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Reparaturkörper zum Reparieren von loch- oder rißförmigen Schadensstellen
in Fahrzeugreifen Die Erfindung betrifft einen Reparaturkörper zum Reparieren von
loch- oder rißförmigen Schadensstellen in Fahrzeugreifen, bestehend aus ausvulkanisierten
Kautschukteilen unterschiedlicher Härte und einer diese bedeckenden Verbindungsschicht
aus unvulkanisiertem, vulkanisierbarem Kautschuk.
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Es ist bekannt, riß- oder lochförmige Schadensstellen in Fahrzeugreifen
durch Ausfüllen des Riß-oder Lochkanals zu reparieren, indem ein Reparaturkörper
in Gestalt eines Pfropfens aus vulkanisiertem Kautschuk mit Hilfe einer Ahle oder
ähnlichen Werkzeugen längs der Achse der Schadensstelle in diese eingeführt wird.
Hierzu werden entweder der Reparaturkörper selbst oder die Wandung des Riß- oder
Lochkanals mit einer Gummilösung schlüpfrig gemacht, und wenn dann der im Querschnitt
meist zylindrische, ausvulkanisierte, gegebenenfalls aus einem harten ausvulkanisierten
Kern und einem weichen ausvulkanisierten Mantel bestehende Kautschukpfropfen mit
einer Ahle in das Reifenloch eingebracht ist, ragt ein längeres Ende desselben in
das Reifeninnere hinein. Der Propfen soll dadurch halten, daß er mehr oder weniger
stark eingeschnürt ist und dadurch nicht mehr durch den Druck des Schlauches oder
bei schlauchlosen Reifen durch die Innenluft und die beim Fahren entstehende Walkarbeit
hinausgedrückt werden kann. In ähnlicher Weise werden auch schlauchähnliche Hohlkörper
mit einer an einer Seite angebrachten Spitze mittels eines in den Hohlkörper eingesteckten
Metallstiftes in den zu reparierenden Riß eingedrückt und anschließend der Metallstift
wieder herausgezogen.
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Die Anwendung derartiger Reparaturkörper hat den Nachteil, daß das
in das Innere des Reifens hineinragende verhältnismäßig lange Pfropfenende, insbesondere
bei schlauchlosen Reifen, während der Fahrt Kreiselbewegungen ausführt, die zu einer
Ausweitung des Rißkanals führen und damit zum Lockern der Ausfüllung und zum Entweichen
der Luft sowie bei schlauchlosen Reifen zum Abrieb der inneren Dichtschicht, des
sogenannten Innenliners. Es ist ferner bekannt, daß durch nicht zu vermeidendes
Altern vulkanisierten Kautschuks sich ein Schrumpfen und zunehmende Sprödigkeit
ergeben. Dies kann dazu führen, daß der Kopf des Reparaturkörpers bricht, so daß
mit der Zeit von innen Luft in die Gewebelagen eindringt und diese separiert, was
dadurch begünstigt wird, daß der Pfropfen von dem Laufflächengummi so eng umschlossen
ist, das die Druckluft nicht nach außen entweichen kann.
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Andere bekannte Verfahren verwenden Gummischnüre oder, in Abwandlung
dieses Verfahrens, gummierte oder ungummierte Cordfäden, die in Bündelform in die
riß- oder lochförmige Schadensstelle eingedrückt werden. Diese Art zu reparieren
hat den Nachteil, daß die einzelnen Schnüre nicht mit Sicherheit in der Schadensstelle
eine kompakte und dichte Masse bilden, und somit Luft entweichen kann sowie Schmutz
und Fremdkörper eindringen können. Cordfäden saugen außerdem überall dort, wo keine
schützende Gummierungshülle vorhanden ist, also z. B. an den Stellen, wo sie auf
der Reifenaußenseite zum Erzielen einer mit der Lauffläche bündigen Fläche der Reparaturstelle
abgeschnitten sind, Feuchtigkeit auf und befördern sie einem Dochte gleich, in das
Reifeninnere. Hierdurch wird im Laufe der Zeit zunächst der Gewebe- und danach auch
der Gummianteil verrotten. Es können sich dann im Innern der Karkasse Blasen bilden,
die schließlich zum Platzen des Reifens führen können.
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Die beschriebenen Reparaturkörper können deshalb nur für eine kurzzeitige
Hilfsreparatur in Frage kommen, weil die aus ausvulkanisiertem Kautschuk bestehenden
mehr oder weniger harten Gummipfropfen, selbst wenn sie an der Außenfläche mit einer
Gummilösung bestrichen werden, nur eingesteckt werden und nur durch Klemmung im
Reifenloch halten. Diese Reparaturen müssen so bald wie möglich durch eine fachgerechte
Heißvulkanisation ersetzt werden.
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Es sind aber auch verschiedene Verfahren und Reparaturkörper bekannt,
bei denen in ein mittels einer Reinigungsvorrichtung sauber vorbereitetes, entsprechend
der
Größe des Reparaturkörpers kalibriertes und gerauhtes Loch ein Reparaturkörper,
bestehend aus einem gering konischen in einen schirm- oder pilzartigen Kopf übergehenden
Schaft eingeführt wird. Schaft und Innenseite des Schirm- oder Pilzkopfes sind mit
einer unvulkanisierten Kautschukschicht bedeckt. Beim Einführen des Reparaturkörpers
wird zwischen diesen und die Wandung des vorbereiteten Lochkanals eine vulkanisierende,
Beschleuniger enthaltende Paste gepreßt, so daß mit Hilfe des frei werdenden aus
der Lochwand diffundierenden Schwefels der Reparaturkörper fest in den Reifen einvulkanisiert
wird.
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Dieses Reparaturverfahren hat sich in der Praxis bewährt, setzt jedoch
die gewissenhafte Befolgung einer ganzen Reihe von Verfahrensschritten voraus, so
daß auf mangelhafter Beachtung der Ausführungsvorschriften beruhende Fehler nicht
zu vermeiden. sind.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Reparaturkörper
für die Reparatur von Fahrzeugreifen mit einem dichten und dauerhaften Verschluß
der Schadensstelle zu schaffen, der sehr einfach herzustellen und zu handhaben ist,
wobei die Riß- und Lochausfüllung gleichermaßen plastisch und elastisch ist, damit
sie nicht nur in ihrer ganzen Länge, sondern auch in ihrem ganzen Querschnitt bei
allen Betriebsbedingungen und für die ganze Zeit, die der reparierte Reifen noch
im Betrieb ist, vollständig ausgefüllt bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reparaturkörper
einen Verbund von Stützelementen aus elastischem vulkanisiertem Kautschuk mit einer
diese ganz oder größtenteils umgebenden plastischen und bis auf den äußeren, der
Vulkanisationsverbindung mit dem zu reparierenden Reifen dienenden Bereich unvulkanisiert
und plastisch bleibenden Masse aufweist.
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Durch diese Ausbildung eines Reparaturkörpers werden Haarrisse, Unebenheiten
u. dgl. im Lochkanal und die schwer erreichbaren Winkel eines Einrisses oder Durchstiches
durch die außenliegenden, sehr plastischen, unvulkanisierten Schichten erreicht
und zuverlässig verschlossen, während der innenliegende unvulkanisierte und ebenfalls
plastische Anteil der Kanalausfüllung als Puffer dient und eine durch Alterung hervorgerufene
Schrumpfung der Ausfüllung wirksam vermindert, so daß auch nach längerer Zeit keine
Querschnittsverminderung eintreten kann. Die in den plastischen Kautschuk aufgenommenen,
vulkanisierten und damit elastischen Einlagerungen wirken als Stütze und sowohl
bei der bewußt eine Streckung verursachenden Einführung des Reparaturkörpers als
auch bei den Walkbewegungen des gefahrenen Reifens als eine Art Federelement. Diese
Einlagerungen oder Schichten unterstützen durch ihr Bestreben, nach jeder Drehung
ihr Ursprungsvolumen wieder einzunehmen, die Wirkung der plastischen, weiter außen
liegenden Schichten, indem sie sie nach außen drücken.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Reparaturkörpers einfachster Ausführungsform, F i g. 2 eine Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform eines Reparaturkörpers, F i g. 3 und 4 verschiedene Querschnittsgestaltungen
eines Reparaturkörpers nach F i g. 2, F i g. 5 eine Teilansicht einer zweckmäßigen
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reparaturkörpers in vergrößertem Maßstab,
F i g. 6 eine Ansicht einer zweckmäßigen Ausführungsform eines Reparaturkörpers
nach F i g. 1 bis 4 in etwa natürlichem Maßstab, F i g. 7 und 8 vergrößerte Querschnitte
durch erfindungsgemäße Reparaturkörper in weiteren Abwandlungen, F i g. 9 einen
Teilschnitt durch einen beschädigten Fahrzeugreifen und das Einführen eines Reparaturkörpers
nach der Erfindung in die Schadensstelle, F i g. 10 eine mit einem erfindungsgemäßen
Reparaturkörper reparierte Schadensstelle an einem Fahrzeugreifen im Schnitt.
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Der erfindungsgemäße Reparaturkörper einfachster Ausführungsform nach
F i g. 1 ist aus drei Schichten verschiedener Zusammensetzung und Beschaffenheit,
die untereinander fest verbunden sind, aufgebaut. Die Schicht 1 besteht aus einer
Mischung aus vulkanisiertem Kautschuk, der weder Schwefel, Beschleuniger oder andere
die Vulkanisation bewirkende Mittel beigegeben sind, so daß eine Vulkanisation dieser
Schicht auch nach erfolgter Reparatur unterbleibt. Die Schicht 2 dagegen besteht
aus unvulkanisiertem vulkanisierbarem Kautschuk, was entweder durch eine Beimengung
von Schwefel oder Beschleunigern erreicht werden kann. Beide Schichten sind durch
eine Schicht 3 aus vulkanisiertem und damit elastischem Kautschuk getrennt.
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Wenn, wie strichpunktiert veranschaulicht, der Reparaturkörper nach
F i g. 1 etwa in der Mitte gefaltet und mittels eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise
einer Ahle oder Art Gabel, in einen Riß- oder Lochkanal eines beschädigten Fahrzeugreifens
eingeführt wird, so wird die aus unvulkanisiertem, vulkanisierbarem Kautschuk bestehende
Verbindungsschicht 2 außen zu liegen kommen, während die unvulkanisierte und ganz
oder weitgehend unvulkanisiert bleibende plastische Schicht 1 in doppelter Stärke
gänzlich oder zum größten Teil innen verbleibt.
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Der Aufbau des Reparaturkörpers und die in F i g. 1 veranschaulichte
Faltung ermöglicht eine derartige Anpassung des Reparaturkörpers an die inneren
Konturen der Schadensstelle, daß keine unausgefüllten Lücken verbleiben. Auch aus
der unvulkanisierten Zwischenschicht 1 können durch den Druck der Lochwände Teile
herausgequetscht und in die Lücken oder Risse eingepreßt werden.
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Die Schichten 1 und 2 können auch die gleiche Zusammensetzung haben,
d. h. beide Schwefel oder Beschleuniger enthalten, weil die nach der Faltung außen
aufgetragene, die fehlende Vulkanisierkomponente aufweisende Flüssigkeit oder Paste
gar nicht oder nur unbedeutend an die innenliegende Schicht gelangt. In diesem Falle
sollte aber die vulkanisierte Zwischenschicht 3 eine solche Zusammensetzung haben,
daß ein überwandern von bei der Vulkanisation nicht verbrauchten Restanteilen an
Vulkanisationsmittel in die vulkanisierten Schichten vermieden wird.
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Die gleiche Wirkung, wie durch die Faltung nach F i g. 1, läßt sich
auch dadurch erzielen, daß man mehrere Reparaturkörper ungefaltet gleichzeitig oder
nacheinander in die Schadensstelle einbringt.
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Der Querschnitt des Reparaturkörpers ist zweckmäßig rechteckig, weil
die durch Fremdkörper hervorgerufenen Schadensstellen in einem Reifen fast
nie
runde Löcher, sondern flache Einrisse sind. Der rechteckige Querschnitt erleichtert
durch die zunächst plastischen Außenschichten 2 das Erfassen und Abdichten auch
der spitzen Ecken eines Risses.
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Der Reparaturkörper nach F i g. 2 besteht aus zwei äußeren unvulkanisierten,
vulkanisierbaren plastischen Kautschukschichten (Verbindungsschichten)
4 und 4 a, zwei an diese angrenzenden und mit ihnen verbundenen vulkanisierten
und elastischen Kautschukschichten 5 und 5a und einer inneren unvulkanisierten
und unvulkanisiert bleibenden plastischen Kautschukschicht 6. Infolge dieses Aufbaues
ist es nicht unbedingt erforderlich, den Reparaturkörper vor dem Einführen in den
Riß- oder Lochkanal zu falten, obwohl auch bei Anwendung eines derartigen Reparaturkörpers
aus später beschriebenen Gründen diese Art des Einführens zweckmäßig sein kann.
Ein Reparaturkörper nach F i g. 2 kann entweder rechteckigen oder runden Querschnitt,
wie sie in den F i g. 3 und 4 gezeigt sind, haben, ohne daß dies einen Einfluß auf
die beabsichtigte Wirkung der Kombination von plastischen mit elastischen Schichten
hätte.
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Bei der Ausbildung nach F i g. 5 sind zwei äußere Verbindungsschichten
aus unvulkanisiertem, vulkanisierbarem Kautschuk 4 und 4 a und zwei innere plastische
und plastisch bleibende Schicht 6 und 6a durch ein Gerüst aus drei Schichten 5,
5 a und 5 b
aus ausvulkanisiertem Kautschuk gestützt und verstärkt.
Diese verbesserte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reparaturkörpers läßt
besonders eindrucksvoll die Wirkung und Bedeutung des Schichtaufbaues zutage treten.
Die inneren und durch elastische Schichten begrenzten und gestützten plastischen
Schichten werden nur teilweise, und zwar nur dann an der Auskleidung der Wand des
Rißkanals teilnehmen, wenn der Druck der Wandung Teile von innen seitlich herausquetscht.
Sie werden dann in Berührung mit der vulkanisierenden Schwefel oder Beschleuniger
enthaltenden Paste kommen, und wenn diese Schichten der Zusammensetzung der Paste
entsprechend Beschleuniger oder Schwefel aufweisen, so werden die herausgequetschten
Teile im Laufe der Zeit eine Vulkanisierverbindung mit der Wandung eingehen. Der
größte Teil der inneren plastischen Schichten jedenfalls wird unvulkanisiert und
formbar bleiben und einer durch Alterung hervorgerufenen Schrumpfung und Verhärtung
des Körpers entgegenwirken.
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Die Reparaturkörper nach der Erfindung werden, insbesondere wenn sie
rechteckigen Querschnitt aufweisen, in Bandform verwendet, wobei die einzelnen Schichten
zweckmäßig eine Stärke von weniger als 1 mm aufweisen. Die inneren unvulkanisierten
Schichten können stärker gehalten werden als die vulkanisierten Schichten, so daß
sich die Plastizität günstig ; auswirkt und auch mehr plastische Masse herausgequetscht
wird.
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Um ihr Einhängen in das Werkzeug zum Einführen in den Rißkanal zu
erleichtern und um die beim Einführen aus später erklärten Gründen bewußt gewünschte
Streckung zu erzielen, können die Reparaturkörper nach F i g. 6 mit einer oder zwei
seitlichen Kerben oder Einschnürungen 7 versehen sein.
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Bei den weiteren Abwandlungen eines erfindungsgemäßen Reparaturkörpers
nach den F i g. 7 und 8 i sind in unvulkanisiertem Kautschuk 8 Stützelemente 9 in
Form von Schnüren aus vulkanisiertem Kautschuk eingelagert. Dabei kann in der Ausbildung
nach F i g. 7 der Querschnitt 8 mit einer besonderen Verbindungsschicht 10 einer
von der Zusammensetzung der Masse 8 abweichenden, für die Vulkanisationsverbindung
besonders geeigneten Mischung ummantelt sein. Eine solche besondere Verbindungsschicht
fehlt dagegen bei der Ausführungsform nach F i g. B. Die in einer Vulkanisierflüssigkeit
enthaltenen, die Vulkanisation bewirkenden Stoffe, z. B. Beschleuniger, werden hier
nur in einer dünnen Randzone 11
wirken, während der Kern in gewünschter Weise
unvulkanisiert und damit plastisch bleiben wird.
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Die Einführung des Reparaturkörpers nach der Erfindung in einen beschädigten
Reifen ist nachfolgend an Hand der F i g. 9 und 10 erläutert, wobei für dieses Verfahren
kein Patentschutz beansprucht wird.
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Mit einem geeigneten Werkzeug, z. B. in Form einer Ahle oder Gabel
und mittels einer Vulkanisierpaste wird zunächst der Rißkanal schlüpfrig gemacht,
und dabei werden auch die im Kanal befindliehen losgerissenen Gewebestümpfe gummiert.
Danach wird ein Reparaturkörper an seiner durch die Einschnürungen 7 entstandenen
schmalen Stelle in die vorzugsweise einseitig offene Öse der Ahle eingeklemmt und
Reparaturkörper und Ahle mit einer Vulkanisierpaste bestrichen oder in diese eingetaucht.
Wird nun die Ahle 12 mit dem als Ganzes mit 13 bezeichneten Reparaturkörper in den
Rißkanal des Reifens eingedrückt, so legt sich der Reparaturkörper mit je einer
Hälfte 14 und 14 a um die Ahle; er wird gefaltet. Unterstützt durch
die Einschnürungen 7 wird dabei in Achsrichtung A der Reparaturkörper verhältnismäßig
stark gestreckt. Das Kautschukmaterial geht beim Einführen so stark zusammen, daß
es eng um das Einführwerkzeug gepreßt wird und kein zu großes Volumen durch den
Lochkanal geführt werden muß, das Einführen ist also besonders leicht, und die bestehenden
Einrisse werden nicht erweitert. Die Streckung wirkt sich insbesondere in dem nicht
von der Reifenwandung gehaltenen Teil 15 aus, und es werden dabei insbesondere
die elastischen Schichten 5 bis 5 b auf Streckung belastet. Beim Herausziehen
des Werkzeuges klinkt der Teil 15 aus der Öse aus, und die dann durch die
elastischen Schichten hervorgerufenen Kontraktionsspannungen führen zu einer Volumenvergrößerung
der vorher stark gestreckten elastischen Schichten und dazu, daß die plastischen
außenliegenden Schichten oder die aus den inneren plastischen Schichten nach außen
gedrückten Schichtteile gegen die Rißwandung und deren Unebenheiten gedrückt und
in sie hineingepreßt werden.
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Außerdem bildet sich nicht nur im Lochkanal eine plastische und elastische
Ausfüllung, sondern es wird auch mit diesem plastischen und elastischen Material
eine zweite Abdichtung am Lochaustritt 16 im Reifeninnern geschaffen, indem sich
ein kugelartiger Kopf 17 bildet, der sich am Lochaustritt an der Reifeninnenwand
fest anlegt und eine zweite Absicherung gegen Eindringen von Druckluft in die Gewebelagen
18 bildet. Dieser aus elastischem und plastischem Material bestehende kugelförmige
Kopf liegt so fest an der Reifeninnenwand bzw. am Lochaustritt an, daß keinerlei
kreisende Bewegungen während des Betriebes des Reifens möglich sind. Der nietkopfartige
innere Verschluß verwächst und bildet ein Ganzes mit dem Reifen 19.
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Die beabsichtigte Streckung wird auch dadurch begünstigt, daß nur
ein Teil, nämlich nur die elastischen
Schichten, dieser einen Widerstand
entgegensetzen. Die Plastizität der urvulkanisierten, vulkanisierbaren äußeren Schichten
wird durch das Aufsaugen der Vulkanisierpaste dabei noch wesentlich erhöht.
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Auch bei Seitenreparaturen, bei denen sich insbesondere vulkanisierte
Gummipfropfen, Hohlkörper oder Gummischnüre nicht bewähren konnten, eignet sich
der Mehrschichten-Reparaturkörper nach der Erfindung. Durch seine große Elastizität
und sein durch den plastischen Anteil begründetes Anpassungsvermögen verankert er
sich auch in dünnen Reifenwänden und kann dabei jede Walkarbeit mitmachen. Das gleiche
gilt auch für die in neuerer Zeit angebotenen 2-Lagen-Reifen, die eine sehr flexible
und sehr dünnwandige Karkasse aufweisen.