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Reifenerneuerungsverfahren
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Die heute bekannten Verfahren zur Reifenerneuerung lassen sich in
zwei Gruppen einteilen, nämlich die sogenannten Kalt-und die Warmverfahren.
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Nach dem Kaltverfahren arbeiten diejenigen Erneuerer, die das sog.
"Bandag", "Vakuum Vulk" oder "Harrelson"-Verfahren anwenden. Die Vulkanisierungstemperatur
beim Kaltverfahren liegt bei etwa 99"C (vergl. US-PSen 2 976 910, 3 136 673, 3 326
709, 4 075 047).
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Andere Verfahrensweisen arbeiten nach dem Warmverfahren mit Vulkanisierungstemperaturen
von etwa 1510C. Das sog.
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Warmverfahren wird schon seit langem verwendet und ist gut bekannt.
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Diejenigen, die sich des Kaltverfahrens bedienen, verwenden einen
völlig vorvulkanisierten profilierten Laufflächenstreifen
und eine
Vulkanisierungstemperatur von etwa 990C. Durch diese Verfahrensweise wird angeblich
die Karkasse, die erneuert werden muß, dadurch sowohl vor hohen Temperaturen und
vor Gummialterung, als auch vor Degradierung und Verfallen der mechanischen Eigenschaften
geschützt.
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Solche Uberlegungen waren für ältere Reifenkonstruktionen berechtigt,
die in ihren Karkassen Textileinlagen aus Baumwolle, Rayon, Nylon u.a. hatten.
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Heutige moderne Luftreifen, insbesondere solche für Lastkraftwagen
und Autobusse, werden ausschließlich aus Stahlcord und solchen Gummimischungen gebaut,
die gegen Ermüdungsprozesse beständig sind.
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Deswegen ist es unökonomisch, das Vulkanisierungsverfahren bei einer
Temperatur von 990C über eine Zeitdauer von 4,5 bis 5 Stunden auszuführen. Wegen
des zu langen Vulkanisierprozesses werden nämlich zwangsläufig die Herstellungskapazitäten
vermindert.
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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 Vulkanisierungskessel
oder in einer Presse zusammen mit dem Verbinden mit der Karkasse ausgeführt. Dadurch
wird der Energieverbrauch bei der Zubereitung 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.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollkommen neuartiges
verbessertes Verfahren zur Reifenerneuerung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man auf eine
aufgerauhte Karkasse, die auf eine Felge mit hohen Schultern montiert wird, ein
Klebemittel und eine gut klebende Rohmischungsplatte in der Laufflächenbreite aufträgt
und darauf einen Laufflächenstreifen anlegt, der nicht vollkommen bis zum Optimum
vorvulkanisiert wurde, sondern nur in der Weise, daß er eine konstante Form behält,
nicht porös ist und gut aufgerauht werden kann, und daß man über den Laufflächenstreifen
einen Gummimantel mit einer Vakuumpumpe'und einem Ventil aufbringt, eine Entlüftung
durchführt und schließlich in einzelnen Pressen oder in einem Autoklaven die endgültige
Vulkanisierung des Laufflächenstreifens und sein Verbinden mit der Karkasse durchführt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, welches als "halbkaltes" Verfahren
bezeichnet werden kann, umfa& folgende Schritte: a) Ein profilierter Laufflächenstreifen
wird nicht vollständig bis zum Optimum vorvulkanisiert, sondern dermalen, daß er
eine stabile Form behält, nicht porös ist und gut aufgerauht werden kann.
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b) Dieser Laufflächenstreifen wird mittels eines Klebemittels und
einer Rohmischung in der Form einer gut klebenden Platte auf die vorher aufgerauhte
Karkasse angebracht.
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c) Die Karkasse wird auf eine Hochschulterfelge montiert.
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Innerhalb der Karkasse wird ein Luftschlauch eingelegt.
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d) Über die Zusammenstellung von Karkasse, Bindeqummi und Laufflächenstreifen
wird ein Gummimantel angelegt, der von oben mit einem Absaugventil versehen und
von unten geöffnet ist. Die hohen Felgenschultern pressen ihn kräftig gegen die
Karkasse, wenn der Luftschlauch auf einen Druck von 2 bis 3 atm aufgeblasen wird.
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e) Zwischen dem Laufflächenstreifen und dem Gummimantel wird vorher
um den ganzen Kreisumfang ein plastischer Film, ein Textilstreifen und Textilschnüre
eingefügt, welche zur ungestörten Ableitung der Luft dienen, die zwischen dem Laufflächenstreifen
und Gummimantel und teilweise zwischen dem Laufflächenstreifen und der Karkasse
eingesperrt ist.
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f) An das Absaugventil des Gummimantels wird gut abgedichtet ein Metallbehälter
mit einem Ventil für den Anschluß einer Vakuumpumpe befestigt. Der Behälter hat
ein Volumen von 1 - 2 1.
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g) 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 und abgeleitet.
Wenn die Entlüftung in einem ausreichenden Maß durchgeführt worden ist, wird das
Ventil des Metallbehälters geschlossen und die Vakuumpumpe entfernt.
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h) Derart vorbereitete Reifen werden in einzelne Pressen oder in einen
Autoklaven eingetragen. Der Luftschlauch
wird durch ein besonderes
Ventil an eine Kompressor leitung angeschlossen und gleichzeitig mit der Druckerhöhung
im Autoklaven wird auch der Luftschlauchaufblasdruck erhöht, so daß die Druckdifferenz
2 bis 3 atm beträgt, wobei der Druck im Luftschlauch höher ist.
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i) Die Vulkanisierung wird bei erhöhter Temperatur ausgeführt. Dabei
wird der Laufflächenstreifen bis zur Erreichung seiner optimalen Eigenschaften vulkanisiert
und mit der Karkasse verbunden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat im Vergleich zum heutigen Stand
der Technik die folgenden Vorteile: 1. Der vorvuikanisierte Laufflächenstreifen
wird nur bis zu 85% des Optimums vorvulkanisiert und dadurch wird die Kapazität
der Vulkanisierpresse für die Herstellung der vorvulkanisierten Laufflächenstreifen
um 20% vergrößert. Die endgültige Vulkanisierung bis zum Optimum wird nachher in
einem Reifenerneuerungskessei durchgeführt.
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2. Bei einer Vulkanisierungstemperatur von 1200C im Reifenerneuerungskessel
werden die besten Ergebnisse erzielt und die Vulkanisierungszeit wird im Vergleich
zu den bekannten Verfahren der Vulkanisierung bei einer Temperatur von 990C um eine
Stunde vermindert. Dadurch'wird die Kapazität des Vulkanisierungskessels um 22,7%
vergrößert.
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3. 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 darüber der
PVC-Film und
der Gummimantel aufgelegt. Dieser Gummimantel wird mit den Felgenschultern gegen
die Reifenwände gepreßt, was eine gute Dichtung erbringt.
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Durch das Ventil des Gummimantels und durch den Metallbehälter wird
mittels der Vakuumpumpe die Entlüftung des Raumes unter dem Gummimantel durchgeführt.
Nach 3-minütiger Entlüftung wird das Ventil des Metallbehälters geschlossen und
die Vakuumpumpe entfernt. Im Fall eines mangelhaften Gummimantels oder einer schlechten
Dichtung dringt Luft in das System ein und ein solcher Reifen wird nicht in den
Vulkanisierungskessel zur Vulkanisierung eingetragen.
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Dadurch wird die Dichtungskontrolle schon im Prozeß der Reifenvorbereitung
ausgeführt und es ist keine be--sondere Arbeitsoperation zu diesem Zweck notwendig.
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4. Der - wie unter Punkt 3 angeführt - zur Erneuerung vorbereitete
Reifen wird in einen Vulkanisierungskessel normaler Konstruktion zur Vulkanisierung
mit heißer Luft eingetragen. Dabei muß - und dies ist die einzige besondere Forderung
- die Druckdifferenz zwischen dem Luftschlauchaufblasdruck und dem Kesseldruck automatisch
gehalten werden. Ein besonderer Kesselaufbau mit Ventilen, wodurch jeder Reifen
einzeln während des ganzen Vulkanisierungsprozesses entweder an die äußerliche Atmosphäre
oder an die Vakuumpumpe angeschlossen wird, ist nicht erforderlich.
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Im folgenden wird die erfindungsgemäße Verfahrensweise anhand eines
Ausführungsbeispieles kurz beschrieben.
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Zur Vulkanisierung wurde ein modifizierter "Bandag"-Kessel verwendet,
so daß es möglich war, die Kesseltemperatur bis 1500 zu erhöhen. Auch konnten die
Ventilanschlüsse
zur Verbindung der Gummimäntel mit der äußeren
Atmosphäre vollkommen geschlossen werden.
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In den Kessel wurden 20 auf Felge montierte Reifen eingebracht, um
im Kessel eine bestimmte Wärmekapazität zu erreichen. Zwei dieser Reifen, welche
sich am Kesseleintritt befanden, dienten zu experimentellen Zwecken und wurden erneuert.
Die zum Ausgleich der Wärmekapazität im Kessel dienenden Reifen bestanden aus 10
Stück 9'00-20 und 10 Stück 11-00-20. Die beiden Erneuerungsreifen hatten eine Größevon
11-00-20.
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Die Reifen wurden auf folgende Art auf die Erneuerung vorbereitet:
Die Karkasse wurde aufgerauht und 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
war nicht vollkommen vorvulkanisiert, sondern nur bis zu 85% des Optimum. Die Zusammenstellung
Karkasse, Klebemittel, Bindegummi und Laufflächenstreifen wurde auf eine Felge mit
hohen Schultern montiert und der Luftschlauch in die Karkasse eingelegt. ttber den
Laufflächenstreifen wurde ein PVC-Film gelegt, der zur Luftableitung dient. Schließlich
wurde auf den PVC-Film ein Gummimantel aufgebracht,- der oben mit einem-Luftabsau'gventil
versehen und unten geöffnet war.
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Der auf einen Druck von 2 atm aufgeblasene Luftschlauch preßte die
Karkasse kräftig gegen die hohen Felgen.
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An das Luftabsaugventil des Gummimantels wurde gut gedichtet ein Metallbehälter
mit einem Anschluß für die Vakuumpumpe befestigt (s. Zeichnung).
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In der Zeichnung (Maßstab 1:2,5) haben die Bezugszeichen folgende
Bedeutung: 1 - Ventil für die Luft und für den Vakuumpumpenanschluß 2 - Vakuumschlauch
von 500 mm Länge 3 - Gummimantelventilanschluß 4 - Metallbehälter 5 - Mutter An
den Metallbehälter wurde die Vakuumpumpe angeschlossen.
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Die Entlüftung eines zur Erneuerung vorbereiteten Reifens dauerte
3 Minuten. Nach 3-minütiger Entlüftung 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 gesamten Vulkanisierungszyklus.
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Die Vulkanisierung im Kessel wurde auf zwei Arten ausgeführt: 1. Kontrollvulkanisierung
bei einer Temperatur von 990C mit einem vollkommen vorvülkanisierten Laufflächenstreifen
Kessel: modifizierter "Bandag" Anzahl der Reifen für Wärmekapazität: 10 Stück 11-00-20
+ 10 Stück 9-00-20 Anzahl der erneuerten Reifen: 2 Stück 11-00-20 Zeit der Temperaturerhöhung
von 220C-990C: 62 Minuten Zeit der Vulkanisierung bei 990C: 3 Stunden 40 Minuten
Kesselluftdruck: 6,2 - 6,4 atm Luftschlauchaufblasdruck: 7,2 - 8,0 atm
2.
Vulkanisierung bei erhöhter Temperatur von 1200C mit einem Laufflächenstreifen,
der nur bis zu 85% des Optimums vorvulkanisiert wurde: Kessel: modifizierter Bandag
Anzahl der Reifen für Wärmekapazität: 10 Stück 1100-20 + 10 Stück 9 00-20 Anzahl
der erneuerten Reifen: 2 Stück 11-00-20 Zeit der Temperaturerhöhung von 220C-990C:
61 Minuten Zeit der Temperaturerhöhung von 990C-1200C: 57 Minuten Zeit der Vulkanisierung
bei 1200C: 1 Stunde 40 Minuten Kesselluftdruck: 6,1 - 6,3 atm Luftschlauchaufblasdruck:
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.
Nach 40.000 km Fahrt auf asphaltierten Straßen wurde das folgende Ergebnis festgestellt:
Kontrollreifen: Profiltiefe am Testanfang - 18 mm Profiltiefe am Testende - 10,8
mm Reifen nach halb-kalten Verfahren: Profiltiefe am Testanfang - 18 mm Profiltiefe
am Testende - 10,2 mm
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