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Ventil für Innenschläuche von Luftbereifungen Die Erfindung betrifft
Ventile, und zwar insbesondere die Zusammensetzung der aus Kautschuk bestehenden
Teile von Ventilen für Luftreifen und Innenschläuche. Die Erfindung betrifft ferner
eine verbesserte Bauart solcher Ventile und führt auf diese Weise zu verbesserten
Innenschläuchen.
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Ventile, wie sie üblicherweise in Verbindung mit Innenschläuchen verwendet
werden, bestehen aus einem metallischen Einsatzstück, das mit einem an seiner Unterseite
zu einem Fuß erweiterten Kautschukkörper überzogen ist. Dieser Kautschukfuß des
Ventils haftet an dem Einsatzstück derart an, daß das Ventil nach seinem Einbau
in den Schlauch durch seinen Kautschukfußteil ein Ganzes mit dem Schlauch bildet.
Innenschläuche werden heute meistens aus Butylkautschuk, einem Mischpolymerisat
eines größeren Anteils eines Isoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Isobutylen,
und eines kleineren Anteils eines Multiolefins mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie
Butadien oder Isopren, hergestellt. Da es schwierig ist, ein gutes Anhaften von
Butylkautschuk an anderen Kautschuksorten zu erzielen, war es bisher gebräuchlich,
für den Schaft und Fuß des Ventils einen Butylkautschuk zu verwenden, um hierdurch
ein gutes Anhaften und Anvulkanisieren des Fußes an den aus Butylkautschuk bestehenden
Innenschlauch zu erreichen. Nun bringt aber die Verwendung von Butylkautschuk im
Ventil Nachteile mit sich. die sich herausstellen,
sobald der einen
Schlauch mit einem solchen Ventil enthaltende Reifen eine Verletzung erleidet. Wenn
ein in einen Reifen einmontierter Schlauch verletzt wird oder platzt, so bewirkt
die Entleerung des Schlauches eine Lockerung des Reifens auf der Felge, wodurch
unter der Wirkung der Brems- öder Antriebskraft eine Längsverschiebung des Reifens
gegen die Felge in Richtung ihres Umfanges ermöglicht wird. Dies hat eine Längsverschiebung
des Schlauches zur Folge, wodurch das Ventil einer Spannung ausgesetzt wird, die
eine Schrägstellung des Ventils in dem Felgenloch bewirkt. Steckt das Ventil fest,
ohne sich aus dem Felgenloch loszulösen, so kann es durch die bei der Längsverschiebung
auftretenden Scherkräfte zerrissen oder zerbrochen werden. Dieser Ventilschaden
muß natürlich ausgebessert werden, bevor der Schlauch wieder montiert werden kann,
und oft ist er so groß, daß eine Reparatur überhaupt nicht mehr möglich ist. Ein
Ventil, dessen Kautschukteile aus Butylkautschuk bestehen, wird infolge der dem
Butylkautschuk innewohnenden Eigenschaften leichter beschädigt als ein Ventil mit
Naturkautschuk.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Mässe für die Kautschukteile
von Ventilen, vermöge deren eine genügende Haftfähigkeit des Ventilfußes an dem
Schlauchkörper und gleichzeitig eine verbesserte Widerstandsfähigkeit des Ventils
gegen Bruch und Riß erzielt wird.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Innenschlauches,
der so gebaut ist, daß die Laufzeit zwischen dem Zeitpunkt der Verletzung und dem
Zeitpunkt, zu dem der Schlauch durch Bruch oder Riß des Ventils einen nicht wieder
gutzumachenden Schaden erleidet, verlängert wird.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die Verwendung einer reißfesten Masse
für den Kautschukteil des Ventils und insbesondere für den Ventilschaft erreicht.
In der bildlichen Darstellung ist Fig. i ein Aufriß, teilweise im Schnitt, eines
Ventils für doppelzellige Innenschläuche, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der
Fig. I, Fig. 3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, von einem auf einer Felge montierten
Innenschlauch mit Ventil und Fig. 4 eine Ansicht, ähnlich derjenigen der Fig. 3,
in der die gleichen Teile nach Verletzung und Ausblasen des Reifens und Längsverschiebung
des Schlauches dargestellt werden, wobei das Ventil einer Zerreißspannung ausgesetzt
wird.
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Fig. I zeigt ein Ventil I mit dem metallischen Einsatzstück 2, das
teilweise von dem Kautschukblock 3 umgeben ist, der seinerseits einen aus einer
kautschukartigen Masse bestehenden Fuß 4 besitzt. Das Ventil I ist von der Art,
wie sie üblicherweise bei doppelzelligen Schläuchen verwendet wird, und besitzt
daher eine Verlängerung 5 des Fußes 4, in der sich eine zusätzliche Luftleitung
6 zum Aufpumpen der äußeren Kammer des Schlauches befindet. Die Innenkammer wird
durch die Leitung 7 aufgepumpt.
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Fig. 3 stellt ein Ventil 8 der üblichen Art dar, das auf einer Felge
9 sitzt, wobei das Ventil 8 sich in Hinsicht auf den Innenschlauch Io in einem spannungsfreien
Zustand befindet, der so lange besteht, wie Reifen und Schlauch sich in normalem
Betrieb befinden. Fig. 4 zeigt den Zustand, der sich mitunter nach einer Verletzung
infolge Längsverschiebung des Schlauches I2 in Richtung des Umfanges der Felge I3
herausbildet. Hier ist die Lage dargestellt, der das Ventil infolge dieser Längsverschiebung
zustrebt. Das Ergebnis ist, daß an den Seiten I4 des Loches der Felge I3 auf den
Schaft II des Ventils I5 eine Scherkraft ausgeübt wird. Bleibt der Reifen unter
den in Fig. 4 dargestellten Bedingungen weiter in Betrieb, so erfolgt schließlich
Riß öder Bruch des Ventils.
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Die Erfindung erstreckt sich über die in Fig. I und 2 dargestellte
Anwendung auf mehrzellige Schläuche hinaus natürlich auch auf die gebräuchlichere,
Ventilart für einzellige Schläuche sowie auf Ventile mit kurzen Metalleinsatzstücken
oder ohne metallische Einsatzstücke.
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Erfindungsgemäß besteht der Kautschukteil des Ventils aus einer Mischung
kautschukartiger Werkstoffe und enthält 0,25 bis 5o Gewichtsprozent Polychloropren
und 99,75 bis 5o Gewichtsprozent eines kautschukartigen Mischpolymerisats aus einem
größeren Anteil eines Isoolefins und einem kleineren Anteil eines Multiolefins.
Die letztgenannten Mischpolymerisate sind in der Fachwelt als Butylkautschuk bekannt.
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Der in Mischung mit dem Butylkautschuk vorliegende synthetische Kautschuk
ist Polychloropren, auch Neopren genannt. Dies ist ein kautschukartiges Polymerisat
von 2-Chlor-1, 3-butadien oder von 2, 3-Dichlor-I, 3-butadien oder ein kautschukartiges
Mischpolymerisat eines Chlor-I, 3-butadiens und mit diesem polymerisierbarer Monomere,
wie Isopren, I, 3-Butadien, Styrol und Acrylonitril. Typische Neoprene sind im Handel
als Neopren GN, Neopren KN, Neopren 'I, GR-M und GR-M-Io erhältlich. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung wird jedoch das kautschukartige einheitliche Polymerisat
des Chloroprens bevorzugt.
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Ein bevorzugt reißfestes Material erhält man bei Verwendung von 3
bis 25 Gewichtsprozent Polychloropren, und ein Material von besonders guten Eigenschaften
ergibt sich bei Verwendung von 5 bis 2o Gewichtsprozent Polychloropren.
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Diese Prozentzahlen beziehen sich nur auf den Kautschukgehalt der
Masse unter Ausschluß der üblichen Beimischungen, wie Ruß, Weichmacher, Oxydationsverzögerer
und Vulkanisiermittel.
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Wie aus den Figuren hervorgeht, ist die reißfeste Masse auf das metallische
Einsatzstück aufvulkänisiert. Es handelt sich hierbei jedoch nur um eine Teilvulkanisation,
weil das fertige Ventil nachträglich noch an den unvulkanisierten Schlauch anvulkanisiert
werden muß. Es wurde gefunden, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen reißfesten
Masse für Schaft und Fußteil des Ventils ein gutes Anhaften des metallischen Einsatzstückes
an dem Kautschukfuß des Ventils und ebenso ein gutes Anhaften des Ventilfußes an
dem Schlauchkörper ergibt.
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Die erfindungsgemäß verbesserte Masse bietet besonderen Vorteil für
Schläuche, die aus Butylkautschuk bestehen oder ihn enthalten, ist aber' auch in
Verbindung mit Schläuchen aus Naturkautschuk
oder elastischen Polymerisaten
aus Butadien und Styrol nutzbringend.
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Die nachstehende Vorschrift gibt die Zusammensetzung einer Masse nach
der Erfindung, wobei die Zahlen Gewichtsteile bedeuten. Butylkautschuk.......................
95,oo Polychloropren......................... 5,oo Ruß ................................
75,oo Zinkoxyd ............................ I5,oo Schwefel.............................
I,5o Magnesiumoxyd ...................... 5,oo Mercaptobenzothiazol..................
o,75 Tetramethylthiuramdisulfid ............. o,5o Die Vorschrift kann jedoch im
Rahmen der Erfindung in mannigfacher Weise abgewandelt werden, besonders hinsichtlich
der Füllmittel, Öle und Vulkanisiermittel.
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Es wurden acht doppelzellige Schläuche von der beschriebenen Art hergestellt.
Vier davon wurden mit Ventilen nach Fig. I ausgestattet, bei denen der Kautschukteil
ausschließlich aus Butylkautschuk bestand. Die anderen vier Schläuche waren von
gleicher Bauart, jedoch unter Verwendung einer Masse nach der obigen Vorschrift.
Alle acht Schläuche wurden in Reifen montiert und mit Hilfe von Probewagen gefahren.
Bei einer Laufgeschwindigkeit von 8o Stunden-km wurden alle acht Schläuche durchstochen,
woraufhin die Geschwindigkeit allmählich auf 48 bis 56 km/Stunde vermindert wurde.
Dann wurden die Wagen so lange weitergefahren, bis die Ventile abrissen. Die vier
Kontrollreifen mit Ventilfuß- und Schaftteilen aus Butylkautschuk liefen im Durchschnitt
nur I2 Sekunden nach der Verletzung, bevor ein Abreißen der Ventile erfolgte, während
die anderen vier Schläuche mit Ventilschäften und -füßen unter Verwendung der Masse
nach der obigen Vorschrift mehr als doppelt solange, nämlich im Durchschnitt 30
Sekunden liefen, bevor die gleiche Wirkung eintrat. Die vorliegende Erfindung führt
also eine Erhöhung der Laufzeit mit beschädigtem Schlauch bis zum Abreißen des Ventils
um 15o % herbei.