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Reparaturkörper zum Reparieren von loch-oder rissförmigen Schadensstellen in Fahrzeugreifen
Es ist bekannt, riss- oder lochförmige Schadensstellen in Fahrzeugreifen durch eine Ausfüllung des Riss- oder Lochkanals zu reparieren, die dadurch entsteht, dass ein pfropfenförmiger Reparaturkörper aus vulkanisiertem Kautschuk mit Hilfe einer Ahle od. ähnl. Werkzeuge längs der Achse der Schadensstelle eingeführt wird.
Hiezu wird der Gummipfropfenselbst oder die Wandung des Riss- oder Lochkanals mit einer Gummilösung schlüpfrig gemacht, und wenn der im Querschnitt meist runde, zylindrische, ausvulkanisierte Reparaturkörper in das Reifenloch hineingezogen worden ist, so ragt ein längeres Ende desselben in das Reifeninnere hinein, und der Pfropfen soll dann dadurch halten, dass er mehr oder weniger stark eingeschnürt ist und dadurch nicht mehr durch den Druck des Schlauches oder bei schlauchlosen Reifen durch die Innenluft und die beim Fahren entstehende Walkarbeit hinausgedrückt werden kann. Ähnlich wirken bekannte schlauchähnliche Hohlkörper mit einer an einer Seite angebrachten Spitze, die mittels eines in den Hohlkörper eingesteckten Metallstiftes in den zu reparierenden Riss eingedrückt werden.
Die Anwendung dieser bekannten Reparaturkörper hat zunächst den Nachteil, dass das in das Innere des Reifens hineinragende verhältnismässig lange Ende des Gummipfropfens, insbesondere bei schlauchlosen Reifen, Kreiselbewegungen ausführt, die zu einer Ausweitung des Risskanals führen und damit zu einer Lockerung der Ausfüllung der Schadensstelle und zur Möglichkeit des Entweichens der im Reifeninneren eingeschlossenen Luft, sowie bei schlauchlosen Reifen zum Abrieb der inneren Dichtschicht, des sogenannten Innenliners.
Es ist ferner eine bekannte Tatsache, dass die nicht zu vermeidenden Alterungserscheinungen vulkanisierten Kautschuks sich in einer Schrumpfung und zunehmenden Sprödigkeit äussern. Dies kann, wie häufig beobachtet, dazu führen, dass der Kopf des Reparaturkörpers bricht, so dass mit der Zeit von innen Luft in die Gewebelagen eindringt und dieselben separiert, was dadurch begünstigt wird, dass der Pfropfen von dem Laufflächengummi so eng umschlossen ist, dass die Druckluft nicht nach aussen entweichen kann.
Andere bekannte Reparaturkörper bestehen aus Gummischnüren oder auch gummierten oder ungummierten Fäden oder Strähnen aus Faserstoffen, z. B. Cordfäden, die in Bündelform in die riss- oder lochförmige Schadensstelle eingedrückt oder-gezogen werden. Diese Art zu reparieren hat sich ebenso wenig wie die vorstehend erwähnte bewährt, u. zw. auch dann nicht, wenn die Fäden oder Strähne mit einem fliessbaren, plastischen Dichtungsmittel mit seine Erhärtung verhindernden oder verzögernden Zusätzen getränkt sind, weil nicht mit Sicherheit garantiert werden kann, dass die einzelnen Schnüre eine kompakte und dichte Masse bilden mit den als Folge hievon auftretenden und vorstehend erwähnten Nachteilen der Möglichkeit des Entweichens von Luft und des Eindringens von Schmutz und Fremdkörpern.
Bei der Verwendung von Fäden oder Strähnen aus Faserstoffen kommt hinzu, dass diese überall dort, wo keine schützende Gummierungshülle vorhanden ist, also z. B. an den Stellen, wo diese Hülle abgerieben ist oder wo die Fäden auf der Reifenaussenseite zur Erzielung einer mit der Lauffläche
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bündigen Fläche der Reparaturstelle abgeschnitten sind, dazu neigen, Feuchtigkeit aufzusaugen und, einem Dochte gleich, in das Reifeninnere zu befördern. Hiedurch wird im Laufe der Zeit zunächst der
Gewebe- und danach auch der Gummianteil verrotten. Es können sich dann im Innern der Karkasse
Blasen bilden, die schliesslich zum Platzen des Reifens führen können.
Da eine auf die Dauer sichere und Unfälle verhütende Reparatur nur gewährleistet bleiben kann, wenn die rissförmige Schadensstelle gänzlich und dicht ausgefüllt bleibt, muss eine derartige langsame Zerstörung der Ausfüllungsmasse als äusserst nachteilig angesehen werden.
Die Patentinhaberin selbst hat verschiedene Verfahren und Reparaturkörper vorgeschlagen und in die
Praxis eingeführt, bei denen in ein mittels einer Reinigungsvorrichtung sauber vorbereitetes, entsprechend der Grösse des Reparaturkörpers kalibriertes und gerauhtes Loch ein Reparaturkörper, bestehend aus einem gering konischen, in einen schirmartigen Kopf übergehenden Schaft eingeführt wird. Schaft und Innenseite des Schirmkopfes sind mit einer unvulkanisierten Gummischicht bedeckt. Beim Einführen des Reparaturkörpers wird zwischen diesen und die Wandung des vorbereiteten Lochkanals eine vulkanisierende, Beschleuniger enthaltende Paste gepresst, so dass mit Hilfe des freiwerdenden aus der Lochwand diffundierenden Schwefels der Reparaturkörper fest in den Reifen einvulkanisiert wird.
Die einwandfreie Durchführung dieses an sich bewährten Verfahrens setzt jedoch die gewissenhafte Befolgung einer ganzen Reihe von Verfahrensschritten voraus, und da bekanntlich Gebrauchsanweisungen häufig nicht oder nur flüchtig gelesen werden, konnten auf mangelhafter Beachtung der Ausführungsvorschriften beruhende Fehler nicht ausbleiben.
Die Erfindung betrifft einen Reparaturkörper, dessen Anwendung mit Sicherheit zu einem dichten und dauerhaften Verschluss der Schadensstelle führt. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass einerseits die meist unsichtbaren, im Innern des Riss- oder Lochkanals abzweigenden feinen Querund Haarrissemiteiner zunächst plastischen Masse erfasst werden müssen, während anderseits die dem gefahrenen Reifen aufgezwungenen, sehr komplexen, auf die Walkarbeit zurückgehenden Bewegungen, die in schneller Folge zu Zug- und Schrumpfbeanspruchungen führen, eine elastische Ausfüllung der Schadensstelle bedingen.
Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, eine Riss- oder Lochausfüllung bei Reparaturen von Fahrzeugreifen zu schaffen, die gleichermassen plastisch und elastisch ist, damitsie nicht nur in ihrer ganzen Länge sondern auch in ihrem ganzen Querschnitt bei allen Betriebsbedingungen und für die ganze Zeit, die der reparierte Reifen noch im Betrieb ist, vollständig ausgefüllt bleibt.
Zur Lösung dieses Problems baut die Erfindung auf dem allgemeinen Prinzip auf, mit einem länglichen Reparaturkörper einen Riss- oder Lochkanal durch einen Verbund von unvulkanisiertem und vulkanisiertem Gummi derart auszufüllen, dass die unvulkanisierten Schichten oder Anteile, die nicht mit einer Vulkanisierflüssigkeit oder-paste in Berührung kommen, auf die Dauer unvulkanisiert und plastisch bleiben. Der äussere in Berührung mit der Wandung des Lochkanals im Reifen gelangende Teil ist für eine Vulkanisationsverbindung vorgesehen, während mindestens eine innere unyulkanisierte Schicht auch nach der Reparatur dauernd unvulkanisiert bleibt, um eine besonders anpassungsfähige Ausfüllung des Lochkanals und des Lochaustrittes auf die Dauer zu gewährleisten.
Haarrisse, Unebenheiten u. dgl. im Lochkanal und die schwer erreichbaren Winkel eines Einrisses oder Durchstiches werden durch die aussenliegenden, sehr plastischen, zunächst unvulkanisierten Schichten erreicht und zuverlässig verschlossen, während der innenliegende unvulkanisierte und ebenfalls plastische Anteil der Kanalausfüllung als Puffer dient und eine durch Alterung hervorgerufene Schrumpfung der Ausfüllung so wirksam vermindert, dass auch nach längerer Zeit keine Querschnittsverminderung eintreten kann. Die in den plastischen Kautschuk aufgenommenen vulkanisierten und damit elastischen Einlagerungen wirken als Stütze und sowohl bei der Einführung des Reparaturkörpers als auch bei den Walkbewegungen des gefahrenen Reifens als eine Art Federelement.
Diese Einlagerungen oder Schichten unterstützen durch ihr Bestreben, nach jeder Dehnung ihr Uhrsprungsvolumen wieder einzunehmen, die Wirkung der plastischen, weiter aussen liegenden Schichten, indem sie sie nach aussen drücken.
Demnach betrifft die Erfindung einen länglichen, im Querschnitt rechteckigen oder runden Reparaturkörper zum Reparieren von riss-oder lochförmigen Schadensstellen in Fahrzeugreifen, bestehend aus Kautschukteilen unterschiedlicher Härte und einer diese bedeckenden Verbindungsschicht aus unvulkanisiertem vulkanisierbarem Kautschuk, der sich auszeichnet durch parallel und im Abstand voneinander achsparallel zur Längsachse des Reparaturkörpers in eine plastische und bis auf den äusseren der Vulkanisationsverbindung mit dem zu reparierenden Gegenstand dienenden Bereich unvulkanisiert und plastisch bleibenden Masse eingelagerte Stützelemente aus elastischem unvulkanisiertem Kautschuk.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen zur Anschauung gebracht und nachfolgend an Hand dieser beschrieben. Es stellen dar : Fig. 1 eine Seitenansicht eines Reparatur-
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Der Querschnitt des Reparaturkörpers ist zweckmässig rechteckig, weil die durch Fremdkörper erzeugten Schadensstellen selten als rundes Loch sondern meist als flacher Einriss auftreten. Der rechteckige Querschnitt erleichtert es. die zunächst plastischen Aussenschichten 2 derartig zur Wirkung zu bringen, dass auch die spitzen Ecken dieses Risses erfasst und abgedichtet werden. Dennoch kann der Querschnitt beispielsweise auch halbrund oder rund ausgebildet sein, zumal die Plastizität der Aussenschichten eine sich der Konfiguration des Riss- oder Lochkanals anpassende Verformung erlaubt.
Der Reparaturkörper nach Fig. 2 besteht aus zwei äusseren unvulkanisierten vulkanisierbaren plastischen Schichten (Verbindungsschichten) 4 und 4a, zwei an diese angrenzenden und mit ihnen ver- bundenen vulkanisierten und elastischen Gummischichten 5 und 5a und einer inneren unvulkanisierten und unvulkanisiert bleibenden plastischen Schicht 6. Infolge dieses Aufbaues ist es nicht unbedingt erforderlich, den Reparaturkörper vor der Einführung in den Riss- oder Lochkanal zu falten, obwohl auch bei Anwendung eines derartigen Reparaturkörpers aus später beschriebenen Gründen diese Art der Einführung zweckmässig sein kann.
Ein Reparaturkörper nach Fig. 2 kann, wie Fig. 3 veranschaulicht, rechteckigen oder runden Querschnitt nach Fig. 4 haben, ohne dass dies Einfluss auf die beabsichtigte Wirkung der Kombination plastischer und elastischer Schichten hätte.
Bei der Ausbildung nach Fig. 5 schliesslich sind zwei äussere Verbindungsschichten aus unvulkanisiertem vulkanisierbarem Kautschuk 4 und 4a und zwei innere plastische und plastisch bleibende Schichten 6 und 6a durch ein Gerüst aus drei Schichten 5,5a und 5b aus ausvulkanisiertem Kautschuk gestützt und verstärkt. Diese Ausführungsform eines erfindungsgemässen Reparaturkörpers lässt be- sonders eindrucksvoll die Wirkung und Bedeutung des Schichtaufbaues zutage treten. Die inneren und durch elastische Schichten begrenzten und gestützten plastischen Schichten werden nur dann und dann
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rausquetscht.setzung der Paste entsprechend Beschleuniger oder Schwefel aufweisen, so werden die herausgequetschten
Teile im Laufe der Zeit eine Vulkanisierverbindung mit der Wandung eingehen.
Der grösste Teil der inneren plastischen Schichten jedenfalls wird unvulkanisiert und formbar bleiben und einer durch Alte- rung hervorgerufenen Schrumpfung und Verhärtung des Körpers entgegenwirken.
Die Reparaturkörper nach der Erfindung werden zweckmässig in Bandform verwendet, wobei die ein- zelnen Schichten zweckmässig eine Stärke von weniger als 1 mm aufweisen. Die inneren unvulkani- sierten Schichten können stärker gehalten werden als die vulkanisierten Schichten, so dass sich die
Plastizität günstig auswirkt und auch mehr plastische Masse herausgequetscht wird.
Um ihr Einhängen in das Einführungswerkzeug zu erleichtern und um die beim Einführen bewusst gewünschte Streckung zu begünstigen, können die Reparaturkörper mit einer oder zwei seitlichen Ein- schnürungen 7 ausgerüstet sein. Fig. 6, eine Aufsicht auf einen Reparaturkörper zeigend, gibt diesen etwa in natürlichem Massstab wieder, während die Teilansicht nach Fig. 5 aus Gründen der klaren Dar- stellung übertrieben stark gezeichnete Schichten zeigt.
Während bei den Ausführungsformen nach den Fig. l - 6 das Prinzip verwirklicht wird, dass jeweils eine plastische Schicht mehr als elastische Schichten, also abwechselnd n elastische Schichten aus vulkanisiertem Kautschuk als Stützelemente und diese bedeckende und mit ihnen verbundene n + 1 plastische Schichten aus unvulkanisiertem Kautschuk als plastisch bleibende Masse und als Verbindungs- schichten vorgesehen sind und die die elastischen Stützelemente und die die plastische Masse und die
Verbindungsschichten bildenden Schichten unter Bildung eines rechteckigen Querschnitts streifenförmig übereinander oder auch unter Bildung eines kreisförmigen Querschnitts konzentrisch um die innerste
Schicht angeordnet sind,
sind bei den eine weitere Abwandlung eines erfindungsgemässen Reparaturkörpers in stark vergrössertem Massstab zeigenden Fig. 7 und 8 in einem Querschnitt aus unvulkanisiertem Kautschuk 8 parallel und im Abstand voneinander Stützelemente in Form von im Querschnitt kreis- förmigen Schnüren 9 aus vulkanisiertem Gummi eingelagert. Fig. 7 veranschaulicht, dass der Querschnitt 8 mit einer besonderen Verbindungsschicht 10 einer von der Zusammensetzung der Masse 8 abweichenden, für die Vulkanisationsverbindung besonders geeigneten Mischung ummantelt sein kann. Eine solche besondere Verbindungsschicht fehlt bei der Ausführungsform nach Fig. 8. Die in einer Vulkanisierflüssigkeit enthaltenen, die Vulkanisation bewirkenden Stoffe, z. B.
Beschleuniger, werden nämlich nur in einer dünnen Randzone 11 wirken, während der Kern in gewünschter Weise unvulkanisiert und damit plastisch bleiben wird.
Auch bei Seitenreparaturen, bei denen insbesondere sich vulkanisierte Gummipfropfen, Hohlkörper oder Gummischnüre nicht bewähren konnten, eignet sich der Mehrschichten-Reparatur-Körper nach der Erfindung. Durch seine grosse Elastizität und sein durch den plastischen Anteil begründetes Anpassungsvermögen verankert er sich auch in dünnwandigen Reifenwänden und kann dabei jede Walkarbeit mitmachen. Das gleiche gilt auch für die in neuerer Zeit angebotenen 2-Lagen-Reifen, die eine sehr flexible und sehr dünnwandige Karkasse aufweisen.
Die Einführung des Reparaturkörpers nach der Erfindung in einen beschädigten Reifen ist nachfolgend an Hand der Fig. 9-12 erläutert. Die Fig. 9 und 10 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines zur Einführung eines Reparaturkörpers geeigneten Werkzeuges, auch Ahle genannt. Es besteht im wesentlichen aus einem gebogenen Draht, u. zw. aus einem ösenförmig gebogenen, allgemein mit 12 bezeichneten Drahtvorderteil, einem allgemein mit 13 bezeichneten, den Drahtvorderteil aufneh- menden Rundkörper und einem Handgriff 14. Mit einer um 1800 gebogenen Drahtschlaufe 15, bestehend aus den Schenkeln 16 und 17, ist der Drahtteil in den Rundkörper eingesetzt. Zwischen diesen Schenkeln wird eine offene Öse 18 gebildet, wobei das Ende 19 des kurzen Schenkels 17 im
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biegung 23 in einem Kopf 24.
Der untere haarnadelförmig gebogene Teil 15 sitzt in einer genuteten und nachträglich abgeplatteten-Fassung 25 des mit einem Gewinde, Kreuzrändel od. dgl. 26 versehenen Rundkörpers 13. Zweckmässig ist der Abstand von der Oberkante 27 des Rundkörpers bis zum Anfang 28 des Handgriffes einstellbar.
Mit dem Werkzeug und mittels einer Vulkanisierpaste wird zunächst der Risskanal schlüpfrig gemacht und dabei auch die im Kanal befindlichen losgerissenen Gewebestümpfe gummiert. Danach wird ein Reparaturkörper etwa in der Mitte oder an seiner durch die Einschnürungen 7 entstandenen schmalen Stelle in die Ahle eingeklemmt und Reparaturkörper und Ahle mit einer Vulkanisierpaste bestrichen oder in diese eingetaucht. Wird nun die Ahle mit dem als Ganzes mit 29 bezeichneten Reparaturkörper in den Risskanal des Reifens eingedrückt, so legt sich der Reparaturkörper mit je einer
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Hälfte 30 und 30a um die Fassung 25 der Ahle ; er wird gefaltet. Unterstützt durch die Einschnü- rungen 7 wird dabei in Achsrichtung A eine verhältnismässig starke Streckung des Reparatur- körpers hervorgerufen.
Das Gummimaterial geht beim Einführen so stark zusammen, dass es eng um das
Einführwerkzeug gepresst wird und kein zu grosses Volumen durch den Lochkanal geführt werden muss. Das Einführen ist also besonders leicht, und die bestehenden Einrisse werden nicht erweitert. Die
Streckung wirkt sich insbesondere in dem nicht von der Reifenwandung gehaltenen Teil 31 aus, und es werden dabei insbesondere die elastischen Schichten 5 - 5b auf Streckung belastet.
Beim Heraus- ziehen des Werkzeuges klinkt der Teil 31 aus der Öse aus, und die dann durch die elastischen Schich- ten hervorgerufenen Kontraktionsspannungen führen zu einer Volumenvergrösserung der vorher stark gestreckten elastischen Schichten und dazu, dass die plastischen aussenliegenden Schichten oder die aus den inneren plastischen Schichten nach aussen gedrückten Schichtteile gegen die Risswandung und deren Unebenheiten z. B. gedrückt und in sie hineingepresst werden.
Ausserdem bildet sich nicht nur im Lochkanal eine plastische und elastische Ausfüllung, sondern es wird auch mit diesem plastischen und elastischen Material eine zweite Abdichtung am Lochaustritt 32 im Reifeninnern geschaffen, indem sich ein kugelartiger Kopf 33 bildet, der sich am Lochaustritt an der Reifeninnenwand fest anlegt und eine zweite Absicherung gegen Eindringen von Druckluft in die Gewebelagen 34 bildet. Dieser aus elastischem und plastischem Material bestehende kugelförmige Kopf liegt so fest an der Reifeninnenwand bzw. am Lochaustritt an, dass keinerlei kreisende Bewegungen im Betrieb des Reifens möglich sind. Dernietkopfartige innere Verschluss verwächst und bildet ein Ganzes mit dem Reifen.
Die beabsichtigte Streckung wird auch dadurch begünstigt, dass nur ein Teil, nämlich nur die elastischen Schichten, dieser einen Widerstand entgegensetzen. Die Plastizität der unvulkanisierten vulkanisierbaren äusseren Schichten wird durch das Aufsaugen der Vulkanisierpaste dabei noch wesentlich erhöht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Länglicher, im Querschnitt rechteckiger oder runder Reparaturkörper zum Reparieren von rissoder lochförmigen Schadensstellenin Fahrzeugreifen, bestehend aus Kautschukteilen unterschiedlicher Härte und einer diese bedeckenden Verbindungsschicht aus unvulkanisiertem vulkanisierbarem Kautschuk, gekennzeichnet durch parallel und im Abstand voneinander achsparallel zur Längsachse des Reparaturkörpers in eine plastische und bis auf den äusseren der Vulkanisationsverbindung mit dem zu reparierenden Gegenstand dienenden Bereich unvulkanisiert und plastisch bleibenden Masse eingelagerte Stützelemente aus elastischem vulkanisiertem Kautschuk.
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