DE102020118352A1

DE102020118352A1 - Schlauchleitung für chemisch aggressive Transportmedien

Info

Publication number: DE102020118352A1
Application number: DE102020118352.6A
Authority: DE
Inventors: Klaus Wazlawik; Anne Burger; Simon Herold
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2022-01-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlauchleitung zum Transport chemisch aggressiver Flüssigkeiten mit einer polymeren Tragschicht (1) und optional einer die Tragschicht (1) umgebenden Armierungsschicht (2). Erfindungsgemäß ist die Tragschicht innenseitig mit einer polymeren Schutzschicht (6) versehen, die gegenüber dem Material der Tragschicht (1) eine erhöhte chemische Beständigkeit in Bezug auf glykolhaltige Transportmedien aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchleitung zum Transport von chemisch aggressiven Flüssigkeiten mit

- einer polymeren Tragschicht und
- optional einer die Tragschicht umgebenden Armierungsschicht.

Chemisch aggressive Flüssigkeiten sind beispielsweise in Bremsflüssigkeitsschläuchen von Kraftfahrzeugen oder stationären Anlagen (z.B. Umfüllstationen) vorhanden, da Bremsflüssigkeiten (z.B. mit der Bezeichnung DOT 3, DOT 4, DOT 4LV, DOT 5.1 oder DOT 5 gemäß dem Standard Nr. 116 des United States Department of Transportation) regelmäßig auf Glykolverbindungen basieren. Als Glykole bezeichnet man die Diole (zweiwertige Alkohole), die sich vom Ethylenglycol ableiten (so genannte 1,2-Diole), wie z.B. Diethylenglykol, Triethylenglykol, Pentaethylenglykol oder die verschiedenen Polyethylenglykole. Unter der Gruppe der Glykole versteht man die Zusammenfassung aller Glykolverbindungen wie z. B. Glykolether und Glykolester. Bremsflüssigkeiten bestehen zumeist im Wesentlichen aus Polyglykolverbindungen (bspw. Monomethylethern und/oder Mono-n-butylethern des Triethylenglykols und/oder des Pentaethylenglykols, zudem ggf. Diethylenglykol) sowie weiteren Bestandteilen (z.B. Korrosionsschutzmittel). Der Glykolanteil in Bremsflüssigkeiten beträgt in der Regel mehr als 90 Gew.-%, insbesondere mehr als 95 Gew.-%.
Übliche PVC-Schlauchleitungen weisen bei solchen Einsatzzwecken nur eine begrenzte Lebensdauer auf, da Glykole diesen Kunststoff chemisch angreifen, z.B. durch das Herauslösen von Weichmachern. Edelstahlleitungen sind chemisch zwar vergleichsweise beständig, jedoch auch teuer und unflexibel.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchleitung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, die eine verbesserte chemische Beständigkeit gegenüber glykolhaltigen Transportmedien aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Tragschicht innenseitig mit einer polymeren Schutzschicht versehen ist, die gegenüber dem Material der Tragschicht eine erhöhte chemische Beständigkeit in Bezug auf glykolhaltige Transportmedien aufweist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, nicht das gesamte Material der Schlauchleitung aus dem chemisch beständigen Polymer herzustellen, sondern lediglich eine dünne, innenseitig an die Tragschicht angrenzende Schutzschicht. Somit können für diese Schutzschicht Materialien praktisch allein nach dem Gesichtspunkt chemischer Beständigkeit gewählt werden, wohingegen z.B. deren Flexibilität oder auch deren Preis aufgrund der geringen Schichtdicke nur eine untergeordnete Rolle spielt. Zweckmäßigerweise besteht die Schutzschicht aus Polyethylen (PE), Polyester, Polyamid (PA) oder einem Fluorpolymer [z.B. Polyvinylidenfluorid (PVDF), Tetrafluorethylen / Hexafluorpropylen (FEP), PTFE / Perfluoralcylvinylether; Perfluoralkoxy (PFA), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid Terpolymer (THV) oder Polytetrafluorethylen (PTFE)]. Diese Polymere zeigen sich gegenüber glykolhaltigen Flüssigkeiten robust und können daher als Schutzschicht mit einer gegenüber Glykolen chemisch weniger beständigen Tragschicht kombiniert werden. Die glykolhaltigen Transportmedien können beispielsweise einen Glykolgehalt von mehr als 50 Gew.-%, z.B. mehr als 90 Gew.-%, bzw. mehr als 95 Gew.-% aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass die Tragschicht Polyvinylchlorid (PVC) enthält. Hierbei kann einerseits die Tragschicht aus PVC bestehen. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass die Tragschicht zusätzlich zum PVC ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) enthält.
Sofern eine Armierungsschicht vorgesehen ist, ist diese vorzugsweise von einer Außenschicht umgeben. Diese enthält bzw. besteht zweckmäßigerweise aus einem Polymer, vorzugsweise aus PVC.
Zweckmäßigerweise weist die Schutzschicht eine Schichtdicke von 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,4 mm, auf. Aufgrund der geringen Schichtdicke spielt die Flexibilität des Schutzschichtmaterials nur eine untergeordnete Rolle, ebenso dessen Preis. Für den Fall, dass die Materialien von Tragschicht und Schutzschicht miteinander unverträglich sind, kann zwischen der Schutzschicht und der Tragschicht eine Haftvermittlerschicht vorgesehen sein. Vorzugsweise enthält diese bzw. besteht diese aus Ethylen / Vinylacetat (EVA). Sofern die Materialien von Tragschicht und Schutzschicht miteinander verträglich sind, können diese beiden Schichten auch miteinander coextrudiert sein. Der von der Schutzschicht gebildete Innendurchmesser der Schlauchleitung beträgt zweckmäßigerweise 10 - 30 mm, z.B. ½, ¾ oder 1 Zoll.
Sofern eine Armierungsschicht vorgesehen ist, weist diese zweckmäßigerweise Filamente (z.B. Fäden) auf, welche vorzugsweise diagonal gewickelt und/oder gestrickt und/oder geflochten sind.
Aufgrund ihrer geringen Schichtdicke ist es möglich, dass die Schutzschicht eine vergleichsweise große Härte aufweisen kann, z.B. Shore D 65 bis 85, insbesondere 70 bis 80. Dadurch weist die Schutzschicht eine hohe mechanische Robustheit aus. Die Härte Shore D kann nach den üblichen Normen ermittelt werden, wie z.B. DIN EN ISO 868, DIN ISO 7619-1 oder ASTM D2240-00.
Ein besonders bevorzugter Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Lehre ist die Verwendung der Schlauchleitung zum Transport von Bremsflüssigkeiten in Kraftfahrzeugen. Diese Bremsflüssigkeiten weisen regelmäßig einen vergleichsweise hohen Glykolgehalt auf. Ferner können sie auch eine vergleichsweise hohe Temperatur, z.B. mehr als 50 °C, insbesondere mehr als 70 °C aufweisen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine Seitenansicht eines Ausschnittes eines erfindungsgemäßen Schlauches,
2 einen Querschnitt durch den in 1 dargestellten Schlauch und
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lehre in einer der 2 entsprechenden Darstellung.

1 zeigt eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Schlauchleitung zum Transport einer glykolbasierten Bremsflüssigkeit F in einem (nicht dargestellten) Kraftfahrzeug oder alternativ in einer (ebenfalls nicht dargestellten) stationären Anlage, z.B. einer Umfüllstation. Die Schlauchleitung weist eine polymere Tragschicht 1 sowie eine die Tragschicht 1 umgebende Armierungsschicht 2 auf. Die Tragschicht 1 ist innenseitig mit einer polymeren Schutzschicht 6 versehen, die gegenüber dem Material der Tragschicht 1 eine erhöhte chemische Beständigkeit in Bezug auf glykolbasierenden Transportmedien aufweist. Im Ausführungsbeispiel besteht die Schutzschicht 6 aus Polyamid, insbesondere PA-6.
Die Tragschicht 1 besteht aus einer Mischung aus Polyvinylchlorid (PVC) und einem thermoplastischen Polyurethan (TPU). Da diese Mischung mit Polyamid verträglich ist, sind die beiden Schichten 1,6 miteinander coextrudiert. Die Armierungsschicht 2 ist von einer polymeren Außenschicht 5 umgeben, die im Ausführungsbeispiel aus PVC besteht. Die Armierungsschicht 5 selbst besteht aus diagonal geflochtenen Fäden 3 aus Kunststofffilamenten, bspw. aus Polyester. Alternativ können die Filamente 3 insbesondere auch gewickelt sein. Die Armierungsschicht 5 ist als offene Armierung ausgebildet, so dass zwischen den geflochtenen Fäden 3 Freiräume 4 verbleiben. Eine geschlossene Armierungsschicht 5 ohne derartige Freiräume liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung.
Die Schutzschicht 6 weist eine Schichtdicke s von 0,2 bis 0,4 mm auf. Die Härte des Materials der Schutzschicht 6 beträgt Shore D 70 bis 80. Der von der Schutzschicht 6 gebildete Innendurchmesser d_i der Schlauchleitung, welcher den freien Strömungsquerschnitt A definiert, beträgt ¾ Zoll.
Für den Fall, dass die Materialien von Tragschicht 1 und Schutzschicht 6 miteinander unverträglich sind, ist zwischen der Schutzschicht 6 und der Tragschicht 1 eine Haftvermittlerschicht 7 vorgesehen. Diese kann aus Ethylen / Vinylacetat (EVA) bestehen. Eine solches Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem keine Armierungsschicht vorgesehen ist, ist in 3 im Querschnitt dargestellt. Die Schutzschicht 6 besteht hier aus Polyethylen und weist eine Schichtdicke s von 0,5 mm sowie einen Innendurchmesser d_i von ½ Zoll auf, während die Tragschicht 1 aus PVC besteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 868 [0010]
DIN ISO 7619-1 oder ASTM D2240-00 [0010]

Claims

Schlauchleitung zum Transport chemisch aggressiver Flüssigkeiten mit - einer polymeren Tragschicht (1) und - optional einer die Tragschicht (1) umgebenden Armierungsschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht innenseitig mit einer polymeren Schutzschicht (6) versehen ist, die gegenüber dem Material der Tragschicht (1) eine erhöhte chemische Beständigkeit in Bezug auf glykolhaltige Transportmedien aufweist.
Schlauchleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus Polyethylen, Polyester, Polyamid oder einem Fluorpolymer besteht.
Schlauchleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht PVC enthält.
Schlauchleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht aus PVC besteht oder zusätzlich ein TPU enthält.
Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Armierungsschicht umgebende Außenschicht vorgesehen ist, die vorzugsweise aus PVC besteht.
Schlauchleitung einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schutzschicht und der Tragschicht eine Haftvermittlerschicht, vorzugsweise aus EVA, vorgesehen ist.
Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) eine Schichtdicke (s) von 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,4 mm, aufweist.
Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) eine Härte Shore D 70 bis 80 aufweist.
Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dass die Armierungsschicht (6), vorzugsweise diagonal gewickelte und/oder gestrickte und/oder geflochtene, Filamente (3) aufweist.
Verwendung einer Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Transport von Bremsflüssigkeit in Kraftfahrzeugen oder in stationären Anlagen.