DE4000228A1 - Reparaturflicken fuer hochflexible kautschukartikel und anwendungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reparaturflicken für Artikel aus hochflexiblem Synthesekautschuk, insbesondere für Vul­ kanisierhüllen (Envelops) von Fahrzeugreifen, der bis zur Auflage auf dem zu reparierenden Artikel an seiner Ober- und Unterseite je eine Schutzfolie trägt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Reparaturverfahren für derarti­ ge Gummiartikel unter Anwendung des neuen Reparaturflik­ kens.

Derartige Reparaturflicken aus ausvulkanisiertem Kautschuk sind zur Reparatur von Fahrzeugreifen und -schläuchen, z. B aus den DE-PS 9 75 783, 10 31 664, 11 01 668 und 11 38 919 bekannt. Für die Reparatur von extrem auf Dehnung bean­ spruchten Artikeln aus hochflexiblem Synthesekautschuk sind diese Reparaturflicken nicht geeignet.

Verschiedene technische Gummiartikel, wie Membranen, Schläuche und Folien, werden bei Gebrauch unter Druck und erhöhten Temperaturen extrem verformt und gedehnt. Dies gilt beispielsweise für Weichgummimembranen zum Verkle­ ben von Formkörpern in Luftkissen-Pressen sowie in beson­ derem Maße für die sogenannten Vulkanisierhüllen (Enve­ lops), die zum Anvulkanisieren eines profilierten Lauf­ streifens auf den Unterbau eines Luftreifens eingesetzt werden. Bei der Runderneuerung eines Luftreifens wird auf den zubereiteten Reifenunterbau ein vorgefertigter Lauf­ streifen in Form eines offenen Rings in einem Vulkani­ siergerät aufgelegt. Anschließend wird die Vulkanisier­ hülle über diese Baugruppe gestülpt und an ihren beiden inneren Rändern an den Randwülsten einer felgenartigen Nabe der Vuklanisiermaschine druckdicht festgelegt. Der Raum zwischen der Vulkanisierhülle und der aus dem Lauf­ streifen und dem Reifenunterbau gebildeten Baugruppe wird anschließend über ein in der Vulkanisierhülle angeordnetes Ventil evakuiert, wobei Abschnitte der Vulkanisierhülle dicht in die Ausnehmungen und Rillen des Laufstreifenpro­ fils eingezogen werden. Eine vollständige Anlage der Vul­ kanisierhülle an allen Punkten des Laufstreifens ist für den folgenden Vulkanisiervorgang wichtig, weil Luftein­ schlüsse zu Vulkanisierfehlern führen würden. Das voll­ ständige Eindringen der Hüllenteile in die schmalen kan­ tigen Profilrillen setzt eine hohe Flexibilität und Dehn­ fähigkeit des Hüllenmaterials voraus, die zumindest in ihrem den Laufstreifen überdeckenden Bereich gleichmäßig vorliegen muß. Andererseits führen die wiederholten kras­ sen Verformungen der Hülle an den Kanten der Profilrillen und auch im Bereich der Hüllenränder zu beträchtlichen Zugbelastungen und Spannungen, die Ursache für die Ent­ stehung von Löchern und Rissen sind. Bisher wurden derar­ tig beschädigte Vulkanisierhüllen verworfen, weil eine Reparatur mit herkömmlichen Flicken zu einer unzulässig hohen zonalen Versteifung und zu dadurch bedingten Luft­ einschlüssen führte und auf andere Weise reparierte Vulkanisierhüllen den hohen Verformungsbeanspruchungen nicht widerstanden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reparaturflicken für hochflexible und extrem dehnfähige relativ dünnwandige Gummi- bzw. Kautschukartikel zu schaffen, der lagerfähig ist und ohne nennenswerte lokale Versteifung des Artikels einen festen und dauerhaften Verschluß des Lochs bzw. Ris­ ses gewährleistet. Die Reparatur eines solchen Gummiarti­ kels soll sich schnell und ohne größeren technischen Auf­ wand, z. B. ohne Spezialmaschinen, durchführen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reparaturflicken zumindest teilweise aus einem unvulkani­ sierten Synthesekautschuk besteht, der hinsichtlich Eigen­ schaften und Zusammensetzung dem Synthesekautschuk des Ar­ tikels angepaßt ist und der unter Erwärmung und Druck in Gegenwart einer unvulkaniserten Kautschuk enthaltenden Lösung eine feste Vulkanisations-Verbindung mit dem Syn­ thesekautschuk des Artikels eingeht.

Der erfindungsgemäße Reparaturflicken behält seine für die Reparatur wesentlichen Eigenschaften auch über lange La­ gerzeiten unverändert bei, d. h. die sich bei herkömmlichen Kautschukmischungen allmählich vollziehende interne Kalt­ vulkanisation wird durch Vulkanisationshemmer vermieden, die nur bei Umgebungstemperaturen wirksam sind. Das bei der Handhabung und Lagerung der Reparaturflicken auftre­ tende Zusammenkleben wird durch die vorzugsweise über die Flickenränder vorstehenden praktisch luftdichten Kunst­ stoffolien-Zuschnitte verhindert, die auf der Ober- und Unterseite jedes Flickens haften und unmittelbar vor Ge­ brauch des Reparaturflickens von Hand abgezogen werden.

Durch die Abstimmung der Kautschukmischung des Flickens auf die des zu reparierenden Artikels sowie durch die durchgehend gleichmäßige Vulkanisations-Verbindung wird erreicht, daß der den Flicken aufweisende Bereich des Artikels, z. B. einer Vulkanisierhülle für Luftreifen nur geringfügig steifer als die sonstige Hülle ist.

Die erfindungsgemäßen Reparaturflicken können je nach dem Anwendungsfall bzw. der Größe und Gestalt der zu reparie­ renden Stellen bzw. Artikel unterschiedliche Formen und Abmessungen haben. So können die Ränder profiliert, z. B. gezackt ausgebildet und/oder gegenüber dem Mittelteil ver­ dünnt sein, um einen gleichmäßigen Übergang zu schaffen. Insbesondere zum Reparieren von Vulkanisationshüllen im Ventilbereich ist es zweckmäßig, wenn die Wandstärke des vorzugsweise kreisrunden Reparaturflickens von den Rändern zum zentralen Ventilloch hin allmählich zunimmt. Für der­ artige Spezialflicken kann ein zweilagiger Aufbau geeignet sein, wobei zwischen seinen beiden unterschiedlich großen Kautschuklagen eine armierende Einlage angeordnet sein kann.

Der erfindungsgemäße Reparaturflicken hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Halogenbutyl ∼100 phv, Ruß 10 bis 80 phv, Stearinsäure 0 bis 2,0 phv, Schwefel 0,2 bis 3,0 phv, Thiazolbeschleuniger 1 bis 3 phv, Thiuranderivat 0-1,0 phv.

Bei der Reparatur einer Vulkanisationshülle zum Runderneu­ ern eines Luftreifens wird in folgender Weise vorgegangen.

Der das Loch oder den Riß enthaltende Bereich der Vulkani­ sationshülle wird mechanisch bearbeitet, um die Wandstärke zum Loch hin allmählich zu vermindern. Dies kann durch ro­ tierende Drahtbürsten oder ähnliche Geräte geschehen, mit denen auch ein der Größe des Reparaturflickens entspre­ chender Bereich aufgerauht wird. Anschließend wird auf die aufgerauhte Oberfläche dieses Hüllenbereichs eine Lösung aufgetragen, die in ihrer Zusammensetzung an die des Hül­ lenmaterials und auch des Reparaturflickens angepaßt ist und einen Vulkanisierbeschleuniger enthält. Auf diesen mit der klebfähigen Lösung bestrichenen Bereich der Vulkanisa­ tionshülle wird anschließend ein zuvor von seinen Schutz­ folien befreiter Reparaturflicken unter Vermeidung von Lufteinschlüssen aufgedrückt. Die so gebildete Baugruppe wird zwischen die beheizbaren Platten einer Presse gelegt und bei Temperaturen von 130-150°C vulkanisiert. Da auf­ grund der Zusammensetzung der Lösung und des Reparatur­ flickens die Vulkanisation bei Temperaturen von vorzugs­ weise unter 150°C durchgeführt wird, können technisch einfache Pressen eingesetzt werden, wie sie in Vulkani­ sierbetrieben auch für andere Zwecke vorhanden sind.

Im folgenden werden Ausführungen des erfindungsgemäßen Reparaturflickens anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Reparaturflicken in perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 2 und 3 zwei weitere Flickenausführungen in ver­ größertem Querschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Reparaturflicken besteht aus einem unvulkanisierten Kautschukmaterial 1 mit einem zackenförmigen Rand 2. Der Reparaturflicken 1 ist an seiner Oberfläche 3 und an seiner Unterfläche durch je eine Schutzfolie 4, 5 aus einem geeigneten Kunststoff abgedeckt, die vor der Anwendung von Hand abgezogen werden. Die Wandstärke des Reparaturflickens 1 ist bei dieser Ausführung konstant und entspricht in etwa der des zu reparierenden Artikels. Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die Randzone 6 des Reparaturflickens 1 verjüngt.

Die Fig. 3 zeigt einen Flicken zur Reparatur des hochbe­ anspruchten Ventilbereichs einer Vulkanisierhülle. Der von den beiden Schutzfolien 4, 5 abgedeckte Flicken 1 aus un­ vulkanisiertem Kautschuk hat etwa die doppelte Wandstärke wie der Flicken nach Fig. 2 und verjüngt sich gleichförmig oder stufenweise zum ausgedünnten Rand 6. Im zentralen Bereich ist eine kreisrunde Durchgangsöffnung 7 im Flicken 1 vorgesehen, die von den beiden Schutzfolien 4 und 5 abgedeckt ist und zur dichten Aufnahme des Ventilschafts der Vulkanisationshülle dient. Zur Verstärkung kann in dem die Durchgangsöffnung 7 umgebenden zentralen Bereich eine arretierende Einlage 8 in dem gegebenenfalls zweilagigen Kautschukflicken 1 eingebettet sein.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern umfaßt auch weitere Ausfüh­ rungen, z. B. andere Formen des Reparaturflickens mit und ohne profilierten Randzonen, deren Kautschukmischung auf die Zusammensetzung der hochflexiblen Kautschukartikel ab­ gestimmt ist.

Claims (8)

1. Reparaturflicken für Artikel aus hochelastischem Syn­ thesekautschuk, insbesondere für die Vulkanisierhüllen (Envelops) von Fahrzeugreifen, bestehend aus einem Kau­ tschukflicken, der bis zur Auflage auf dem zu reparie­ renden Artikel an seiner Ober- und Unterfläche durch eine Schutzfolie abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukflicken zumindest teilweise aus einem unvulkanisiertem Synthesekautschuk besteht, der hinsichtlich Eigenschaften und Zusammensetzung dem synthetischen Kautschuk des Artikels weitgehend entspricht und bei Temperaturen bis 150°C unter Druck in Gegenwart einer Kautschuk enthaltenden Lö­ sung anvulkanisiert und eine feste Verbindung mit dem vulkanisierten Synthesekautschuk des Artikels eingeht.

2. Reparaturflicken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukflicken (1) eine sich ändernde Wand­ stärke aufweist.

3. Reparaturflicken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kautschukflicken (1) eine reißfeste Einlage (8) eingebettet ist.

4. Reparaturflicken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukflicken (1) einen profilierten, gege­ benenfalls verdünnten Rand (6) besitzt.

5. Reparaturflicken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukflicken (1) an zumindest einer Fläche ein Prägemuster (3) aufweist.

6. Reparaturflicken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukflicken enthält Halogenbutyl|∼100 phv Ruß 10-80 phv Stearinsäure 0-2 phv Schwefel 0,2-3,0 phv Thiazolbeschleuniger 1-3 phv Thiuranderivat 0-1 phv

7. Reparaturflicken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Kautschukflickens (1) etwa der Wandstärke des zu reparierenden Artikels entspricht.

8. Verfahren zum Flicken eines Lochs, Risses oder derglei­ chen in einem hochflexiblen Kautschukartikels, insbe­ sondere einer Vulkanisationshülle, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärke des Artikels in dem das Loch umgebenden Bereich mechanisch z. B. durch Schaben, Reiben oder Bürsten vermindert wird,
daß auf den aufgerauhten Bereich eine unvulkani­ sierten Kautschuk und am Vulkaniservorgang beteiligte Additive enthaltende Lösung aufgebracht wird,
daß auf den mit Lösung bestrichenen Bereich ein Lappen aus unvulkanisiertem Kautschuk einer dem Arti­ kelkautschuk angepaßten Zusammensetzung blasenfrei aufgeklebt wird und
daß der Kautschukflicken in einer Presse erwärmt und unter Druck bei Temperaturen bis 150°C vulkanisiert wird, wobei der Kautschuk des Flickens das Loch im Artikel vollständig ausfüllt und eine hochfeste Verbindung zu dem angrenzenden Artikelkautschuk eingeht.