DE19856395A1 - Bohr- oder Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung eines gattungsgemäßen Bohr- oder Fräswerkzeugs (2) zur Bearbeitung einer Schadstelle (18) in einem Fahrzeugreifen (16), die sich von einer Außenfläche (26) zu einer Innenfläche (20) des Fahrzeugreifens (16) erstreckt. In Richtung einer Längsachse (3) des Bohr- oder Fräswerkzeugs (2) sind der Reihe nach folgende Abschnitte ausgeformt: ein Schaftabschnitt (4), ein Schneidenabschnitt (6), ein Funktionsabschnitt (10) und ein Spitzenabschnitt (12, 14), der zwei Funktionsbereiche (12, 14) aufweist, wobei ein von dem Funktionsabschnitt (10) ausgehender Konusabschnitt (12) einen Stützkörper (14) trägt, der schneidenfrei ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohr- oder Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen, die sich von einer Außenfläche zu einer Innenfläche des Fahrzeugreifens erstreckt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fahrzeugreifen besitzen mittlerweile einen sehr aufwendigen Aufbau, der auf der einen Seite zu einer immer höheren Beanspruchbarkeit und Lebensdauer des Reifens führt, andererseits jedoch das Produkt zwangsläufig verteuert. Aus diesem Grund werden Fahrzeugreifen, insbesondere dann, wenn sie nach kurzer Einsatzdauer durch einen spitzen Gegenstand, wie zum Beispiel einen Nagel oder eine Schraube verletzt werden, wieder instandgesetzt.

Ein bekanntes Verfahren zur Instandsetzung von durch Stichverletzungen beschädigten Radialreifen besteht darin, daß der vom Nagel oder der Schraube eingebrachte Stichkanal zunächst aufgefräst oder aufgebohrt wird und dann in diesen Kanal ein pilzförmiger, vorvulkanisierter Pfropfen von der Innenseite der Reifendecke her in den präparierten Stichkanal eingeführt wird, bis sich die Kappe des pilzförmigen Reparaturpfropfens an die Innenwand des Reifens legt.

Auffräsen oder Aufbohren des Stichkanals ist grundsätzlich unerwünscht, da dies eine Schwächung der Tragekonstruktion, das heißt, des Gürtels und der Karkasse, mit sich bringt. Dies ist jedoch notwendig, wenn der Stichkanal sehr klein ist und der Reparaturkörper nur unter Kraftaufwand eingetrieben werden kann, und wenn im Gürtel Wassereinschluß oder Korrosion vorhanden sind. Es ist zudem unter Umständen auch notwendig, um durchtrennte Fäden des Stahl- und Textilgürtels, die in den Stichkanal ragen, zu bearbeiten, damit eine Beschädigung, wie zum Beispiel ein Durchscheuern, des Reparaturkörpers beim Einführen desselben in den Stichkanal verhindert werden kann.

Als Nachteil der herkömmlichen Fräs- und Bohrwerkzeuge hat sich herausgestellt, daß mit diesen grundsätzlich durch den gesamtem Reifenaufbau gearbeitet wird, obwohl dies zur Bearbeitung des Schadens nicht in diesem Ausmaß, hinsichtlich des Durchmessers oder der Tiefe, oft nur bis zur Karkasse oder wenigster, z. B. bis zur ersten Gürtellage, notwendig wäre. Dies kann darin begründet sein, daß die Karkasse nicht naß oder angerostet ist oder daß sie aus nicht korrosivem Fasercord, wie zum Beispiel Nylon, Rayon, Polyester, Aramid, etc., besteht. Somit wird auf unnötige Weise die tiefer liegenden Gürtellagen oder auch die Karkasse einer Bearbeitung und somit einer Zerstörung an dieser Stelle unterzogen, was zu einer Schwächung der Tragekonstruktion des Reifens führt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Bohr- oder Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen; die sich von einer Außenfläche zu einer Innenfläche des Fahrzeugreifens erstreckt, zu schaffen, mit welchem die Schadstelle möglichst schonend bearbeitet wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer sich von einer Außenfläche zu einer Innenfläche eines Fahrzeugreifens erstreckenden riß- oder lochförmigen Schadstelle weist in Richtung seiner Längsachse der Reihe nach folgende Abschnitte auf: einen Schaftabschnitt, einen Schneidenabschnitt, einen Funktionsabschnitt und einen Spitzenabschnitt, wobei der Spitzenabschnitt zwei Funktionsbereiche aufweist, wobei ein von dem Funktionsabschnitt ausgehender Konusabschnitt einen Stützkörper trägt, der schneidenfrei ist.

Beim Einführen des Werkzeugs in die Schadstelle wird diese durch den schneidenfreien Stützkörper nicht bearbeitet. Zudem ist es möglich, an einer Karkasse, die sehr nahe an der Innenseite des Reifens angeordnet ist, eine Beschädigung zu vermeiden.

Von Vorteil ist, wenn der Stützkörper kugelförmig ist und einen Radius in einem Bereich von 0,5-3 mm aufweist. Beim Bohren oder Fräsen der Schadstelle wird an der Innenseite des Fahrzeugreifens mit einem Gegenhalter gegengedrückt, so daß ein gänzliches Durchdringen des Bohr- oder Fräswerkzeugs durch den gesamten Reifenaufbau verhindert wird. Mit dem kugelförmigen Stützkörper kann sich das Werkzeug auf dem Gegenhalter drehen, ohne daß die Oberfläche des Gegenhalters beschädigt wird. Zudem ermöglicht die kugelförmige Spitze ein glattes Einführen des Werkzeugs in die Schadstelle.

Vorteilhaft ist, wenn der Konusabschnitt schneidenfrei ist, wodurch sowohl beim Einführen des Werkzeugs als auch bei vollständig eingeführtem Werkzeug keine Bearbeitung der Schadstelle erfolgt.

Als günstig hat sich herausgestellt, wenn der Funktionsabschnitt und der Schneidenabschnitt zylinderförmig sind und der Funktionsabschnitt und der Schneidenabschnitt den gleichen Durchmesser quer zur Längsachse aufweisen, da die bearbeitete Schadstelle somit einen gleichen Durchmesser aufweist.

Von Vorteil ist, wenn der Funktionsabschnitt einen geringeren Durchmesser aufweist als der Schneidenabschnitt, da der Funktionsabschnitt oftmals nur zum Aufweiten der Schadstelle dient.

Bei Reifen, wie zum Beispiel Lkw-Reifen, die eine Stahlkarkasse aufweisen, ist es unter Umständen von Vorteil, wenn der Funktionsabschnitt Schneiden aufweist, wodurch die in die Schadstelle ragenden Fäden der Karkasse bearbeitet werden können.

Für Pkw-Reifen mit Textilkarkasse ist es vorteilhaft, wenn der Funktionsabschnitt schneidenfrei ausgeformt ist, da meist nur der Gürtel, nicht aber die Textilkarkasse eine Bearbeitung erfordert, wodurch eine unnötige Zerstörung der Karkasse vermieden wird.

Als günstig hat sich herausgestellt, daß der Kegelabschnitt mit dem Funktionsabschnitt mittels eines Bajonettverschlusses verbunden ist. Der Funktionsabschnitt kann in unterschiedlichen Längen und Durchmessern oder mit und ohne Schneiden vorgefertigt sein und er kann somit je nach Bedarf am Werkzeug schnell ausgewechselt werden.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Schneidengeometrie am Werkzeug so gehalten ist, daß ein Werkzeug für Rechts- und Linkslauf geeignet ist.

Das erfindungsgemäße Werkzeug kann zudem vorteilhafterweise als Schadenssonde verwendet werden. D. h., durch das Einführen des Werkzeugs in eine Schadstelle in einem. Reifen kann beispielsweise der Verlauf der Schadstelle bestimmt werden.

Sonstige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohr- oder Fräswerkzeugs;

Fig. 2 einen schematischen, stark vergrößerten Schnitt durch einen Abschnitt eines herkömmlichen schlauchlosen Radialreifens, der eine Schadstelle aufweist, in welcher das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräswerkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform eingeführt ist;

Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Vorderansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohr- oder Fräswerkzeugs; und

Fig. 4 einen schematischen, stark vergrößerten Schnitt durch einen Abschnitt eines herkömmlichen schlauchlosen Radialreifen, der eine Schadstelle aufweist, in welcher das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräswerkzeug gemäß einer vierten Ausführungsform eingeführt ist.

Fig. 1 zeigt eine schematisch vereinfachte Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohr- oder Fräswerkzeugs 2. Das Werkzeug 2 weist einen Schaftabschnitt 4 zum Einspannen des Werkzeugs 2 in einen (nicht gezeigten) Werkzeugträger, wie zum Beispiel eine Werkzeugmaschinenspindel, auf. Der Schaftabschnitt 4 kann beispielsweise als Zylinderschaft oder Kegelschaft ausgeformt sein. An diesen schließt sich ein Schneidenabschnitt 6 an, dessen Schneidengeometrie für die Bearbeitung eines Materials einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen, wie z. B. EM- und AS-Reifen, entsprechend ausgelegt ist. Der Durchmesser des Schneidenabschnittes 6 quer zu einer Längsachse 3 des Werkzeugs 2 kann beispielsweise 3, 4, 6, 8 oder 10 mm betragen. Zudem kann seine Länge in Richtung der Längsachse 3 beispielsweise 8 cm betragen. Der Schneidenabschnitt 6 und der Schaftabschnitt 4 können beispielsweise quer zur Längsachse 3 den gleichen Durchmesser aufweisen.

Nach dem Schneidenabschnitt 6 ist ein Funktionsabschnitt 10 vorgesehen, der vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie der Schneidenabschnitt 6 und beispielsweise eine Länge von 4-5 mm aufweist. Der Funktionsabschnitt 10 kann in Richtung der Längsachse 3 zylinderförmig ausgeformt sein. Zudem ist seine Außenseite schneidenfrei ausgeformt.

Von dem Funktionsabschnitt 10 erstreckt sich ein Spitzenabschnitt 12, 14 zu einem dem Schaftabschnitt 4 entgegengesetzten Endabschnitt des Werkzeugs 2, wobei ein von dem Funktionsabschnitt ausgehender Konusabschnitt 12 einen Stützkörper 14 trägt, der schneidenfrei ist. Der Stützkörper 14 kann als Kugel ausgeformt sind, die beispielsweise einen Radius in einem Bereich von 0,5-­ 3,0 mm aufweist. Der Konusabschnitt 12 kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 5 mm und einen Kegelwinkel von vorzugsweise 90° bis 100° aufweisen. Zudem ist der Konusabschnitt 12 in dieser Ausführungsform schneidenfrei.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Abschnitt eines herkömmlichen schlauchlosen Pkw- Radialreifens 16, der eine Schadstelle 18, beispielsweise einen Nageldurchstich, aufweist, in welcher das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräswerkzeug 2 eingeführt ist. Der Radialreifen 16 besteht im wesentlichen aus einer Innenfläche 20, einer Karkasse 22, einem Gürtel 24 und einer Außenfläche 26 mit einer Lauffläche.

Die Karkasse 22 ist üblicherweise aus gummierten Cordflächen aufgebaut, die aus Kunstseide, Nylon, Aramid oder Polyester hergestellt und im rechten Winkel zur Fahrtrichtung, das heißt, radial, einlagig oder in Lagen übereinander angeordnet sind. Zudem kann die Karkasse 22 einen Durchmesser in Richtung der Längsachse 3 des Werkzeugs 2 aufweisen, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Gürtels 24 in Richtung der Längsachse 3. In der Ausführungsform der Fig. 2 ist die Karkasse 22 einlagig und nahe der Innenoberfläche des Reifens eingebaut.

Der Gürtel 24 besteht aus mehreren Lagen in Gummi eingebetteter Stahldrähte 28, Textilfasern oder Fiberglas. Der Gürtel 24 liegt über der Karkasse 22 und ist im allgemeinen so gefertigt, daß sich die Drähte oder Fasern 28 unter einem spitzen Winkel von etwa 20° zur Fahrtrichtung kreuzen. Bei Hochgeschwindigkeitsreifen können die Gürtellagen auch gefaltet angeordnet sein, wodurch sich die Stabilität erhöht.

Mit dem Bezugszeichen 30 ist ein herkömmlicher Gegenhalter beim Fräsen oder Bohren bezeichnet.

Das Bohr- oder Fräswerkzeug 2 ist in dieser Ausführungsform so ausgestaltet, wie in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme, daß der Funktionsabschnitt 10 und der Konusabschnitt 12 Schneiden 11, 11' aufweisen. Nach dem Einführen des Werkzeugs 2 in die Schadstelle 18 dreht sich das Werkzeug 2 an dem Gegenhalter 30. Obwohl der Konusabschnitt 12 Schneiden 11' aufweist, wird die Karkasse 22 aufgrund der sich verjüngenden Form des Konusabschnittes 12 keiner Bearbeitung unterzogen, wodurch keine Zerstörung der Karkasse 22 auftritt.

Fig. 3 zeigt eine schematisch vereinfachte Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs 2. Das Werkzeug 2 weist wiederum einen Schaftabschnitt 4 und einen an diesen angrenzenden Schneidenabschnitt 6 auf, welche vorzugsweise quer zu einer Längsachse 3 den gleichen Durchmesser aufweisen.

Von dem Schneidenabschnitt 6 erstreckt sich ein sich verjüngender Abschnitt 8 mit Schneiden, der beispielsweise mit einem Kegelwinkel von 90° bis 100° ausgeformt ist. Nach dem sich verjüngenden Abschnitt 8 ist ein Funktionsabschnitt 10 vorgesehen, der quer zu einer Längsachse 3 des Werkzeugs 2 vorzugsweise einen geringeren Durchmesser aufweist als der Schneidenabschnitt 6. Der Funktionsabschnitt 10 kann in Richtung der Längsachse 3 zylinderförmig ausgeformt sein. Zudem sind an seiner Außenseite Schneiden 11 ausgeformt. Die Schneidengeometrie ist für die Bearbeitung des Materials einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen ausgelegt und kann der des Schneidenabschnittes 6 entsprechen.

Von dem Funktionsabschnitt erstreckt sich der Spitzenabschnitt 12, 14 so, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wobei der Konusabschnitt 12 und der Stützkörper 14 schneidenfrei sind.

Das gesamte Werkzeug 2 ist vorzugsweise einstückig ausgeformt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den sich verjüngenden Abschnitt 8 mittels eines Bajonettverschlusses an dem Funktionsabschnitt 10 anzubringen. Der Funktionsabschnitt 10 kann mit dem Konusabschnitt 12 und dem Stützkörper 14 einstückig in verschiedenen Längen und Durchmessern erhältlich sein, so daß er je nach Reifendicke oder Karkassendicke an dem sich verjüngenden Abschnitt 8 ausgewechselt werden kann.

Fig. 4 zeigt einen schematischen, stark vergrößerten Schnitt durch einen Abschnitt eines herkömmlichen schlauchlosen Reifen 16, der eine Schadstelle 18 aufweist, in welcher das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräswerkzeug 2 gemäß einer vierten Ausführungsform eingeführt ist.

Der Reifenaufbau entspricht dem in Fig. 2 gezeigten, mit der Ausnahme, daß die Karkasse 22 in Längsrichtung der Längsachse 3 des Werkzeugs 2 einen größeren Durchmesser aufweist.

Das Werkzeug 2 entspricht dem in Fig. 3 gezeigten, mit der Ausnahme, daß der Funktionsabschnitt 10 schneidenfrei ist.

Beim Einführen des Werkzeugs 2 in die Schadstelle 18 weitet der Konusabschnitt 12 die Schadstelle 18 auf. Da er keine Schneiden hat, erfolgt durch ihn keine Bearbeitung der Schadstelle 18. Der schneidenfreie Funktionsabschnitt 10 führt in der Schadstelle 18 auch keine Bearbeitung durch. Erst der Schneidenabschnitt 6 beginnt beim Einführen in die Schadstelle 18 damit, diese zu bearbeiten.

Nach vollständiger Einführung des Werkzeugs 2 stößt dieses an den an der Innenseite 20 des Reifens 16 angelegten Gegenhalter 30, auf welchem es sich durch seinen kugelförmige Stützkörper 14 dreht. Der schneidenfreie Funktionsabschnitt 10 und der schneidenfreie Abschnitt 12 befinden sich an der Karkasse 22, wobei diese nicht bearbeitet wird, wohingegen der Gürtel 24 mit seinen Drähten 28 durch den Funktionsabschnitt 6 bearbeitet wird.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung eines gattungsgemäßen Bohr- oder Fräswerkzeugs zur Bearbeitung einer Schadstelle in einem Fahrzeugreifen, die sich von einer Außenfläche zu einer Innenfläche des Fahrzeugreifens erstreckt. In Richtung einer Längsachse des Bohr- oder Fräswerkzeugs sind der Reihe nach folgende Abschnitte ausgeformt: ein Schaftabschnitt, ein Schneidenabschnitt, ein Funktionsabschnitt und ein Spitzenabschnitt, wobei der Spitzenabschnitt zwei Funktionsbereiche, einen sich von dem Funktionsabschnitt erstreckenden Konusabschnitt und einen Stützkörper, der schneidenfrei ist, aufweist.

Claims (17)

1. Bohr- oder Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer sich von einer Außenfläche (26) zu einer Innenfläche (20) eines Fahrzeugreifens (16) erstreckenden riß- oder lochförmigen Schadstelle (18), mit in Richtung einer Längsachse (3) des Werkzeugs (2) der Reihe nach ausgeformten, folgenden Abschnitten:
einem Schaftabschnitt (4);
einem Schneidenabschnitt (6);
einem Funktionsabschnitt (10); und
einem Spitzenabschnitt (12, 14),
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spitzenabschnitt zwei Funktionsbereiche (12, 14) aufweist, wobei ein von dem Funktionsabschnitt (10) ausgehender Konusabschnitt (12) einen Stützkörper (14) trägt, der schneidenfrei ist.

2. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1, worin der Stützkörper (14) kugelförmig mit einem Radius in einem Bereich von 0,5-3,0 mm ausgeformt ist.

3. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1, worin der Konusabschnitt (12) einen Durchmesser von 5 mm und einen Kegelwinkel von 90° bis 100° aufweist.

4. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 3, worin der Konusabschnitt (12) schneidenfrei ist.

5. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 3, worin der Konusabschnitt (12) an seinem Außenumfang mit Schneiden versehen ist.

6. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1, worin der Funktionsabschnitt (10) und der Schneidenabschnitt (6) zylinderförmig sind und worin der Funktionsabschnitt (10) und der Schneidenabschnitt (6) den gleichen Durchmesser quer zu der Längsachse (3) aufweisen.

7. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1, worin der Funktionsabschnitt (10) einen geringeren Durchmesser quer zur Längsachse (3) aufweist als der Schneidenabschnitt.

8. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1 und 7, worin zwischen dem Funktionsabschnitt (10) und dem Spitzenabschnitt (12, 14) ein sich zu dem Spitzenabschnitt (12, 14) verjündender Abschnitt (8) mit Schneiden ausgeformt ist.

9. Bohr- und Fräswerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, worin der Funktionsabschnitt (10) beispielsweise einen Durchmesser von 5 mm und der Schneidenabschnitt (6) beispielsweise einen Durchmesser von 6, 8 oder 10 mm aufweisen.

10. Bohr- oder Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 9, worin der Funktionsabschnitt (10) Schneiden (11) aufweist.

11. Bohr- oder Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 9, worin der Funktionsabschnitt (10) schneidenfrei ausgeformt ist.

12. Bohr- oder Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 11, worin der Funktionsabschnitt (10) eine Länge von 4 bis 5 mm aufweist.

13. Bohr- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 8, worin der sich verjündende Abschnitt (8) einen Kegelwinkel von 90° bis 100° aufweist.

14. Bohr- und Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 13, worin der Schneidenabschnitt (6) eine Länge von 8 cm aufweist.

15. Bohr- und Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 14, worin der sich verjüngende Abschnitt (8) mit dem Funktionsabschnitt (10) mittels eines Bajonettverschlusses verbunden ist.

16. Bohr- und Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 15, worin die Schneidengeometrie so gehalten ist, daß das Werkzeug (2) für einen Rechts- und Linkslauf geeignet ist.

17. Verwendung des Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Schadenssonde.