DE102004056272A1

DE102004056272A1 - Medienführendes Hohlbauteil

Info

Publication number: DE102004056272A1
Application number: DE102004056272A
Authority: DE
Inventors: Thomas Löw; Klaus-Dieter Gertler; Günter Röder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Muendener Gummiwerk GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Muendener Gummiwerk GmbH
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medienführendes Hohlbauteil, insbesondere zur Verbindung eines Abgasturboladers mit einem Ladeluftkühler. Das Hohlbauteil umfaßt einen Schlauch (2) aus einem elastischen Material, der einen Bereich mit unrundem Querschnitt hat. In dem besagten Bereich ist der Schlauch (2) von einem an den unrunden Querschnitt angepaßten Formstabilisierungsteil (3, 5) aus einem starren Material umschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft ein medienführendes Hohlbauteil, insbesondere zur Verbindung eines Abgasturboladers mit einem Ladeluftkühler, umfassend einen Schlauch aus einem elastischen Material.

Ein solches medienführendes Hohlbauteil, z. B. ein Wasserschlauch oder ein Ladeluftschlauch dient nicht nur der Leitung von flüssigen oder gasförmigen Medien, sondern er hat auch die Funktion, Schwingungen zu entkoppeln und/oder Toleranzen auszugleichen. Wenn das Hohlbauteil beispielsweise zur Verbindung eines Abgasturboladers mit einem Ladeluftkühler dient, dann wird durch den elastischen Schlauch eine Entkopplung des an der Karosserie eines Fahrzeugs befestigten Ladeluftkühlers von dem Abgasturbolader erreicht, der an einem elastisch gelagerten Verbrennungsmotor befestigt ist. Um die Strömungsverluste des transportierten Mediums, beispielsweise der Ladeluft, so gering wie möglich zu halten, sollte der Querschnitt des Schlauchs so groß wie möglich gestaltet sein. Unter dem von dem transportierten Medium ausgeübten Innendruck wird ein solcher Elastomerschlauch jedoch etwas gedehnt. Beispielsweise wird ein elliptisch vorgeformter Querschnitt des Schlauches unter Druckbeanspruchung wieder annähernd kreisrund. Eine solche Verformung des Schlauches kann aber insbesondere bei engen Bauräumen zu einer Berührung mit umliegenden Bauteilen führen, die nicht hingenommen werden kann. In solchen Fällen muß daher der vorgeformte unrunde Querschnitt des Schlauches im Hinblick auf die mögliche Verformung entsprechend kleiner gewählt werden. Ein weiterer Nachteil des elastischen Schlauches besteht darin, daß Strömungsgeräusche und Druckschwingungen, wie sie beispielsweise von einem Abgasturbolader erzeugt werden, in hohem Maße nach außen abgestrahlt werden.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, das Hohlbauteil in Abschnitte aus einem elastischem Material und in Abschnitte aus einem starren Material zu unterteilen. Da sich die aus einem starren Material bestehenden Abschnitte bei Druckbeanspruchung nicht verformen, kann deren Querschnitt an die jeweiligen Verhältnisse des Bauraums optimal angepaßt werden. Ein Nachteil eines solchen mehrteiligen Hohlbauteils besteht aber in der erforderlichen Verbindung der einzelnen Abschnitte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß gattungsgemäße Hohlbauteil dahingehend weiterzubilden, daß dieses unter den jeweiligen Einbauverhältnissen eine größtmögliche Querschnittsfläche haben kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schlauch einen Bereich mit unrundem Querschnitt hat, und daß der Schlauch in dem besagten Bereich von einem an den unrunden Querschnitt angepaßten Formstabilisierungsteil aus einem starren Material umschlossen ist. Infolge der auf diese Weise bewirkten Stabilisierung der Form des elastischen Schlauchs wird verhindert, daß dieser unter einem erhöhtem Innendruck seine Form verändert. Der bei den jeweiligen Einbauverhältnissen zur Verfügung stehende Bauraum kann daher für den Querschnitt des Schlauches voll ausgenutzt werden.

Bei einer besonders einfach ausgebildeten Ausführungsform der Erfindung kann das Formstabilisierungsteil mehrere geformte Drahtringe umfassen.

Es ist aber auch möglich, den Schlauch mit einer Ummantelung aus Kunststoff zu versehen. Zu diesem Zweck wird der betreffende Bereich des Schlauches in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit Kunststoff umspritzt.

Bei der Herstellung des Schlauches könnte auch in dem gewünschten Bereich eine Epoxidharzschicht mitgewickelt werden, die anschließend beim Vulkanisieren in einer Form aushärtet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Formstabilisierungsteil ein Rohr ist, das mit dem Schlauch nicht verbunden ist. Durch dieses Rohr wird nicht nur die Form des Schlauches stabilisiert, sondern es wird auch das Schwingverhalten des Schlauches verändert. Dadurch können Druckschwingungen des transportierten Mediums, die von dem Schlauch normalerweise nach außen abgestrahlt werden, minimiert werden. Da das Rohr mit dem Schlauch nicht verbunden ist, bleibt die gesamte Länge des Schlauches elastisch und trägt zur Entkopplung von Schwingungen des mit dem Schlauch verbundenen Bauteils, beispielsweise eines Abgasturboladers, bei.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.
Das in der Zeichnung dargestellte medienführende Hohlbauteil dient speziell zur Verbindung eines an einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor befestigten Abgasturboladers 1 mit einer an der (gleichfalls nicht gezeigten) Karosserie eines Fahrzeugs befestigten Ladeluftkühlereinheit 4. Die beiden Enden eines Ladeluftschlauches 2 sind auf bekannte Weise mit dem Abgasturbolader 1 bzw. mit der Ladeluftkühlereinheit 4 verbunden. Der Ladeluftschlauch 2 besteht aus einem Elastomer mit Gestrickeinlage, und er wird mit herkömmlichen Fertigungsverfahren mit rundem Querschnitt hergestellt. Anschließend wird der Ladeluftschlauch 2 in einem mittleren Bereich durch ein zusätzliches Element in die gewünschte Querschnittsform gebracht. Diese Querschnittsform entspricht den widersprüchlichen Bedingungen, daß einerseits eine möglichst große Querschnittsfläche angestrebt wird, andererseits eine Berührung des Schlauches mit umgebenden Bauteilen jedoch vermieden werden soll. Um diesen Bereich des Ladeluftschlauches 2 bei erhöhtem Innendruck gegen eine mögliche Verformung zu schützen, sind Formstabilisierungsteile 3 und 5 vorgesehen.
Die Formstabilisierungsteile 5 bestehen aus einem Drahtring, dessen Form an den unrunden Querschnitt des Ladeluftschlauches in dem betreffenden Bereich angepaßt ist.
Bei dem Formstabilisierungselement 3 handelt es sich um ein Rohr, durch das der Schlauch hindurchgezogen ist. Der Querschnitt des Rohres 3 entspricht demjenigen des Ladeluftschlauches 2 in dem betreffenden Bereich. Während der Schlauch 2 eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzen muß, erfüllt das Rohr 3 lediglich eine formstabilisierende Funktion, und seine Temperaturbelastung ist geringer. Als Material für das Rohr ist Metall oder Kunststoff geeignet. Zur Herstellung eines aus Metall oder Kunststoff bestehenden Rohres mit unrundem Querschnitt ist beispielsweise eine Blas- oder Hydroformgebung geeignet.
Da das Rohr 3 auf den Ladeluftschlauch 2 nur aufgesteckt, aber nicht mit diesem fest verbunden ist, bleibt die gesamte Länge des Schlauches elastisch. Diese Elastizität des Schlauches 2 verringert die Übertragung der vom elastisch aufgehängten Verbrennungsmotors bewirkten Schwingungen des Abgasturboladers 1 auf die Ladeluftkühlereinheit 4. Andererseits verringert das Rohr 3 die Abstrahlung der Schwingungen des transportieren Mediums nach außen.
Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel könnte das Rohr 3 mit dem Ladeluftschlauch 2 auch fest verbunden sein. Zu diesem Zweck könnte der Schlauch nach der Herstellung in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit Kunststoff umspritzt werden. Es ist aber auch möglich, daß bei der Herstellung des Schlauches in einem bestimmten Bereich eine Epoxidharzschicht mitgewickelt wird, die beim Vulkanisieren des Schlauches in einer Form aushärtet.

1: Abgasturbolader
2: Ladeluftschlauch
3: Rohr
4: Ladeluftkühlereinheit
5: Drahtring

Claims

Medienführendes Hohlbauteil, insbesondere zur Verbindung eines Abgasturboladers mit einem Ladeluftkühler, umfassend einen Schlauch aus einem elastischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (2) einen Bereich mit unrundem Querschnitt hat, und daß der Schlauch in dem besagten Bereich von einem an den unrunden Querschnitt angepaßten Formstabilisierungsteil (3, 5) aus einem starren Material umschlossen ist.
Medienführendes Hohlbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstabilisierungsteil mehrere geformte Drahtringe (5) umfaßt.
Medienführendes Hohlbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstabilisierungsteil aus Kunststoff besteht, mit dem der Schlauch umspritzt ist.
Medienführendes Hohlbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstabilisierungsteil aus Epoxidharz besteht, das bei der Herstellung des Schlauches mitgewickelt und beim Vulkanisieren ausgehärtet wird.
Medienführendes Hohlbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstabilisierungsteil ein Rohr (3) ist, das mit dem Schlauch (2) nicht verbunden ist.