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Pflaster für die Reparatur von Fahrzeugreifen Die Erfindung betrifft
ein Pflaster für die Reparatur von Fahrzeugreifen, das aus einem in vulkanisiertem
oder unvulkanisiertem Kautschuk eingebetteten Verstärkungskern aus einzelnen Lagen
gummierter Cordfadenstreifen, die so übereinanderliegen, daß die Richtungen ihrer
Cordfäden einen Winkel zueinander bilden, und aus einer gummierten Vollgewebelage
besteht. Derartige Pflaster sollen eine Schadensstelle an dem Reifen, z. B. ein
Loch oder einen Riß, nach entsprechender, bekannter Vorbereitung abdecken und den
durch die Schadensstelle unterbrochenen Aufbau der den Reifen verstärkenden Karkasse
überbrücken. Bekannte Reifenpflaster weisen, was Form und Aufbau anbetrifft, die
gleichen Grundmerkmale auf. Sie bestehen aus einem aus vulkanisiertem oder unvulkanisiertem
Kautschuk gebildeten Pflasterkörper, der in sich je nach Pflastergröße mehrere
Verstärkungseinlagen birgt, und gegebenenfalls aus einer an der zur Aufbringung
bestimmten Fläche angebrachten sogenannten Verbindungsschicht aus unvulkanisiertem
Kautschuk, die ün Wege der Warm- oder Kaltvulkanisation die feste Verbindung zwischen
dem Pflasterkörper und dem zu reparierenden Reifen schafft.
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Die Festigkeit des Pflasterkörpers wird durch die Verstärkungseinlagen
aus gummiertem Cordfadenstoff, d. h. durch die in die Gummimasse eingebetteten,
parallel nebeneinandeiliegenden Cordfäden der einzelnen Lagen bestimmt, und in dem
Bestreben, in mehreren Richtungen die Zugfestigkeit der Cordfäden auszunutzen, bilden
jeweils zwei Cordlagen ,einen Kreuzverband, in dem die Fadenrichtung der einen Lage
die der anderen kreuzt. Durch den so geschaffenen, in einem Pflaster oft mehrmals
übereinander verwendeten Kreuzverband soll die Festigkeit erreicht werden, die den
auftretenden Zugbeanspruchungen standhält und die das Entstehen von Beulen durch
den Innendruck des Reifens verhindert.
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Da für große Schadensstellen und Reifen verhältnismäßig viele Verstärkungslagen
aus Cordfadenstoff übereinander für erforderlich angesehen werden, werden die Pflaster
verhältnismäßig stark und umfangreich. Die damit verbundene große Masse führt zu
Unwucht des Reifens und zu unerwünschten hohen Temperaturen an der Schadensstelle.
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Um die Stärke der Pflaster und damit deren Gewicht zu vermindern,
ist es bereits bekannt, mehrere der sonst für erforderlich angesehenen Verstärkungslagen
aus Cordfadenstoff durch eine Verfestigungsauflage aus einem Gewebe, z. B. Kunststoffgewebe,
deren Durchmesser wesentlich geringer als der des Pflasterkernes aus Cordfadenstofflagen
ist, zu ersetzen. Man hat früher auch schon versucht, die Festigkeit des Pflasterkörpers
durch Verstärkungseinlagen aus Metallgeflecht zu erhöhen. Derartige Pflaster konnten
sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen, weil das unterschiedliche
- Dehnungsverhalten zwischen dem Drahtgeflecht und dem das Geflecht aufnehmenden
Kautschuk zur Trennung von beiden führt. Außerdem muß ein die Schadensstelle fest
verschließendes Reparaturpflaster eine gewisse Dehnung vor allem in seinen Randzonen
aufweisen, weil auf das Pflaster im Fahrbetrieb infolge der Walkbewegungen des Reifens
eine ständig wechselnde Zug- und Schubspannung ausgeübt wird.
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Pflaster mit Verstärkungseinlagen aus Cordfadenstoff weisen in Richtung
der Fäden eine hohe Zugfestigkeit auf, die an und für sich erwünscht ist, während
in einer Richtung rechtwinklig hierzu der Cordfadenstoff eine sehr hohe Dehnung
besitzt, da jeder in dieser Richtung angreifende Zug nur von der die Cordfäden verbindenden
Gummierung aufgenommen werden kann. Da jedoch die auf einen gefahrenen Reifen wirkenden
und damit sich auch auf ein geheiztes Pflaster übertragenden Zug- und Schubbeanspruchungen
sehr komplexer Natur sind, weil sie nicht nur durch das Abrollen des Reifens auf
der Fahrbahn in Umfangsrichtung, sondern auch durch ein Breitdrücken desselben an
der Fahrbahnoberfläche und insbesondere beim Durchfahren
von Kurven
durch auftretende Seitendrücke erzeugt werden, entstehen insbesondere an den Rändern
der Verstärkungseinlagen häufig Beanspruchungen, denen die die Cordfäden zusammenhaltende
Gummierung nicht gewachsen ist. Es bilden sich überall dort, wo sich nur eine Cordlage
befindet, also insbesondere an den Rändern der Verstärkungseinlagen, Einrisse. Die
Gefahr der Rißbildung bei den bekannten Pflastern wird noch dadurch erhöht, daß
an den Randstellen die Gummieinbettung eine weitaus höhere Dehnung hat als der Cordfadenftoff.
Die auf die Ränder wirkende Kraft kann zum Reißen einzelner Cordfäden führen oder
dazu, daß sich der gesamte Verband bzw. eine einzelne Verstärkungslage vom Hüllgummi
trennt. Besonders gefährdete Stellen sind bei all den Pflastern, die einen kreuz-oder
sternförmig aufgebauten Verstärkungskern besitzen, auch die Ecken, die mehrere übereinandergelegte.Lagen
einschließen. Derartige Einrisse, die sich -naturgemäß in kurzer Zeit auch auf den
die Verstärkungseinlagen einhüllenden Gummi des Pflasterkörpers übertragen,
können den im Reifen gefahrenen Schlauch scheuern oder einzwicken, was zum Aufreißen
-des Schlauches und Platzen des Reifens führen kann. Außerdem löst sich das Pflaster,
sofern irgendein Einriß aufgetreten ist, vom Rand aus nach innen auf. Aber auch
bei schlauchlosen Reifen wird die R - andablösung des Pflasters als Nachteil
angesehen, weil Luft in die Karkasse eindringen kann, die die Gewebelagen trennt
und schließlich Protektorlösung hervorruft. Es ist bekannt, derartige Einrisse dadurch
zu verhindern, daß man die einzelnen Cordlagen kreuzweise, aber in zwei senkrecht
zueinanderstehenden Richtungen asymmetrisch anordnet. Dadurch verläuft der übergang
von der größten Stärke des Pflasters in der Mitte bis zum Rand in der durch die
inneren Ecken gehenden Symmetrieachse flacher, wodurch weniger Spannungen verursacht
werden. Der asymmetrische Aufbau des Verstärkungskernes ist jedoch schwieriger in
der Herstellung, und außerdem kommt es nicht allein darauf an, die Spannungen zu
verringern, sondern vor allem auch darauf, ihre schädlichen Auswirkungen auszuschalten.
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Einrisse in den Verstärkungslagen aus Cordfadenstoff und gegebenenfalls
auch eine Trennung derselben innerhalb des Aufbaus des Verstärkungskernes werden
ferner durch eine als »Scherwirkung« bezeichnete Beanspruchung des Pflasters an
der Schadensstelle begünstigt, so daß die in verschiedenen Richtungen wirkenden
Schub- und Zugbeanspruchungen -innerhalb der Verstärkungseinlagen, in denen die
Cordfäden quer nur durch Gummi zusammengehalten sind, zu einer Parallelverschiebung
derselben führen können. Beispielsweise wird dabei eine als Rechteck ausgebildete
Verstärkungslage in ein Parallelogramm mit ständig wechselnder Schräge der Schmalseiten
übergeführt. Diese Scherwirkung, der auch in gewissem Sinne die Verstärkungslagen
der Karkasse eines Reifens ausgesetzt sind, ist besonders stark an einer Schadensstelle,
weil dort der Verstärkungsverband im Reifen unterbrochen ist. Diese Scherwirkung
erhöht auch die an der Schadensstelle auftretende örtliche Erwärmung, die bekanntermaßen
schädlich ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung
der vorstehend angegebenen Nachteile ein Reparaturpflaster zu schaffen, bei dem
die in der Randzone des Verstärkungskernes in den Cordlagen und der sie einhüllenden
Gummischichteil entstehenden überhöhten Dehnungen vermindert sowie die schädlichen
Auswirkungen überhöhter Spannungen, die zum Einreißen der Verstärkungslagen führen
können, verhindert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gummierte
Vollgewebelage den Verstärkungskern in an sich bekannter Weise allseitig überragt.
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Die Erfindung ist in den anliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht
auf einen Pflasterkörper nach der Erfindung einfacher Ausführungsfonn ohne Decklage,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Pflasterkörper anderer Ausführungsform
ohne Decklage, F i g. 3 eine Draufsicht auf einen weiterhin abgewandelten
Pflasterkörper, bei dem die einzelnen Lagen von rechts nach links fortlaufend abgehoben
sind, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines in an sich bekannter Weise
bombiert gestalteten fertigen Pflasters.
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In F i g. 1 ist mit 1 ein Verstärkungskern bezeichnet.
Dieser besteht aus zwei rechtwinklig übereinandergelegten Verstärkungslagen 2 und
3 aus Cordfadenstoff. Die einzelnen Cordfäden sind in der Lage
3 mit 4 bezeichnet. Rechtwinklig zur Richtung der Cordfäden' wird der Zusammenhalt
durch die die Zwischenräume ausfüllende Gununierung aufrechterhalten. Die Schmalseiten
der Verstärkungslagen 2 und 3 können, wie bei 5 dargestellt, in an
sich bekannter Weise stark abgerundet ausgebildet sein, um auf diese Weise Spannungsspitzen
zu vermeiden.
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Dieser Verstärkungskern 1 in Form eines Kreuzverbandes liegt
auf einer Lage aus gummiertem Gewebe 6 auf. Das aus Kette und Schuß bestehende
Gewebe ist schematisch bei 7 dargestellt und nachstehend »Vollgewebelage«
genannt. Sie ist an ihrem Umfang 8 rosettenförmig gestaltet. Die Vollgewebelage
6 ihrerseits liegt auf einer die Außenkontur des Pflasters bestimmenden Gummiunterlage
9 auf. Eine ebensolche hat man sich als Decklage vorzustellen. Falls ein
vulkanisiertes Pflaster für die Kaltvulkanisation hergestellt werden soll, sind
alle Lagen bei der Herstellung des Pflasters in bekannter Weise in Mulden oder im
Wickel zusammenvulkanisiert und ergeben einen Pflasterkörper bzw. zusammen mit der
Verbindungsschicht ein Pflaster im Querschnitt bombierter Form mit einem auf Null
auslaufenden Rand.
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Während Cordfadenstoff in der Richtung seiner Fäden eine hohe Zugfestigkeit
und geringe Dehnung und quer zu dieser Richtung umgekehrt eine geringere Zugfestigkeit
und hohe Dehnung aufweist, kann eine Vollgewebelage so hergestellt werden, daß sie
in zwei zueinander senkrechten Richtungen gleiche Zugfestigkeit und Dehnung besitzt.
Durch die Kombination von Lagen aus gummiertem Cordfadenstoff und den Verstärkungskern
allseitig überragender gummierter Vollgewebelage wird erreicht, daß an den Rändern
der Cordlagen und in den Ecken 10
auftretende überbeanspruchungen nicht zu
schädlichen zerstörenden Spannungsspitzen führen können, diese Spannungen vielmehr
von dem Gewebe 7
aufgenommen werden, das infolge seiner in
verschiedenen Richtungen möglichen Dehnungsfähigkeit zur Aufnahme derselben geeignet
ist. Seitliche Spreizungen der nur in Gummi eingebetteten Cordfäden außerhalb des
Kreuzverbandes werden wesentlich herabgemindert, eventuell eintretendes Herausreißen
der Cordfäden aus dem Gummi wird unterbunden, und es treten weniger Bewegungen und
weniger Erwärmungen an der Schadensstelle auf. Die Vollgewebelage weist zweckmäßig
eine dem Hüllgummi angepaßte Dehnungsfähigkeit auf.
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Darüber hinaus macht die Erfindung derartige Pflaster auch für den
Einbau in sogenannte Gürtelreifen geeignet. Diese Art Reifen enthält eine oder mehrere
untere Gürtellagen, bei denen die Fadenrichtung von Wulst zu Wulst geht, bei denen
also die Fäden in Ebenen liegen, die durch die Achsen gehen und eine oder mehrere
Laufflächenlagen, deren Fäden in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die guten Fahreigenschaften
dieser Reifen ergeben sich zum Teil daraus, daß die parallel in der Gürtel-und Laufflächenlage
liegenden Fäden sich beim Ab-
rollen des Reifens und Breitdrücken auf der
Fahrbahn infolge der Dehnungsmöglichkeit des sie verbindenden Kautschuks spreizen.
Bei Einbau eines normalen Kreuzpflasters würde die Schadensstelle nicht in genügender
Weise zusammengehalten werden können, da derartige Reifen zwischen den Lagen eine
wesentlich größere Dehnung als normale Reifen und in der Übergangszone von der Lauffläche
zur Wulst eine größere Walkungsneigung aufweisen.
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F i g. 2 zeigt den Aufbau eines Pflasterkörpers, bei dem der
Verstärkungskern aus mehreren gekreuzten Verstärkungslagen aus Cordfadenstoff, mit
11 und 12 bezeichnet, aufgebaut ist. Der Aufbau unterscheidet sich gegenüber
dem nach F i g. 1 ferner dadurch, daß in diesem Fall auch die mit
13 bezeichnete Vollgewebelage aus einzelnen Vollgewebestreifen
14a, 14b usw. aufgebaut ist, deren stark abgerundete Schmalseiten
15 eine rosettenförmige Außenkontur ergeben. Auf diese Weise werden die bevorzugten
Richtungen der Festigkeit und Dehnungsmöglichkeit, bestimmt durch die Richtung der
Kett- und Schußfäden, über die gesamte Fläche gleichmäßig verteilt, wodurch sich
gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausbildungsmöglichkeit eine noch wesentlich
erhöhte Bereitschaft, die an den Kreuzlagen aus Cordfadenstoff 11 und 12
angreifenden Beanspruchungen aufzunehmen, ergibt.
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Eine noch weiter abgewandelte Ausführungsform zeigt F i
g. 3, bei der eine oder mehrere der gummierten Vollgewebelagen in den Verstärkungskern
eingelagert sind. Hierzu werden zunächst auf der nur aus Kautschuk bestehenden,
in diesem Fall kreisförmig ausgebildeten Unterlage 16 zwei sich rechtwinklig
kreuzende Verstärkungslagen 17 und 18 aus Cordfadenstoff aufgelegt.
über diesen ist die mit 19
bezeichnete Vollgewebelage gelegt, die auch in
diesem Fall aus einzelnen Streifen 20a, 20b usw. aufgebaut ist. Auf dieser
schließlich ruht das obere Verstärkungskreuz, bestehend aus den kreuzweise übereinandergelegten
Streifen 21 und 22 aus Cordfadenstoff, so daß die Vollgewebelage ein spannungsableitendes
und versteifendes Zwischenglied zwischen den Kreuzlagen 17, 18 und 21, 22
bildet. Den oberen Abschluß bildet eine ebenfalls aus Kautschuk bestehende Decklage
23. Alle Lagen werden bei der Herstellung eines vulkanisierten Pflasters
durch Vulkanisation miteinander verbunden und ergeben, da die Zahl der übereinanderliegenden
Lagen von der Mitte nach außen abnimmt, einen im Querschnitt linsenförmigen oder
bombierten Pflasterkörper.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind die Verstärkungslagen
17 und 18, die der Schadensstelle bei eingebautem Pflaster am nächsten
liegen, breiter ausgeführt als die obenliegenden Lagen 21 und 22.
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Im übrigen läßt die Erfindung viele Kombinationsmöglichkeiten der
gegenseitigen Zuordnung der Cordlagen und Vollgewebelagen zu. So kann z. B. der
Verstärkungskörper aus Cordlagen ein- oder beidseitig mit einer Vollgewebelage abgedeckt
sein, oder die Gewebelagen können zwischen den Cordlagen liegen. Die Gewebelagen
können im Durchmesser je nach den ihr zugeordneten Cordlagen verschieden
groß sein. Außerdem können die Vollgewebelagen selbst auch aus mehreren übereinandergelegten
Vollgeweben bestehen. Entscheidend ist, daß die Cordfäden an ihren freien Rändern
durch Gewebe verfestigt werden und daß hier eine spannungsableitende und -aufnehmende
Schicht vorhanden ist.
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Auch Pflaster nach der Erfindung können gemäß F i g. 4 zur
Vermeidung von Verzerrungen beim Einvulkanisieren in an sich bekannter Weise in
Anpassung an die gekrümmte Auflagefläche im Innern des Reifens bombiert ausgeführt
sein. Um das Pflaster auf die vorbereitete Schadensstelle besser aufsetzen zu können,
können in an sich bekannter Weise aus Leinwand od. dgl. bestehende Greiferlaschen
24 vorgesehen sein, die so angeordnet sind, daß sie die Richtung der Cordfäden derjenigen
Lage angeben, die nach dem Einbau des Pflasters der Reifeninnenwandung am nächsten
liegen soll.