DE102018219045A1 - Verteilervorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen, System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen und ein Verfahren zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen sowie entsprechende Verwendungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen, wobei die Verteilervorrichtung mindestens einen Gasanschluss zum Anschließen an mindestens eine Druckluftquelle, mindestens einen Dichtmittelanschluss zum Anschließen an mindestens einen Dichtmittelbehälter und mindestens einen Kanal, wobei der eine Kanal ein Dichtmitteltransportkanal zum Transportieren einer Dispersion umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilervorrichtung mindestens eine Injektionseinheit zum Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung und/oder einer Festigkeitsträgerlage für Fahrzeugreifenreifen aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen und ein Verfahren zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen sowie entsprechende Verwendungen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen, wobei die Verteilervorrichtung mindestens einen Gasanschluss zum Anschließen an mindestens eine Druckluftquelle, mindestens einen Dichtmittelanschluss zum Anschließen an mindestens einen Dichtmittelbehälter und mindestens einen Kanal, wobei der eine Kanal ein Dichtmitteltransportkanal zum Transportieren einer Dispersion umfassend sowohl Gas als auch Dichtmittel aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen und ein Verfahren zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen sowie entsprechende Verwendungen.
• Bei Reifenpannen besteht in aller Regel das Problem, dass - wie beispielsweise bei einem PKW bisher üblich - ein mit Luft gefüllter und auf einer Felge montierter Reservereifen mitgeführt werden muss, der dann mit dem Pannenreifen ausgetauscht werden muss. Anschließend muss der defekte Pannenreifen in dem für den Reservereifen vorgesehenen Stauraum im Fahrzeug befestigt werden und später einer Reparatur unterzogen werden. Hierzu ist es oft notwendig, ein beladenes Fahrzeug auszuräumen, um an den entsprechenden Stauraum für das Reserverad zu gelangen, und zusätzlich auch das Fahrzeug selbst mit Wagenhebern aufzubocken und eine umständliche Reparaturarbeit durchzuführen.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bereits seit längerer Zeit Reparatursätze oder Pannensets zur temporären Reparatur des Reifens bekannt, die einen Kompressor, ein Dichtmittel, die entsprechenden Verbindungsschläuche und die notwendigen Kabelanschlüsse zur Energiezufuhr sowie Bedienelemente beinhalten und somit einen ständig einsetzbaren und vollständigen Reparatursatz als Ersatz zum Reserverad darstellen.
• Bei solch bekannten Pannensets wird im Falle einer Reifenpanne nach Start des Luftkompressors das Dichtmittel aus dem entsprechenden Dichtmittelbehälter in den beschädigten Reifen gefördert. In einem zweiten Prozessschritt wird nun der beschädigte Reifen bis zu einem bestimmten Mindestdruck mit Luft befüllt. In herkömmlichen Systemen erfolgt dieses Wiederbefüllen des Reifens gegen das Ausströmen der Luft durch die im Reifen vorhandene Leckage. Erst nach Aufpumpen des Pannenreifens bis zu einem stabilen Mindestdruck und anschließender Weiterfahrt des aufgepumpten Reifens, kann ein Abdichten der Leckage erfolgten. Daher war eine Abdichtung der Reifenleckage ohne eine Reifenbewegung zur Verteilung des Dichtmittels im Reifen bisher nur sehr selten möglich.
• Wie bereits vorstehend erläutert kann die Weiterfahrt und damit die Reifenbewegung erst erfolgen, wenn ein bestimmter Mindestdruck im Reifen hergestellt ist. Je nachdem wie groß die Leckage des Reifens ist, kann es daher vorkommen, dass bei bisherigen Pannen eine Abdichtung des Reifens nicht möglich war, da der geforderte Mindestdruck nicht erreicht wurde. Es ist daher wünschenswert, einen Reifen mit Leckage abdichten zu können, in dem nicht zuerst ein bestimmter Mindestdruck erreicht werden muss.
• Im Stand der Technik ist bereits bekannt:
• DE 102016209302 A1 offenbart ein „Verfahren zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen, wobei mit Hilfe eines durch vorzugsweise einen Elektromotor angetriebenen Kompressors ein Abdicht- bzw. Pumpdruck erzeugt wird, wobei mit dem Abdicht- bzw. Pumpdruck über eine Ventil- und Verteilereinrichtung für Dichtmittel und Druckgas und über Druckluft- bzw. Dichtmittelschläuche zwischen Ventil- und Verteilereinrichtung und einem Eingangsventil bzw. einer Einlassdüse des aufblasbarem Gegenstands ein in einem an die Ventil- und Verteilereinrichtung angeschlossenen Dichtmittelbehälter befindliches Dichtmittel in den aufblasbaren Gegenstand gefördert wird und gleichzeitig der aufblasbare Gegenstand abgedichtet und auf einen vorgegebenen Betriebsdruck aufgepumpt wird“ (s. Anspruch 1).
• Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche einen Fahrzeugluftreifen oder einen aufblasbaren technischen Gummiartikel zumindest teilweise abdichten kann, ohne den Fahrzeugluftreifen oder den aufblasbaren technischen Gummiartikel bewegen zu müssen und/oder einen Mindestdruck in einem Fahrzeugluftreifen oder in einem aufblasbaren technischen Gummiartikel vorliegt.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Verteilervorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen, wobei die Verteilervorrichtung
• - mindestens einen Gasanschluss zum Anschließen an mindestens eine Druckluftquelle,
• - mindestens einen Dichtmittelanschluss zum Anschließen an mindestens einen Dichtmittelbehälter und
• - mindestens einen Kanal, wobei der eine Kanal ein Dichtmitteltransportkanal zum Transportieren einer Dispersion umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel ist,
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verteilervorrichtung mindestens eine Injektionseinheit zum Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung und/oder einer Festigkeitsträgerlage für Fahrzeugreifenreifen aufweist.
• Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass die Leckage eines Reifens zumindest teilweise dadurch abgedichtet werden kann, dass ein Aerosol umfassend sowohl ein Gas, wie beispielsweise Luft, als auch Dichtmittel in den Reifen mit Leckage eingeführt oder hineingedrückt wird. Aufgrund der Leckage im Reifen entsteht hierdurch eine Strömung des Aerosols von der Einführöffnung, an der das Aerosol in den Reifen eingebracht wird, hin zur Leckage des Reifens, an der hauptsächlich oder ausschließlich das Gas des Aerosols austritt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die besagte Einführöffnung üblicherweise die Öffnung, welche durch das Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung und/oder einer Festigkeitsträgerlage für Fahrzeugreifenreifen erzeugt wird.
  Die Dichtmittelpartikel des Aerosols aus einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung bleiben hierbei an den Wänden der Leckage hängen und dichten somit die Leckage zumindest teilweise ab. Bei einer ausreichend lang andauernden Strömung des Aerosols mittels der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung hin zur Leckage des Reifens, insbesondere bei einer ausreichend guten Aerosolausbeute des Dichtmittels, kann die Leckage des Reifens häufig
• - gänzlich abgedichtet werden oder
• - zumindest in einem solchen Maße abgedichtet werden, dass der geforderte
Mindestdruck zur Weiterfahrt mit dem teilweise abgedichteten Reifen erreicht wird. Dies geschieht vorteilhafterweise bevorzugt ohne den Reifen selbst zu bewegen. Die Weiterfahrt führt anschließend dazu, dass das im Reifen verbleibende Dichtmittel beim Anfahren verteilt und die verbleibende Leckage im Reifen anschließend gänzlich oder noch weiter abgedichtet werden kann. Bevorzugt ist der Fahrzeugluftreifen im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeugluftreifen.
• Es ist eine große Leistung der vorliegenden Erfindung erkannt zu haben, dass durch eine vorstehend beschriebene Injektionseinheit ein Aerosol zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage eines Luftreifens gebildet werden kann oder so verbessert werden kann, dass eine Leckage eines Luftreifens schneller abgedichtet werden kann. Der Vorteil bei der Verwendung einer Injektionseinheit ist, dass das Aerosol direkt in den Reifeninnenraum eines Luftreifens eingebracht werden kann und somit störende Faktoren verhindert werden können, welche ohne Verwendung einer Injektionseinheit zwischen dem Punkt der Erzeugung des Aerosols bis zum Eintritt des Aerosols in den Luftreifen auftreten. Auf diese Weise ist das Passieren eines Reifenventils oder eines Tire Connector nicht mehr nötig und stellt einen besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung da, da diese vorstehend beschriebenen Verbindungselemente zur Verbindung mit einem Luftreifen besonders häufig die Aerosolausbeute verringern. Eine vorstehend oder nachstehend beschriebene Injektionseinheit einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung ermöglicht somit eine besonders gezielte und genaue Kontrolle der Partikelgrößenverteilung oder der Verteilung der Partikeldurchmesser des injizierten Aerosols.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschreibt der Ausdruck „Dispersion“ eine Mischung aus mindestens zwei Stoffen in unterschiedlichen Phasen, z. B. ein Fest-Flüssig- oder ein Fest-Gasförmig- oder wie beim Einsatz erfindungsgemäßer Verteilervorrichtungen ein Flüssig-Gasförmig-Gemisch. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschreibt der Ausdruck „Aerosol“ eine spezielle Dispersion, bei der ein Gas die kontinuierliche Phase und die Flüssigkeit in Form von Aerosolpartikeln die dispergierte Phase bildet. In der Regel bedeutet dies, dass das Aerosol kleinere Dichtmitteltropfen, d.h. Dichtmittelpartikel, aufweist. In der Regel sind die Dichtmitteltropfen des Aerosols rund und haben somit einen Partikeldurchmesser.
  Die Ausdrücke „Aerosolpartikel“ und „Aerosoltropfen“ werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet, sobald die Aerosolpartikel aus Dichtmittel bestehen, liegt ein „Dichtmittelpartikel“, „Dichtmittel-Aerosolpartikel“ oder ein „Dichtmitteltropfen“ vor.
  Bevorzugt ist ein Aerosol im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine spezielle Dispersion, bei der ein Gas wie Luft die kontinuierliche Phase und die Flüssigkeit in Form von Aerosolpartikeln die dispergierte Phase bildet und bevorzugt zumindest ein Teil der Aerosolpartikel einen Durchmesser von höchstens 100 µm aufweist, besonders bevorzugt zumindest die Hälfte der Anzahl der Aerosolpartikel einen Durchmesser von höchstens 100 µm oder 500 µm aufweisen, ganz besonders bevorzugt sämtliche der Aerosolpartikel einen Durchmesser von höchstens 100 µm oder 500 µm aufweisen.
• Es ist erfindungsgemäß für eine vor- oder nachstehend beschriebene Injektionseinheit vorgesehen, dass aufgrund des kleineren Innendurchmessers der Kanüle im Vergleich zu Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals ein Aerosol gebildet wird, welches dazu geeignet ist, zumindest eine Leckage eines Luftreifens zumindest teilweises abzudichten. Dieses Bilden des Aerosols aufgrund des kleineren Innendurchmessers der Kanüle kann auf verschiedene Arten geschehen, beispielsweise
• - einerseits auf eine solche Weise, dass eine Dispersion in Transportrichtung im Dichtmitteltransportkanal bis zur Kanüle der Injektionseinheit transportiert wird und am besagten Übergang in die Kanüle aufgrund des kleineren Innendurchmessers der Kanüle in ein Aerosol umgewandelt wird oder
• - andererseits auf eine solche Weise, dass bereits ein Aerosol im Dichtmitteltransportkanal vorliegt, welches bis zum Übergang zu Kanüle transportiert wird und am besagten Übergang aufgrund des kleineren Innendurchmessers der Kanüle in ein Aerosol mit kleineren Aerosolpartikel im Vergleich zum Aerosol, welches im Dichtmitteltransportkanal vorlag, umgewandelt wird.
Durch Letzteres kann die so genannte Aerosolausbeute des Dichtmittels noch weiter erhöht werden im Vergleich zu einer gleichen Verteilervorrichtung, bei der Innendurchmessers der Kanüle gleich dem Innendurchmessers des Dichtmitteltransportkanals ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Aerosolausbeute des Dichtmittels das Verhältnis zwischen der Gesamtmasse an Dichtmittelpartikeln des erzeugten Aerosols zu verwendeter Gesamtmasse an Dichtmittel. Eine theoretische Aerosolausbeute von 100 % bedeutet demnach, dass die gesamte Masse an Dichtmittel in ein Aerosol überführt wurde.
• Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wird vermutet dass aufgrund der sich verändernden Strömungsbedingungen beim Übergang vom Dichtmitteltransportkanal zur Kanüle der Injektionseinheit und/oder beim Verlassen der Kanüle einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung ein Aerosol gebildet wird. Je nach vorliegenden Strömungsbedingungen ist es dabei möglich, die durchschnittliche Größe der Aerosolpartikel, d.h. deren mittleren Partikeldurchmesser, zu beeinflussen. Insbesondere Aerosole mit nachstehend beschriebenen Partikeldurchmessern eignen sich besonders gut um eine Leckage in einem Luftreifen, insbesondere in einem Fahrzeugluftreifen, teilweise oder gänzlich abzudichten. Die Bildung oder Verkleinerung eines Aerosols mittels der Verkleinerung des Innendurchmessers beim Übergang vom Dichtmitteltransportkanal zur Kanüle der Injektionseinheit ist daher eine besondere Leistung der vorliegenden Erfindung.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „räumlich verbunden/räumlich verbinden“, dass die verschiedenen Anschlüsse oder Kanalabschnitte so ausgerichtet sind, dass ein Luftdruckstrom und/oder eine Dispersion und/oder ein Aerosol, bevorzugt ein Aerosol wie vorstehend oder nachstehend beschrieben, von dem einen Kanalabschnitt oder Anschluss zu dem anderen gelangen kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine Injektionseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weder ein Verbindungselement noch von einem Verbbindungselement umfasst.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Gas des Aerosols bevorzugt ein Trägergas, welches die kontinuierliche Phase des Aerosols darstellt und die Aerosolpartikel transportiert. Das Trägergas des Aerosols ist beispielsweise Druckluft aus einem Kompressor oder einer anderen Druckluftquelle. Die Ausdrücke „Gas“ und „Trägergas“ werden im Rahmen dieser Erfindung synonym verwendet.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der vorstehend beschriebene Übergang vom Dichtmitteltransportkanal zur Kanüle nicht graduell erfolgt, d.h. dass der Übergang vom Dichtmitteltransportkanal zur Kanüle bevorzugt innerhalb von 0,1 µm bis 10 mm erfolgt, besonders bevorzugt innerhalb von 1 µm bis 1 mm, ganz besonders bevorzugt innerhalb von 10 µm bis 100 µm.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Verteilervorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Verteilervorrichtung mindestens einen Dichtmitteltransportkanal zum Transport eines Aerosols von dem Dichtmittelanschluss zu der einen oder der mehr als einen Kanüle aufweist, wobei der Dichtmitteltransportkanal räumlich den Gasanschluss mit dem Dichtmittelanschluss und der injektionseinheit verbindet. Der Dichtmitteltransportkanal kann daher bevorzugt einen oder mehrere Verzweigungen und Kanalabschnitte umfassen.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst eine erfindungsgemäße Verteilervorrichtung zur Erzeugung und zum Transportieren einer Dispersion umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel insbesondere
• - eine Verteilervorrichtung zur Erzeugung und zum Transportieren einer besagten Dispersion in einen Fahrzeugluftreifen oder in einen aufblasbaren technischen Gummiartikel und
• - eine Verteilervorrichtung sowohl zur Erzeugung eines Aerosols umfassend Dichtmittel und Gas als auch zum Transportieren einer vorstehend beschriebenen Dispersion und des Aerosols.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Verteilervorrichtung zusätzlich
• - einen zweiten Kanal in Form eines Gastransportkanal zum Transportieren von Druckluft oder einem anderen Gas aufweist, wobei der eine oder mindestens eine Gasanschluss über den Gastransportkanal mit dem einen oder mindestens einen Dichtmittelanschluss räumlich verbunden ist, wobei der eine Dichtmittelanschluss, der eine Gastransportkanal und der Dichtmitteltransportkanal bevorzugt mittels einer Drei-Wege-Verbindung räumlich miteinander verbunden sind, und/oder
• - eine Einheit zum Schutz der Kanüle
aufweist.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass das Dichtmittel direkt in den Reifen injiziert werden kann, sodass sich eine sehr gut kontrollierbare und sehr hohe Aerosolausbeute ergibt. Des Weiteren verstopft das Dichtmittel nicht das Reifenventil.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Injektionseinheit
• - über den Dichtmitteltransportkanal mit dem einen oder mindestens einen Dichtmittelanschluss und/oder dem einen oder mindestens einen Gasanschluss räumlich verbunden ist und/oder
• - eine Kanüle zur Erzeugung eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel umfasst, wobei die Kanüle bevorzugt
  • - einen Innendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm aufweist, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 2,5 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 2 mm, und/oder
  • - einen Außendurchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 9 mm aufweist, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 7 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 5 mm, aufweist.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass im Vergleich zu einer anderen erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung Leckagen in einem Luftreifen besonders gut abgedichtet werden können. Zudem garantieren vorteilhafterweise Kanülen mit den vorstehend beschriebenen Außendurchmessern, dass das zurückbleibende Loch nach dem Herausziehen der Injektionseinheit klein genug ist, sodass der Reifeninnendruck auch mit diesem Loch konstant gehalten werden kann oder zumindest solange konstant gehalten werden kann, bis der Fahrzeugluftreifen wieder in Bewegung gesetzt wird und somit das Loch durch verbleibendes Dichtmittel im Fahrzeugluftreifen abgedichtet wird. Daher ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Kanüle den Laufstreifen und nicht die Seitenwand des Fahrzeugluftreifens durchdringt, da Löcher in dem Laufstreifen beim Wiederanrollen des abgedichteten Fahrzeugluftreifens durch verbleibendes Dichtmittel im Fahrzeugluftreifen besser abgedichtet werden als Löcher in anderen Teilen des Fahrzeugluftreifens, wie beispielsweise den Seitenwänden.
• Außerdem konnte in einer kleine Untersuchungsreihe gezeigt werden, dass kleine Löcher, welche von Kanülen mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Außendurchmessern im Laufstreifen oder in der Seitenwand verursacht wurden, bei einem langsamen Herausziehend der Kanüle mit dem aus der Kanüle kommenden Aerosol abgedichtet werden konnte.
• Zudem garantieren vorteilhafterweise Kanülen
• - mit den vorstehend beschriebenen Innendurchmessern im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm oder von 0,1 mm bis 0,3 mm und
• - mit den vorstehend beschriebenen Außendurchmessern im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm beziehungsweise von 1 mm bis 3 mm,
dass bei einer großen Anzahl von Materialien, aus denen die Kanüle bestehen kann, immer eine ausreichende Härte zum Durchdringen einer vulkanisierten Kautschukmischung eines Reifens oder eine entsprechend Festigkeitsträgerlage vorliegt. Dies gilt insbesondere für vorstehend beschriebenen Kanülen in Kombination mit den nachstehend beschriebenen Materialien.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die eine Injektionseinheit oder zumindest eine der mindestens einen Injektionseinheit eine Kanüle umfasst, wobei die Kanüle bevorzugt eine Kanülenlänge von mindestens 10 mm aufweist, besonders bevorzugt von mindestens 50 mm, ganz besonders bevorzugt von mindestens 100 mm.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass im Vergleich zu einer anderen erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung Leckagen in einem Luftreifen besonders gut abgedichtet werden können und eine sehr große Anzahl an vulkanisierten Kautschukmischungen bzw. Festigkeitsträgerlagen in Reifen bis zum Reifeninnenraum durchdrungen werden können.
  Ein weiterer Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass das Dichtmittel direkt in den Reifen injiziert werden kann, sodass sich eine sehr gut kontrollierbare und sehr hohe Aerosolausbeute ergibt. Des Weiteren verstopft das Dichtmittel nicht das Reifenventil. zusätzlich wird das Dichtmitteleinfüllen vom Einfüllen der Druckluft entkoppelt. Dies ermöglicht einen einfacheren Umgang eines erfindungsgemäßen Systems zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen für den Benutzer.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Kanüle der Injektionseinheit ein Material umfasst oder aus einem Material besteht, wobei das Material ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Duroplasten. Bevorzugt sind hierbei als Material Edelstahllegierungen umfassen, besonders solche, welche entweder Chrom und Nickel oder Chrom, Nickel und Molybdän. Beispiele solcher besonders bevorzugten Chrom-/Nickellegierungen sind sowohl AISI303 oder WNr 1.4305 als auch AISI304 oder WNr 1.4301. Beispiele solcher besonders bevorzugten Chrom-/Nickel-/Molybdänlegierungen sind sowohl AISI316L oder WNr 1.4404 als auch AISI316LS oder WNr 1.4598.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass mit den vorstehend beschriebenen Materialien eine sehr große Anzahl an vulkanisierten Kautschukmischungen bzw. Festigkeitsträgerlagen in Reifen bis zum Reifeninnenraum durchdrungen werden können. Besonders gut durchdringen Kanülen vulkanisierte Kautschukmischungen bzw. Festigkeitsträgerlagen in Reifen, welche aus den Materialien vorstehend beschriebenen Materialien bestehen.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Verteilervorrichtung kein Verbindungselement zum Verbinden mit einem Reifenventil aufweist.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass eine erfindungsgemäße Verteilervorrichtung kein kompliziertes Verbindungselement, wie beispielsweise einen Tire Connector muss, um Aerosole in den Reifeninnenraum des Luftreifens zu bringen. Dies stellt zudem eine ausgesprochene Vereinfachung der Handhabung einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung im Gegensatz zu nicht erfindungsgemäßen Verteilervorrichtungen dar.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals im Bereich von 5 mm bis 8 mm liegt.
  Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei in dem Dichtmitteltransportkanal eine Dosiereinheit zum Dosieren der zur Verteilervorrichtung zugeführten Dichtmittelmenge aufweist, wobei die Dosiereinheit bevorzugt mindestens eine Zuführöffnung zum Zuführen des Dichtmittels aufweist, wobei die Dosiereinheit besonders bevorzugt so ausgebildet ist, dass die Anzahl der Zuführöffnungen und/oder der Durchmesser der einen oder der mindestens einen Zuführöffnung verändert werden kann.
• Überraschenderweise wurde im Rahmen eigener Untersuchungen festgestellt, dass sich ein Aerosol insbesondere dann herstellen lässt, wenn die der zu einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung zugeführte Dichtmittelmenge pro Zeiteinheit mittels eines genauen Dosierens begrenzt wird.
  Die Dosiereinheit einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung ist daher besonders bevorzugt eine Dosiereinheit zum Begrenzen der dem Dichtmitteltransportkanal zugeführten Dichtmittelmenge.
  Wird zu viel Dichtmittel auf einmal der Verteilervorrichtung zugeführt, so verringert sich die Aerosolausbeute erheblich oder es wird schlimmstenfalls kein Aerosol mehr gebildet. Dies kann dazu führen, dass das Dichtmittel in Form von großen, nicht schwebenden Dichtmitteltropfen in den Pannenreifen gelangt. Dies ist aus den folgenden drei Gründen weniger vorteilhaft:
1. 1. da auf diese Weise keine Leckagen abgedichtet werden können, welche sich nicht am tiefsten Punkt des Pannenreifens, dem Sammelpunkt der nicht schwebenden Topfen, befinden,
2. 2. da der Kompressor für eine längere Zeit zum Erreichen des Mindestdrucks betrieben werden muss und
3. 3. da nicht schwebenden Dichtmitteltropfen nicht zum Abdichten von Leckagen in den Seitenwänden geeignet sind.
Bevorzugt ist die Dosiereinheit so ausgebildet, wie sie in der Ausführungsform der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2018 219 038.0 auf Seite 14, Zeile 22 bis Seite 15, Zeile 10 oder Seite 16, Zeile 13 bis Seite 17, Zeile 3 definiert ist.
Die eine Zuführöffnung, mindestens eine der mehreren Zuführöffnungen oder sämtliche der Zuführöffnungen haben bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 10 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2 mm.
Insbesondere vorteilhaft ist eine vorstehend beschriebene Dosiereinheit deshalb, da sie in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Injektionseinheit ein noch feineres Aerosol bilden kann, um eine Leckage in einem Luftreifen noch besser abzudichten.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, welche dazu geeignet ist, die folgende Bedingung bzw. Formel (1) zu erfüllen: $$\frac{{\rho }_G\cdot {\nu }_G\cdot V_{DM}}{D\cdot {\gamma }_{DM}}\ge {10}^{-5}$$

  

  in der die folgende Parameter enthalten sind:

ρ_G:

Dichte des Transportgases bei 20°C [kg/m³];

ν_G:

Fließgeschwindigkeit der zur Verteilervorrichtung zugeführten Gas- bzw. Druckluftmenge [m/s], gemessen nach ASTM D3154 - 14;

V_DM:

Volumenstrom der zur Verteilervorrichtung zugeführten Dichtmittelmenge [m³/s], gemessen nach ISO 1217, Anhang C;

D:

Innendurchmesser der Kanüle der Injektionseinheit [m]

und

 

γ_DM :

Oberflächenspannung des Dichtmittels bei 20°C und Normaldruck [kg/s²], gemessen nach ASTM D1331 - 14 (Methode A).

• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass beim Einhalten der vorstehend beschriebenen Bedingungen der Formel (1) eine verbesserte Aerosolausbeute erreicht wird.
• Bevorzugt ist es daher, wenn die Formel (1) nicht nur einen Wert von über 10^-4 aufweist sondern von über 10^-3, besonders bevorzugt von über 10^-2, ganz besonders bevorzugt von über 10^-1, insbesondere ganz besonders bevorzugt von über 1, in besonders hohem Maße bevorzugt von über 10. Je größer das Ergebnis der linken Seite der Formel (1), desto höher ist in der Regel die Aerosolausbeute. Dies führt in der Regel dazu, dass der durchschnittliche oder mittlere Durchmesser der Dichtmitteltropfen im Aerosol kleiner ist. Es ist eine besonders große Leistung der vorliegenden Erfindung herausgefunden zu haben, dass beim Erzeugen des Aerosols die Oberflächenspannung des Dichtmittels in der in Formel (1) angegebenen Weise die Aerosolausbeute beeinflusst.
• Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das Verhältnis von dem Innendurchmesser der Kanüle der Injektionseinheit zu einem Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegt, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,5, besonders bevorzugt im Bereich von 0,07 bis 0,35.
  Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass eine besonders hohe Aerosolausbeute oder insbesondere ein besonders gutes Abdichten der Leckage des Luftreifens erzielt wird
• In besonders hohem Maße bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben, wobei die Verteilervorrichtung
• - einen Gasanschluss zum Anschließen an mindestens eine Druckluftquelle,
• - einen Dichtmittelanschluss zum Anschließen an mindestens einen Dichtmittelbehälter und
• - mindestens einem Kanal, wobei der eine Kanal ein Dichtmitteltransportkanal zum Transportieren einer Dispersion umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel ist,
umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verteilervorrichtung mindestens eine Injektionseinheit zum Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung oder einer Festigkeitsträgerlage für Fahrzeugreifenreifen aufweist, wobei die Injektionseinheit über den Dichtmitteltransportkanal mit dem Dichtmittelanschluss räumlich verbunden ist,
wobei
• - die Verteilervorrichtung zusätzlich einen zweiten Kanal in Form eines Gastransportkanal zum Transportieren von Druckluft oder einem anderen Gas aufweist, wobei der Gasanschluss über den Gastransportkanal mit dem Dichtmittelanschluss räumlich verbunden ist,
• - die Verteilervorrichtung zusätzlich eine Einheit zum Schutz der Kanüle aufweist,
• - die Injektionseinheit eine Kanüle zur Erzeugung eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch ein Dichtmittel umfasst, wobei die Kanüle
  • - eine Kanülenlänge von mindestens 60 mm aufweist,
  • - einen Innendurchmesser von mindestens 1 mm aufweist und
  • - einen Außendurchmesser von mindestens 0,2 mm aufweist, aufweist,
• - die Injektionseinheit ein Material umfasst oder aus einem Material besteht, wobei das Material ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Duroplasten,
• - die Verteilervorrichtung kein Verbindungselement zum Verbinden mit einem Reifenventil aufweist und
• - der Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals im Bereich von 5 mm bis 8 mm liegt.
• Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen gelten auch für sämtliche Aspekte eines nachstehend beschriebenen System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Systeme gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen.
• Die Erfindung betrifft auch ein System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen, umfassend
• - eine Verteilervorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben,
• - mindestens einen Kompressor zur Erzeugung eines Abdichtdrucks oder eines Pumpdrucks und
• - mindestens einen Dichtmittelbehälter zur Aufnahme eines Dichtmittels und/oder eines Gases.
Für den Betrieb des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Systems können weitere im Stand der Technik bekannte Dinge wie Schläuche und Leitungen, Schalt-, Steuer- und Anzeigeeinrichtungen vorliegen.
• Das erfindungsgemäße System kann dabei so eingerichtet sein, dass Dichtmittel aus dem Dichtmittelbehälter aufgrund der Schwerkraft und/oder aufgrund der Druckluft aus dem Kompressor durch die Dosiereinheit in die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung gelangt. Im letzteren Falle umfasst ein erfindungsgemäßes System bevorzugt ein Ventil zum Steuern des Druckluftstromes, wobei das Ventil so eingerichtet ist, dass es in einem Bypass-Modus die Druckluft direkt in den abzudichtenden Reifen führt und in einem Dichtmittelmodus die Druckluft zumindest teilweise zuerst in den Innenraums des Dichtmittelbehälters leitet, bevorzugt so leitet, dass die Druckluft zusammen mit dem Dichtmittel durch die Dosiereinheit befördert wird.
• Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen und eines erfindungsgemäßen Systems gelten auch für sämtliche Aspekte eines nachstehend beschriebenen Verfahrens zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verfahren gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen und eines erfindungsgemäßen Systems zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen, umfassend die folgenden Schritte:
1. A) Bereitstellen oder Herstellen eines Luftreifens mit Leckage und einer Verteilervorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben,
2. B) Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung des einen Luftreifens und/oder Festigkeitsträgerlagen des einen Luftreifens mit der Injektionseinheit der Verteilervorrichtung, wobei die vulkanisierte Kautschukmischung des einen Luftreifens bevorzugt die Seitenwand oder der Laufstreifen des einen Luftreifens ist,
3. C) Erzeugen eines Druckes von mehr als 1 bar innerhalb des einen Luftreifens mit Leckage und Leiten eines Aerosols in den einen Luftreifen mit Leckage mittels der Verteilervorrichtung,
4. D) zumindest teilweises Abdichten zumindest einer Leckage des einen Luftreifens, bevorzugt vollständiges Abdichten zumindest einer Leckage des einen Luftreifens, besonders bevorzugt vollständiges Abdichten sämtlicher Löcher des einen Luftreifens.
• Die in Schritt B) durchstochene unvulkanisierte Kautschukmischung und die Festigkeitsträgerlagen des einen Luftreifens sind bevorzugt der Laufstreifen und die dazugehörige Karkassenlage und/oder Gürtellage und/oder Spulbandagenlage.
• Wenn jedoch wie vorstehend beschrieben der Außendurchmesser der Kanüle der Injektionseinheit klein genug ist, so kann vorteilhafterweise auch die Seitenwand eines Luftreifens bestochen werden, um das Aerosol in dem Reifeninnenraum zubringen. Dies hat den Vorteil, dass die Handhabung für den Benutzer leichter ist, da die Seitenwand leichter mit einer solchen Kanüle zu durchdringen ist.
• Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, zusätzlich umfassend den folgenden Schritt C1):
• C1) Erzeugen eines Aerosols in der Verteilervorrichtung, bevorzugt beim Übergang vom Dichtmitteltransportkanals zur Kanüle der Injektionseinheit, und Leiten des Aerosols in den Luftreifen mit Leckage.
• Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Verteilervorrichtung eine vorstehend beschriebene Dosiereinheit zum Erzeugen eines Aerosols umfassend Gas und Dichtmittelpartikel umfasst und zusätzlich den folgenden Schritt C1) umfasst:
• C1) Verkleinern des mittleren Partikeldurchmessers des Aerosols in der Verteilervorrichtung, bevorzugt beim Übergang vom Dichtmitteltransportkanals zur Kanüle der Injektionseinheit, und Leiten des Aerosols mit dem kleineren mittleren Partikeldurchmesser in den Luftreifen mit Leckage.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass besonders vorteilhafte mittlere Partikeldurchmesser im Aerosol erreicht werden können, was die vorstehend beschriebenen Vorteile aufweist.
• Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei mindestens 50 Gew.-% der Aerosolpartikel des in Schritt C) in den Fahrzeugluftreifen mit Leckage geleiteten Aerosols einen Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 µm bis 500 µm aufweisen, bevorzugt im Bereich von 1 µm bis 120 µm.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Durchmesser der Aerosolpartikel oder der mittlere Partikeldurchmesser der Aerosolpartikel bevorzugt mit einem bekannten optischen Partikelzähler gemessen, besonders bevorzugt mit dem „GRIMM wide-range System“ der Firma „Grimm Aerosol Technik GmbH“ durchgeführt. Der mittlere Partikeldurchmesser ist ganz besonders bevorzugt das Zahlenmittel der verschiedenen Partikeldurchmesser der Aerosolpartikel.
• Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das in Schritt C) in den Luftreifen geleitete Aerosol aus einem Gas als kontinuierliche Phase, bevorzugt ist das Gas Luft, und aus Dichtmittelpartikeln besteht, bevorzugt sind die Dichtmittelpartikel Dichtmitteltröpfchen, wobei mindestens 10 Gew.-% der Dichtmittelpartikel des Aerosols einen maximalen von Durchmesser von 150 µm aufweisen, bezogen auf die Gesamtmasse des in den Luftreifen injizierten Dichtmittels. Besonders bevorzugt sind mindestens 30 Gew.-% der Dichtmittelpartikel des Aerosols einen maximalen von Durchmesser von 150 µm aufweisen, bezogen auf die Gesamtmasse des in den Luftreifen injizierten Dichtmittels. Ganz besonders bevorzugt sind mindestens 50 Gew.-% der Dichtmittelpartikel des Aerosols einen maximalen von Durchmesser von 150 µm aufweisen, bezogen auf die Gesamtmasse des in den Luftreifen injizierten Dichtmittels.
• Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts ist, dass
• - Aerosolpartikel wie vorstehend beschreiben oder wie davor beschrieben einen Fahrzeugluftreifen bzw. einen aufblasbaren technischen Gummiartikel besonders gut abdichten, und/oder
• - ein besonders hoher Anteil der Aerosolpartikel wie vorstehend beschreiben oder wie davor beschrieben zur Leckage transportiert werden können.
• Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen und eines erfindungsgemäßen Systems sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen gelten auch für sämtliche Aspekte einer nachstehend beschriebenen Verwendung und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verwendungen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einbringen eines Aerosols umfassend sowohl ein Gas als auch Dichtmittel in einen Fahrzeugluftreifen und eines erfindungsgemäßen Systems zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen.
• Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Injektionseinheit wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben
• - zur Erzeugung oder zum Leiten eines Aerosols innerhalb eines Fahrzeugluftreifens oder innerhalb eines Reifenschlauchs und/oder
• - zur Verringerung des Partikeldurchmessers von Aerosolpartikeln umfassend Dichtmittel oder bestehend aus Dichtmittel.
• Im Folgenden werden besonders vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung anhand weiterer Aspekte beschrieben, wobei sich diese Aspekte insbesondere auf eine vorstehend als bevorzugt oder als besonders bevorzugt beschriebene Vorrichtung mit einer Dosiereinheit beziehen und die Zahlen in den Klammern sich auf die Bezugszeichen in den angehängten Figuren beziehen:
1. 1. Verteilervorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols (8) umfassend sowohl Gas (10) als auch Dichtmittel (9), wobei die Verteilervorrichtung (1)
   • - mindestens einen Gasanschluss (2) zur Verbindung mit mindestens einer Druckluftquelle (11),
   • - mindestens einen Dichtmittelanschluss (3) zur Verbindung mit mindestens einem Dichtmittelbehälter (12) und
   • - ein oder mehr als ein Verbindungselement (4) zur Verbindung mit einem Fahrzeugluftreifen (16) oder mit einem aufblasbaren technischen Gummiartikel aufweist,
   dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilervorrichtung (1) eine Dosiereinheit (5) zum Dosieren der zur Verteilervorrichtung (1) zugeführten Dichtmittelmenge aufweist.
2. 2. Verteilervorrichtung nach Aspekt 1, wobei die Dosiereinheit (5) in oder an dem Dichtmittelanschluss (3) angeordnet ist und/oder die Verteilervorrichtung (1) einen Dichtmitteltransportkanal (6) zum Transport eines Aerosols (8) von der Dosiereinheit (5) zum einen oder mehr als einem Verbindungselement (4) aufweist.
3. 3. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die Dosiereinheit (5) mindestens eine Zuführöffnung (7) zum Zuführen eines Dichtmittels in die Verteilervorrichtung (1) aufweist und/oder die eine oder die mindestens eine Zuführöffnung (7) einen Durchmesser (13) im Bereich von 0,01 mm bis 10 mm, bevorzugt einen Durchmesser (13) Bereich von 0,1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt einen Durchmesser (13) im Bereich von 0,1 mm bis 1,5 mm, ganz besonders bevorzugt einen Durchmesser (13) im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm.
4. 4. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die Dosiereinheit (5) so ausgebildet ist, dass
   • - die Anzahl der Zuführöffnungen (7) und/oder der Durchmesser (13) der einen oder der mindestens einen Zuführöffnung (7) verändert werden kann,
   • - ein Aerosol (8) umfassend Dichtmitteltropfen (9) und ein Gas (10) entsteht, bevorzugt sodass ein Aerosol (8) umfassend Dichtmitteltropfen (9) und ein Gas (10) im Dichtmitteltransportkanal (6) der Verteilervorrichtung (1) entsteht, und/oder
   • - die Dosiergeschwindigkeit der zur Verteilervorrichtung (1) zugeführten Dichtmittelmenge eingestellt werden kann.
5. 5. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die Dosiereinheit (5) so ausgebildet ist, die folgende Bedingung bzw. Formel (2) zu erfüllen $$D_{mm}\cdot \sqrt[3]{a}\le 10mm$$
   
   in der die folgende Parameter enthalten sind:

   D_mm:

   Durchmesser (13) der Zuführöffnungen (7) [mm] und

   a:

   Anzahl der Zuführöffnungen (7).

6. 6. System zum Abdichten und Aufpumpen von Fahrzeugluftreifen (16), umfassend
   • - eine Verteilervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Aspekte,
   • - mindestens eine Druckluftquelle (11) zur Erzeugung eines Abdichtdrucks oder eines Pumpdrucks und
   • - mindestens einen Dichtmittelbehälter (12) zur Aufnahme eines Dichtmittels und/oder eines Gases (10).
7. 7. Verwendung einer Dosiereinheit (5) wie in einem der vorangehenden Aspekte definiert oder einer Verteilervorrichtung (1) wie in den Aspekten 1 bis 5 definiert oder eines Systems (15) wie in Aspekt 6 definiert
   • - zum Erzeugen eines Aerosols (8) umfassend Dichtmitteltropfen (9) und Gas (10), wobei das erzeugte Aerosol (8) bevorzugt in einen Fahrzeugluftreifen (16) oder in einen aufblasbaren technischen Gummiartikel geleitet wird, und/oder
   • - zum Erzeugen eines Aerosols (8) zum Abdichten von Fahrzeugluftreifen (16) oder aufblasbaren technischen Gummiartikel, wobei das erzeugte Aerosol (8) bevorzugt in einen Fahrzeugluftreifen (16) oder in einen aufblasbaren technischen Gummiartikel geleitet wird.
8. 8. Verfahren zum Abdichten von Fahrzeugluftreifen oder aufblasbaren technischen Gummiartikeln, umfassen die folgenden Schritte:
   1. A) Bereitstellen oder Herstellen
      • - eines Systems (15) wie in Aspekt 6 definiert,
      • - eines Dichtmittels in dem Dichtmittelbehälter (12) und
      • - eines Fahrzeugluftreifens (16) mit Leckage oder eines aufblasbaren technischen Gummiartikels mit Leckage,
   2. B) Leiten des Dichtmittels und einem Gas (10) wie beispielsweise Druckluft durch die Verteilervorrichtung (1) des Systems (15) in den Fahrzeugluftreifen (16) mit Leckage oder in den aufblasbaren technischen Gummiartikel mit Leckage,
   3. C) zumindest teilweises Abdichten des Fahrzeugluftreifens (16) mit Leckage oder des aufblasbaren technischen Gummiartikels mit Leckage.
9. 9. Verfahren nach Aspekt 8, wobei der Fahrzeugluftreifen (16) oder der aufblasbare technische Gummiartikel während des Schrittes C) und/oder zeitlich zwischen den Schritten B) und C) nicht bewegt wird, insbesondere nicht rotiert wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Aspekte 8 bis 9, wobei in Schritt B) durch Zuführen des Dichtmittels mittels der Dosiereinheit (5) in den Dichtmitteltransportkanal (6) ein Aerosol (8) bestehend aus Dichtmitteltropfen (9) und dem Gas (10) erzeugt wird.
11. 11. Verfahren nach Aspekt 10, wobei mindestens 50 Gew.-% der Aerosolpartikel (9) des in Schritt B) in den Fahrzeugluftreifen (16) mit Leckage oder in den aufblasbaren technischen Gummiartikel mit Leckage geleiteten Aerosols (8) einen Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 µm bis 500 µm aufweisen, bevorzugt im Bereich von 1 µm bis 100 µm.
12. 12. Verfahren nach einem der Aspekte 8 bis 11, wobei während Schritt C)
    • - der Abdichtdruck im Fahrzeugluftreifen (16) zumindest teilweise im Bereich von 0,5 bar bis 3 bar liegt
    und/oder
    • - der hydrodynamischen Druck des Volumenstroms des Aerosols (8) im Dichtmitteltransportkanal (6) zumindest teilweise im Bereich von 0,2 bar bis 8 bar liegt.
• Figurenliste
• Es zeigt:
• 1: Ansicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Injektionseinheit einer Verteilervorrichtung mit Schutzkappe
• 2: Ansicht auf ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes System zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen
• 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Injektionseinheit 4 einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung 1, wobei die Injektionseinheit 4 eine Kanüle 5, eine Verbindungseinheit 23 zum Verbinden des Dichtmitteltransportkanals 5 mit der Injektionseinheit 4, ein Druckablassventil 26 und eine Führungseinheit 13 zur Kraftanwendung auf die Injektionseinheit 4 umfasst. Die Führungseinheit 13 ist bevorzugt aus einem festen Material wie Duroplasten oder Metallen, damit eine ausreichend große Kraftübertragung zum Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung einer Seitenwand 18 eines Fahrzeugreifenreifens 16 mittel der Kanüle 5 garantiert werden kann. Bevorzugt ist vor dem Gebrauch der Injektionseinheit 4 eine Schutzkappe 7 zum Schutz der Kanüle 5 an der Injektionseinheit 4 angebracht, damit die Kanüle 5 vor Gebrauch vorteilhafterweise nicht beschädigt wird.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 15 in einer Ausführungsform. Das erfindungsgemäße System 15 umfasst dabei einen Kompressor 11 als Druckluftquelle, welche Druckluft 10 zur erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung 1 führt, und die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung 1 selbst sowie einen Dichtmittelbehälter 12.
  In 2 ist das erfindungsgemäße System 15 nicht im Aufpumpmodus zum Aufpumpen des Fahrzeugluftreifens 16, sondern im Abdichtmodus dargestellt. Das erfindungsgemäße System 15 kann vom Aufpumpmodus manuell mittels des Drehventils 27 in den Abdichtmodus versetzt werden. Bei letzterem Modus wird die Druckluft 10 durch einen Druckluftkanal 25 mit einem Gasanschluss 2 vom Kompressor 11 zur erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung 1 geleitet und trifft dort im am Dichtmittelanschluss 3 angebrachten Dichtmittelbehälter 12 auf das Dichtmittel 21. Das Dichtmittel 21 wird zusammen mit der Druckluft 11 zum Dichtmitteltransportkanal 6 in Transportrichtung 28 über die Injektionseinheit 4 in den Innenraum 17 des Fahrzeugluftreifens 16 geführt. Im Innenraum 17 des Fahrzeugluftreifens 16 angekommen wird beim Austritt aus der Kanüle 5 ein Aerosol 9 erstellt, welches einen Abdichtdruck im Fahrzeugluftreifen 16 erzeugt und somit vorher vorhandene Luft durch die Leckage verdrängt. Dieser Vorgang geschieht solange bis das Aerosol 8 zur Leckage gelangt. Aufgrund der Strömungsveränderungen an der Leckage setzt sich dann ein Teil der Aerosolpartikel 9 an der Oberfläche der Leckage ab und dichtet die Leckage somit zumindest teilweise ab. Je nachdem wieviel Aerosol 8 die Leckage erreicht, kann sich dieser Prozess unter Umständen sogar so lange fortsetzen, bis die Leckage vollständig mit Dichtmittel 21, welches über das Aerosol 8 zur Leckage gelangt ist, abgedichtet wird. Nach dem zumindest teilweisen Abdichten kann die Kanüle 5 aus dem zumindest teilweise abgedichteten Fahrzeugluftreifen 16 herausgezogen werden, während immer noch Aerosol 8 gebildet wird. Dies bewirkt ein zumindest teilweises Abdichten des durch die Kanüle 5 entstandenen Lochs im Fahrzeugluftreifen 16.
• Bezugszeichenliste

1

erfindungsgemäße Verteilervorrichtung

2

Gasanschluss

3

Dichtmittelanschluss

4

Injektionseinheit

5

Kanüle

6

Dichtmitteltransportkanal

7

Einheit zum Schutz der Kanüle; Schutzkappe für die Kanüle

8

Aerosols

9

Aerosolpartikel; Aerosoltropfen; Dichtmitteltropfen; Dichtmittelpartikel

10

Gas; Transportgas; Druckluft

11

Druckluftquelle; Kompressor

12

Dichtmittelbehälter

13

Führungseinheit zur Kraftanwendung auf die Injektionseinheit

14

Kanal zum Transportieren von Druckluft und Dichtmittel in den Dichtmitteltransportkanal

15

erfindungsgemäßes System zum Abdichten und Aufpumpen von Fahrzeugluftreifen

16

Fahrzeugluftreifen mit Leckage; aufblasbarer technischer Gummiartikel mit Leckage

17

Innenraum des Fahrzeugluftreifens

18

Seitenwand des Fahrzeugluftreifens

19

Felge

20

Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens

21

Dichtmittel

22

Dispersion aus Dichtmittel und Gas

23

Verbindungseinheit zum Verbinden des Dichtmitteltransportkanals mit der Inj ektionseinheit

24

Schraubverschluss zum Verbinden der Verbindungseinheit mit der Kanüle

25

Gastransportkanal; Druckluftkanal

26

Druckablassventil

27

Drehventil

28

Transportrichtung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102016209302 A1 [0006]
• DE 102018219038 [0032]

Claims (14)

1. Verteilervorrichtung zur Einbringen eines Aerosols (8) umfassend sowohl ein Gas (10) als auch Dichtmittel (21) in einen Fahrzeugluftreifen (16), wobei die Verteilervorrichtung (1) - mindestens einen Gasanschluss (2) zum Anschließen an mindestens eine Druckluftquelle (11), - mindestens einen Dichtmittelanschluss (3) zum Anschließen an mindestens einen Dichtmittelbehälter (12) und - mindestens einen Kanal (14), wobei der eine Kanal (14) ein Dichtmitteltransportkanal (6) zum Transportieren einer Dispersion (22) umfassend sowohl ein Gas (10) als auch ein Dichtmittel (21) ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilervorrichtung (1) mindestens eine Injektionseinheit (4) zum Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung (18, 20) und/oder einer Festigkeitsträgerlage für Fahrzeugreifenreifen (16) aufweist.
2. Verteilervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verteilervorrichtung (1) zusätzlich - einen zweiten Kanal (14) in Form eines Gastransportkanal (25) zum Transportieren von Druckluft (10) oder einem anderen Gas aufweist, wobei der eine oder mindestens eine Gasanschluss (2) über den Gastransportkanal (25) mit dem einen oder mindestens einen Dichtmittelanschluss (3) räumlich verbunden ist, und/oder - eine Einheit (7) zum Schutz der Kanüle (5) aufweist.
3. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Injektionseinheit (4) - über den Dichtmitteltransportkanal (6) mit dem einen oder mindestens einen Dichtmittelanschluss (3) und/oder dem einen oder mindestens einen Gasanschluss (2) räumlich verbunden ist und/oder - eine Kanüle (5) zur Erzeugung eines Aerosols (8) umfassend sowohl ein Gas (10) als auch ein Dichtmittel (21) umfasst, wobei die Kanüle (5) bevorzugt - einen Innendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm aufweist, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 2,5 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 2 mm, und/oder - einen Außendurchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 9 mm aufweist, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 7 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 5 mm, aufweist.
4. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die eine Injektionseinheit (4) oder zumindest eine der mindestens einen Injektionseinheit (4) eine Kanüle (5) umfasst, wobei die Kanüle (5) bevorzugt eine Kanülenlänge von mindestens 10 mm aufweist, besonders bevorzugt von mindestens 50 mm, ganz besonders bevorzugt von mindestens 100 mm.
5. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kanüle der Injektionseinheit (4) ein Material umfasst oder aus einem Material besteht, wobei das Material ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Metall und Duroplasten.
6. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verteilervorrichtung (1) kein Verbindungselement zum Verbinden mit einem Reifenventil aufweist.
7. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals (6) im Bereich von 5 mm bis 8 mm liegt.
8. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Dichtmitteltransportkanal (6) eine Dosiereinheit zum Dosieren der zur Verteilervorrichtung zugeführten Dichtmittelmenge aufweist, wobei die Dosiereinheit bevorzugt mindestens eine Zuführöffnung zum Zuführen des Dichtmittels aufweist, wobei die Dosiereinheit besonders bevorzugt so ausgebildet ist, dass die Anzahl der Zuführöffnungen und/oder der Durchmesser der einen oder der mindestens einen Zuführöffnung verändert werden kann.
9. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche dazu geeignet ist, die folgende Bedingung bzw. Formel (1) zu erfüllen: $$\frac{{\rho }_G\cdot {\nu }_G\cdot V_{DM}}{D\cdot {\gamma }_{DM}}\ge {10}^{-5}$$

   

   in der die folgende Parameter enthalten sind: ρ_G: Dichte des Transportgases (10) bei 20°C [kg/m³]; ν_G: Fließgeschwindigkeit der zur Verteilervorrichtung (1) zugeführten Gas- bzw. Druckluftmenge [m/s], gemessen nach ASTM D3154 - 14; V_DM: Volumenstrom der zur Verteilervorrichtung (1) zugeführten Dichtmittelmenge [m³/s], gemessen nach ISO 1217, Anhang C; D: Innendurchmesser der Kanüle (5) der Injektionseinheit (4) [m] und γ_DM : Oberflächenspannung des Dichtmittels (21) bei 20°C und Normaldruck [kg/s²], gemessen nach ASTM D1331 - 14 (Methode A).
10. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis von dem Innendurchmesser der Kanüle (5) der Injektionseinheit (4) zu einem Innendurchmesser des Dichtmitteltransportkanals (6) im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegt, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,5, besonders bevorzugt im Bereich von 0,07 bis 0,35.
11. System zum Abdichten und Aufpumpen von Luftreifen (16), umfassend - eine Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, - mindestens eine Druckluftquelle (11) zur Erzeugung eines Abdichtdrucks oder eines Pumpdrucks und - mindestens einen Dichtmittelbehälter (12) zur Aufnahme eines Dichtmittels (21) und/oder eines Gases (10).
12. Verfahren zum zumindest teilweisen Abdichten einer Leckage in einem Luftreifen (16), umfassend die folgenden Schritte: A) Bereitstellen oder Herstellen eines Luftreifens (16) mit Leckage und einer Verteilervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10 oder eines Systems nach Anspruch 11, B) Durchstechen einer vulkanisierten Kautschukmischung (18, 20) des einen Luftreifens (16) und/oder Festigkeitsträgerlagen des einen Luftreifens (16) mit der Injektionseinheit (4) der Verteilervorrichtung (1), C) Erzeugen eines Druckes von mehr als 1 bar innerhalb des einen Luftreifens (16) mit Leckage und Leiten eines Aerosols (8) in den einen Luftreifen (16) mit Leckage mittels der Verteilervorrichtung (1), D) zumindest teilweises Abdichten zumindest einer Leckage des einen Luftreifens (16).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das in Schritt C) in den Luftreifen (16) geleitete Aerosol (8) aus einem Gas (10) als kontinuierliche Phase, bevorzugt ist das Gas (10) Luft, und aus Dichtmittelpartikeln (9) besteht, wobei mindestens 10 Gew.-% der Dichtmittelpartikel (9) des Aerosols (8) einen maximalen von Durchmesser von 150 µm aufweisen, bezogen auf die Gesamtmasse des in den Luftreifen (16) injizierten Dichtmittels (21).
14. Verwendung einer Injektionseinheit (4) wie in einem der Ansprüche 1 bis 10 definiert - zur Erzeugung oder zum Leiten eines Aerosols (8) innerhalb eines Fahrzeugluftreifens (16) oder innerhalb eines Reifenschlauchs und/oder - zur Verringerung des Partikeldurchmessers von Aerosolpartikeln (9) umfassend Dichtmittel (21) oder bestehend aus Dichtmittel (21).

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