DE19831898B4 - Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe - Google Patents

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Abstract

Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien aufweist, wobei ein erstes Material der Fluidleitung ein thermoplastisches Polyesterelastomer und ein zweites Material der Fluidleitung ein thermoplastisches Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material aufweist, wobei die Fluidleitung eine erste Schicht (1) auf einer zweiten Schicht (2) aufweist und das erste Material in der ersten Schicht (1) und das zweite Material in der zweiten Schicht (2) enthalten ist und wenigstens eine weitere, innere Schicht (2, 3, 4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenverhältnisse der Schichten (1–4) so gewählt sind, daß die Fluidleitung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen unter Nennbedingungen entwikkelt, wobei die Gesamtdicke der zweiten und wenigstens einer weiteren, inneren Schicht (2, 3, 4) im Bereich von 10 bis 70 %, ausgenommen 66 2/3% bis 70 %, der Gesamtwandstärke der Fluidleitung liegt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien aufweist.
  • Um den an eine solche Fluidleitung gestellten Anforderungen, wie hohe Diffusionssperrfähigkeit, Biegsamkeit, Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit, zu genügen, wird sie bislang aus mehreren Schichten hergestellt, die jeweils einige der Anforderungen erfüllen, aber nicht in dem Sinne miteinander kompatibel sind, daß sie eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen, zum Beispiel Polyvenylidenfluorid und Polyamid. Um diese chemisch unterschiedlichen Materialien miteinander zu verbinden, werden Verträglichkeits- oder Haftvermittler verwendet. Danach läßt sich das Material der Fluidleitung nicht in einem Recyclingverfahren zur Herstellung neuer Rohre wiederverwenden.
  • Eine Fluidleitung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der DE 42 02 397 C2 bekannt. Sie erfüllt die geschilderten Anforderungen. Darüber hinaus soll bei dieser Fluidleitung die erste Schicht jedoch aus einem Relax-Kunststoff bestehen, der außen auf einem ein- oder mehrschichtigen Kunststoff-Rohr bestimmter Wandstärke mit relativ geringer Schichtdicke aufgebracht ist. Sie hat allein den Zweck, die ohne die Relax-Kunststoffschicht häufig beim Hindurchführen des Kunststoff-Rohrs durch eine Kalibrierungsöffnung auftretenden feinen, in Längsrichtung des Rohres infolge einer Verschmutzung der Kalibrierungsöffnung eingeritzten Riefen oder Kerben und damit Kerbspannungen zu vermeiden, die leicht zum Aufreißen des Rohres unter dem Fluiddruck und/oder beim Verbiegen des Rohres führen können. Solche Riefen oder Kerben sollen durch die Relax-Kunst-stoffschicht aufgenommen werden, in der sie aufgrund der Elastizität der Relax-Kunststoffschicht nicht stören.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Erhaltung der Wiederverwendbarkeit des Rohrmaterials und Erfüllung der geschilderten Anforderungen, die Gesamtwandstärke und damit auch die Festigkeit einer Klemmwirkung der Fluidleitung auf einem Rohrstutzen, auf dem sie aufgeschoben wird, hinreichend hoch zu halten, so daß sie sich selbst gegen einen inneren Axialdruck auf dem Rohrstutzen festhält.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Das erste und das zweite Material können miteinander vermischt sein. Dabei ergeben sich ebenfalls die gewünschten Eigenschaften.
  • Vorzugsweise sind das erste und das zweite Material abwechselnd in mehr als zwei Schichten enthalten. Eine derart aufgebaut Fluidleitung hält besonders hohen Anforderungen stand.
  • Die Mischung der beiden Materialien kann ferner in einer weiteren Schicht enthalten sein, um noch höheren Anforderungen zu genügen. Dennoch sind alle Schichten koextrudierbar.
  • Vorzugsweise ist das erste Material aus einer Gruppe ausgewählt, die zum einen ein Blockcopolymer aus harten (kristallinen) Polybutylenterephthalat-Blöcken und weichen (amorphen), langkettigen Polyetherglykol-Blöcken und zum andern ein auf Polybutylennaphthalat basierendes thermoplastisches Polyesterelastomer aufweist. Diese Materialien schließen die Lücke zwischen gummielastomeren und hochleistungsfähigen technischen Kunststoffen und vereinen die charakteristische Festigkeit und Verarbeitbarkeit von Thermoplasten mit der Biegsamkeit und Dehnbarkeit sowie Schlagzähigkeit von duromeren Kautschuken.
  • Das zweite Material kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die ein Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, Polybutylennaphthalat und Polyethylennaphthalat aufweist.
  • Eine der Schichten kann eine Verstärkung aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahlfasern, Glaskugeln und Mineralien sowie ein Gemisch wenigstens zweier dieser Verstärkungsmaterialien aufweist. Eine derart ausgebildete Fluidleitung hält besonders hohen mechanischen Belastungen stand.
  • Um eine elektrostatische Aufladung und die Gefahr einer Funkenbildung zu vermeiden, kann eine der Schichten elektrisch leitfähig oder antistatisch sein.
  • Zusätzlich kann die Fluidleitung mit einer mit dem ersten und/oder zweiten Material eine Schmelzverbindung eingehenden Flammschutzschicht aus wiederverwendbarem Material ummantelt sein, z. B. durch ein dickeres thermoplastisches Polyester-Elastomer.
    •
  • Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
  • Die Zeichnung stellt einen Ausschnitt einer mehrschichtigen erfindungsgemäßen Fluidleitung schematisch, in vergrößertem Maßstab dar.
  • Die dargestellte Fluidleitung besteht aus vier Schichten 1, 2, 3, und 4. Die Schichten 1 und 3 bestehen aus einem ersten Material, das ein thermoplastisches Polyesterelastomer aufweist. Die Schichten 2 und 4 bestehen aus einem zweiten Material, das ein thermoplastisches Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material aufweist. Diese Materialien gehen ohne Haftvermittler eine Schmelzverbindung ein und sind darüber hinaus wiederverwendbar.
  • Das erste Material ist vorzugsweise ein Blockpolymer aus harten, kristallinen Polybutylenterephthalat-Blöcken und weichen, amorphen, langkettigen Polyetherglykol-Blöcken. Alternativ kann es auch ein auf Polybutylennaphthalat basierendes thermoplastisches Polyesterelastomer sein.
  • Das zweite Material ist ein Material aus der Gruppe der Polybutylenterephthalate, Polyethylenterephtalate, Polybutylennaphtalate und Polyethylennaphthalate.
  • Das erste und zweite Material ermöglichen eine Warmformung der Fluidleitung durch beispielsweise Koextrusion und gehen dabei eine Schmelzverbindung ein.
  • Das erste und zweite Material erfüllen, insbesondere in der alternierenden Anordnung in verschiedenen Schichten, alle wesentlichen Anforderungen, die an Kraftstoff- und Kraftstoffdampfleitungen gestellt werden, wie hohe Biegsamkeit, Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit bei ausreichender Dehnbarkeit.
  • Die Dickenverhältsnisse der Schichten 1 bis 4 sind vorzugsweise so gewählt, daß die Fluidleitung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen unter Nennbedingungen entwickelt. Hierbei kann die Gesamtdicke der Schichten 2 und 4 im Bereich von 10 bis 70% der Gesamtwandstärke der Fluidleitung liegen.
  • Statt der vier Schichten ist es auch möglich, nur die Schichten 1 und 2 vorzusehen. Desgleichen ist es möglich, mehr als vier Schichten vorzusehen.
  • Die Reihenfolge der ersten und zweiten Materialien in den Schichten 1 bis 4 kann auch so gewählt werden, daß die ungeradzahligen Schichten 1, 3 das zweite Material und die geradzahligen Schichten 2, 4 das erste Material enthalten. Dies gilt auch bei nur zwei oder drei Schichten.
  • Statt die Schicht 3 aus dem ersten Material herzustellen, kann sie auch aus einem Gemisch aus dem ersten und zweiten Material bestehen.
  • Zusätzlich kann eine der Schichten 1 bis 4 eine Verstärkung aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahlfasern, Glaskugeln und Mineralien sowie ein Gemisch wenigstens zweier dieser Verstärkungsmaterialien aufweist. Eine solche Fluidleitung hält besonders hohen mechanischen Belastungen stand.
  • Sodann kann eine der Schichten elektrisch leitfähig oder antistatisch sein, um die Gefahr einer Entzündung des durch die Fluidleitung hindurchgeleiteten Kraftstoffs durch eine elektrische Funkenentladung zu vermeiden. Um diese Schicht elektrisch leitfähig auszubilden, sollte ihr ohmscher Widerstand weniger als etwa 103 Ω betragen. Im Falle einer antistatischen Ausbildung kann der ohmsche Widerstand im Bereich von 104 bis 107 Ω liegen.
  • Außerdem kann die Fluidleitung mit einer (nicht dargestellten) Flammschutzschicht ummantelt sein, um sie im Falle eines Brandes, wie er im Motorraum eines Kraftfahrzeugs auftreten kann, vor einer Entzündung zu schützen. Diese Flammschutzschicht sollte dann ebenfalls mit dem ersten und/oder zweiten Material eine Schmelzverbindung eingehen und ein wiederverwendbares Material aufweisen, vorzugsweise eine dickere Schicht aus einem thermoplastischen Polyester-Elastormer.
  • Sodann kann die Fluidleitung nicht nur glatt, sondern auch gewellt oder abwechselnd glatt und gewellt sein.

Claims (9)

  1. Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien aufweist, wobei ein erstes Material der Fluidleitung ein thermoplastisches Polyesterelastomer und ein zweites Material der Fluidleitung ein thermoplastisches Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material aufweist, wobei die Fluidleitung eine erste Schicht (1) auf einer zweiten Schicht (2) aufweist und das erste Material in der ersten Schicht (1) und das zweite Material in der zweiten Schicht (2) enthalten ist und wenigstens eine weitere, innere Schicht (2, 3, 4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenverhältnisse der Schichten (1–4) so gewählt sind, daß die Fluidleitung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen unter Nennbedingungen entwikkelt, wobei die Gesamtdicke der zweiten und wenigstens einer weiteren, inneren Schicht (2, 3, 4) im Bereich von 10 bis 70 %, ausgenommen 66 2/3% bis 70 %, der Gesamtwandstärke der Fluidleitung liegt.
  2. Fluidleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Material vermischt sind.
  3. Fluidleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Material abwechselnd in mehr als zwei Schichten (1, 2, 3, 4) enthalten sind.
  4. Fluidleitung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der beiden Materialien in einer weiteren Schicht enthalten ist.
  5. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material aus einer Gruppe ausgewählt ist, die zum einen ein Blockcopolymer aus harten Polybutylenterephthalat-Blöcken und weichen, langkettigen Polyglykol-Blöcken und zum anderen ein auf Polybutylennaphthalat basierendes thermoplastisches Polyesterelastomer aufweist.
  6. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, Polybutylennaphthalat und Polyethylennaphthalat aufweist.
  7. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schichten (1–4) eine Verstärkung aufweist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahlfasern, Glaskugeln und Mineralien sowie ein Gemisch wenigstens zweier dieser Verstärkungsmaterialien aufweist.
  8. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schichten (1–4) elektrisch leitfähig oder antistatisch ist.
  9. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Flammschutzschicht aus wiederverwendbarem Material ummantelt ist.
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