DD144891A5

DD144891A5 - Luftreifen mit mittel zum abdichten von schadstellen

Info

Publication number: DD144891A5
Application number: DD79214401A
Authority: DD
Inventors: Co Compagnie Generale Michelin
Original assignee: Michelin & Cie
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1980-11-12
Also published as: DE2927861C2; DK160081B; BE877575A; IT7968459A0; SE445532B; LU81491A1; NL7905493A; AT375598B; CH639606A5; DE2927861A1; AR230393A1; US4239076A; IE791323L; BR7904554A; ATA486179A; FR2431380A1; OA06293A; MA18519A1; JPS5515396A; DK160081C

Abstract

Durch die Erfindung sollen Luftreifen entwickelt werden, bei denen eine dauerhafte Abdichtung von Schadstellen selbständig erfolgt und dadurch nachträgliche Reparaturen vermieden werden, was durch geeignete Reaktion des Abdichtmittels zu ermöglichen ist. Der erfindungsgemäße Luftreifen besitzt eine Auskleidung aus mindestens einer Schicht eines vulkanisierbaren, abdichtenden Gemisches, die durch eine elastomere Trennwand von mindestens einer Schicht aus einem die erste vulkanisierenden Gemisch besteht, wobei die Schichten niedrigmolekulare Elastomere enthalten. - Fig.1

Description

Berlin,d.25.10.1979 AP B600/214 401

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Luftreifen mit Mittel zum Abdichten von Schadstellen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen, dessen Innenwand mindestens zum Teil mit einer Auskleidung versehen ist, die mindestens ein Mittel zum Abdichten von Schadensstellen enthält.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein solches Mittel kann aus einem fließfähigen Material bestehen, das gegebenenfalls mit körnigen Materialien gemischt und an der Innenwand des Luftreifens angeordnet ist. Man verwendete auch schon Zellgummi zum mechanischen Verschluß von Schadensstellen, gegebenenfalls in Kombination mit einem fließfähigen Material.

Diese Mittel wirken zum einen nur als provisorische Abdichtung, d.h. sie sind nur während einer begrenzten Zeit wirksam. Andererseits ist es kompliziert, Stoffe, deren Neigung zum Fließen mit der Umgebungstemperatur und der Erwärmung des Reifens zunimmt, im Innern eines Reifens anzubringen und dann abmessungsstabil zu halten.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung sollen Luftreifen entwickelt werden, bei denen eine dauerhafte Abdichtung von Schadstellen selbständig erfolgt und dad,urch nachträgliche Reparaturen vermieden werden. Die Herstellung und Anbringung der Abdichtmittel sollen dabei erleichtert werden.

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Darlegung; des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Abdichtmittel zu entwikkeln, das in geeigneter Reaktion eine endgültige Abdichtung ermöglicht.

Die Erfindung betrifft Luftreifen, deren Innenwand mindestens zum (Teil mit einer Auskleidung versehen ist, welche mindestens ein Mittel zum Abdichten für Schadensstellen enthält. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß diese Auskleidung mindestens eine Schicht eines vulkanisierbaren, abdichtenden Gemisches, die durch eine elastomere Trennwand von mindestens einer Schicht aus einem die erste vulkanisierenden Gemisches besteht, wobei jede dieser Schichten 20 bis 100 Gew.% eines niedrigmolekularen Elastomeren mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise unter 30 000 enthält; die Schicht aus dem abdichtenden Gemisch ist dabei vorzugsweise radial naöh außen zu der Schicht aus dem vulkanisierenden Gemisch angeordnet, so daß sie an die Innenwand des Luftreifens angrenzt.

Wenn die Eeifenwand von einem Loch durchbohrt wird, fließt das abdichtende Gemisch unter der Wirkung der aus dem Loch entziehenden Druckluft in das Loch. Gleichzeitig dringt auch das vulkanisierende Gemisch in das Loch ein und vermischt sich dort mit dem abdichtenden Gemisch. Die Vulkanisation des in dem Loch enthaltenen abdichtenden Gemisches erfolgt bei einer gegebenen Temperatur, die von der Wahl der anwesenden Komponenten abhängt.

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Dank der Erfindung nimmt die Viskosität der beiden Gemische in dem Maße zu, in welchem die Vernetzung des niedrigmolekularen Elastomeren vom Zeitpunkt des Kontaktes der beiden Gemische an zunimmt, und zum Schluß ist das Loch dann definitiv verschlossen.

Der Abdichtungseffekt kann noch dadurch verstärkt werden, daß man dem abdichtenden Gemisch und gegebenenfalls auch dem vulkanisierenden Gemisch eine pulverförmige, körnige oder faserige Füllung einverleibt. Diese Füllung kann auch zur Regelung der Viskosität des einen und/oder des anderen der beiden Gemische dienen. Vorzugsweise übersteigt der Gehalt an Füllung nicht 75 Gew.%. Es empfiehlt sich auch, die Korngröße der pulverförmigen oder körnigen Füllung unter 25O /Um zu halten. Vorzugsweise verwendet man auch als faserige Füllung Fasern mit einer Länge von mindestens 0,5 mm und mit einem Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend beschrieben, wobei mehrere derselben später im Detail anhand der Ausführungsbeispiele erläutert werden_e

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Auskleidung von dem eigentlichen Reifenkörper durch eine Trennwand aus vulkanisiertem Elastomerem getrennt. Ebenso ist die Auskleidung mit einer Schicht aus vulkanisiertem Elastomerem bedeckt, welche sie von der Luftkammer des Reifens trennt. Zweckmäßig hat mindestens eine dieser Trennwände eine Basis aus Butylkautschuk. Man vermeidet so das Eindringen von Reifenluft in die Schichten.

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Als Basis für das vulkanisierbare, abdichtende Gemisch kann ein ungesättigtes Elastomeres dienen. In diesem Fall kann man ihm eine Schicht aus einem vulkanisierenden Gemisch auf der Basis eines gesättigten Elastomeren zuordnen, welche gleichzeitig das Vulkanisationsmittel und den Vulkanisationsbeschleuniger enthält. Man kann dem vulkanisierbaren Gemisch jedoch auch zwei Schichten aus vulkanisierenden Gemischen zuordnen, wobei jedes dieser Gemische ein gesättigtes Elastomeres als Basis besitzt, jedoch eines äer Gemische das Vulkanisationsmittel für das ungesättigte Elastomere der abdichtenden Schicht und das andere den Vulkanisationsbeschleuniger enthält. Diese beiden vulkanisierenden Schichten sind dann durch eine Trennwand aus vulkanisiertem Elastomerem voneinander getrennt.

Das vulkanisierbare Abdichtungsgemisch auf der Basis eines ungesättigten Elastomeren kann auch das Vulkanisationsmittel enthalten. In diesem EaIl ordnet man ihm ein vulkanisierendes Gemisch auf Basis eines gesättigten Elastomeren zu, welches den Vulkanisationsbeschleuniger enthält.

Die erfindungsgemäße, zusammengesetzte, abdichtende und vulkanisierende Auskleidung kann in Luftreifen mit oder ohne Luftkammer verwendet werden.

]?ür die Eeifen ohne Luftkammer verwendet man vorzugsweise mindestens für die die abdichtenden und vulkanisierenden Gemische bedeckenden Elastomerenschichten luftdichte Elastomerengemische, z.B. aus.Butylkautschuk. Andererseits empfiehlt es sich, den abdichtenden und/oder vulkanisierenden Gemischen als niedrigmolekulares Elastomeres ein Elastomeres oder ein Elastomerengemisch einzuverleiben, das

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nach der Vulkanisation in der Schadensstelle ebenfalls luftdicht ist.

Die erfindungsgemäße abdichtende und vulkanisierende Auskleidung kann unabhängig von dem Reifen hergestellt und dann im EaIt- oder V/armverfahren an die Innenwand des Reifens geklebt werden. Es empfiehlt sich jedoch, die zusammengesetzte Auskleidung vor der Fertigstellung der Reifenkarkasse herzustellen, wobei die die Schichten aus abdichtendem und vulkanisierendem Gemisch trennenden und/oder bedeckenden Schichten aus einem Blastomerengemisch vulkanisiert sein können oder nicht. Dann fertigt man den Rest des Reifens auf der erfindungsgemäßen, zusammengesetzten Auskleidung an; schließlich wird das Ganze zusammen vulkanisiert. Wenn die zusammengesetzte Auskleidung auf die Innenwand des Reifens vor dessen Vulkanisation aufgebracht wird, empfiehlt es sich, mit dem niedrigmolekularen Elastomeren einmal in das abdichtende Gemisch ein Vulkanisationsmittel einzubringen, welches eine sehr viel längere. Vulkanisationsdauer des niedrigmolekularen Elastomeren als die Vulkanisationsdauer des Luftreifens ergibt, um so eine Vernetzung des Elastomeren während der Vulkanisation des Luftreifens zu vermeiden, und zum anderen empfiehlt es sich, in das vulkanisierende Gemisch einen oder mehrere Beschleuniger einzubringen, die während der Vulkanisationsdauer des Reifens nicht oder nur wenig mit dem niedrigmolekularen Elastomeren reagieren, oder man gibt ein niedrigmolekulares, gesättigtes Elastomeres zu.

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Es ist /weiterhin möglich, daß das niedrigmolekulare Elastomere Butylkautschuk, das Vulkanisationsmittel Schwefel und der Beschleuniger ein Gemisch aus gleichen Teilen Mercaptobenzothiazol und Piperidin-pentamethylendithiocarbamat ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung erläutert werden.

Beispiel 1 Vulkanisierbares abdichtendes Gemisch

Hochmolekularer Chlorbutylkautschuk

(Molekulargewicht etwa 300 000) 20 Niedrigmolekularer Butylkautschuk

(Molekulargewicht 30 000) 61

Kreide . 16,2

Stearinsäure 1,6

Antioxidationsmittel 1,2

'Vulkanisierendes Gemisch ' Gew.%

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 15 000) 23,4· Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 2 000) 5»9

Kreide 64,7

Zinkoxid · 1,5

Schwefel . 1,5

Mercaptobenzothiazol 1,2

Piperidin-pentamethylendithiocarbamät 1|2

Antioxidationsmittel 0,6

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34,	4
61,	7
ο,	3
1,	4 π
ο,	VJl ·>
Gew

Beispiel 2 Vulkanisierbares abdichtendes Gemisch Gew.%

Niedrigmolekularer Butylkautschuk (Molekulargewicht etwa 30 000)

Kobaltnaphthenat Mangandioxid Phenolharz Antioxidationsmittel

Vulkanisierendes Gemisch

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 15 000) 35,3

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 2 000) 8,9

Euß 35,3

para-Benzochinondioxim 19,9

Antioxidationsmittel 0,6

Beispiel 3

Vulkanisierbares abdichtendes Gemisch Gew. %

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 15 000) 24,0

Depolymerisierter Naturkautschuk 24,0

Euß 48,0

Phenol-Formaldehydharz 3,2

Antioxidationsmittel 0,8

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Vulkanisierendes Gemisch 1 Gew.%

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 15. 000) 33,5

Polyisobutylen (Molekulargewicht etwa 2 000) 14,3

Euß 47,7

Dibenzylamin . 1»5

Schwefel 1,5

Zinkoxid 1,5

Vulkanisierendes Gemisch 2 Gew.%

Polyisobutylen (Molekulargewicht I5 000) 33,3

Polyisobutylen (Molekulargewicht 2 000) 14,3

Ruß 47,6

Zink-isopropylxanthat 1,4

{Detramethylthiurammonosulfid 0,1

Phenolharz 3»3

Beispiel 3 erläutert eine Schicht aus einem vulkanisierbaren, abdichtenden Gemisch, welcher zwei Schichten aus-vulkanisierenden Gemischen zugeordnet sind.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen, zusammengesetzten abdichtenden und vulkanisierenden Auskleidung, und zwar sind:

Fig. 1: ein Meridianschnitt durch den Scheitelteil eines mit einer erfindungsgemäßen Auskleidung versehenen Luftreifens, wobei diese Auskleidung aus zwei übereinander angeordneten Schichten aus vulkanisierbarem und vulkanisierendem Gemisch besteht, welche durch eine Wand getrennt sind, die einen gleichmäßigen Abstand von der Reifeninnenwand besitzt;

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Pig. 2: eine vergrößerte Darstellung eines Meridianschnitts . 0 durch einen Teil der Auskleidung von Fig. 1, die aus zwei Schichten aus vulkanisierbarem bzw. vulkanisierendem Gemisch besteht, welche durch eine Wand aus einem Elastomerengemisch getrennt sind und

Fig. 3: ein Meridianschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Auskleidung, die aus einer Schicht aus vulkanisierbarem Gemisch und aus zwei Schichten aus vulkanisierendem Gemisch (Beispiel 3) besteht.

Der Scheitelteil des Luftreifens 1 von Fig. 1 besitzt zu beiden Seiten des Laufstreifens 2 in Seitenwände 4- (nur teilweise dargestellt) übergehende Schultern 3·

Die Innenwand dieses Reifens besteht aus einer Schicht 5 aus einem Elastomergemisch, das, wenn der Luftreifen 1 keine getrennte Luftkammer besitzt, luftdicht ist. Diese Schicht ist von einer Schulter 3 bis zur anderen mit einer erfindungsgemäßen Auskleidung 6 versehen. Diese Auskleidung 6 umfaßt nacheinander eine Schicht 7 aus vulkanisierbarem Gemisch, deren Eigenschaften vorstehend näher erläutert wurden, eine Trennwand 8 aus einem Elastomerengemisch, eine Schicht 9 aus vulkanisierendem Gemisch, deren Eigenschaften ebenfalls vorstehend erläutert wurden, und schließlich eine Schicht 10 aus einem Elastomergemisch. Die Trennwand 8 aus Elastomergemisch ist etwa auf halber Distanz zwischen der die Innenwand bildende Schicht 5 des Reifens und der Wand aus Elastomergemisch, welche die Schicht 9 aus vulkanisierendem Gemisch bedeckt, angeordnet. Diese die Schichten 7 und 9 trennende Wand 8 kann aus einer Kovulkanisation von zwei übereinander angeordneten Schichten aus Elastomergemisch resultieren, wie dies durch die Querstriche 11 ange-

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zeigt ist* Ebenso kann eine Schicht aus einem Elastomergemisch (nicht dargestellt) zwischen der vulkanisierbaren Schicht 7 und der die Innenwand des Reifens bildende Schicht 5 angeordnet sein.

In Fig. 3 ist die Schicht 7 aus vulkanisierbarem Gemisch durch eine elastomere Trennwand 8 von einer ersten Schicht aus vulkanisierendem Gemisch 9 getrennt. Diese erste Schicht 9 aus vulkanisierendem Gemisch ist wiederum durch eine andere elastomere Trennwand 10 von der zweiten·vulkanisierenden Schicht 9* getrennt. Die erste Schicht aus vulkanisierende Gemisch 9 kann z.B. das Vulkanisationsmittel enthalten, während die zweite Schicht aus vulkanisierendem Gemisch 9' den Vulkanisationsbeschleuniger enthält (Beispiel 3).

Natürlich kann die erfindungsgemäße Auskleidung entweder die ganze die Innenwand bildende Schicht 5 des Luftreifens oder nur einen oder mehrere Teile desselben bedecken.

Claims

Erfindungsanspruch

1· Luftreifen, dessen Innenwand mindestens zum Teil mit einer Auskleidung versehen ist, die mindestens ein. Mittel zum Abdichten von Schadensstellen enthält, gekennzeichnet dadurch, daß die Auskleidung aus mindestens einer Schicht eines vulkanisierbaren, abdichtenden Gemisches, die durch eine elastomere Trennwand von mindestens einer Schicht aus einem die erste vulkanisierenden Gemisch besteht, wobei jede dieser Schichten zwischen 20 und 100 Gew.% eines niedermolekularen Elastomeren mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise unter 30 000 enthält,

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2, Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schicht aus vulkanisierbarem, abdichtendem Gemisch radial nach außen zu der Schicht aus vulkanisierendem Gemisch angeordnet ist,

3, Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens das abdichtende Gemisch eine pulverförmige, körnige oder faserige Füllung enthält, deren Anteil nicht 75 Gew.% des Gemisches übersteigt,

4, Luftreifen nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Korngröße der pulverförmigen oder körnigen Füllung unter 250 /Um beträgt,

5* Luftreifen nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß die faserige Füllung aus Fasern mit einer Länge von mindestens 0,5 nan und einem Durchmesser zwischen 0,005 0,040 mm besteht.

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6. Luftreifen nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Basis des vulkanisierbaren Gemisches ein ungesättigtes, niedrigmolekulares Elastomeres bildet, und daß die Basis des vulkanisierenden Gemisches ein gesättigtes, niedrigmolekulares Elastomeres bildet, das gleichzeitig das Vulkanisationsmittel und den Vulkanisationsbeschleuniger enthält»

7. Luftreifen nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Auskleidung aus drei Schichten besteht, wobei das vulkanisierbare Gemisch eine Schicht auf Basis eines niedrigmolekularen, ungesättigten Elastomeren bildet und die vulkanisierenden Gemische die beiden anderen Schichten auf Basis eines gesättigten Elastomeren bilden, wobei eines dieser vulkanisierenden Gemische das Vulkanisationsmittel und das andere den Vulkanisationsbeschleuniger enthält*

8. Luftreifen nach Punkt Λ oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das vulkanisierbare Gemisch auf Basis eines ungesättigten, niedrigmolekularen Elastomeren das Vulkanisationsmittel enthält, und daß das vulkanisierende Gemisch auf Basis eines niedrigmolekularen, gesättigten Elastomeren den Vulkanisationsbeschleuniger enthält.

9. Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens eine der Trennwände der Auskleidung aus Butylkautschuk besteht.

10. Luftreifen nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das vulkanisierbare Gemisch und/oder das vulkanisierende Gemisch als Basis ein niedrigmolekulares Elastomeres besitzen, das nach der Vulkanisation in der Schadensstelle luftdicht ist.

11. Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auskleidung an die Innenwand des Luftreifens angeklebt ist.

12. Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die abdichtende und vulkanisierende, zusammengesetzte Auskleidung zusammen mit dem Luftreifen vulkanisiert ist.

13· Luftreifen nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das in dem abdichtenden Gemisch enthaltene Vulkanisationsmittel eine wesentlich höhere Vulkanisationsdauer des niedrigmolekularen Elastomeren als die des Luftreifens bedingt, und daß der oder die in dem vulkanisierenden Gemisch enthaltene(n) Beschleuniger während der Dauer der Vulkanisation des Luftreifens nicht oder kaum mit dem niedrigmolekularen Elastomeren reagieren.

Luftreifen nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß das niedrigmolekulare Elastomere Butylkautschuk, das Vulkanisationsmittel Schwefel und der Beschleuniger ein Gemisch aus gleichen Teilen Mercaptobenzothiazol und Piperidin-pentamethylendithiocarbamat ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen.