eine erste Dichtlippeneinrichtung 3a und eine zweite Dichtlip- peneinrichtung 3b. Das Dichtringelement 3 bildet weiterhin eine Ringwandung 3c und begrenzt durch diese einen Ringraum 4. Die Ringwandung 3c erstreckt sich in einem zwischen den beiden Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b liegenden Zwischenbereich und bildet eine dem Ringraum 4 zugewandte Ringraumseite 3d und eine dem Ringraum 4 abgewandte Außenseite 3e.

Das hier gezeigte Dichtringelement 3 ist erfindungsgemäß derart gestaltet, dass in der Ringwandung 3c eine Kanalstruktur 3f ausgebildet ist, die erst bei Aufbau einer vorgegebenen an der Ringwandung 3c herrschenden Mindestdruckdifferenz eine Offenstellung einnimmt.

Das Dichtringelement 3 ist erfindungsgemäß weiterhin derart ausgebildet, dass die erste Dichtlippeneinrichtung 3a und die zweite Dichtlippeneinrichtung 3b nach Maßgabe des in dem Ringraum 4 herrschenden Druckes aus einer Leichtlaufstellung in eine Abdichtungsstellung verlagerbar sind. In jener Leichtlaufstellung liegen die Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b nicht, oder unter einem allenfalls geringen Anpressdruck an den Laufflächen 2a, 2b der Radnabe 2 an. Die Kanalstruktur 3f ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Schlitzventileinrichtung ausgebildet und öffnet erst bei Wirkung einer an der Ringwandung 3c angreifenden Druckdifferenz von etwa 0,3bar. Das Dichtringelement 3 ist hier derart ausgebildet, dass unter Wirkung des in der Ringkammer 4 herrschenden Druckes die Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b radial verlagert werden bis diese auf den Laufflächen 2a, 2b abdichtend aufsitzen. Die Schlitzventileinrichtung 3f stellt hierbei einen Mindestanpressdruck sicher.

Das hier gezeigte Dichtringelement 3 ist in eine nachfolgend noch näher erläuterte Radlagereinrichtung eingesetzt und hierbei an dem als stationäre Kompo- nente fungierenden Nabenträger 1 der Radlagereinrichtung gesichert. Das Dichtringelement 3 befindet sich in der Radlagereinrichtung in einem Zwischenbereich zwischen einer ersten Wälzkörperlaufbahn B1 und einer zweiten Wälzkörperlaufbahn B2 . Die Luftführungsanordnung umfasst einen Tragring 5 an welchem das Dichtringelement gesichert ist. Das Dichtringelement 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel unter temporärer elastischer Verformung an dem Tragring 5 eingeschnappt. Es kann mit diesem auch zusätzlich stofflich verbunden sein. Der Tragring 5 sitzt unter leichtem Presssitz abdichtend in einer Innenbohrung 1 a des Nabenträgers 1 . Der Tragring ist als Blechumformteil gefertigt und bildet eine Umfangsnut 5a. Diese Umfangsnut ist von einem Nutboden 5b begrenzt. In dem Nutboden 5b sind Durchgangsöffnungen 5c ausgebildet. Über diese Durchgangsöffnungen 5c kommuniziert der in dem Nabenträger 1 ausgebildete Druckluftzuleitungskanal 1 b mit dem Ringraum 4.

Bei Beaufschlagung des Druckluftzuleitungskanals 1 b mit Druckluft, oder einem anderweitigen Reifenfüllgas steigt zunächst der Druck in der Ringkammer 4. Das Schlitzventil 3f ist noch geschlossen. Unter dem nunmehr in der Ringkammer 4 herrschenden Druck werden die beiden Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b gegen die Laufflächen 2a, 2b gedrängt und dichten diese ab. Die Radnabe 2 ist weiterhin unter schleifender Anlage der Dichtlippeneinrichtung 3a, 3b ge- genüber dem Nabenträger 1 drehbar. Nach weiterem Anstieg des Gasdruckes baucht die Ringwandung 3c radial einwärts aus und die Schlitzventile 3f öffnen sich. Nunmehr kann das Druckgas über den nabenseitigen Gasführungskanal 2c über weitere hier nicht näher dargestellte Gasführungsorgane in den Bereich des Radinnenraumes abfließen.

Idealerweise befindet sich im Bereich des radseitig mitlaufenden Systemabschnittes eine elektronisch ansteuerbare Ventileinrichtung. Diese Umfasst vorzugsweise ein Rückschlagventil und einen Druckentlastungskanal über welchen auch der nabenseitige Gasführungskanal 2 entlastet werden kann. Die Gasführung wird vorzugsweise unter elektronischer Ansteuerung entsprechender Ventilorgane so abgewickelt, dass bei, oder geringfügig vor der Unterbrechung der Druckgasbeaufschlagung des Gasführungskanales 1 b der Gasführungskanal 2c entlastet wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass etwaige in dem Gasführungskanal 2c befindliche Druckluft bei Entlastung der Ringkam- mer 4 nicht zum Lager hin entweicht.

Weiterhin ist es möglich, die in der Ringwandung 3c ausgebildete Kanalstruktur 3f, d.h. die Schlitzventile so zu gestalten, dass diese in Gegenrichtung unter geringerem Druck öffnen, so dass eine Druckentspannung im Bereich des Gas- führungskanales 2c auch über die Kanalstruktur 3f erfolgen kann.

In Figur 1 b ist der Aufbau einer Radlagerung veranschaulicht, die als solche mit einer erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung nach Figur 1 ausgestattet ist. Die Luftführungsanordnung befindet sich wie ausgeführt zwischen den Laufbahnen B1 , B2 der hier als Kugeln ausgeführten Wälzkörper. Die Luftführungsanordnung sitzt in dem Nabenträger 1 und verbindet den stationären Gasführungskanal 1 b mit dem nabenseitigen Gasführungskanal 2c. Die mit den Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b zusammenwirkenden Laufflächen 2a, 2b wer- den hier unmittelbar durch eine entsprechend fein überschliffene Außenfläche der Radnabe 2 gebildet. Es ist auch möglich, diese Laufflächen durch ein Ringelement zu bilden das auf der Radnabe 2 sitzt und über geeignete Kanalgeometrien mit dem Gasführungskanal 2c kommuniziert. Die erfindungsgemä- ße Luftführungsanordnung kann dann als Kassettenelement ausgebildet werden das die für die Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b relevanten Laufflächen selbst bereitstellt.

Die Erfindung schafft ein Dichtungssystem, welches in eine Radlagereinheit integriert wird und nur zum Füllen des Reifens angelegt und mit Druck beaufschlagt wird. Die erfindungsgemäße Luftführungseinrichtung bildet eine Drehdurchführung für eine Radlagereinheit der hier gezeigten „3-Generation" bei welcher ein Teil der Wälzkörperlaufflächen unmittelbar durch den Nabenträger und die Nabe, sowie durch einen Lagerinnenring 7 bereitgestellt wird. Der La- gerinnenring 7 ist auf umformtechnischen Wege axial an der Radnabe 2 gesichert. Die Dichtung wird nur zum Befüllvorgang, welcher durch hohe Druckdifferenz kurz gehalten werden soll, angelegt und beaufschlagt. Im restlichen Betrieb ist die Dichtung berührungslos und daher verschleißfrei. Die Funktionen Messen und Ablassen werden vorzugsweise durch bekannte funkgesteuerte, radseitige Ventilbaugruppen realisiert. Solche können batteriebetrieben sein, oder z.B. durch eine Induktorladevorrichtung mit Spannung versorgt werden. Die Dichtung wird wie dargestellt zwischen den Kugelreihen B1 , B2 im Lagerschwerpunkt angebracht (damit ergibt sich keine Belastung durch Verkippungen), wobei die feste Montage am stehenden Lagerring bzw. hier am Nabenträger 1 erfolgt, um die angestrebte Fülldrucksteuerung zu realisieren und drehzahlabhängige Fliehkrafteffekte auszuschließen. Die Druckgaszufuhr er- folgt über die Bohrung 1 b im fahrzeugseitigen stehenden Lagerring und wird über eine Verteilernut radial auf die Dichtung verteilt. Die Dichtung ist als geschlossene Kassette mit radialen oder axialen Dichtflächen und über den Umfang angeordneten Schlitzventilen ausgeführt. Die Schlitzventile besitzen in Füllrichtung einen höheren Öffnungsdruck (z.B. 0,3 bar) als in Ablassrichtung (wenige mbar). Dadurch wird erreicht, dass bei Druckaufbau zunächst die Dichtung unter Innendruck steht und die im Leerlauf berührungslosen Dichtflächen 3a, 3b angelegt werden. Erst nach Überschreiten des Öffnungsdruckes ist ein Durchtritt des Druckgases möglich. Durch die Verhältnisse von Innen- zu Außenflächen der Dichtung bleibt die benötigte Kraft zum Anlegen der Dichtflächen während des Befüllvorganges bestehen. Die radseitige Füllbohrung 2c ist mit einem Rückschlagventil versehen. Nach Ende des Befüllvorganges wird die fahrzeugseitige Druckleitung komplett entlastet, das Rückschlagventil schließt und der Restdruck in der Füllbohrung entweicht zurück durch das Schlitzventil der Dichtung. Aufgrund des geringen Öffnungsdruckes in Ablassrichtung wird die Radlagereinheit in kürzester Zeit nahezu vollständig entlastet. Die Rückstellung der Dichtflächen erfolgt durch die Elastizität des Dichtungswerkstoffes. Eventueller Restdruck im Lager kann durch die fahrzeugseitige Druckleitung entweichen, da bei nicht angestellten Dichtflächen der Lagerinnendruck durch die Schlitzventile der Dichtung entweichen kann.

Die erfindungsgemäße Luftführungsanordnung eignet sich insbesondere für den Einsatz in Verbindung mit Reifendruckkontrollanlagen mit Funkübertra- gung.

In Figur 1 c ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung für eine Fahrzeugradlagerung gezeigt. Die Luftführungsanordnung umfasst in gleicher Weise wie das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 a und 1 b ein Dichtringelement 3. Dieses Dichtringelement 3 bildet eine erste Dichtlippeneinrichtung 3a und eine zweite Dichtlippeneinrichtung 3b. Das Dichtringelement 3 bildet weiterhin eine Ringwandung 3c und begrenzt durch diese einen Ringraum 4. Die Ringwandung 3c erstreckt sich in einem zwischen den beiden Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b liegenden Zwischenbereich und bildet eine dem Ringraum 4 zugewandte Ringraumseite 3d und eine dem Ringraum 4 abgewandte Außenseite 3e. Das hier gezeigte Dichtringelement 3 ist erfindungsgemäß ebenfalls derart gestaltet, dass in der Ringwandung 3c eine Kanalstruktur 3f ausgebildet ist, die erst bei Aufbau einer vorgegebenen an der Ringwandung 3c herrschenden Mindestdruckdifferenz eine Offenstellung einnimmt.

Das Dichtringelement 3 ist erfindungsgemäß weiterhin derart ausgebildet, dass die erste Dichtlippeneinrichtung 3a und die zweite Dichtlippeneinrichtung 3b nach Maßgabe des in dem Ringraum 4 herrschenden Druckes aus einer Leichtlaufstellung in die hier gezeigte eine Abdichtungsstellung verlagerbar sind. In jener Leichtlaufstellung liegen die Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b nicht, oder unter einem allenfalls geringen Anpressdruck an den Laufflächen 2a, 2b der Radnabe 2 an.

Die Kanalstruktur 3f ist bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum als Schlitz- ventileinrichtung ausgebildet und öffnet erst bei Wirkung einer an der Ringwandung 3c angreifenden Druckdifferenz von etwa 0,3bar. Das Dichtringelement 3 ist hier derart ausgebildet, dass unter Wirkung des in der Ringkammer 4 herrschenden Druckes die Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b radial verlagert werden bis diese auf den Laufflächen 2a, 2b abdichtend aufsitzen. Die Schlitzventileinrichtung 3f stellt hierbei einen Mindestanpressdruck sicher.

Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Tragring 5 so gestaltet, dass das Dichtringelement 3 in diesem aufgenommen und damit seitlich durch den Tragring 5 gestützt ist. Der Tragring 5 bildet eine linke und eine rechte Ring- schulter 5d, 5e. Diese Ringschultern 5d, 5e sind hier derart gestaltet, dass diese Ringflanken 5f, 5g umfassen die als solche jeweils eine Konusstruktur bereitstellen. In dieser Konusstruktur sitzt jeweils ein Komplementär gestalteter Aussenabschnitt des Dichtringelementes 3. Unter dem in der Ringkammer 4 wirkenden Druck wird das aus einem Elastomermaterial gefertigte Dichtring- element 3 derart in die jeweilige Konusstruktur hineingedrängt, dass sich das Dichtringelement 3 radial verengt und damit mit erhöhtem Kontaktdruck auf den Laufflächen 2a, 2b aufsitzt. In dem durch diese Konusmechanik druckabhängig betätigten Bereich des Dichtringelementes 3 sind Hilfsdichtlippen 3g, 3h aus- gebildet diese kontaktieren die Laufflächen 2a, 2b und stellen eine gewisse Dichtwirkung bereits vor der Kontaktierung der Laufflächen 2a, 2b durch die ebenfalls druckaktivierten Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b bereit. Zudem verhindern diese Hilfsdichtlippen zusätzlich einen Durchtritt von Druckluft zu dem Bahnbereich B1 , B2 der Wälzkörper und bewirken eine Fettabschottung von dem Gasführungskanal 2c.

In Figur 2a ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen Dichtringelementes 3 veranschaulicht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kanalstruktur 3f als Kreuzschlitzventil ausgebildet das bei einer an der Ringwandung 3c angreifenden Druckdifferenz von etwa 0,3 bar öffnet und einen Gasfluss von dem Ringraum 4 in die radseitigen, hier nicht näher dargestellten Kanäle ermöglicht. In Gegenrichtung öffnen die Kreuzschlitzventile bei einer geringeren Druckdifferenz.

In Figur 2b ist der Aufbau einer geringfügig modifizierten Variante eines erfindungsgemäßen Dichtringelementes 3 veranschaulicht. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Kanalstruktur 3f als Geradschlitzventil ausgebildet das ebenfalls bei einer an der Ringwandung 3c angreifenden Druckdifferenz von etwa 0,3 bar öffnet.

In Figur 3 ist in Form einer Schemadarstellung nochmals die Grundmechanik der erfindungsgemäßen Luftführungsanordnung dargestellt. Die Luftführungsanordnung dient als

Luftführung für eine Reifendruckregelung und umfasst eine schlitzventilgesteuerte Dichtung F. Diese besteht aus einem Dichtringelement 3 mit hier radial druckgesteuert verlagerbaren Dichtlippen 3a, 3b und einer zwischen diesen Dichtlippen 3a, 3b verlaufenden Dichtungswandung 3c, mit wenigstens einem Schlitzventil 3f.

Das Dichtringelement 3 sitzt in einem Tragring 5 und ist in diesen eingeklebt. Das Schlitzventil 3f dichtet bis zum Öffnungsdruck ab (ca.0,3 bar). Dieser Anfangsdruck drückt die Dichtlippen 3a, 3b radial gegen die Dichtflächen 2a, 2b am Innenring, bzw. an der Radnabe 2. Die erfindungsgemäße Luftführungsanordnung ermöglicht eine sichere Abdichtung auch bei langsamem Druckaufbau. Der Durchfluss erfolgt erst nach Abdichtung, so dass keine Gefahr besteht das Lagerfett auszublasen. Die Schließkraft des jeweiligen Schlitzventiles 3f kann durch Herbeiführung eines leichten Anstellwinkels der entsprechenden Flanken der Ringwandung 3c, beispielsweise durch leichte axiale Stauchung der gesamten Dichtung eingestellt werden. Diese axiale Stauchung kann z.B. durch axiales Klemmen im Tragring 5 herbeigeführt werden. Die hier gezeigte Schlitzventilstruktur 3f bewirkt eine stärkere Abdichtung zum Druckaufbau, und einen geringem Öffnungsdruck zum Entleeren der Leitung und ein Anlegen der Dichtflächen durch Auffedern während der Drehbewegung. Figur 4a zeigt wiederum eine Luftführungsanordnung zur Reifendruckregelung. Auch diese Luftführungsanordnung umfasst eine schlitzventilgesteuerte Dichtung. Bei dieser Variante erfolgt unter Wirkung des in der Ringkammer 4 herrschenden Druckes eine axiale Verlagerung der Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b. Diese werden druckgesteuert axial an Anlaufscheiben 6a, 6b verlagert. Diese Variante erfordert einen relativ geringen axialen Bauraum, und erlaubt eine relativ einfache, robuste Dichtungsgeometrie und erfordert wenig zusätzliche Bearbeitung am Innenring IR. Der Außenring 1 bildet auch hier die Stationärkomponente. An dieser sitzt der Tragring 5 der auch das Dichtringelement 3 sichert. Das Dichtringelement 3 ist in den Tragring 5 eingeklebt. Das Schlitz- ventil dichtet bis zum Öffnungsdruck ab (ca.0,3 bar), dieser Anfangsdruck drückt Dichtlippen 3a, 3b axial gegen die Dichtflächen 6c, 6d an den Anlaufscheiben 6a, 6b und ermöglicht eine sichere Abdichtung auch bei langsamem Druckaufbau. Der Durchfluss erfolgt erst nach Abdichtung, es besteht wiederum keine Gefahr, das Lagerfett auszublasen.

Die hier durch die Anlaufscheiben 6a, 6b bereitgestellten Dichtflächen 6c, 6d (axial kontaktierte Stirnflächen) können auch durch integral mit dem Innenring IR gebildete Überstände, oder durch eine Ringnut bereitgestellt werden. Figur 4b zeigt die in Figur 4a beschriebene Luftführungsanordnung, jedoch nun mit einem vorgespanntem Rückschlagventil 24, über welches der eingestellte Druck im Reifen gehalten wird. Da sich das Rückschlagventil über die Vor- Spannung bei Aufbringung eines Eingangsdruckes schon und Überschreitung eines bestimmten Differenzdruckes öffnet, bevor der Reifendruck erreicht is, kann in dem Bereich vom Öffnen bis zum Erreichen des Reifendruckes ein Druck abgebaut werden. Übersteigt der Eingangsdruck den Reifendruck, so wird dem Reifen Druck hinzugefügt. Bei schlagartiger Wegnahme des Ein- gangsdruckes steigt die Druckdifferenz über den Öffnungs-Differenzdruck und das Rückschlagventil wird geschlossen. Der eingestellte Druck wird gehalten.

In Figur 5 sind stark vereinfachter Form z.T. kombinierbare, z.T. alternative Einzelheiten eines unter Einschluss einer erfindungsgemäßen Luftführungs- struktur gebildeten Reifendruckreguliersystems dargestellt. Zum Zwecke der Erläuterung wird hier auf eine Luftführungsanordnung Bezug genommen die im wesentlichen der Luftführungsanordnung nach Figur 3 entspricht.

Die hier gezeigte Luftführungsanordnung ist beispielhaft mit Entlastungskanä- len 8, 9 versehen. Diese Entlastungskanäle 8, 9 münden in einen gegenüber den Dichtkanten K1 , K2 der Dichtlippeneinrichtungen 3a, 3b axial versetzten Bereich der Laufflächen 2a, 2b und ermöglichen einen Abfluss etwaiger in diesen Bereich vordringender Druckluft. Diese Entlastungskanäle 8, 9 kommunizieren über gaspermeable Membranelemente 10, 1 1 mit der Umgebung. Durch diese Entlastungskanäle 8, 9 wird vermieden, dass etwaige unter den Dichtkanten K1 , K2 hindurch fließende Druckluft Schmierstoff aus dem benachbarten Lager ausbläst.

In der unteren Zeichnungshälfte sind drei alternative Varianten I, II, III der wei- teren Gestaltung des vom erfindungsgemäß ausgestatteten Radlager zum Reifeninneren führenden, d.h.„mitlaufenden" Kanalsystems dargestellt.

Die Variante I umfasst ein Rückschlagventil 12 das wie erkennbar eine Sperr- Stellung einninnnnt sobald der Druck P1 im Kanalabschnitt S1 kleiner ist als der Druck P2 im Inneren des Reifens 13. Bei dieser Variante erfolgt über das Kanalsystem S1 ausschließlich eine Befüllung des Inneren des Reifens 13. Der im Reifen 13 herrschende Druck kann durch eine elektronische Schaltung 14 erfasst und auf drahtlosem Wege einer Empfangsschaltung 15 übermittelt werden. Die Schaltung 14 kann so ausgebildet sein, dass über diese eine Ventileinrichtung ansteuerbar ist die ggf. eine Reifenentlüftung über den hier angedeuteten Auslass 16 ermöglicht. Das System nach Variante 1 ermöglicht eine zuverlässige Sperrung des Kanalabschnitts S1 gegen Druckverluste und bietet über die Schaltungen 14, 15 die Funktionen „Druckmessung" und „Druckabbau".

Die Variante II umfasst ein Sperrventil 17 dessen Schaltzustand über die Differenz der Drücke P1 , P2 einstellbar ist. Das Sperrventil 17 kann so ausgelegt werden, dass dieses„noch" oder„schon" offen ist wenn der Druck im Systemabschnitt S1 etwa um 0,3 bis 0,5 bar unter dem Druck im Reifen 13 liegt. Hierdurch wird es möglich, den Reifendruck P2 sanft zu reduzieren, indem im Systemabschnitt S1 ein um etwa 0,3 bis 0,5 bar unter dem momentanen Reifendruck liegender Druck eingestellt wird. Das Sperrventil 17 nimmt bei dieser kleinen Druckdifferenz eine Offenstellung ein und das im Reifen 13 befindliche Gas kann sanft über den Systemabschnitt S1 abfließen. Diese spezielle Funktion kann durch verschiedenste Ventilmechanismen realisiert werden. Lediglich beispielhaft ist hier eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Ventilglied 18 als Stufenkolben ausgeführt ist. Aufgrund der durch die unterschiedli- chen Kolbenflächen generierten Kräfte kann das Ventilglied 18 selbst dann unter dem Druck P1 in eine Offenstellung gedrängt werden wenn dieser bis zu einem bestimmten Wert unter dem Druck P2 des Reifens 13 liegt. Liegt der Druck P1 mit einer vorgegebenen Maximaldifferenz unter dem Druck P2 im Reifen 13, so erfolgt über das Ventil 17 ein Luftabfluss aus dem Reifen 13. Ist der Druck P1 größer als der Druck P2 so erfolgt ein Luftzufluss und damit eine Befüllung des Reifens. Wird der Druck P1 z.B. auf Umgebungsdruck abgesenkt wird die zulässige Maximaldifferenz überschritten und das Ventilglied 18 wandert in eine Sperrstellung und der Reifendruck P2 bleibt erhalten. Die Variante III veranschaulicht ein Ventilkonzept bei welchem ähnlich wie beider Variante II durch Ansteuerung des Druckes P1 auf einen knapp unter dem Reifendruck P2 liegenden Pegel der Druck im Reifen 13 reduziert werden kann. Abweichend von der Variante II erfolgt hier jedoch die Ableitung der Reifenluft selektiv in die Umgebung. Das hier gezeigte Ventil 19 ist so aufgebaut, dass dieses ein Ventilglied 20 umfasst das in drei Schaltstellungen bringbar ist. In der ersten Schaltstellung ist das Ventil gesperrt. Diese erste Schaltstellung nimmt das Ventilglied 20 ein, wenn der Druck P1 im wesentlichen dem Umge- bungsdruck entspricht, oder zumindest sehr niedrig ist. Wird der Druck P1 erhöht, so wandert das Ventilglied 20 gegen die Rückstell kraft einer kalibrierten Feder 21 . Das Ventilglied 20 erreicht die hier gezeigte Ablassstellung sobald der Druck P1 um etwa o,3 bis o,5 bar unter dem Reifendruck P2 liegt. In dieser Stellung stömt Luft aus dem Reifen 13 ab. Wird der Druck P1 weiter erhöht, so wandert das Ventilglied 20 in eine Endstellung in welcher der Ventilkanal 22 mit dem Ventilkanal 23 kommuniziert und der Ablasskanal geschlossen ist. Nunmehr kann das ohnehin auf einem erhöhten Druckpegel stehende Reifenfüllgas in der Innenraum des Reifens 13 strömen. Bei Erreichen des Reifensolldrucks wird die Druckbeaufschlagung des Systemabschnitts S1 beendet und das Ventil 19 gelangt durch Rücklauf des Ventilglieds in einen sicheren Sperrzustand der keinen Luftabfluss ermöglicht.

Die hier beschriebenen Ventilalternativen 12, 17, 19 werden vorzugsweise in oder an den Druckschläuchen, Druckrohren oder Druckkanälen , welche das Lager mit dem Reifen verbinden montiert. Bezugszeichenliste

1 Nabenträger 12 Rückschlagventil

1 b Druckluftzuleitungskanal 13 Reifens

Radnabe 14 Schaltung a Lauffläche 15 Empfangsschaltung b Lauffläche 16 Auslass

c Gasführungskanal 17 Sperrventil

Dichtringelement 18 Ventilglied a Dichtlippeneinrichtung 19 Ventil

b Dichtlippeneinrichtung 20 Ventilglied c Ringwandung 21 Feder

d Ringraumseite 22 Ventilkanal e Außenseite 23 Ventilkanal

3f Kanalstruktur/ Schlitzventil 24 Rückschlagventil

Ringraum S1 Kanalabschnitt

5 Tragring P1 Druck

5a Umfangsnut P2 Druck

5b Nutboden

5c Durchgangsöffnungen

6c Dichtfläche

6d Dichtfläche

6a Anlaufscheibe

6b Anlaufscheibe

7 Lagerinnenring

B1 Laufbahn

B2 Laufbahn

IR Innenring

8 Entlastungskanal

9 Entlastungskanal

K1 Dichtkante

K2 Dichtkante

10 Membranelement

1 1 Membranelement