DE102012020338B4 - Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren - Google Patents

Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102012020338B4
DE102012020338B4 DE102012020338.1A DE102012020338A DE102012020338B4 DE 102012020338 B4 DE102012020338 B4 DE 102012020338B4 DE 102012020338 A DE102012020338 A DE 102012020338A DE 102012020338 B4 DE102012020338 B4 DE 102012020338B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blow molding
fiber material
connecting hose
combustion engine
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102012020338.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012020338A1 (de
Inventor
Matthias Willecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moldtecs 01 2022 GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Priority to DE102012020338.1A priority Critical patent/DE102012020338B4/de
Publication of DE102012020338A1 publication Critical patent/DE102012020338A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012020338B4 publication Critical patent/DE102012020338B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10137Flexible ducts, e.g. bellows or hoses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314Materials for intake systems
    • F02M35/10321Plastics; Composites; Rubbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1034Manufacturing and assembling intake systems
    • F02M35/10347Moulding, casting or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/153Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems for flexible pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/26Lining or sheathing of internal surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00Producing tubular articles
    • B29D23/001Pipes; Pipe joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

Verbindungsschlauch (37) zum Leiten von Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft für einen Verbrennungsmotor (46) oder eine Verdichtereinrichtung (51), mit einem Blasformteil (13), einem in das Blasformteil (13) zumindest teilweise integrierten Fasermaterial (7) und einem thermischen Isolationsmaterial (16), welches das Blasformteil (13) innenseitig auskleidet und Silikon und/oder Kautschuk, insbesondere einen Silikonkautschuk, aufweist, wobei ein Teil der oder sämtliche Fasern des Fasermaterials (7) jeweils an ihrem Umfang gänzlich von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und/oder ein Teil oder sämtliche Fasern jeweils an ihrem Umfang nur teilweise von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und im Übrigen aus diesem herausragen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsschlauch, eine Anordnung und ein Verfahren.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, komplexe Hohlkörpergeometrien, wie sie beispielsweise bei Roh-, Rein-, Lade- und Abluftschläuchen in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen, in einem Extrusionsblasformverfahren herzustellen. Dabei wird ein heißer, thermoplastischer, schlauchförmiger Vorformling in einer gekühlten Werkzeugkavität eines entsprechenden Blaswerkzeugs mit Druckluft aufgeblasen, um auf diese Weise die Kontur der herzustellenden Verbindungsschläuche einschließlich etwaiger Faltenbälge abzuformen.
  • Aus der DE 10 2006 054 268 A1 ist ein rohrfömiges Formteil bekannt mit einer Wandung, die einen Verbund umfasst aus einer Kunststoffschicht aus einem Flourpolymermaterial enthaltenden Material und einer Verstärkungsschicht.
  • Aus der US 5 548 093 A ist ein akustisch wirksamer Schlauch bekannt, bestehend aus einem hohlen zylindrischen Schallabsorptionselement aus weichem Schaummaterial mit einem darin angeordneten Kunststoffnetz und/oder einem Spiraldraht und eine rohrförmige Isolationsschicht aus weichem Gummi in Form eines Balges.
  • Die so hergestellten Verbindungsschläuche weisen jedoch nicht gleichzeitig die gewünschte Elastizität, Temperaturdauerbeständigkeit sowie Druckstabilität auf. Insbesondere erfüllen die so hergestellten Verbindungsschläuche nicht oder nur in unzureichendem Maße die Anforderungen, welche für einen Einsatz derselben zur Verbindung beispielsweise eines Turboladers mit einem Ladeluftkühler eines Verbrennungsmotors bestehen. Denn bei einer derartigen Anwendung können aufgrund der sehr hohen Kompression der Ladeluft Überdrücke von bis zu 3 bar und Temperaturen von bis zu 230°C auftreten. Gleichzeitig muss der entsprechende Verbindungsschlauch zwischen dem Turbolader und dem Ladeluftkühler Relativbewegungen in allen drei Raumrichtungen von bis zu +/–15 mm ausgleichen, weshalb eine hohe Elastizität – so beispielsweise ein E-Modul bei Raumtemperatur von ca. 150 MPa – erforderlich ist.
  • Teilweise ist man daher dazu übergegangen, die Verbindungsschläuche aus Abschnitten herzustellen, welche unterschiedliche Werkstoffe aufweisen. Beispielsweise werden harte, glasfasergefüllte Polyamide mit entsprechender Temperaturbeständigkeit mit elastischen, temperaturbeständigen Gummifaltenbälgen zu einem Gesamtbauteil kombiniert.
  • Gemäß einer weiteren Lösung werden Hochtemperatur-Gummifaltenbälge mit eingelegtem Fasermaterial verwendet. Deren Herstellung erfolgt jedoch in einem teuren Kalender-Vulkanisationsverfahren. Zur Gewährleistung der Druckstabilität werden an geeigneten Stellen Kunststoff- oder Metallringe eingebracht.
  • Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die bislang bekannten Ansätze nicht oder in nur unzureichendem Maße die vorstehenden Anforderungen an Verbindungsschläuche in bestimmten Anwendungsbereichen erfüllen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe, einen verbesserten Verbindungsschlauch, eine verbesserte Anordnung sowie ein verbessertes Verfahren zur Verfügung zu stellen.
  • Demgemäß wird ein Verbindungsschlauch zum Leiten von insbesondere Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft für einen Verbrennungsmotor oder eine Verdichtereinrichtung bereitgestellt. Der Verbindungsschlauch umfasst ein Blasformteil, ein in das Blasformteil zumindest teilweise integriertes Fasermaterial und ein thermisches Isolationsmaterial. Das Isolationsmaterial kleidet das Blasformteil innenseitig aus.
  • Während das Blasformteil einfach herzustellen ist und Wandstärken gewährleistet, welche eine ausreichende Flexibilität des Verbindungsschlauchs schaffen, sorgt das Fasermaterial für die gewünschte Überdruckstabilität. Das thermische Isolationsmaterial schirmt wiederum das Fasermaterial sowie das Blasformteil von der geführten Heißluft ab, so dass diese keinen Schaden nehmen. Damit wird die gewünschte Temperaturbeständigkeit des Verbindungsschlauchs erzielt.
  • „Integriert” meint, dass das Fasermaterial mit einem Teil seiner oder sämtlichen Fasern in dem Blasformteil angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind ein Teil der oder sämtliche Fasern jeweils an ihrem Umfang gänzlich von dem Blasformteil umschlossen, wobei zusätzlich oder alternativ ein Teil oder sämtliche Fasern jeweils an ihrem Umfang nur teilweise von dem Blasformteil umschlossen sind und im Übrigen aus diesem herausragen.
  • Bevorzugt weist die thermoplastische Grundmatrix des Verbindungsschlauchs einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von zwischen 80 und 220 MPa, bevorzugt zwischen 100 und 200 MPa und weiter bevorzugt zwischen 140 und 160 MPa auf. Zusätzlich oder alternativ ist der Verbindungsschlauch bzw. die ihn ausbildenden Komponenten temperaturbeständig in einem Temperaturbereich größer 150°C, bevorzugt größer 180°C, und weiter bevorzugt größer 200°C. Zusätzlich oder alternativ ist der Verbindungsschlauch druckstabil gegenüber einem Überdruck (Innendruck) in einem Bereich zwischen 1 und 3 bar, bevorzugt zwischen 1,3 und 1,8 bar und noch weiter bevorzugt zwischen 1,45 und 1,55 bar.
  • Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich beispielsweise um einen Diesel- oder Benzinmotor handeln. Als Verdichtereinrichtung kommt ein Turbolader oder ein Kompressor insbesondere in Frage. Der Verbindungsschlauch könnte auch anstelle von Luft ein anderes Gas oder ein sonstige Fluid, also auch eine Flüssigkeit, leiten.
  • Das Blasformteil ist durch ein Blasformverfahren beispielsweise durch ein Extrusionsblasformverfahren hergestellt.
  • Erfindungsgemäß weist das Isolationsmaterial Silikon und/oder Kautschuk auf. Weiterhin kann das Isolationsmaterial einen Silikonkautschuk aufweisen. Das Isolationsmaterial kann vollständig oder teilweise aus dem Silikon, Kautschuk oder Silikonkautschuk bestehen. Bei dem Silikonkautschuk kann es sich um einen kaltvernetzenden oder heißvernetzenden Silikonkautschuk handeln. Das Isolationsmaterial kann mit dem Blasformteil innenseitig eine form- und/oder stoffschlüssige Verbindung eingehen. Soll eine Stoffschlüssigkeit gewährleistet werden, wird bevorzugt ein Haftvermittler innenseitig auf das Blasformteil aufgetragen und das Isolationsmaterial hiernach appliziert.
  • In Ausführungsformen ist das Fasermaterial als Gelege, Gewebe oder Geflecht ausgebildet. Die entsprechenden Fasern können dabei derart orientiert sein, dass sie einen zu erwartenden Kraftfluss bestmöglich aufnehmen.
  • In Ausführungsformen ist das Fasermaterial als Faserstrumpf ausgebildet. Der Faserstrumpf ist an seinen gegenüberliegenden Enden bevorzugt offen ausgebildet, so dass er die gewünschte Schlauchgeometrie bereits aufweist. Der Faserstrumpf kann über einen Formkern gezogen werden. Der Formkern kann dabei eine gewünschte Geometrie, beispielsweise eine Faltenbalggeometrie, aufweisen. In einem Aushärteprozess, in welchem das Fasermaterial insbesondere unter Verwendung eines Binders ausgehärtet wird, nimmt so das Fasermaterial, insbesondere der Faserstrumpf, die gewünschte Geometrie dauerhaft an. Als Formkern kann beispielsweise eine Silikonform verwendet werden. Die Silikonform kann durch Injektion in ein entsprechendes Werkzeug, insbesondere aus Aluminium, hergestellt werden. Bevorzugt wird ein Hochtemperatursilikon verwendet.
  • In Ausführungsformen weist das Fasermaterial Glas- und/oder Metallfasern auf. Auch die Verwendung von Kohlenstofffasern ist denkbar.
  • In Ausführungsformen weist das Fasermaterial einen Binder, beispielsweise Polyamid, auf. Der Binder legt sich in dem vorstehend beschriebenen Aushärteprozess des Fasermaterials fest um Kreuzungs- und/oder Knotenpunkte des Fasermaterials und sorgt damit für die Formstabilität des Fasermaterials nach dem Aushärten desselben.
  • In Ausführungsformen weist das Blasformteil einen Thermoplasten, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer oder ein elastomermodifiziertes Polyamid, auf. Auf diese Weise kann die gewünschte Flexibilität des Verbindungsschlauchs auf einfache Weise bereitgestellt werden.
  • In Ausführungsformen weist das Blasformteil und/oder das Fasermaterial eine Faltenbalggeometrie auf. Auch dadurch kann eine Flexibilität des Verbindungsschlauchs auf einfache Weise hergestellt oder verbessert werden.
  • In Ausführungsformen weist das Isolationsmaterial eine Durchgangsöffnung mit konstantem Durchmesser auf. Dadurch wird ein verwirbelungsfreies Leiten der Luft durch den Verbindungsschlauch gewährleistet.
  • In Ausführungsformen verfüllt das Isolationsmaterial durch die Faltenbalggeometrie definierte Täler. Dadurch wird der Verbindungsschlauch bzw. das Isolationsmaterial auf einfache Weise mit dem konstanten Durchmesser versehen.
  • In Ausführungsformen ist der Verbindungsschlauch zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet. Dies insbesondere, um einen Versatz zwischen seinen Enden zu erlauben. Der Versatz kann in ein, zwei oder drei Dimensionen vorgesehen sein.
  • Weiterhin wird eine Anordnung mit einem Verbrennungsmotor und/oder einer Verdichtereinrichtung und dem erfindungsgemäßen Verbindungsschlauch vorgesehen. Der Verbindungsschlauch ist dazu eingerichtet, dem Verbrennungsmotor oder der Verdichtereinrichtung eine Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft zu- oder von dem Verbrennungsmotor oder der Verdichtereinrichtung abzuführen.
  • Gerade zwischen einer Verdichtereinrichtung und dem zugeordneten Verbrennungsmotor bzw. zugeordneten Ladeluftkühler desselben ist eine schwingungstechnische Entkopplung erforderlich. Außerdem ist der Verbindungsschlauch in diesem Bereich einer hohen Abstrahlungswärme des Verbrennungsmotors und/oder der Verdichtereinrichtung ausgesetzt. Noch weiterhin muss ein solcher Verbindungsschlauch einen Überdruck aufnehmen.
  • In Ausführungsformen weist der Verbrennungsmotor einen Ladeluftkühler auf, und der Verbindungsschlauch verbindet die Verdichtereinrichtung mit dem Ladeluftkühler luftleitend.
  • Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungsschlauchs zum Leiten von Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird ein Fasermaterial in ein Blasformteil zumindest teilweise integriert und das Blasformteil wird innenseitig mit einem thermischen Isolationsmaterial ausgekleidet.
  • In Ausführungsformen härtet das Fasermaterial mit einem Binder auf einem Formkern zumindest teilweise aus. Der Formkern kann konturiert vorgesehen sein, insbesondere um das Fasermaterial mit einer Faltenbalggeometrie zu versehen. Der Formkern kann aus einem Silikon, insbesondere in einem Injektionsverfahren, vorab hergestellt werden (wie vorstehend bereits erläutert). Das Fasermaterial kann mit dem Binder vorimprägniert werden. Das Fasermaterial samt dem Binder wird auf dem Formkern angeordnet und dann unter Wärme ausgehärtet.
  • In Ausführungsformen wird das Fasermaterial in ein Blaswerkzeug eingelegt, in welches ein thermoplastischer Vorformling extrudiert wird. Die Druckluft bewirkt sodann, dass der Vorformling das Fasermaterial durchdringt und an dem Blaswerkzeug aushärtet und damit das Blasformteil entsteht. Das Blaswerkzeug kann sich beispielsweise aus zwei öffenbaren Werkzeughälften zusammensetzen, welche gemeinsam eine Kavität bilden, in der der schlauchförmige thermoplastische Vorformling in das Fasermaterial geblasen wird.
  • Das Blaswerkzeug kann außerdem Einrichtungen, beispielsweise Schnittkanten, aufweisen, um das Blasformteil, das heißt verlorene Köpfe oder Butzen, zu beschneiden. Alternativ kann das Beschneiden auch in einer in Bezug auf das Blaswerkzeug externen Beschnittvorrichtung vorgesehen werden.
  • In Ausführungsformen kann das Blasformteil innenseitig mit dem Isolationsmaterial appliziert werden. Als Isolationsmaterial kann beispielsweise ein kalt- oder heißvernetzender Silikonkautschuk verwendet werden.
  • In Ausführungsformen kann vor dem Applizieren des Isolationsmaterials ein Haftvermittler auf dem Blasformteil innenseitig appliziert werden. Dadurch kann einfach eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Isolationsmaterial und dem Blasformteil erzielt werden.
  • In Ausführungsformen kann das Isolationsmaterial mittels einer Nadel und/oder durch Rotation des Blasformteils appliziert werden.
  • In Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Isolationsmaterial vor einem Aushärten desselben verdichtet wird. Hierzu kann ein Kern beispielsweise aus Polyethylen verwendet werden, insbesondere dann, wenn eine Aushärtung durch die Umgebungstemperatur (also insbesondere im Fall eines kaltaushärtenden Silikonkautschuks) erfolgt. Im Fall eines hochtemperaturaushärtenden Isolationsmaterials (also insbesondere im Fall eines heißvernetzenden Silikonkautschuks) kann der Kern zur Verdichtung des Isolationsmaterials aus Metall gebildet werden und die Einbringung der Wärme induktiv erfolgen.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen des Verbindungsschlauchs, der Anordnung oder des Verfahrens. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigt dabei:
  • 110: verschiedene Verfahrenszustände gemäß einem Verfahren nach einer Ausführungsform;
  • 11: in teilweise axial geschnittener Darstellung einen Verbindungsschlauch gemäß einer Ausführungsform; und
  • 12: eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform.
  • In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Silikonformkern 1, welcher an seiner Außenseite eine Faltenbalggeometrie 2 aufweist. Die Faltenbalggeometrie 2 setzt sich aus Bergen 3 und Tälern 4 zusammen, welche entlang einer Mittelachse 5 des Silikonformkerns 1 abwechselnd angeordnet sind. Der Silikonformkern 1 ist entlang seiner Mittelachse 5 von einer Durchgangsöffnung 6 durchdrungen.
  • Der Silikonform 1 kann beispielsweise in einem mehrteiligen Aluminiumwerkzeug (nicht gezeigt) hergestellt werden. Das Aluminiumwerkzeug bildet eine Kavität, in welche Hochtemperatursilikon injiziert wird. Die Durchgangsöffnung 6 wird dabei durch einen Kern, welcher in die Kavität eingebracht ist, definiert. Nach Entformung des Silikonformkerns 1 aus der Kavität sowie nach Entfernen des Kerns weist der Silikonformkern 1 die in 1 gezeigte Gestalt auf.
  • In einem weiteren Schritt wird nun ein in 2 gezeigtes Fasermaterial 7 in Form eines Strumpfes über die Silikonform 1 gezogen. Das Fasermaterial 7 weist ein Glasfasergeflecht auf, welches mit einem Binder (nicht gezeigt) aus Polyamid versetzt ist. Das Fasermaterial 7 wird samt der Silikonform 1 in einen Ofen eingebracht. Dabei härtet der Binder aus und legt sich insbesondere fest um Knotenpunkte des Fasermaterials 7. Auf diese Weise nimmt das Fasermaterial 7 die in 2 gezeigte Faltenbalggeometrie an, welche der Faltenbalggeometrie 2 der Silikonform 1 folgt. Durch die Wärmezuführung im Ofen wird das Polyamid voll vernetzt und dadurch entsprechend starr, um die gewünschte Formstabilität des Fasermaterials 7 bereitzustellen. Die Aushärtung im Ofen kann bei beispielsweise 300° erfolgen.
  • Wie in 3 weiter gezeigt, wird das formstabile Fasermaterial 7, nachdem dieses abgekühlt ist, in ein Blaswerkzeug 11 bzw. in eine Kavität 12 desselben eingelegt. In 3 ist lediglich eine Hälfte des Blaswerkzeugs 11 dargestellt. Hiernach wird die Kavität 12 durch Auffahren des zweiten Teils des Blaswerkzeugs 11 (nicht gezeigt) verschlossen. In einem weiteren Schritt wird beispielsweise mit Hilfe eines Seitenkanalverdichters (nicht dargestellt) ein Unterdruck in der Kavität 12 erzeugt. Hiernach wird aus einem nicht dargestellten Schlauchkopf des Blaswerkzeugs 11 ein thermoplastischer Vorformling ausgestoßen, der dann auf dem erzeugten Luftpolster durch die Kavität 12 gleitet. Kurz darauf schießt eine Nadel in den Vorformling ein und bläst diesen mit Druckluft auf. Dabei weitet sich der Faservorformling immer weiter auf, kommt schließlich zum Liegen gegen das Fasermaterial 7 und durchdringt dieses an den von Maschen des Fasermaterials 7 definierten Öffnungen. Hierauf kühlt der Vorformling in dem Blaswerkzeug 11 ab, so dass, wie in 4 gezeigt, ein Blasformteil 13 gebildet wird. Das Fasermaterial 7 ist dann fest in das Blasformteil 13 integriert. Bevorzugt kann so ein Blasformteil 13 aus einem Thermoplasten in Form eines elastischen Polyamids hergestellt werden. Der Thermoplast weist bevorzugt eine Temperaturbeständigkeit von zumindest 150° auf.
  • Das so hergestellte Blasformteil 13 besitzt eine generelle Schlauchform, welche abschnittsweise eine Faltenbalggeometrie 24 (siehe 11) aufweist. Entsprechend ist das Blasformteil 13 mit einer axialen Durchgangsöffnung 17 (siehe 5 und 11) gebildet.
  • In einem weiteren Schritt wird nun das Blasformteil 13 beschnitten, wobei Butzen 14 abgetrennt werden. Dies kann durch in das Blaswerkzeug 11 integrierte Schneidkanten oder durch eine externe Beschnittvorrichtung geschehen.
  • 5 zeigt wie das Blasformteil 13 innenseitig mit einem Haftvermittler 15 appliziert wird. Ein solcher Haftvermittler 15 wird verwendet, wenn neben einer formschlüssigen Verbindung zwischen einem Isolationsmaterial 16 (siehe 7) und einer Innenseite 18 (siehe 6) des Blasformteils 13 eine stoffschlüssige Verbindung erzielt werden soll. Andernfalls, also wenn nur eine formschlüssige Verbindung gewünscht wird, kann auf den Haftvermittler 15 auch verzichtet werden.
  • 5 zeigt eine mögliche prozesstechnische Implementierung, um den Haftvermittler 15 zu applizieren. Beispielsweise kann ein Förderband 19 vorgesehen werden, auf welchem mehrere Blasformteile 13 aufrecht stehen, das heißt deren axiale Durchgangsöffnungen 17 weisen jeweils nach oben. Eine Sprühvorrichtung 21 appliziert dann den Haftvermittler 15 mittels einer Lanze 22 auf die Innenseite 18 des Blasformteils 13, indem die Lanze 22 in das Blasformteil 13 in vertikaler Richtung eintaucht. Am Ende der Lanze 22 kann sich eine Düse befinden, welche den flüssigen Haftvermittler zerstäubt und so für eine gleichmäßige Benetzung der Innenseite des Blasformteils 13 sorgt. Zum Ablüften kann ein Ventilator 23 verwendet werden.
  • 6 illustriert, wie das thermische Isolationsmaterial 16 auf die Innenseite 18 des Blasformteils 13 aufgetragen wird. Hierzu kann eine Applikationsvorrichtung 25 vorgesehen sein, in welche das Blasformteil 13 derart eingelegt wird, dass dessen Längsmittelachse 26 horizontal ausgerichtet ist. Das Blasformteil 13 wird anschließend beispielsweise über vier Rollen 27, welche über Motoren 31 angetrieben werden, in Rotation um die Längsmittelachse 26 versetzt werden. Anschließend wird über eine Nadel 32, welche entlang der Längsmittelachse 26 durch das Blasformteil 13 bzw. dessen Durchgangsöffnung 17 fährt, das thermische Isolationsmaterial 16 beispielsweise in Form von Silikonkautschuk auf die mit Haftvermittler 15 benetzte Innenseite 18 des Blasformteils 13 appliziert. 7 zeigt den Zustand nach Applikation des Isolationsmaterials 16, welches dann mit der Innenseite 18 des Blasformteils 13 form- und stoffschlüssig verbunden ist.
  • Nachdem das Isolationsmaterial 16 auf dem Blasformteil 13 appliziert wurde, wird es gemäß einer Ausführungsform wie in den 8 und 9 gezeigt, noch verdichtet. Dazu wird das Blasformteil 13 (samt dem Fasermaterial 7 und dem Isolationsmaterial 16) in ein Verdichtungswerkzeug 33 eingespannt. Das Verdichtungswerkzeug 33 umfasst zwei Werkzeughälften 34, ein Bodenteil 35 sowie einen Kern 36, siehe 8.
  • Das Verdichtungswerkzeug 33 wird, wie in 9 gezeigt, zusammengefahren, wobei das Blasformteil 13 in einer Kavität desselben angeordnet ist. Der Kern 36, welcher in dem Fall, dass ein kalt aushärtendes Isolationsmaterial 16 beispielsweise in Form eines kaltvernetzenden Silikonkautschuks verwendet wird, bevorzugt aus Polyethylen gebildet ist, wird konzentrisch in die Durchgangsöffnung 17 in dem Blasformteil 13 eingeführt und verdichtet dabei das Isolationsmaterial 16, indem es dieses insbesondere nach radial außen in Bezug auf die Längsmittelachse 26 presst. Im Fall eines kaltaushärtenden Isolationsmaterials 16 härtet das Isolationsmaterial 16 nunmehr durch die Umgebungstemperatur aus. Nach Entnahme aus dem Verdichterwerkzeug 33 erhält man den in 11 teilweise in einer Schnittansicht gezeigten Verbindungsschlauch 37.
  • Wird dagegen ein heißaushärtendes Isolationsmaterial 16 beispielsweise in Form eines heißvernetzenden Silikonkautschuks verwendet, so wird in den 8 und 9 ein Kern 36 aus Metall, insbesondere Aluminium, verwendet. In einem in 10 dargestellten Schritt wird die in 9 gezeigte Einheit in einen Induktionsofen 41 eingebracht. Dieser erzeugt Wirbelströme insbesondere in dem Kern 36, was zu einer Erwärmung und schließlich zu einer Aushärtung des Isolationsmaterials 16 führt. Nach Entnahme aus dem Induktionsofen 41 erhält man gemäß dieser Ausführungsform den Verbindungsschlauch 37 (siehe 11).
  • Wie in 11 gezeigt, umfasst der Verbindungsschlauch 37 das Blasformteil 13, in welches in einem Außenbereich 42 desselben das Fasermaterial 7 integriert ist. Innenseitig sind Täler 43 der Faltenbalggeometrie 24 des Blasformteils 13 mit dem Isolationsmaterial 16 verfüllt (wodurch der vorstehend erwähnte Formschluss erzielt wird), so dass das Isolationsmaterial 16 eine Durchgangsöffnung 44 innerhalb der Durchgangsöffnung 17 des Blasformteils 13 definiert, welche einen konstanten Durchmesser 45 entlang der Längsmittelachse 26 aufweist.
  • Vorteilhaft schützt das thermische Isolationsmaterial 16 das außenseitig in Bezug auf dieses angeordnete Blasformteil 13 sowie das Fasermaterial 7 vor der den Verbindungsschlauch 37 bzw. die Durchgangsöffnung 44 im Betrieb durchströmenden heißen Luft. Das Fasermaterial 7 sorgt für die gewünschte Druckstabilität.
  • Fasern des Fasermaterials 7 können beispielsweise unter einem Winkel von zwischen 15 und 45°, bevorzugt zwischen 25 und 35° zur Längsachse 26 des Verbindungsschlauchs 37 verlaufen.
  • 12 zeigt schematisch eine Anordnung 50 mit einem Verbrennungsmotor 46, beispielsweise einen Dieselmotor. Dem Verbrennungsmotor 46 wird Luft von einem Ladeluftkühler 47 bereitgestellt. Zwischen dem Verbrennungsmotor 46 und dem Ladeluftkühler 47 kann zusätzlich eine Leitung angeordnet sein, die die abgekühlte Luft vom Ladeluftkühler 47 zum Verbrennungsmotor 46 leitet. Der Ladeluftkühler 47 ist mittels des Verbindungsschlauchs 37 luftleitend mit einer Verdichtereinrichtung 51 beispielsweise in Form eines Turboladers verbunden. Der Verbindungsschlauch 37 ist dabei einerseits der ihn durchströmenden heißen Luft samt dem entsprechenden Überdruck sowie der Abstrahlwärme des Verbrennungsmotors 46 ausgesetzt.
  • Wie in 12 ferner gezeigt, weisen Enden 52 des Verbindungsschlauchs 37 einen Versatz 53 zueinander auf. Der Versatz 53 ergibt sich aufgrund von Vibrationen des Verbrennungsmotors 26 relativ zu der Verdichtereinrichtung 51.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.

Claims (14)

  1. Verbindungsschlauch (37) zum Leiten von Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft für einen Verbrennungsmotor (46) oder eine Verdichtereinrichtung (51), mit einem Blasformteil (13), einem in das Blasformteil (13) zumindest teilweise integrierten Fasermaterial (7) und einem thermischen Isolationsmaterial (16), welches das Blasformteil (13) innenseitig auskleidet und Silikon und/oder Kautschuk, insbesondere einen Silikonkautschuk, aufweist, wobei ein Teil der oder sämtliche Fasern des Fasermaterials (7) jeweils an ihrem Umfang gänzlich von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und/oder ein Teil oder sämtliche Fasern jeweils an ihrem Umfang nur teilweise von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und im Übrigen aus diesem herausragen.
  2. Verbindungsschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (7) als Gelege, Gewebe oder Geflecht ausgebildet ist.
  3. Verbindungsschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (7) als Faserstrumpf ausgebildet ist.
  4. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (7) Glas- und/oder Metallfasern aufweist.
  5. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (7) einen Binder, insbesondere Polyamid, aufweist.
  6. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blasformteil (13) einen Thermoplasten, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer oder ein elastomermodifiziertes Polyamid, aufweist.
  7. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Blasformteil (13) und/oder das Fasermaterial (7) eine Faltenbalggeometrie (24) aufweisen.
  8. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial (16) eine Durchgangsöffnung (44) mit konstantem Durchmesser (45) aufweist.
  9. Verbindungsschlauch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial (16) durch die Faltenbalggeometrie (24) definierte Täler (43) verfüllt.
  10. Verbindungsschlauch nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlauch (37) zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet ist.
  11. Anordnung (50) mit einem Verbrennungsmotor (46) und/oder einer Verdichtereinrichtung (51) und einem Verbindungsschlauch (37) nach einem der Ansprüche 1–10, welcher dazu eingerichtet ist, eine Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft dem Verbrennungsmotor (46) oder der Verdichtereinrichtung (51) zu- oder von dem Verbrennungsmotor (46) oder der Verdichtereinrichtung (51) abzuführen.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (46) einen Ladeluftkühler (47) aufweist, und der Verbindungsschlauch (37) die Verdichtereinrichtung (51) mit dem Ladeluftkühler (47) luftleitend verbindet.
  13. Verfahren zum Herstellen eines Verbindungsschlauchs (37) zum Leiten von Roh-, Rein-, Lade- oder Abluft, wobei ein Fasermaterial (7) in ein Blasformteil (13) derart zumindest teilweise integriert wird, dass ein Teil der oder sämtliche Fasern des Fasermaterials (7) jeweils an ihrem Umfang gänzlich von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und/oder ein Teil oder sämtliche Fasern jeweils an ihrem Umfang nur teilweise von dem Blasformteil (13) umschlossen sind und im Übrigen aus diesem herausragen und wobei das Blasformteil (13) innenseitig mit einem thermischen Isolationsmaterial (16), welches Silikon und/oder Kautschuk, insbesondere einen Silikonkautschuk, aufweist, ausgekleidet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (7) mit einem Binder auf einem Formkern (1) zumindest teilweise ausgehärtet, das Fasermaterial (7) in ein Blaswerkzeug (11) eingelegt, ein Vorformling zum Bilden des Blasformteils (13) in das Fasermaterial (7) extrudiert bzw. geblasen und/oder das Isolationsmaterial (16) auf dem Blasformteil (13) innenseitig appliziert wird.
DE102012020338.1A 2012-10-17 2012-10-17 Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren Active DE102012020338B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012020338.1A DE102012020338B4 (de) 2012-10-17 2012-10-17 Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012020338.1A DE102012020338B4 (de) 2012-10-17 2012-10-17 Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012020338A1 DE102012020338A1 (de) 2014-04-17
DE102012020338B4 true DE102012020338B4 (de) 2015-07-16

Family

ID=50382992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012020338.1A Active DE102012020338B4 (de) 2012-10-17 2012-10-17 Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012020338B4 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548093A (en) * 1993-08-20 1996-08-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Low noise hose
DE102006054268A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Veritas Ag Rohrförmiges Formteil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548093A (en) * 1993-08-20 1996-08-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Low noise hose
DE102006054268A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Veritas Ag Rohrförmiges Formteil

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012020338A1 (de) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2047165B1 (de) Rohrförmiges formteil
DE102007027755B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffbauteils
DE60025167T2 (de) Gewelltes harzrohr
DE102006031325B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für die Luft- und Raumfahrt
DE112008003059T5 (de) Verfahren zur Herstellung von verstärktem Gummi-Schlauch
DE102005011977A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils mittels eines Harz-Infusionsverfahrens
DE102011111744A1 (de) Steuergehäusemodul und Herstellungsverfahren
DE10157752B4 (de) Düsenverlängerung
EP2558279B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines komposit-formteils aus faserverstärktem kunststoff
DE102008059795A1 (de) Druckschlauch
DE102018208123A1 (de) Schlauchanordnung
DE102013201728A1 (de) Kern und Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffhalbzeuge
DE10058421A1 (de) Gummituch mit isotroper Verstärkungsschicht
DE102012020338B4 (de) Verbindungsschlauch, Anordnung und Verfahren
DE102014224646A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffhohlbauteils
DE102012005505A1 (de) Beplankungsteil für ein Fahrzeug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102012013289B4 (de) Herstellungsverfahren für ein Rohr und Anordnung zur Herstellung des Rohrs
DE102006033011A1 (de) Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Werkstücke aus Faserverbundwerkstoffen, insbesondere Kohlefaserwerkstoffen (CFK)
EP1798418A2 (de) Lüfterrad und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016108505B4 (de) Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Verstärkungsstrukturen
DE102009002232A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Welle sowie nach diesem Herstellungsverfahren erhaltene Welle
DE102013226084A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers umfassend ein Innenelement aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff und ein das innere Element umgebendes Außenelement aus einem Faserverbundwerkstoff
DE102016003035A1 (de) Fluidprozess zum Imprägnieren von Textilien und Beschichten von Preforms
DE60107318T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Schlauches
DE102016120893A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Druckspeichers

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MANN+HUMMEL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MANN + HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MOLDTECS-01-2022 GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MANN+HUMMEL GMBH, 71636 LUDWIGSBURG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: STT SOZIETAET THEWS & THEWS, DE