DE19718096A1

DE19718096A1 - Verfahren zum Anbringen eines einen Schlauch umgreifenden Formteils an einem Schlauchabschnitt

Info

Publication number: DE19718096A1
Application number: DE19718096A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Gemmer
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: DE19718096C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines einen Schlauch umgreifenden Formteils an einem Schlauchabschnitt.

Beim Umspritzen eines Schlauches, der beispielsweise die Umhüllung eines Kabelbaums oder anderer Leitungen sein kann, kann es vorkommen, daß aufgrund der hohen Temperatur und des hohen Drucks beim Spritzvorgang die Wandung des Schlauchs verformt wird oder sogar Material des zu umspritzenden Körpers durch die Schlauchwandung hindurch in das Schlauchinnere tritt und dort den Querschnitt verengt. Sind in den Schlauch bereits Kabel oder Leitungen eingezogen, so können diese durch das Eindringen dieses Materials in das Schlauchinnere mit der Schlauchwandung verkleben, so daß eine freie Beweglichkeit der Kabel beziehungsweise Leitungen nicht mehr gewährleistet ist; es kann sogar auch zu einer Beschädigung der bereits eingezogenen Kabel oder Leitungen kommen.

Ebenso kann beim Anbringen eines den Schlauch umgreifenden vorgefertigten Formteils mittels eines Klebers eine Verformung des Schlauches oder ein Durchtreten von Kleber durch die Schlauchwandung erfolgen, wenn die Schlauchwandung porös ist oder wenn der Kleber das Material der Schlauchwandung angreift, so daß auch hier ähnliche Probleme auftreten wie beim Umspritzen mit Thermoplasten.

Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Schlauch um einen offenporigen Schlauch handelt wie einen Geflecht- oder Gewebeschlauch, besteht die Gefahr des Durchtritts von Umspritz-Material oder einer Klebermasse durch die Wandung des Geflecht- oder Gewebeschlauchs in das Schlauchinnere mit den oben bereits beschriebenen Nachteilen.

Das Anbringen von den Schlauch umgreifenden Formteilen ist insbesondere dann erforderlich, wenn am Schlauch eine Halterung zur Fixierung des Schlauches oder ein Befestigungselement für den Schlauch in einer Gehäuse- oder Karosserieöffnung zum Durchtritt des Schlauches durch ein entsprechendes Gehäuse- oder Karosserieteil erforderlich ist. Ein derartiges Formteil kann beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen und sich in einer Ebene erstrecken, die rechtwinklig oder schräg zur Längsachse des Schlauches verläuft.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das ein das Schlauchinnere nicht beeinträchtigendes oder beschädigendes Anbringen eines den Schlauch umgreifenden Formteils gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Anbringen eines einen Schlauch umgreifenden Formteils an einem Schlauchabschnitt, mit den Schritten: Einführen eines Kerns in das Innere des Schlauchabschnitts, Anbringen des Formteils an dem Schlauchabschnitt mittels einer aushärtbaren Masse, Aushärten der Masse und Entfernen des Kerns aus dem Schlauchabschnitt.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Kerns im Inneren des Schlauches während des Anbringens des den Schlauch umgreifenden Formteils wird auf zuverlässige Weise ein definierter Innenquerschnitt des Schlauches vorgegeben, der auch bei einem eventuellen Verformen des Schlauches oder beim Eindringen eines Teils der aushärtbaren Masse in das Schlauchinnere nicht unterschritten werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schritt des Anbringens des Formteils am Schlauchabschnitt folgende Einzelschritte auf: Einlegen des Schlauchs mit dem Schlauchabschnitt in eine Spritzform, Schließen der Spritzform, Umspritzen des Schlauchabschnitts mit der aushärtbaren Masse und Entnehmen des Schlauchs aus der Spritzform vor oder nach dem Aushärten der Masse. Auf diese Weise kann der Schlauch unmittelbar im Formungsprozeß des Formteils mit diesem verbunden werden, ohne daß das nachteilige Eindringen von aushärtbarer Masse in das Schlauchinnere oder eine ungewollte Querschnittsverengung des Schlauches auftreten, wodurch die Fertigungsqualität wesentlich erhöht wird. Vorzugsweise besteht die aushärtbare Masse aus einem thermoplastischen Material. Dieses thermoplastische Material läßt sich einfach verarbeiten und sorgt für eine sichere Verbindung des Formteils mit dem Schlauch.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist der Schritt des Anbringens des Formteils am Schlauchabschnitt folgende Einzelschritte auf: Einlegen des Schlauchs mit dem Schlauchabschnitt in eine Gießform, Schließen der Gießform, Umgießen des Schlauchabschnitts mit der aushärtbaren Masse und Entnehmen des Schlauchs aus der Gießform vor oder nach dem Aushärten der Masse. Vorzugsweise besteht die aushärtbare Masse aus einer Heißkleber- bzw. Schmelzklebermasse, so daß ein Heißkleber- bzw. Schmelzkleber hergestellt wird.

In einer anderen günstigen Ausgestaltung weist der Schritt des Anbringens des Formteils am Schlauchabschnitt folgende Einzelschritte auf: Anordnen eines Formteils um den Schlauchabschnitt herum und Verkleben des Formteils am Schlauchabschnitt mittels einer aushärtbaren Masse. Diese aushärtbare Masse kann entweder ein herkömmlicher, zur Verarbeitung flüssiger Klebstoff sein oder eine Heißklebermasse. Auch bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das Vorsehen des Kerns im Schlauch ein definierter Schlauchinnendurchmesser gewährleistet.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn der Schlauch eine zumindest teilweise offenporige Wandung aufweist und vorzugsweise ein Gewebe- oder Geflechtschlauch ist. Insbesondere bei diesen Schlaucharten kann das Hindurchtreten von aushärtbarer Masse durch die Schlauchwandung während des Anbringens des den Schlauch umgreifenden Formteils auftreten, so daß in diesem Fall eine besonders große Verbesserung der Fertigungsqualität durch das Vorsehen des Kerns im Schlauch erzielt wird.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest an einer Seite des Formteils ein den Schlauchabschnitt entlang einer vorgegebenen Länge umgreifender Knickschutz ausgebildet. Dieser Knickschutz, der beispielsweise beim Umspritzen des Schlauchabschnitts mit der aushärtbaren Masse gemeinsam mit dem Formteil erzeugt werden kann, sorgt dafür, daß der Schlauch nicht im Bereich der mittels des Formteils erzielten Befestigung abknickt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß im Inneren des Schlauches verlaufende Leitungen, etwa elektrische, pneumatische und wasserführende Leitungen für die Betätigung einer Zentralverriegelung oder einer Scheibenwaschanlage, nicht durch Biegewechselbewegungen abknicken.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird der Schlauch im Bereich des Schlauchabschnitts, an dem das Formteil angebracht wird, vor dem Anbringen des Formteils auf einen Durchmesser aufgeweitet, der größer ist als der Schlauchdurchmesser im Ausgangszustand. Der Kerndurchmesser ist also zumindest im Bereich des Schlauchabschnitts, der das Formteil tragen soll, größer als der Schlauchdurchmesser im Ausgangszustand. Eine derartige lokale Aufweitung des Schlauches kann insbesondere bei einem Geflecht- oder Gewebeschlauch durch axiales Stauchen ermöglicht werden. Der auf diese Weise geschaffene größere Schlauchdurchmesser in dem Schlauchabschnitt, der vom Formteil umgriffen wird, wird durch das Aushärten der zum Umspritzen oder Umgießen des Formteils verwendeten Masse oder der zum Verkleben des Formteils verwendeten Masse fixiert. Auf diese Weise entsteht eine Durchtrittsöffnung des Schlauches durch das Formteil, die größer ist als der Schlauch in seinem Ausgangszustand, so daß das spätere Durchführen von Leitungen oder Kabeln, die beispielsweise mit Endanschlüssen versehen sind, durch den Schlauch und insbesondere durch das Formteil problemlos möglich ist. Die an das Formteil angrenzenden Schlauchbereiche können nach dem Durchtritt des Endanschlusses durch axiales Strecken wieder auf ihren ursprünglichen geringeren Durchmesser zurückgeführt werden und in Abhängigkeit vom Maß der Streckung sogar die im Schlauch verlaufenden Kabel beziehungsweise Leitungen axial fixieren.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer einen Schlauch aufweisenden flexiblen Leitungsdurchführung angegeben mit den Schritten: Anbringen zumindest eines den Schlauch umgreifenden Formteils gemäß einem der vorgenannten Verfahren und Einführen einer elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder optischen Leitung in den Schlauch. Bei diesem Verfahren werden die Leitungen nicht bereits vor dem Anbringen des Formteils sondern erst danach in den Schlauch eingeführt, wodurch sie - insbesondere beim Umspritzen des Schlauches - weder dem Druck noch der Temperatur des Umspritzvorgangs ausgesetzt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen mit einem Formteil umspritzten Schlauchabschnitt,

Fig. 2 ein Spritzgießwerkzeug für das Formteil,

Fig. 3 einen dazu passenden Einlegekern und

Fig. 4 einen mit einem Knickschutz und einem Formteil versehenen, bereichsweise aufgeweiteten Schlauch.

In Fig. 1 ist ein Schlauchabschnitt 10 eines Schlauches 1 gezeigt, der einen Außendurchmesser D, einen Innendurchmesser d und eine Wandstärke s aufweist. Der Schlauch besteht aus einem flexiblen Material, im vorliegenden Fall beispielsweise einem Gewebe oder einem Geflecht. Der Schlauch 1 ist Bereich seines Schlauchabschnitts 10 mit einem Formteil 2 umgeben, das fest mit der Außenseite der Schlauchwandung verbunden ist. Ein derartiges Formteil 2 dient beispielsweise zur Fixierung des Schlauches an einer entsprechend ausgebildeten Halterung oder als elastisches, abdichtendes und den Schlauch schützendes Element in einem Fall, in dem der Schlauch durch die Wandung eines Gehäuses geführt werden muß, wie dies beispielsweise bei einer Karosseriedurchführung im Automobilbau der Fall ist.

Der Schlauch kann an einem von der in Fig. 1 gezeigten Stelle axial beabstandeten Abschnitt auf dieselbe Weise mit einem weiteren Formteil versehen sein, wenn der Schlauch an zwei Orten fixiert werden muß und dazwischen eine freie Strecke überwinden soll.

Ist der Schlauch als Geflechtschlauch oder Gewebeschlauch ausgebildet, so besteht er etwa aus Polyamid, wobei er auch aus Textil oder anderen flecht- bzw. webbaren Stoffen bestehen kann. Das Formteil kann aus unterschiedlichen Werkstoffen je nach der im Einzelfall erforderlichen Elastizität gebildet sein. Soll die Halterung des Schlauches steif sein, so wird vorzugsweise glasfaserverstärktes Polyamid verwendet und wenn die Halterung elastisch sein soll, so besteht das Formteil vorzugsweise aus thermoplastischem PUR.

In Fig. 2 ist ein Spritzgießwerkzeug 3 dargestellt, das zum Herstellen des Formteils 2 auf dem Außenumfang des Schlauches 1 dient. Das Spritzgießwerkzeug ist in entsprechender Weise geteilt und im Inneren mit einer Negativform versehen, die der in Fig. 1 dargestellten Positivform von Schlauch 1 und Formteil 2 entspricht. Der durch die Spritzgießform 3 hindurchtretende Kanal 31 nimmt dabei den Schlauch 1 mit eingeschobenem Kern auf und der Abschnitt 32 mit größerem Durchmesser dient zur Ausbildung des Formteils 2. Der Außendurchmesser D des Kanals 31 entspricht dabei dem Außendurchmesser D des Schlauchs 1. Am einen Mündungsende des Kanals ist eine einseitige Radialausnehmung 33 ausgebildet, die in nachfolgend erläuterter Weise zur Fixierung eines Kerns 4 dient.

In Fig. 3 ist der Kern 4 abgebildet, dessen Außendurchmesser d dem Innendurchmesser d des Schlauches 1 entspricht.

Vor dem Umspritzen des Schlauches 1 mit dem Formteil 2 wird der Kern 4 in den zu umspritzenden Abschnitt 10 des Schlauches 1 eingeführt und fixiert so den Innendurchmesser d des Schlauches in diesem Bereich. Schlauch 1 und Kern 4 werden dann (in Fig. 2 von rechts) in den Kanal 31 des Spritzgießwerkzeugs 3 eingeschoben, wobei im Beispiel eine radial hervorstehende Nase 40 am rückwärtigen (in Fig. 3 rechtsseitigen) Ende des Kerns in die Radialausnehmung 33 des Spritzgießwerkzeugs 3 eingreift und den Kern im Spritzgießwerkzeug 3 fixiert. Danach wird auf bekannte Weise der sich im Abschnitt 32 mit größerem Durchmesser ergebende Ringraum um den Außendurchmesser des Schlauches 1 herum mit einer aushärtbaren Masse, vorzugsweise unter Druck, gefüllt, um das Formteil 2 am Außenumfang des Schlauchabschnitts 10 auszubilden. Teile der in den Ringraum des Abschnitts 32 eindringenden aushärtbaren Masse werden aufgrund des sie beaufschlagenden Drucks in die offenen Poren der Schlauchwandung des Geflecht- oder Gewebeschlauchs eindringen und die dortigen Geflecht- oder Gewebefasern umschließen und so eine feste Verbindung des Formteils 2 mit dem Schlauch 1 herstellen, allerdings wird durch den im Schlauch befindlichen Kern 4 verhindert, daß der Innendurchmesser des Schlauches 1 durch das Eindringen von aushärtbarem Material gegenüber dem Ursprungsdurchmesser d verringert wird. Allenfalls wird der Schlauch 1 im Schlauchabschnitt 10 an der Innenseite eine im wesentlichen glatte Oberfläche des eingespritzten aushärtbaren Materials erhalten, die ein Negativ-Abbild der Außenkontur des Kerns 4 darstellt. Kabel und Leitungen, die durch den mit dem Formteil 2 versehenen Schlauch 1 laufen sollen, können nach dem beschriebenen Anbringen des Formteils 2 am Schlauch 1 in diesen eingeführt werden. Es ist aber auch möglich, den Kern 4 hohl auszubilden, wobei er bereits im Schlauch 1 enthaltene Kabel bzw. Leitungen umgreift und während des Anbringens des Formteils 2 am Schlauch 1 schützt.

Eine alternative Ausgestaltung ist in Fig. 4 wiedergegeben. Dort wurde der Schlauch 1' vor dem Umspritzen aufgeweitet, was beispielsweise durch axiales Stauchen des Gewebe- oder Geflechtschlauches und anschließendes Einführen eines Kerns mit dem gegenüber dem Schlauchdurchmesser d des Schlauches im Ausgangszustand vergrößerten Durchmesser d_i erfolgen kann. Durch die Verbindung des Schlauches mit dem Formteil 2' und das anschließende Aushärten des Formteil-Materials wird der aufgeweitete Durchmesser d_i in diesem Bereich fixiert.

In Axialrichtung beiderseits neben dem Formteil 2' sind jeweils zwei Knickschutzbereiche 5 ausgebildet, die zusammen mit dem Formteil 2' im Spritzgießverfahren hergestellt werden können und die auf gleiche Weise wie das Formteil 2' mit dem Außenumfang des Schlauchs 1' verbunden sind, so daß der Schlauch 1' auch in diesem Bereich den vergrößerten Durchmesser d_i aufweist. Axial außerhalb der Anordnung aus Formteil 2' und Knickschutzteilen 5 verjüngt sich der Durchmesser des Schlauches 1' wieder auf den Ausgangsdurchmesser d, wobei der Schlauch jedoch in diesem Bereich durch axiales Stauchen weiterhin aufweitbar bleibt, falls dies erforderlich sein sollte.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausgestaltung gestattet es, Leitungen nachträglich in den mit dem Formteil 2' und den Knickschutzteilen 5 versehenen Schlauch 1' einzuführen, auch wenn diese Leitungen bereits mit Endanschlüssen, beispielsweise Kabelschuhen oder Fluid-Verbindern, versehen sind, deren radiale Erstreckung größer ist als der Ausgangsdurchmesser d des Schlauches, wobei die radiale Erstreckung natürlich nicht größer sein darf als der Innendurchmesser d_i im aufgeweiteten Schlauchbereich.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Beispiele anhand eines Gewebe- oder Geflechtschlauches dargestellt worden sind, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch an einem Kunststoffschlauch mit geschlossener Wandung angewendet werden, wenn bei einem derartigen Schlauch die Gefahr besteht, daß beim Anbringen des Formteils 2 auf dem Schlauch mittels einer heißen, aushärtbaren Masse oder durch hohen Druck oder durch chemische Reaktion der Masse mit dem Material der Schlauchwandung eine Perforation des Schlauches auftreten kann.

Bezugszeichenliste

1

Schlauch

1

' Schlauch

2

Formteil

2

' Formteil

3

Spritzgießwerkzeug

4

Einlegekern

5

Knickschutz

10

Schlauchabschnitt

12

aufgeweiteter Schlauchabschnitt

31

Kanal

32

Abschnitt mit größerem Durchmesser

33

Radialausnehmung

40

Nase

Claims

1. Verfahren zum Anbringen eines einen Schlauch umgreifenden Formteils an einem Schlauchabschnitt, mit den Schritten:

- Einführen eines Kerns in das Innere des Schlauchabschnitts;
- Anbringen des Formteils an dem Schlauchabschnitt mittels einer aushärtbaren Masse;
- Aushärten der Masse; und
- Entfernen des Kerns aus dem Schlauchabschnitt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten zum Anbringen des Formteils am Schlauchabschnitt:

- Einlegen des Schlauchs mit dem Schlauchabschnitt in eine Spritzform;
- Schließen der Spritzform;
- Umspritzen des Schlauchabschnitts mit der aushärtbaren Masse; und
- Entnehmen des Schlauchs aus der Spritzform vor oder nach dem Aushärten der Masse.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aushärtbare Masse aus einem thermoplastischen Material besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten zum Anbringen des Formteils am Schlauchabschnitt:

- Einlegen des Schlauchs mit dem Schlauchabschnitt in eine Gießform;
- Schließen der Gießform;
- Umgießen des Schlauchabschnitts mit der aushärtbaren Masse; und
- Entnehmen des Schlauchs aus der Gießform vor oder nach dem Aushärten der Masse.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aushärtbare Masse aus einem Heißkleber oder Schmelzkleber besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten zum Anbringen des Formteils am Schlauchabschnitt:

- Anordnen eines Formteils um den Schlauchabschnitt herum; und
- Verkleben des Formteils am Schlauchabschnitt mittels einer aushärtbaren Masse.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- wobei der Schlauch eine zumindest teilweise offenporige Wandung aufweist und vorzugsweise ein Gewebe- oder Geflechtschlauch ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- wobei zumindest an einer Seite des Formteils ein den Schlauchabschnitt entlang einer vorgegebenen Länge umgreifender Knickschutz ausgebildet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- wobei der Schlauch im Bereich des Schlauchabschnitts, der vom Formteil umgriffen werden soll, vor dem Anbringen des Formteils auf einen Durchmesser aufgeweitet wird, der größer ist als der Schlauchdurchmesser im Ausgangszustand.

10. Verfahren zur Herstellung einer einen Schlauch aufweisenden flexiblen Leitungsdurchführung mit den Schritten:

- Anbringen zumindest eines den Schlauch umgreifenden Formteils gemäß einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche;
- Einführen einer elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder optischen Leitung in den Schlauch.