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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung zwischen einer flexiblen, für den Transport eines fluiden Mediums vorgesehenen Schlauchleitung und einer Anschlusseinrichtung, wobei die Anschlusseinrichtung einerseits einen Fitting, der in ein Ende der Schlauchleitung eingeschoben wird, und anderseits eine Presshülse umfasst, welche auf den Fitting und das Schlauchleitungsende mit einem Presswerkzeug aufgepresst wird und hierdurch einen mediendichten Anschluss des Fittings an das Schlauchleitungsende herstellt.
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Bei Schlauchverbindungen bzw. Schlaucheinbindungen werden üblicherweise Schlauchschellen oder Presshülsen verwendet, um den Schlauch auf dem Fitting form- und/oder kraftschlüssig zu fixieren. Mit zunehmendem Betriebsdruck steigt die Anforderung an die Beschaffenheit und Form der Presshülse, um die gewünschte Dichtigkeit sicherzustellen. Im Mittel- bis Hochdruckbereich ist es daher Stand der Technik, dass Innenkonturen, wie z.B. Gewindegänge oder Radialrillen in die Presshülsen eingebracht werden oder bei dünnwandigen Hülsen formgebende Werkzeuge eingesetzt werden. Auch sind Kombinationen aus beiden vorgenannten Techniken im Einsatz.
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Nachteilig beim Stand der Technik ist, dass die in die Presshülse einzubringenden Innengewinde bzw. komplexen Innenkonturen einen wesentlichen Anteil an den Herstellkosten dieser Presshülsen haben. Bei klein dimensionierten Bauteilen ist das Einbringen entsprechender Innenkonturen in die Presshülse daher unwirtschaftlich bis technisch nicht möglich. Konturgebende bzw. formgebende Werkzeuge müssen beim Pressvorgang exakt zur Schlauchleitung und zum Fitting positioniert werden, um eine optimale Verbindung zu gewährleisten und die erforderliche Dichtigkeit sicherzustellen. Ferner sind derartige konturgebende / formgebende Werkzeuge in der Herstellung sehr kostenintensiv und besitzen lediglich eine vergleichsweise geringe Standzeit.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches auf einfache und kostengünstige Weise einen sicheren mediendichten Anschluss des Fittings an das Schlauchleitungsende gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Presshülse vor dem Verpressen eine profilierte Außenkontur aufweist, welche beim Aufpressen mit dem Presswerkzeug in eine entsprechende, spiegelbildartige Innenkontur der Presshülse überführt wird. Vorzugsweise weist das Presswerkzeug hierbei eine glatte, zylindrische Innenoberfläche auf. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass gewünschte Innenkonturen einer Presshülse im verpressten Zustand sich vergleichsweise einfach dadurch realisieren lassen, dass die Presshülse mit einer entsprechenden, spiegelbildartigen Außenkontur versehen wird. Komplexe Außengeometrien einer Presshülse sind deutlich einfacher herstellbar als entsprechende Innenkonturen und insbesondere auch bei kleinen Innendurchmessern problemlos zu fertigen. Durch diese „Negativ-Kontur“ an der Außenseite ist es möglich, durch einen Pressvorgang unter Einsatz eines an seiner Wirkoberfläche (also Innenoberfläche) glatten Presswerkzeuges diese „Negativ-Kontur“ in die gewünschte Innenkontur der Presshülse zu überführen, um damit die gewünschte Dichtigkeit herzustellen. Aufgrund der glatten Innenoberfläche des Presswerkzeuges ist dieses einerseits sehr flexibel einsetzbar und andererseits auch kostengünstig herstellbar. Überdies wirkt sich die einfache Kontur des Presswerkzeuges vorteilhaft auf dessen Standzeit aus. Insgesamt erlaubt die erfindungsgemäße Methode auch bei hohen Betriebsdrücken eine äußerst kostengünstige Herstellung einer mediendichten Pressverbindung zwischen Presshülse und Schlauchleitungsende, bei der gleichzeitig nur eine geringe Beanspruchung des entsprechenden Presswerkzeuges erfolgt. Hinzu kommt, dass die Positionierung des Presswerkzeuges unkritisch ist, da dieses lediglich eine glatte, zylindrische Innenoberfläche aufweist. Ein geringfügiger Axialversatz gegenüber dem Schlauchleitungsende bzw. Fitting ist daher unschädlich. Dies erleichtert die Herstellungskosten erheblich. Zweckmäßigerweise sind die Presshülse und/oder der Fitting rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere bei Hochdruck-Schlauchleitungen Anwendung finden, beispielsweise mit Mediendrücken von 50 bar und mehr. Als Medium kommen z.B. Flüssigkeiten, insbesondere Hydraulikflüssigkeiten, oder aber auch unter hohem Druck stehende Gase zum Einsatz. Ein besonders bevorzugter Einsatzbereich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung von Hydraulikleitungs-Systemen für Kfz-Cabrio-Dächer.
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Vorzugsweise wird die Außenkontur der Presshülse während des Pressvorgangs in eine glatte Zylinderform überführt. Hierbei passt sie sich durch ein entsprechendes Fließen des Presshülsenwerkstoffes an die ebenfalls glatte, zylindrische Innenoberfläche des Presswerkzeugs an und es bildet sich dabei gleichzeitig die gewünschte Innenkontur der Presshülse aus. Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass während des Pressvorganges die Innenkontur der Presshülse zumindest im Bereich des Schlauchleitungsendes an die Gestalt der Außenkontur des Fittings angepasst wird. Zweckmäßigerweise weist die Presshülse vor dem Aufpressen mindestens einen konischen Außenabschnitt auf, der durch den Pressvorgang in einen entsprechenden konischen Innenabschnitt überführt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Fitting im Bereich dieses konischen Presshülsenabschnittes ebenso einen konischen Abschnitt, insbesondere Endabschnitt, aufweist, an dessen Gestalt die Innenkontur der Presshülse angepasst werden muss, um die gewünschte Dichtigkeit herzustellen.
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Alternativ oder ergänzend kann die Presshülse vor dem Aufpressen mindestens einen außenseitigen, mindestens eine Kante aufweisenden Vorsprung besitzen, der durch den Pressvorgang in einen entsprechenden Innenvorsprung an der Innenseite der Presshülse überführt wird. Insbesondere kann die Presshülse vor dem Aufpressen an ihrer Außenseite mehrere axial voneinander beabstandete, kantenartige Vorsprünge aufweisen, welche durch den Aufpressvorgang in entsprechende kantenartige Vorsprünge an der Innenseite der Presshülse überführt werden. Entsprechend können auch hier komplexe Innenkonturen der fertig verpressten Presshülse bereitgestellt werden, indem auf einfache Weise eine unverpresste Presshülse mit entsprechender Außenkontur hergestellt wird.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass die Schlauchleitung mehrschichtig aufgebaut ist. Insbesondere kann die Schlauchleitung eine auf das Fitting aufzuschiebende polymere Innenschicht, eine aus fadenförmigen Armierungselementen aufgebaute Armierungsschicht sowie eine polymere Außenschicht aufweisen. Weitere Schichten sind hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen.
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Wie bereits erwähnt, erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise auch komplexe Innenkonturen der verpressten Presshülse bei kleinen Innendurchmessern bereitzustellen, wie sie vor allem bei dem vorgenannten Anwendungsfall der Hydraulikleitungen für Kfz-Cabrio-Dächer von Bedeutung sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es daher insbesondere, dass die Schlauchleitung einen freien Innendurchmesser von 1 bis 8 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm aufweist. Zweckmäßigerweise ist die Schlauchleitung ferner derart flexibel, dass sie bei einem Biegeinnenradius von 0,5 m um 90° knickfrei biegbar ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
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1a–c ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung und
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2 eine alternative Ausführung der Erfindung.
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Die 1a bis 1c zeigen sequenziell ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung zwischen einer flexiblen, für den Transport eines fluiden Mediums, beispielsweise einer Hydraulikflüssigkeit, vorgesehenen Schlauchleitung 1 und einer Anschlusseinrichtung 2. Die Anschlusseinrichtung 2 weist einerseits einen Fitting 3, der in ein Ende der Schlauchleitung 1 eingeschoben wird, und andererseits eine Presshülse 4 auf, welche auf den Fitting 3 und das Schlauchleitungsende mit einem Presswerkzeug 5 aufgepresst wird (s. 1b, Pressvorgang wird durch die nach innen zeigenden Pfeile). Hierdurch wird ein mediendichter Anschluss des Fittings 3 an das Schlauchleitungsende hergestellt. Wie der 1a zu entnehmen ist, weist die Presshülse 4 hierzu vor der Verpressung eine profilierte Außenkontur 6 auf. Diese wird beim Aufpressen mit dem eine glatte, zylindrische Innenoberfläche 7 aufweisenden Presswerkzeug 5 (1b) in eine entsprechende, spiegelbildartige Innenkontur 8 der Presshülse 4 überführt (s. 1b und 1c). Die Presshülse 4 besteht aus einem metallischen Material, beispielsweise Edelstahl.
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Die 1c zeigt die fertig hergestellte Pressverbindung zwischen dem Ende der Schlauchleitung 1 und dem Fitting 3 nach Entfernung des Presswerkzeuges 5. Es ist zu erkennen, dass die Außenkontur 6 der Presshülse 4 während des Pressvorgangs (1b) in eine glatte Zylinderform überführt wurde. Während des Pressvorgangs wird ferner die Innenkontur 8 der Presshülse 4 im Bereich des Schlauchleitungsendes an die Gestalt der Außenkontur 9 des Fittings 3 angepasst. So weist die Presshülse 4 in einem axialen Randbereich vor dem Aufpressen einen konischen Außenabschnitt 10 auf (1a), welcher durch den Pressvorgang in einen entsprechenden konischen Innenabschnitt 11 überführt wird (1b, c). Hierdurch wird in diesem Bereich die Innenkontur 8 der Presshülse 4 an die Gestalt des konischen Außenabschnittes 12 des Fittings 3 angepasst und entsprechend die Schlauchleitung 1 mediendicht zwischen diesen beiden konischen Abschnitten 11, 12 verpresst. Am anderen Rand hingegen weist die Presshülse 4 vor dem Aufpressen einen außenseitigen, eine Kante aufweisenden Vorsprung 13 auf (1a), der durch den Pressvorgang in einen entsprechenden Innenvorsprung 14 überführt wird (1b, c). An das rechte Ende des in den 1a bis 1c dargestellten Fittings 3 kann beispielsweise eine weitere Schlauchleitung angeschlossen werden.
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Die 2 zeigt lediglich eine Presshülse 4 vor und nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verpressvorgangs. Auch in 2 ist erkennbar, dass die ursprünglich profilierte Außenkontur 6 der Presshülse 4 während des Pressvorgangs in eine glatte Zylinderform überführt wird. So weist die Presshülse 4 vor dem Aufpressen an ihrer Außenseite mehrere axial voneinander beabstandete, kantenartige Vorsprünge 13 auf (gestrichelte Darstellung). Durch den Aufpressvorgang werden diese Vorsprünge 13 in entsprechende kantenartige Innenvorsprünge 14 an der Innenseite der Presshülse 4 überführt (durchgezogene Linie). Auch die 2 zeigt, dass eine für die mediendichte Abdichtung vorteilhafte, mehrfach stufenartige Innenkontur 8 der Presshülse 4 auf vergleichsweise einfache Weise durch eine entsprechende, „negative“ Außenkontur 6 der Presshülse 4 vor der Verpressung bereitgestellt werden kann, wobei durch den Pressvorgang ein entsprechendes Fließen des Presshülsenmaterials nach innen hervorgerufen wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Verbindung von mehrschichtig aufgebauten Schlauchleitungen 1 mit Fittingen 3. Derartige Schlauchleitungen 1 weisen regelmäßig eine auf den Fitting 3 aufzuschiebende polymere Innenschicht 15, eine aus fadenförmigen Armierungselementen aufgebaute Armierungsschicht 16 sowie eine polymere, an der Innenkontur 8 der Presshülse 4 anliegende Außenschicht 17 auf. In den 1a und 1b ist zur Vereinfachung der mehrschichtige Aufbau der Schlauchleitung 1 nicht näher dargestellt, weshalb 1c einen vergrößerten Ausschnitt der Schlauchleitung 1 zeigt. Die Schlauchleitung 1 weist ferner im Ausführungsbeispiel einen freien Innendurchmesser Di im unbelasteten Zustand von 1 bis 8 mm, z.B. 2 bis 6 mm, auf. Ferner ist die Schlauchleitung 1 derart flexibel, dass sie bei einem Biegeinnenradius von 0,5 m um 90° knickfrei biegbar ist. Das in der 1c dargestellte, fertig verpresste Schlauchleitungssystem 18 mit der Schlauchleitung 1 und der aus Fitting 3 und Presshülse 4 bestehenden Anschlusseinrichtung 2 wird insbesondere zur Herstellung von Hydraulikleitungs-Systemen für Kfz-Cabrio-Dächer eingesetzt.
