DE4217437C3 - Verfahren zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichverletzungen beschädigte Fahrzeugreifen und zugehöriges Reparaturset - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichverlet­ zungen beschädigte Fahrzeugreifen, gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Derartige Verfahren und Anordnungen gewinnen in jün­ gerer Zeit immer größere Bedeutung, da Fahrzeugreifen mittlerweile einen sehr aufwendigen Aufbau besitzen, der auf der einen Seite zu einer immer höheren Beanspruchbar­ keit und Lebensdauer des Reifens führt, andererseits jedoch das Produkt zwangsläufig verteuert. Aus diesem Grund wer­ den Fahrzeugreifen, insbesondere dann, wenn sie nach kur­ zer Einsatzdauer durch einen spitzen Gegenstand wie z. B. einen Nagel oder eine Schraube verletzt werden, im Kaltvul­ kanisierungsverfahren instandgesetzt.

Es ist ferner bekannt, größere Reifenschäden mittels einer Reparaturpaste aus zwei Komponenten zu beheben.

Aufgrund der gewachsenen Anforderungen an Fahrzeug­ reifen hinsichtlich Lebensdauer und Beanspruchbarkeit ist auch bei der Anwendung dieser Reparaturmethode ein Höchstmaß an Qualität erforderlich. Während bei Diagonal­ reifen durch die Vielzahl von übereinanderliegenden Kar­ kassenlagen Reparaturfehler in vielen Fällen unbemerkt bleiben, kann sich bei der Reparatur von Radialreifen nach dem vorstehend angesprochenen Verfahren ein fehlerhafter Verfahrensschritt katastrophal auswirken. Es sind deshalb gesetzliche Bestimmungen vorgesehen, die eine Instandset­ zung von Radialreifen durch Kaltvulkanisation nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen und nur bei Einhaltung vorgegebener Sicherheitsmaßnahmen erlauben.

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 pilzförmiger Gummikörper von der Innenseite der Reifen­ decke her in den präparierten Stichkanal eingeführt wird, bis sich die Kappe des pilzförmigen Reparaturpfropfens an die Innenwand des Reifens anlegt. Der pilzförmige Reparatur­ körper hat an den mit den Reifen in Kontakt kommenden Oberflächen eine Rohgummibeschichtung, die nach dem Einführen des Reparaturkörpers in die mit einem chemi­ schen Aktivierer ausgefüllte Bohrung allmählich vernetzt.

Mit dieser Reparaturanordnung ist entsprechend den ge­ setzlichen Anforderungen sichergestellt, daß der Reparatur­ körper auch bei hohen Beanspruchungen des Reifens ver­ liersicher in Lage gehalten wird. Die Kappe des pilzförmi­ gen Körpers, die ihrerseits mit dem Reifen festhaftend ver­ bunden ist, stabilisiert den den Stichkanal ausfüllenden Steg und fungiert gleichzeitig als großflächige Abdeckung der Beschädigungsstelle auf der Innenseite der Reifendecke. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch, daß das Einbringen des Reparaturkörpers nur nach einer verhält­ nismäßig aufwendigen Bearbeitung des Nageleinstichs möglich ist. Durch die erforderliche Nachbearbeitung des Einstichs tritt darüberhinaus punktuell eine zusätzliche Schwächung der Reifenstruktur ein, insbesondere dann, wenn die Einstichrichtung des Nagels oder der Schraube schräg zur Lauffläche verläuft. Ohne eine größere Nachbe­ arbeitung des Stichkanals ist bei dieser bekannten Repara­ turmethode nicht mit ausreichender Sicherheit auszuschlie­ ßen, daß die Fäden des Stahl- oder Textilgürtels den Steg des pilzförmigen Reparaturkörpers allmählich durchscheuern.

In der DE-AS 11 90 825 ist ein Reparaturkörper zum Re­ parieren von loch- oder rissförmigen Schadensstellen in Fahrzeugreifen offenbart, wobei eine Schlaufe eines mit kaltvulkanisierendem Kautschuk getränkten Propfens aus der Innenseite der Reifendecke hervorragt. Die Verbindung dieses schlaufenförmigen Propfens mit der Reifendecke er­ folgt entlang der Umfangswandung des Stichkanals mittels des kaltvulkanisierenden Kautschuks. Eine zusätzliche Fest­ legung des Propfens erfolgt über den Schlaufenabschnitt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Stichkanales.

Beim Einsatz dieses Reparatursystemes hat es sich jedoch gezeigt, dass es bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten und bei Stichkanälen mit großem Durchmesser vorkommen kann, dass der Propfen nicht in der Reifendecke gehalten werden kann und radial aus dieser herausgeschleudert oder in das Innere des Reifens hineingedrückt werden kann.

Man ist daher in der Vergangenheit dazu übergegangen, Reparaturverfahren zu verwenden, bei denen ein pilzförmi­ ger Propfen gemäß der DE-OS 20 04 639 eingeführt wird, wobei die Kappe des Propfens an der Innenseite der Reifen­ decke anliegt. Die Verbindung mit der Reifendecke erfolgt über kaltvulkanisierenden Kautschuk, so daß die reifenseiti­ gen Stirnflächen einer Kappe des Propfens und die Um­ fangswandung eines zylindrischen Abschnittes eine Verbin­ dung mit der Reifendecke eingehen. Ein derartiges Verfah­ ren erfordert es allerdings, dass der Stichkanal entsprechend aufgeweitet wird, um die in verschiedenen Durchmessern vorgefertigten Propfen einbringen zu können, so dass die Reifendecke vorsätzlich geschwächt werden muss. Des wei­ teren ist dieses Reparaturverfahren nur bei Stichkanälen ver­ wendbar, deren Längsachse senkrecht zur Erstreckung der Reifendecke angeordnet ist. Bei schrägen Stichkanälen würde die Karkasse beim Aufbohren durch einen elipsenför­ migen Durchbruch geschwächt werden, wobei durch die Elipsenform eine Vielzahl von Karkassenfäden durchtrennt werden würden, so dass der Reifen in unzulässiger Weise geschwächt wird und somit den Anforderungen an die Lauf­ leistung nicht mehr genügen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Instandsetzung von Fahrzeugreifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen der vorstehend genannten Art zu schaffen, mit dem 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 gelöst.

Erfindungsgemäß ist es nicht mehr erforderlich, den Ein­ stich im Reifen nach dem Herausziehen des Nagels oder der Schraube irgendeiner Fräs- oder Bohrbehandlung zu unter­ ziehen. Selbst bei durch kleinste bzw. dünnste Gegenstände verursachten Durchstichen ist es lediglich erforderlich, den Stichkanal durch einen Stichel kurzfristig aufzuweiten, um das Einführen der Ahle mit dem eingehängten, schnurarti­ gen Reparaturpfropfen zu erleichtern. Insbesondere bei schrägen Einstichen 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 Langzeitbeschädigungen am Reparaturkörper hervorrufen. Das auf der Innenseite der Reifendecke im Bereich der Schlaufe angebrachte Flüssigkeitspflaster 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 be­ trägt. Dabei ist dieses Sicherheitspflaster denkbar einfach entweder durch Aufsprühen 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 aufgetragene Flüssigpflaster den Verformungen der Reifendecke aufgrund seiner hohen Elastizität und Flexibilität jederzeit folgen kann, so daß die Reparatur­ methode auch dann sicher anwendbar ist, wenn der Austritt des die Stichverletzung hervorrufenden Gegenstandes, wie z. B. des Nagels im Übergangsbereich zur Reifenwandung liegen sollte. Es konnte festgestellt werden, daß schon das Lösungsmittel der das Flüssigpflaster bildenden Kautschuk­ lösung regelmäßig ausreichend aggresiv ist, um eine eventu­ ell vorhandene Talkungsschicht auf der Innenseite der Rei­ fendecke anzulösen, wodurch sich eine besonders intensive Haftung des Flüssigpflasters am Reifen ergibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Die Haftung des Flüssigkpflasters an der Innenoberfläche der Reifendecke kann zusätzlich dadurch verbessert werden, wenn eine leichte Aufrauhung der Innen­ oberfläche stattfindet.

Eine Weiterbildung hat den besonderen Vorteil, daß über die höherviskose Flüssigkeit sichergestellt wird, daß die Kautschuklösung in kleinste Poren bzw. Mi­ kroöffnungen auf der Innenoberfläche der Reifendecke ein­ dringt, so daß die Verzahnung des Flüssigpflasters mit der Reifendecke noch inniger wird. Über diese sehr dünne erste Schicht wird dann vorzugsweise eine zweite Flüssigpflaster­ schicht aufgetragen, die ausreichend zähflüssig ist, um ein seitliches Wegrinnen bzw. bei Über-Kopf-Anbringen ein Abtropfen der Kautschuklösung auszuschließen.

Die Zusammensetzung der Kautschuklösung kann inner­ halb weiter Grenzen variiert werden, solange eine gute Hand­ habbarkeit, d. h. die Fähigkeit zum Aufsprühen bzw. Auf­ pinseln der Kautschuklösung gewährleistet ist. Bei aufzu­ sprühenden Kautschuklösungen ist der Anteil an flüchtigen Stoffen entsprechend höher zu wählen als bei zähflüssigeren Lösungen. Es hat sich gezeigt, daß es mit gängigen Kunst­ kautschukmischungen und -lösungen auf Wasser- oder Pe­ troleumbasis ohne weiteres gelingt, innerhalb von wenigen Minuten eine ausreichende Durchgummierung, d. h. eine ausreichende Vernetzung des Kautschuks bereitzustellen, um den instandgesetzten Reifen wieder in Betrieb zu neh­ men.

Auf den Prozeß kann nicht nur durch geeignete Mischun­ gen des Kunstkautschuks unter Anpassung an das betref­ fende Lösungsmittel, sondern auch durch die Temperatur Einfluß genommen werden. In manchen Fällen kann es des­ halb von Vorteil sein, zumindest den Bereich des Flüssig­ pflasters einer Temperaturbehandlung zu unterziehen.

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

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

Fig. 2 die Einzelheit II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 eine Reifendecke eines Radialreifens bezeichnet, der eine Lauffläche 4 mit ei­ nem 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 angedeute­ ten Nagel 10 durchgestochen worden ist.

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

Das Einbringen des Reparaturpfropfens geschieht unter Zuhilfenahme 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 Innenoberfläche 6 des Radialreifens 12 vorstehende Schlaufe 16 ausbildet. Anschließend wird die Ahle wieder herausgezogen. Bei extrem dünnen Einstichen kann dem Einführen der Ahle mit eingehängtem Reparaturpfropfen ein geringfügiger Aufweitevorgang des Stichkanals 12 vor­ ausgehen.

Auf die Innenseite der Reifendecke 2 und im wesentli­ chen konzentrisch zur Schlaufe 16 wird ein flächig durchge­ hendes und auch die Schlaufe 16 erfassendes Flüssigpflaster 18 aufgebracht, das aus einer kaltvulkanisierenden Kau­ tschuklösung 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 Reparaturpfropfen 14 gegen Bewegungen fungieren. Das Flüssigpflaster verbindet sich durch die Kaltvulkanisa­ tion, d. h. durch die zunehmende Vernetzung nicht nur mit der Innenoberfläche 6 der Reifendecke 2, sondern auch mit den Seitenflächen der Schlaufe 16 und hält auf diese Weise den Reparaturpfropfen 14 selbst bei höchsten Beanspru­ chungen dauerhaft in Lage.

Das Aufbringen des Flüssigpflasters 18 kann auf ver­ schiedene Art und Weise erfolgen. Es ist beispielsweise möglich, das Flüssigpflaster aufzusprühen, wobei in diesem Fall die Kautschuklösung einen verhältnismäßig hohen An­ teil an flüchtigen Stoffen enthält. Es ist gleichermaßen mög­ lich, 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 gezeigt, daß es durch die Wahl der Lösungs­ basis sehr einfach gelingt, nicht nur die Verarbeitbarkeit des Flüssigpflasters, sondern auch die Vernetzungszeit exakt zu steuern.

Um die Verbindung des Flüssigpflasters 18 mit der Innen­ oberfläche 6 der Reifendecke 2 zusätzlich zu verbessern, kann es von Vorteil sein, die Innenoberfläche der Reifen­ decke 2 entweder vor dem Einbringen des Reparaturkörpers oder nach Bildung der Schlaufe aufzurauhen oder mit einer geeigneten chemischen Substanz, beispielsweise einem so­ genannten "Liquid Buffer" zu behandeln, so daß eine Mikro­ verzahnung zwischen Flüssigpflaster und Reifendecke ent­ steht. Um diese Verzahnung zusätzlich zu unterstützen, ist bei der gezeigten Ausführungsform 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 aufgesprüht. Diese hö­ herviskose Kautschuklösung "kriecht" in die kleinen Ober­ flächenvertiefungen der Reifendecke 2 mit guter Benetzung und sorgt so für eine gute Anbindung des Kautschuks an die Reifendecke. Abgedeckt wird diese erste Schicht 18' durch einen weiteren Auftrag einer zäherflüssigen Kautschuklö­ sung 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 angesprochene Ankerscheibenfunktion erfüllen können.

Durch zusätzliche chemische Aktivierer kann auf den Vernetzungsprozeß, d. h. auf die Kaltvulkanisation zusätz­ lich Einfluß genommen werden. Auch ist es möglich, das Lösungsmittel, das beispielsweise auf Wasser- oder Petro­ leumbasis aufgebaut ist, so zu wählen, daß eine ausreichende Anlösung einer gegebenenfalls vorhandenen Tal­ kungsschicht an der Innenoberfläche der Reifendecke 2 si­ chergestellt ist.

Vorstehend wurde bereits beschrieben, daß das Flüssig­ pflaster im wesentlichen aus einer Kunstkautschuk-Kompo­ nente besteht, die zur Steuerung des Vernetzungsablaufs und/oder der Handhabung bei der Anbringung mit einem geeigneten Lösungsmittel versetzt ist. Die Kunstkautschuk- Komponente besteht beispielsweise aus einem Butyl-Kau­ tschuk, und hier vorzugsweise aus einer Mischung zumin­ dest zweier Polymerisate. Über das Mischungsverhältnis der Polymerisate und durch die Anpassung dieses Verhältnisses an das Lösungsmittel kann die Vernetzungsdauer für eine vorgegebene Behandlungstemperatur eingestellt werden, wobei Vernetzungszeiten von etwa 15 Minuten bis drei Stunden üblich sind. Bei Bedarf kann durch eine zusätzliche thermische Behandlung der Vulkanisierungsprozeß be­ schleunigt werden.

Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 2, daß bei der erfindungsgemäßen Instandsetzung der Stahl- oder Tex­ tilgürtel keiner weiteren Bearbeitung bzw. Nachbearbeitung unterzogen werden muß. Das vom Reifendurchstich beein­ trächtigte Volumen des Reifens wird 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 Reparaturpfrop­ fens sorgt für eine ausreichend große Elastizität und Nach­ giebigkeit und zwar auch in den Bereichen, die einer erhöh­ ten Walkbeanspruchung unterworfen sind.

Claims (12)

1. Verfahren zur Instandsetzung von beispielsweise durch Stichverlet­ zungen beschädigten Fahzeugreifen, insbesondere von schlauchlosen Reifen, bei dem ein schnurartiger, mit kaltvulkanisierendem Kau­ tschuk getränkter Pfropfen unter Zuhilfenahme einer Ahle und ggfs. nach einem Aufweiten des Reifeneinstichs in den Stichkanal (12) so weit eingeführt wird, bis sich auf der Innenseite der Reifendecke eine Schlaufe (16) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausbildung der Schlaufe auf die Innenseite (6) der Reifen­ decke (2) eine die Schlaufe (16) des Pfropfens (14) erfassende kalt­ vulkanisierende Kautschuklösung aufgebracht wird, die anschließend im kalten Zustand vulkanisiert, und dabei mit der Reifendecke (2) und mit der Schlaufe (16) eine haftende Verbindung eingeht und dadurch ein im wesentlichen zur Schlaufe (16) konzen­ trisches, durchgehendes Sicherheitspflaster/Flüssigpflaster (18, 18-1, 18-2) als Sicherungsanker bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigpflaster (18) aufgesprüht und/oder aufgepinselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (6) der Reifendecke (2) vor dem Aufbringen des Flüssigpflasters (18) aufgerauht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass Flüssigpflaster (18-1, 18-2) in mehreren Stufen aufgetra­ gen wird, wobei zunächst eine höher viskose Flüssigkeit aufgetragen wird, die dann in zumindest einem weiteren Schritt von einer zäh­ flüssigen Kautschuklösung abgedeckt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass das Flüssigpflaster (18, 18-1, 18-2) nach dem Auftragen einer thermischen Behandlung unterzogen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass das Flüssigpflaster (18) im wesentlichen aus einer Kunst­ kautschuk-Komponente besteht, die zur Steuerung des Vernetzungs­ ablaufs mit einem Lösungsmittel versetzt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lö­ sungsmittel auf Wasserbasis aufgebaut ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lö­ sungsmittel auf Petroleumbasis aufgebaut ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Kunstkautschuk-Komponente aus einem Butyl-Kau­ tschuk besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstkautschuk-Komponente aus einer Mischung mindestens zweier Polymerisate besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis der Polymerisate an das Lösungsmittel zur Steuerung der Vernetzungsdauer bei vorgegebener Temperatur an­ gepasst ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Reparaturpropfen (14) aus kautschukgetränkten Fasern besteht, die zu einer Schnur geflochten sind.