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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF FILLING ARTICLES THAT CAN BE FILLED WITH AIR AND/OR GAS WITH ELASTIC BODIES AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/082615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of filling articles that can be filled with air or gas with elastic bodies. According to the inventive method, the article to be filled and the filling system are pressurized to such an extent that the elastic bodies are compressed, and the compressed, elastic bodies are accelerated to introduce them into the article to be filled. The invention further relates to a method for filling an article with elastic bodies, according to which the entire article is placed in a pressurized chamber.

Inventors:
DIETER ORTWEIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/002966
Publication Date:
October 09, 2003
Filing Date:
March 21, 2003
Export Citation:
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Assignee:
DIETER ORTWEIN (DE)
International Classes:
B60C29/06; (IPC1-7): B60C29/06
Foreign References:
DE10033004A12002-01-17
Attorney, Agent or Firm:
Cordula, Knefel (Wetzlar, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Befüllen von mit Gas und/oder Luft befüllbaren Gegenständen mit elastischen Körpern, bei dem die zu befüllenden Gegenstände und das Befüllungssystem mit einem Überdruck beaufschlagt werden, derart, dass die elastischen Körper komprimiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die komprimierten, elastischen Körper (5) zum Einbringen in den zu befüllenden Gegenstand (3) beschleunigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die komprimierten, elastischen Körper (5) mittels ei nes Umluftsystems beschleunigt werden.
3. Verfahren zum Befüllen von mit Gas oder Luft be füllbaren Gegenständen mit elastischen Körpern, bei denen die zu befüllenden Gegenstände und das Befüllungssystem mit einem Überdruck beaufschlagt werden, derart, dass die elas tischen Körper komprimiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zu befüllende Gegenstand (3) in einer Überdruckkammer (17) angeordnet wird, dass ein Über druck erzeugt wird, dass die komprimierten elastischen Kör per (5) in den wenigstens einen Gegenstand (3) eingebracht werden, und dass der Überdruck aufgehoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befüllen eines Reifens (3) der Reifen (3) liegend in der Überdruckkammer (17) angeordnet wird, dass lediglich ein untenliegender Teil (19) eines Mantels (18) des Reifens (3) über eine Felge (2) gezogen ist, derart, dass zwischen dem obenliegenden Teil (20) des Mantels (18) des Reifens (3) und der Felge (2) ein Spalt (21) ausgebildet ist, und dass durch den Spalt (21) die elastischen Körper (5) in den Reifen (3) eingebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung auf den Reifenmantel (18) während des Befüllens ein Druck ausgeübt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Befüllvorganges auf der Felge (2) des Reifens (3) eine sich nach oben verjüngende Manschette (23) angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Befüllens der zu befüllende Gegenstand (3) schräg angeordnet wird, und dass der Gegenstand (3) nach dem Befüllen in eine Lage gebracht wird, in der die elastischen Körper (5) annähernd gleich verteilt in dem Gegenstand angeordnet sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während und/oder nach dem Befüllen des Gegenstandes (3) dieser gerüttelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck von fünf bis sechs Bar während des Füllvorganges erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck aufgehoben wird, sobald die komprimierten, elastischen Körper (5) wenigstens annähernd gleichmäßig in dem zu befüllenden Gegenstand (3) verteilt sind.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (11) zur Erzeugung eines Überdruckes, ein Verdichter zur Erzeugung einer Luftzirkulation und ein Ventil (4) zum Einfüllen der beschleunigten, elastischen Körper (5) in den zu befüllenden Gegenstand (3) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass das Ventil (4) einen Führungsstutzen (12) für die Führung der elastischen Körper und wenigstens einen Luft kanal (14) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass das Ventil (4) eine Einführöffnung für die kom primierten, elastischen Körper (5), einen Stutzen zum Ein führen der Körper (5) in den Gegenstand (3) und wenigstens eine Öffnung zum Ableiten der zirkulierenden Luft in eine Leitung (9) aufweist.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine den zu be füllenden Gegenstand (3) vollständig aufnehmende Druckkam mer (17) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben zur Erzeugung des Druckes vorgesehen ist.
Description:
Verfahren zum Befüllen von mit Luft und/oder Gas befüllbaren Gegenständen mit elastischen Körpern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von mit Luft und/oder Gas befüllbaren Gegenständen mit elastischen Körpern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gemäß dem Stand der Technik (DE 100 33 004 A1) ist es bekannt, einen Luftreifen mit elastischen Körpern zu fül- len, damit der Fahrzeugreifen wartungsfrei ist. Der mit den elastischen Körpern befüllte Reifen muss zum einen nicht hinsichtlich des Luftdruckes überprüft und erforderlichen- falls korrigiert werden. Zum anderen hat ein derart befüll- ter Reifen den Vorteil, dass im Falle einer Undichtigkeit der Reifen ohne wesentliche Einschränkung benutzt werden kann.

Die Befüllung dieses zum Stand der Technik gehörenden Reifens mit den elastischen Körpern ist jedoch relativ auf- wendig.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Verfahren zum Befüllen von mit Luft oder Gas be- füllbaren Gegenständen mit elastischen Körpern anzugeben, welches einfach, zuverlässig und in kurzer Zeit durchführ- bar ist. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens angegeben werden.

Dieses technische Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 oder 3 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst.

Dadurch, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren der Gegenstand und das Befüllungssystem mit einem Überdruck beaufschlagt wird, werden die elastischen Körper kompri- miert. Erfindungsgemäß werden die derart komprimierten, elastischen Körper zum Einbringen in den Gegenstand be- schleunigt. Hierdurch ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit den Gegenstand mit den komprimierten Körpern. bis zu dem gewünschten Befüllungsgrad zu befüllen.

Die elastischen Körper werden vorteilhaft mittels ei- nes Umluftsystems beschleunigt. Dies ist eine relativ güns- tige Art, die komprimierten Körper einer Beschleunigung zu unterwerfen.

Während und/oder nach dem Befüllen des Gegenstandes mit den elastischen Körpern wird der Gegenstand vorzugs- weise gerüttelt. Hierdurch verteilen sich die elastischen Körper gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig in dem Ge- genstand. Diese Verteilung ist wichtig, damit beim De- komprimieren des Gegenstandes dieser gleichmäßig mit den Körpern gefüllt ist. Insbesondere beim Befüllen von Fahr- zeugreifen ist die Rüttelung vorteilhaft.

Während des Einfüllvorganges kann es vorteilhaft sein, den Gegenstand schräg anzuordnen, derart, dass sich die elastischen Körper nicht im Einfüllbereich stauen, sondern sich schon während des Einfüllvorganges auch ohne den Rüt- telvorgang in dem Gegenstand verteilen.

Der Rüttelvorgang ist jedoch von besonderem Vorteil, um eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Körper zu er- zielen.

Sobald die elastischen und komprimierten Körper annäh- ernd gleichmäßig in dem Gegenstand verteilt sind, wird der Überdruck aufgehoben. Die Körper dekomprimieren und füllen den Gegenstand komplett aus. Derart befüllte Reifen haben den Vorteil, dass sie zum einen im Hinblick auf den Luft- druck nicht kontrolliert werden müssen. Ebenfalls ist es auch nicht nötig, den Luftdruck zu korrigieren.

Der besondere Vorteil derart befüllter Reifen besteht jedoch darin, dass der Reifen auch im Falle einer Undich- tigkeit, beispielsweise wenn in dem Reifen ein Nagel steckt, ohne wesentliche Einschränkungen weiterbenutzt wer- den kann. Sind die elastischen Körper als Zellen aufgebaut, das heißt in der Art von Luftballons, jedoch mit einer stabilen Außenhaut, so werden durch einen Nagel beispiels- weise vier bis fünf Zellen zerstört. Dies spielt jedoch keine Rolle, wenn sich beispielsweise tausend Zellen in einem Autoreifen befinden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch mög- lich, andere aufblasbare Gegenstände zu befüllen, bei- spielsweise Rettungsringe, Schlauchboote und dergleichen.

Das Befüllen beschränkt sich auch nicht nur auf das Befül- len von Fahrzeugreifen, sondern es ist auch beispielsweise das Befüllen von Flugzeugreifen mit umfasst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes, einen Verdichter zur Erzeugung einer Luftzir- kulation und ein Ventil zum Einfüllen der beschleunigten, elastischen Körper in den zu füllenden Gegenstand auf.

Die Vorrichtung zur Erzeugung des Überdruckes erzeugt vorteilhaft einen Druck von fünf bis sechs Bar. Dieser Druck hat sich bei der Befüllung von Fahrzeugreifen als vorteilhaft erwiesen. Bei der Befüllung anderer Gegenstände sind jedoch andere Drücke erforderlich.

Der Verdichter kann als einfacher Ventilator, als Ge- bläse oder auch als Kompressor ausgebildet sein. Wesentli- che Aufgabe des Verdichters ist es, eine Luftzirkulation zu erreichen. Durch die Luftzirkulation werden die elastischen Körper beschleunigt dem zu befüllenden Gegenstand zuge- führt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist darüber hinaus ein Ventil zum Einfüllen der beschleunigten, elastischen Körper in den zu befüllenden Gegenstand auf. Das Ventil weist vorteilhaft einen Führungsstutzen für die elastischen Körper auf und wenigstens einen Luftkanal, damit die Luft nicht in den zu befüllenden Gegenstand gepumpt wird, son- dern vorteilhaft mittels einer oder mehrerer Abführleitun- gen dem Verdichter wieder zugeführt wird, wodurch ein Kreislauf entsteht.

Das Ventil weist vorteilhaft eine Einfüllöffnung für die elastischen Körper auf. Ein Stutzen des Ventiles greift in den Gegenstand, damit die Körper unmittelbar in den In- nenraum des Gegenstandes gelangen. Zum Ableiten der zirku- lierenden Luft ist wenigstens eine Leitung vorgesehen.

Das Ventil kann auch als Klappe ausgebildet sein.

Die elastischen Körper können mit Luft gefüllt sein.

Besonders vorteilhaft hat sich jedoch die Befüllung mit Gas herausgestellt. Hier kann beispielsweise Schwefelhexafluo- rid (SF6) verwendet werden.

Die Zellenwand kann aus Silikon, Kautschuk oder Latex oder auch anderen Materialien bestehen.

Der Druck beim Einfüllen der Zellen in einen normalen Fahrzeugreifen beträgt vorteilhaft fünf bis sechs Bar. Dies entspricht auch dem Druck, der bei der Montage der Reifen auf den Felgen vorherrscht.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Gegenstand und das Befüllungssystem mit einem Überdruck beaufschlagt, derart, dass die elastischen Körper komprimiert werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Ver- fahren wird der zu befüllende Gegenstand selbst mit in die Überdruckkammer gebracht und dort mit den elastischen Kör- pern befüllt. Dies hat den Vorteil, dass der zu befüllende Gegenstand auf Grund des Überdruckes nicht belastet wird, da innen und außen an dem Gegenstand, beispielsweise dem Reifen, der gleiche Druck herrscht.

Im Folgenden wird das Verfahren anhand eines Reifens erläutert. Es ist jedoch auch die Befüllung anderer Gegen- stände, beispielsweise Schlauchboote oder dergleichen mög- lich.

Bei der Befüllung eines Reifens tritt die Besonderheit auf, dass lediglich der untere Teil des Reifens über die Felgen gezogen ist und der obere Teil noch nicht, so dass die komprimierten Körper durch den Spalt zwischen der Felge und dem oberen Teil des Reifens in den Reifen gelangen kön- nen.

Hierzu wird vorteilhaft radial von außen auf den Rei- fen ein Druck ausgeübt, so dass der Spalt zwischen dem Man- tel des Reifens und der Felge vergrößert wird.

Je nach gewünschtem Reifendruck wird die Anzahl und Größe der elastischen Körper bestimmt und eingebracht.

Nach dem Befüllen des Reifens wird der obere Teil des Mantels auf die Felge gedrückt, und der Reifen wird damit geschlossen. Dies geschieht noch unter dem herrschenden Überdruck.

Erst anschließend wird der Druck aus dem Behälter und dem Reifen abgelassen. Der Reifen kann nun entnommen wer- den.

Über das vorhandene Ventil kann nun die restliche Luft abgelassen oder gewünschte Luft zugegeben werden.

Die für dieses Verfahren erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes auf.

Auch in dieser Vorrichtung wird vorteilhaft ein Druck von fünf bis sechs Bar erzeugt, wenn Fahrzeugreifen befüllt werden sollen. Bei der Befüllung anderer Gegenstände sind jedoch andere Drücke erforderlich.

Die Erzeugung des Überdruckes kann bei beiden Vorrich- tungen auch mittels eines in dem Überdruckbehälter angeord- neten Kolbens erfolgen, der gegen die Wandung des Über- druckbehälters abgedichtet ausgebildet ist. Durch Absenken des Kolbens kann kurzfristig der erforderliche Überdruck erzeugt werden. Durch Heben des Kolbens wird der Überdruck wieder aufgehoben. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass der Überdruck sehr schnell erzeugt werden kann.

Wird ein Fahrzeugreifen in dem Überdruckbehälter ange- ordnet, ist es vorteilhaft, auf der Felge des Reifens wäh- rend des Befüllungsvorganges eine Manschette anzuordnen, die nach oben sich konisch verjüngend ausgebildet ist, da- mit die elastischen Körper an der Manschette entlang in Richtung des Spaltes zwischen Felge und Reifenmantel in den Reifen hineinrollen oder-rutschen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteran- sprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel darge- stellt, und zwar zeigen : Fig. 1 eine Vorrichtung zum Befüllen eines Fahr- zeugreifens mit einer Luftzirkulation im Längsschnitt ; Fig. 2 eine Vorrichtung mit einem in einer Über- druckkammer angeordneten Fahrzeugreifen ; Fig. 3 ein geändertes Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 ist auf einem Rütteltisch (1) eine Rad- felge (2) mit aufmontiertem Fahrzeugreifen (3) gezeigt. Das Ventil (4) ist mittels eines Schlauches (6) mit einem Mate- rialbehälter (8) verbunden. Elastische Körper (5) sind oberhalb eines Siebes (13), welches in dem Materialbehälter (8) angeordnet ist, vorgesehen. Nach Öffnen eines Absperr- ventiles (10) wird der Fahrzeugreifen (3) und der Material- behälter (8) unter Druck gesetzt. Hierzu ist eine Vorrich- tung (11) vorgesehen. Die elastischen Körper (5) werden komprimiert und können das Sieb (13) passieren.

In dem Materialbehälter (8) ist ein Verdichter (7) an- geordnet, der eine Luftzirkulation bewirkt. Diekomprimier- ten, elastischen Körper (5) werden durch den Schlauch (6) in Richtung des Reifens (3) beschleunigt.

Das Ventil (4) ist als Doppelrohr ausgebildet. Durch ein inneres Rohr (12) werden die Zellen (5) geleitet. Durch ein äußeres Rohr (14) wird die Luft über einen Schlauch (9) von dem Verdichter (7) angesaugt. Hierdurch erhält man eine Luftzirkulation von dem Verdichter (7) über den Schlauch (6), das Ventil (4) und den Schlauch (9).

Nachdem der Fahrzeugreifen (3) bis zu einer gewünsch- ten Menge mit elastischen Körpern (5) befüllt ist, wird das Ventil (4) entfernt. Der Überdruck, der in dem System herrscht, wird aufgehoben und die komprimierten Körper (5) können dekomprimieren, derart, dass sie den Reifen (3) vollständig und mit einem gewissen Druck ausfüllen.

Um eine ungehinderte Luftansaugung des Verdichters (7) zu gewährleisten, ist ein Lochgitter (15) oder Lochvlies aus nicht brennbaren Materialien, beispielsweise aus Metall vorgesehen.

Mittels des Rütteltisches (1) werden die Zellen wäh- rend und/oder nach dem Befüllen des Reifens (3) gleichmäßig in dem Reifen (3) verteilt.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung (16) mit einer Über- druckkammer (17), in der der Fahrzeugreifen (3) und die elastischen Zellen (5) angeordnet sind. Der Fahrzeugreifen (3) sitzt lediglich mit einem unteren Teil (19) seines Mantels (18) auf der Felge (2). Zwischen einem oberen Teil (20) des Mantels (18) und der Felge (2) verbleibt ein Spalt (21), durch den die komprimierten elastischen Körper (5) in einen Innenraum (22) des Fahrzeugreifens (3) gelangen können.

Auf der Felge (2) ist eine Manschette (23) angeordnet, so dass die elastischen Körper (5) in den Innenraum (22) des Fahrzeugreifens (3) gelenkt werden. Der gesamte Fahr- zeugreifen (3) ist in der Überdruckkammer (17) angeordnet.

Die Druckerzeugung erfolgt über das Ventil (10) sowie die Vorrichtung (11) zur Erzeugung des Überdruckes.

Der Reifen (3) ist auf dem Rütteltisch (1) angeordnet.

Während des Befüllens wird der Reifen (3) gerüttelt, damit sich die elastischen Zellen (5) gleichmäßig in dem Reifen (3) verteilen.

Gemäß Fig. 3 sind zwei Schieber (24) vorgesehen, die den Fahrzeugreifen (3) in Richtung der Pfeile (A, B) zusam- mendrücken. Hierdurch vergrößert sich der Spalt (21) zwi- schen dem oberen Teil (20) des Mantels (18) und der Felge (2), so dass die elastischen Zellen (5) einfacher in den Innenraum (22) des Fahrzeugreifens (3) gelangen können.

Bezugszahlen 1 Rütteltisch 2 Felge 3 Fahrzeugreifen 4 Ventil 5 elastische Zellen 6 Schlauch 7 Verdichter 8 Materialbehälter 9 Schlauch 10 Absperrventil 11 Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes 12 Innenrohr des Ventiles (4) 13 Sieb 14 Außenrohr des Ventiles (4) 15 Lochgitter 16 Vorrichtung 17 Überdruckkammer 18 Mantel des Fahrzeugreifens 19 unterer Teil des Mantels (18) 20 oberer Teil des Mantels (18) 21 Spalt 22 Innenraum des Reifens (3) 23 Manschette 24 Stempel A, B Pfeile