DE102005033271A1

DE102005033271A1 - Hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102005033271A1
Application number: DE102005033271A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Komaki Arima; Norihiko Komaki Furuta; Ayumu Komaki Ikemoto
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2025-07-16
Also published as: JP2006029449A; DE102005033271B4; US20060011249A1

Abstract

Ein hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch (10) mit einem Berstdruck von mindestens 5 MPa hat einen Schlauchkörper (12) und einen Verbindungsanschluß (14). Der Verbindungsanschluß (14) ist an einem Preßabschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) zu befestigen. Der Schlauchkörper (12) hat eine Innenflächengummischicht (16), eine Verstärkungsschicht (18) mit hoher Flecht- oder Wickeldichte von mindestens 50% und eine Außenflächengummischicht (20). Der Preßabschnitt (12B) ist so gestaltet, daß er einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt (12A) des Schlauchkörpers (12) hat, und die Innenflächengummischicht (16) hat eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm an einem Preßabschnitt (12B) in einem Zustand, bevor der Verbindunganschluß (14) sicher darauf gepreßt wird. Die Verstärkungsschicht (18) hat einen Flecht- oder Wickelwinkel THETA von Verstärkungsdrahtteilen, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7 DEG und größer als 48 DEG ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch, insbesondere einen hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch, der vorzugsweise zur Installation in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs anzuwenden ist, sowie 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 zu einem anderen Teil, das mit ihm 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 (Innenflächenschicht), Außenflächengummischicht (Außenflächenschicht) und Verstärkungsschicht, die zwischen der Innen- und Außenflächengummischicht eingefügt ist, was z. B. in der später angeführten Patentschrift Nr. 1 offenbart ist. Die Verstärkungsschicht ist durch Flechten oder spiralförmiges Umwickeln von Verstärkungsgarnen (Verstärkungsdrahtteilen) aufgebaut.

8(A) zeigt den Aufbau eines Kältemitteltransportschlauchs (Klimaanlagenschlauchs), der in der später aufge führten 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 Zwischengummischicht 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 einer Innenfläche der Innenflächengummischicht 200 gebildet und darüber laminiert.

Weiterhin mußte bei einem solchen geradseitigen oder geradwandigen 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 hochdruckbeständige Schläuche für Ölanlagen (z. B. Servolenkungsanlagen), Kühlmittelanlagen (Kühlmitteltransportanlagen) o. ä. insbesondere eine größere Länge erforderlich, um Schwingungen zu dämpfen und die Geräusch- und Schwingungsübertragung in den Fahrzeuginnenraum 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 insbesondere heutzutage Motorräume immer kompakter gestaltet werden. Ist unter diesen Umständen ein langer Schlauch im Motorraum angeordnet, behindert er also 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 werden. 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 ge samte 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 hochdruckbeständigen Schlauch, 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, wodurch der Schlauch viel stärker das Verhalten eines starren Körpers als dann zeigt, wenn solcher Hochdruck nicht auf den Schlauch wirkt.

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

Je kleiner also 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 mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet, u. a. an axialen Endabschnitten des Schlauchs, und ist zusätzlich ein Verbindungsanschluß auch mit einem kleinen Durchmesser gestaltet, muß auch ein Einsatzrohr, das zum Einsetzen innerhalb des Verbindungsanschlusses geeignet ist, mit einem kleinen Innendurchmesser versehen sein. Dadurch kommt es aber zu Druckverlust an diesem Abschnitt des Verbindungsanschlusses beim Fluidtransport, oder es kann keine erforderliche Strömungsmenge in einem solchen Schlauch gewährleistet werden.

Ist andererseits ein Schlauch oder Schlauchkörper mit einem kleinen Durchmesser an einem Preßabschnitt an einem Endabschnitt des Schlauchs oder Schlauchkörpers ausgebildet und kommt ein Verbindungsanschluß mit großem Durchmesser mit einem Einsatzrohr mit großem Innendurchmesser zur Anwendung, ist der Einsetzwiderstand extrem erhöht, wenn das Einsatzrohr in den Preßabschnitt am axialen Endabschnitt eingesetzt wird, und die Einsetzbarkeit des Einsatzrohrs ist beeinträchtigt. Daher ist es praktisch schwierig, den Verbindungsanschluß am Preßabschnitt zu befestigen.

Soll also ein Schlauch mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet werden, ist bevorzugt, nur einen Hauptabschnitt mit einem kleinen Durchmesser auszubilden, ohne dem Preßabschnitt am axialen Endabschnitt einen kleinen Durchmesser zu geben.

In diesem Fall hat der Preßabschnitt am axialen Endabschnitt einen relativ größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt.

Als Weg zur Herstellung eines solchen Schlauchs mit einem großen Durchmesser am axialen Endabschnitt betrachtet man folgenden: Zuerst wird ein nicht vulkanisierter Schlauchkörper in geradwandiger Zylinderform hergestellt, danach werden nur seine axialen Endabschnitte im Durchmesser aufgeweitet oder verformt, und anschließend wird der nicht vulkanisierte Schlauchkörper vulkanisiert.

Beispielsweise offenbaren die später aufgeführten Patentschriften Nr. 2 und Nr. 3 Wasseranlagenschläuche, z. B. Kühlerschläuche. Jede der Patentschriften offenbart, daß ein nicht vulkanisierter Schlauchkörper durch Extrusion gebildet wird, ein Dorn in einen axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers eingesetzt wird und dann der nicht vulkanisierte Schlauchkörper mit dem Dorn darin vulkanisiert und geformt wird, um den Durchmesser des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers aufzuweiten.

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 des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers. Bei einem hochdichten und hochdruckbeständigen Schlauch, der einen Berstdruck von mindestens 5 MPa hat und eine Verstärkungsschicht mit einer Flecht- oder Wickeldichte von mindestens 50 % aufweist, ist dagegen der Widerstand der Verstärkungsschicht erheblich höher, wenn der Dorn in den axialen Endab schnitt eingesetzt wird, und der Vorgang zur Durchmesseraufweitung ist viel schwieriger.

Wird zuerst ein Schlauchkörper in geradwandiger Zylinderform hergestellt und erfährt dann ein axialer Endabschnitt eine Durchmesseraufweitung in einem späteren Schritt, liegt zwangsläufig ein Problem vor, daß eine Wanddicke des Abschnitts mit großem Durchmesser, d. h. des Preßabschnitts am axialen Endabschnitt, dünn wird.

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 aufzupressenden Abschnitt. Wird die Wanddicke des zu pressenden Abschnitts durch Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts dünn, tritt als Problem auf, daß der gepresste Abschnitt, insbesondere ein Preßabschnitt der Innenflächenschicht, durch den Preß- oder Aufpreßvorgang brechen kann.

Im übrigen ist jeder der in den Patentschriften Nr. 2 und Nr. 3 offenbarten Schläuche nicht von der Art, bei der ein Verbindungsanschluß aufgepreßt ist, weshalb kein Problem verursacht wird.

Zur Lösung dieses Problems kann man davon ausgehen, eine Innenflächenschicht getrennt durch Spritzgießen zu bilden. Allerdings ist in einem Verfahren zur Herstellung der Innenflächenschicht durch Spritzgießen die Produktivität gering, was zwangsläufig zu hohen Herstellungskosten führt.
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 hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch, der nicht durch ein zuvor beschriebenes Spritzgießverfahren hergestellt wird, und ein neues Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen. Im neuen hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch ist es möglich, den Durchmesser eines Preßabschnitts an einem axialen Endabschnitt eines Schlauchkörpers aufzuweiten, und es tritt kaum Bruch in einem im Durchmesser aufgeweiteten Abschnitt auf, wenn ein Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein neuer hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch bereitgestellt, der einen Schlauchkörper und einen Verbindungsanschluß aufweist. Der Schlauchkörper hat eine Innenflächenschicht, eine Verstärkungsschicht, die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht durch Umspinnen bzw. Flechten oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsdrahtteilen gebildet ist, und eine Außenflächenschicht als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht. Die Verstärkungsschicht hat eine hohe Flecht- oder Wickeldichte der Verstärkungsdrahtteile von mindestens 50 %. Der Schlauchkörper hat einen Preßabschnitt an einem axialen Endabschnitt und einen vom Preßabschnitt abweichenden Hauptabschnitt. Die Innenflächenschicht, die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht haben jeweils auch einen Preßabschnitt und einen Hauptabschnitt in Entsprechung zum Preßabschnitt bzw. Hauptabschnitt des Schlauchkörpers. Der Verbindungsanschluß ist am Preßabschnitt des Schlauchkörpers befestigt und 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. Ein Berstdruck des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs beträgt mindestens 5 MPa. Der Preßabschnitt des Schlauchkörpers ist so gestaltet, daß er einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt des Schlauchkörpers in einem Zustand (Form) hat, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Innenflächenschicht hat eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt in einem Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Verstärkungsschicht hat einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48° ist, d.h. in einem Bereich von über 48° bis zum Neutralwinkel von 54,7° z.B. im Hauptabschnitt liegt. Der Flecht- oder Wickelwinkel θ ist ein Orientierungswinkel der Verstärkungsdrahtteile im Hinblick auf eine Achse.

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

Die Innenflächenschicht kann eine Wanddicke von mindestens 1,5 mm am Preßabschnitt im Zustand (Form) haben, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird. Die Verstärkungsschicht kann einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile in einem Bereich von 50° bis 53° haben.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung eines hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs z. B. nach Anspruch 1 bereitgestellt. Das Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs weist auf: (a) einen Schritt des Bildens eines nicht vulkanisierten Schlauchkörpers mit einer geradwandigen Zylinderform, der mit einer Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht, der Verstärkungsschicht und einer Außenflächengummischicht als Außenflächenschicht laminiert ist, (b) einen Schritt des Durchmesseraufweitens eines axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers durch Einpressen eines Dorns oder einer Dornform in seinen axialen Endabschnitt nach dem Schritt (a), und (c) einen Schritt des Vulkanisierens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers, während sein axialer Endabschnitt im Durchmesseraufweitungszustand bleibt. Eine Außenfläche des Hauptabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers wird durch ein Halteteil oder eine Halteform gehalten und eingespannt, wenn der Dorn in seinen axialen Endabschnitt eingepreßt wird. Das Halteteil kann eine zylindrische Innenform haben, z.B. mit einem Innendurchmesser, der gleich oder im Wesentlichen gleich zu einem Außendurchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers mit einer gradwandigen Zylinderform oder zu einem Hauptabschnitt des nicht vulkanisierten Hauptkörpers ist. Der Dorn wird in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers eingepreßt, bei dem die Außenfläche des Hauptabschnitts durch das Halteteil gehalten und eingespannt wird, um so den Durchmesser des axialen Endabschnitts aufzuweiten. Im Schritt des Bildens eines nicht vulkanisierten Schlauchkörpers, d. h. im Schritt (a), kann die Verstärkungsschicht so gestaltet werden, daß sie den Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile hat, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48° ist. Schließlich kann während des Schritts des Vulkanisierens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers, d. h. im Schritt (c), oder nach dem Schritt des Erweiterns des Durchmessers des Endabschnitts, d.h., Schritt (b), die Innenflächenschicht eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt haben.

Im Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Dorn in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers eingepreßt werden, während ein Innendruck im nicht vulkanisierten Schlauchkörper ausgeübt wird. Hierbei kann der Innendruck im nicht vulkanisierten Schlauchkörper mit Hilfe eines Druckfluidwegs ausgeübt werden, der den Dorn axial durchläuft.

Wie zuvor erwähnt, hat gemäß einem Aspekt der Erfindung ein hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch, bei dem ein Verbindungsanschluß auf einen Preßabschnitt oder zu verpressenden Abschnitt an einem axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers sicher gepreßt ist, einen Berstdruck von mindestens 5 MPa. Im hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauch ist die Verstärkungsschicht durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsdrahtteilen mit einer hohen Flecht- oder Wickeldichte von mindestens 50 % gebildet, der Preßabschnitt des Schlauchkörpers ist so gestaltet, daß er einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt des Schlauchkörpers in einem Zustand (Form) hat, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird, die Innenflächenschicht hat eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt in einem Zustand, bevor der Verbindungsanschluß sicher darauf gepreßt wird, und ferner hat die Verstärkungs schicht einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48° ist.

Der hochdruckbeständige schwingungsdämpfende Schlauch gemäß einem Aspekt der Erfindung hat einen Berstdruck von mindestens 5 MPa und weist die Verstärkungsschicht auf, die eine hohe Flecht- oder Wickeldichte der Verstärkungsdrahtteile von mindestens 50 % hat. Da trotzdem die Verstärkungsschicht einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile hat, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° ist, ist es möglich, den Durchmesser eines axialen Endabschnitts eines Schlauchkörpers aufzuweiten, der zunächst in einer geradwandigen Zylinderform gebildet ist, ohne daß Schwierigkeiten beim Durchmesseraufweiten auftreten.

Hat die Verstärkungsschicht einen Flecht- oder Wickelwinkel der Verstärkungsdrahtteile, der größer als der Neutralwinkel ist, wird es praktisch schwierig, den Durchmesser des axialen Endabschnitts des Schlauchs oder Schlauchkörpers aufzuweiten. Da aber der Schlauch gemäß einem Aspekt der Erfindung die Verstärkungsschicht mit einem Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile aufweist, der höchstens der Neutralwinkel ist, ist es möglich, den Durchmesser des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers problemlos aufzuweiten.

Je kleiner der Flecht- oder Wickelwinkel der Verstärkungsdrahtteile in der Verstärkungsschicht ist, um so kleiner wird der Widerstand durch die Verstärkungsschicht. Außerdem wird es leicht, den Durchmesser des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers aufzuweiten.

Andererseits gilt aber bei Ausübung eines hohen Drucks im Inneren durch ein Fluid: Je kleiner der Flecht- oder Wickelwinkel in der Verstärkungsschicht ist, um so größer wird ein Radialdehnungsbetrag am Hauptabschnitt des Schlauchkörpers. Dadurch sinkt die Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke oder Impulse.

Somit hat gemäß einem Aspekt der Erfindung die Verstärkungsschicht den Flecht- oder Wickelwinkel θ über 48°, wodurch keine Probleme auftreten und die Radialdehnung des Hauptabschnitts durch Wirkung von Hochdruckfluid effektiv reduziert und die Dauerbeständigkeit unter wiederholten Drücken erhöht werden kann.

Da ferner gemäß einem Aspekt der Erfindung die Innenflächenschicht die Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt am axialen Endabschnitt nach Durchmesseraufweitung hat, kann der Verbindungsanschluß am Schlauchkörper günstig und vorteilhaft befestigt werden, ohne Bruch in einem im Durchmesser aufgeweiteten Abschnitt zu verursachen, d. h. im Preßabschnitt, wenn der Verbindungsanschluß sicher auf den Preßabschnitt gepreßt wird.

Wie zuvor erwähnt, weist das Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs gemäß einem Aspekt der Erfindung auf: einen Schritt des Bildens oder Herstellens eines nicht vulkanisierten Schlauchkörpers mit einer geradwandigen Zylinderform, der mit einer Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht, der Verstärkungsschicht und einer Außenflächengummischicht als Außenflächenschicht laminiert ist, einen folgenden Schritt des Durchmesseraufweitens eines axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers durch Einpressen eines Dorns in seinen axialen Endabschnitt und einen weiteren folgenden Schritt des Vulkanisierens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers, während sein axialer Endabschnitt im Durchmesseraufweitungszustand bleibt. Eine Außenfläche des Hauptabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers wird durch ein Halteteil gehalten und eingespannt, wenn der Dorn in seinen axialen Endabschnitt eingepreßt wird. Der Dorn wird in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers eingepreßt, dessen Außenfläche des Hauptabschnitts durch das Halteteil gehalten und eingespannt wird, um so den Durchmesser seines axialen Endabschnitts aufzuweiten. Da gemäß diesem Verfahren die Außenfläche des Hauptabschnitts durch das Halteteil gehalten und eingespannt wird, wenn der Dorn in den axialen Endabschnitt eingepreßt wird, um den Durchmesser des axialen Endabschnitts aufzuweiten, läßt sich vorteilhaft verhindern, daß es zu Knicken des axialen Endabschnitts aufgrund der Einpreßkraft des Dorns in Axialrichtung kommt, weshalb sich der Durchmesser des axialen Endabschnitts vorteilhaft aufweiten läßt.

Hat die Verstärkungsschicht die hohe Flecht- oder Wickeldichte der Verstärkungsdrahtteile von mindestens 50 %, um dem Schlauch Hochdruckbeständigkeit zu verleihen, wird der Widerstand auf den Dorn durch die Verstärkungsschicht groß, wenn der Dorn in den axialen Endabschnitt eingepreßt wird, um den Durchmesser des axialen Endabschnitts aufzuweiten. Beim Einpressen des Dorns tritt also in der Tendenz ein Problem auf, daß der axiale Endabschnitt axial knickt. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann aber der Dorn in den axialen Endabschnitt dank der Halte- und Einspannwirkung durch das Halteteil ohne ein solches Problem glatt eingepreßt werden, wodurch sich der Durchmesser des axialen Endabschnitts vorteilhaft aufweiten läßt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Dorn in den axialen Endabschnitt eingepreßt, während eine Radialdehnungskraft im nicht vulkanisierten Schlauchkörper ausgeübt wird, indem ein Innendruck im nicht vulkanisierten Schlauchkörper wirkt. Dadurch kann der Durchmesser des axialen Endabschnitts durch Einpressen des Dorns leichter aufgeweitet werden.

Mit "Innenflächenschicht" ist eine Gummischicht bezeichnet, die auf einer Innenseite einer Verstärkungsschicht oder eines Verstärkungsschichtaufbaus vorgesehen ist, d. h, eine "Innenflächengummischicht". Die "Innenflächengummischicht" bildet z. B. eine innerste Schicht. Die "Außenflächenschicht" bildet z. B. eine äußerste Schicht.

Im folgenden werden bevorzugte 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(A) zeigt einen Schlauchkörper von 1(A) in nicht vulkanisiertem Zustand vor Durchmesseraufweitung.
3(B) zeigt eine Verstärkungsschicht des Schlauchkörpers von 3(A).
4(A) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts in einem Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4(B) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts, der dem Schritt von 4(A) folgt.
4(C) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts, der dem Schritt von 4(B) folgt.
4(D) ist eine erläuternde Ansicht eines Schritts, der dem Schritt von 4(C) folgt.
5(A) zeigt den Schlauchkörper von 1(A), bei dem axiale Endabschnitte im Durchmesser aufgeweitet sind, in einem Zustand, bevor Verbindungsanschlüsse sicher darauf gepreßt werden.
5(B) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils B von 5(A).
6(A) ist eine erläuternde Ansicht eines Hauptschritts in einem weiteren, sich vom Verfahren in 4 unterscheidenden Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6(B) ist eine erläuternde Ansicht eines Hauptschritts, der dem Hauptschritt von 6(A) folgt.
7 ist eine Ansicht eines Prüfverfahrens, das für Beispiel- und Vergleichsbeispielschläuche durchgeführt wird.
8(A) zeigt eine Art eines herkömmlichen Schlauchs.
8(B) zeigt eine weitere Art eines herkömmlichen Schlauchs.
In 1(A) und 1(B) bezeichnet die Bezugszahl 10 einen hochdruckbeständigen 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 als innerster Schicht, einer Verstärkungsschicht 18, die durch Flechten von Verstärkungsgarnen oder Verstärkungsfilamentteilen (Verstärkungsdrahtteilen) auf einer Außenseite der Innenflächengummischicht 16 gebildet ist, und einer Außengummischicht oder Außenflächengummischicht (Außenflächenschicht) 20 auf der äußersten Schicht als Deckschicht. Die Verstärkungsschicht 18 kann auch durch spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsgarns oder der Verstärkungsfilamentteile gebildet werden.
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 einzeln oder gemischt für die Innenflächengummischicht 16 zum Einsatz.
Wird aber der Schlauch 10 als Transportschlauch für ein Kältemittel vom Fluorkohlenwasserstofftyp (HFC) verwendet, kann vorzugsweise insbesondere IIR oder Halogen-IIR einzeln oder gemischt 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 am 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. Ein Innendurchmesser des Hauptabschnitts ist kleiner als ein Innendurchmesser des Preßabschnitts 12B.
Das heißt, in einem herkömmlichen Schlauch dieser Art ist ein Außendurchmesser eines Hauptabschnitts 12A eines Schlauchkörpers 12 genauso wie ein Außendurchmesser eines Preßabschnitts 12B davon gestaltet. In dieser Ausführungsform ist aber nur der Hauptabschnitt 12A mit kleinerem Durchmesser gestaltet.
Als Ergebnis hat der Preßabschnitt 12B einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt 12A oder ist im Durchmesser zum Hauptabschnitt 12A vergrößert.
In 5 bezeichnet die Bezugszahl 16A einen Hauptabschnitt der Innenflächengummischicht 16, und die Bezugszahl 16B bezeichnet einen Preßabschnitt von ihr (die Innenflächengummischicht 16 am Preßabschnitt 12B). Die Bezugszahl 18A bezeichnet einen Hauptabschnitt der Verstärkungsschicht 18 (die Verstärkungsschicht 18 am Hauptabschnitt 12A), und die Bezugszahl 18B bezeichnet einen Preßabschnitt oder einen zu pressenden Abschnitt von ihr.
Ferner bezeichnet die Bezugszahl 20A einen Hauptabschnitt der Außenflächengummischicht 20, und 20B bezeichnet einen Preßabschnitt oder einen zu pressenden Abschnitt von ihr.
Im Schlauchkörper 12 ist die Verstärkungsschicht 18 so gestaltet, daß ein Flechtwinkel θ der Verstärkungsgarne oder -filamentteile höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48,0° am Hauptabschnitt 18A ist.
Gemäß 5(B) ist in der Innenflächengummischicht 16 eine Wanddicke t₂ des Preßabschnitts 16B kleiner als eine Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A. Allerdings beträgt die Wanddicke t₂ mindestens 1,0 mm.
3 und 4 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schlauchs 10 gemäß dieser Ausführungsform. Gemäß 3(B) werden im Verfahren zur Herstellung des Schlauchs 10 dieser Ausführungsform zuerst die Innenflächengummischicht 16, die Verstärkungsschicht 18 und die Außenflächengummischicht 20 (in dieser Reihenfolge) übereinander laminiert, wodurch ein nicht vulkanisierter Schlauch oder Schlauchkörper 12-1 mit geradwandiger Zylinderform gebildet wird.
Hierbei ist ein Flechtwinkel θ von Verstärkungsgarnen oder -filamentteilen in der Verstärkungsschicht 18 mit einem Flechtwinkel θ der Verstärkungsgarne oder -filamentteile im Hauptabschnitt 18A gemäß 5 identisch.
Danach wird gemäß 4(A) der Durchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 an einem axialen Endabschnitt mit Hilfe eines Dorns 32 aufgeweitet oder verformt, der einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 30 mit kleinem Durchmesser an einem vorderen Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser hat. Bei dem Dorn 32 hat der Abschnitt mit dem großen Durchmesser einen Außendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 mit einer geradwandigen Zylinderform, wobei der Abschnitt 30 mit dem kleinen Durchmesser einen gleichen oder im Wesentlichen gleichen Außendurchmesser zum Innendurchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 mit einer geradwandigen Zylinderform hat.
Hierbei kommt auch eine zylinderförmige Halteform oder ein Halteteil 34 zur Durchmesseraufweitung des nicht vulkanisierten Schlauches oder Schlauchkörpers 12-1 zum Einsatz. Während insbesondere das zylinderförmige Halteteil 34 auf den Hauptabschnitt 12A des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 aufgepaßt ist, um seine Außenfläche zu halten und einzuspannen, wird der Dorn 32 in seinen axialen Endabschnitt eingepreßt. Dadurch wird der Durchmesser des axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 in eine Form aufgeweitet, die einer Form und einem Außendurchmesser des Dorns 32 entspricht (siehe 4(B)). Der Dorn wird mit Kraft in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 eingebracht bis der Abschnitt mit dem großen Durchmesser in den axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers 12-1 und der Abschnitt 30 mit dem kleinem Durchmesser in das Halteteil eindringt.
Während dieser Zeit wird der Hauptabschnitt 12A durch das Halteteil 34 gehalten und eingespannt. Auch wenn daher der Dorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch Überwinden des Widerstands der Verstärkungsschicht 18 in Durchmesseraufweitungsrichtung eingepreßt wird, wird der Durchmesser des axialen Endabschnitts durch den Dorn 32 vor teilhaft aufgeweitet, ohne daß es zum Knicken des axialen Endabschnitts kommt.
Da ferner gemäß dieser Ausführungsform der Flechtwinkel θ der Verstärkungsgarne oder -filamentteile höchstens der Neutralwinkel in der Verstärkungsschicht 18 ist, ist der Widerstand durch die Verstärkungsschicht 18 verringert, wenn der Dorn 32 in den axialen Endabschnitt eingesetzt wird. Somit kann der Dorn 32 leicht in den axialen Endabschnitt eingesetzt werden, und der Durchmesser des axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 läßt sich leicht aufweiten.
Nach Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts wird eine Wanddicke des Preßabschnitts 16B der Innenflächengummischicht 16 klein, was Folge der Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts ist. Allerdings ist die Wanddicke t₂ des Preßabschnitts 16B mit mindestens 1,0 mm nach der Durchmesseraufweitung gewährleistet.
Anders gesagt ist eine Wanddicke der Innenflächengummischicht 16, insbesondere die Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A, so festgelegt, daß die Wanddicke t₂ ihres Preßabschnitts 16B mindestens 1,0 mm beträgt, nachdem der Durchmesser des axialen Endabschnitts mit einer vorbestimmten Durchmesseraufweitungsrate durch Einsetzen des Dorns 32 aufgeweitet ist.
Nach der wie zuvor beschriebenen Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts durch Einsetzen des Dorns 32 wird der nicht vulkanisierte Schlauchkörper 12-1 mit dem Dorn 32 darin vulkanisiert (4(C)).
Ferner wird nach Abschluß des Vulkanisierungsverfahrens von 4(C) der Dorn 32 entfernt, und der Verbindungsanschluß 14 wird sicher auf den Preßabschnitt 12B des Schlauchkörpers 12 gepreßt, dessen Durchmesser aufgeweitet ist.
Dadurch erhält man den Schlauch 10 gemäß 1.
In der Innenflächengummischicht 16 dieser Ausführungsform ist der Hauptabschnitt 16A so gestaltet, daß er die Wanddicke t₁ hat, die erforderlich ist, um dem Schlauch 10 ein günstiges Schwingungsdämpfungsverhalten zu verleihen, und die andererseits nötig ist, den Schlauch 10 gegenüber Innenfluid oder Wasser undurchlässig zu machen.
In 4 wird der Dorn 32 in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 lediglich eingepreßt und eingesetzt. Ist es aber schwierig, den Dorn 32 wegen des Widerstands der Verstärkungsschicht 18 darin einzupressen, kann der Dorn 32 mit einer Röhre oder einem Röhrenkörper 36 versehen sein, während ein Weg oder Fluidweg (Druckfluidweg) 38 so gebildet ist, daß er den Dorn 32 axial durchläuft, was 6 zeigt. Dann kann ein Druckfluid in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch den Röhrenkörper 36 und den Fluidweg 38 eingeleitet werden. Während auf diese Weise ein Innendruck im Inneren des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 ausgeübt wird, kann der Dorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 eingepreßt und eingesetzt werden.
Zum Beispiel ist es relativ leicht, den Dorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 einzupressen, wenn der Durchmesser des axialen Endabschnitts mit einer Durchmesseraufweitungsrate innerhalb von 10 % aufgeweitet wird. Bei einer Durchmesseraufweitungsrate über 10 % ist es aber mitunter schwierig, den Dorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 ohne eine spezifische Einrichtung einzupressen. In diesem Fall kann der Dorn 32 mit dem Fluidweg 38 zur Anwendung kommen. Während der Innendruck im Inneren des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 durch den Fluidweg 38 vom Röhrenkörper 36 ausgeübt wird, kann der Dorn 32 darin eingesetzt werden. Durch Ausübung des Innendrucks kann der Dorn 32 reibungslos oder reibungsloser eingesetzt werden.
Wie zuvor erwähnt, verfügt der Schlauch 10 gemäß dieser Ausführungsform über die Verstärkungsschicht 18 mit einer hohen Flecht- oder Wickeldichte der Verstärkungsfilamentteile oder Verstärkungsgarne von mindestens 50 % und hat einen Berstdruck von mindestens 5 MPa. Keine großen Schwierigkeiten gehen aber mit der Durchmesseraufweitung des axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 einher, der zunächst in geradwandiger Zylinderform gebildet wird. Das heißt, der Durchmesser des axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 läßt sich leicht verformen.
Da andererseits in dieser Ausführungsform ein Flechtwinkel der Verstärkungsgarne über 48° in der Verstärkungsschicht 18 liegt, wird verhindert, daß ein Radialdehnungsbetrag des Hauptabschnitts 12A steigt, wenn Hochdruck innerhalb des Schlauchs 10 durch Fluid ausgeübt wird, und dadurch die Dauerbeständigkeit des Schlauchs 10 gegenüber wiederholten Drücken sinkt. Das heißt, die Radialdehnung des Hauptabschnitts 12A durch Wirkung von Hochdruckfluid kann effektiv reduziert werden, und die Dauerbeständigkeit des Schlauchs 10 unter wiederholten Drücken läßt sich erhöhen.
Da zudem in dieser Ausführungsform die Innenflächengummischicht 16 die Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt 16B am axialen Endabschnitt hat, nachdem der Durchmesser des axialen Endabschnitts aufgeweitet ist, bricht der Preßabschnitt 16B nicht, wenn der Verbindungsanschluß 14 sicher auf den Preßabschnitt 16B gepreßt wird. Somit kann der Verbindungsanschluß 14 vorteilhaft am Preßabschnitt 16B befestigt werden.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Schlauchs 10 in dieser Ausführungsform wird zudem die Außenfläche des Hauptabschnitts 12A durch das Halteteil 34 gehalten und eingespannt, wenn der Dorn 32 in den axialen Endabschnitt eingepreßt wird, um den Durchmesser des axialen Endabschnitts aufzuweiten. Dadurch kann der Durchmesser des axialen Endabschnitts vorteilhaft aufgeweitet werden, ohne Knicken des axialen Endabschnitts zu verursachen.
Wird hierbei der Dorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 eingepreßt, während ein Innendruck darin ausgeübt wird, kann der Durchmesser seines axialen Endabschnitts durch Einpressen des Dorns 32 leichter aufgeweitet werden.
Beispiele
Einige Schläuche oder Schlauchkörper als Beispiele und Vergleichsbeispiele mit unterschiedlichen Aufbauten gemäß Tabelle 1 wurden gebildet oder hergestellt, und jeder dieser Schläuche oder Schlauchkörper wurde im Hinblick auf Einsetz barkeit eines Dorns, Preßabschnittvermögen, Berstdruck bei Raumtemperatur und Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke und hohe Temperatur bewertet.
In der Zeile "Garnzahl" für die Verstärkungsschicht der jeweiligen Schläuche oder Schlauchkörper als Beispiele und Vergleichsbeispiele in Tabelle 1 bedeutet "3 Parallelgarne × 48 Träger", "2 Parallelgarne × 48 Träger", daß 3 oder 2 parallele Verstärkungsgarne mit 1000 Denier (den), 1200 den oder 3000 den auf einer Maschine mit 48 Trägern geflochten sind, und "22 Garne × 2 Spiralen" bedeutet, daß ein Strang aus 22 Verstärkungsgarnen mit 1200 oder 1300 den in eine Richtung spiralförmig gewickelt ist, um eine Lage zu bilden, und ein weiterer Strang aus 22 Garnen spiralförmig in die Gegenrichtung gewickelt ist, um eine weitere Lage über der einen Lage aufzubringen.
In Tabelle 1 wurden Preßabschnittvermögen, Berstdruck bei Raumtemperatur und Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke bei hoher Temperatur unter den im folgenden aufgeführten Bedingungen gemessen.
Preßabschnittvermögen (Gummibruch, wenn ein Schlauch oder Schlauchkörper bei hoher Temperatur birst)
Jeder der Schläuche oder Schlauchkörper der Beispiele und Vergleichsbeispiele wird an einem Bad befestigt, das Öl mit 100 °C enthält, und 30 Minuten stehen gelassen. Danach wird Druck auf den Schlauch oder Schlauchkörper ausgeübt, der jeweils 30 Sekunden auf jeder um 0,98 MPa erhöhten Druckstufe gehalten wird, bis der Schlauch oder Schlauchkörper platzt. Kontrolliert wird, ob es zu Gummibruch in einem Preßabschnitt beim Bersten des Schlauchs kommt.
Berstdruck bei Raumtemperatur
Mit Berstdruck bei Raumtemperatur wird ein Wasserdruckwert bezeichnet, durch den ein Schlauch oder Schlauchkörper birst, wenn Wasserdruck bei Raumtemperatur im Inneren des Schlauchs oder Schlauchkörpers mit einer Druckanstiegsgeschwindigkeit von 160 MPa/Minute ausgeübt wird.
Dauerbeständigkeit gegenüber wiederholten Drücken bei hoher Temperatur
Gemäß 7 wird ein Schlauch mit einer Biegung von etwa 90° (R90) in seiner Axialmitte allgemein L-förmig gehalten und mit einem Stopfen 39 an einem Ende verschlossen. Während der Schlauch an seinen beiden Enden sicher befestigt ist, wird Öldruck im Schlauchinneren wiederholt ausgeübt, und die Dauerbeständigkeit des Schlauchs wird bewertet.
Hierbei erfolgt eine Bewertungsprüfung (Impulsprüfung oder Öldruck-Impulsprüfung) unter den Bedingungen wiederholter Drücke von 3,5 MPa und einer Druckbeaufschlagungsfrequenz von 35 Zyklen pro Minute.
Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
In den Zeilen "Dorneinsetzbarkeit bei Durchmesseraufweitung" haben die Symbole folgende Bedeutung: "X" bedeutet, daß der Dorn nicht in einen Schlauchkörper oder nicht vulkanisierten Schlauchkörper eingesetzt werden kann und der Schlauchkörper in Axialrichtung zusammenfällt (knickt). "Δ" bedeutet, daß der Dorn eingesetzt werden kann, allerdings schwierig, und daß z. B. der Schlauchkörper oder eine Innenfläche des Schlauchkörpers durch eine Lehre oder den Dorn zerkratzt wird. "0" bedeutet, daß sich der Dorn vorteilhaft in den Schlauchkörper einsetzen läßt. Einige Spalten in der Zeile "Druckbeaufschlagung mit 1 MPa" im Hinblick auf die Dorneinsetzbarkeit sind mit "Δ" gekennzeichnet. Daraus geht hervor, daß bei Druckbeaufschlagung über einem bestimmten Druck ein Widerstand gegen das Einsetzen eines Dorns unter dem durch Druckfluid ausgeübten Druck dennoch steigt.
Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Tabelle 1 (Fortsetzung)
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 × π × Außendurchmesser einer Innenflächengummischicht × cos Flecht- oder Wickelwinkel)) × 100.
*3) In der Zeile "Preßabschnittvermögen" bedeutet "0", daß kein Gummibruch auftrat, und "X" bedeutet, daß Gummibruch auftrat.
*4) Werte in Klammern sind Rechenwerte.

Wie die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, ist das Vergleichsbeispiel A mit einer Verstärkungsschicht, in der ein Flechtwinkel von Verstärkungsgarnen nur 45° beträgt, bei der Einsetzbarkeit eines Dorns völlig zufriedenstellend. Da aber im Vergleichsbeispiel A die Verstärkungsschicht eine geringe druckbeständige Wirkung hat, beträgt das Prüfergebnis für die Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke bei hoher Temperatur nur 30.000 Zyklen.
Im Vergleichsbeispiel B mit einer Innenflächengummischicht, in der eine Wanddicke eines Preßabschnitts unter 1,0 mm liegt, beträgt das Prüfergebnis für die Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke bei hoher Temperatur nur 2.000 Zyklen, und es kommt zu Nadellöchern am Preßabschnitt. Dies bedeutet, daß das Vergleichsbeispiel B eine geringe Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke hat.
Dagegen zeigen die Beispielschläuche 1 und 2 gemäß dieser Ausführungsform günstige Leistungswerte bei Dorneinsetzbarkeit, Preßabschnittvermögen, Berstdruck und Dauerbeständigkeit gegen wiederholte Drücke bei hoher Temperatur.
Obwohl zuvor bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurden, sind dies nur einige von Ausführungsformen der Erfindung.
Je nach den Umständen kann z. B. die Konfiguration des Schlauchs 10 für viele Zwecke in der Erfindung variiert sein. Die Erfindung kann in verschiedenen Konfigurationen und Formen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung aufgebaut und ausgeführt sein.

Claims

Hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch mit: einem Schlauchkörper (12) mit einer Innenflächenschicht (16), einer Verstärkungsschicht (18), die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) durch Umspinnen bzw. Flechten oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsdrahtteilen gebildet ist, und einer Außenflächenschicht (20) als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht (18), wobei die Verstärkungsschicht (18) eine hohe Flecht- oder Wickeldichte der Verstärkungsdrahtteile von mindestens 50 % und 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) befestigt 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 ein Berstdruck des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs (10) mindestens 5 MPa beträgt, wobei der Preßabschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) so gestaltet ist, daß er einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt (12A) des Schlauchkörpers (12) in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher darauf gepreßt wird, und die Innenflächenschicht (16) eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Pre ßabschnitt (12B) in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher darauf gepreßt wird, und wobei die Verstärkungsschicht (18) einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile hat, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48° ist.
Hochdruckbeständiger schwingungsdämpfender Schlauch nach Anspruch 1, wobei die Innenflächenschicht (16) eine Wanddicke von mindestens 1,5 mm am Preßabschnitt (12B) im Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluß (14) sicher darauf gepreßt wird, und die Verstärkungsschicht (18) einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile in einem Bereich von 50° bis 53° hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, mit: (a) einem Schritt des Bildens eines nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) mit einer geradwandigen Zylinderform, der mit einer Innenflächengummischicht als Innenflächenschicht (16), der Verstärkungsschicht (18) und einer Außenflächengummischicht als Außenflächenschicht (20) laminiert ist, (b) einem Schritt des Durchmesseraufweitens eines axialen Endabschnitts des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) durch Einpressen eines Dorns (32) in seinen axialen Endabschnitt nach dem Schritt (a), (c) einem Schritt des Vulkanisierens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1), während sein axialer Endabschnitt im Durchmesseraufweitungszustand bleibt, und wobei eine Außenfläche des Hauptabschnitts (12A) des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) durch ein Halteteil (34) gehalten und eingespannt wird, wenn der Dorn (32) in seinen axialen Endabschnitt eingepreßt wird, und wobei der Dorn (32) in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) eingepreßt wird, bei dem die Außenfläche des Hauptabschnitts (12A) durch das Halteteil (34) gehalten und eingespannt wird, um so den Durchmesser des axialen Endabschnitts aufzuweiten.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach Anspruch 3, wobei das Halteteil (34) eine zylindrische Innenfläche hat.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Dorn (32) in den axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) eingepreßt wird, während ein Innendruck im nicht vulkanisierten Schlauchkörper (12-1) ausgeübt wird.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach Anspruch 5, wobei der Innendruck im nicht vulkanisierten Schlauchkörper (12-1) mit Hilfe eines Druckfluidwegs (38) ausgeübt wird, der den Dorn (32) axial durchläuft.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen schwingungsdämpfenden Schlauchs nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Verstärkungsschicht (18) so gestaltet wird, daß sie einen Flecht- oder Wickelwinkel θ der Verstärkungsdrahtteile hat, der höchstens ein Neutralwinkel von 54,7° und größer als 48° im Schritt des Bildens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) ist, und die Innenflächenschicht (16) so gestaltet wird, daß sie eine Wanddicke von mindestens 1,0 mm am Preßabschnitt (12B) im Schritt des Vulkanisierens des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (12-1) hat.