DE4217437A1 - Verfahren und Anordnung zur Instandsetzung von Fahrzeugreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anord­ nung zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichver­ letzungen beschädigten Fahrzeugreifen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 6.

Derartige Verfahren und Anordnungen gewinnen in jüngerer Zeit immer größere Bedeutung, da Fahrzeugreifen mittlerweile einen sehr aufwendigen Aufbau besitzen, der auf der einen Seite zu einer immer höheren Beanspruchbarkeit und Lebens­ dauer des Reifens führt, andererseits jedoch das Produkt zwangsläufig verteuert. Aus diesem Grunde werden Fahr­ zeugreifen, insbesondere dann, wenn sie nach kurzer Einsatz­ dauer durch einen spitzen Gegenstand wie z. B. einen Nagel oder eine Schraube verletzt werden, im Kaltvulkanisierungs­ verfahren instandgesetzt.

Aufgrund der gewachsenen Anforderungen an Fahrzeugreifen hinsichtlich Lebensdauer und Beanspruchbarkeit ist auch bei der Anwendung dieser Reparaturmethode ein Höchstmaß an Qualität erforderlich. Während bei Diagonalreifen durch die Vielzahl von übereinanderliegenden Karkassenlagen Reparatur­ fehler in vielen Fällen unbemerkt bleiben, kann sich bei der Reparatur von Radialreifen nach dem vorstehend angespro­ chenen Verfahren ein fehlerhafter Verfahrens schritt kata­ strophal auswirken. Es sind deshalb gesetzliche Bestimmungen vorgesehen, die eine Instandsetzung von Radialreifen durch Kaltvulkanisation nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen und nur bei Einhaltung vorgegebener Sicherheitsmaßnahmen er­ lauben.

So besteht ein bekanntes Verfahren zur Instandsetzung von durch Stichverletzungen beschädigten Radialreifen darin, daß der vom Nagel oder der Schraube eingebrachte Stichkanal zunächst aufgefräst und dann in diesen Kanal ein pilzförmi­ ger Gummikörper von der Innenseite der Reifendecke her in den präparierten Stichkanal eingeführt wird, bis sich die Kappe des pilzförmigen Reparaturpfropfens an die Innenwand des Reifens anlegt. Der pilzförmige Reparaturkörper hat an den mit den Reifen in Kontakt kommenden Oberflächen eine Rohgummibeschichtung, die nach dem Einführen des Reparatur­ körpers in die mit einem chemischen Aktivierer ausgefüllte Bohrung allmählich vernetzt.

Mit dieser Reparaturanordnung ist entsprechend den gesetzli­ chen Anforderungen sichergestellt, daß der Reparaturkörper auch bei hohen Beanspruchungen des Reifens verliersicher in Lage gehalten wird. Die Kappe des pilzförmigen Körpers, die ihrerseits mit dem Reifen festhaftend verbunden ist, stabi­ lisiert den den Stichkanal ausfüllenden Steg und fungiert gleichzeitig als großflächige Abdeckung der Beschädigungs­ stelle auf der Innenseite der Reifendecke. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch, daß das Einbringen des Reparaturkörpers nur nach einer verhältnismäßig aufwen­ digen Bearbeitung des Nageleinstichs möglich ist. Durch die erforderliche Nachbearbeitung des Einstichs tritt darüber­ hinaus punktuell eine zusätzliche Schwächung der Reifen­ struktur ein, insbesondere dann, wenn die Einstichrichtung des Nagels oder der Schraube schräg zur Lauffläche verläuft. Ohne eine größere Nachbearbeitung des Stichkanals ist bei dieser bekannten Reparaturmethode nicht mit ausreichender Sicherheit auszuschließen, daß die Fäden des Stahl oder Textilgürtels den Steg des pilzförmigen Reparaturkörpers allmählich durchscheuern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Anordnung zur Instandsetzung von Fahr­ zeugreifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen der vor­ stehend genannten Art zu schaffen, mit dem bzw. mit der auch höchst beanspruchte Reifen sicher und mit geringem Aufwand dauerhaft repariert werden können.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Anordnung durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

Erfindungsgemäß ist es nicht mehr erforderlich, den Einstich im Reifen nach dem Herausziehen des Nagels oder der Schraube irgendeiner Fräs- oder Bohrbehandlung zu unterziehen. Selbst bei durch kleinste bzw. dünnste Gegenstände verursachten - Durchstichen ist es lediglich erforderlich, den Stichkanal durch einen Stichel kurzfristig aufzuweiten, um das Einfüh­ ren der Ahle mit dem eingehängten, schnurartigen Reparatur­ pfropfen zu erleichtern. Insbesondere bei schrägen Einsti­ chen hat dies den besonderen Vorteil, daß die flächenmäßige Ausdehnung der Strukturstörung im Reifen minimiert wird. Da der Reparaturkörper flexibel ist, kann der Radialgürtel, selbst wenn er aus Stahl besteht, keine Langzeitbeschädigun­ gen am Reparaturkörper hervorrufen. Das auf der Innenseite der Reifendecke im Bereich der Schlaufe angebrachte Flüssig­ keitspflaster wirkt als eine Art Sicherungsanker für die innenseitig gebildete Schlaufe des Reparaturpfropfens, und zwar bereits dann, wenn die Dicke des Flüssigpflasters nur den Bruchteil eines Millimeters beträgt. Dabei ist diesem Sicherheitspflaster denkbar einfach entweder durch Aufsprü­ hen oder durch Auftragen mittels eines geeigneten Werkzeugs, wie z. B. mittels eines Pinsels anzubringen, wodurch bei der Instandsetzung des Reifens zusätzlich Zeit eingespart wird. Dabei ist zusätzlich von Vorteil, daß das auf getragene Flüssigpflaster den Verformungen der Reifendecke aufgrund seiner hohen Elastizität und Flexibilität jederzeit folgen kann, so daß die Reparaturmethode auch dann sicher anwendbar ist, wenn der Austritt des die Stichverletzung hervorrufen­ den Gegenstandes, wie z. B. des Nagels im Übergangsbereich zur Reifenwandung liegen sollte. Es konnte festgestellt wer­ den, daß schon das Lösungsmittel der das Flüssigpflaster bildenden Kautschuklösung regelmäßig ausreichend aggressiv ist, um eine eventuell vorhandene Talkungsschicht auf der Innenseite der Reifendecke anzulösen, wodurch sich eine be­ sonders intensive Haftung des Flüssigpflasters am Reifen er­ gibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Haftung des Flüssigkopflasters an der Innenoberfläche der Reifendecke kann zusätzlich dadurch verbessert werden, wenn gemäß Anspruch 3 eine leichte Aufrauhung der Innenoberfläche stattfindet.

Die Weiterbildung des Anspruchs 4 hat den besonderen Vor­ teil, daß über die höherviskose Flüssigkeit sichergestellt wird, daß die Kautschuklösung in kleinste Poren bzw. Mikro­ öffnungen auf der Innenoberfläche der Reifendecke eindringt, so daß die Verzahnung des Flüssigpflasters mit der Reifen­ decke noch inniger wird. Über diese sehr dünne erste Schicht wird dann vorzugsweise eine zweite Flüssigpflasterschicht aufgetragen, die ausreichend zähflüssig ist, um ein seitli­ ches Wegrinnen bzw. bei Über-Kopf-Anbringen ein Abtropfen Oder Kautschuklösung auszuschließen.

Die Zusammensetzung der Kautschuklösung kann innerhalb wei­ ter Grenzen variiert werden, solange eine gute Handhabbar­ keit, d. h. die Fähigkeit zum Aufsprühen bzw. Aufpinseln der Kautschuklösung gewährleistet ist. Bei aufzusprühenden Kautschuklösungen ist der Anteil an flüchtigen Stoffen ent­ sprechend höher zu wählen als bei zähflüssigeren Lösungen. Es hat sich gezeigt, daß es mit gängigen Kunstkautschukmi­ schungen und -lösungen auf Wasser- oder Petroleumbasis ohne weiteres gelingt, innerhalb von wenigen Minuten eine ausrei­ chende Durchgummierung, d. h. eine ausreichende Vernetzung des Kautschuks bereitzustellen, um den instandgesetzten Rei­ fen wieder in Betrieb zu nehmen.

Auf den Prozeß kann nicht nur durch geeignete Mischungen des Kunstkautschuks unter Anpassung an das betreffende Lösungs­ mittel, sondern auch durch die Temperatur Einfluß genommen werden. In manchen Fällen kann es deshalb von Vorteil sein, zumindest den Bereich des Flüssigpflasters einer Temperatur­ behandlung zu unterziehen.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Radialreifen im Bereich eines durch einen Nagel oder dergleichen hervorgerufenen Durchstichs; und

Fig. 2 die Einzelheit 11 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 eine Reifendecke eines Radialreifens bezeichnet, der eine Lauffläche 4 mit einem bestimmten Profil hat. Mit 6 ist die Innenoberfläche des Radialreifens bezeichnet und mit 8 die Drähte bzw. Fäden des Stahl oder Textilgürtels.

Die Figuren zeigen den Radialreifen unmittelbar nach der Durchführung einer Reparatur, nachdem der Reifen durch einen schematisch mit strichpunktierten Linien angedeuteten Nagel 10 durchgestochen worden ist.

Die Figuren lassen erkennen, daß der Stichkanal 12 durch einen schnurartigen Reparaturkörper bzw. Reparaturpfropfen 14 ausgefüllt ist, der beispielsweise eine Länge von etwa 10 cm hat und aus geflochtenen Fasern mit hoher Reif- und Scherfestigkeit besteht. Darüberhinaus ist der Reparatur­ pfropfen mit kaltvulkanisierendem Kautschuk getränkt, so daß er nach Vernetzung mit der Innenoberfläche des Stichkanals 12 eine feste Haftverbindung eingehen kann.

Das Einbringen des Reparaturpfropfens geschieht unter Zuhil­ fenahme einer stirnseitig offenen und zugespitzten Ahle, in die der schnurartige Reparaturpfropfen eingehängt und mit dem umgebogenen Ende voraus von außen in den Stichkanal 12 soweit eingeführt wird, daß sich eine von der Innenoberflä­ che 6 des Radialreifens 12 vorstehende Schlaufe 16 ausbil­ det. Anschließend wird die Ahle wieder herausgezogen. Bei extrem dünnen Einstichen kann dem Einführen der Ahle mit eingehängtem Reparaturpfropfen ein geringfügiger Aufweite­ vorgang des Stichkanals 12 vorausgehen.

Auf die Innenseite der Reifendecke 2 und im wesentlichen konzentrisch zur Schlaufe 16 wird ein flächig durchgehendes und auch die Schlaufe 16 erfassendes Flüssigpflaster 18 auf­ gebracht, das aus einer kaltvulkanisierenden Kautschuklösung besteht. Dieses Flüssigpflaster erfaßt - wie aus den Figuren ersichtlich - auch den Zwickel 19 der Schlaufe 16 und kann auf diese Weise als eine Art Sicherungsscheibe für den Repa­ raturpfropfen 14 gegen Bewegungen fungieren. Das Flüssig­ pflaster verbindet sich durch die Kaltvulkanisation, d. h. durch die zunehmende Vernetzung nicht nur mit der Innenoberfläche 6 der Reifendecke 2, sondern auch mit den Seitenflä­ chen der Schlaufe 16 und hält auf diese Weise den Reparatur­ pfropfen 14 selbst bei höchsten Beanspruchungen dauerhaft in Lage.

Das Aufbringen des Flüssigpflasters 18 kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Es ist beispielsweise möglich, das Flüssigpflaster aufzusprühen, wobei in diesem Fall die Kautschuklösung einen verhältnismäßig hohen Anteil an flüch­ tigen Stoffen enthält. Es ist gleichermaßen möglich, das Flüssigpflaster aufzupinseln, d. h. eine Masse mit höherer Zähigkeit zu verwenden. Die Kautschuklösung kann auf Wasser­ aber auch auf Petroleumbasis aufgebaut sein. Es hat sich ge­ zeigt, daß es durch die Wahl der Lösungsbasis sehr einfach gelingt, nicht nur die Verarbeitbarkeit des Flüssigpfla­ sters, sondern auch die Vernetzungszeit exakt zu steuern.

Um die Verbindung des Flüssigpflasters 18 mit der Innenober­ fläche 6 der Reifendecke 2 zusätzlich zu verbessern, kann es von Vorteil sein, die Innenoberfläche der Reifendecke 2 ent­ weder vor dem Einbringen des Reparaturkörpers oder nach Bil­ dung der Schlaufe aufzurauhen oder mit einer geeigneten che­ mischen Substanz, beispielsweise einem sogenannten "Liquid Buffer" zu behandeln, so daß eine Mikroverzahnung zwischen Flüssigpflaster und Reifendecke entsteht. Um diese Verzah­ nung zusätzlich zu unterstützen, ist bei der gezeigten Aus­ führungsform ein zweischichtiger Aufbau des Flüssigpflasters 18 vorgesehen.

Fig. 2 läßt erkennen, daß das Flüssigpflaster 18 aus einer Grundschicht 18′ und einer Deckschicht 18′′ besteht. Die Grundschicht 18′ wird vorzugsweise auf gesprüht. Diese höher­ viskose Kautschuklösung "kriecht" in die kleinen Oberflä­ chenvertiefungen der Reifendecke 2 mit gutem Benetzung und sorgt so für eine gute Anbindung des Kautschuks an die Rei­ fendecke. Abgedeckt wird diese erste Schicht 18′ durch einen weiteren Auftrag einer zäherflüssigen Kautschuklösung die dann beispielsweise mit dem Pinsel aufgetragen werden kann. Fig. 2 zeigt, daß beide Schichten 18′ und 18′′ den Zwickel 19 der Schlaufe 16 erfassen und dadurch die vorstehend ange­ sprochene Ankerscheibenfunktion erfüllen können.

Durch zusätzliche chemische Aktivierer kann auf den Ver­ netzungsprozeß, d. h. auf die Kaltvulkanisation zusätzlich Einfluß genommen werden. Auch ist es möglich, das Lösungs­ mittel, das beispielsweise auf Wasser- oder Petroleumbasis aufgebaut ist, so zu wählen, daß eine ausreichende Anlösung einer gegebenenfalls vorhandenen Talkungsschicht an der Innenoberfläche der Reifendecke 2 sichergestellt ist.

Vorstehend wurde bereits beschrieben, daß das Flüssig­ pflaster im wesentlichen aus einer Kunstkautschuk-Komponente besteht, die zur Steuerung des Vernetzungsablauf s und/oder der Handhabung bei der Anbringung mit einem geeigneten Lösungsmittel versetzt ist. Die Kunstkautschuk-Komponente besteht beispielsweise aus einem Butyl-Kautschuk, und hier vorzugsweise aus einer Mischung zumindest zweier Polymeri­ sate. Über das Mischungsverhältnis der Polymerisate und durch die Anpassung dieses Verhältnisses an das Lösungsmit­ tel kann die Vernetzungsdauer für eine vorgegebene Behand­ lungstemperatur eingestellt werden, wobei Vernetzungszeiten von etwa 15 Minuten bis drei Stunden üblich sind. Bei Bedarf kann durch eine zusätzliche thermische Behandlung der Vulka­ nisierungsprozeß beschleunigt werden.

Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 2, daß bei der erfindungsgemäßen Instandsetzung der Stahl- oder Textilgür­ tel keiner weiteren Bearbeitung bzw. Nachbearbeitung unter­ zogen werden muß. Das vom Reifendurchstich beeinträchtigte Volumen des Reifens wird erfindungsgemäß minimal gehalten, und zwar selbst dann, wenn - wie in den Figuren gezeigt - der Einstichkanal schräg zur Lauffläche derart verläuft, daß das austretende Ende des Nagels 10 nahe der Reifenwand 22 zu liegen kommt.

Aufgrund der geflochtenen Faserstruktur des Reparatur­ pfropfens ist selbst dann, wenn eine Faser 8* des Radialgür­ tels 8 in der Nähe des Reparaturpfropfens 14 zu liegen kommt, keine Gefahr gegeben, daß der Reparaturpfropfen auf Dauer beschädigt wird. Der Aufbau des Reparaturpfropfens sorgt für eine ausreichend grobe Elastizität und Nachgiebig­ keit und zwar auch in den Bereichen, die einer erhöhten Walkbeanspruchung unterworfen sind.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Anordnung zur Instandsetzung von durch Stichverletzungen beschädigten Fahrzeugreifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen, bei dem ein schnurartiger, mit kaltvulkanisierendem Kautschuk getränkter Pfropfen unter Zuhilfenahme einer Ahle und gege­ benenfalls nach einem Aufweiten des Reifeneinstichs in den Stichkanal so weit eingeführt wird, bis sich auf der Innen­ seite der Reifendecke eine Schlaufe ausbildet. Zur Bereit­ stellung eines Höchstmaßes an Sicherheit bei gleichzeitiger Vereinfachung der Reparaturhandgriffe und bei weitestgehen­ der Schonung der Reifenstruktur wird auf der Innenseite der Reifendecke im wesentlichen konzentrisch zur Schlaufe des Pfropfens ein durchgehendes und auch die Schlaufe erfassen­ des Flüssigpflaster aufgebracht, das aus einer kaltvulkani­ sierenden Kautschuklösung besteht, die dann mit der Reifen­ decke und mit der Schlaufe festhaftende Verbindung eingeht.

Claims (15)

1. Verfahren zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichverletzungen beschädigten Fahrzeugreifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen, bei dem ein schnurartiger, mit kaltvulkanisierendem Kautschuk ge­ tränkter Pfropfen unter Zuhilfenahme einer Ahle und ggfs. nach einem Aufweiten des Reifeneinstichs in den Stickanal (12) so weit eingeführt wird, bis sich auf der Innenseite der Reifendecke eine Schlaufe (16) aus­ bildet, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Innenseite (6) der Reifendecke (2) im wesentlichen konzentrisch zur Schlaufe (16) des Pfropfens (14) ein durchgehendes und auch die Schlaufe (16) erfassendes Flüssigpflaster (18, 18-1, 18-2) aus einer kaltvulkanisierenden Kautschuklösung aufgebracht wird, welche mit der Rei­ fendecke (2) und mit der Schlaufe (16) eine haftende Verbindung eingeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigpflaster (18) auf gesprüht und/oder auf­ gepinselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenoberfläche (6) der Reifendecke (2) vor dem Aufbringen des Flüssigpflasters (18) aufge­ rauht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigpflaster (18-1, 18-2) in mehreren Stufen aufgetragen wird, wobei zunächst eine höher viskose Flüssigkeit aufgetragen, vorzugsweise auf gesprüht wird, die dann in zumindest einem weiteren Schritt von einer zähflüssigen Kautschuklösung abge­ deckt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigpflaster (18, 18-1, 18-2) nach dem Auftragen einer thermischen Behandlung un­ terzogen wird.

6. Anordnung zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichverletzungen beschädigten Reifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen, mit einem den Stichkanal in der Reifendecke ausfüllenden und zu einer von der Innen­ seite der Reifendecke vorstehenden Schlaufe (16) ge­ formten, schnurartigen, gekennzeichnet durch ein auf die Innenseite der Reifendecke (2) im wesentlichen konzentrisch zur Schlaufe (16) des Pfropfens (14) auf­ getragenes, flächig durchgehendes und auch die Schlaufe (16) erfassendes Flüssigpflaster (18, 18-1, 18-2) aus einer kaltvulkanisierenden Kautschuklösung.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Flüssigpflaster (18) in Kontakt stehende Innenoberfläche (6) der Reifendecke (2′) auf gerauht ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flüssigpflaster (18) aus mehreren Schichten (18-1, 18-2) besteht, die aufeinanderfolgend auf getragen werden.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigpflaster (18) im wesentlichen aus einer Kunstkautschuk-Komponente be­ steht, die zur Steuerung des Vernetzungsablaufs mit ei­ nem Lösungsmittel versetzt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel auf Wasserbasis aufgebaut ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel auf Petroleumbasis aufgebaut ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstkautschuk-Komponente aus einem Butyl-Kautschuk besteht.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstkautschuk-Komponente aus einer Mischung zumin­ dest zweier Polymerisate besteht.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mischungsverhältnis der Polymerisate an das Lösungsmittel zur Steuerung der Vernetzungsdauer bei vorgegebener Temperatur eingestellt ist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reparaturpfropfen (14) aus kautschukgetränkten Fasern bestehen, die zu Schnüren geflochten sind.