DE102005032034A1

DE102005032034A1 - Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102005032034A1
Application number: DE102005032034A
Authority: DE
Inventors: Hajime Kariya Mukawa; Keiichi Kariya Kitamura; Tetsuya Komaki Arima; Norihiko Komaki Furuta; Ayumu Komaki Ikemoto
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2025-07-09
Also published as: DE102005032034B4; US20060006645A1; CN1719088A; CN100467925C; US20080302467A1; JP2006022908A; JP4154370B2

Abstract

Ein druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch (10) hat einen Schlauchkörper (12) mit einer Innenflächengummischicht (16), einer Verstärkungsschicht (18) und einer Außenflächengummischicht (20) sowie einen Verbindungsanschluß (14) mit einem starren Einsatzrohr (22) und einem Muffenanschluß (24). Der Verbindungsanschluß (14) ist an einem Preßabschnitt (12B) eines axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers durch sicheres Pressen des Muffenanschlusses (24) darauf befestigt. Die Innenflächengummischicht (16) wird durch Formen vorbereitend so gebildet, daß ein Preßabschnitt (16B) von ihr einen größeren Durchmesser als ein Hauptabschnitt (16A) von ihr hat und eine Wanddicke t¶2¶ des Preßabschnitts (16B) gleich oder größer als eine Wanddicke t¶1¶ des Hauptabschnitts (16A) ist, wonach die Verstärkungsschicht (18) und die Außenflächengummischicht (20) laminiert werden, um den Schlauchkörper (12) aufzubauen.

Description

Die Erfindung betrifft einen druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch, insbesondere einen druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch, der vorzugsweise zur Installation in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs zu verwenden ist und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Seit langem findet ein Schlauch, der sich hauptsächlich aus einer rohrförmigen Gummischicht zusammensetzt, breiten Einsatz in vielfältigen Anwendungen in der Industrie und im Automobilbau. Einen solchen Schlauch anzuwenden bezweckt vorwiegend, Schwingungen zu dämpfen.

Im Fall eines Installationsschlauchs, der in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs anzuordnen ist, dient der Installationsschlauch z. B. zum Dämpfen von Motorschwingungen, Verdichterschwingungen einer Klimaanlage (bei einem Kältemitteltransportschlauch, d. h. einem Klimaanlagenschlauch) und anderer verschiedener Schwingungen, die während der Fahrzeugfahrt erzeugt werden, sowie zum Unterdrücken der Schwingungsübertragung von einem Teil zum anderen Teil, das mit dem einen Teil über den Installationsschlauch verbunden ist.

Unabhängig von Anwendungen in der Industrie oder im Automobilbau haben zudem Ölanlagen-, Kraftstoffanlagen-, Wasseranlagen- und Kälteanlagenschläuche einen Mehrschichtaufbau mit einer Innenflächengummischicht, einer Rußenflächengummischicht und einer Verstärkungsschicht, die zwischen der Innen- und Außenflächengummischicht eingefügt ist, was z. B. in der später angeführten Patentschrift Nr. 1 (JP-A-7-68659) offenbart ist. Die Verstärkungsschicht ist durch Flechten von Verstärkungsgarnen (Drahtverstärkungsteil) aufgebaut.

8(A) zeigt den Aufbau eines Kältemitteltransportschlauchs (Klimaanlagenschlauchs), der in der später aufgeführten Patentschrift 1 offenbart ist. Die Bezugszahl 200 in 8(A) bezeichnet eine rohrförmige Innenflächengummischicht. Eine Harzinnenschicht 202 ist auf einer Innenfläche der Innenflächengummischicht 200 gebildet und darüber laminiert. Zudem ist eine erste Verstärkungsschicht 204 auf einer Außenseite der Innenflächengummischicht 200 gebildet oder laminiert, und eine zweite Verstärkungsschicht 206 ist auf einer Außenseite der ersten Verstärkungsschicht 204 mit einer zwischen der ersten und zweiten Verstärkungsschicht 204, 206 liegenden Gummischicht 208 gebildet oder laminiert. Die erste Verstärkungsschicht 204 ist durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn oder -garnen gebildet, während die zweite Verstärkungsschicht 206 durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn oder -garnen in Gegenrichtung zur Wickelrichtung der ersten Verstärkungsschicht 204 gebildet ist. Ferner ist eine Außenflächengummischicht 210 als äußerste Schicht, die als Deckschicht dient, auf einer Außenseite der zweiten Verstärkungsschicht 206 gebildet oder laminiert.

In diesem Beispiel sind die Verstärkungsschichten 204, 206 durch spiralförmiges Anordnen oder Wickeln von Verstärkungsgarnen gebildet. Andererseits wird eine solche Verstärkungsschicht auch durch Flechten von Verstärkungsgarnen gebildet.

8(B) zeigt ein Beispiel für einen Schlauch mit einer solchen geflochtenen Verstärkungsschicht. Die Bezugszahl 212 in 8(B) bezeichnet die Verstärkungsschicht, die durch Flechten von Verstärkungsgarnen zwischen der Innenflächengummischicht 200 und der Außenflächengummischicht 210 gebildet ist.

Auch in diesem Beispiel ist die Harzinnenschicht 202 auf der Innenfläche der Innenflächengummischicht 200 gebildet und darüber laminiert.

Weiterhin mußte bei einem solchen geradseitigen rohrförmigen Schlauch der Schlauch in der Vergangenheit eine vorbestimmte Länge haben, um günstiges Schwingungsdämpfungsverhalten zu gewährleisten.

Verglichen mit Niederdruckschläuchen für Kraftstoffanlagen, Wasseranlagen o. ä. ist für Hochdruckschläuche für Ölanlagen (z. B. Servolenkungsanlagen), Kühlmittelanlagen (Kühlmitteltransportanlagen) o. ä. insbesondere eine größere Länge erforderlich, um Schwingungen zu dämpfen und die Geräusch- und Schwingungsübertragung in das Fahrzeuginnere zu reduzieren, die mit der Steifigkeit der Schläuche einhergeht.

Beispielsweise kommt für einem Kühlmitteltransportschlauch normalerweise ein Schlauch mit 300 mm bis 600 mm Länge zum Einsatz, um Schwingungen zu dämpfen und die Geräusch- und Schwingungsübertragung zu reduzieren, was auch für Installations- oder Verlegungszwecke in direktem Abstand von 200 mm gilt.

Allerdings ist ein Motorraum mit vielfältigen Komponenten und Teilen eng gefüllt. Dazu kommt, daß heutzutage Motorräume mit immer kompakterer Größe gestaltet werden. Ist ein langer Schlauch im Motorraum angeordnet, behindert es also unter Umständen einen Konstrukteur, Installationsanordnungen so zu gestalten, daß Störungen anderer Komponenten oder Teile vermieden werden, und einen Monteur, den Schlauch bei der Schlauchanordnung im Motorraum zu handhaben. Ferner sollte eine solche Installationsgestaltung und Handhabung des Schlauchs je nach Kraftfahrzeugart festgelegt sein. Dadurch ergibt sich übermäßiger Arbeitsaufwand.

Angesichts dessen besteht Bedarf an der Entwicklung eines Schlauchs, der eine kurze Länge hat und Schwingungen vorteilhaft dämpfen kann.

Als ein Weg zur Gestaltung des Schlauchs mit kurzer Länge bei Gewährleistung des Schwingungsdämpfungsvermögens geht man davon aus, den Schlauch mit Wellen auszubilden.

Ist der Schlauch mit Wellen ausgebildet, verbessert sich die Flexibilität des Schlauchs dramatisch. Sobald aber Hochdruck im Schlauchinneren durch Fluid ausgeübt wird, dehnt sich der Schlauch insgesamt stark in Axialrichtung.

Befindet sich in diesem Fall der Schlauch an seinen entgegengesetzten Enden in einem befestigten Zustand (und gewöhnlich wird ein Schlauch so verwendet), krümmt sich der gesamte Schlauch stark, was als Problem verursacht, daß er andere Komponenten und Teile um den Schlauch stört.

Insofern reicht es als Gegenmaßnahme nicht aus, den Schlauch mit Wellen zu versehen.

Wird ferner bei einem Hochdruckschlauch, z. B. einem Klimaanlagenschlauch, Hochdruck durch ein Fluid auf den Schlauch ausgeübt, das in seinem Inneren transportiert wird, wirken der Schlauch und das Fluid zusammen und zeigen viel stärker das Verhalten eines starren Körpers als dann, wenn solcher Hochdruck nicht auf den Schlauch wirkt.

Je größer die Querschnittfläche des Schlauchs mit dem Fluid ist, um so größer ist der Steifigkeitsgrad.

Das heißt, je kleiner die Querschnittfläche des Schlauchs mit dem Fluid ist, um so geringer ist der Steifigkeitsgrad, was dazu führt, daß das Schwingungsdämpfungsvermögen im gleichen Maß steigt.

Um also einen Schlauch ohne Wellen und mit kurzer Länge zu gestalten und dabei zugleich das Schwingungsdämpfungsvermögen des Schlauchs zu erhöhen, ist es wirksam, dem Schlauch einen kleinen Durchmesser zu geben.

Ist aber ein Schlauch lediglich insgesamt schmal ausgebildet, u. a. an axialen Endabschnitten des Schlauchs, ist besonders bei einem druckbeständigen Schlauch mit einer Verstärkungsschicht die Einsetzbarkeit eines Einsatzrohrs erheblich beeinträchtigt, wenn das Einsatzrohr eines Verbindungsanschlusses in den Schlauch eingesetzt wird, und das Anordnen des Verbindungsanschlusses geht wegen des Widerstands der Verstärkungsschicht mit großen Schwierigkeiten einher.

Als Gegenmaßnahme betrachtet man die Durchmesseraufweitung axialer Endabschnitte des Schlauchs in Vorbereitung auf das Anordnen des Verbindungsanschlusses, d. h. des zu pressenden oder aufzupressenden Abschnitts (des Preßabschnitts).

Für einen Wasseranlagenschlauch wie einen Kühlerschlauch offenbaren z. B. die später aufgeführten Patentschriften 2 und 3, daß ein Dorn in einen Endabschnitt aus nicht vulkanisiertem Gummi, der durch Extrusion gebildet ist, eingesetzt und der Gummi in diesem Zustand vulkanisiert und geformt wird, um einen Endabschnitt mit großem Durchmesser zu bilden, d. h. Schlauchendabschnitte mit aufgeweitetem Durchmesser.

In diesem Fall ist aber ein zusätzlicher Schritt als Vorstufe zur Durchmesseraufweitung des Schlauchendabschnitts erforderlich. Problematisch ist zudem, daß die Durchmesseraufweitung der Schlauchendabschnitte auch von Schwierigkeiten begleitet wird.

In einem solchen Wasseranlagenschlauch gemäß der Offenbarung in den Patentschriften 2 und 3 ist ein Berstdruck klein, und die Flecht- oder Wickeldichte einer Verstärkungsschicht ist gering, etwa 15 bis 25 %. In diesem Fall liegt die Schwierigkeit nicht so sehr in der Durchmesseraufweitung der Schlauchendabschnitte. Bei einem Hochdruckschlauch, bei dem ein Berstdruck mindestens 1 MPa, insbesondere mindestens 5 MPa oder mindestens 10 MPa beträgt oder bei dem eine Flecht- oder Wickeldichte einer Verstärkungsschicht mindestens 50 % ausmacht, ist dagegen der Widerstand der Verstärkungsschicht viel höher, was dazu führt, daß der Schwierigkeitsgrad bei der Durchmesseraufweitung des Schlauchendabschnitts hoch wird.

Zur Durchmesseraufweitung des Endabschnitts des Gummischlauchs, der nicht vulkanisiert, aber schon mit einer Verstärkungsschicht versehen ist, z. B. durch Einsetzen eines Dorns in seinen Endabschnitt sollte ein Flecht- oder Wickelwinkel von Verstärkungsgarn im Hinblick auf einen Neutralwinkel ausreichend verkleinert sein, um den Widerstand der Verstärkungsschicht zu reduzieren. Daher ist auch problematisch, daß ein akzeptabler Bereich des Flecht- oder Wickelwinkels des Verstärkungsgarns in der Verstärkungsschicht stark eingeschränkt ist.

Unabhängig davon, ob eine vorbereitende Durchmesseraufweitung eines Endabschnitts eines Gummischlauchs, der zunächst in eine gerade Zylinderform gebracht ist, oder eine Durchmesseraufweitung eines Endabschnitts eines Gummischlauchs durch Einsetzen eines Einsatzrohrs darin beim Anordnen eines Verbindungsanschlusses am Gummischlauch stattfindet, beinhaltet der Vorgang zur Durchmesseraufweitung ein schwieriges Problem, daß der axiale Endabschnitt des Schlauchs, d. h. die Preßabschnitte, dünnwandig werden.

Für den Preß- oder Aufpreßabschnitt des axialen Endabschnitts des Schlauchs muß die Preß- oder Aufpreßrate gewöhnlich auf etwa 25 bis 50 % eingestellt sein, berücksichtigt man die abweichende Wanddicke zu pressender oder aufzupressender Abschnitte oder die Befestigungsstärke für einen zu pressenden oder auf zupressenden Abschnitt. Ist die Wanddicke des zu pressenden Abschnitts dünn, kann der Abschnitt durch den Preß- oder Aufpreßvorgang brechen.

Um dieses Problem zu umgehen, muß der zu pressende Abschnitt, d. h. der Preß- oder Aufpreßabschnitt, eine Wanddicke mit einer bestimmten Dicke oder einem Maß haben, das größer als die bestimmte Dicke ist. Bei der Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts des Schlauchs, der zunächst durch Extrudieren in eine gerade Zylinderform gebracht wurde, ist es aber schwierig, den Schlauch mit der erforderlichen Wanddicke zu versehen.

Ist anders gesagt der Schlauch von einer solchen Art, bei der der Verbindungsanschluß sicher auf den axialen Endab schnitt des Schlauchs gepreßt wird, ist es schwierig, eine Technik zur o. g. Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts anzuwenden (im übrigen sind die in den Patentschriften 2 und 3 offenbarten Schläuche nicht von der Art, bei der der Verbindungsanschluß sicher auf den Endabschnitt des Schlauchs gepreßt ist.
Patentschrift 1 JP-A-7-68659
Patentschrift 2 JP-B-3244183
Patentschrift 3 JP-B-8-26955

Angesichts dessen besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen neuen druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch einer solchen Art und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, bei dem ein Verbindungsanschluß sicher auf dessen axialen Endabschnitt gepreßt wird. Im neuen erfindungsgemäßen druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch kann z. B. der axiale Endabschnitt des Schlauchs nicht beim Aufpressen des Verbindungsanschlusses brechen, und das Anordnen des Verbindungsanschlusses ist nicht schwierig.

Erfindungsgemäß wird ein neuer druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch mit einem Schlauchkörper und einem Verbindungsanschluß bereitgestellt. Der Schlauchkörper hat eine Innenflächenschicht, eine Verstärkungsschicht, die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht durch Flechten bzw. Umspinnen oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsdrahtteilen (u. a. Verstärkungsgarnen und Verstärkungsfilamentteilen usw.) gebildet ist, und eine Außenflächenschicht als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht. Der Schlauchkörper hat einen Preß- oder Aufpreßabschnitt (d. h. einen zu pressenden oder aufzupressenden Abschnitt) an einem axialen Endabschnitt und einen vom Preßabschnitt abweichenden Hauptabschnitt. Die Innenflächenschicht und die Außenflächenschicht haben auch einen Preßabschnitt und einen Hauptabschnitt in Entsprechung zum Preßabschnitt bzw. Hauptabschnitt des Schlauchkörpers. Der Verbindungsanschluß ist am Pre ßabschnitt des Schlauchkörpers befestigt. Der Verbindungsanschluß hat ein starres Einsatzrohr und einen hülsenartigen Muffenanschluß. Der Verbindungsanschluß wird am Preßabschnitt sicher befestigt, indem der Muffenanschluß auf den Preßabschnitt in Durchmesserkontraktionsrichtung gepreßt wird, während das Einsatzrohr im Preßabschnitt eingesetzt und der Muffenanschluß auf eine Außenfläche des Preßabschnitts aufgepaßt ist. Die Innenflächenschicht wird so gebildet, daß sie einen großen Durchmesser am Preßabschnitt des axialen Endabschnitts und einen relativ kleineren Durchmesser am Hauptabschnitt im Hinblick auf den Preßabschnitt bei Formgebung (z. B. beim Formen) hat, z. B. so, daß sie einen großen Innendurchmesser an ihrem Preßabschnitt und einen relativ kleineren Innendurchmesser am Hauptabschnitt im Hinblick auf den Preßabschnitt hat. Die Innenflächenschicht hat eine Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt und eine Wanddicke t₂ am Preßabschnitt, und die Wanddicke t₁ sowie die Wanddicke t₂ haben eine Beziehung t₂ ≥ t₁ in einem Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, d. h. in einem durch Formgebung hergestellten Zustand (z. B. geformten Zustand), bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht sind auf einer Außenseite der Innenflächenschicht so gebildet, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht z. B. nach Formgebung (beispielsweise Formen) folgen. Die Wanddicke t₂ am Preßabschnitt kann gleich oder größer als das 1,3-fache der Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt in dem Zustand sein, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, z. B. im durch Formgebung hergestellten Zustand (z. B. geformten Zustand), bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Ein Innendurchmesser des Einsatzrohrs kann gleich oder allgemein gleich einem Innendurchmesser der Innenflächenschicht am Hauptabschnitt gestaltet sein. Die Innenflächenschicht kann so gebildet wer den, daß ein Innendurchmesser von ihr am Preßabschnitt gleich oder größer als das 1,3-fache eines Innendurchmessers von ihr am Hauptabschnitt bei Formgebung (z. B. beim Formen) ist. Der Schlauchkörper kann so gebildet sein, daß ein Außendurchmesser des Preßabschnitts größer als ein Außendurchmesser des Hauptabschnitts in dem Zustand gestaltet ist, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, beispielsweise im geformten Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Innenflächenschicht kann einen zulaufenden Abschnitt zwischen dem Preßabschnitt und dem Hauptabschnitt aufweisen, und der zulaufende Abschnitt verjüngt sich zum Hauptabschnitt im Durchmesser.

Im druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch kann ein Berstdruck des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs unter Druck mindestens 1 MPa betragen.

Die Verstärkungsschicht kann durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils (u. a. Verstärkungsgarn und Verstärkungsfilamentteil usw.) mit einer Flecht- oder Wickeldichte von mindestens 50 % gebildet sein.

Die Außenflächenschicht kann so gebildet sein, daß ihre Wanddicke am Preßabschnitt kleiner als ihre Wanddicke am Hauptabschnitt in einem Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, z. B. in einem geformten Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Außenflächenschicht kann auch aus Wärmeschrumpfschlauch gebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird z.B. gemäß Anspruch 13 ein Verfahren zur Herstellung eines druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs bereitgestellt. Der druckbeständige schwingungsdämpfende Schlauch weist z. B. einen Schlauchkörper und einen Verbindungsanschluß auf. Der Schlauchkörper kann eine Innenflächenschicht, eine Verstärkungsschicht, die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln von Ver stärkungsdrahtteilen (u. a. Verstärkungsgarnen und Verstärkungsfilamentteilen usw.) gebildet ist, und eine Außenflächenschicht als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht haben. Der Schlauchkörper kann einen Preß- oder Aufpreßabschnitt (d. h. einen zu pressenden oder aufzupressenden Abschnitt) auf einem axialen Endabschnitt davon und einen vom Preßabschnitt abweichenden Hauptabschnitt haben. Der Verbindungsanschluß kann am Preßabschnitt des Schlauchkörpers befestigt sein. Der Verbindungsanschluß kann ein starres Einsatzrohr und einen hülsenartigen Muffenanschluß haben. Der Verbindungsanschluß kann am Preßabschnitt sicher befestigt sein, indem der Muffenanschluß auf den Preßabschnitt in Durchmesserkontraktionsrichtung gepreßt wird, während das Einsatzrohr im Preßabschnitt eingesetzt und der Muffenanschluß auf eine Außenfläche des Preßabschnitts aufgepaßt ist. Die Innenflächenschicht kann so gebildet sein, daß sie einen großen Durchmesser am Preßabschnitt des axialen Endabschnitts und einen relativ kleineren Durchmesser am Hauptabschnitt im Hinblick auf den Preßabschnitt bei Formgebung (z. B. beim Formen) hat, z. B. so, daß sie einen großen Innendurchmesser an ihrem Preßabschnitt und einen relativ kleineren Innendurchmesser am Hauptabschnitt im Hinblick auf den Preßabschnitt hat. Die Innenflächenschicht hat eine Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt und eine Wanddicke t₂ am Preßabschnitt, und die Wanddicke t₁ sowie die Wanddicke t₂ können eine Beziehung t₂ ≥ t₁ in einem Zustand haben, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, d. h. in einem durch Formgebung hergestellten Zustand (z. B, geformten Zustand), bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht können auf einer Außenseite der Innenflächenschicht z. B. bei der Formgebung (beispielsweise beim Formen) so gebildet sein, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht folgen. Das erfindungsgemäße Ver fahren zur Herstellung des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs weist auf: (a) einen Schritt des getrennten oder unabhängigen Bildens der Innenflächenschicht durch Formen, (b) einen Schritt des Bildens der Verstärkungsschicht durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils auf einer Außenseite der Innenflächenschicht nach dem Schritt (a), und (c) einen Schritt des Bildens der Außenflächenschicht nach dem Schritt (b).

Eine Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht kann durch das Formen im Schritt des Bildens der Innenflächenschicht getrennt vulkanisiert und gebildet werden, und eine Außenflächengummischicht als Außenflächenschicht kann vulkanisiert werden, nachdem die Außenflächengummischicht gebildet ist, um so über der Verstärkungsschicht im Schritt des Bildens der Außenflächenschicht laminiert zu werden.

Wie zuvor erwähnt, wird im Schlauch der Erfindung die Innenflächenschicht so gebildet (z. B. geformt), daß sie eine nachstehend beschriebene Form hat. Das heißt, die Innenflächenschicht hat einen großen Durchmesser am Preßabschnitt des axialen Endabschnitts und einen relativ kleineren Durchmesser am vom Preßabschnitt abweichenden Hauptabschnitt im Hinblick auf den Pressabschnitt, so dass zum Beispiel der Schlauch einen großen Innendurchmesser im Pressabschnitt und einen relative kleineren Innendurchmesser im vom Pressabschnitt abweichenden Hauptabschnitt aufweist. Die Verstärkungsschicht wird so gebildet, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht folgt, und die Außenflächenschicht wird auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht gebildet, d. h. die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht werden auf einer Außenseite der Innenflächenschicht so gebildet, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht in den Schritten des Bildens der Verstärkungsschicht und des Bildens der Außenflächenschicht folgen. Die Innenflächenschicht hat eine Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt und eine Wanddicke t₂ am Preßabschnitt, und die Wanddicke t₁ sowie die Wanddicke t₂ haben eine Beziehung t₂ ≥ t₁ in einem Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt wird, oder im Schritt des Bildens der Innenflächenschicht. Daher kann erfindungsgemäß das Einsatzrohr in den Preßabschnitt am axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers ohne besondere Schwierigkeiten eingesetzt werden, und der Verbindungsanschluß kann am axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers leicht befestigt werden.

Beim Pressen des Muffenanschlusses auf den Schlauchkörper in Durchmesserkontraktionsrichtung wird ferner der Verbindungsanschluß sicher auf den Schlauchkörper gepreßt, ohne Bruch im Preßabschnitt durch den Preßvorgang zu verursachen, da der Preßabschnitt der Innenflächengummischicht eine ausreichende Wanddicke hat.

Im o. g. Schlauch ist die Wanddicke t₁ der Innenflächenschicht am Hauptabschnitt angesichts des Schwingungsdämpfungsvermögens möglichst dünnwandig.

Dagegen hat die Innenflächenschicht vorzugsweise eine Wanddicke t₁ mit oder über einer bestimmten Dicke, um Anforderungen an die Permeationsbeständigkeit gegenüber Innenfluid sowie Wasserundurchlässigkeit u. ä. zu erfüllen.

In diesem Sinn liegt die Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt vorzugsweise im Bereich von 1,0 bis 2,5 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 1,3 bis 2,0 mm.

Andererseits hat die Innenflächenschicht vorzugsweise einen solchen großen Durchmesser am o. g. Preßabschnitt, daß ein Innendurchmesser des Einsatzrohrs gleich oder allgemein gleich einem Innendurchmesser der Innenflächenschicht am Hauptabschnitt ist, wenn das Einsatzrohr in die Innenflächenschicht eingesetzt ist.

Ist der Innendurchmesser des Einsatzrohrs gleich oder allgemein gleich dem Innendurchmesser der Innenflächenschicht am Hauptabschnitt, so ist eine Querschnittfläche eines Fluid wegs über eine Gesamtlänge des Schlauchs allgemein konstant. Daher besteht kein Problem mit Druckverlust (-abfall) an einem Befestigungsbereich des Verbindungsanschlusses. Auch wenn die Innenflächenschicht am Hauptabschnitt dünn ausgebildet ist, läßt sich ein erforderliches Fluiddurchflußvolumen gewährleisten.

In der Innenflächenschicht liegt die Wanddicke t₂ am Preßabschnitt vorzugsweise in einem Bereich von 1,3 bis 3,0 mm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 mm angesichts der vorstehenden Darstellung.

Insbesondere kommt die Erfindung vorzugsweise für einen Schlauch mit einem Berstdruck von mindestens 1 MPa, insbesondere mindestens 5 MPa oder mindestens 10 MPa zum Einsatz.

Speziell kommt die Erfindung zudem vorzugsweise für einen Schlauch mit einer Verstärkungsschicht zum Einsatz, die durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils mit einer Flecht- oder Wickeldichte von mindestens. 50 % gebildet ist.

Hier bezeichnet Flecht- oder Wickeldichte ein Verhältnis einer Fläche des Verstärkungsdrahtteils zu einer Fläche der Verstärkungsschicht. Bei Anordnung des Verstärkungsdrahtteils ohne Zwischenraum oder mit einem Zwischenraum von null beträgt die Flechtdichte oder Wickeldichte 100 %.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs weist auf: einen Schritt des durch Formen durchgeführten getrennten Bildens oder Formens der Innenflächenschicht, einen nachfolgenden Schritt des Bildens der Verstärkungsschicht durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils auf einer Außenseite der Innenflächenschicht und einen weiteren nachfolgenden Schritt des Bildens der Außenflächenschicht.

Gemäß dem in den o. g. Patentschriften Nr. 2 und 3 offenbarten Verfahren wird zuerst ein nicht vulkanisierter Gum mischlauch in gerader Zylinderform durch Extrusion gebildet, wonach ein axialer Endabschnitt des Gummischlauchs eine Durchmesseraufweitung durch Einsetzen eines Dorns in ihn erfährt. Im Gegensatz dazu wird gemäß einem Aspekt der Erfindung die Innenflächenschicht getrennt durch Formen gebildet. Das heißt, die Innenflächenschicht wird mit einem im Durchmesser aufgeweiteten axialen Endabschnitt in einem Zustand gebildet oder geformt, bevor die Verstärkungsschicht gebildet wird. Daher kann der axiale Endabschnitt der Innenflächenschicht extrem leicht in eine Form mit aufgeweitetem Durchmesser gebracht werden, ohne daß die Verstärkungsschicht Widerstand leistet.

Da ferner gemäß einem Aspekt der Erfindung die Verstärkungsschicht in einem nachfolgenden Schritt gebildet wird, lassen sich ein Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils, eine Flecht- oder Wickeldichte o. ä. in der Verstärkungsschicht frei festlegen oder einstellen, ohne den Durchmesseraufweitungsvorgang des axialen Endabschnitts in einem späteren Schritt zu berücksichtigen.

Zum Beispiel kann in der Erfindung die Flecht- oder Wickeldichte auf mindestens 50 % wie zuvor angegeben ohne spezifische Rücksichtnahme eingestellt werden. Zudem kann der Flecht- oder Wickelwinkel auf einen Winkel nahe einem Neutralwinkel (54,7°) oder in einem Bereich des Neutralwinkels zuzüglich oder abzüglich 3°, z. B. 55°, eingestellt werden.

In der Erfindung kann eine Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht getrennt vulkanisiert und durch das Formen gebildet werden, wonach die Außenflächenschicht vulkanisiert werden kann, nachdem die Außenflächengummischicht gebildet ist, um so über der Verstärkungsschicht laminiert zu werden, z. B. durch Extrusion.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung kann die Wanddicke der Innenflächenschicht am Hauptabschnitt und Preßabschnitt einfach und frei festgelegt oder eingestellt werden.

Im Gebrauch hierin bezeichnet "Formen" (mit solchen Ableitungen wie "formen", "geformt" u. a.) das Herstellen unter Verwendung einer Form, z. B. einer Metallform, u. a. durch Spritzgießen, Formpressen, Transferformung u. ä. "Innenflächenschicht" bezeichnet eine Gummischicht, die innen an einer Verstärkungsschicht bzw. Verstärkungsschichtkonstruktion vorgesehen ist, also eine "Innenflächengummischicht". Die "Innenflächengummischicht" stellt beispielsweise die innerste Schicht dar. Die "Außenflächenschicht" stellt beispielsweise eine äußerste Schicht dar.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
1(A) zeigt einen Schlauch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1(B) zeigt einen Aufbau eines Teils B von 1(A).
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines relevanten Teils des Schlauchs gemäß der einen Ausführungsform.
3 ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts eines Verfahrens zur Herstellung des Schlauchs gemäß der einen Ausführungsform.
4(A) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts, der dem Schritt von 3 folgt.
4(B) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts, der dem Schritt von 4(A) folgt.
5(A) ist eine Querschnittansicht eines Schlauchkörpers des Schlauchs gemäß der einen Ausführungsform.
5(B) ist eine erläuternde Ansicht eines Teils B von 5(A).
6 ist eine Ansicht eines Prüfverfahrens, das für Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche durchgeführt wird.
7 ist eine Ansicht eines weiteren Prüfverfahrens, das für Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche durchgeführt wird.
8(A) ist eine Ansicht einer Art eines herkömmlichen Schlauchs.
8(B) ist eine Ansicht einer weiteren Art eines herkömmlichen Schlauchs.
In 1(A) und (B) bezeichnet die Bezugszahl 10 einen druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch (im folgenden einfach Schlauch genannt), der z. B. als Kältemitteltransportschlauch (Klimaanlagenschlauch) o. ä. Anwendung findet, mit einem Schlauchkörper 12 und einem Paar Verbindungsanschlüssen 14, die auf Preß- oder Aufpreßabschnitte 12B an axialen Endabschnitten davon sicher gepreßt oder aufgepreßt sind (siehe 2). Gemäß 1(B) hat der Schlauchkörper 12 einen Mehrschichtaufbau mit einer Innengummischicht oder Innenflächengummischicht (Innenflächenschicht) 16 einer innersten Schicht, einer Verstärkungsschicht 18, die durch Flechten von Verstärkungsgarn oder eines Verstärkungsfilamentteils (Verstärkungsdrahtteils) auf einer Außenseite der Innenflächengummischicht 16 gebildet ist, und einer Außengummischicht oder Außenflächengummischicht (Außenflächenschicht) 20 auf der äußersten Schicht als Deckschicht.
Für die Verstärkungsgarne oder -filamentteile, die die druckbeständige Verstärkungsschicht 18 bilden, können Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Aramid, Polyamid oder Nylon (PA), Vinylon, Rayon, Metalldraht o. ä. zum Einsatz kommen.
Die Innenflächengummischicht 16 kann aus Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR), Halogen-IIR (Chlor-IIR (Cl-IIR oder CIIR), Brom-IIR (Br-IIR oder BIIR)), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chloroprenkautschuk (CR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM), Fluorkautschuk (FKM), Epichlorhydrinkautschuk oder Ethylenoxidcopolymer (ECO), Silikonkautschuk, Urethankautschuk, Acrylkautschuk o. ä. gebildet sein. Diese Materialien kommen ein zeln oder gemischt für die Innenflächengummischicht 16 zum Einsatz.
Wird aber der Schlauch 10 als Transportschlauch für ein Kältemittel vom Fluorkohlenwasserstofftyp (HFC) verwendet, kann insbesondere IIR oder Halogen-IIR einzeln oder gemischt vorzugsweise zum Einsatz kommen.
Die Außenflächengummischicht 20 kann auch aus jeder Art von Kautschukmaterialien gebildet sein, die zuvor als Material für die Innenflächengummischicht 16 aufgeführt sind. Außerdem sind Wärmeschrumpfschlauch und thermoplastisches Elastomer (TPE) auch für die Außenflächengummischicht 20 anwendbar. Als Material eines solchen Wärmeschrumpfschlauchs und TPE kann ein acryl-, styrol-, olefin-, diolefin-, polyvinylchlorid-, urethan-, ester-, amid-, fluorartiges o. ä. Material verwendet werden.
Gemäß 2 hat der o. g. Verbindungsanschluß 14 ein starres Metalleinsatzrohr 22 und einen hülsenartigen Muffenanschluß 24. Das Einsatzrohr 22 wird in den Preßabschnitt 12B eines axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers 12 eingesetzt, der Muffenanschluß 24 wird auf eine Außenfläche des Preßabschnitts 12B aufgepaßt. Danach wird der Muffenanschluß 24 in Durchmesserkontraktionsrichtung gepreßt und auf den Preßabschnitt 12B sicher aufgepreßt. Dadurch ist der Verbindungsanschluß 14 auf den Schlauchkörper 12 sicher aufgepreßt, während der Preßabschnitt 12B in Ein- und Auswärtsrichtung durch den Muffenanschluß 24 und das Einsatzrohr 22 eingespannt ist.
Hierbei weist der Muffenanschluß 24 einen einwärts gerichteten ringförmigen Anschlagabschnitt 26 auf. Ein Innenumfangsendabschnitt des Anschlagabschnitts 26 ist in eine ringförmige Anschlagnut 28 in einer Außenumfangsfläche des Einsatzrohrs 22 eingepaßt und wird darin gehalten.
Die Bezugszahl 15 in 1(A) bezeichnet eine Sechskant-Hutmutter oder eine Befestigungsmutter, die auf dem Einsatzrohr 22 drehbar angeordnet ist.
Gemäß 2 sind in dieser Ausführungsform ein Innendurchmesser eines Hauptabschnitts 12A des Schlauchkörpers 12, insbesondere ein Innendurchmesser d3 der Innenflächengummischicht 16 am Hauptabschnitt 12A (einem Hauptabschnitt 16A der Innenflächengummischicht 16) sowie ein Innendurchmesser d₄ des Einsatzrohrs 22 identisch gestaltet.
5(A) zeigt eine Form des Schlauchkörpers 12, bevor der Verbindungsanschluß 14 sicher darauf gepreßt wird.
In 5(A) bezeichnet die Bezugszahl 12A den Hauptabschnitt des Schlauchkörpers 12, und die Bezugszahl 12B bezeichnet einen Preßabschnitt oder einen zu pressenden Abschnitt an einem axialen Endabschnitt davon. Gemäß 5(A) ist in dieser Ausführungsform ein Außendurchmesser d₁ des Hauptabschnitts 12A kleiner als ein Außendurchmesser d₂ des Preßabschnitts 12B.
Das heißt, obwohl in einem herkömmlichen Schlauch dieser Art ein Außendurchmesser eines Hauptabschnitts eines Schlauchkörpers identisch zu einem Außendurchmesser eines Preßabschnitts des Schlauchkörpers gestaltet ist, ist in dieser Ausführungsform nur der Hauptabschnitt 12A mit einem kleinen Durchmesser gestaltet. Ein Innendurchmesser des Hauptabschnitts 12A ist kleiner als ein Innendurchmesser des Preßabschnitts 12B.
Als Ergebnis hat der Preßabschnitt 12B einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt 12A.
3, 4(A) und 4(B) zeigen ein Verfahren zur Herstellung des Schlauchs 10 in dieser Ausführungsform. Gemäß diesem Verfahren wird nach 3 zunächst die Innenflächengummischicht 16 durch Spritzgießen unabhängig gebildet oder geformt. Die Innenflächengummischicht 16 kann auch durch Preßformen, Transferformung o. ä. hergestellt werden.
In 3 bezeichnet die Bezugszahl 16A einen Hauptabschnitt der Innenflächengummischicht 16, und die Bezugszahl 16B bezeichnet einen Preßabschnitt von ihr (die Innenflächengummischicht 16 am Preßabschnitt 12B).
Gemäß 3 wird in dieser Ausführungsform die Innenflächengummischicht 16 durch Spritzgießen so gebildet oder geformt, daß der Preßabschnitt 16B einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt 16A hat.
Hierbei hat der Preßabschnitt eine große Durchmesserform oder einen großen Durchmesser, um das problemlose Einsetzen des Einsatzrohrs 22 in ihn zu erleichtern.
In der Innenflächengummischicht 16 ist eine Wanddicke t₂ des Preßabschnitts 16B gleich oder größer als eine Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A, also t₂ ≥ t₁.
Zudem ist hierbei die Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A in einem Bereich von 1,0 bis 2,5 mm, stärker bevorzugt 1,3 bis 2,0 mm gestaltet, um den Schlauch 10 mit einem günstigen Schwingungsabsorptionsvermögen oder Schwingungsdämpfungsvermögen zu versehen und andererseits den Schlauch 10 für ein Innenfluid oder Wasser undurchlässig zu machen.
Dagegen ist die Wanddicke t₂ des Preßabschnitts 16B in einem Bereich von 1,3 bis 3,0 mm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 mm gestaltet, damit kein Bruch durch den Preßvorgang im Preßabschnitt 16B verursacht wird, wenn der Verbindungsanschluß 14 auf den Schlauchkörper 12 mit einer Preßrate oder Aufpreßrate von 25 bis 50 % gepreßt wird.
Im Herstellungsverfahren, das in dieser Ausführungsform genutzt wird, wird nach getrennter oder unabhängiger Vulkanisierung und Bildung der Innenflächengummischicht 16 durch Anwendung von Spritzgießen oder durch Spritzgießen gemäß der vorstehenden Beschreibung anschließend Verstärkungsgarn oder ein Verstärkungsfilamentteil entlang einer Form einer Außenfläche davon geflochten, um die Verstärkungsschicht 18 auf einer Außenfläche der Innenflächengummischicht 16 zu laminieren und zu bilden (siehe 4(A)).
Danach wird gemäß 4(B) eine nicht vulkanisierte Außenflächengummischicht 20 über einer Außenfläche der Verstärkungsschicht 18 gebildet und laminiert.
Ferner wird die nicht vulkanisierte Außenflächengummischicht 20 durch Erwärmen vulkanisiert.
Überdies kann Wärmeschrumpfschlauch für die Außenflächengummischicht 20 angewendet werden. Beim Gebrauch von Wärmeschrumpfschlauch kann die Außenflächengummischicht 20 wie folgt hergestellt werden: Der Wärmeschrumpfschlauch wird durch Extrusion in gleichmäßiger Dicke (Umfang) gebildet. Danach wird der Wärmeschrumpfschlauch mittels Wärme aufgeschrumpft, wodurch die Außenflächengummischicht 20 so gebildet wird, daß sie der Form der Außenfläche der Innenflächengummischicht 16 folgt.
Gemäß der o. g. Ausführungsform ist es nicht sonderlich schwierig, das Einsatzrohr 22 in den Preßabschnitt 12B des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers 12 einzusetzen. Das Einsatzrohr 22 kann problemlos darin eingesetzt werden, und der Verbindungsanschluß 14 läßt sich einfach am axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers 12 befestigen.
Beim Aufpressen des Muffenanschlusses 24 auf den Schlauchkörper 12 in Durchmesserkontraktionsrichtung wird der Verbindungsanschluß 14 fest und sicher auf den Schlauchkörper 12 gepreßt, ohne Bruch im Preßabschnitt 16B durch den Preßvorgang zu verursachen, da der Preßabschnitt 16B der Innenflächengummischicht 16 eine ausreichende Wanddicke hat.
Da zudem in dieser Ausführungsform ein Innendurchmesser d₄ des Einsatzrohrs 22 und der Innendurchmesser d₃ des Hauptabschnitts 16A der Innenflächengummischicht 16 gleich sind, hat ein Fluidweg mit dem Verbindungsanschluß 14 und dem Hauptabschnitt 16A im wesentlichen eine konstante Schnittfläche. Daher tritt kein Druckverlustproblem in einem Bereich des Verbindungsanschlusses 14 auf, wenn der Verbindungsanschluß 14 am Schlauchkörper 12 befestigt ist, und das Fluiddurchflußvolumen kann wie erforderlich gewährleistet werden, obwohl der Hauptabschnitt 16A der Innenflächengummischicht 16 schmal ausgebildet ist.
Gemäß dem hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Schlauchs 10 wird die Innenflächengummischicht 16 getrennt vulkanisiert und durch Spritzgießen gebildet, und Verstärkungsgarn wird auf einer Außenseite der Innenflächengummischicht 16 geflochten, um die Verstärkungsschicht 18 im nachfolgenden Schritt zu bilden. Da zudem die Außenflächengummischicht 20 in einem weiteren nachfolgenden Schritt gebildet wird, um den Schlauch 10, speziell den Schlauchkörper 12 herzustellen, lassen sich die Wanddicken t₁, t₂ des Hauptabschnitts 16A und des Preßabschnitts 16B in der Innenflächengummischicht 16 problemlos und frei gestalten.
In dieser Ausführungsform wird die Verstärkungsschicht 18 gebildet, nachdem die Innenflächengummischicht 16 mit einem großen Durchmesser an ihrem axialen Endabschnitt gebildet oder geformt ist. Für die Verstärkungsschicht 18 lasen sich daher der Flechtwinkel von Verstärkungsgarn, die Flechtdichte von Verstärkungsgarn o. ä. frei gestalten, ohne Rücksicht auf einen späteren Vorgang zur Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts zu nehmen.
Beispiele
Einige Schläuche als Beispiele und Vergleichsbeispiele mit unterschiedlichen Aufbauten gemäß Tabelle 1 wurden hergestellt und im Hinblick auf Schwingungsdämpfungsvermögen, Kältemitteldurchlässigkeit, Wasserdurchlässigkeit, Berstdruck bei hoher Temperatur bzw. Berstdruck bei Raumtemperatur bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Anmerkungen:

*1) Innendurchmesser, Außendurchmesser und Wanddicke sind in Tabelle 1 in mm angegeben.
*2) Dichte: Garnflächenverhältnis zu Außenfläche der Innenflächengummischicht. Dichte = (Garnbreite × Garnzahl ((2 × n × Außendurchmesser der Innenflächengummischicht × cos Flechtwinkel)) × 100
*3) In Tabelle 1 bezeichnen: O = gut, ⨀ = überlegen, X = schlecht.

In der Zeile "Garnzahl" für die Verstärkungsschicht der jeweiligen Schläuche als Beispiele und Vergleichsbeispiele in Tabelle 1 bedeutet "3 Garne × 48 Träger", "2 Garne × 48 Träger", "4 Garne × 24 Träger", daß 3, 2 oder 4 parallele Verstärkungsgarne mit 1000 Denier (den) oder 2000 den auf einer Maschine mit 48 oder 24 Führern bzw. Trägern geflochten sind.
"Wie B" in der Spalte "Sollwert" bezeichnet das Schwingungsdämpfungsvermögen eines Schlauchs mit 12 mm Innendurchmesser und 450 mm freier Länge.
In Tabelle 1 wurden das Schwingungsdämpfungsvermögen, die Kältemitteldurchlässigkeit, die Wasserdurchlässigkeit, der Berstdruck bei hoher Temperatur und der Berstdruck bei Raumtemperatur unter den nachfolgend dargestellten Bedingungen gemessen.
Schwingungsdämpfungsvermögen
Das Schwingungsdämpfungsvermögen wird mit Hilfe einer in 6 dargestellten Meßvorrichtung 30 bewertet.
Insbesondere wird jeder Schlauch oder Schlauchkörper der Beispiele 1, 2, 3 und Vergleichsbeispiele A, B an der Meßvorrichtung 30 angeordnet, wobei seine entgegengesetzten Enden durch Metallkerne 32, 32 abgestützt werden. Während ein Ende des Schlauchs oder Schlauchkörpers durch einen Vibrator 34 in Schwingung versetzt wird und das andere Ende des Schlauchs oder Schlauchkörpers Schwingungen aufnimmt, wird ferner ein Beschleunigungswert A₀ an einem Vibratorende an einem Meßpunkt P₀ des Vibratorendes gemessen, und ein Beschleunigungswert A₁ an einem Schwingungsaufnahmeende wird an einem Meßpunkt P₁ des Schwingungsaufnahmeendes gemessen. Danach werden die Schwingungsübertragungsfunktionen oder Transferfunktionen auf der Grundlage dieser Werte bewertet.
In 6 bezeichnet die Bezugszahl 36 ein Gummiteil und die Bezugszahl 38 einen Formplattenkasten.
Kältemitteldurchlässigkeit
Gemäß 7 werden vier Schläuche für jeden der Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche hergestellt. Jeweils drei Schläuche werden mit einem Dämpfer 40 mit 50 cm³ Fassungsvermögen an einem Ende verbunden und mit einem flüssigen Kältemittel HFC-134a zu 70 % des gesamten Fassungsvermögens des Schlauchs und des Dämpfers 40 gefüllt, während sie am anderen Ende mit einer Kappe 42 verschlossen werden.
Der verbleibende eine Schlauch enthält kein HFC-134a zur Kontrolle der Gewichtsänderung eines einzelnen Schlauchs oder Schlauchs selbst und wird an beiden Enden mit Kappen 42 gemäß 7 verschlossen, wobei in diesem Zustand die Gewichtsänderung des einzelnen Schlauchs bewertet wird.
Die Schläuche werden in einen Ofen bei 90° gegeben, und das Gewicht des einzelnen Schlauchs sowie der das Kältemittel enthaltenden Schläuche wird im Verlauf von 96 Stunden alle 24 Stunden gemessen, wobei die Kältemitteldurchgangsmenge je Schlauch anhand oder auf der Grundlage der folgenden Formel berechnet wird:
[Gewichtsverlust des Schlauchs mit eingeschlossenem Kältemittel (96 Stunden – 24 Stunden)] – Gewichtsverlust des einzelnen Schlauchs (96 Stunden – 24 Stunden)]
Vorteilhaft ist die Kältemitteldurchgangsmenge möglichst klein. Als Sollwert gilt hierbei 0,7 g/(Schlauch·72 Stunden.
Wasserdurchlässigkeit
Nach 24-stündigem Trocknen der Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche bei 100 °C wird ein Trockenmittel in jedem der Schläuche in einem Volumen von 70 % des inneren Fassungsvermögens des Schlauchs eingeschlossen.
Danach erfolgt die Berechnung der Wasserdurchgangsmenge je Schlauch anhand oder auf der Grundlage der Gewichtsänderung des Trockenmittels nach einer 168-stündigen Behandlung des Schlauchs bei 60 °C in 95 % relativer Luftfeuchtigkeit.
Berstdruck bei hoher Temperatur
Mit Berstdruck bei hoher Temperatur wird ein Druckwert bezeichnet, durch den ein Schlauch unter den folgenden Bedingungen birst: Jeder der Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche wird an einem Bad befestigt, das Öl mit 100 °C enthält, und 30 Minuten stehen gelassen. Danach wird Druck auf den Schlauch ausgeübt, der jeweils 30 Sekunden auf jeder um 0,98 MPa erhöhten Druckstufe gehalten wird, bis der Schlauch platzt. Protokolliert wird der Berstdruck jedes der Schläuche.
Berstdruck bei Raumtemperatur
Mit Berstdruck bei Raumtemperatur wird ein Wasserdruckwert bezeichnet, durch den ein Schlauch birst, wenn Wasserdruck bei Raumtemperatur im Schlauchinneren mit einer Druckanstiegsgeschwindigkeit von 160 MPa/Minute ausgeübt wird.
Wie die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, tritt bei den Beispielschläuchen der bevorzugten Ausführungsform kein Bruch auf, der durch den Preßvorgang am Preßabschnitt 16B verursacht ist, die Befestigungsstärke zwischen dem Schlauchkörper 12 und dem Verbindungsanschluß 14 ist groß, Innendruck verursacht weder eine Trennung des Schlauchkörpers 12 vom Verbindungsanschluß 14 noch ein Gummibruchproblem am Preßabschnitt 16B, was darauf zurückzuführen ist, daß die Wanddicke t₂ des Preßabschnitts 16B gleich oder größer als die Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A in der Innenflächengummischicht 16 gestaltet ist.
Zudem ist das Schwingungsdämpfungsvermögen auch günstig, was Ergebnis dessen ist, daß der Hauptabschnitt 16A der Innenflächengummischicht 16 und der Hauptabschnitt 12A des Schlauchkörpers 12 so gestaltet sind, daß sie einen kleineren Außendurchmesser in jedem Beispielschlauch haben.
Überdies sind Werte für die Kältemitteldurchlässigkeit und Wasserdurchlässigkeit in jedem Beispielschlauch vorteilhaft.
Im Beispiel 3 ist der Wert des Berstdrucks bei hoher Temperatur gering. Dies ist Folge der Nadellochbildung im Hauptabschnitt 16A und nicht Ergebnis eines Problems mit dem Preßabschnitt 16B der Innenflächengummischicht 16 selbst.
Im Beispiel 3 hat die Innenflächengummischicht 16 eine kleinere Wanddicke als 1,0 mm am Hauptabschnitt 16A. Angesichts des Ergebnisses von Beispiel 3 ist die Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A der Innenflächengummischicht 16 vorteilhaft so gestaltet, daß sie mindestens 1,0 mm beträgt.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen zuvor beschrieben wurden, stellen sie nur einige von Ausführungsformen der Erfindung dar.
Beispielsweise kann je nach den Umständen die Verstärkungsschicht 18 durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn oder -garnen gebildet sein. Weiterhin kann die Konfiguration des Schlauchs 10 für zahlreiche Zwecke in der Erfindung variiert sein. Die Erfindung kann in verschiedenen Konfigurationen und Arten innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung aufgebaut und ausgeführt sein.

Claims

Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch mit: einem Schlauchkörper (12) mit einer Innenflächenschicht (16), einer Verstärkungsschicht (18), die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) durch Flechten bzw. Umspinnen oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsdrahtteilen gebildet ist, und einer Außenflächenschicht (20) als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht (18), wobei der Schlauchkörper (12) einen Preßabschnitt (12B) an einem axialen Endabschnitt und einen vom Preßabschnitt (12B) abweichenden Hauptabschnitt (12A) hat, einem Verbindungsanschluß (14), der am Preßabschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) angeordnet ist, wobei der Verbindungsanschluß (14) ein starres Einsatzrohr (22) und einen hülsenartigen Muffenanschluß (24) hat, der Verbindungsanschluß (14) am Preßabschnitt (12B) durch sicheres Pressen des Muffenanschlusses (24) auf den Preßabschnitt (12B) in Durchmesserkontraktionsrichtung sicher befestigt ist, während das Einsatzrohr (22) in den Preßabschnitt (12B) eingesetzt und der Muffenanschluß (24) auf eine Außenfläche des Preßabschnitts (12B) aufgepaßt ist, wobei die Innenflächenschicht (16) so gebildet ist, daß sie einen großen Durchmesser am Preßabschnitt (12B) des axialen Endabschnitts und einen relativ kleineren Durchmesser am Hauptabschnitt (12A) im Hinblick auf den Preßabschnitt bei Formgebung hat, die Innenflächenschicht (16) eine Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt (12A) und eine Wanddicke t₂ am Preßabschnitt (12B) hat und die Wanddicke t₁ sowie die Wanddicke t₂ eine Beziehung t₂ ≥ t₁ in einem Zustand haben, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird, und wobei die Verstärkungsschicht (18) und die Außenflächenschicht (20) auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) so gebildet sind, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht (16) folgen.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach Anspruch 1, wobei die Innenflächenschicht (16) so gebildet ist, daß die Wanddicke t₂ am Preßabschnitt (12B) gleich der Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt (12A) in einem Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach Anspruch 1, wobei die Innenflächenschicht (16) so gebildet ist, daß die Wanddicke t₂ am Preßabschnitt (12B) größer als die Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt (12A) in einem Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wanddicke t₂ am Preßabschnitt (12B) gleich oder größer als das 1,3-fache der Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt (12A) im Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Innendurchmesser des Einsatzrohrs (22) so gestaltet ist, daß er gleich oder allgemein gleich einem Innendurchmesser der Innenflächenschicht (16) am Hauptabschnitt (12A) ist.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenflächenschicht (16) so gebildet ist, daß ein Innendurchmesser von ihr am Preßabschnitt (12B) gleich oder größer als das 1,3-fache eines Innendurchmessers von ihr am Hauptabschnitt (12A) bei Formgebung ist.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Außenflächenschicht (20) so gebildet ist, daß ihre Wanddicke am Preßabschnitt (12B) kleiner als ihre Wanddicke am Hauptabschnitt (12A) in einem Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Außendurchmesser des Preßabschnitts (12B) des Schlauchkörpers (12) so gestaltet ist, daß er größer als ein Außendurchmesser seines Hauptabschnitts (12A) in einem Zustand ist, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher auf den Schlauchkörper (12) gepreßt wird.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Innenflächenschicht (16) einen zulaufenden Abschnitt zwischen dem Preßabschnitt (12B) und dem Hauptabschnitt (12A) aufweist und sich der zulaufende Abschnitt zum Hauptabschnitt (12A) im Durchmesser verjüngt.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Außenflächenschicht (20) aus einem Wärmeschrumpfschlauch gebildet ist.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Berstdruck des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs (10) unter Druck mindestens 1 MPa beträgt.
Druckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verstärkungsschicht (18) durch Flechten bzw. Umspinnen oder spiralförmiges Wickeln der Verstärkungsdrahtteile mit einer Flecht- oder Wickeldichte von mindestens 50 % gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das aufweist: (a) einen Schritt des getrennten Bildens der Innenflächenschicht (16) durch Spritzgießen, (b) einen Schritt des Bildens der Verstärkungsschicht (18) durch Flechten bzw. Umspinnen oder spiralförmiges Wickeln der Verstärkungsdrahtteile auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) nach dem Schritt (a) und (c) einen Schritt des Bildens der Außenflächenschicht (20) nach dem Schritt (b).
Verfahren zur Herstellung des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach Anspruch 13, wobei eine Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht (16) durch das Spritzgießen im Schritt des Bildens der Innenflächenschicht (16) getrennt vulkanisiert und gebildet wird und eine Außenflächengummischicht als Außenflächenschicht (20) vulkanisiert wird, nachdem die Außenflächengummischicht gebildet ist, um so die Verstärkungsschicht (18) im Schritt des Bildens der Außenflächenschicht (20) zu laminieren.
Verfahren zur Herstellung des druckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Innenflächenschicht (16) so gebildet wird, daß sie einen großen Durchmesser am Preßabschnitt (12B) und einen relativ kleineren Durchmesser am Hauptabschnitt (12A) im Hinblick auf den Preßabschnitt (12B) im Schritt des Bildens der Innenflächenschicht (16) hat, die Innenflächenschicht (16) eine Wanddicke t₁ am Hauptabschnitt (12A) und eine Wanddicke t₂ am Preßabschnitt (12B) hat, die Wanddicke t₁ sowie die Wanddicke t₂ eine Beziehung t₂ ≥ t₁ im Schritt des Bildens der Innenflä chenschicht (16) haben und die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht (20) auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) so gebildet werden, daß sie einer Form einer Außenfläche der Innenflächenschicht (16) in den Schritten des Bildens der Verstärkungsschicht (18) und des Bildens der Außenflächenschicht (20) folgen.