DE102007026805A1

DE102007026805A1 - Mediendichtes Bauteil, insbesondere Entlüftungsrohr, umfassend mindestens ein Metallteil und mindestens ein Kunststoffteil

Info

Publication number: DE102007026805A1
Application number: DE102007026805A
Authority: DE
Inventors: Horst ZÄNGERLE; Thomas Schürfeld; Anja Gottschalk
Original assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Current assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2027-06-07
Also published as: DE102007026805B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Bauteil, enthaltend mindestens ein Metallteil mit einer Außenwand, umfassend mindestens eine umlaufende Wandungsfläche, und mindestens ein Kunststoffteil, das die Wandungsfläche mindestens abschnittsweise vollumfänglich umgibt, wobei zwischen mindestens einem Metallteil und mindestens einem Kunststoffteil mindestens ein Mehrschichtlaminat angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorzugsweise mediendichtes Bauteil, enthaltend mindestens ein Metallteil mit einer Außenwand, umfassend mindestens eine umlaufende Wandungsfläche, und mindestens ein Kunststoffteil, das diese Wandungsfläche zumindest abschnittsweise vollumfänglich umgibt. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile sowie deren Verwendung als Entlüftungsrohre zur Entlüftung des Kurbelgehäuses von Verbrennungsmotoren.
Bei mit Kunststoff umspritzten Metallteilen, die durch die Umspritzung mediendicht, z. B. wasserdicht, werden sollen, aber auch z. B. bei umspritzten Elektrokontakten besteht das Problem, dass durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Materialien im Betriebstemperaturbereich Spalte zwischen Metallteil und Kunststoffumspritzung und somit Undichtigkeiten entstehen, obwohl der Kunststoff auf dem Metallteil aufgeschrumpft ist. Diese Spalte reichen in der Regel bereits aus, um den Eintritt eines Mediums, wie beispielsweise Wasser, Öl, Bremsflüssigkeit, basische, ätzende und/oder fluide organische Stoffe, insbesondere Frostschutz- und/oder Reinigungsmittel, beinhaltende Flüssigkeiten, Kraftstoff, Verbrennungsrückstände oder dergleichen zu ermöglichen.
Im konkreten Fall eines Entlüftungsrohres zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors haben solche Undichtigkeiten bereits zu Kurzschlüssen bis hin zu kompletten Kabelbränden geführt. Derartige Entlüftungsrohre bestehen üblicherweise aus einem Kupferrohr und einer Kunststoffumspritzung, zwischen die Öl, Wasser und Verbrennungsrückstände, wie schwefelhaltige Substanzen, durch Kapillarwirkung eindringen können. Dadurch können Kriechströme fließen, die zu Kurzschlüssen bzw. Widerstandsreduzierungen bei üblicherweise vorhandenen Heizelementen in Form von PTC (positive temperature coefficient)-Widerständen führen.
Zur Lösung der vorangehend dargestellten Schwierigkeiten wird in der EP 1 505 135 A1 eine Haftschicht vorgeschlagen, die zwischen dem metallischen Bauteil und einer Umhüllungsschicht aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen angeordnet ist. Diese Haftschicht kann beispielsweise aus einem in Wasser und/oder Alkohol lösbaren Polyamid-Mischpolymerisat, einer Klebstoffschicht, einem Schmelzklebstoff auf Polyolefinbasis, einem Kleberharz auf Isocyanatbasis oder einem Kunstharz ausgebildet sein. Besonders bevorzugt wird auf Polyamid-Mischpolymerisate aus alkoholischen Lösungen zurückgegriffen. Hierbei bringt man die Haftschicht vorzugsweise in flüssiger Form auf die Wandungsfläche des Metallbauteils auf. Auf diese Weise sollen sich Bauteile mit verbesserten Dichtungseigenschaften erhalten lassen, die sich durch eine erhöhte Betriebssicherheit und verlängerte Standzeiten auszeichnen.
Gemäß der EP 1 209 40 6047 A2 lassen sich die vorangehend geschilderten Undichtigkeitsprobleme dadurch beheben, dass man zwischen dem Metallteil und der Kunststoffummantelung eine Schicht aus elastischem Material vorsieht.
Ein Verbundbauteil mit einer metallischen Schicht und einer Kunststoffschicht ist gemäß der DE 103 26 995 A1 dann besonders dicht und langlebig, wenn zwischen der Kunststoffschicht und der Metallschicht eine Zwischenschicht ausgebildet ist, die mit der Kunststoffschicht im Verbund vorliegt. Bevorzugt handelt es sich hierbei um Mehrkomponentenverbundmaterialien. Beispielsweise wird das Zwischenschichtmaterial zunächst auf die metallische Schicht aufgespritzt, um sodann mit dem Material der äußeren Kunststoffschicht unter Ausbildung eines Verbundmaterials umspritzt zu werden.
Die vorangehend beschriebenen Verbundsysteme sind noch stets insbesondere im Hinblick auf die Mediendichtheit im Dauerbetrieb mit Nachteilen behaftet. Insbesondere für Einsatzbedingungen, wie sie im Motorbereich von Lastkraftwagen zu finden sind, mit sehr ausgeprägten mechanischen und thermischen Belastungen im Dauerzustand haben sich die vorangehend beschriebenen Verbundsysteme noch stets nicht immer als zufriedenstellend erwiesen.
Demgemäß lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauteil aus Metall und Kunststoffteilen zur Verfügung zu stellen, das nicht mit den vorangehend beschriebenen Nachteilen behaftet ist und das sich insbesondere durch eine ausgeprägte Mediendichtheit auch unter extremen thermischen und mechanischen Bedingungen im Dauerbetrieb auszeichnet.
Demgemäß wurde ein Verbundbauteil gefunden, enthaltend mindestens ein Metallteil mit einer Außenwand, umfassend mindestens eine umlaufende Wandungsfläche, und mindestens ein Kunststoffteil, das die Wandungsfläche mindestens abschnittsweise vollumfänglich umgibt, wobei zwischen mindestens einem Metallteil und mindestens einem Kunststoffteil mindestens ein Mehrschichtlaminat angeordnet ist. Bevorzugt ist das Mehrschichtlaminat in dem Bereich angeordnet, in dem das Kunststoffteil das Metallteil vollumfänglich umgibt. Der Verbund aus Metallteil, Mehrschichtlaminat und Kunststoffteil liefert die gewünschte Mediendichtheit. Das erfindungsgemäße Bauteil kann demgemäß auch als Verbundbauteil bezeichnet werden. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteils liegt das Mehrschichtlaminat entlang eines bestimmten Abschnitts des Metallteils vor bzw. dicht an diesem an und wird von dem Kunststoffteil, insbesondere vollumfänglich, zumindest abschnittsweise überdeckt. Die Verwendung eines Mehrschichtlaminates gestattet es, optimale Verbundeigenschaften zwischen einerseits Mehrschichtlaminat und Metall und andererseits Mehrschichtlaminat und Kunststoffteil herzustellen, um so einen festen und dichten, insbesondere mediendichten, Verschluss herzustellen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass beispielsweise aggressive flüssige Medien auch bei permanentem Kontakt nicht in das Bauteil eindringen.
Das Metallteil kann dabei aus einem Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium, oder einer Metallegierung aufgebaut sein. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Rohr oder einen Bestandteil hiervon handeln. Ferner können geeignete Metallteile aus Stahl, Edelstahl, Eisen, Nickel, Zinn, Zink oder Legierungen sämtlicher vorangehend genannten Metalle aufgebaut sein.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass das Kunststoffteil aus einem thermoplastischen und/oder einem duroplastischen Material aufgebaut ist.
Als thermoplastische Polymere kommen beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Polyvinychlorid, Polysulfone, Polyetherketone, Polyester, Polycycloolefine, Polyarcylate und Poly methacrylate, Polyamide, Polycarbonat, Polyurethane, Polyacetale, z. B. POM, Polybutylenterephthalate, Polystyrole, Polyphenylenether und Styrolcopolymere, wie ABS, ASA und SAN, gegebenenfalls in faserverstärkter bzw. füllstoffhaltiger Form und/oder schlagzähmodifizierter Form, in Betracht. Die vorangehend genannten thermoplastischen Polymere, auch in faserverstärkter bzw. füllstoffhaltiger Form, sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und kommerziell erhältlich. Besonders bevorzugt wird für das Kunststoffteil auf, insbesondere füllstoff- und/oder faserhaltige, Polyamide und Polyolefine wie Polyethylen und insbesondere Polypropylen zurückgegriffen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst die Bezeichnung Polypropylen sowohl Homo- als auch Copolymere des Propylens. Für die Herstellung von beispielsweise Polypropylen kann sowohl auf Ziegler-Natta-Katalysatorsysteme als auch auf solche auf der Basis von Metallocenverbindungen zurückgegriffen werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform können auch geschäumte, gegebenenfalls füll- und/oder faserverstärkte, Thermoplaste zum Einsatz kommen. Die Herstellung geschäumter Thermoplasten ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Exemplarisch sei auf die DE 1 669 733 OS sowie die DE 698 23 091 D2 verwiesen.
Als duroplastische Polymere kommen beispielsweise solche in Betracht, die durch Polykonsensation von Formaldehyd-Formmassen, z. B. Harnstoff-Formaldehyd, erhalten werden. Ferner geeignet sind ungesättigte Polyesterharze, Epoxidharze, Phenolharze, Aminoplastharze, Polyurethanharze, Melaminharze, beispielsweise Melamin-Phenolharz-, Melamin-Polyesterharz- und Melamin-Formaldehyd-Formstoffe, Siliconharze und Vinylesterharze, beispielsweise Phenylacrylatharze und Vinylesterurethane. Selbstverständlich können auch füll- und/oder faserverstärkte duroplastische Polymere zum Einsatz kommen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann ebenfalls auf geschäumte, gegebenenfalls füll- und/oder faserverstärkte, duroplastische Polymere zurückgegriffen werden. Für die Herstellung geschäumter duroplastischer Polymere kann auf bekannte Verfahren zurückgegriffen werden. Die Herstellung erfolgt beispielsweise in Gegenwart von physikalischen oder chemischen Treibmitteln.
Bei dem erfindungsgemäßen Bauteil liegt das Kunststoffteil vorzugsweise als spritzgegossenes Kunststoffteil vor. Hierbei wird das Metallteil und insbesondere auch das auf diesem Metallteil aufliegende oder dieses umgebende Mehrschichtlaminat zumindest in Teilen, insbesondere vollständig, beispielsweise über eine Spritzgießeinheit in einem Spritzgießwerkzeug, mit dem schmelzflüssig vorliegenden Kunststoff umspritzt und anschließend ausgekühlt.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Kunststoffteils aus einem, insbesondere füllstoff- und/oder faserverstärkten, Polyamid erwiesen.
Eine Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung sieht ferner vor, dass das Metallteil zumindest bereichsweise mindestens eine Schutzschicht aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine hitzegehärtete Schicht handeln. Als Materialien hierfür kommen unter anderen Acrylharze, Phenolharze, Melaminharze und Harnstoffharze, beispielsweise in Form eines mit diesem Material getränkten Papiers, das durch Druck- und Hitzeeinwirkung während der Herstellung des Schichtverbundsmaterials vernetzt wird, in Betracht. Für die erfindungsgemäße Anwendung kann die Schutzschicht ohne weiteres sehr selektiv und damit materialsparend aufgebracht werden.
Insbesondere um die Anbindung zwischen dem Kunststoffteil und der Metallschicht zu erhöhen, kann zwischen diesen oder zwischen der Schutzschicht und dem Kunststoffteil eine Haftschicht als Zwischenlage vorgesehen sein. Als Materialen für diese Haftschicht kommen z. B. die bereits vorangehend beschriebenen thermoplastischen Polymere in Frage. Besonders bevorzugt sind Polypropylen, Polyethylen, Styrolcopolymere, Polyoxymethylen und Polybutylenterephthalat.
Besonders vorteilhafte Bauteile werden dadurch erhalten, dass das Mehrschichtlaminat mindestens eine Trägerschicht aus einem thermoplastischen Polymeren, mindestens eine darauf angeordnete Zwischenlage aus einem thermoplastischen Polymeren und mindestens eine auf der Zwischenlage angeordnete hitzegehärtete Schicht umfasst. Derartige Mehrschichtlaminate sind beispielsweise aus der EP 1 318 907 B1 bekannt.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zwischen der Trägerschicht und der Zwischenlage eine Harzschicht A, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 20%, und/oder zwischen der Zwischenlage und der hitzegehärteten Schicht mindestens eine Harzschicht C, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 60%, und/oder zwischen der Zwischenlage und der Harzschicht C noch eine auf der Zwischenlage angeordnete Harzschicht B, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 20%, und/oder auf der Harzschicht B noch mindestens eine Dekorschicht, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, aufgebracht ist bzw. sind.
Ferner sind solche Bauteile bevorzugt, bei denen die Deckschicht einen thermoplastischen Kunststoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonaten, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymeren, Polybutylenterephthalaten, Polyester und Polyamiden sowie Derivaten und Mischungen der vorgenannten Materialien, gegebenenfalls auch in schlagzähmodifizierter und/oder füllstoffhaltiger Form.
Bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich auch dadurch aus, dass die Trägerschicht thermoplastische Polymere umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polysulfonen, Polyetherketonen, Polyester, Polycycloolefinen, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyacetalen, insbesondere Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalaten, Polystyrol und Styrol-Copolymeren sowie deren Mischungen und Derivaten, gegebenenfalls auch in schlagzähmodifizierter und/oder füllstoffhaltiger Form.
Erfindungsgemäße Bauteile sind in solchen Ausführungsformen besonders vorteilhaft, bei denen das Mehrschichtlaminat die Wandungsfläche des Metallteils an mindestens zwei beabstandet voneinander vorliegenden Abschnitten jeweils vollumfänglich umgibt. Selbstverständlich sind auch solche erfindungsgemäßen Bauteile umfasst, bei denen nur ein einziger Abschnitt eines Mehrschichtlaminats zwischen Metallteil und Kunststoffteil vorliegt. Beispielsweise können auf diese Weise Steckverbindungen, z. B. Stecker oder Steckkontakte, mediendicht abgedichtet werden. Alternativ können auch Bauteile vorgesehen sein, bei denen drei, vier oder mehr beabstandete Mehrschichtlaminatabschnitte zwischen Metall- und Kunststoffteil vorliegen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Mehrschichtlaminat eine Vorspannung auf dem Metallteil aufweist und/oder an dem Metallteil anhaftet, beispielsweise über eine zwischen Mehrschichtlamminat und Metallteil vorliegende Haftschicht. Alternativ oder zusätzlich kann die innere Schicht des Mehrschichtlaminats eine Haftschicht umfassen oder darstellen. Die Haftung über die genannten Haftschichten an das Metallteil kann z. B. mittels Wärmebehandlung bewirkt werden.
Ferner können diese Bauteile derart gestaltet sein, dass das Metallteil zumindest im Bereich mindestens eines Abschnitts eines Mehrschichtlaminats eine Oberflächenstruktur, insbesondere in Form zumindest einer Nut, zur zumindest teilweisen Aufnahme des Mehrschichtlaminats aufweist.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Mehrschichtlaminat die Form eines Schlauchs, Rings, Zylinders und/oder eines an den Querschnitt und/oder die Oberflächenform des Metallteils angepassten Körpers aufweist und/oder auf der dem Metallteil abgewandten und/oder zugewandten Seite eine Oberflächenstruktur aufweist.
Das Metallteil stellt vorzugsweise ein Rohr, insbesondere ein Entlüftungsrohr dar, vorzugsweise ein Entlüftungsrohr zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors bzw. eines Abschnitts hiervon. Dieses Entlüftungsrohr bzw. dieser Abschnitt bestehen vorteilhafterweise in Wirkverbindung mit mindestens einem Heizelement. Hierbei kann es sich z. B. um einen PTC-Widerstand oder um einen beliebigen Steckkontakt handeln. Demgemäß kommt das erfindungsgemäße Bauteil aus Metall- und Kunststoffteil mit dazwischen angeordnetem Mehrschichtlaminat als bzw. für Kontaktabdichtungen jedweder Art und Größe in Frage.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird des weiteren gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils, umfassend die folgenden Schritte:

a) Zurverfügungstellung mindestens eines Metallteils mit einer Außenwand,
b) Aufbringen mindestens eines das Metallteil zumindest abschnittsweise umgebenden Mehrschichtlaminats auf die Wandungsfläche des Metallteils und
c) Umspritzen des Metallteils mit einem, insbesondere thermoplastischen und/oder duroplastischen, Kunststoff zumindest bereichsweise in dem Bereich des Mehrschichtlaminats.

Bei diesem Verfahren wird das Metallteil vorzugsweise mit einem, insbesondere füllstoff- und/oder faserhaltigen, thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, umspritzt.
Geeignete Füllstoffe umfassen z. B. Bariumsulfat, Magnesiumhydroxid, Talkum, Flachs, Glas, z. B. Glaskugeln, Kreide und Mischungen hiervon. Selbstverständlich kann das Kunststoffmaterial auch weitere Zusatzstoffe wie Licht-, UV- und Wärmestabilisatoren, Pigmente, Ruße, Gleitmittel, Flammschutzmittel und/oder Treibmittel enthalten.
Geeignete Fasern umfassen z. B. Natur-, Aramid-, Kohle- oder synthetische Fasern oder deren Mischungen. Geeignete Naturfasern stellen z. B. Baumwoll-, Woll-, Seiden-, Leinen-, Sisal-, Hanf-, Ramie-, Flachs- und Jutefasern oder deren Mischungen dar. Unter den geeigneten synthetischen Fasermaterialien seien exemplarisch Acetat-, Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Polyvinylalkohol- und Polyurethanfasern und deren Mischungen genannt. Selbstverständlich können auch Bi- oder Trikomponentenfasern eingesetzt werden. Unter den Polyesterfasern sei die Polyethylentherephthalatfaser hervorgehoben. Alternativ oder zusätzlich können auch Glasfasern, z. B. in Form von Kurz- und/oder Langfasern und/oder Endlosfasern, in den Kunststoffteilen eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Anordnung eines Mehrschichtlaminats zwischen dem Metallteil und der Kunststoffumspritzung ein dauerhaft mediendichtes Verbundbauteil gewährleitstet wird. Von Vorteil ist ferner, dass sich das erfindungsgemäße Bauteil mit herkömmlichen Produktionswerkzeugen herstellen lässt. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass es nicht mehr erforderlich ist, Nuten in dem Metall- und/oder Kunststoffteil vorzusehen, um zur Erlangung hinreichender Mediendichtheit darin z. B. einen O-Ring einlegen zu können. Folglich entfällt bei Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteile mindestens ein zusätzlicher Verfahrensschritt bei deren Herstellung gegenüber bekannten Systemen. Auch gelangt man regelmäßig mit weniger Einzelbauteilen zu der gewünschten Mediendichtheit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:
1 eine Schnittansicht eines Entlüftungsrohres mit beabstandeten mediendichten Abdichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linien II-II von 1 und
3 eine schematische Frontansicht eines erfindungsgemäßen Steckkontakts.
1 zeigt ein Entlüftungsrohr 10 zur Entlüftung eines nicht dargestellten Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors in Längsschnittansicht. Das Entlüftungsrohr 10 umfasst ein Me tallteil in Form eines Kupferrohrs 12 mit einer abgeplatteten Seite 14 (siehe 2), an der ein scheibenförmiger PTC-Widerstand 16 als Heizelement anliegt. Des weiteren sind ein erster Steckeranschluss 18 und ein zweiter Steckeranschluss (nicht abgebildet) (s. a. 2) vorgesehen, wobei der erste Steckeranschluss 18 über ein erstes Kontaktstück 22 mit dem Kupferrohr direkt in Verbindung steht und der zweite Steckeranschluss 20 über ein zweites Kontaktstück 24 mit dem PTC-Widerstand 16 direkt in Verbindung steht. Ein erster Abschnitt 28 des Mehrschichtlaminats 26 liegt vollumfänglich auf der Wandungsfläche des Kupferrohrs 12 auf. Ein zweiter Abschnitt 30 des Mehrschichtlaminats 26 ist beabstandet von dem ersten Abschnitt 28 ebenfalls vollumfänglich auf der Wandung des Kupferrohrs 12 aufgebracht worden. Die ersten und zweiten Mehrschichtlaminatabschnitte 28 und 30 sind in der Weise angeordnet, dass zwischen diesen das erste Kontaktstück 22 und der PTC-Widerstand 16 vorliegen. Das Metallrohr 10 einschließlich der Mehrschichtlaminatabschnitte 28 und 30 sind vollumfänglich mit einem Kunststoff 32, insbesondere füllstoffhaltigem Polyamid, umspritzt. Auf diese Weise ist der zwischen den Mehrschichtlaminatabschnitten 28 und 30 vorliegende Bereich zuverlässig mediendicht abgeschottet.
Selbstverständlich kann in einer weiteren Ausführungsform ebenfalls vorgesehen sein, dass das Mehrschichtlaminat 26 in Form eines Schlauches vorliegt und über die gesamte oder einen wesentlichen Teil der Wandungsfläche des Metallrohrs 10 aufgezogen oder aufgebracht worden ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind für die ersten und zweiten Steckeranschlüsse 18 und 20 Schlitze bzw. Durchlässe in dem Mehrschichtlaminat vorzusehen (nicht abgebildet).
3 zeigt in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Bauteil in Form eines Steckeranschlusses 34. Ein einziger Abschnitt 38 des Mehrschichtlaminats 36 umgibt hierbei mediendicht ein Metallteil 40. Das Metallteil 40 und das Mehrschichtlaminat 36 sind mit einem thermoplastischen Kunststoff umspritzt worden.
In den dargestellten Ausführungsformen stellt das Mehrschichtlaminat aufgrund seiner Affinität einerseits zum Metallteil einen mediendichten Abschluss zwischen Mehrschichtlaminat und Metallteil her und andererseits aufgrund der Affinität der äußeren Schicht des Mehrschichtlaminats mit dem Kunststoffmaterial ebenfalls einen mediendichten Abschluss zwischen Mehrschichtlaminat und Kunststoffteil her, sodass im Ganzen ein mediendichtes Bauteil resultiert.
Die in der voranstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

10: Entlüftungsrohr
16: PTC-Widerstand
18: erster Steckeranschluß
22: erstes Kontaktstück
24: zweites Kontaktstück
26: Mehrschichtlaminat
28: erster Abschnitt des Mehrschichtlaminats
30: zweiter Abschnitt des Mehrschichtlaminats
32: Kunststoffumspritzung
34: Kontaktanschluss
36: Mehrschichtlaminat
38: Mehrschichtlaminatabschnitt
40: Metallkontakt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1505135 A1 [0004]
- EP 1209406047 A2 [0005]
- DE 10326995 A1 [0006]
- DE 1669733 A [0013]
- DE 69823091 D2 [0013]
- EP 1318907 B1 [0020]

Claims

Kombiniertes Bauteil, enthaltend mindestens ein Metallteil mit einer Außenwand, umfassend mindestens eine umlaufende Wandungsfläche, und mindestens ein Kunststoffteil, das die Wandungsfläche mindestens abschnittsweise vollumfänglich umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einem Metallteil und mindestens einem Kunststoffteil mindestens ein Mehrschichtlaminat angeordnet ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil aus einem Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium, oder einer Metalllegierung aufgebaut ist.
Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil aus einem thermoplastischen und/oder einem duroplastischen Material aufgebaut ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil ein das Metallteil und/oder das Mehrschichtlaminat umgebendes spritzgegossenes Kunststoffteil darstellt.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil aus einem, insbesondere füllstoffverstärkten, Polyamid aufgebaut ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtlaminat mindestens eine Trägerschicht aus einem thermoplastischen Polymeren, mindestens eine darauf angeordnete Zwischenlage aus einem thermoplastischen Polymeren und mindestens eine auf der Zwischenlage angeordnete hitzegehärtete Schicht umfasst.
Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerschicht und der Zwischenlage eine Harzschicht A, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 20%, und/oder zwischen der Zwischenlage und der hitzegehärteten Schicht mindestens eine Harzschicht C, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 60%, und/oder zwischen der Zwischenlage und der Harzschicht C noch eine auf der Zwischenlage angeordnete Harzschicht B, insbesondere mit einem Aushärtungsgrad von mindestens 20%, und/oder auf der Harzschicht B noch mindestens eine Dekorschicht, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, aufgebracht ist bzw. sind.
Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht einen thermoplastischen Kunststoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonaten, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymeren, Polybutylenterephthalaten, Polyester und Polyamiden sowie Derivaten und Mischungen der vorgenannten Materialien, gegebenenfalls auch in schlagzähmodifizierter und/oder füllstoffhaltiger Form.
Bauteil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht thermoplastische Polymere umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polysulfonen, Polyetherketonen, Polyester, Polycycloolefinen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyacetalen, insbesondere Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalaten, Polystyrol und Styrol-Copolymeren sowie deren Mischungen und Derivaten, gegebenenfalls auch in schlagzähmodifizierter und/oder füllstoffhaltiger Form.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtlaminat die Wandungsfläche des Metallteils an mindestens zwei beabstandet voneinander vorliegenden Abschnitten jeweils vollumfänglich umgibt.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtlaminat eine Vorspannung auf dem Metallteil aufweist und/oder an dem Metallteil, vorzugsweise über mindestens eine Haftschicht, haftend befestigt ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtlaminat die Form eines Schlauchs, Rings, Zylinders und/oder eines an den Querschnitt und/oder die Oberflächenform des Metallteils angepassten Körpers aufweist und/oder auf der dem Metallteil abgewandten und/oder zugewandten Seite eine Oberflächenstruktur aufweist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil ein Rohr, insbesondere ein Entlüftungsrohr, oder eine Kontaktverbindung, insbesondere einen Stecker, oder einen Bestandteil hiervon darstellt.
Bauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil ein Entlüftungsrohr zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors bzw. einen Abschnitt desselben darstellt.
Bauteil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsrohr bzw. der Abschnitt desselben mit zumindest einem Heizelement in Wirkverbindung steht.
Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest ein Heizelement einen PTC-Widerstand darstellt.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend die folgende Schritte: a) Zurverfügungstellung mindestens eines Metallteils mit einer Außenwand, b) Aufbringen mindestens eines das Metallteil zumindest abschnittsweise umgebenden Mehrschichtlaminats auf die Wandungsfläche des Metallteils und c) Umspritzen des Metallteils mit einem, insbesondere thermoplastischen und/oder duroplastischen, Kunststoff zumindest bereichsweise in dem Bereich des Mehrschichtlaminats.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil ein Rohr, insbesondere ein Entlüftungsrohr, darstellt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass für das Umspritzen des Metallteils auf einen, insbesondere füllstoffhaltigen, thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, zurückgegriffen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Umspritzen eingesetzte thermoplastische Kunststoff füllstoffverstärktes Polyamid darstellt.
Verwendung des Bauteils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 als Entlüftungsrohr zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors oder als Bestandteil desselben.