DE10246226A1 - Connecting device to join hose to hose connection has hose reduced to specific wall thickness in specified density region - Google Patents

Connecting device to join hose to hose connection has hose reduced to specific wall thickness in specified density region Download PDF

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DE10246226A1 DE2002146226 DE10246226A DE10246226A1 DE 10246226 A1 DE10246226 A1 DE 10246226A1 DE 2002146226 DE2002146226 DE 2002146226 DE 10246226 A DE10246226 A DE 10246226A DE 10246226 A1 DE10246226 A1 DE 10246226A1
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/20—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members
    • F16L33/207—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose
    • F16L33/2071—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose the sleeve being a separate connecting member
    • F16L33/2073—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose the sleeve being a separate connecting member directly connected to the rigid member
    • F16L33/2076—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose the sleeve being a separate connecting member directly connected to the rigid member by plastic deformation

Abstract

The connecting device has a shell (3) pressing the hose (2) against the hose connection (1). There is a density region in which the elastomer material is pressed to the connection even below its freezing point. In the density region (D), the hose is reduced to a specific wall thickness (s) so that the vibration difference of the entire connection remains less than the radial elasticity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zwischen einem Schlauch aus einem Elastomermaterial und einem Schlauchstutzen, wobei der Schlauch durch eine sogenannte Hülse in einem sogenannten Haltebereich in Radialrichtung gegen den Stutzen gedrückt wird. Eine solche Verbindungsanordnung zeigt die DE 100 61 425 A1 . Beim Elastomermaterial kann es sich sowohl um ein vernetztes, sogenanntes klassisches Elastomer, als auch um ein thermoplastisches Elastomer handeln.The invention relates to a connection arrangement between a hose made of an elastomer material and a hose connector, the hose being pressed against the connector in the radial direction by a so-called sleeve in a so-called holding area. Such a connection arrangement shows the DE 100 61 425 A1 , The elastomer material can be both a cross-linked, so-called classic elastomer, and a thermoplastic elastomer.

Schläuche, die auf zugeordneten Schlauchstutzen aufgesteckt sind, werden im bekannten Stand der Technik beispielsweise mittels metallischer Presshülsen auf diesem Schlauchstutzen befestigt, wenn es sich um eine unlösbare Verbindungsanordnung zwischen Schlauch und Stutzen handelt. Daneben sind lösbare Verbindungsanordnungen bekannt und üblich, bei denen die Schläuche mit spannbaren oder federnden Schlauch-Schellen (aus Metall oder Kunststoff) auf dem Stutzen befestigt sind bzw. werden. Diese Schellen sowie die zuvor genannten Presshülsen oder dgl. werden hier unter dem Begriff „Hülse" zusammengefasst, wobei diese Hülseen im bekanten Stand der Technik sowohl den Schlauch auf dem Stutzen festhalten als auch durch den auf den Schlauch aufgebrachten Anpressdruck die Schlauchstutzen-Verbindungsanordnungen gegen Leckagen abdichten müssen.Tubing assigned to Hose connectors are plugged in, are in the known prior art for example by means of metallic press sleeves on this hose connector attached if it is an inseparable connection arrangement acts between hose and nozzle. There are also detachable connection arrangements known and common where the hoses with tensionable or springy hose clamps (made of metal or Plastic) are or will be attached to the nozzle. These clamps as well the aforementioned press sleeves or the like are summarized here under the term "sleeve", these sleeves in known state of the art both hold the hose on the nozzle as well as the hose connector connection arrangements due to the contact pressure applied to the hose must seal against leaks.

In diversen Anwendungsfällen werden Schlauchstutzen-Verbindungsanordnungen benötigt, bei denen jegliche Leckage auch minimalsten Ausmaßes unterbunden ist. Beispielsweise ist diese Vorgabe auch bei Kraftfahrzeugen höchstrelevant, insbesondere unter Berücksichtigung zunehmend strengerer Emissionsvorschriften (bspw. in den USA), von denen insbesondere auch Schlauchstutzen-Verbindungsanordnungen von bspw. kraftstoffführenden Schläuchen betroffen sind. Hier gilt es, jegliche minimalste Kraftstoff-Verdunstung (= Leckage) auch im Verbindungsbereich zwischen einem Schlauchstutzen und dem darauf aufgesteckten Schlauch zu verhindern.In various applications Hose connection assemblies required where there is any leakage even the smallest of dimensions is prevented. For example, this specification also applies to motor vehicles highly relevant, especially considering increasingly stringent emissions regulations (e.g. in the USA) from which in particular also hose connector connection arrangements of, for example. fuel-carrying hoses are affected. Here it is a matter of any minimal fuel evaporation (= Leakage) also in the connection area between a hose connector and to prevent the hose from being attached to it.

Im allgemeinen zeigen die bekannten Stutzen-Schlauch-Verbindungsanordnungen in der Wärme, d.h. bei Umgebungstemperaturen deutlich oberhalb dem Gefrierpunkt des Schlauch-Elastomermaterials ein gutes bzw. befriedigendes Abdichtverhalten. Hingegen können bei Abkühlung insbesondere auf Werte unterhalb der sog. Glastemperatur des für den Schlauch verwendeten Elastomermaterials Leckagen auftreten, und zwar vermehrt dann, wenn im Schlauch ein Fluid geführt wird, das in der Kälte relativ niedrigviskos ist, wie bspw. Kraftstoffe, Kältemittel für Klimaanlagen oder spezielle Hydrauliköle. Wenn nun aus anderen Gründen, nämlich insbesondere hinsichtlich der Beständigkeit des Schlauchmaterials gegenüber dem darin geführten Medium kein anderes geeignetes Material für den Schlauch gefunden werden kann als ein Elastomermaterial, welches unter bestimmten Randbedingungen auch Temperaturwerte unterhalb seiner Glastemperatur oder Einfriertemperatur annimmt, so müssen geeignete Massnahmen ergriffen werden, die dennoch jegliche Leckage ausschließen.In general, the known ones Neck-hose connection arrangements in the warm, i.e. at ambient temperatures well above the freezing point of the hose elastomer material a good or satisfactory sealing behavior. However, at cooling down in particular to values below the so-called glass temperature for the hose Leakage used elastomer material occur, and increased then when a fluid is carried in the hose that is relatively cold is low viscosity, such as fuels, refrigerants for air conditioning systems or special ones Hydraulic oils. If for other reasons, namely especially with regard to the resistance of the hose material across from the one contained in it No other suitable material for the hose can be found in the medium can be used as an elastomer material, which under certain boundary conditions also temperature values below its glass temperature or freezing temperature assumes so must Appropriate measures are taken to prevent any leakage exclude.

Ursächlich für die genannten Leckagen bei tiefen Temperaturen ist das Zusammenwirken zweier Eigenschaften bzw. Reaktionen der verwendeten W erkstoffe.Cause of the leakages mentioned low temperatures is the interaction of two properties or reactions of the materials used.

Zum einen können Elastomere bei niedrigen Temperaturen einfrieren, was bedeutet, dass ein Elastomermaterial nur innerhalb eines gewissen Gebrauchstemperaturbereiches elastisch ist, hingegen bei Abkühlung auf seine sog. Glastemperatur seine zuvor hohe Elastizität verliert. Ist nun ein Elastomer-Schlauch mittels der sog. Hülse auf den Stutzen vorgespannt, so ist dieser vorliegende Anpressdruck zwischen Schlauch und Stutzen selbstverständlich eine notwendige Grundvoraussetzung für eine wirkungsvolle Abdichtung. Bei Unterschreiten seiner sog. Glastemperatur friert jedoch das Elastomermaterial mit seinen Umgebungsmaßen ein, woraufhin der zuvor vorhandene Anpressdruck (und somit die Abdichtwirkung) verloren geht.For one, elastomers can be used at low Freeze temperatures, which means an elastomeric material only elastic within a certain temperature range is, however, when cooling at its so-called glass temperature it loses its previously high elasticity. Now an elastomer hose is opened using the so-called sleeve pre-tensioned the nozzle, this is the contact pressure A necessary basic requirement between the hose and the nozzle, of course for one effective sealing. If it falls below its so-called glass temperature however, the elastomer material freezes with its surrounding dimensions, whereupon the previous contact pressure (and thus the sealing effect) get lost.

Zum anderen ist bei Abkühlung in der Schlauchstutzen-Verbindung bekanntermaßen eine Schwindung festzustellen, wobei zwischen dem Elastomermaterial des Schlauches und dem zumeist metallischen Werkstoff des Schlauchstutzens eine Schwindungsdifferenz vorliegt. Polymere haben nämlich einen ca. 10-fach größeren Ausdehnungskoeffizienten als Metalle. Diese unterschiedliche Schwindung führt nun zu einer Spaltbildung zwischen einem Elastomer-Schlauch und einem Metallstutzen, die insbesondere dann, wenn im Schlauch niedrigviskose Flüssigkeiten oder Gase geführt werden, Leckagen hervorruft.On the other hand, when cooling is in the hose connection is known to detect a shrinkage, whereby between the elastomer material of the hose and the mostly metallic material of the hose connector a shrinkage difference is present. Namely, polymers an approximately 10 times larger expansion coefficient as metals. This different shrinkage now leads to the formation of a gap between an elastomer hose and a metal nozzle, which in particular when low-viscosity liquids or gases are carried in the hose, Causes leaks.

Diese geschilderten Zusammenhänge gelten dabei nicht nur für Schlauchstutzen-Verbindungsanordnungen mit Presshülsen oder dgl., sondern auch für Schlauchschellen-Verbindungen. Insbesondere Schellen-Verbindungen aus Kunststoff oder Kunststoffumspritzungen, die die Presshülse ersetzen, haben darüber hinaus in der jetzigen Auslegung keine ausreichende Wärmebeständigkeit, so dass auch hier eine unerwünschte Relaxation zu be obachten ist. Insgesamt kann festgestellt werden, dass Metallhülsen bei normalen Schlauchwandstärken die Kontraktion des Elastomerschlauches bei Abkühlung nicht kompensieren können. Auch Kunststoffumspritzungen gleichen die wärmedehnungsbedingten Maßänderungen im Normalfall nicht aus. Und federnde Spannhülsen sind nur für einen begrenzten Druckbereich einsetzbar.The relationships described above apply not only for Hose connector connection arrangements with compression sleeves or Like., But also for Hose clamps connections. In particular clamp connections made of plastic or plastic extrusions, which replace the compression sleeve, have beyond that insufficient heat resistance in the current design, so that here too an undesirable Relaxation can be observed. Overall, it can be determined that metal sleeves with normal hose wall thicknesses cannot compensate for the contraction of the elastomer hose when it cools down. Also Plastic extrusion resembles the dimensional changes due to thermal expansion normally not out. And resilient adapter sleeves are only for one limited pressure range can be used.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungsanordnung für alle Druckbereiche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die kostengünstig herzustellen ist und die in weiten Bereichen, sowohl unterhalb als auch über der Glastemperatur des Elastomermaterials des Schlauchs, eine optimale Dichtwirkung besitzt.The object of the invention is to provide a connection arrangement for all pressure ranges according to the preamble of claim 1, which is inexpensive to manufacture and which provides an optimal seal in wide ranges, both below and above the glass transition temperature of the elastomer material of the hose kung owns.

Nach der Erfindung ist eine Verbindungsanordnung zwischen einem Schlauch aus einem Elastomermaterial und einem Schlauchstutzen, wobei der Schlauch durch eine Hülse in einem Haltebereich in Radialrichtung gegen den Schlauchstutzen gedrückt wird und im oder benachbart zum Haltebereich ein Dichtbereich vorgesehen ist, in welchem die Hülse den Schlauch auch unterhalb der Einfriertemperatur des Elastomermaterials gegen den Schlauchstutzen anpresst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch im Dichtbereich auf eine bestimmte Wandstärke zurückgenommen ist, bei der ein Betrag einer Schwindungsdifferenz der Verbindungsanordnung aus Schlauch, Schlauchstutzen und Hülse kleiner bleibt als die radiale Elastizität der Verbindungsanordnung.According to the invention is a connection arrangement between a hose made of an elastomer material and a hose connector, taking the hose through a sleeve in a holding area in the radial direction against the hose connector depressed and a sealing area is provided in or adjacent to the holding area is in which the sleeve the hose also below the freezing temperature of the elastomer material pressed against the hose connector, characterized in that the hose in the sealing area is reduced to a certain wall thickness is an amount of a shrinkage difference of the connection arrangement from hose, hose connector and sleeve remains smaller than that radial elasticity the connection arrangement.

Das hat den Vorteil, dass eine Voraussetzung für eine leckagefreie Dichtung immer gegeben ist, nämlich deren Anpressung an die Dichtflächen.This has the advantage of being a requirement for one leak-free seal is always given, namely its pressure on the Sealing surfaces.

Die Anpressung lässt sich bei Temperaturwechseln optimal aufrechterhalten, wenn die Schlauchwandstärke auf die sogenannte ausgleichende Schlauchwandstärke s gebracht wird, durch die die thermischen Ausdehnungen von Stutzen, Schlauch und Hülse ausgeglichen werden. Bei der ausgleichenden Schlauchwandstärke bleibt bei Temperaturänderungen die Anpressung konstant. Sie lässt sich aus dem Außendurchmesser des Stutzens, dem Innendurchmesser der Hülse sowie der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stutzen, Hülse und Schlauch berechnen. Exakt muss sie dreidimensional berechnet werden. In linearer Näherung gilt:

Figure 00050001
The pressure can be optimally maintained when the temperature changes, if the hose wall thickness is brought to the so-called compensating hose wall thickness s, by means of which the thermal expansions of the socket, hose and sleeve are compensated. With the compensating hose wall thickness, the contact pressure remains constant when the temperature changes. It can be calculated from the outer diameter of the nozzle, the inner diameter of the sleeve and the thermal expansion coefficient of the nozzle, sleeve and hose. It has to be calculated exactly in three dimensions. In a linear approximation:
Figure 00050001

Eine gezielte Unterschreitung der ausgleichenden Schlauchwandstärke kann zur Verbesserung der Dichtigkeit zusätzlich genutzt werden, da beim Einfrieren des Elastomers dessen Anteil zur Anpressung reversibel verloren geht.A targeted fall below the balancing hose wall thickness can also be used to improve the tightness, since the Freezing the elastomer, its portion reversible for pressing get lost.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch im Dichtbereich auf eine bestimmte Wandstärke zurückgenommen ist, bei der ein Betrag einer Schwindung des Schlauches in einem Bereich liegt, der im wesentlichen gleich bis fünfzig Prozent kleiner einem Betrag einer Schwindungsdifferenz von Schlauchstutzen und Hülse ist.In an advantageous embodiment the connection arrangement is characterized in that that the hose in the sealing area is reduced to a certain wall thickness is an amount of shrinkage of the hose in one Range is essentially equal to up to fifty percent less than one The amount of a shrinkage difference between the hose connector and sleeve is.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Verbindungsanordnung, bei der die Wandstärke des Schlauches im Dichtbereich stufenweise oder kontinuierlich so zurückgenommen ist, dass die bestimmte Wandstärke mit umfasst wird.A preferred embodiment the invention is a connection arrangement in which the wall thickness of the Hose in the sealing area gradually or continuously withdrawn is that the particular wall thickness is included.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Wärmeausdehnungskoeffizient der Hülse über einen gesamten Betriebstemperaturbereich größer, als ein Wärmeausdehnungskoeffizient des Schlauchstutzens.Another advantageous embodiment of the invention is a coefficient of thermal expansion Sleeve over one entire operating temperature range is greater than a coefficient of thermal expansion of the hose connector.

Dann entspricht bei der ausgleichenden Wandstärke s die Schwindung des Schlauches der Schwindungsdifferenz von Stutzen und Armierung.Then corresponds to the balancing Wall thickness s the shrinkage of the hose, the shrinkage difference of nozzles and reinforcement.

Ist die Schlauchwandstärke kleiner als die ausgleichende Schlauchwandstärke, so kommt es bei Abkühlung zu einer Erhöhung der Anpressung, jedoch tritt eine Reduzierung der Anpressung bei Erwärmung ein.The hose wall thickness is smaller than the compensating hose wall thickness, it happens when cooling an increase the pressure, however, a reduction in the pressure occurs warming on.

Ist die Schlauchwandstärke größer als die ausgleichende Schlauchwandstärke, kehren sich die Verhältnisse um.If the hose wall thickness is greater than the balancing hose wall thickness, the situation is reversed around.

In diesen Fällen muss die in Stutzen, Schlauch und Armierungshülse gespeicherte elastische Verformung die temperaturbedingten Schwindungsdifferenzen ausgleichen.In these cases, the connector, hose and reinforcement sleeve stored elastic deformation the temperature-related shrinkage differences compensate.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Hülse aus einem Metallwerkstoff.Another advantageous embodiment the invention is the sleeve made of a metal material.

Eine metallische Verpresshülse besitzt nur einen relativ kleinen elastischen Bereich, der für eine Anpressung immer größer bleiben muss als die thermisch bedingten Maßänderungen in der Verpressung.Has a metallic compression sleeve only a relatively small elastic range, which is used for contact pressure keep getting bigger must as the thermally induced dimensional changes in the pressing.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Hülse aus einem Polymerwerkstoff. Für Kunststoffumspritzungen gilt grundsätzlich dasselbe wie für die metallische Verpresshülse, allerdings besitzen sie den Vorteil, dass sie einen größeren elastischen Bereich aufweisen. Jedoch ist ihr Temperatur- und Druck-Einsatzbereich eingegrenzt.In a further preferred embodiment the invention is the sleeve made of a polymer material. For Plastic extrusion is basically the same as for metallic press bush, however, they have the advantage of being more elastic Have range. However, their temperature and pressure range is limited.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Hülse aus einem Metallwerkstoff in einer äußeren Schicht und einem Polymerwerkstoff in einer inneren Schicht.Another advantageous embodiment the invention is the sleeve made of a metal material in an outer layer and a polymer material in an inner layer.

Durch eine solche kombinierte Armierung lässt sich die Funktion weiter optimieren. Wenn die Armierung aus zwei ineinanderliegenden Hülsen besteht, wobei die äußere Hülse den kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen muss, lässt sich sowohl in der Wärme als auch in der Kälte die Anpressung erhöhen.With such a combined reinforcement let yourself further optimize the function. If the reinforcement consists of two nested sleeves consists, the outer sleeve the smaller coefficients of thermal expansion must own yourself both in the warmth as well in the cold increase the pressure.

Eine weitere vorteilhafte Verbindungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse einen im Verlauf vom Dichtbereich zum Haltebereich zunehmenden Innendurchmesser besitzt.Another advantageous connection arrangement is characterized in that the sleeve one in the course of the sealing area has increasing internal diameter to the holding area.

Ein ansteigender Innendurchmesser der Armierungshülse gleicht Abweichungen von der ausgleichenden Schlauchwandstärke aus.An increasing inside diameter the reinforcement sleeve compensates for deviations from the compensating hose wall thickness.

Bevorzugte mögliche Ausgestaltungen der Erfindung, die in den beigefügten 1 bis 3 jeweils in einem Prinzip-Teilschnitt vergrößert dargestellt sind, werden im folgenden erläutert. In den Figurendarstellungen sind gleiche oder vergleichbare Elemente mit der gleichen Bezugsziffer bezeichnet. So trägt der auf einem Schlauchstutzen 1 auf erfindungsgemäße Weise befestigte Elastomer-Schlauch stets die Bezugsziffer 2.Preferred possible embodiments of the invention are shown in the attached 1 to 3 are each shown enlarged in a principle partial section, are explained below. In the figure representations, identical or comparable elements are designated with the same reference number. So he carries on a hose nozzle 1 the elastomer hose fastened in the manner according to the invention always has the reference number 2 ,

Alle Figuren zeigen Verbindungsanordnungen zwischen dem Schlauch 2 aus Elastomermaterial und dem Schlauchstutzen 1, wobei der Schlauch 2 durch eine Hülse 3 in einem Haltebereich H in Radialrichtung R gegen den Schlauchstutzen 1 gedrückt wird und im oder benachbart zum Haltebereich N ein Dichtbereich D vorgesehen ist. In diesem presst die Hülse 3 den Schlauch 2 auch unterhalb der Einfriertemperatur des Elastomermaterials gegen den Schlauchstutzen 1 an. Der Schlauch 2 ist im Dichtbereich D auf eine bestimmte Wandstärke s zurückgenommen, bei der ein Betrag einer Schwindung des Schlauches 2 in einem Bereich liegt, der im wesentlichen gleich bis fünfzig Prozent kleiner einem Betrag einer Schwindungsdifferenz von Schlauchstutzen 1 und Hülse 3 ist. Es könnte aber auch nach dem Erfindungsgedanken der Schlauch 2 im Dichtbereich D auf eine bestimmte Wandstärke s zurückgenommen sein, bei der ein Betrag einer Schwindungsdifferenz der Verbindungsanordnung aus Schlauch 2, Schlauchstutzen 1 und Hülse 3 kleiner bleibt als die radiale Elastizität der Verbindungsanordnung. Die Hülse 3 ist hier als Presshülse ausgebildet, so dass es sich um nicht lösbare Stutzen-Schlauch-Verbindungsanordnungen handelt. Die Wandstärke, bei der ein Betrag einer Schwindung des Schlauches 2 gleich einem Betrag einer Schwindungsdifterenz von Schlauchstutzen 1 und Hülse 3 ist, wird auch ausgleichende Wandstärke genannt.All figures show connection arrangements between the hose 2 made of elastomer material and the hose connector 1 , the hose 2 through a sleeve 3 in a holding area H in the radial direction R against the hose connector 1 is pressed and a sealing area D is provided in or adjacent to the holding area N. The sleeve presses in this 3 the hose 2 also below the freezing temperature of the elastomer material against the hose connector 1 on. The hose 2 is reduced in the sealing area D to a certain wall thickness s at which there is an amount of shrinkage of the hose 2 lies in a range which is essentially equal to up to fifty percent less than an amount of a shrinkage difference of hose connectors 1 and sleeve 3 is. But it could also be the hose according to the inventive idea 2 be reduced to a certain wall thickness s in the sealing area D, at which an amount of a shrinkage difference of the connection arrangement made of hose 2 , Hose connector 1 and sleeve 3 remains smaller than the radial elasticity of the connection arrangement. The sleeve 3 is designed here as a compression sleeve, so that it is a non-detachable connection piece-hose connection arrangements. The wall thickness at which an amount of shrinkage of the hose 2 equal to an amount of shrinkage difference of hose sockets 1 and sleeve 3 is also called compensating wall thickness.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Hülse 3 ist so gewählt, dass er über den gesamten Betriebstemperaturbereich größer ist, als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Schlauchstutzens 1.The coefficient of thermal expansion of the sleeve 3 is selected so that it is larger than the coefficient of thermal expansion of the hose connector over the entire operating temperature range 1 ,

In den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 besteht die Hülse 3 aus einem Metallwerkstoff. Bei Metallarmierungen beträgt die ausgleichende Wandstärke des Schlauches 2 meistens weniger als einen Millimeter. Die Verpressung findet bei Raumtemperatur statt. Wegen des hohen Breiten/Wandstärken-Verhältnisses und des damit hohen Kompressionsmoduls des Endes des Schlauchs 2 nehmen die Hülse 3 bzw. der Schlauchstutzen 1 elastische Verformungen größtenteils auf.In the embodiments of the 1 and 2 there is the sleeve 3 made of a metal material. With metal reinforcements, the compensating wall thickness of the hose is 2 usually less than a millimeter. The pressing takes place at room temperature. Because of the high width / wall thickness ratio and the high compression modulus of the end of the hose 2 take the sleeve 3 or the hose connector 1 mostly elastic deformations.

Dadurch kann das Abdichtverhalten bei kalter Temperatur auch bei größeren Abweichungen von der idealen Schlauchwandstärke verbessert werden.This can result in the sealing behavior at cold temperatures even with larger deviations from the ideal Tube wall thickness be improved.

In 2 gleicht ein im Verlauf vom Dichtbereich D zum Haltebereich N ansteigender Innendurchmesser der Hülse 3 Abweichungen von der ausgleichenden Wandstärke des Schlauches 2 aus.In 2 resembles an inside diameter of the sleeve which increases in the course from the sealing area D to the holding area N. 3 Deviations from the compensating wall thickness of the hose 2 out.

Nicht dargestellt, aber auch als Ausführungsmöglichkeit der Erfindung denkbar, ist eine Kunststoffarmierung. Die Hülse besteht dann zum Beispiel aus einem Polymerwerkstoff.Not shown, but also as execution option conceivable of the invention is a plastic reinforcement. The sleeve is there then, for example, from a polymer material.

Bei der Herstellung schrumpft die Kunststoffarmierung auf den Schlauch 2 auf. Daraus ergibt sich die notwendige Vorspannung, die den Schlauch 2 auf den Schlauchstutzen 1 anpresst. Die ausgleichende Schlauchwandstärke liegt bei einer geringen Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoffstutzen und Kunststoff-Armierung im Bereich von 0,5 mm und auch darunter, bei größeren Differenzen in den Kunststoffen, insbesondere auf Metallstutzen, ergibt sich ein höherer Wert bis zu einem Mehrfachen der Schlauchwandstärke.The plastic reinforcement shrinks onto the hose during manufacture 2 on. This gives the necessary pre-tension to the hose 2 on the hose connector 1 presses. The compensating hose wall thickness is with a small difference in the thermal expansion coefficients of plastic sockets and plastic reinforcement in the range of 0.5 mm and below, with larger differences in the plastics, especially on metal sockets, there is a higher value up to a multiple of the hose wall thickness.

Bei niedrigen ausgleichenden Wandstärken wird die elastische Verformung wegen des steigenden Kompressionsmoduls nicht hauptsächlich im Elastomer, sondern im Kunststoff gespeichert. Die Anpressung wird also hauptsächlich vom Kunststoff und nicht vom Elastomer aufgebracht.At low compensating wall thicknesses the elastic deformation due to the increasing compression modulus not mainly stored in the elastomer, but in the plastic. The pressure will so mainly applied by plastic and not by elastomer.

Die Wandstärke des Schlauches 2 ist im Dichtbereich D kontinuierlich so zurückgenommen, dass die bestimmte Wandstärke s mit umfasst wird.The wall thickness of the hose 2 is continuously withdrawn in the sealing area D so that the specific wall thickness s is also included.

Die Abdichtfähigkeit in der Kälte kann durch geringfügige Reduzierung der Schlauchwandstärke s gegenüber der ausgleichenden Wandstärke verbessert werden.The ability to seal in the cold can by minor Reduction of the hose wall thickness s opposite the compensating wall thickness be improved.

Bei zu hohen Abweichungen von der ausgleichenden Wandstärke besteht aber bei der Erwärmung die Tendenz zur Leckage. Diese untere Grenz- Wandstärke für die Warm-Dichtfähigkeit ist eine Funktion von den Ausdehnungskoeffizienten, den Elastizitätsmodulen, den Wandstärken jeweils von Stutzen, Schlauchende und Armierung sowie von der Vorspannung und der Verpressungslänge.If the deviations from the compensating wall thickness are too high, there is a tendency to leak when heated. This lower limit wall thickness for the heat sealability is a function of the Expansion coefficients, the elasticity modules, the wall thicknesses of each socket, hose end and reinforcement, as well as the preload and the compression length.

Unterhalb der Grenz-Wandstärke begrenzen die elastischen Verformungen in Schlauch und Hülse den Temperaturbereich, in dem noch eine Anpressung vorhanden ist.Limit below the limit wall thickness the elastic deformations in the hose and sleeve cover the temperature range, in which there is still a contact pressure.

Wegen des mit der Temperatur abnehmenden E-Moduls der Kunststoffarmierung ist der zulässige Höchstdruck stark temperaturabhängig.Because of the decreasing with the temperature E-module of the plastic reinforcement, the permissible maximum pressure is strongly temperature-dependent.

3 zeigt eine kombinierte Armierung, bei der die Hülse 3 aus einem Metallwerkstoff in einer äußeren Schicht und einem Polymerwerkstoff in einer inneren Schicht 4 besteht. 3 shows a combined reinforcement in which the sleeve 3 made of a metal material in an outer layer and a polymer material in an inner layer 4 consists.

Die Funktion lässt sich weiter optimieren, wenn die Armierung aus zwei ineinanderliegenden Hülsen besteht, wobei die äußere Hülse den kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen muss. Dadurch lässt sich sowohl in der Wärme als auch in der Kälte die Anpassung erhöhen.The function can be further optimized, if the reinforcement consists of two sleeves inside each other, the outer sleeve the smaller coefficients of thermal expansion must own. This leaves yourself both in the warmth as well in the cold increase the adjustment.

Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung besteht aus folgenden Verfahrensschritten:A method of making a Connection arrangement according to the invention consists of the following process steps:

  • – Anpassung der Schlauchwandstärke auf das Maß s, bei dem die thermischen Ausdehnungen weitestgehend ausgeglichen sind. Zum Beispiel durch Abschleifen der Deckschicht des Schlauches 2 und gegebenenfalls der Gewebeverstärkung am Schlauchende. Die Schlauchinnenschicht muss dabei erhalten bleiben.- Adjustment of the hose wall thickness to the dimension s at which the thermal expansions are largely balanced. For example, by sanding the top layer of the hose 2 and, if necessary, the fabric reinforcement at the end of the hose. The inner tube layer must remain intact.
  • – Aufschieben des Schlauches 2 auf den Stutzen 1.- Push on the hose 2 on the neck 1 ,
  • – Verpressen mit einer Metallhülse (Hülse 3) oder Umspritzen mit einer Kunststoffmasse.- Press with a metal sleeve (sleeve 3 ) or extrusion coating with a plastic compound.

Das Abschleifen des Schlauchendes führt zu einem hohen Breiten/Wandstärken-Verhältnis und wegen der Inkompressibilität der Elastomere zu einem extrem hohen Kompressionsmodul.Grinding the end of the hose leads to a high width / wall thickness ratio and because of the incompressibility of the elastomers to an extremely high compression modulus.

Dieses bewirkt als Zusatzeffekt, dass die elastische Verformung nicht größtenteils in die Schlauchschicht, sondern in den ansonsten wesentlich steiferen Stutzen 1 und/oder die wesentlich steifere Hülse 3 eingebracht wird. Außerdem ist wegen der wesentlich geringeren Verformungen in der Schlauchschicht ein Setzbetrag entsprechend niedrig.As an additional effect, this causes the elastic deformation not to a large extent into the hose layer, but into the otherwise much stiffer connection piece 1 and / or the much stiffer sleeve 3 is introduced. In addition, a set amount is correspondingly low because of the much smaller deformations in the hose layer.

Diese Effekte sind um so ausgeprägter, je größer das Verhältnis Breiten/Wandstärken-Verhältnis im abgeschälten Bereich des Schlauches 2 ist.These effects are more pronounced the larger the ratio of width / wall thickness in the peeled area of the hose 2 is.

Solche erfindungsgemäßen Verbindungsanordnungen besitzen eine Dichtigkeit bis zur unteren Betriebstemperatur von –40°C am Schlauchende und in der Wärme im Haltebereich der Hülse. Die Dichtigkeit der Schlaucheinbindung ist von –40°C bis zur oberen Betriebstemperatur gegeben und zwar an einer einzigen Dichtstelle, also nicht jeweils einer in Reihe geschalteten Dichtstelle für die Wärme und einer für die Kälte. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft zur Reduzierung der Emissionen von Kraftstoff. Die erfindungsgemäßen Verbindungsanordnungen sind geeignet für alle Druckbereiche und kostengünstig in der Herstellung.Such connection arrangements according to the invention have a tightness up to the lower operating temperature of –40 ° C at the end of the hose and in the warmth in the holding area of the sleeve. The tightness of the hose connection is from –40 ° C to the upper operating temperature given and at a single sealing point, so not each one sealing point in series for the heat and one for the cold. This solution is particularly beneficial for reducing fuel emissions. The connection arrangements according to the invention are suitable for all pressure ranges and inexpensive in production.

Claims (8)

Verbindungsanordnung zwischen einem Schlauch (2) aus einem Elastomermaterial und einem Schlauchstutzen (1 ), wobei der Schlauch (2) durch eine Hülse (3) in einem Haltebereich (N) in Radialrichtung (R) gegen den Schlauchstutzen (1) gedrückt wird und im oder benachbart zum Haltebereich (H) ein Dichtbereich (D) vorgesehen ist, in welchem die Hülse den Schlauch (2) auch unterhalb der Einfriertemperatur des Elastomermaterials gegen den Schlauchstutzen (1) anpresst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (2) im Dichtbereich (D) auf eine bestimmte Wandstärke (s) zurückgenommen ist, bei der ein Betrag einer Schwindungsdifferenz der Verbindungsanordnung aus Schlauch, Schlauchstutzen und Hülse kleiner bleibt als die radiale Elastizität der Verbindungsanordnung.Connection arrangement between a hose ( 2 ) made of an elastomer material and a hose connector ( 1 ), the hose ( 2 ) through a sleeve ( 3 ) in a holding area (N) in the radial direction (R) against the hose connector ( 1 ) is pressed and in or adjacent to the holding area (H) a sealing area (D) is provided, in which the sleeve the hose ( 2 ) also below the freezing temperature of the elastomer material against the hose connector ( 1 ), characterized in that the hose ( 2 ) in the sealing area (D) is reduced to a certain wall thickness (s) at which an amount of a shrinkage difference of the connection arrangement consisting of hose, hose connector and sleeve remains smaller than the radial elasticity of the connection arrangement. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (2) im Dichtbereich (D) auf eine bestimmte Wandstärke (s) zurückgenommen ist, bei der ein Betrag einer Schwindung des Schlauches (2) in einem Bereich liegt, der im wesentlichen gleich bis fünfzig Prozent kleiner einem Betrag einer Schwindungsdifferenz von Schlauchstutzen (1) und Hülse (3) ist.Connection arrangement according to claim 1, characterized in that the hose ( 2 ) in the sealing area (D) is reduced to a certain wall thickness (s) at which an amount of shrinkage of the hose ( 2 ) lies in a range that is essentially equal to up to fifty percent less than the amount of a shrinkage difference of hose connectors ( 1 ) and sleeve ( 3 ) is. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Schlauches (2) im Dichtbereich (D) stufenweise oder kontinuierlich so zurückgenommen ist dass die bestimmte Wandstärke (s) mit umfasst wird.Connection arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the wall thickness of the hose ( 2 ) is gradually or continuously withdrawn in the sealing area (D) so that the specific wall thickness (s) is also included. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeausdehnungskoeffizient der Hülse (3) über einen gesamten Betriebstemperaturbereich größer ist als ein Wärmeausdehnungskoeffizient des Schlauchstutzens (1).Connection arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a thermal expansion coefficient of the sleeve ( 3 ) is greater than a coefficient of thermal expansion of the hose connector over an entire operating temperature range ( 1 ). Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) aus einem Metallwerkstoff besteht.Connection arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sleeve ( 3 ) consists of a metal material. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) aus einem Polymerwerkstoff besteht.Connection arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sleeve ( 3 ) consists of a polymer material. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) aus einem Metallwerkstoff in einer äußeren Schicht und einem Polymerwerkstoff in einer inneren Schicht besteht.Connection arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sleeve ( 3 ) consists of a metal material in an outer layer and a polymer material in an inner layer. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) einen im Verlauf vom Dichtbereich (D) zum Haltebereich (N) zunehmenden Innendurchmesser besitzt.Connection arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sleeve ( 3 ) has an increasing inside diameter in the course from the sealing area (D) to the holding area (N).
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