CH646903A5

CH646903A5 - Process for retreading tyres at a semi-cold vulcanisation temperature

Info

Publication number: CH646903A5
Application number: CH327780A
Authority: CH
Inventors: Svetislav Prof Dr-Ing Maksin
Original assignee: Maksin Svetislav
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1984-12-28
Also published as: DE3016710A1; YU113679A; IT8067760A0; IT1128442B

Description

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2 2nd

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

1. Verfahren zur Reifenerneuerung bei halb-kalter Vulkanisierungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass man auf eine gerauhte Karkasse, die auf einer Felge mit eingelegtem Luftschlauch montiert wird, ein Klebemittel und eine Rohmischungsplatte in der Laufflächenbreite aufträgt und darauf den Laufflächenstreifen anlegt, der nicht vollkommen bis zum Optimum vorvulkanisiert wurde, sondern nur dermassen, dass er eine konstante Form behält, nicht porös ist und gut gerauht werden kann, und dass man über den Laufflächenstreifen einen Gummimantel aufbringt, der über ein Ventil an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, mittels welcher man eine Entlüftung des Raumes unter dem Gummimantel durchführt und schliesslich in einer Presse oder einem Autoklav die endgültige Vulkanisierung des Laufflächenstreifens bis zum Optimum und sein Verbinden mit der Karkasse durchführt. 1. Process for tire replacement at a half-cold vulcanization temperature, characterized in that an adhesive and a raw mixture plate are applied to a roughened carcass, which is mounted on a rim with an inserted air tube, in the tread width and then the tread strip is applied, which is not completely up to was pre-vulcanized to the optimum, but only to such an extent that it maintains a constant shape, is not porous and can be well roughened, and that a rubber jacket is applied over the tread strip, which is connected via a valve to a vacuum pump, by means of which a venting of the space under the rubber jacket and finally in a press or in an autoclave the final vulcanization of the tread strip to the optimum and its connection to the carcass.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Aufblasen des Luftschlauches eine Dichtung zwischen der Felge und dem Gummimantel bewirkt, so dass die Entlüftung des gesamten Raumes unter dem Gummimantel ermöglicht wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a seal between the rim and the rubber jacket is effected by inflating the air hose, so that the ventilation of the entire space under the rubber jacket is made possible.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Entlüftung mittels der Vakuumpumpe über das Ventil und einen Metallbehälter durchführt und dass, nachdem das gewünschte Vakuum erreicht wird, das Ventil geschlossen und die Vakuumpumpe entfernt wird. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that one carries out the venting by means of the vacuum pump via the valve and a metal container and that, after the desired vacuum is reached, the valve is closed and the vacuum pump is removed.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Zwecke ungestörter Ableitung der Luft einen plastischen Film, Textilstreifen, Textil-schnürchen oder perforierte Röhrchen zwischen den Gummimantel und den Laufflächenstreifen einlegt. 4. Process according to claims 1, 2 and 3, characterized in that a plastic film, textile strips, textile strings or perforated tubes are inserted between the rubber jacket and the tread strips for the purpose of undisturbed discharge of the air.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den Luftschlauch mittels eines Anschlusses an eine Kompressorleitung für komprimierte Luft anschliesst, wobei mit der Steigerung des Autoklavendrucks auch der Aufblasdruck erhöht wird, so dass im Luftschlauch immer ein Überdruck von 2-3 atm vorhanden ist. 5. The method according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the air hose is connected by means of a connection to a compressor line for compressed air, the inflation pressure also being increased with the increase in the autoclave pressure, so that there is always one in the air hose Overpressure of 2-3 atm is present.

Heutige Verfahren zur Reifenerneuerung kann man in zwei Gruppen aufteilen: a) kalt, b) warm. Today's tire replacement processes can be divided into two groups: a) cold, b) warm.

Nach kaltem Verfahren arbeiten diejenigen Erneurer, die das Bandag, Vakuum Vulk oder Harrelson Verfahren anwenden. Die Vulkanisierungstemperatur bei kaltem Verfahren bewegt sich um 99 °C (US-PS 2 976 910, 3 136 673, 3 326 709,4 075 047). The innovators who use the Bandag, Vacuum Vulk or Harrelson method work according to the cold method. The cold process vulcanization temperature is around 99 ° C (U.S. Patent 2,976,910, 3,136,673, 3,326,709.4,075,047).

Andere arbeiten nach warmem Verfahren mit der Vulkanisierungstemperatur von etwa 151 °C. Das warme Verfahren wird schon lange verwendet und ist gut bekannt. Others work in a warm process with a vulcanization temperature of around 151 ° C. The warm process has been used for a long time and is well known.

Diejenigen, die sich des kalten Verfahrens bedienen, wenden einen völlig vorvulkanisierten profilierten Laufflächenstreifen und die Vulkanisierungstemperatur von etwa 99 °C an. Nach ihrer Erklärung wird die Karkasse, die erneuert werden muss, dadurch vor hoher Temperatur und Gummialterung als auch vor Degradierung und Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Karkasse bzw. des Materials, woraus__die Karkasse gemacht ist, geschützt. Those who use the cold process use a fully pre-vulcanized tread strip and the vulcanization temperature of around 99 ° C. According to their explanation, the carcass that needs to be replaced is protected from high temperature and rubber aging as well as from degradation and deterioration of the mechanical properties of the carcass or the material from which the carcass is made.

Solche Überlegungen waren für ältere Reifenkonstruktionen berechtigt, die in ihren Karkassen Textileinlagen aus Baumwolle, Rayon, Nylon hatten. Such considerations were justified for older tire designs that had cotton, rayon, and nylon textile inserts in their carcasses.

Heutige moderne Luftreifen, insbesondere für Lastkraftwagen und Autobusse, werden ausschliesslich aus Stahlkord und solchen Gummimischungen gebaut, die gegen Ermüdungsprozesse beständig sind. Today's modern pneumatic tires, especially for trucks and buses, are built exclusively from steel cord and rubber compounds that are resistant to fatigue processes.

Deswegen ist es unökonomisch, das Vulkanisierungsverfahren bei einer Temperatur von 99 °C und einer Zeitdauer von 4,5-5 Stunden auszuführen, wobei die Herstellungskapazitäten des zu langen Vulkanisierungsprozesses wegen vermindert werden. It is therefore uneconomical to carry out the vulcanization process at a temperature of 99 ° C. and for a period of 4.5-5 hours, the manufacturing capacities being reduced because of the too long vulcanization process.

Es ist auch ökonomischer, den profilierten Laufflächenstreifen nicht ganz bis zum Optimum vorzuvulkanisieren, sondern nur zu einem solchen Grad, dass er die Form behält, nicht porös ist und dass die untere Fläche gerauht werden kann. Die endgültige Vulkanisierung bis zu den optimalen Werten wird in einem Vulkanisierungsautoklav oder in einer Presse zusammen mit dem Verbinden mit der Karkasse ausgeführt. Dadurch wird der Energieverbrauch bei der Vorbereitung des profilierten Laufflächenstreifens vermindert und die erhöhte Temperatur und Wärmeenergie, die im Prozess des Verbindens des Laufflächenstreifens mit der Karkasse notwendig sind, werden für die endgültige Vulkanisierung des Laufflächenstreifens ausgenützt. It is also more economical not to pre-vulcanize the profiled tread strip to the optimum, but only to such an extent that it retains its shape, is not porous and that the lower surface can be roughened. The final vulcanization up to the optimal values is carried out in a vulcanization autoclave or in a press together with the connection to the carcass. This reduces the energy consumption in the preparation of the profiled tread strip and the increased temperature and thermal energy required in the process of connecting the tread strip to the carcass are used for the final vulcanization of the tread strip.

Das Verfahren zur Reifenerneuerung bei halb-kalter Vulkanisierungstemperatur gemäss der Erfindung umfasst die im Patentanspruch 1 angegebenen Schritte. The method for tire replacement at a semi-cold vulcanization temperature according to the invention comprises the steps specified in claim 1.

Bei bevorzugten Ausführungsarten des Verfahrens können ferner folgende Vorkehren getroffen werden: In preferred embodiments of the method, the following precautions can also be taken:

a) Zwischen dem Laufflächenstreifen und dem Gummimantel wird vorher um den ganzen Kreisumfang ein plastischer Film, ein Textilstreifen oder ein Textilschnürchen eingefügt, das zur sicheren Ableitung der Luft dient, die zwischen dem Laufflächenstreifen und Gummimantel und teilweise zwischen dem Laufflächenstreifen und der Karkasse eingeschlossen ist. a) A plastic film, a textile strip or a textile string is inserted beforehand around the entire circumference between the tread strip and the rubber jacket, which is used to safely discharge the air that is enclosed between the tread strip and rubber jacket and partially between the tread strip and the carcass.

b) An das Absaugventil des Gummimantels wird in dichter Verbindung ein Metallbehälter mit einem Ventil für den Anschluss einer Vakuumpumpe angeschlossen. Der Behälter hat ein Volumen von 1-21. b) A metal container with a valve for connecting a vacuum pump is connected in a tight connection to the suction valve of the rubber jacket. The container has a volume of 1-21.

c) Vor dem Vulkanisierungsvorgang wird mittels der Vakuumpumpe die Luft aus dem Metallbehälter und aus dem Raum zwischen dem Gummimantel und dem Laufflächenstreifen und zwischen dem Laufflächenstreifen und der Karkasse abgesaugt. Wenn die Entlüftung durchgeführt worden ist, wird das Ventil des Metallbehälters geschlossen und die Vakuumpumpe entfernt. c) Before the vulcanization process, the air is sucked out of the metal container and from the space between the rubber jacket and the tread strip and between the tread strip and the carcass by means of the vacuum pump. When the ventilation has been carried out, the valve of the metal container is closed and the vacuum pump is removed.

d) Die vorbereiteten Reifen werden in Pressen oder in einen Autoklav eingebracht. Der Luftschlauch wird durch ein Ventil an eine Kompressorleitung angeschlossen und gleichzeitig mit der Autoklavendruckerhöhung wird auch der Luftschlauchaufblasdruck erhöht, so dass im Luftschlauch stets ein Überdruck von 2-3 atm vorhanden ist. d) The prepared tires are placed in presses or in an autoclave. The air hose is connected to a compressor line by a valve and at the same time as the autoclave pressure increases, the air hose inflation pressure is increased, so that there is always an excess pressure of 2-3 atm in the air hose.

e) Die Vulkanisierung wird bei etwa 120 °C ausgeführt. Dabei wird der Laufflächenstreifen bis zur Erreichung seiner optimalen Eigenschaften vulkanisiert und mit der Karkasse verbunden. e) The vulcanization is carried out at about 120 ° C. The tread strip is vulcanized until it reaches its optimal properties and connected to the carcass.

Bei der Vulkanisierungstemperatur von 120 °C im Reifenerneuerungsautoklav werden die besten Ergebnisse erzielt und die Vulkanisierungszeit wird im Vergleich zu den bekannten Verfahren der Vulkanisierung bei der Temperatur von 99 °C um 1 Stunde vermindert. Dadurch wird die Kapazität des Vulkanisierungsautoklavs um 22,7% vergrössert. The best results are obtained at the vulcanization temperature of 120 ° C. in the tire renewal autoclave and the vulcanization time is reduced by 1 hour compared to the known methods of vulcanization at the temperature of 99 ° C. This increases the capacity of the vulcanization autoclave by 22.7%.

f) Der vorvulkanisierte Laufflächenstreifen wird nur bis zu 85% des Optimums vorvulkanisiert und dadurch wird die Kapazität der Vulkanisierungspresse für die Herstellung der vorvulkanisierten Laufflächenstreifen um 20% vergrössert. Die endgültige Vulkanisierung bis zum Optimum wird nachher in einem Reifenerneuerungsautoklav durchgeführt. f) The pre-vulcanized tread strip is only pre-vulcanized up to 85% of the optimum and this increases the capacity of the vulcanization press for the production of the pre-vulcanized tread strip by 20%. The final vulcanization to the optimum is then carried out in a tire renewal autoclave.

g) Mit dem Luftschlauch zusammen wird die Karkasse auf einer Felge montiert und mit einem Klebemittel und Bindegummi belegt, darauf werden dann der vorvulkanisierte Laufflächenstreifen und noch darüber der PVC-Film und der Gummimantel aufgelegt. Dieser Gummimantel wird mit g) With the air tube, the carcass is mounted on a rim and coated with an adhesive and binding rubber, then the pre-vulcanized tread strip and then the PVC film and the rubber jacket are placed on it. This rubber jacket comes with

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der Felge gegen die Reifenwände gepresst, was eine Abdichtung erbringt. Durch das Ventil des Gummimantels und durch den Metallbehälter wird mittels der Vakuumpumpe die Entlüftung des Raumes unter dem Gummimantel durchgeführt. Nach 3minütiger Entlüftung wird das Ventil des Metallbehälters geschlossen und die Vakuumpumpe entfernt. Im Fall eines mangelhaften Gummimantels oder einer schlechten Dichtung dringt in das System Luft ein und ein solcher Reifen wird nicht in den Vulkanisierungsautoklav zur Vulkanisierung eingetragen. Dadurch wird die Dichtungskontrolle schon im Prozess der Reifenvorbereitung ausgeführt und es ist keine besondere Arbeitsoperation zu diesem Zweck notwendig. the rim pressed against the tire walls, which creates a seal. Through the valve of the rubber jacket and through the metal container, the ventilation under the rubber jacket is carried out by means of the vacuum pump. After venting for 3 minutes, the valve of the metal container is closed and the vacuum pump removed. In the event of a defective rubber jacket or a poor seal, air penetrates into the system and such a tire is not entered into the vulcanization autoclave for vulcanization. As a result, the seal check is already carried out in the tire preparation process and no special work operation is necessary for this purpose.

h) Der, wie unter Punkt 3 angeführt, zur Erneuerung vorbereitete Reifen wird in einen Vulkanisierungsautoklav normaler Konstruktion zur Vulkanisierung mit heisser Luft eingetragen. Es gibt nur eine einzige besondere Forderung, und zwar dass die Druckdifferenz zwischen dem Luft-schlauchaufblasdruck und dem Autoklavendruck automatisch gehalten wird. Ein Autoklavaufbau mit Ventilen, wodurch jeder Reifen einzeln während des ganzen Vulkanisierungsprozesses entweder an die äusserliche Atmosphäre oder an die Vakuumpumpe angeschlossen wird, ist nicht erforderlich. h) The tire prepared for renewal, as mentioned under point 3, is placed in a vulcanization autoclave of normal construction for vulcanization with hot air. There is only one special requirement, namely that the pressure difference between the air hose inflation pressure and the autoclave pressure is automatically maintained. An autoclave assembly with valves, whereby each tire is individually connected to either the outside atmosphere or the vacuum pump during the entire vulcanization process, is not required.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben: An exemplary embodiment is described below:

Zur Vulkanisierung wurde ein modifizierter «Bandag» Autoklav verwendet, so dass es möglich war, die Autoklaventemperatur bis 150 °C zu erhöhen, und dass die Ventilanschlüsse zur Verbindung der Gummimäntel mit der äusseren Atmosphäre vollkommen geschlossen waren. A modified “Bandag” autoclave was used for vulcanization, so that it was possible to raise the autoclave temperature up to 150 ° C and that the valve connections for connecting the rubber jackets to the outside atmosphere were completely closed.

In den Kessel wurden 20 auf Felge montierte Reifen eingebracht, sie wurden jedoch nicht erneuert, sondern nur dazu verwendet, um im Kessel die gleiche Wärmekapazität zu erreichen. Die letzten zwei zusätzlichen Reifen, die sich am Kesseleintritt befanden, dienten zu experimentellen Zwecken und wurden erneuert. Die alten Reifen, die zum Ausgleich der Wärmekapazität im Kessel dienten, bestanden aus 10 Stück 9'00-20 und 10 Stück 11'00-20. Die 2 Reifen, woran das Erneuerungsexperiment ausgeführt wurde, waren von der Grösse 11 '00-20. Twenty rim-mounted tires were placed in the boiler, but they were not replaced, but only used to achieve the same heat capacity in the boiler. The last two additional tires, which were located at the boiler inlet, were used for experimental purposes and were renewed. The old tires, which were used to compensate for the heat capacity in the boiler, consisted of 10 pieces 9'00-20 and 10 pieces 11'00-20. The 2 tires on which the renewal experiment was carried out were of the size 11'00 -20.

Die Reifen wurden auf folgende Art auf die Erneuerung vorbereitet: Die Karkasse wurde aufgerauht und darauf wurde das Klebemittel und darauf die Rohmischung in Plattenform von Laufflächenbreite aufgetragen. Über die Rohmischung von 1-1,2 mm Stärke wurde der Laufflächenstreifen um den ganzen Kreisumfang aufgelegt. Der Laufflächenstreifen wurde nicht vollkommen vorvulkanisiert, sondern nur bis zu 85% des Optimums. Die Zusammenstellung von Karkasse, Klebemittel, Bindegummi und Laufflächenstreifen wurde auf eine Felge mit hohen Schultern montiert und der Luftschlauch wurde in die Karkasse eingelegt. Über den Laufflächenstreifen wurde PVC-Film gelegt, der zur Luftableitung dient. Schliesslich wurde auf den PVC-Film ein Gummimantel aufgebracht, der oben mit einem Luftabsaugventil versehen und unten geöffnet war, und die hohen Felgenschultern pressten ihn kräftig gegen die Karkasse, als der Luftschlauch auf einen Druck von 2 atm aufgeblasen wurde. The tires were prepared for renewal in the following way: The carcass was roughened and the adhesive and then the raw mixture was applied in the form of a tread plate. The tread strip was placed around the entire circumference of the raw mixture of 1-1.2 mm thickness. The tread strip was not completely pre-vulcanized, but only up to 85% of the optimum. The combination of carcass, adhesive, binding rubber and tread strips was mounted on a rim with high shoulders and the air hose was inserted into the carcass. PVC film was used over the tread strip, which is used for air discharge. Finally, a rubber jacket was applied to the PVC film, which was provided with an air suction valve at the top and opened at the bottom, and the high rim shoulders pressed it firmly against the carcass when the air hose was inflated to a pressure of 2 atm.

An das Luftabsaugventil des Gummimantels wurde gut gedichtet ein Metallbehälter mit einem Anschluss für die Vakuumpumpe befestigt (s. die Zeichnung). A metal container with a connection for the vacuum pump was fastened to the air suction valve of the rubber jacket (see the drawing).

In der Zeichnung haben die Bezugszeichen die folgende Be-5 deutung: In the drawing, the reference symbols have the following meaning:

1 - Ventil für die Luft und für den Vakuumpumpenan- 1 - valve for the air and for the vacuum pump

schluss Enough

2 - Vakuumschlauch von 500 mm Länge 2 - 500 mm long vacuum hose

3 - Gummimantelventilanschluss io 4 - Metallbehälter 3 - rubber jacket valve connection io 4 - metal container

5 - Mutter 5 - mother

An den Metallbehälter wurde die Vakuumpumpe angeschlossen und die Entlüftung eines zur Erneuerung vorbereiteten Reifens dauerte 3 Minuten. Nach 3minutiger Entlüf-15 tung wurde das Ventil am Metallbehälter abgeschlossen und die Vakuumpumpe entfernt. Der Gummimantel nahm dabei die Form des Laufflächenprofils an und behielt sie bis zum Ende des ganzen Vulkanisierungszyklus. The vacuum pump was connected to the metal container and the venting of a tire prepared for renewal took 3 minutes. After venting for 3 minutes, the valve on the metal container was closed and the vacuum pump removed. The rubber jacket took on the shape of the tread pattern and kept it until the end of the entire vulcanization cycle.

Die Vulkanisierung im Kessel wurde auf zwei Arten aus-20 geführt: The vulcanization in the boiler was carried out in two ways:

1. Kontrollvulkanisierung bei der Temperatur von 99 °C mit einem vollkommen vorvulkanisierten Laufflächenstreifen 1. Control vulcanization at a temperature of 99 ° C with a completely pre-vulcanized tread strip

Kessel: modifizierter «Bandag» Boiler: modified «bandag»

25 Anzahl der Reifen für Wärmekapazität: 25 Number of tires for heat capacity:

10 Stück 11'00-20 + 10 Stück 9'00-20 Anzahl der erneuerten Reifen: 2 Stück 11'00-20 Zeit der Temperaturerhöhung von 22 °C-99 °C: 62 Minuten 30 Zeit der Vulkanisierung bei 99 °C: 3 Stunden 40 Minuten Kesselluftdruck: 6,2-6,4 atm Luftschlauchaufblasdruck: 7,2-8,0 atm 10 pieces 11'00-20 + 10 pieces 9'00-20 number of renewed tires: 2 pieces 11'00-20 time of temperature increase from 22 ° C-99 ° C: 62 minutes 30 time of vulcanization at 99 ° C: 3 hours 40 minutes Boiler air pressure: 6.2-6.4 atm Air hose inflation pressure: 7.2-8.0 atm

2. Vulkanisierung bei erhöhter Temperatur von 120 °C mit einem Laufflächenstreifen, der nur bis zu 85% des Opti- 2. Vulcanization at an elevated temperature of 120 ° C with a tread strip that only up to 85% of the opti-

35 mums vorvulkanisiert wurde: 35 mums was pre-vulcanized:

Kessel: modifizierter «Bandag» Boiler: modified «bandag»

Anzahl der Reifen für Wärmekapazität: Number of tires for heat capacity:

10 Stück 1T 00-20 + 10 Stück 9 00-20 40 Anzahl der erneuerten Reifen: 2 Stück 11*00-20 Zeit der Temperaturerhöhung von 22 °C-99°C: 61 Minuten Zeit der Temperaturerhöhung von 99 °C-120 °C: 57 Minuten Zeit der Vulkanisierung bei 120 °C: 1 Stunde 40 Minuten Kesselluftdruck: 6,1-6,3 atm 45 Luftschlauchaufblasdruck: 7,5-8,0 atm 10 pieces 1T 00-20 + 10 pieces 9 00-20 40 Number of renewed tires: 2 pieces 11 * 00-20 Time of temperature increase from 22 ° C-99 ° C: 61 minutes Time of temperature increase from 99 ° C-120 ° C: 57 minutes vulcanization time at 120 ° C: 1 hour 40 minutes boiler air pressure: 6.1-6.3 atm 45 air hose inflation pressure: 7.5-8.0 atm

Alle vier Reifen - zwei Kontrollreifen und zwei bei erhöhter Temperatur erneuerte Reifen - wurden an der Antriebsachse des gleichen Busses M.A.N. montiert und nach 40 000 km Fahrt auf asphaltierten Strassen wurde das fol-50 gende Ergebnis festgestellt: All four tires - two control tires and two tires renewed at elevated temperatures - were driven on the drive axle of the same bus M.A.N. assembled and after driving 40,000 km on paved roads, the following result was found:

Kontrollreifen: Control tire:

Profiltiefe am Testanfang - 18 mm Profiltiefe am Testende - 10,8 mm Reifen nach halb-kaltem Verfahren: Tread depth at the start of the test - 18 mm Tread depth at the end of the test - 10.8 mm tires after a semi-cold procedure:

55 Profiltiefe am Testanfang -18 mm Profiltiefe am Testende - 10,2 mm 55 Profile depth at the start of the test -18 mm Profile depth at the end of the test - 10.2 mm

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s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings