EP4611987A1 - Dichtmittelsystem - Google Patents

Dichtmittelsystem

Info

Publication number
EP4611987A1
EP4611987A1 EP23809098.9A EP23809098A EP4611987A1 EP 4611987 A1 EP4611987 A1 EP 4611987A1 EP 23809098 A EP23809098 A EP 23809098A EP 4611987 A1 EP4611987 A1 EP 4611987A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
closure
fluid channel
fluid
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23809098.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian SCHLOSSER
Rainer Detering
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of EP4611987A1 publication Critical patent/EP4611987A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/16—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/166—Devices or methods for introducing sealing compositions into articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a sealing agent system, a container closure for the fluid-tight closure of a container opening of a sealing agent container in a corresponding sealing agent system and a method for producing a corresponding sealing agent system or a corresponding container closure. Also disclosed are a breakdown assistance kit and a method for sealing a damaged vehicle tire with a corresponding breakdown assistance kit.
  • sealants are regularly used to seal leaky components.
  • sealants are provided in viscous form in so-called sealant systems and only develop their sealing effect after leaving this sealant system, for example through contact with air and/or the substrate to be sealed.
  • sealant systems is particularly widespread in the tire and vehicle industries, for example in the context of breakdown kits for at least temporary repairs to damaged vehicle tires.
  • Such sealing systems for storing sealants are regularly subject to particularly high requirements, since on the one hand they must enclose a sealant to be stored in such a way that it does not harden prematurely and should therefore reliably prevent any unwanted leakage of sealant, but on the other hand they must enable quick and easy provision in the event of an emergency, which, particularly in the case of breakdown kits, must also be accomplished by laypeople or without suitable tools.
  • sealing systems must be sealed fluid-tight after filling with sealant in order to protect the sealant from to protect against environmental influences, especially shocks and vibrations. Only when the sealing system is used by a user is the closure of the sealing system opened by suitable measures in order to fill the sealant, which is usually promoted or caused by the application of external pressure and the pressing of the sealant out of the sealing system.
  • seals for closing sealant bottles are known, in particular seals made of aluminum, which either have to be removed manually before use, for example, or can be opened by connecting the sealant system to external components using cutting devices integrated therein.
  • seals for closing sealant bottles are known, in particular seals made of aluminum, which either have to be removed manually before use, for example, or can be opened by connecting the sealant system to external components using cutting devices integrated therein.
  • separate sealing elements for use in sealant systems are known from the prior art, which can be integrated into cover elements and can be released when pressure is applied, allowing fluid to pass through.
  • the simpler solutions are often limited to a simple closure of the sealant container, so that the functionality required in use to discharge the sealant must be provided by separate devices, for example by an appropriate fluid line system with coaxial lines.
  • the specialist When the sealant container is closed with a seal, the specialist must in most cases carefully match the material of the seal and the material of the sealant container, as well as any adhesives used to attach them, in order to ensure both a fluid-tight seal and, if necessary, safe breaking open, so that the options for selecting the material are usually limited.
  • a special device such as a filling aid with a cutting tool, is required to efficiently break open the seal.
  • closing the sealing system using separate sealing elements in the container closure usually requires particularly precise manufacturing of the components in order to achieve a fluid-tight form fit between the sealing element and the container lid, which is maintained in particular even in the event of shocks, vibrations or impacts.
  • a separate sealing element which is pushed open by compressed air, for example, there is always a risk that the lines will become blocked to such an extent that the leakage of sealing agent from the sealing system is partially or even completely prevented.
  • the object of the present invention was to provide a sealing system and an associated container closure, the production of which should be particularly time and cost efficient,
  • the type of production should ideally promote the sealing effect, with a reduction in the number of work steps required being achieved in particular.
  • a desirable requirement here was that the production of the specified sealant system and the associated container closure, as well as the connection of the container closure to the sealant container, should be simplified compared to the state of the art, with the number of components used being minimized and the range of materials that can be used being increased.
  • the sealing agent system to be specified and the associated container closure should have an advantageous fluid tightness even under external mechanical stresses, such as vibrations and impacts, and thus enable reliable storage of corresponding sealing agents even under demanding environmental conditions, for example in the trunk of a vehicle.
  • the sealing agent system to be specified should be able to be used efficiently in methods for sealing a damaged vehicle tire, wherein in particular the requirements for the devices required for this should be reduced, in particular with regard to the need for cutting devices for opening the sealing agent system or complex fluid line systems.
  • a container closure in a sealing agent system is designed in such a way that the sealing agent container of the sealing agent system is sealed in a fluid-tight manner via two fluid channels in the container closure, each provided with sealing elements, if the sealing elements are each designed in such a way that they are broken open when a specific pressure difference is applied, so that fluid passage through the respective fluid channel is made possible, as defined in the claims.
  • the container closure enables efficient fluid guidance, which can significantly reduce the design requirements for the devices used in the process for sealing a damaged vehicle tire.
  • the sealant system can be reliably opened by a fluid-mediated pressure application, so that external cutting devices can be dispensed with.
  • the invention relates in particular to a sealing agent system, in particular a sealing agent system for use in sealing vehicle tires, comprising: a) a sealing agent container, comprising a container interior for receiving sealing agent, wherein the container interior is accessible via a container opening, and b) a container closure, wherein the container closure closes the container opening in a fluid-tight manner, wherein the container closure comprises a first fluid channel extending through the container closure, wherein the first fluid channel is closed with a first closure layer which prevents fluid from escaping from the container opening through the first fluid channel, wherein the container closure comprises a second fluid channel extending through the container closure, wherein the second fluid channel is closed with a second closure layer which prevents fluid from escaping from the container opening through the second fluid channel, wherein the container closure is designed such that the first closure layer is irreversibly destroyed as a result of a first pressure difference in the range from 50 to 1000 kPa acting between the sides of the first closure layer and forms a first passage opening through which passage of fluid through the first fluid channel
  • the sealant system according to the invention comprises a sealant container with a container interior accessible via a container opening, which is sometimes also referred to as a sealant bottle.
  • a sealant system according to the invention is relevant for essentially all embodiments in the field of sealing vehicle tires, wherein the container interior has a volume in the range of 0.05 to 10 L, preferably in the range of 0.1 to 5 L, particularly preferably 0.2 to 2.5 L, very particularly preferably 0.2 to 1.25 L.
  • the sealant does not necessarily have to be part of the above-defined sealant system according to the invention, which can also be provided, for example, as a (re-)fillable storage container from a producer to a sealant manufacturer.
  • the sealant system according to the invention already comprises the sealant, so that it can be used directly in the sealing of vehicle tires.
  • Compositions suitable for use as sealants, in particular for sealing vehicle tires are known to the person skilled in the art from the prior art and are commercially available from various suppliers. Accordingly, a sealant system according to the invention is preferred, additionally comprising a sealant in the interior of the container, preferably a sealant for sealing damaged vehicle tires.
  • a damaged vehicle tire is understood to mean in particular vehicle tires with small holes in the tread, such as can be caused by nails or the like.
  • sealant container will in most cases be fluid-tight apart from the container opening, so that entry or exit of viscous sealant or other fluids can only occur via the container opening.
  • a sealant system according to the invention is therefore relevant in most cases, whereby the container interior is accessible via only one container opening.
  • the sealing system according to the invention also comprises a container closure which seals the container opening in a fluid-tight manner.
  • connection between the container closure and the sealant container is advantageously not limited in terms of its specific design.
  • a sealing system according to the invention is useful in this case, wherein the container closure and the sealant container comprise connecting elements that complement each other.
  • An example is a sealing system according to the invention in which the container closure is connected to the sealant container via a screw closure, a bayonet connection or a plug connection, preferably via a screw connection.
  • a sealing system according to the invention is also preferred in which the container closure comprises a screw thread.
  • the design of the closure as a reversible and non-destructively detachable connection is expedient, for example to enable easier (re-)filling.
  • it is also possible to design the connection as a permanent, non-reversibly detachable connection for example by means of a twist-off lock, in order to prevent improper To prevent or at least make it difficult to use the sealing system.
  • a sealing system according to the invention is preferred, wherein a sealing element, preferably a sealing ring, is arranged between the container closure and the sealing agent container.
  • a sealant arranged in the sealing system is conveyed through the previously closed container closure out of the container opening of the sealing system by external force.
  • this external force is caused or conveyed by the introduction of another fluid, particularly compressed air.
  • the container closure of the sealing system according to the invention comprises a specific fluid line system.
  • the container closure has a first fluid channel and a second fluid channel, which in the initial state, i.e. before use in a sealing process, are each sealed fluid-tight by a sealing layer.
  • sealing layer refers to a flat, relatively thin layer for sealing an opening.
  • the fluid channels extend through the container closure, so that the interior of the container in the state closed with the container lid would only be accessible via the first fluid channel and the second fluid channel if they were not sealed by the sealing layers.
  • This opening of the fluid channels is achieved in sealing systems according to the invention by the sealing layers being so designed to break open under predetermined conditions.
  • the sealing system according to the invention is designed in such a way that the first sealing layer in the first fluid channel is irreversibly destroyed at a first pressure difference and the second sealing layer in the second fluid channel is irreversibly destroyed at a second pressure difference, so that they each form a passage opening and allow fluid to pass through the respective fluid channel.
  • a sealing agent arranged in the interior of the container can therefore leave the sealing system according to the invention when compressed air is applied through one of the two fluid channels.
  • the pressure difference acting between the two sides of the sealing layer is understood in the context of the present invention as the amount of the difference between a pressure PB acting on the inside of the respective sealing layer, i.e. mostly in the container interior, and a pressure pF acting on the outside of the respective sealing layer, i.e. mostly in the fluid channel.
  • this is a sealing system according to the invention, wherein the container closure closes the container opening in a fluid-tight manner when the pressure difference between the pressure in the container interior and the ambient pressure is smaller than the first pressure difference and the second pressure difference.
  • the sealing agent system according to the invention will in most cases be operated in the subsequent sealing process in such a way that a sealing agent arranged in the interior of the container is forced out of the sealing agent container when gas pressure is applied via one of the two fluid channels of the container closure, so that it can be fed via a further line, for example into the vehicle tire to be sealed.
  • compressed air can be fed into the first fluid channel via a compressor, so that the first pressure difference is achieved and the first sealing layer is destroyed accordingly.
  • the introduced compressed air then displaces a sealant arranged in the container interior in such a way that the second pressure difference is also reached and the second sealing layer is destroyed, so that the sealant can be introduced into the object to be sealed, for example a damaged vehicle tire, for example via a hose.
  • this is a sealant system according to the invention, wherein the sealant system is set up so that when the first passage opening and the second passage opening are formed, a working fluid can enter the container interior through the first fluid channel in order to displace a liquid arranged in the container interior from the container interior through the second fluid channel.
  • first fluid channel comprises a first connection for a fluid line
  • first connection preferably comprises a hose olive or a thread, preferably a thread
  • second fluid channel comprises a second connection for a fluid line
  • second connection preferably comprises a hose olive or a thread, preferably a thread.
  • the sealing system according to the invention is not limited with regard to the specific design of the fluid channels, whereby whose dimensions and alignment will in practice be based in particular on the dimensions of the container closure and the structural design of the devices used in the sealing process.
  • the inventors have identified dimensions which promote particularly advantageous robustness of the sealing system according to the invention against vibrations and impacts and enable excellent integration into typical sealing devices.
  • a sealing system according to the invention is preferred, wherein the longitudinal axis of the first fluid channel and the longitudinal axis of the second fluid channel in the container closure form an intersection angle in the range of 45° to 135°, preferably in the range of 60° to 120°, particularly preferably in the range of 75° to 105°, very particularly preferably of essentially 90°.
  • the sealing system according to the invention is easier to handle in operation, since this alignment of the fluid channels allows more efficient conveyance of fluids and in particular the second fluid channel is more easily accessible for connecting an external fluid line.
  • An example is a sealing agent system according to the invention, wherein the first fluid channel has a length in the range of 10 to 50 mm, preferably in the range of 25 to 35 mm, and/or wherein the first fluid channel has an average diameter in the range of 2 to 35 mm, preferably in the range of 3 to 8 mm.
  • An example is a sealing agent system according to the invention, wherein the second fluid channel has a length in the range of 10 to 50 mm, preferably in the range of 15 to 25 mm, and/or wherein the second fluid channel has an average diameter in the range of 2 to 35 mm, preferably in the range of 3 to 8 mm.
  • the sealing system according to the invention can advantageously be efficiently adapted to a wide variety of application requirements, so that, for example, operation of the sealing system according to the invention can be carried out both upright and “overhead”.
  • the sealing agent system according to the invention can be designed as required to enable the discharge of sealant both against and along the force of gravity.
  • in upright operation i.e. when a sealant arranged in the interior of the container has to be transported at least partially against gravity in order to leave the sealing agent system through the container opening, it is necessary to provide a so-called riser pipe on at least one of the fluid channels, namely the fluid channel through which the sealant is transported out.
  • riser pipe is clear to the person skilled in the art in connection with fluids and refers to a pipe or hose through which fluids under pressure can rise.
  • overhead operation of the sealing agent system according to the invention i.e. when a sealant arranged in the interior of the container is transported essentially along the force of gravity, such a riser pipe is not necessary for the fluid channel provided for the outlet.
  • a sealing agent system for subsequent upright use, a sealing agent system according to the invention is preferred, wherein the second fluid channel is designed as a riser pipe, wherein the end of the second fluid channel pointing in the direction of the container interior preferably extends over 0.85*H or more, preferably over 0.9*H or more, particularly preferably over 0.95*H or more, into the container interior, wherein H is the height of the container interior.
  • a sealing system according to the invention is preferred for later use “overhead”, wherein the end of the second fluid channel pointing towards the container interior extends over 0.15*H or less, preferably 0.1*H or less, particularly preferably 0.05*H or less, into the container interior, wherein the end of the first fluid channel pointing towards the container interior preferably extends over 0.05*H or more, particularly preferably 0.1*H or more, completely particularly preferably 0.15*H or more, extends into the container interior, where H is the height of the container interior.
  • any overpressure protection can also be provided, the inventors believe that it is expedient for essentially all embodiments if the first fluid channel and the second fluid channel are completely spatially separated from one another and thus, in other words, cannot be short-circuited with one another.
  • a sealing system according to the invention is therefore preferred, wherein the first fluid channel and the second fluid channel are separated from one another in the container closure.
  • a sealing system according to the invention is also preferred, wherein the container closure is designed such that after the first passage opening and the second passage opening have been formed inside the container closure, no fluid can pass from the first fluid channel into the second fluid channel.
  • the sealing system according to the invention comprises - as explained above - at least one sealing layer in each of the fluid channels, which prevents fluid from passing through the respective fluid channel if a specific pressure difference is not exceeded.
  • the inventors have recognized that the position of the sealing layer within the respective fluid channel is basically freely selectable, but that specific positions can be selected for the sealing layers, which minimize the risk of unwanted breakage, for example due to external vibrations, and at the same time enable reliable breakage during later use.
  • a sealing system according to the invention is preferred, wherein the first sealing layer is arranged in the end region of the first fluid channel, preferably the end region pointing towards the container interior, wherein the end region extends over 10% or less, preferably 5% or less, particularly preferably 2% or less, of the length of the first fluid channel, wherein the first sealing layer is preferably arranged exactly at the end of the first fluid channel.
  • a sealing agent system is also preferred, wherein the second sealing layer is arranged in the end region of the second fluid channel, preferably the end region pointing in the direction of the container interior, wherein the end region extends over 10% or less, preferably 5% or less, particularly preferably 2% or less, of the length of the second fluid channel, wherein the second sealing layer is preferably arranged exactly at the end of the second fluid channel.
  • the inventors have identified particularly suitable ranges for the first pressure difference and the second pressure difference. In practice, this made it possible to obtain particularly resistant sealing systems which were nevertheless able to demonstrate reliable opening of the sealing layers when the specific pressure difference ranges were reached.
  • a sealing system according to the invention is therefore preferred, wherein the first pressure difference is in the range of 50 to 400 kPa, preferably in the range of 100 to 300 kPa, particularly preferably in the range of 150 to 250 kPa, and/or wherein the second pressure difference is in the range of 50 to 400 kPa, preferably in the range of 100 to 300 kPa, particularly preferably in the range of 150 to 250 kPa.
  • the sealing layers are designed according to the invention to be irreversibly destroyed when a specific pressure difference is applied to them. Accordingly, the dimensions of the sealing layers, in particular their average thickness, will depend essentially on the desired pressure difference and the material selected in each case and will be selected accordingly by the person skilled in the art. According to the inventors' assessment, a sealing system according to the invention is suitable for most materials, wherein the first sealing layer has an average thickness in the range from 0.01 to 0.2 mm, preferably in the range from 0.02 to 0.05 mm, and/or wherein the second sealing layer has an average thickness in the range from 0.01 to 0.2 mm, preferably in the range from 0.02 to 0.05 mm.
  • the container closures can be efficiently formed in one piece and, in particular, can be manufactured in a particularly time- and cost-efficient manner using plastic molding processes. Accordingly, it is preferred for essentially all embodiments to form at least the container closures from a thermoplastic that can be easily processed using corresponding injection molding processes, with process-related advantages resulting in particular from the use of complementary plastics for the sealant container.
  • a sealant system according to the invention is preferred, wherein the container closure consists of 90% or more, preferably 95% or more, particularly preferably 98% or more, very particularly preferably essentially completely, of a first thermoplastic, based on the mass of the container closure.
  • a sealing agent system according to the invention is preferred, wherein the sealing agent container consists of 90% or more, preferably 95% or more, particularly preferably 98% or more, very particularly preferably substantially completely, of a third thermoplastic material, based on the mass of the sealing agent container.
  • thermoplastic is selected from the group consisting of polyesters and polyolefins, preferably selected from the group consisting of polyolefins, particularly preferably selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene, very particularly preferably selected from the group consisting of polypropylene.
  • thermoplastic is selected from the group consisting of polyesters and polyolefins, preferably selected from the group consisting of polyolefins, particularly preferably selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene, very particularly preferably selected from the group consisting of polypropylene.
  • the inventors propose, based on the above considerations, that it is advantageous to form the sealing layers from the same material as the container closure.
  • the sealing layers can be designed as an integral component of the container closure, which is preferred for all embodiments in the opinion of the inventors.
  • the production steps required for production are reduced, namely in particular by avoiding subsequent production of the sealing layers in the container closure, but the mechanical stability of the container closure is also increased.
  • first sealing layer and/or the second sealing layer are made of the first thermoplastic material
  • first closure layer and/or the second closure layer preferably the first closure layer and the second closure layer
  • the container closure is preferably formed in one piece, preferably in an injection molding process.
  • At least one of the closure layers can be made from a different material from the container closure.
  • this will usually involve greater manufacturing effort.
  • a wider range of materials is possible for the corresponding closure layer or for both closure layers, so that closure layers can be better adapted to application-specific requirements, for example to the pressure difference required for irreversible destruction. Therefore, an alternative preferred is a sealing system according to the invention, wherein the first closure layer and/or the second closure layer, preferably the first closure layer and the second closure layer, consist of a second thermoplastic, wherein the first closure layer and/or the second closure layer, preferably the first closure layer and the second closure layer, are integrally connected to the rest of the container closure, preferably by fusing the first thermoplastic with the second thermoplastic.
  • thermoplastic is selected from the group consisting of polyesters and polyolefins, preferably selected from the group consisting of polyolefins, particularly preferably selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene, very particularly preferably selected from the group consisting of polypropylene.
  • Pressure differences necessary for sealing layers in the later Sealing processes can be carried out in various ways, for example mechanically or by introducing further fluids, in particular compressed air.
  • Mechanical pressure can be exerted, for example, by connecting the first fluid channel and/or the second fluid channel to another component, for example a fluid line of a sealing device, for example by opening the respective sealing layer by a projection integrated in the other component, which exerts mechanical pressure on the sealing layer when connected.
  • additional components are not required in sealing system according to the invention, since the sealing layers can be broken open particularly easily and reliably by the action of a fluid-mediated pressure, ie by introducing a fluid, for example compressed air, into at least one of the fluid channels.
  • a sealing system according to the invention is therefore preferred, wherein the container closure is designed so that the first passage opening and/or the second passage opening, preferably the first passage opening and the second passage opening, are formed as a result of a pressure exerted by a fluid.
  • the sealing system according to the invention reveals its advantages in particular in situations in which, due to the technical conditions, at least one pressure generating unit, for example a compressed air compressor, is present.
  • a sealing system according to the invention is also preferred, wherein the sealing system is designed so that the first passage opening and the second passage opening can be formed by applying a gas pressure to the first fluid channel or the second fluid channel, preferably a gas pressure generated by a pressure generating unit.
  • Container closure for the fluid-tight closure of a container opening of a sealant container in a sealant system according to the invention, wherein the container closure comprises a first fluid channel extending through the container closure, wherein the first fluid channel is closed with a first closure layer, by which the escape of fluid from the closed container opening through the first fluid channel is prevented, wherein the container closure comprises a second fluid channel extending through the container closure, wherein the second fluid channel is closed with a second closure layer, by which the escape of fluid from the closed container opening through the second fluid channel is prevented, wherein the container closure is designed such that the first closure layer is irreversibly destroyed as a result of a first pressure difference acting between the sides of the first closure layer in the range of 50 to 1000 kPa and forms a first passage opening through which a passage of fluid through the first fluid channel is made possible, and wherein the container closure is designed such that the second closure layer forms a second passage opening as a result of a second pressure difference acting between the sides of the second closure layer in the range of 50 to 1000 k
  • the invention further relates to a method for producing a sealing system according to the invention or a container closure according to the invention, comprising the method steps: i) producing or providing a first thermoplastic material, and ii) forming the container closure blank from the first thermoplastic in a casting process, wherein the first closure layer and the second closure layer are formed independently of one another in process step ii), each as part of the container closure blank or after injection of a second thermoplastic into the container closure blank.
  • the method according to the invention for producing the sealing agent system according to the invention or the container closure according to the invention comprises, in a first method step, producing or providing a first thermoplastic and, in a second method step, forming the container closure blank from this first thermoplastic in a casting process, wherein various suitable casting processes are known to the person skilled in the art.
  • a method according to the invention is preferred, wherein the casting process is an injection molding process.
  • the closure layers are formed either as part of the container closure blank or - somewhat less preferably - subsequently by introducing a second thermoplastic material into the container closure blank.
  • the two closure layers are formed independently of one another, i.e., for example, only in one case by subsequently introducing the closure layer.
  • a method according to the invention is preferred, wherein the first closure layer and the second closure layer are formed in the same way in method step ii).
  • a method according to the invention is also preferred, wherein the first closure layer and the second closure layer are each formed independently of one another as part of the container closure blank in method step ii).
  • a method according to the invention is preferred for this, additionally comprising the method step: iii) testing the fluid tightness of the first fluid channel by applying a first test pressure difference and of the second fluid channel by applying a second test pressure difference, wherein the first test pressure difference is smaller than the first pressure difference and wherein the second test pressure difference is smaller than the second pressure difference, preferably in each case by 10% or more, particularly preferably by 20% or more.
  • a breakdown assistance kit comprising: aa) one or more sealing agent systems according to the invention comprising a sealing agent in the container interior, and bb) a pressure generating unit.
  • a breakdown kit is understood to be a kit consisting of several units which, when used, can enable the at least temporary sealing of a defective vehicle tire.
  • a vehicle with a defect repaired by the breakdown kit can continue to drive independently for at least a certain period of time in order to reach a workshop for replacement or repair. of the affected vehicle tire, which in particular eliminates the need for a towing service.
  • the breakdown assistance kit comprises at least one sealing system according to the invention with sealant and a pressure generating unit.
  • a breakdown assistance kit as disclosed above is relevant for most applications, wherein the pressure generating unit is a compressed air compressor.
  • the disclosed breakdown assistance kit is particularly suitable for sealing damage caused by smaller objects such as nails.
  • fluid lines such as connecting hoses
  • a breakdown assistance kit as disclosed above is appropriate, additionally comprising: cc) one or more fluid lines, preferably hoses, for connecting the sealing agent system to a vehicle tire and/or the pressure generating unit.
  • a breakdown assistance kit as disclosed above, additionally comprising: dd) operating instructions for sealing a damaged vehicle tire with the breakdown assistance kit.
  • a method for sealing a damaged vehicle tire with a breakdown assistance kit comprising the steps: v) establishing a fluid-conducting connection between the first fluid channel and the pressure generating unit, w) establishing a fluid-conducting connection between the second fluid channel and the pressure valve of the damaged vehicle tire, x) generating an overpressure in the first fluid channel with the pressure generating unit to generate a first operating pressure difference between the sides of the first sealing layer, wherein the first operating pressure difference is greater than or equal to the first pressure difference, for forming the first passage opening in the first sealing layer, y) generating an overpressure in the container interior with the pressure generating unit to generate a second operating pressure difference between the sides of the second sealing layer, wherein the second operating pressure difference is greater than or equal to the second pressure difference, for forming the second passage opening in the second sealing layer, and z) discharging the sealant from the sealant system through the second fluid channel into the damaged vehicle tire.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing system according to the invention in a preferred embodiment
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a container closure according to the invention in a preferred embodiment.
  • Fig. 1 shows a sealant system 10 according to the invention with a sealant container 12 and a container closure 18.
  • the sealant container 12 has a container interior 14 with a volume of approximately 0.45 L, in which a sealant can be sealed in a fluid-tight manner if the container closure 18 is screwed reversibly and non-destructively to the container opening 16 of the sealant container 12 via a corresponding screw thread 28.
  • the tightness is additionally promoted by a sealing element 30, which is arranged between the screw thread 28 of the container opening 16 and the container closure 18.
  • both the sealant container 12 and the container closure 18 are made of polypropylene.
  • the container closure 18 has, as also shown enlarged in Fig. 2, a first fluid channel 20 and a second fluid channel 24, which are arranged with their longitudinal axes orthogonal to one another in the container closure 18 such that no fluid can pass from the first fluid channel 20 into the second fluid channel 24.
  • Both fluid channels each comprise a thread at their end pointing away from the container interior 14 for connecting a fluid line, in particular for connecting hoses.
  • first fluid channel 20 comprises a first sealing layer 22 with an average thickness of approximately 0.05 mm at its end facing the container interior 14.
  • the second fluid channel 24 comprises a second sealing layer 26 with an average thickness of approximately 0.05 mm at its end facing the container interior 14.
  • the container closure 18 is designed such that the respective closure layer is irreversibly destroyed when a first pressure difference of 250 kPa is applied between the sides of the first closure layer 22 or as a result of a second pressure difference of 250 kPa between the sides of the second closure layer 26, thereby forming a first passage opening or a second passage opening, so that a passage of fluid through the first fluid channel 20 or the second fluid channel 24 is made possible.
  • the container closure 18 closes the container opening 16 in Fig. 1 in a fluid-tight manner until the pressure difference between the pressure in the container interior 14 and the ambient pressure is greater than the first pressure difference or the second pressure difference.
  • the container closure 18 is designed such that the closure layers can each be destroyed as a result of a gas pressure generated by a compressed air compressor, wherein the working fluid can enter the container interior 14 through the second fluid channel 24 in order to displace a sealant arranged in the container interior 14 out of the container interior 14 through the first fluid channel 20, wherein the sealant system 10 shown is designed for use “overhead”.
  • both closure layers are manufactured in an injection molding process from the same material as the rest of the container closure 18 and are produced in such a way that they are integrally connected to the rest of the container closure 18 without an interface, so that the container closure 18 is formed as a single piece.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtmittelsystem (10), umfassend: a) einen Dichtmittelbehälter (12), umfassend einen Behälterinnenraum (14) zur Aufnahme von Dichtmittel, wobei der Behälterinnenraum (14) über eine Behälteröffnung (16) zugänglich ist, und b) einen Behälterverschluss (18), wobei der Behälterverschluss (18) die Behälteröffnung (16) fluiddicht verschließt, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden ersten Fluidkanal (20) umfasst, wobei der erste Fluidkanal (20) mit einer ersten Verschlussschicht (22) verschlossen ist, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden zweiten Fluidkanal (24) umfasst, wobei der zweite Fluidkanal (24) mit einer zweiten Verschlussschicht (26) verschlossen ist, wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die erste Verschlussschicht (22) in Folge einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht (22) wirkenden ersten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa irreversibel zerstört wird und eine erste Durchlassöffnung ausbildet, und dass die zweite Verschlussschicht (26) in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht (26) wirkenden zweiten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa eine zweite Durchlassöffnung ausbildet.

Description

Beschreibung
Dichtmittelsystem
Die Erfindung betrifft ein Dichtmittelsystem, einen Behälterverschluss für den fluiddichten Verschluss einer Behälteröffnung eines Dichtmittelbehälters in einem entsprechenden Dichtmittelsystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Dichtmittelsystems oder eines entsprechenden Behälterverschlusses. Offenbart werden zudem ein Pannenhilfeset und ein Verfahren zum Abdichten eines beschädigten Fahrzeugreifens mit einem entsprechenden Pannenhilfeset.
In vielen Bereichen der Technik, wie beispielsweise in der Reifen- und Fahrzeugindustrie, kommen regelmäßig Dichtmittel zum Abdichten von undichten Komponenten zum Einsatz. In den meisten Fällen werden Dichtmittel dabei in viskoser Form in sogenannten Dichtmittelsystemen bereitgestellt und entfalten ihre abdichtende Wirkung erst nach Verlassen dieses Dichtmittelsystems, beispielsweise durch den Kontakt mit Luft und/oder dem abzudichtenden Substrat. Insbesondere in der Reifen- und Fahrzeugindustrie ist die Verwendung von Dichtmittelsystemen verbreitet, beispielsweise im Kontext von Pannenhilfesets zur zumindest temporären Reparatur von beschädigten Fahrzeugreifen.
Solche Dichtmittelsysteme zur Lagerung von Dichtmittel unterliegen regelmäßig besonders hohen Anforderungen, da sie einerseits ein zu bevorratendes Dichtmittel derart umschließen müssen, dass es nicht vorzeitig aushärtet, und entsprechend ein ungewolltes Austreten von Dichtmittel zuverlässig verhindern sollen, andererseits im Einsatzfall aber eine schnelle und einfache Bereitstellung ermöglichen müssen, die insbesondere im Falle von Pannenhilfesets auch von Laien bzw. ohne passend Werkzeuge bewerkstelligt werden muss.
Entsprechend müssen Dichtmittelsysteme nach dem Befüllen mit Dichtmittel fluiddicht verschlossen werden, um das Dichtmittel vor Umgebungseinflüssen zu schützen, insbesondere auch bei Erschütterungen und Vibrationen. Erst bei der Verwendung des Dichtmittelsystems durch einen Benutzer wird der Verschluss des Dichtmittelsystems durch geeignete Maßnahmen geöffnet, um das Dichtmittel zu verfüllen, was zumeist durch das Anlegen eines externen Drucks und ein Herausdrücken des Dichtmittels aus dem Dichtmittelsystem befördert oder bewirkt wird.
Im Stand der Technik sind für den Verschluss von Dichtmittelsystemen verschiedene Mechanismen bekannt. Diesbezügliche Offenbarungen finden sich beispielsweise in der EP 280701881 A1 , EP 2030768 A1 , DE 20113129 U1 , DE 29716453 U1 und DE 10106468 A1 . Insofern sind beispielsweise Siegel zum Verschluss der Dichtmittelflaschen bekannt, insbesondere Siegel aus Aluminium, welche vor dem Einsatz beispielsweise entweder händisch entfernt werden müssen oder durch eine Verbindung des Dichtmittelsystems mit externen Komponenten durch darin integrierte Schneidvorrichtungen geöffnet werden können. Zudem sind aus dem Stand der Technik separate Dichtungselemente für den Einsatz in Dichtmittelsystemen bekannt, welche in Deckelelemente integriert werden können und bei Beaufschlagung mit Druck gelöst werden können und einen Fluiddurchtritt erlauben.
Auch wenn die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen in vielen Fällen die Anwendungsanforderungen an Dichtmittelsysteme zumindest weitgehend erfüllen können, werden sie in der Praxis jedoch insbesondere aus fertigungs- und handhabungstechnischer Sicht auch als nachteilig empfunden.
Insbesondere die einfacheren Lösungen beschränken sich häufig auf einen einfachen Verschluss des Dichtmittelbehälters, so dass die im Einsatz benötigte Funktionalität zur Ausleitung des Dichtmittels durch separate Vorrichtungen bereitgestellt werden muss, beispielsweise durch ein entsprechendes Fluidleitungssystem mit koaxialen Leistungen. Bei einem Verschluss des Dichtmittelbehälters durch ein Siegel muss der Fachmann das Material des Siegels und das Material des Dichtmittelbehälters sowie die gegebenenfalls zur Anbringung eingesetzten Adhäsivstoffe in den meisten Fällen zudem sorgfältig aneinander anpassen, um sowohl einen fluiddichten Verschluss als auch bei Bedarf ein sicheres Aufbrechen gewährleisten zu können, sodass die Möglichkeiten der Matenalauswahl zumeist eingeschränkt sind. Zudem ist für die effiziente Auftrennung des Siegels in einigen Fällen wiederum eine spezielle Vorrichtung, beispielsweise eine Ausfüllhilfe mit Schneidwerkzeug, erforderlich.
Ein Verschluss des Dichtmittelsystems durch separate Dichtungselemente im Behälterverschluss erfordert hingegen zumeist eine besonders genaue Fertigung der Komponenten, um einen fluiddichten Formschluss zwischen dem Dichtungselement und dem Behälterdeckel zu erreichen, der insbesondere auch bei Erschütterungen, Vibrationen oder Stößen erhalten bleibt. Darüber hinaus besteht bei einem separaten Dichtungselement, welches beispielsweise durch Druckluft aufgestoßen wird, immer auch eine Gefahr, dass die Leitungswege derart verstopfen, dass ein Austritt von Dichtmittel aus dem Dichtmittelsystem teilweise oder sogar vollständig verhindert wird.
Bei den meisten aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, beispielsweise beim Einsatz von Siegeln oder separaten Dichtungselementen, sind zudem zusätzliche Fertigungsschritte notwendig, um die entsprechenden Lösungen umzusetzen.
Es war die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beheben oder zumindest abzuschwächen.
Insbesondere war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dichtmittelsystem und einen zugehörigen Behälterverschluss anzugeben, deren Herstellung besonders zeit- und kosteneffizient möglich sein sollte, wobei die Art der Herstellung die Dichtungswirkung idealerweise begünstigen sollte, wobei insbesondere eine Verringerung der benötigten Arbeitsschritte erreicht werden sollte. Hierbei war es eine wünschenswerte Vorgabe, dass die Fertigung des anzugebenden Dichtmittelsystems und des zugehörigen Behälterverschlusses, sowie die Verbindung des Behälterverschlusses mit dem Dichtmittelbehälter, im Vergleich zum Stand der Technik vereinfacht werden sollte, wobei insbesondere die Anzahl an verwendeten Komponenten minimiert und die Bandbreite an einsetzbaren Materialien erhöht werden sollte.
Es war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass das anzugebende Dichtmittelsystem und der zugehörige Behälterverschluss auch bei externen mechanischen Belastungen, wie Vibrationen und Stößen, eine vorteilhafte Fluiddichtheit aufweisen und dadurch auch bei anspruchsvollen Umgebungsbedingungen, beispielsweise im Kofferraum eines Fahrzeuges, eine zuverlässige Lagerung von entsprechenden Dichtmitteln ermöglichen sollten.
Zudem war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass das anzugebende Dichtmittelsystem effizient in Verfahren zum Abdichten eines beschädigten Fahrzeugreifens einsetzbar sein sollten, wobei insbesondere die Anforderungen an die hierfür benötigten Vorrichtungen reduziert werden sollten, insbesondere hinsichtlich der Notwendigkeit von Schneidvorrichtungen zum Öffnen des Dichtmittelsystems oder aufwendiger Fluidleitungssysteme.
Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass im anzugebenden Dichtmittelsystem bzw. im anzugebenden Behälterverschluss ein ungewolltes Verstopfen von Fluidleitungen beim Einsatz im Dichtungsverfahren möglichst weitgehend vermieden werden können sollte. Zudem war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Dichtmittelsystems bzw. eines zugehörigen Behälterverschlusses anzugeben. Hierbei war es eine wünschenswerte Vorgabe, dass eine Überprüfung der Dichtheit der Komponenten im Rahmen des anzugebenden Verfahrens besonders einfach realisiert werden können sollte.
Darüber hinaus war es eine sekundäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Pannenhilfeset mit einem oder mehreren entsprechenden Dichtmittelsystemen sowie ein Verfahren zum Abdichten eines beschädigten Fahrzeugreifens mit einem solchen Pannenhilfeset bereitzustellen.
Die Erfinder haben nunmehr gefunden, dass sich die vorstehend beschriebenen Aufgaben überraschenderweise lösen lassen, wenn ein Behälterverschluss in einem Dichtmittelsystem derart ausgeführt wird, dass der Dichtmittelbehälter des Dichtmittelsystems über zwei jeweils mit Verschlusselementen versehene Fluidkanäle im Behälterverschluss fluiddicht verschlossen wird, wenn die Verschlusselemente jeweils so ausgelegt werden, dass diese beim Anlegen einer spezifischen Druckdifferenz aufgebrochen werden, sodass ein Fluiddurchtritt durch den jeweiligen Fluidkanal ermöglicht wird, wie es in den Ansprüchen definiert ist.
Hiermit kann vorteilhafterweise ein Dichtmittelsystem erhalten werden, welches besonders zeit- und kosteneffizient hergestellt werden kann, wobei das Dichtmittelsystem durch den entsprechenden Behälterverschluss besonders einfach und gleichzeitig zuverlässig verschlossen werden kann, wobei eine unerwünschte Verstopfung von Leitungswegen zuverlässig verhindert werden kann. In synergistischer Weise wird dabei durch den Behälterverschluss eine effiziente Fluidführung ermöglicht, durch die die konstruktiven Anforderungen an die im Verfahren zum Abdichten eines beschädigten Fahrzeugreifens eingesetzten Vorrichtungen erheblich reduziert werden können. Zudem kann das Dichtmittelsystem zuverlässig durch eine fluidvermittelte Druckapplikation geöffnet werden, so dass insbesondere auch auf externe Schneidvorrichtungen verzichtet werden kann.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden entsprechend durch den Gegenstand der Erfindung gelöst, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen.
Solche Ausführungsformen, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit Merkmalen anderer als bevorzugt bezeichneter Ausführungsformen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Ausführungsformen. Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen ein in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnetes Merkmal einer Ausführungsform mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert wird, die in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnet werden. Merkmale bevorzugter Behälterverschlüsse, Pannenhilfesets und Verfahren ergeben sich aus den Merkmalen bevorzugter Dichtmittelsysteme.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Dichtmittelsystem, insbesondere ein Dichtmittelsystem zur Verwendung bei der Abdichtung von Fahrzeugreifen, umfassend: a) einen Dichtmittelbehälter, umfassend einen Behälterinnenraum zur Aufnahme von Dichtmittel, wobei der Behälterinnenraum über eine Behälteröffnung zugänglich ist, und b) einen Behälterverschluss, wobei der Behälterverschluss die Behälteröffnung fluiddicht verschließt, wobei der Behälterverschluss einen sich durch den Behälterverschluss erstreckenden ersten Fluidkanal umfasst, wobei der erste Fluidkanal mit einer ersten Verschlussschicht verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der Behälteröffnung durch den ersten Fluidkanal verhindert wird, wobei der Behälterverschluss einen sich durch den Behälterverschluss erstreckenden zweiten Fluidkanal umfasst, wobei der zweite Fluidkanal mit einer zweiten Verschlussschicht verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der Behälteröffnung durch den zweiten Fluidkanal verhindert wird, wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass die erste Verschlussschicht in Folge einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht wirkenden ersten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa irreversibel zerstört wird und eine erste Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den ersten Fluidkanal ermöglicht wird, und wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass die zweite Verschlussschicht in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht wirkenden zweiten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa eine zweite Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den zweiten Fluidkanal ermöglicht wird.
Die grundsätzliche Funktionsweise von Dichtmittelsystemen und deren Einsatz in Pannenhilfesets sind dem Fachmann ausgehend von seinem Fachwissen bekannt. Entsprechend versteht der Fachmann, dass ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem sowohl zur fluiddichten Aufbewahrung als auch zur späteren Ausgabe von Dichtmitteln geeignet sein muss, wobei das Dichtmittelsystem hinsichtlich der grundsätzlichen Ausgestaltung vom Fachmann an die Erfordernisse des aufzunehmenden Dichtmittels angepasst werden kann, beispielsweise hinsichtlich des Materials des Dichtmittelbehälters. Für die Aufnahme von Dichtmittel umfasst das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem einen Dichtmittelbehälter mit einem über eine Behälteröffnung zugänglichen Behälterinnenraum, der zuweilen auch als Dichtmittelflasche bezeichnet wird. Für im Wesentlichen alle Ausführungsformen im Bereich der Dichtung von Fahrzeugreifen relevant ist ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterinnenraum ein Volumen im Bereich von 0,05 bis 10 L, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 L, besonders bevorzugt 0,2 bis 2,5 L, ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 1 ,25 L, aufweist.
Der Fachmann versteht, dass das Dichtmittel nicht zwangsläufig Teil des vorstehend definierten erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems sein muss, welches beispielsweise auch als (wieder-)befüllbares Bevorratungsgefäß von einem Produzenten an einen Dichtmittelhersteller bereitgestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem umfasst in einer besonders bevorzugten Ausführungsform aber bereits das Dichtmittel, so dass es unmittelbar bei der Abdichtung von Fahrzeugreifen eingesetzt werden kann. Für den Einsatz als Dichtmittel geeignete Zusammensetzungen, insbesondere zur Abdichtung von Fahrzeugreifen, sind dem Fachmann dabei aus dem Stand der Technik bekannt und kommerziell von verschiedenen Anbietern erhältlich. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, zusätzlich umfassend im Behälterinnenraum ein Dichtmittel, bevorzugt ein Dichtmittel zum Abdichten von beschädigten Fahrzeugreifen. Unter einem beschädigten Fahrzeugreifen werden dabei insbesondere Fahrzeugreifen mit kleineren Löchern im Laufstreifen verstanden, wie sie beispielsweise durch Nägel oder ähnliches hervorgerufen werden können.
Der Fachmann versteht, dass der Dichtmittelbehälter in der Praxis abgesehen von der Behälteröffnung in den meisten Fällen fluiddicht sein wird, sodass ein Eintritt oder Austritt von viskosem Dichtmittel oder anderen Fluiden lediglich über die Behälteröffnung erfolgen kann. Grundsätzlich ist es jedoch zumindest theoretisch möglich, den Dichtmittelbehälter mit mehreren Behälteröffnungen auszustatten, die dann jeweils zu verschließen wären. Jedoch ist es in den meisten Fällen vorteilhaft, lediglich eine einzige Behälteröffnung vorzusehen, um einerseits die Stabilität des Dichtmittelbehälters zu erhöhen sowie die Herstellung entsprechender Behälter zu erleichtern, und andererseits den fluiddichten Verschluss des Behälterinnenraums zu vereinfachen. Für die meisten Fälle relevant ist deshalb ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterinnenraum über lediglich eine Behälteröffnung zugänglich ist.
Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem umfasst zudem einen Behälterverschluss, welcher die Behälteröffnung fluiddicht verschließt.
Die Verbindung zwischen Behälterverschluss und Dichtmittelbehälter ist hinsichtlich ihrer konkreten Ausgestaltung vorteilhafterweise nicht beschränkt. Zweckmäßig ist dabei ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss und der Dichtmittelbehälter zueinander komplementäre Verbindungselemente umfassen. Beispielhaft ist dabei ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss über einen Schraubverschluss, eine Bajonettverbindung oder eine Steckverbindung, bevorzugt über eine Schraubverbindung, mit dem Dichtmittelbehälter verbunden ist. Bevorzugt ist entsprechend auch ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss ein Schraubgewindeumfasst.
In den meisten Ausführungsformen ist dabei die Auslegung des Verschlusses als reversibel und zerstörungsfrei lösbare Verbindung zweckmäßig, beispielsweise um eine leichter (Wieder-)Befüllung zu ermöglichen. Grundsätzlich ist es allerdings auch möglich, die Verbindung als permanente, nicht reversibel lösbare Verbindung auszugestalten, beispielsweise mittels einer Abdrehsicherung, um eine unsachgemäße Benutzung des Dichtmittelsystems zu verhindern oder zumindest zu erschweren.
Bevorzugt ist für alle vorstehenden Ausgestaltungen ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei zwischen dem Behälterverschluss und dem Dichtmittelbehälter ein Dichtungselement angeordnet ist, bevorzugt ein Dichtungsring.
Im späteren Einsatz erfindungsgemäßer Dichtmittelsystem wird ein im Dichtmittelsystem angeordnetes Dichtmittel durch externe Krafteinwirkung durch den zuvor verschließenden Behälterverschluss hindurch aus der Behälteröffnung des Dichtmittelsystems befördert. In vielen Fällen, insbesondere im Bereich der Reifenreparatur, wird diese externe Krafteinwirkung durch das Einleiten eines weiteren Fluids, insbesondere von Druckluft, bewirkt oder befördert. Zur Ermöglichung dieser Funktionalität, d.h. des Einleitens eines Fluides und des Ausleitens des Dichtmittels, umfasst der Behälterverschluss des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems ein spezifisches Fluidleitungssystem.
Erfindungsgemäß weist der Behälterverschluss nämlich einen ersten Fluidkanal und einen zweiten Fluidkanal auf, welche im Ausgangszustand, d.h. vor dem Einsatz in einem Dichtungsverfahren, jeweils von einer Verschlussschicht fluiddicht verschlossen sind. Der Ausdruck „Verschlussschicht“ bezeichnet dabei im Einklang mit dem fachmännischen Verständnis eine flächig ausgedehnte, vergleichsweise dünne Lage zum Verschluss einer Öffnung. Die Fluidkanäle erstrecken sich erfindungsgemäß durch den Behälterverschluss, sodass der Behälterinnenraum in dem mit dem Behälterdeckel verschlossen Zustand nur dann über den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal zugänglich wäre, wenn diese nicht durch die Verschlussschichten verschlossen wären.
Diese Öffnung der Fluidkanäle wird in erfindungsgemäßen Dichtmittelsystemen dadurch erreicht, dass die Verschlussschichten so ausgelegt werden, dass diese unter vorbestimmten Bedingungen aufbrechend.
Erfindungsgemäß wird das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem nämlich so ausgelegt, dass die erste Verschlussschicht im ersten Fluidkanal bei einer ersten Druckdifferenz und die zweite Verschlussschicht im zweiten Fluidkanal bei einer zweiten Druckdifferenz irreversibel zerstört werden, sodass sie jeweils eine Durchlassöffnung ausbilden und den Durchtritt von Fluid durch den jeweiligen Fluidkanal ermöglichen. Wie vorstehend erläutert, kann dadurch ein im Behälterinnenraum angeordnetes Dichtmittel das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem beim Anlegen von Druckluft durch einen der beiden Fluidkanäle verlassen.
Die zwischen den beiden Seiten der Verschlussschicht wirkende Druckdifferenz wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als der Betrag der Differenz eines auf der Innenseite der jeweiligen Verschlussschicht, d.h. zumeist im Behälterinnenraum, wirkenden Druckes PB und eines auf der Außenseite der jeweiligen Verschlussschicht, d.h. zumeist im Fluidkanal, wirkenden Druckes pF verstanden. In anderen Worten handelt es sich dadurch um ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss die Behälteröffnung fluiddicht verschließt, wenn der Druckunterschied zwischen dem Druck im Behälterinnenraum und dem Umgebungsdruck kleiner ist als die erste Druckdifferenz und die zweite Druckdifferenz.
Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem wird im späteren Dichtungsverfahren in den meisten Fällen derart betrieben werden, dass ein im Behälterinnenraum angeordnetes Dichtmittel bei Anlegen eines Gasdrucks über einen der beiden Fluidkanäle des Behälterverschlusses aus dem Dichtmittelbehälter hinausgedrängt wird, so dass es über eine weitere Leitung beispielsweise in den abzudichtenden Fahrzeugreifen geleitet werden kann. In der Praxis kann beispielsweise Druckluft über einen Kompressor in den ersten Fluidkanal eingeleitet werden, sodass die erste Druckdifferenz erreicht und die erste Verschlussschicht entsprechend zerstört wird. Die eingeleitete Druckluft verdrängt anschließend ein im Behälterinnenraum angeordnetes Dichtmittel derart, dass auch die zweite Druckdifferenz erreicht und die zweite Verschlussschicht zerstört wird, sodass das Dichtmittel, beispielsweise über einen Schlauch, in das abzudichtende Objekt, beispielsweise einen beschädigten Fahrzeugreifen, eingeleitet werden kann. Mit anderen Worten handelt es sich somit um ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei das Dichtmittelsystem dazu eingerichtet ist, dass bei Ausbildung der ersten Durchlassöffnung und der zweiten Durchlassöffnung ein Arbeitsfluid durch den ersten Fluidkanal in den Behälterinnenraum eintreten kann, um eine im Behälterinnenraum angeordnete Flüssigkeit durch den zweiten Fluidkanal aus dem Behälterinnenraum zu verdrängen.
In der späteren Praxis werden die nach außen weisenden Enden des ersten Fluidkanals und des zweiten Fluidkanals für die Führung von Fluiden in vielen Fällen mit Fluidleitungen verbunden werden müssen. Für den effizienten Anschluss der Fluidleitungen an die Fluidkanäle können beispielsweise Gewindeanschlüsse verwendet werden. Alternativ sind auch sogenannte Schlaucholiven denkbar, das heißt Rohrstutzen, auf denen ein Schlauch befestigt und gegebenenfalls zusätzlich mit einer Schlauchschelle gesichert werden kann. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der erste Fluidkanal einen ersten Anschluss für eine Fluidleitung umfasst, wobei der erste Anschluss bevorzugt eine Schlaucholive oder ein Gewinde umfasst, bevorzugt ein Gewinde. Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ auch ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der zweite Fluidkanal einen zweiten Anschluss für eine Fluidleitung umfasst, wobei der zweite Anschluss bevorzugt eine Schlaucholive oder ein Gewinde umfasst, bevorzugt ein Gewinde.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Fluidkanäle nicht beschränkt, wobei deren Abmessungen und Ausrichtung sich in der Praxis insbesondere an den Dimensionen des Behälterverschlusses und der konstruktiven Ausgestaltung der im Dichtungsverfahren eingesetzten Vorrichtungen orientieren werden. Die Erfinder haben insoweit allerdings Abmessungen identifiziert, welche eine besonders vorteilhafte Robustheit des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems gegenüber Erschütterungen und Stößen begünstigen und eine ausgezeichnete Integrierbarkeit in typische Dichtungsvorrichtungen ermöglichen. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die Längsachse des ersten Fluidkanals und die Längsachse des zweiten Fluidkanals im Behälterverschluss einen Schnittwinkel im Bereich von 45° bis 135°, bevorzugt im Bereich von 60° bis 120°, besonders bevorzugt im Bereich von 75° bis 105°, ganz besonders bevorzugt von im Wesentlichen 90°, bilden. Bei einer rechtwinkligen Ausrichtung der Längsachsen der Fluidkanäle zueinander haben die Erfinder gefunden, dass sich das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem im Betrieb leichter handhaben lässt, da diese Ausrichtung der Fluidkanäle eine effizientere Förderung von Fluiden erlaubt und insbesondere der zweite Fluidkanal für den Anschluss einer externen Fluidleitung leichter zugänglich ist.
Beispielhaft ist ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der erste Fluidkanal ein Länge im Bereich von 10 bis 50 mm, bevorzugt im Bereich von 25 bis 35 mm, aufweist, und/oder wobei der erste Fluidkanal einen mittleren Durchmesser im Bereich von 2 bis 35 mm, bevorzugt im Bereich von 3 bis 8 mm, aufweist. Beispielhaft ist analog ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der zweite Fluidkanal eine Länge im Bereich von 10 bis 50 mm, bevorzugt im Bereich von 15 bis 25 mm, aufweist, und/oder wobei der zweite Fluidkanal einen mittleren Durchmesser im Bereich von 2 bis 35 mm, bevorzugt im Bereich von 3 bis 8 mm, aufweist.
Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem kann vorteilhafterweise effizient an verschiedenste Anwendungserfordernisse angepasst werden, sodass beispielsweise ein Betrieb des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems sowohl aufrecht als auch „über Kopf“ stehend erfolgen kann. Dies bedeutet in anderen Worten, dass das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem nach Bedarf so ausgelegt werden kann, dass das Ausleiten von Dichtmittel sowohl entgegen als auch entlang der Schwerkraft ermöglicht wird. Hierfür ist es in einem aufrechten Betrieb, das heißt wenn ein im Behälterinnenraum angeordnetes Dichtmittel zumindest teilweise entgegen der Schwerkraft befördert werden muss, um durch die Behälteröffnung das Dichtmittelsystem zu verlassen, notwendig, ein sogenanntes Steigrohr an zumindest einem der Fluidkanäle vorzusehen, nämlich dem Fluidkanal, durch den das Dichtmittel hinaus befördert wird. Der Begriff Steigrohr ist dem Fachmann in Verbindung mit Fluiden klar und bezeichnet ein Rohr oder einen Schlauch, durch den unter Druck stehende Fluide aufsteigen können. In einem Betrieb des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems „über Kopf“, das heißt, wenn ein im Behälterinnenraum angeordnetes Dichtmittel im Wesentlichen entlang der Schwerkraft befördert wird, ist ein solches Steigrohr für den für den Auslass vorgesehene Fluidkanal hingegen nicht notwendig. Bevorzugt ist für den späteren aufrechten Einsatz entsprechend ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der zweite Fluidkanal als Steigrohr ausgebildet ist, wobei sich das in Richtung des Behälterinnenraums weisende Ende des zweiten Fluidkanals bevorzugt über 0,85*H oder mehr, bevorzugt über 0,9*H oder mehr, besonders bevorzugt über 0,95*H oder mehr, in den Behälterinnenraum erstreckt, wobei H die Höhe des Behälterinnenraums ist.
Bevorzugt ist für den späteren Einsatz „über Kopf“ ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei sich das in Richtung des Behälterinnenraums weisende Ende des zweiten Fluidkanals über O,15*H oder weniger, bevorzugt 0,1 *H oder weniger, besonders bevorzugt 0,05*H oder weniger, in den Behälterinnenraum erstreckt, wobei sich das in Richtung des Behälterinnenraums weisende Ende des ersten Fluidkanals bevorzugt über 0,05*H oder mehr, besonders bevorzugt 0,1 *H oder mehr, ganz besonders bevorzugt 0,15*H oder mehr, in den Behälterinnenraum erstreckt, wobei H die Höhe des Behälterinnenraums ist.
Auch wenn zumindest in der Theorie auch etwaige Überdrucksicherungen vorgesehen werden können, ist es nach Einschätzung der Erfinder für im Wesentlichen alle Ausführungsformen zweckmäßig, wenn der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal vollständig räumlich voneinander getrennt sind und somit in anderen Worten nicht untereinander kurzgeschlossen werden können. Für im Wesentlichen alle Ausführungsformen bevorzugt ist demnach ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal im Behälterverschluss voneinander separiert sind. Bevorzugt ist ebenso ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass nach Ausbildung der ersten Durchlassöffnung und der zweiten Durchlassöffnung im Inneren des Behälterverschlusses kein Durchtritt von Fluid aus dem ersten Fluidkanal in den zweiten Fluidkanal erfolgen kann.
Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem umfasst -wie vorstehend erläutert- in jedem der Fluidkanäle zumindest eine Verschlussschicht, welche einen Durchtritt von Fluid durch den jeweiligen Fluidkanal verhindert, wenn eine spezifische Druckdifferenz nicht überschritten wird. Die Erfinder haben erkannt, dass die Position der Verschlussschicht innerhalb des jeweiligen Fluidkanals grundsätzlich frei wählbar ist, dass jedoch spezifische Positionen für die Verschlussschichten gewählt werden können, welche das Risiko eines ungewollten Aufbrechens, beispielsweise durch externe Erschütterungen, minimieren und gleichzeitig ein zuverlässiges Aufbrechen im späteren Einsatz ermöglichen. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die erste Verschlussschicht im Endbereich des ersten Fluidkanals, bevorzugt des in Richtung des Behälterinnenraums weisenden Endbereichs, angeordnet ist, wobei sich der Endbereich über 10 % oder weniger, bevorzugt 5 % oder weniger, besonders bevorzugt 2 % oder weniger, der Länge des ersten Fluidkanals erstreckt, wobei die erste Verschlussschicht bevorzugt genau am Ende des ersten Fluidkanals angeordnet ist. Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ auch ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die zweite Verschlussschicht im Endbereich des zweiten Fluidkanals, bevorzugt des in Richtung des Behälterinnenraums weisenden Endbereichs, angeordnet ist, wobei sich der Endbereich über 10 % oder weniger, bevorzugt 5 % oder weniger, besonders bevorzugt 2 % oder weniger, der Länge des zweiten Fluidkanals erstreckt, wobei die zweite Verschlussschicht bevorzugt genau am Ende des zweiten Fluidkanals angeordnet ist.
Mit Blick auf den Zielkonflikt aus einer möglichst sicheren Handhabung sowie eine ausgezeichnete Dichtheit selbst bei widrigen Umgebungsbedingungen auf der einen Seite und einer leichten und zuverlässigen Öffnung im Dichtungsverfahren auf der anderen Seite haben die Erfinder besonders geeignete Bereiche für die erste Druckdifferenz und die zweiten Druckdifferenz identifiziert. In der Praxis konnten hiermit besonders resistente Dichtmittelsysteme erhalten werden, welche dennoch ein zuverlässiges Öffnen der Verschlussschichten bei Erreichen der spezifischen Druckdifferenzbereiche zeigen konnten. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die erste Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 400 kPa, bevorzugt im Bereich von 100 bis 300 kPa, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 250 kPa, liegt, und/oder wobei die zweite Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 400 kPa, bevorzugt im Bereich von 100 bis 300 kPa, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 250 kPa, liegt.
Wie vorstehend erläutert, sind die Verschlussschichten erfindungsgemäß dazu eingerichtet, jeweils bei einer spezifischen auf sie wirkenden Druckdifferenz irreversibel zerstört zu werden. Entsprechend werden die Abmessungen der Verschlussschichten, insbesondere ihre mittlere Dicke, im Wesentlichen von der gewünschten Druckdifferenz und dem jeweils gewählten Material abhängen und vom Fachmann entsprechend gewählt werden. Für die meisten Materialien zweckmäßig ist nach Einschätzung der Erfinder ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die erste Verschlussschicht eine mittlere Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,2 mm, bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 0,05 mm, aufweist, und/oder wobei die zweite Verschlussschicht eine mittlere Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,2 mm, bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 0,05 mm, aufweist.
Grundsätzlich sind weder der Dichtmittelbehälter noch der Behälterverschluss hinsichtlich der zu ihrer Herstellung verwendeten Materialien besonders beschränkt. Es kann jedoch als großer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtmittelsysteme gesehen werden, dass die Behälterverschlüsse effizient einstückig ausgebildet werden können und insbesondere besonders zeit- und kosteneffizient in Kunststoffgussverfahren hergestellt werden können. Entsprechend ist es für im Wesentlichen alle Ausführungsformen bevorzugt, zumindest die Behälterverschlüsse aus einem thermoplastischen Kunststoff auszubilden, welcher sich gut in entsprechenden Spritzgussverfahren verarbeiten lässt, wobei sich insbesondere durch die Verwendung komplementärer Kunststoffe für den Dichtmittelbehälter verfahrenstechnische Vorteile ergeben. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss zu 90 % oder mehr, bevorzugt zu 95 % oder mehr, besonders bevorzugt zu 98 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig, aus einem ersten thermoplastischen Kunststoff besteht, bezogen auf die Masse des Behälterverschlusses. Bevorzugt ist überdies ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Dichtmittelbehälter zu 90 % oder mehr, bevorzugt zu 95 % oder mehr, besonders bevorzugt zu 98 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig, aus einem dritten thermoplastischen Kunststoff besteht, bezogen auf die Masse des Dichtmittelbehälters.
Den Erfindern ist es insoweit gelungen, Materialien zu identifizieren, mit denen in der Praxis besonders stabile Dichtmittelsysteme erhalten werden konnten und mit denen bei ausgezeichneten Herstellungseigenschaften insbesondere auch eine zuverlässige Dichtheit, gerade auch bei anspruchsvollen Umgebungsbedingungen, erreicht werden konnte. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der erste thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern und Polyolefinen, bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen und Polypropylen, ganz besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen. Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ auch ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der dritte thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern und Polyolefinen, bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen und Polypropylen, ganz besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen.
Mit Blick auf eine besonders zeit- und kosteneffiziente Herstellung von erfindungsgemäßen Dichtmittelsystemen schlagen die Erfinder ausgehend von den vorstehenden Überlegungen vor, dass es vorteilhaft ist, die Verschlussschichten aus demselben Material wie den Behälterverschluss auszubilden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen können die Verschlussschichten dabei als integraler Bestandteil des Behälterverschlusses ausgeführt werden, was nach Einschätzung der Erfinder für alle Ausführungsformen bevorzugt ist. Vorteilhafterweise werden in dieser Ausführungsform nicht nur die zur Herstellung benötigten Fertigungsschritte reduziert, nämlich insbesondere indem eine nachträgliche Fertigung der Verschlussschichten im Behälterverschluss vermieden wird, sondern auch die mechanische Stabilität des Behälterverschlusses erhöht. Bevorzugt ist demgemäß ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die erste Verschlussschicht und/oder die zweite Verschlussschicht, bevorzugt die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht, aus dem ersten thermoplastischen Kunststoff bestehen, wobei die erste Verschlussschicht und/oder die zweite Verschlussschicht, bevorzugt die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht, ohne Grenzfläche stoffschlüssig mit dem restlichen Behälterverschluss verbunden sind, wobei der Behälterverschluss bevorzugt einstückig ausgebildet ist, bevorzugt in einem Spritzgussverfahren.
Alternativ kann zumindest eine der Verschlussschichten aus einem vom Behälterverschluss verschiedenen Material gefertigt werden. Hierbei wird jedoch zumeist der fertigungstechnische Aufwand höher sein. Allerdings ist in dieser Ausführungsform für die entsprechende Verschlussschicht bzw. für beide Verschlussschichten eine breitere Matenalauswahl möglich, sodass Verschlussschichten besser an anwendungsspezifische Erfordernisse angepasst werden können, beispielsweise an die für eine irreversible Zerstörung erforderliche Druckdifferenz. Bevorzugt ist deshalb alternativ ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei die erste Verschlussschicht und/oder die zweite Verschlussschicht, bevorzugt die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht, aus einem zweiten thermoplastischen Kunststoff bestehen, wobei die erste Verschlussschicht und/oder die zweite Verschlussschicht, bevorzugt die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht, stoffschlüssig mit dem restlichen Behälterverschluss verbunden sind, bevorzugt durch Verschmelzung des ersten thermoplastischen Kunststoffs mit dem zweiten thermoplastischen Kunststoff. Denkbar ist dabei beispielsweise ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der zweite thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern und Polyolefinen, bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen und Polypropylen, ganz besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen.
Grundsätzlich kann das Erzeugen der zum Aufbrechen der
Verschlussschichten notwendigen Druckdifferenzen im späteren Dichtungsverfahren auf verschiedene Weisen erfolgen, beispielsweise mechanisch oder durch das Einleiten weiterer Fluide, insbesondere Druckluft. Eine mechanische Druckausübung kann beispielsweise durch das Verbinden des ersten Fluidkanals und/oder des zweiten Fluidkanals mit einem anderen Bauteil, beispielsweise einer Fluidleitung einer Dichtungsvorrichtung, erfolgen, beispielsweise indem die jeweilige Verschlussschicht durch eine in dem anderen Bauteil integrierte Vorsprung geöffnet wird, welcher beim Verbinden mechanischen Druck auf die Verschlussschicht ausübt. Vorteilhafterweise sind in erfindungsgemäßen Dichtmittelsystemen solche zusätzlichen Bauteile allerdings nicht erforderlich, da das Aufbrechen der Verschlussschichten besonders leicht und zuverlässig durch das Einwirken eines fluidvermittelten Druckes erfolgen kann, d.h. indem ein Fluid, beispielsweise Druckluft, in zumindest einen der Fluidkanäle eingeleitet wird. Für im Wesentlichen alle Ausführungsformen bevorzugt ist deshalb ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass die erste Durchlassöffnung und/oder die zweite Durchlassöffnung, bevorzugt die erste Durchlassöffnung und die zweite Durchlassöffnung, infolge eines von einem Fluid ausgeübten Drucks ausgebildet werden. Das erfindungsgemäße Dichtmittelsystem entfaltet seine Vorteile insbesondere in solchen Situationen, in denen aufgrund der technischen Gegebenheiten zumindest eine Druckerzeugungseinheit, beispielsweise ein Druckluftkompressor, vorhanden ist. Bevorzugt ist entsprechend auch ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem, wobei das Dichtmittelsystem dazu eingerichtet ist, dass die erste Durchlassöffnung und die zweite Durchlassöffnung durch Anlegen eines Gasdrucks an den ersten Fluidkanal oder den zweiten Fluidkanal ausgebildet werden können, bevorzugt eines durch eine Druckerzeugungseinheit erzeugten Gasdrucks.
Der Fachmann versteht, dass die Erfindung zudem einen
Behälterverschluss für den fluiddichten Verschluss einer Behälteröffnung eines Dichtmittelbehälters in einem erfindungsgemäßen Dichtmittelsystem betrifft, wobei der Behälterverschluss einen sich durch den Behälterverschluss erstreckenden ersten Fluidkanal umfasst, wobei der erste Fluidkanal mit einer ersten Verschlussschicht verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der verschlossenen Behälteröffnung durch den ersten Fluidkanal verhindert wird, wobei der Behälterverschluss einen sich durch den Behälterverschluss erstreckenden zweiten Fluidkanal umfasst, wobei der zweite Fluidkanal mit einer zweiten Verschlussschicht verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der verschlossenen Behälteröffnung durch den zweiten Fluidkanal verhindert wird, wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass die erste Verschlussschicht in Folge einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht wirkenden ersten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa irreversibel zerstört wird und eine erste Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den ersten Fluidkanal ermöglicht wird, und wobei der Behälterverschluss dazu eingerichtet ist, dass die zweite Verschlussschicht in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht wirkenden zweiten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa eine zweite Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den zweiten Fluidkanal ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems oder eines erfindungsgemäßen Behälterverschlusses, umfassend die Verfahrensschritte: i) Herstellen oder Bereitstellen eines ersten thermoplastischen Kunststoffes, und ii) Ausformen des Behälterverschlussrohlings aus dem ersten thermoplastischen Kunststoff in einem Gussverfahren, wobei die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht in Verfahrensschritt ii) unabhängig voneinander jeweils als Teil des Behälterverschlussrohlings oder nach Injektion eines zweiten thermoplastischen Kunststoffes in den Behälterverschlussrohling ausgeformt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems oder des erfindungsgemäßen Behälterverschlusses umfasst in einem ersten Verfahrensschritt das Herstellen oder Bereitstellen eines ersten thermoplastischen Kunststoffes und in einem zweiten Verfahrensschritt das Ausformen des Behälterverschlussrohlings aus diesem ersten thermoplastischen Kunststoff in einem Gussverfahren, wobei dem Fachmann verschiedene geeignete Gussverfahren bekannt sind. Bevorzugt ist dabei ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Gussverfahren ein Spritzgussverfahren ist.
Erfindungsgemäß werden die Verschlussschichten entweder als Bestandteil des Behälterverschlussrohlings oder -etwas weniger bevorzugt- nachträglich durch Einbringen eines zweiten thermoplastischen Kunststoffes im Behälterverschlussrohling ausgeformt. Grundsätzlich erfolgt die Ausformung der beiden Verschlussschichten unabhängig voneinander, d.h. beispielsweise nur in einem Fall durch ein nachträgliches Einbringen der Verschlussschicht. Bevorzugt ist jedoch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht in Verfahrensschritt ii) auf die gleiche Weise ausgeformt werden.
Mit Blick auf die besonders vorteilhafte einstückige Ausbildung der Behälterverschlüsse und eine besonders zeit- und kosteffiziente Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems bzw. des erfindungsgemäßen Behälterverschlusses ist zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, wobei die erste Verschlussschicht und die zweite Verschlussschicht in Verfahrensschritt ii) unabhängig voneinander jeweils als Teil des Behälterverschlussrohlings ausgeformt werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Dichtigkeit des erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems bzw. des erfindungsgemäßen Behälterverschlusses in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise direkt während des Herstellungsprozesses geprüft werden kann. Bevorzugt ist hierfür ein erfindungsgemäßes Verfahren, zusätzlich umfassend den Verfahrensschritt: iii) Prüfen der Fluiddichtigkeit des ersten Fluidkanals durch Anlegen einer ersten Testdruckdifferenz und des zweiten Fluidkanals durch Anlegen einer zweiten Testdruckdifferenz, wobei die erste Testdruckdifferenz kleiner ist als die erste Druckdifferenz und wobei die zweite Testdruckdifferenz kleiner ist als die zweite Druckdifferenz, bevorzugt jeweils um 10 % oder mehr, besonders bevorzugt um 20 % oder mehr.
Offenbart wird im Rahmen der Erfindung auch ein Pannenhilfeset, umfassend: aa) ein oder mehrere erfindungsgemäße Dichtmittelsysteme umfassend im Behälterinnenraum ein Dichtmittel, und bb) eine Druckerzeugungseinheit.
Im Einklang mit dem fachmännischen Verständnis wird unter einem Pannenhilfeset ein Kit aus mehreren Einheiten verstanden, welche im Einsatz das zumindest vorübergehende Abdichtung eines defekten Fahrzeugreifens, ermöglichen können. Insofern kann beispielsweise ein Fahrzeug mit einem durch das Pannenhilfeset behobenen Defekt zumindest noch für eine gewisse Zeit selbstständig weiterfahren, um beispielsweise noch eine Werkstatt zum Austausch bzw. zur Reparatur des betroffenen Fahrzeugreifens aufsuchen zu können, wodurch insbesondere die Notwendigkeit eines Abschleppdienstes entfällt. Hierfür umfasst das Pannenhilfeset zumindest ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem mit Dichtmittel sowie eine Druckerzeugungseinheit. Für die meisten Anwendungsfälle relevant ist ein wie vorstehend offenbartes Pannenhilfeset, wobei die Druckerzeugungseinheit ein Druckluftkompressor ist.
Das offenbarte Pannenhilfeset ist insbesondere für die Abdichtung von Beschädigungen geeignet, die durch kleinere Gegenstände wie Nägel verursacht wurden.
Zum Verbinden der Druckerzeugungseinheit mit dem zumindest einen Dichtmittelsystem sowie zum Verbinden des Dichtmittelsystems mit dem abzudichtenden Objekt werden in der Praxis regelmäßig Fluidleitungen, wie beispielsweise Verbindungsschläuche verwendet. Für die meisten Ausführungsformen zweckmäßig ist entsprechend ein wie vorstehend offenbartes Pannenhilfeset, zusätzlich umfassend: cc) eine oder mehrere Fluidleitungen, bevorzugt Schläuche, zur Verbindung des Dichtmittelsystems mit einem Fahrzeugreifen und/oder der Druckerzeugungseinheit.
In der Praxis zweckmäßig ist ebenfalls ein wie vorstehend offenbartes Pannenhilfeset, zusätzlich umfassend: dd) eine Bedienungsanweisung zur Dichtung eines beschädigten Fahrzeugreifens mit dem Pannenhilfeset.
Offenbart wird zudem ein Verfahren zum Abdichten eines beschädigten Fahrzeugreifens mit einem erfindungsgemäßen Pannenhilfeset, umfassend die Schritte: v) Herstellen einer fluidleitenden Verbindung zwischen dem ersten Fluidkanal und der Druckerzeugungseinheit, w) Herstellen einer fluidleitenden Verbindung zwischen dem zweiten Fluidkanal und dem Druckventil des beschädigten Fahrzeugreifens, x) Erzeugen eines Überdrucks im ersten Fluidkanal mit der Druckerzeugungseinheit zum Erzeugen einer ersten Betriebsdruckdifferenz zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht, wobei die erste Betriebsdruckdifferenz größer oder gleich der ersten Druckdifferenz ist, zum Ausbilden der ersten Durchlassöffnung in der ersten Verschlussschicht, y) Erzeugen eines Überdrucks im Behälterinnenraum mit der Druckerzeugungseinheit zum Erzeugen einer zweiten Betriebsdruckdifferenz zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht, wobei die zweite Betriebsdruckdifferenz größer oder gleich der zweiten Druckdifferenz ist, zum Ausbilden der zweiten Durchlassöffnung in der zweiten Verschlussschicht, und z) Ausleiten des Dichtmittels aus dem Dichtmittelsystem durch den zweiten Fluidkanal in den beschädigten Fahrzeugreifen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Dichtmittelsystems in einer bevorzugten Ausführungsform; und
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Behälterverschlusses in einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Dichtmittelsystem 10 mit einem Dichtmittelbehälter 12 und einem Behälterverschluss 18. Der Dichtmittelbehälter 12 weist im gezeigten Beispiel einen Behälterinnenraum 14 mit einem Volumen von etwa 0,45 L auf, in welchem ein Dichtmittel fluiddicht verschlossen werden kann, wenn der Behälterverschluss 18 über ein entsprechendes Schraubgewinde 28 mit der Behälteröffnung 16 des Dichtmittelbehälters 12 reversibel und zerstörungsfrei lösbar verschraubt ist. Die Dichtheit wird zusätzlich durch ein Dichtungselement 30 befördert, welches zwischen dem Schraubgewinde 28 der Behälteröffnung 16 und dem Behälterverschluss 18 angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ist sowohl der Dichtmittelbehälter 12 als auch der Behälterverschluss 18 aus Polypropylen gefertigt.
Der Behälterverschluss 18 weist, wie auch in Fig. 2 vergrößert gezeigt, einen ersten Fluidkanal 20 und einen zweiten Fluidkanal 24 auf, welche mit ihren Längsachsen orthogonal zueinander so im Behälterverschluss 18 angeordnet sind, dass kein Durchtritt von Fluid aus dem ersten Fluidkanal 20 in den zweiten Fluidkanal 24 erfolgen kann. Beide Fluidkanäle umfassen an ihrem vom Behälterinnenraum 14 weg weisenden Ende jeweils ein Gewinde zum Anschluss einer Fluidleitung, insbesondere zum Anschluss von Schläuchen.
Zudem umfasst der erste Fluidkanal 20, an seinem zum Behälterinnenraum 14 hin weisenden Ende eine erste Verschlussschicht 22 mit einer mittleren Dicke von etwa 0,05 mm. Der zweite Fluidkanal 24 umfasst an seinem zum Behälterinnenraum 14 hin weisenden Ende eine zweite Verschlussschicht 26 mit einer mittleren Dicke von etwa 0,05 mm.
Im gezeigten Beispiel ist der Behälterverschluss 18 so ausgelegt, dass die jeweilige Verschlussschicht bei Anlegen einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht 22 wirkenden ersten Druckdifferenz von 250 kPa bzw. in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht 26 wirkenden zweiten Druckdifferenz von 250 kPa, irreversibel zerstört wird und dabei eine erste Durchlassöffnung bzw. eine zweite Durchlassöffnung ausbildet, sodass ein Durchtritt von Fluid durch den ersten Fluidkanal 20 bzw. den zweiten Fluidkanal 24 ermöglicht wird. In anderen Worten verschließt der Behälterverschluss 18 die Behälteröffnung 16 in Fig. 1 so lange fluiddicht, bis der Druckunterschied zwischen dem Druck im Behälterinnenraum 14 und dem Umgebungsdruck größer ist als die erste Druckdifferenz oder die zweite Druckdifferenz. Im gezeigten Beispiel ist der Behälterverschluss 18 so ausgelegt, dass die Verschlussschichten jeweils infolge eines von einem Druckluftkompressor erzeugten Gasdrucks zerstört werden können, wobei das Arbeitsfluid durch den zweiten Fluidkanal 24 in den Behälterinnenraum 14 eintreten kann, um ein im Behälterinnenraum 14 angeordnetes Dichtmittel durch den ersten Fluidkanal 20 aus dem Behälterinnenraum 14 zu verdrängen, wobei das gezeigte Dichtmittelsystem 10 für einen Einsatz „über Kopf“ ausgelegt ist.
Beide Verschlussschichten sind in dem gezeigten bevorzugten Behälterverschluss 18 in einem Spritzgussverfahren aus demselben Material wie der restliche Behälterverschluss 18 gefertigt und dabei so erzeugt wurden, dass sie ohne Grenzfläche stoffschlüssig mit dem restlichen Behälterverschluss 18 verbunden sind, sodass der Behälterverschluss 18 insgesamt einstückig ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
10 Dichtmittelsystem
12 Dichtmittelbehälter
14 Behälterinnenraum 16 Behälteröffnung
18 Behälterverschluss
20 erster Fluidkanal
22 erste Verschlussschicht
24 zweiter Fluidkanal 26 zweite Verschlussschicht
28 Schraubgewinde
30 Dichtungselement

Claims

Ansprüche
1. Dichtmittelsystem (10), umfassend: a) einen Dichtmittelbehälter (12), umfassend einen Behälterinnenraum (14) zur Aufnahme von Dichtmittel, wobei der Behälterinnenraum (14) über eine Behälteröffnung (16) zugänglich ist, und b) einen Behälterverschluss (18), wobei der Behälterverschluss (18) die Behälteröffnung (16) fluiddicht verschließt, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden ersten Fluidkanal (20) umfasst, wobei der erste Fluidkanal (20) mit einer ersten Verschlussschicht (22) verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der Behälteröffnung (16) durch den ersten Fluidkanal (20) verhindert wird, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden zweiten Fluidkanal (24) umfasst, wobei der zweite Fluidkanal (24) mit einer zweiten Verschlussschicht (26) verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der Behälteröffnung (16) durch den zweiten Fluidkanal (24) verhindert wird, wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die erste Verschlussschicht (22) in Folge einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht (22) wirkenden ersten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa irreversibel zerstört wird und eine erste Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den ersten Fluidkanal (20) ermöglicht wird, und wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die zweite Verschlussschicht (26) in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht (26) wirkenden zweiten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa eine zweite Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den zweiten Fluidkanal (24) ermöglicht wird.
2. Dichtmittelsystem (10) nach Anspruch 1 , wobei die erste Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 400 kPa liegt, und/oder wobei die zweite Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 400 kPa liegt.
3. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die erste Durchlassöffnung und/oder die zweite Durchlassöffnung infolge eines von einem Fluid ausgeübten Drucks ausgebildet werden.
4. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zusätzlich umfassend im Behälterinnenraum (14) ein Dichtmittel.
5. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Behälterverschluss (18) zu 90 % oder mehr aus einem ersten thermoplastischen Kunststoff besteht, bezogen auf die Masse des Behälterverschlusses (18), wobei die erste Verschlussschicht (22) und/oder die zweite Verschlussschicht (26) aus dem ersten thermoplastischen Kunststoff bestehen.
6. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Verschlussschicht (22) und/oder die zweite Verschlussschicht (26) ohne Grenzfläche stoffschlüssig mit dem restlichen Behälterverschluss (18) verbunden sind.
7. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Fluidkanal (24) als Steigrohr ausgebildet ist, oder wobei sich das in Richtung des Behälterinnenraums (14) weisende Ende des zweiten Fluidkanals (24) über O,15*H oder weniger in den Behälterinnenraum (14) erstreckt, wobei H die Höhe des Behälterinnenraums (14) ist.
8. Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Verschlussschicht (22) im Endbereich des ersten Fluidkanals (20) angeordnet ist, wobei sich der Endbereich über 10 % oder weniger der Länge des ersten Fluidkanals (20) erstreckt, und/oder wobei die zweite Verschlussschicht (26) im Endbereich des zweiten Fluidkanals (24) angeordnet ist, wobei sich der Endbereich über 10 % oder weniger der Länge des zweiten Fluidkanals (24) erstreckt.
9. Behälterverschluss (18) für den fluiddichten Verschluss einer Behälteröffnung (16) eines Dichtmittelbehälters (12) in einem Dichtmittelsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden ersten Fluidkanal (20) umfasst, wobei der erste Fluidkanal (20) mit einer ersten Verschlussschicht (22) verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der verschlossenen Behälteröffnung (16) durch den ersten Fluidkanal (20) verhindert wird, wobei der Behälterverschluss (18) einen sich durch den Behälterverschluss (18) erstreckenden zweiten Fluidkanal (24) umfasst, wobei der zweite Fluidkanal (24) mit einer zweiten Verschlussschicht (26) verschlossen ist, durch die der Austritt von Fluid aus der verschlossenen Behälteröffnung (16) durch den zweiten Fluidkanal (24) verhindert wird, wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die erste Verschlussschicht (22) in Folge einer zwischen den Seiten der ersten Verschlussschicht (22) wirkenden ersten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa irreversibel zerstört wird und eine erste Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den ersten Fluidkanal (20) ermöglicht wird, und wobei der Behälterverschluss (18) dazu eingerichtet ist, dass die zweite Verschlussschicht (26) in Folge einer zwischen den Seiten der zweiten Verschlussschicht (26) wirkenden zweiten Druckdifferenz im Bereich von 50 bis 1000 kPa eine zweite Durchlassöffnung ausbildet, durch die ein Durchtritt von Fluid durch den zweiten Fluidkanal (24) ermöglicht wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Dichtmittelsystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Behälterverschlusses (18) nach Anspruch 9, umfassend die Verfahrensschritte: i) Herstellen oder Bereitstellen eines ersten thermoplastischen Kunststoffes, und ii) Ausformen des Behälterverschlussrohlings aus dem ersten thermoplastischen Kunststoff in einem Gussverfahren, wobei die erste Verschlussschicht (22) und die zweite Verschlussschicht (26) in Verfahrensschritt ii) unabhängig voneinander jeweils als Teil des Behälterverschlussrohlings oder nach Injektion eines zweiten thermoplastischen Kunststoffes in den Behälterverschlussrohling ausgeformt werden.
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