DE102006023459B4

DE102006023459B4 - Flexibler Schlauch

Info

Publication number: DE102006023459B4
Application number: DE200610023459
Authority: DE
Inventors: Sergio Pascuzzi
Original assignee: Veritas AG
Current assignee: Veritas AG
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: DE102006023459A1

Abstract

Flexibler Schlauch (1), mit einem Endabschnitt (2), welcher eine erste Wandstärke aufweist, und am Endabschnitt (2) des flexiblen Schlauchs (1) ein Verformungsabschnitt (3) von in gestrecktem Zustand tubulärer Gestalt mit einer zweiten Wandstärke, welche vorzugsweise geringer ist als die erste Wandstärke, vorgesehen ist und dass dieser Verformungsabschnitt (3) zumindest abschnittsweise um den Endabschnitt (2) des flexiblen Schlauchs (1) umgestülpt ist dadurch gekennzeichnet, dass flexibler Schlauch (1) und Verformungsabschnitt (3) separat vorliegen und ein Teilabschnitt des Verformungsabschnitts (3) mit einem innenliegenden Wandungsbereich des Endabschnitts (2) und ein anderer Teilabschnitt des Verformungsabschnitts (3) mit einem außenliegenden Wandungsbereich des Endabschnitts (2) zumindest mittelbar in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Schlauch mit einem Endabschnitt, welcher eine erste Wandstärke aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und welcher vorzugsweise zum dichten Anschluss an ein angrenzendes Bauteil vorgesehen ist.
Derartige flexible Schläuche sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und werden zum Beispiel in Haustechnik, Maschinenbau und im Automobilbau verwendet. Sie verbinden dabei in der Regel verschiedene Bauteile miteinander und dienen bevorzugt dem Transport von Flüssigkeiten oder Gasen.
Dabei stellt die Verbindung eines solchen Schlauches mit einem anderen Bauteil häufig ein kritisches Element dar. Verbreitet finden zur Verbindung von Schläuchen mit anderen Bauteilen Schlauchaufstecknippel mit Schlauchschellen Verwendung. Diese Verbindungsart hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, wie umständliche Montage, Gefahr von Lockerung und Abrutschen der Schlauchschellen, Kerbwirkung an Aufstecknippeln und Schlauchschellen, mangelnde Zugsicherheit und Scheuerbeständigkeit, Probleme bei thermischer Belastung der Verbindung (plastische Wärme-Druckverformung, mechanische Probleme aufgrund unterschiedlicher thermischer Expansionskoeffizienten), Notwendigkeit regelmäßiger Demontage und Kontrolle usw.
Flexible Schläuche finden beispielsweise auch häufig Kraftfahrzeug Bereich als Ladeluftschläuche Verwendung. Hierbei ist eine Verbindung zwischen Schlauch und angrenzendem Bauteil durch Aufstecken des Schlauches auf einen Schlauchaufstecknippel und dessen Befestigung mittels einer Schlauchschelle technisch unzureichend, da hohe Anforderungen an die Dichtigkeit, an die Zuverlässigkeit der Verbindung auch nach langen Betriebs- und Standzeiten bei hohen Temperatur-, Druck- und Vibrationsbelastungen, an die Anpassungsfähigkeit und Ausgleichsfähigkeit der Dichtung in Bezug auf statische mechanische Toleranzen und Relativbewegungen zwischen Bauteilen sowie schnelle und zuverlässige Montierbarkeit etc. gestellt werden.
Zur Montage eines derartigen Ladeluftschlauches schlägt beispielsweise die DE 197 43 825 A1 eine Schlauchkupplung für einen mit einem Anschlussstück versehenen Schlauch vor, wobei das Schlauchende zwischen einer Innenhülse und einer Außenhülse aufgenommen und fest zwischen diesen verpresst ist, wobei die Innenhülse mit der Außenhülse materialeinstückig ausgeführt ist und in einer außen in der Außenhülse umlaufenden Ringnut einen Dichtungsring zur Abdichtung zwischen dem Schlauchanschlussstück und der am angrenzenden Bauteil befestigten Schlauchkupplung vorgesehen ist. Die Ausstattung eines Schlauches mit einem solchen Anschlussstück ist jedoch sehr aufwändig und teuer, da insbesondere die Fertigung der kompliziert geformten Metallhülsen und deren anschließende Verpressung mit dem Schlauchende komplexe, aufwändige und kostspielige Maschinen erfordert. Zusätzlich ist durch die Ausführung des Dichtelements nur ein sehr begrenzter Ausgleich von Winkel-, Form- und Längentoleranzen möglich.
Weiterhin ist eine einstückige Ausbildung eines Schlauches aus der DE-PS 54 586 bekannt, bei der ein Schlauchende umgestülpt und eine äußere Oberfläche kontaktiert.
Aus der DE 197 49 180 A1 ist ein Anschlussstutzen bekannt, der mit einer Metallhülse verstärkt ist. Die Metallhülse ist um ein Ende des Anschlussstutzens herumgebogen so dass diese eine innere Oberfläche des Anschlussstutzens kontaktiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flexiblen Schlauch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der einen Dichtungsbereich ausbildet und somit zuverlässig und dicht an andere Bauteile angeschlossen werden kann und vorzugswei se darüber hinaus kostengünstig von der Unikat- und Prototypenherstellung bis zur Großserienproduktion gefertigt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen flexiblen Schlauch gemäß Anspruch 1.
Im Rahmen dieser Erfindung ist es möglich, den Verformungsabschnitt in Bezug auf den flexiblen Schlauch zweiteilig auszubilden und den Verformungsabschnitt um den flexiblen Schlauch umzustülpen und nachfolgend den Überlappungsbereich zwischen Verformungsabschnitt und flexiblen Schlauch im Bereich der Innen- und Außenwandung des desselben beispielsweise zwischen zwei Metallhülsen zu verpressen oder beispielsweise stoffschlüssig durch Verklebung oder Vulkanisation zu verbinden, wobei jeweils ein Teilabschnitt des Verformungsabschnitts mit einem innenliegenden Wandungsbereich (nämlich der Innenwandung) des Endabschnitts und ein anderer Teilabschnitt des Verformungsabschnitts mit einem außen liegenden Wandungsbereich (nämlich der Außenwandung) des Endabschnitts direkt in Verbindung steht. Ebenso ist es möglich, eine Zwischenlage oder zwischengeschobenes Element (wie beispielsweise ein weiteres Schlauchstück oder eine Hülse) zwischen Verformungsabschnitt und flexiblen Schlauch einzubringen, wobei in diesem Falle eine mittelbare Verbindung zwischen Verformungsabschnitt und flexiblen Schlauch zustande kommt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der günstigen Herstellung von Schlauch und insbesondere Dichtung mit geringem maschinellem und werkzeugtechnischem Aufwand, wobei unter Umständen ein einfacher standardmäßiger, beispielsweise im Extrusionsverfahren gefertigter Schlauch, welcher auf das gewünschte Längenmaß abgelängt wird, hierfür Einsatz finden kann. Hierdurch lassen sich in der Regel auch weitere Bauteile, die gegebenenfalls hierbei Verwendung finden, sehr einfach fertigen und zum fertigen Endprodukt montieren. Ein weiterer Vorzug ist, dass die Erfindung bei praktisch allen denkbaren Schlauchgeometrien nutzbringend anwendbar ist.
Weiterhin ist positiv hervorzuheben, dass auch der den Dichtbereich ausbildende Verformungsabschnitt herstellungstechnisch sehr einfach und kostengünstig gefertigt werden kann. Ein weiterer wichtiger Pluspunkt der Erfindung ist, dass der Anschlussbereich des flexiblen Schlauchs auch ohne Einsatz von Spezialmaschinen und Werkzeugen hergestellt werden kann und deshalb auch bei Unikaten, Prototypen oder im Kleinserienbereich vorteilhaften Einsatz finden kann.
Überdies ist es, sofern erwünscht, sehr leicht möglich, beispielsweise medienempfindliche Schlauchschichten oder Armierungsgewebeschichten vor dem Angriff aggressiver Fördermedien oder sonstiger in der Umgebung anwesender Chemikalien wirkungsvoll zu schützen. Ein weiterer Vorteil kann auch sein, dass durch den Verformungsabschnitt das Schlauchende aufgedoppelt und damit mechanisch verstärkt und zusätzlich geschützt wird, was insbesondere im Kontaktbereich mit dem Anschlussstutzen, wie beispielsweise auch im Verpressungsbereich mit einer Hülse die Standzeit erheblich verlängern kann.
Ebenso ist es möglich, sofern von Vorteil, den am Verformungsabschnitt beispielsweise mehrschichtig auszubilden und den Dichtungsbereich zum angrenzenden Bauteil, zum Beispiel mit einer besonders flexiblen, elastischen, hydro- oder lipophoben, adhäsiven und/oder mechanisch besonders widerstandsfähigen Schicht auszustatten. Vorteilhaft ist ebenfalls, dass durch die Erfindungsgemäße Konstruktion Härte und Anpressdruck des Dichtungsanlagebereichs in sehr großen Bereichen und weitgehend unabhängig von den zum Einsatz kommenden Materialien und Geometrien im Dichtungsbereich von sehr geringen Werten bis zu sehr hohen Anpressdrücken auf die Einsatzerfordemisse abgestimmt werden kann. Zu diesem Zweck kann auch eine andere als die das angrenzende Bauteil kontaktierende Schicht besonders steif und mechanisch widerstandsfähig ausgebildet sein um dadurch in vorteilhafter Weise bei erfindungsgemäßer Konstruktion Härte und Anpressdruck des Dichtungsanlagebereichs an die Einsatzerfordemisse anzupassen.
Des weiteren erlaubt die Erfindung auch eine Konstruktion ohne versteifende Hülsen und kann so beispielsweise eine Beeinträchtigung des Durchströmungsquerschnitts im Anschlussbereich oder den Angriff aggressiver Chemikalien auf die Hülsenmaterialien vermeiden.
Schließlich ist noch hervorzuheben, dass durch die Erfindung trotz guter mechanischer Robustheit hochflexible und anpassungsfähige Dichtelemente gefertigt werden können. Hierbei ist es möglich, die Funktion des Dichtens von der Funktion des Anpressens der Dichtung zu trennen, wodurch unter anderem größere Toleranzschwankungen, Temperaturgänge und Lage- oder Winkelabweichungen besser zu kompensieren und zuverlässig abzudichten sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Wandstärke des Verformungsabschnitts weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 30% der Wandstärke des flexiblen Schlauchs betragen. Hierdurch ist es möglich, den Dichtungsbereich des Verformungsabschnitts besonders flexibel zu halten und ein gutes Anschmiegeverhalten an die Kontaktoberfläche des angrenzenden Bauteils zu erzielen. Weiterhin ermöglicht die Wandstärkereduktion eine kompaktere Ausführung des Dichtungsbereiches.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt im Umstülpungsbereich einen Hohlwulst ausbilden. Auch dies ermöglicht es, die Flexiblilität des Dichtungsbereichs des Verformungsabschnitts zu erhöhen und dessen Anpassungsfähigkeit zu steigern. Darüber hinaus ist ein solcher Hohlwulst zur Aufnahme von Bauteilen und formbaren wie ungeformten Medien geeignet, welche beispielsweise das Andruckverhalten des Dichtungsbereich in erwünschter Weise modifizieren können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Hohlwulst in einen Rauminhalt von zumindest π²/16·(Innendurchmesser des flexiblen Schlauchs+ Wandstärke desflexiblen Schlauchs)·(Wandstärke desflexiblen Schlauchs)² betragen, vorzugsweise zumindest π²/4·(Innendurchmesser des flexiblen Schlauchs+ Wandstärke desflexiblen Schlauchs)·(Wandstärke desflexiblen Schlauchs)². Hierbei weist der Hohlwulst ein hinreichend großes Volumen auf, welches beispielsweise mit Anpressdruck verstärkenden Bauteilen ausgestattet oder entsprechenden Medien versehen werden kann. Außerdem bekommt der Hohlwulstbereich eine hinreichende Flexibilität und Toleranzausgleichsfunktion, welche die Zuverlässigkeit der Dichtfunktion erhöht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Wandung des Verformungsabschnitts im Longitudinalschnitt entlang der Mittelachse des flexiblen Schlauchs vorzugsweise zumindest einen Wechsel der Krümmungsrichtung vollziehen. Hierdurch ist es möglich, den Dichtungsbereich des Verformungsabschnitts gegenüber dem Außenumfang und/oder gegenüber dem Innenumfang des flexiblen Schlauchs auszubauchen und somit den Dichtungsbereich gegenüber angrenzenden Bauteilen zu verdicken und damit Anschmiegeverhalten und Dichtungseigenschaften weiter zu verbessern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die in Radienrichtung des flexiblen Schlauchs bestimmbare Dicke des Umstülpungsbereiches von Außenwandung zu Außenwandung des umgestülpten Verformungsabschnittes größer sein als die Wandstärke des flexiblen Schlauchs. Hierbei ist im Longitudinalschnitt entlang der Mittelachse des flexiblen Schlauchs betrachtet der durch die Außenwandung des Verformungsabschnitts umschriebene Bereich in seiner im Bezug auf den flexiblen Schlauch definierten Radienrichtung bestimmbaren Maximalerstreckung größer als die Wandstärke des flexiblen Schlauchs, wodurch der durch den Verformungsabschnitt ausgebildete Dichtungsbereich innen und/oder außenseitig über die axiale Konturprojektion des flexiblen Schlauchs hinausragt und hierdurch einen besonders flexiblen und anpassungsfähigen Dichtbereich bereitstellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt im Umstülpungsbereich eine vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig im Umstülpungsbereich umlaufende Stabilisierungseinrichtung aufweisen. Durch eine solche im Verformungsabschnitt des Umstülpungsbereiches eingebrachte Stabilisierungseinrichtung ist es möglich, trotz der geringen Wandstärke des Verformungsabschnitts den Umstülpungsbereich zu stabilisieren und Ausgleichs- wie Anpressverhalten des Anlage- und Dichtungsbereiches in weiten Grenzen auf die Anwendungserfordernisse abzustimmen und zu optimieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilisierungseinrichtung vorzugsweise in Bezug auf den flexiblen Schlauch im Wesentlichen stirnseitig angeordnet sein. Hierdurch wird es möglich, einen einfachen, dickwandigen Extrusionsschlauch mit glattem transversalen, das heißt senkrecht zur Axialrichtung geführten Endanschnitt ohne spezifische Besonderheiten im Anschlussbereich einzusetzen und die Stabilisierungseinrichtung stirnseitig des Schlauchanschnitts zu positionieren und durch den um Schlauchende und Stabilisierungseinrichtung herum umgestülpten Verformungsabschnitt die Stabilisierungseinrichtung wirksam gegen das Schlauchende zu drücken und hierdurch in Position zu halten ohne deren radiale Anpassungs- und Ausgleichsbewegungen zu behindern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilisierungseinrichtung im Wesentlichen in Radialrichtung gegen eine innere oder äußere Auflagefläche vorzugsweise des flexiblen Schlauchs, vorzugsweise gegen eine äußere Auflagefläche aufliegen. Hierdurch wird es möglich, dass sich die Stabilisierungseinrchtung in Radialrichtung gegen eine andere Struktur, insbesondere gegenüber der Innen- oder Außenwandung des flexiblen Schlauchs abstützt und gleichzeitig – je nach Einsatzzweck – eine besonders hoch bauenden bzw. auftragenden Dichtungsbereich bereitzustellen, der zudem aufgrund der radialen Abstützung höhere Anpresskräfte entfalten kann, als eine entsprechende Stabilisierungseinrichtung, die in Radialrichtung ungestützt verbaut wird. Vorzugsweise kann dabei die Stabilisierungseinrichtung in Zentripetalrichtung auf der Außenwand des flexiblen Schlauchs aufliegen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die in Radialrichtung des flexiblen Schlauchs bestimmbare Stärke der Stabilisierungseinrichtung größer sein als die Wandstärke des flexiblen Schlauchs. Durch eine solche in Radialrichtung hochbauende Stabilisierungseinrichtung ist es beispielsweise möglich, auch bei deren Montage stirnseitig des Endanschnitts des flexiblen Schlauchs einen Dichtungsbereich bereitzustel len, der in Axialprojektion die Außenkonturen des flexiblen Schlauchs überragt und somit – je nach Einsatzzweck – eine besonders wirksame Innendichtung und/oder Außendichtung ausbildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt um die Stabilisierungseinrichtung umstülpbar sein, wobei die Stabilisierungseinrichtung vorzugsweise vollständig, besonders vorzugsweise hermetisch vom Verformungsabschnitt und/oder flexiblen Schlauch umschlossen ist. Hierdurch kann die Stabilisierungseinrichtung zuverlässig in Position gehalten und gleichzeitig ein Austreten oder Verlieren der Stabilisierungseinrichtung oder den Eintritt schädlicher Substanzen in dem Bereich der Stabilisierungseinrichtung wirkungsvoll verhindert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts eine Mehrzahl von Stabilisierungseinrichtungen aufweisen. Dies ermöglicht es, beispielsweise den Dichtungsbereich zu vergrößern und/oder die Andruckkraft zu verstärken, oder eine Mehrfachdichtung auszubilden und/oder die Eigenschaften besonders gut an den Einsatzzweck anzupassen. Des weiteren ist es auch möglich, verschiedenartige Stabilisierungseinrichtungen zur Anwendung zu bringen, die unterschiedliche Funktionen und Eigenschaften aufweisen können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt im Umstülpungsbereich weiterhin zumindest ein Ausrichtungselement für die Stabilisierungseinrichtungen aufweisen. Ein solches Ausrichtungselement kann zweckmäßig sein, insbesondere – aber nicht nur – beim Einsatz mehrerer Stabilisierungseinrichtungen, um diese zuverlässig in Position zu halten und deren einwandfreie Funktion sicherzustellen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilisierungseinrichtung eine im Wesentlichen zu einem Torus geformte Schraubenfeder und/oder ein radial komprimierbares Formfederelement, insbesondere ein Hohlfederelement, ein Wellfederelement oder ein Federkranzelement, vorzugsweise aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff und/oder ein Elastomerfederelement aufweisen. Durch derartige Feder elemente kann eine Anpassung der Anpresscharakteristik in weiten Bereichen an die Anwendungsvorgaben erzielt werden, wobei teilweise sehr hohe Flexibilitäten und Federwege darstellbar sind, welche eine hohe Flexibilität und Ausgleichsfähigkeit des Dichtungsbereiches des Verformungsabschnitts gegenüber dem angrenzenden Bauteil ermöglichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilisierungseinrichtung ein hermetisch eingeschlossenes Gas, vorzugsweise ein komprimiertes Gas aufweisen. Hierdurch ist es möglich, eine Art Gasfeder herzustellen, die sehr vorteilhafte Federeigenschaften aufweist und beispielsweise hinsichtlich der Anpressdrücke von sehr geringen bis zu sehr hohen Werten auf die Einsatzerfordemisse abgestimmt werden kann, wobei gleichzeitig der Verformungsabschnitt eine besonders hohe Flexibilität aufweisen kann, da keine starren Stabilisierungseinrichtungen vonnöten sind. Weiterhin kann es durch Propagaton des Leitungsinnendrucks in das im Verformungsabschnitt eingeschlossene Gas zu einer Erhöhung des Anpressdrucks und damit zu einer Art Selbstverstärkungseffekt der Dichtung bei Erhöhung des Leitungsinnendrucks kommen. Darüber hinaus ist es nicht nur möglich, das Gas in freier Form in den vom Verformungsabschnitt umschlossenen Hohlraum einzubringen, was unter Umständen einen Gasverlust durch transmurale Diffusion, vor allem aber bei Beschädigung des Verformungsabschnitts zur Folge hat. Vielmehr ist ebenfalls denkbar, das Gas in einem geschlossenporigen Polymerschaum einzuschließen, um so die Fusions- und Leckverluste zu vermindern. Außerdem ist es denkbar, einen offenporigen Schaum im Hohlabschnitt des Verformungsabschnitts zu platzieren, um hierdurch eine Kombination der Federcharakteristik des Gases und des geschäumten Polymermaterials zu erzielen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilisierungseinrichtung eine Flüssigkeit, vorzugsweise ein hochviskoses Fluid, ein Mehr-Phasen-System, ein kolloidales System, besonders bevorzugt ein Gel aufweisen. In diesem Fall ist der Hohlbereich des Verformungsabschnitts mit einem inkompressiblen Medium gefüllt, wodurch sich beispielsweise eine selbstverstärkende Dichtung herstellen lässt, welche bei steigendem Innendruck des im flexiblen Schlauch geförderten Mediums durch dessen Ein wirkung auf den stirnseitige Abschnitt des Dichtungsbereichs auch den Innendruck des im Hohlbereich des Verformungsabschnitts eingeschlossenen Mediums erhöht, wodurch sich gleichzeitig der Anpressdruck der Dichtflächen an das angrenzende Bauteil erhöht. Hierbei ist es zumeist vorteilhaft, die Viskosität des Mediums zu erhöhen, um ein höheres Maß an Formstabilität des Dichtbereichs zu erzielen und ein Entweichen des Mediums durch transmurale Diffusion oder Leckstellen zu erschweren. Hierfür kommt beispielsweise ein per se hochviskoses Fluid oder ein kolloiddisperses System, bei dem beispielsweise mikroskopisch kleine Teilchen innerhalb eines Mediums fein verteilt vorliegen oder beispielsweise auch ein Zwei- oder Mehr-Phasen-System mit den Aggregatzuständen flüssig fest, flüssig-flüssig und/oder flüssig-gasförmig in Betracht, wobei insbesondere bei flüssig flüssigen Mehr-Phasen-Systemen die Ausbildung kohärenter, einander durchdringender räumlicher Struktur möglich ist, welche die Viskosität und Stabilität des Systems deutlich erhöhen können. In vielen Fällen lässt sich mit besonderem Vorteil beispielsweise ein Silikongel zum Einsatz bringen, welches bei geeigneter Formulierung eine sehr hohe Viskosität mit thixotropen Eigenschaften eines nicht-Newton'schen Fluids bei gleichzeitigem Formgedächtnis verbinden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Abschnitt des Verformungsabschnitts zumindest einseitig stoffschlüssig mit dem flexiblen Schlauch vorzugsweise durch Verklebung oder Anvulkanisieren verbunden sein. Dies stellt eine sehr einfache Methode dar, um beispielsweise einen dickwandigen Extrusionsschlauch mit einem dünnwandigen Extrusionsschlauch gleichen oder ähnlichen Innendurchmessers, welche beide sehr kostengünstig zu fertigen sind, zuverlässig zu verbinden. Hierbei ist es auch denkbar, die beiden Endabschnitte des flexiblen Schlauchs und des Verformungsabschnitts nur stirnseitig miteinander zu verbinden, oder beispielsweise den Verformungsabschnitt in den flexiblen Schlauch einzuschieben und im Bereich der aneinander anliegenden Mantelflächen miteinander zu verkleben oder zusammenzuvulkanisieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch eine Sperrschicht aufweisen, welche vorzugsweise innenseitig angeordnet ist und vorzugsweise ein Co-Polymer und/oder ein Halogen enthaltendes Polymer, insbesondere ein Kautschuk-Copolymer und/oder einen Halogen enthaltenden Kautschuk, besonders bevorzugt einen Fluorkautschuk aufweist. Durch eine solche Sperrschicht kann den flexiblen Schlauchs insichtlich mechanischer Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit und/oder Produktionskosten verbessert werden und gleichzeitig vor aggressiven Chemikalien geschützt werden, wodurch ein hoher Grad an Optimierung erzielt werden kann. So ist es zum Beispiel möglich, ein hochflexibles und mechanisch hoch belastbares Kautschuk-Copolymer im tragenden Teil der Wandung einzusetzen und dieses Polymer durch eine dünne, aber harte, unflexible und mechanisch wenig vorteilhafte Eigenschaften aufweisende Sperrschicht leitungsinnenseitig zu überziehen und so das die mechanischen Eigenschaften tragende Kautschukpolymer vor dem Einwirken aggressiver Chemikalien zu schützen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch eine Armierungsschicht, vorzugsweise eine Gewebeschicht aufweisen. Hierdurch ist es möglich, besonders druckbeständige, dehnungsarme, mechanisch hoch belastbare und besser temperaturbeständige Schläuche zu fertigen, die auch erschwerten Einsatzbedingungen zuverlässig standhalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch ein mehrlagiger flexibler Schlauch sein, welcher zumindest ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplasten aufweist. Durch den Einsatz solcher Materialien, die ein hohes Mail an Flexibilität bei guten mechanischen und chemischen Kennwerten aufweisen, ist es möglich, flexible und belastbare Schläuche zu fertigen, die an den Einsatzzweck optimal angepasst werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch ein mehrlagiger Schlauch sein, welcher zumindest eine Innenschicht, eine Armierungsschicht und eine Außenschicht aufweist. Durch eine solche Schlauchkonstruktion aus mindestens drei Schichten mit einer Armierungsschicht, die zwischen einer Innenschicht und einer Außenschicht eingebettet ist, lässt sich ein zweckmäßiger Aufbau für einen hochbelasteten, flexiblen Schlauch gewährleisten. Hierbei liegt das Armierungsgewebe geschützt zwischen den Polymerschichten von Innenschicht und Außenschicht, wobei eine erhöhte Biegesteifigkeit und Knickbeständigkeit der Wände dadurch erzielt wird, dass die zugaufnehmende Armierungsschicht zwischen den druckaufnehmenden Schichten von Innenschicht und Außenschicht aufgenommen ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt zumindest abschnittsweise eine Sperrschicht und/oder eine Dichtungsschicht und/oder eine Abriebschutzschicht aufweisen. Im Falle erhöhter Anforderungen an die Dichtungsfunktion, die durch den Kontakt des Verformungsabschnitts mit dem angrenzenden Bauteil ausgebildet wird, kann es zweckmäßig sein, diesen Verformungsabschnitt im Kontaktbereich mit dem angrenzenden Bauteil und/oder gegebenenfalls im Einwirkungsbereich von aggressiven Chemikalien

a) mit einer Sperrschicht, die aggressiven Chemikalien widersteht und deren Einwirkung auf darunterliegende Schichten des Verformungsabschnitts, wie auch den Durchtritt dieser Chemikalien in den Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts und/oder in die Umwelt verhindert und/oder
b) eine Dichtungsschicht, die aufgrund der Polarität der Oberflächenpolymere beispielsweise lipophobe oder hydrophobe Eigenschaften aufweisen und gegebenenfalls zum angrenzenden Bauteil Adhäsionskräfte ausbilden kann und/oder
c) eine Abriebschutzschicht, die beispielsweise auch unter stark vibrationsbeaufschlagten Einsatzbedingungen beim Auftreten oszillatorischer Relativbewegungen zwischen dem Dichtungsbereich des Verformungsabschnitts des Schlauches und dem angrenzenden Bauteil den Abrieb im Kontaktbereich vermindern oder weitgehend vermeiden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt Aufgrund der zweiteiligen Ausbildung von flexiblen Schlauch und Verformungsabschnitt ist es häufig möglich, sowohl für den flexiblen Schlauch, wie auch für den Verformungs abschnitt einfache und sehr kostengünstige, beispielsweise Extrusionsschläuche einzusetzen, die auf das gewünschte Maß abgelängt werden. Die beiden Schlauchabschnitte können beispielsweise allein durch das Umstülpen des Verformungsabschnitts um den flexiblen Schlauch aufgrund der elastischen und adhäsiven Materialeigenschaften stabil zusammengefügt und auf einen Montagestutzen aufgeschoben werden; es ist aber auch möglich, die Schlauchabschnitte nachfolgend zum Beispiel zwischen Metall- und/oder Kunststoffhülsen zu verpressen oder zu verkleben. Insbesondere eine solche Bauform erlaubt eine sehr kostengünstige Produktion, beispielsweise auch im Prototypen und Kleinserienbereich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verformungsabschnitt einen Elastomer enthaltenden Schlauch aufweisen. Hierdurch ist es möglich, den Verformungsabschnitt hochflexibel und gleichzeitig mechanisch robust auszuführen, wobei der Verformungsabschnitt beispielsweise als ein- oder mehrschichtiger, unarmierter Extrusionsschlauch gefertigt sein kann, oder auch bei höheren Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit beispielsweise eine eingebettete Gewebeschicht zur Armierung aufweisen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch eine Innenhülse, vorzugsweise aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff aufweisen, bei der der flexible Schlauch mit dem Verformungsabschnitt montierbar ist. Hierdurch ist es möglich, den Endbereich eines flexiblen Schlauches im Anschlussbereich mechanisch zu stabilisieren, den Verformungsabschnitt gegebenenfalls mit dann eingebetteten Stabilisierungseinrichtungen zuverlässig in Position zu halten und gleichzeitig im äußeren Umfangsbereich des an den flexiblen Schlauch angesetzten Verformungsabschnitts einen sehr wirksamen Dichtbereich auszubilden, der sich in Radialrichtung gegen die Innenhülse abstützen kann, welche so den Dichtungsbereich stabilisiert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Innenhülse auf deren äußerer Umfangsfläche vorzugsweise zumindest eine abschnittsweise in Umfangsrichtung sich erstreckende und/oder mehrere über den Umfang verteilte Erhabung(en) und/oder Pro filierungsabschnitt(e) aufweisen. Durch derartige mechanische Vorkehrungen, wie beispielsweise Sicken, Tannenbaumprofile, Hinterschneidungen, Noppenstrukturen, Profilierungen etc. wird der lokale Anpressdruck des flexiblen Schlauchs auf den entsprechend aus der Oberfläche herausgearbeiteten Bereich der Innenhülse erhöht, wodurch sich neben erhöhtem Kraftschluss unter anderem auch aufgrund von Plastizität und Kriechverformung des polymeren Materials zusätzlich ein wirksamer Formschluss einstellt, welcher eine axiale Verschiebung der Innenhülse wirksam verhindert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Innenhülse in einem Abschnitt, welcher bei montiertem flexiblen Schlauch mit dem Verformungsabschnitt stirnseitig außerhalb in Bezug auf den flexiblen Schlauch mit dem Verformungsabschnitt angeordnet ist, einen zumindest abschnittsweise radial nach außen verlaufenden Abschnitt aufweisen. Durch einen solchen, beispielsweise flanschartig ausgeführten Abschnitt der Innenhülse kann ein wirkungsvoller Axialanschlag für das Aufschieben des flexiblen Schlauchs mit dem Verformungsabschnitt bei der Montage bereitgestellt werden, wobei gleichzeitig der Verformungsbereich vor axialem Ausweichen oder lateralem Ausbauchen geschützt wird und darüber hinaus kann ein fester axialer Schutz- und Positionierungsanschlag für den entsprechend ausgestatteten flexiblen Schlauch bereitgestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der flexible Schlauch eine Außenumreifung, insbesondere eine Außenhülse, vorzugsweise aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff aufweisen, die auf den flexiblen Schlauch mit dem Verformungsabschnitt aufschiebbar und vorzugsweise mit diesem verpressbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann durch die Funktion der Außenumreifung eine radiale Kompression auf den am flexiblen Schlauch montierten Verformungsabschnitt ausgeübt werden, wodurch dieser besser in Position gehalten werden kann. Insbesondere bei einer Kombination einer solchen Außenumreifung mit einer Innenhülse ist es möglich, den Verformungsabschnitt auch beiderseits der Wandung des flexiblen Schlauchs an diese anzupressen und damit die Verbindung zwischen Verformungsabschnitt und flexiblen Schlauch weiter zu verbessern. Dabei ist es im einfachsten Fall möglich, die Außenum reifung durch eine Art Schlauchschelle oder Schlauchbinder auszuführen, was beispielsweise auch eine Prototypenproduktion ohne den Einsatz spezieller Maschinen oder Werkzeuge ermöglicht. Besonders widerstandsfähig und mechanisch hoch belastbar kann die Verbindung ausgeführt werden, wenn die Außenumreifung als Außenhülse ausgeführt ist, welche fest und innig mit flexiblen Schlauch und Verbindungsabschnitt gegenüber der Innenhülse verpresst ist. Als Material für solche Hülsen bieten sich insbesondere kaltumformbare metallische Werkstoffe an, welche auch während der Verpressung mit zusätzlichen im flexiblen Schlauch und/oder Verbindungsabschnitt eindringenden Sicken oder Ähnlichem versehen werden können. Ebenfalls ist denkbar, die Hülsen aus polymeren Werkstoffen zu fertigen, welche heiß verpresst und hierbei zusätzlich stoffschlüssig mit flexiblen Schlauch und/oder Verbindungsabschnitt verbunden werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Außenhülse auf deren innerer Umfangsfläche vorzugsweise zumindest eine abschnittsweise in Umfangsrichtung sich erstreckende oder mehrere über den Umfang verteilte Erhabung(en) und/oder Profilierungsabschnitt(e) aufweisen. Durch derartige mechanische Vorkehrungen, wie beispielsweise Sicken, Tannenbaumprofile, Hinterschneidungen, Noppenstrukturen, Profilierungen etc. wird der lokale Anpressdruck des flexiblen Schlauchs auf den entsprechend aus der Oberfläche herausgearbeiteten Bereich der Außenhülse erhöht, wodurch sich neben erhöhtem Kraftschluss unter anderem auch aufgrund von Plastizität und Kriechverformung des polymeren Materials zusätzlich ein wirksamer Formschluss einstellt, welcher eine axiale Verschiebung der Außenhülse wirksam verhindert. Durch eine derartige Ausbildung der Außenhülse eignet sich diese besonders für die im Rahmen der Ausführungsform im nächsten Absatz genannten Befestigungsabschnitte, durch die beispielsweise das Endstück des Schlauches in einer Schlauchkupplung arretiert werden kann, da hierbei der axiale Halt der Außenhülse auf dem flexiblen Schlauch von besonderer Bedeutung ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Außenhülse auf deren äußerer Umfangsfläche zumindest einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Solche Befesti gungsabschnitte können beispielsweise als Nuten, Kragen, Nasen oder andere Strukturen ausgeführt sein, bei welchen ein Eingriff oder Hintergriff im montierten und arretierten Zustand in Verbindung mit einem Schlauchkupplungselement erfolgen kann. Eine derartige Verbindung wird häufig in Haustechnik und Maschinenbau und insbesondere im Automobilbau eingesetzt, wo beispielsweise Ladeluftschläuche mit entsprechenden Endabschnitten ausgestattet werden, die eine schnelle und zuverlässige Montage in entsprechenden Kupplungseinrichtungen ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Abschnitt des Verformungsabschnitts mit dem flexiblen Schlauch zwischen Innenhülse und Außenhülse verpresst sein. Hierdurch lässt sich eine kompakte und mechanisch hoch belastbare Struktur im Endbereich des flexiblen Schlauchs herstellen, welche den Verformungsabschnitt zuverlässig in Position hält und besonders vorteilhaft, beispielsweise mit Befestigungsabschnitten ausgestattet werden kann, wodurch eine zuverlässige Arretierung des flexiblen Schlauchs in eine Verbindungseinrichtung erfolgen kann.
Die vorstehend ausgeführten Ausgestaltungen der Erfindung stellen lediglich eine Auswahl zweckmäßiger Gestaltungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes dar. Diese speziellen Gestaltungsmöglichkeiten können einzeln, oder soweit technisch möglich und sinnvoll auch in Kombination mehrerer der vorerwähnten Gestaltungsvarianten mit einer Kupplungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 Anwendung finden, wodurch sich entsprechend eine Kombination der im Zusammenhang mit den entsprechenden Gestaltungsvarianten vorgenannten Vorteile erzielen lässt.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer Auswahl bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch einen Elastomerschlauch mit montiertem Verformungsabschnitt und zwei im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts eingelegten Spiralfederringen, verpresst zwischen einer Innen- und einer Außenhülse nach einer ersten Ausführungsform;
2a einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch einen dünnwandigen Elastomerschlauch eines Verformungsabschnitts in gestrecktem Zustand zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs mit Verformungsabschnitt nach einer ersten Ausführungsform;
2b einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch eine Stabilisierungseinrichtung zur Platzierung im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts für die Herstellung eines flexiblen Schlauchs mit Verformungsabschnitt nach einer ersten Ausführungsform;
2c einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch eine in Bezug auf die in 2b dargestellte alternative Stabilisierungseinrichtung zur Platzierung im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts für die Herstellung eines flexiblen Schlauchs mit Verformungsabschnitt nach einer ersten Ausführungsform;
2d einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch eine Innenhülse zur Montage in einem flexiblen Schlauch mit Verformungsabschnitt nach einer ersten Ausführungsform;
2e einen schematischen Längsschnitt durch eine Außenhülse zur Pressmontage um ein flexiblen Schlauch mit Verformungsabschnitt nach einer ersten Ausführungsform;
3 einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch einen Elastomerschlauch mit montiertem Verformungsabschnitt nach einer zweiten Ausführungsform, verpresst zwischen einer Innen- und einer Außenhülse, mit einem im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts eingebrachten Gelelement.
Die 1 und 2 beziehen sich auf eine erste Ausführungsform der Erfindung und zeigen in 1 einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch einen dickwandigen, dreilagigen Elastomerschlauch mit dünnwandigem, als Verformungsabschnitt dienendem Elastomerschlauch und zwei im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts eingelegten Spiralfederringen in montiertem Zustand, nach Verpressung zwischen einer Innen- und einer Außenhülse sowie, in den 2a bis d, die am flexiblen Schlauch montierten Einzelteile, das heißt in 2a, die Längsschnittdarstellung des dünnwandigen, als Verformungsabschnitt dienenden Elastomerschlauchs in gestreckter Anordnung, in 2b, die als Stabilisierungseinrichtung fungierende, zu einem Ring gebogene Spiralfeder, in gleicher Schnittebene dargestellt, in 2c, einen als alternative Stabilisierungseinrichtung dienenden Kunststoffformfederring, wiederum in gleicher Schnittebene dargestellt, in 2d, einen schematischen, median geführten Längsschnitt durch die im flexiblen Schlauch zu montierende Innenhülse sowie entsprechend in 2e, die um die Schlauchanordnung zu montierende und mit dieser zu verpressende Außenhülse.
In 2a ist ein dünnwandiger, einlagiger Elastomerschlauch 3 in gestrecktem Zustand zu erkennen, welcher zur Umstülpung um einen dickwandigen, mehrlagigen Elastomerschlauch 1 (in 1) und um die Stabilisierungseinrichtungen (2b bzw. 2c) vorgesehen ist. Dabei stellt die Stabilisierungseinrichtung (2b) eine zu einem Ring gebogene Spiralfeder 4 dar und Stabilisierungseinrichtung 4a (2c) ein Kunststofffederelement, welches alternativ oder zusätzlich zu der Spiralfeder 4 zum Einsatz kommen kann. Als weitere Möglichkeiten für eine Stabilisierungseinrichtung kommen beispielsweise Wellfederelemente, Kranzfederelemente, andere Formfederelemente insbesondere aus metallischen oder Polymeren oder Verbundwerkstoffen ebenso in Betracht, wie Elastomer-Vollfedern oder -Hohlfedern, oder geschlossenporige oder offenporige Schäume.
2d zeigt eine Innenhülse 10, die zum Platzieren in dem dickwandigen, mehrlagigen, flexiblen Schlauch 1 mit montiertem Verformungsabschnitt 3 vorgesehen ist und aus Metall besteht. Die Innenhülse 10 weist in ihrem zylindrischen Teil zwei in Außenrichtung und in Bezug auf den Außenumfang erhabene Sicken 11 auf, die der besseren Verankerung der Innenhülse 10 im dickwandigen, mehrlagigen Schlauch 1 wodurch sich neben erhöhtem Kraftschluss unter anderem auch aufgrund von Plastizität und Kriechverformung des polymeren Materials zusätzlich ein wirksamer Formschluss einstellt, welcher eine axiale Verschiebung der Außenhülse wirksam verhindert. Einseitig (in 2d linksseitig dargestellt) weist die Innenhülse 10 einen endständigen, nach außen weisenden flanschartig ausgeführten Kragen 12 auf, welcher etwa in Bezug auf die äußere Mantelfläche der Innenhülse 10 um die halbe Wandstärke des dickwandigen, mehrlagigen Schlauches 1 übersteht (1) und als Montageanschlag für den dickwandigen, mehrlagigen Schlauch 1, als stabilisierende Begrenzung für den Verformungsabschnitt 3, wie auch als Anschlag des fertig montierten und mit Hülsen versehenen Schlauches 1 mit Verformungsabschnitt 3 beim Einschub in eine entsprechende Kupplung dienen soll.
2e zeigt eine Außenhülse 13 aus Metall, welche zur Verpressung geeignet ist, mit zwei ebenfalls dargestellten Befestigungsnasen 14, welche dazu dienen, den mit Hülsen versehenen und endmontierten Schlauch 1 mit Verformungsabschnitt 3 in einer entsprechenden Kupplungseinrichtung zu arretieren. Weiterhin kann die Außenhülse 13 aus ihrer inneren Umfangsfläche aufragende Sicken oder andere Strukturen aufweisen (nicht dargestellt), welche die Festigkeit der Pressverbindung mit dem dickwandigen, mehrlagigen Schlauch 1 beträchtlich erhöhen. Durch eine derartige Ausbildung der Außenhülse eignet sich diese besonders für Außenhülsen mit Befestigungsabschnitten, durch welche beispielsweise das Endstück des Schlauches in einer Schlauchkupplung arretiert werden kann, da hierbei der axiale Halt der Außenhülse auf dem flexiblen Schlauch von besonderer Bedeutung ist.
1 zeigt den dickwandigen, mehrlagigen Schlauch 1 mit montiertem Verformungsabschnitt 3, welcher zwischen Innenhülse 10 und Außenhülse 13 verpresst ist in Endmontiertem Zustand. Hierbei ist zu erkennen, dass der dickwandige Schlauch 1 aus einer Außenlage 6 und einer Innenlage 8 besteht, welche beide im Wesentlichen aus Kautschukpolymeren bestehen und die dazwischen liegende Armierungsgewebelage 7 zwischen sich einschließen und dieses durchdringen. Dieser dickwandige Schlauch 1 weist einen Endbereich 2 auf, welcher am distalen oder terminalen Ende mit einem glatten, transversalen Anschnitt endet. Stirnseitig dieses Anschnitts und gegen diesen in Axialrichtung in Richtung proximal aufliegend, befinden sich zwei zu einem Ring gebogene Spiralfedern 4, welche im Längsschnitt die verlängerte Außenfläche des dickwandigen Schlauches 1 um etwa 30% der Wandstärke des dickwandigen Schlauches 1 überragen und von dem über dem dickwandigen Schlauch 1 und um die beiden Spiralfedern umgeschlagenen dünnwandigen Schlauch 3 des Verformungsabschnitts gemeinsam gegen die Stirnfläche des Schlauchanschnitts des dickwandigen Schlauches 1 gedrückt und so in Position gehalten werden.
Der Endabschnitt 2 des dickwandigen Schlauches 1 ist auf die Innenhülse 10 aufgeschoben, bis der Kragenabschnitt 12 der Innenhülse 10 in Axialrichtung den distalen Punkt des umgestülpten Verformungsabschnitts 3 berührt. Außen auf den dickwandigen Schlauch 1 aufgeschoben und, um den Endabschnitt 2 des dickwandigen Schlauches 1 platziert, befindet sich die Außenhülse 13, welche gegen die Innenhülse 10 mit dem dickwandigen Schlauch 1 verpresst ist und dabei gleichzeitig den Überlappungsbereich zwischen dem dünnwandigen Schlauch 3 des Verformungsabschnitts und dem dickwandigen Schlauch 1 fixiert und fest zusammenpresst.
Dieses Ausführungsbeispiel kann wie folgt hergestellt werden:
Das Schlauchstück des dünnwandigen Elastomerschlauches 3, welches den Verformungsabschnitt darstellt, wird über die Innenhülse 10 geschoben und über diesem Verbund in etwa mittig zwei zu einem Ring gebogene Spiralfedern 4 platziert. Diese Anordnung wird in den zu dichtenden, dickwandigen Schlauch 1 eingeschoben, bis die erste der Spiralfedern 4 am Stirnanschnittfläche des dickwandigen Schlauches 1 anliegt. Das freie Ende des dünnwandigen Elastomerschlauches 3 wird sodann über die Federn 4 und die Schlauchdecke des dickwandigen Schlauches 1 umgeschlagen, und der dickwandige Schlauch 1 bis zu dem als Anschlag dienenden Kragen 12 der Innenhülse 10 aufgeschoben. Nachfolgend wird die Außenhülse 13, welche bereits zuvor auf den dickwandigen Schlauch 1 aufgeschoben sein kann, über den Endabschnitt 2 des dickwandigen Schlauches 1 und über dem umgeschlagenen und auf dem dickwandigem Schlauch 1 aufliegenden Ende des dünnwandigen Schlauches 3 platziert und anschließend Schlauch 1 und Verformungsabschnitt 3 zusammen zwingend gegenüber der Innenhülse 10 verpresst. Ebenfalls denkbar wäre es auch, während des Verpressvorgangs von Innenhülse und Außenhülse Sicken, Durchprägungen oder andere, mit dem dickwandigenschlauch und/oder dem Verformungsabschnitt Formschluss ausbildende Strukturen in die Hülsen einzubringen. Durch eine solche Behandlung der Außenhülse lässt sich eine sehr sichere Fixierung der Außenhülse gewährleisten, weshalb sich diese besonders als Außenhülse mit Befestigungsabschnitten eignet, durch welche beispielsweise das Endstück des Schlauches in einer Schlauchkupplung arretiert werden kann, da hierbei der axiale Halt der Außenhülse auf dem flexiblen Schlauch von besonderer Bedeutung ist.
Hierbei ergibt sich ein in einer Schlauchkupplung arretierbarer Schlauchanschluss mit durch Verformungsabschnitt bzw. dünnwandigem Schlauch 3 mit innenliegenden Stabilisierungseinrichtungen, in diesem Fall Spiralfedern 4, gebildetem Dichtungsbereich, welcher in Bezug auf die Radialrichtung des dickwandigen Schlauches 1 über die Verlängerung der Außenkontur der Außenhülse übersteht, und so eine Dichtung gegenüber einem zylindrischen Aufnahmebereich einer entsprechenden Kupplungsvorrichtung (in der Abbildung nicht dargestellt) ausbildet, wodurch sich durch diese Ausrüstung des Endabschnitts 2 des dickwandigen Schlauches 1 eine in einer entsprechenden Schlauchkupplungsvorrichtung schnell und sicher arretierbare und eine zuverlässige Dichtung ausbildende Konstruktion erzielen lässt.
3 zeigt einen median geführten, schematischen Längsschnitt durch einen dicken, dreilagigen Elastomerschlauch mit montiertem, als Verformungsabschnitt dienendem dünnwandigen Elastomerschlauch nach einer zweiten Ausführungsform, verpresst zwischen einer Innen- und einer Außenhülse, mit einem im Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts eingebrachten und von diesem eingeschlossenen Gelelement. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht in wesentlichen Punkten dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass Bezugszeichen sowie wesentliche Aussagen des ersten Ausführungsbeispiels auch für das zweite Ausführungsbeispiel zutreffen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird deshalb nur auf wesentliche Unterschiede und Besonderheiten dieses zweiten Ausführungsbeispiels eingegangen.
Hierbei ist wiederum ein dickwandiger, flexibler Schlauch 1, welcher eine Außenlage 6 und eine Innenlage 8, welche beide ein Kautschukpolymer aufweisen, mit einer dazwischen eingebetteten Lage Armierungsgewebes 7 dargestellt. Distal an den stirnseitigen Anschnitt des dickwandigen Schlauches 1 anschließend befindet sich ein Gelelement 5, welches in dieser Längsschnittdarstellung in etwa eine torbogenförmige Gestalt aufweist und sich im Wesentlichen aus einem Rechteck, das die Verlängerung der Schlauchwandung des dickwandigen Schlauches 1 darstellt, mit einem in Bezug auf diesen dickwandigen Schlauch 1 außenseitig aufgesetzten Halbkreis zusammensetzt. Aufgrund dieser Formgebung weist das Gelelement 5 in Radialrichtung im Bereich maximaler Dicke in Bezug auf den dickwandigen Schlauch 1 in etwa dessen doppelte Wandstärke auf, wodurch hinsichtlich der Außenkontur des dickwandigen Schlauches 1 in dessen Außenbereich ein dicker Dichtwulst entsteht.
Um dickwandigen Schlauch 1 und Gelelement 5 umgeschlagen und der Gesamtkontur aus dickwandigem Schlauch 1 und Gelelement 5 eng folgend, befindet sich als Verformungsabschnitt der dünnwandige Elastomerschlauch 3, welcher wiederum mit dem dickwandigen Elastomerschlauch 1 fest zwischen einer Innenhülse 10 und einer Außenhülse 13 verpresst ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der dünnwandige Elastomerschlauch 3 weiter in Proximalrichtung und ist dabei in proximaler Richtung auf Seiten der Schlauchinnenwandung wie der Schlauchaußenwandung des dick wandigen Schlauches unter den jeweiligen Innen- und Außenhülsen 10 und 13 herausgeführt, um den dickwandigen Schlauch 1 in dessen Endbereich 2 zusätzlich mechanisch zu verstärken und die Kerbeinwirkung der Innen- und Außenhülsen 10 und 13 auf den dickwandigen Schlauch 1 zu minimieren.
Durch eine solche Konstruktion lässt sich als zusätzlicher Effekt eine Selbstverstärkungswirkung der Dichtung erzielen, welcher folgendermaßen erklärt werden kann: Steigt bei montiertem Schlauch 1 im Betrieb der Innendruck im dickwandigen Elastomerschlauch, so wirkt dieser Innendruck auch auf den distalen Bereich des Verformungsabschnitts mit dem innenliegenden Gelelement 5 ein, da die Dichtung gegenüber dem Kupplungselement, in dem das Schlauchende 2 des dickwandigen Schlauches 1 aufgenommen ist, durch Außenanlage des gelefüllten Verformungsabschnitts im Bereich maximaler Elevation gegenüber der Schlauchmittelachse des dickwandigen Schlauches 1 erfolgt, wodurch ein distaler Bereich des Verformungsabschnitts mit dem Schlauchlumen kommuniziert und somit dem Schlauchinnendruck exponiert ist. Aufgrund der Druckfortpflanzung steigt auch der Innendruck im Verformungsabschnitt, welcher sich auf das Gelelement 5 überträgt. Hierdurch steigt auch der Druck im Gelelement 5, wobei dieser Innendruck in Normalen-Richtung in Bezug auf die Außenfläche des Gelelements allseitig wirksam wird. Da das Gelelement 5 jedoch durch die im Wesentlichen dreiseitige Umfassung bzw. aufgrund des Schlauchinnendrucks nicht ausweichen kann, kommt es in erster Linie zu einer verstärkten Anpressung des Gelelements gegenüber dem Kontaktbereich zur Schlauchkupplung, wodurch sich automatisch die Dichtwirkung verstärkt.

Claims

Flexibler Schlauch (1), mit einem Endabschnitt (2), welcher eine erste Wandstärke aufweist, und am Endabschnitt (2) des flexiblen Schlauchs (1) ein Verformungsabschnitt (3) von in gestrecktem Zustand tubulärer Gestalt mit einer zweiten Wandstärke, welche vorzugsweise geringer ist als die erste Wandstärke, vorgesehen ist und dass dieser Verformungsabschnitt (3) zumindest abschnittsweise um den Endabschnitt (2) des flexiblen Schlauchs (1) umgestülpt ist dadurch gekennzeichnet, dass flexibler Schlauch (1) und Verformungsabschnitt (3) separat vorliegen und ein Teilabschnitt des Verformungsabschnitts (3) mit einem innenliegenden Wandungsbereich des Endabschnitts (2) und ein anderer Teilabschnitt des Verformungsabschnitts (3) mit einem außenliegenden Wandungsbereich des Endabschnitts (2) zumindest mittelbar in Verbindung steht.
Flexibler Schlauch (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Verformungsabschnitts (3) weniger als 50% der Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1) beträgt, vorzugsweise weniger als 30%.
Flexibler Schlauch (1), nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (3) im Umstülpungsbereich einen Hohlwulst ausbildet.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlwulst einen Rauminhalt von zumindest π²/16·(Innendurchmesser des flexiblen Schlauchs (1) + Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1))· (Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1))² beträgt, vorzugsweise zumindest π²/4·(Innendurchmesser des flexiblen Schlauchs (1) + Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1))·(Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1)) 2.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Verformungsabschnitts (3) im Longitudinalschnitt entlang der Mittelachse des flexiblen Schlauchs (1) vorzugsweise zumindest einen Wechsel der Krümmungsrichtung vollzieht.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Radienrichtung des flexiblen Schlauchs (1) bestimmbare Dicke des Umstülpungsbereiches von Außenwandung zu Außenwandung des umgestülpten Verformungsabschnittes (3) größer ist als die Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1).
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (3) im Umstülpungsbereich eine vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig im Umstülpungsbereich umlaufende Stabilisierungseinrichtung aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung vorzugsweise in Bezug auf den flexiblen Schlauch (1) im Wesentlichen stirnseitig angeordnet ist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung im Wesentlichen in Radialrichtung gegen eine innere oder äußere Auflagefläche vorzugsweise des flexiblen Schlauchs (1), vorzugsweise gegen eine äußere Auflagefläche, aufliegt.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Radialrichtung des flexiblen Schlauchs (1) bestimmbare Stärke der Stabilisierungseinrichtung größer ist als die Wandstärke des flexiblen Schlauchs (1).
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (3) um die Stabilisierungseinrichtung umstülpbar ist, wobei die Stabilisierungseinrichtung vorzugsweise vollständig, besonders vorzugsweise hermetisch von Verformungsabschnitt (3) und/oder flexiblen Schlauch (1) umschlossen ist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umstülpungsbereich des Verformungsabschnitts (3) eine Mehrzahl von Stabilisierungseinrichtungen aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (3) im Umstülpungsbereich weiterhin zumindest ein Ausrichtungselement für die Stabilisierungseinrichtungen aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung eine im Wesentlichen zu einem Torus geformte Schraubenfeder (4) und/oder ein radial komprimierbares Formfederelement, insbesondere ein Hohlfederelement, ein Wellfederelement oder ein Federkranzelement, vorzugsweise aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff, und/oder ein Elastomer-Federelement aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung ein hermetisch eingeschlossenes Gas, vorzugsweise ein komprimiertes Gas aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung eine Flüssigkeit, vorzugsweise ein hochviskoses Fluid, ein Mehr-Phasen-System, ein kolloidales System, besonders bevorzugt ein Gel (5) aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Verformungsabschnitts (3) zumin dest einseitig stoffschlüssig mit dem flexiblen Schlauch (1) vorzugsweise durch Verklebung oder Anvulkanisieren verbunden ist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Sperrschicht aufweist, welche vorzugsweise innenseitig angeordnet ist und vorzugsweise ein Copolymer und/oder ein halogenenenthaltendes Polymer, insbesondere ein Kautschuk-Copolymer und/oder einen halogenenenthaltenden Kautschuk, besonders bevorzugt einen Fluor-Kautschuk aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Armierungsschicht (7) vorzugsweise eine Gewebeschicht aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein mehrlagiger flexibler Schlauch ist, welcher zumindest ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplasten aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein mehrlagiger flexibler Schlauch ist, welcher zumindest eine Innenschicht (8), eine Armierungsschicht (7) und eine Außenschicht (6) aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Verformungsabschnitt (3) zumindest abschnittsweise eine Sperrschicht und/oder eine Dichtungsschicht und/oder eine Abriebschutzschicht aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (3) einen Elastomer-enthaltenden Schlauch aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dieser eine Innenhülse (10) vorzugsweise aus einem metalli schen oder polymeren Werkstoff aufweist, auf der selbiger mit dem Verformungsabschnitt (3) montierbar ist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (10) auf deren äußerer Umfangsfläche vorzugsweise zumindest eine abschnittsweise in Umfangsrichtung sich erstreckende und/oder mehrere über den Umfang verteilte Erhabung(en) und/oder Profilierungsabschnitt(e) aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (10) in einem Abschnitt, welcher bei montiertem flexiblen Schlauch (1) mit dem Verformungsabschnitt stirnseitig außerhalb in Bezug auf den flexiblen Schlauch (1) mit dem Verformungsabschnitt (3) angeordnet ist, einen zumindest abschnittsweise radial nach außen verlaufenden Abschnitt – aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dieser eine Außenumreifung, insbesondere eine Außenhülse (13) vorzugsweise aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff aufweist, die auf selbigen mit dem Verformungsabschnitt (3) aufschiebbar und vorzugsweise mit diesem verpressbar ist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (13) auf deren innerer Umfangsfläche vorzugsweise zumindest eine abschnittsweise in Umfangsrichtung sich erstreckende oder mehrere über den Umfang verteilte Erhabung(en) und/oder Profilierungsabschnitt(e) aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (13) auf deren äußerer Umfangsfläche zumindest einen Befestigungsabschnitt (14) aufweist.
Flexibler Schlauch (1), nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Verformungsabschnitts (3) mit dem flexiblen Schlauch (1) zwischen Innenhülse (10) und Außenhülse (13) verpresst ist.