DE19907325C2 - Schlauch, z. B. ein Ladeluftschlauch, sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlauch, z. B. einen Ladeluftschlauch, mit einem mindestens eine Gewebelage umfassenden Druckträger, wobei der Druckträger von einem vulkanisierbaren Material umgeben ist, wobei der Schlauch innenseitig eine hautartige Sperrschicht aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schlauches.

Ladeluftschläuche sind bekannt; Ladeluftschläuche werden z. B. bei Motoren mit Turboladern verwandt, um die Luft zum Ansaugmodul des Motors zu leiten. Die transportierte Luft weist erhebliche Temperaturen auf, was zum einen in der Temperatur des Turboladers selbst begründet ist und zum anderen in der Druckerhöhung der Ladeluft durch den Turbolader.

Aus der DE 44 31 550 A1 ist die Verwendung von Aramiden in Verbindung mit als Gewebe ausgebildeten Festigkeitsträgern bei Schläuchen bekannt, um für hohe Langzeitstandfestigkeiten zu sorgen.

Die DE 44 32 385 A1 zeigt einen Schlauch bestehend aus einem Innenschlauch, einem darüberliegenden Festigkeitsträger und einen Außenschlauch, wobei Außen- und Innenschlauch aus Silikon bestehen.

Aus der DE 24 22 557 A1 ist bekannt, auf das Ende eines Schlauchrohlings, der innenseitig einen entsprechenden Dorn zur Formgebung aufweist, außenseitig eine Formhülse aufzusetzen, um Schlauchkrümmer mit einem genau maßhaltigen, glattflächigen Anschlussende mit vergleichsweise geringem Kostenaufwand herzustellen. Hieraus folgt, dass die Formhülse nur während der Vulkanisation auf dem Ende des Schlauchrohlings verbleibt.

Aus der EP 826 915 A2 ist ein Kraftstoffschlauch aus einem Elastomer, z. B. Epichlorhydrin-Kautschuk oder einem AEM (Acrylat-Ethylen-Monomer bekannt, wobei selbst der AEM nur bis zu einer Temperatur von etwa 160° C dauerfest ist. Gerade bei extrem hochgezüchteten Motoren müssen die Ladeluftschläuche allerdings z. T. Temperaturen von wesentlich mehr als 220° C und auch hohen Drücken standhalten. Derartigen Temperaturen und Drücken sind Schläuchen aus dem obigen Kautschukmaterial nicht gewachsen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Schlauch der eingangs genannten Art bereitzustellen, der druck- und hochtemperaturfest ist, und der auch einen besonders leichten Einbau bei der Motormontag ermöglicht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Gewebelage von einem silikonhaltigen Material beidseitig ummantelt ist, wobei der Schlauch endseitig jeweils eine vorgeformte Muffe aufweist, wobei die Muffe eine Prägung in Form einer umlaufenden Nut aufweist.

Durch die Verwendung von silikonhaltigem Material wird eine Temperaturfestigkeit von bis zu 250°C erreicht. Es ist bekannt, dass zur Befestigung der Ladeluftschläuche auf Rohrenden Schlauchschellen an den entsprechenden Stellen angeordnet werden. Wesentlich ist nun, dass derartige Schlauchschellen an einem vorbestimmten Ort auf dem Schlauch und auf dem Rohrende aufsitzen müssen, um eine optimale Verbindung zwischen Schlauch und Rohr herstellen zu können. Es ist nun bekannt (DE 297 19 817 U1), Einprägungen zur Aufnahme des Schlauches in Form von umlaufenden Nuten durch ein Werkzeug auf einem Elastomerschlauch anzubringen, wobei in den Nuten die Schlauchschellen einsitzen. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass dieses Werkzeug aus einem Elastomer für die Einprägung einer derartigen umlaufenden Nut nur schwerlich nach der Vulkanisation wieder vom Silikonschlauch gelöst werden kann, da es sich mit dem Silikon verbunden hat. Darüber hinaus steht insbesondere bei Verwendung zweier Lagen aus einem textilen Gewebe als Druckträger­ schicht nur noch eine sehr geringe Menge an Silikonmaterial zur Einprägung einer derartigen Nut in den Schlauch zur Verfügung. Das heißt, es bestünde immer die Gefahr, dass die äußerste Gewebelage durch die Prägung sichtbar würde, was sich negativ auf die Haltbarkeit und Dichtigkeit auswirkt. Durch die Verwendung einer Muffe, die nach Fertigstellung des Rohlings auf den Rohling aufgestülpt wird, werden derartige Probleme vermieden. Wird jedoch eine vorgeformte Muffe aus Silikon anstelle des Werkzeugs aus Elastomer verwendet, dann stellt sich der oben beschriebene Nachteil des Festhaftens als Vorteil insofern dar, als die Muffe auf dem Rohling bzw. auf dem Schlauch durch "Verkleben" fest aufsitzt, und insofern dort verbleiben kann.

Um eine Diffusion von Öl durch die Schlauchwandung hindurch zu verhindern ist die wandungsinnenseitige Sperrschicht vorteilhaft aus Fluorkautschuk ausgebildet.

Zur weiteren Erhöhung der Druckfestigkeit ist vorgesehen, dass die Gewebelage Aramid-Fäden aufweist.

Die Verwendung einer fertigen Muffe hat noch einen weiteren Vorteil, der darin besteht, dass Kennzeichnungen wie zum Beispiel Artikelnummern, Materialangaben, Fertigungsdatum oder auch Montagemarkierungen nicht erst nachträglich - beispielsweise im Siebdruckverfahren - auf den Schlauch aufgebracht werden müssen, sondern unmittelbar bei der Vorvulkanisation der Muffe in dieselbige bereits eingebracht werden können, die dann wiederum auf den Schlauchrohling aufgeschoben wird.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches, mit einem plattenförmigen Grundkörper mit einem Druckträger aus mindestens einer Gewebelage, wobei die Gewebelage beidseitig von einem silikonhaltigen Material ummantelt ist, wobei der plattenförmige Grundkörper zur Bildung eines Rohlings auf einen ersten Dorn gerollt wird. Hiermit wird der erfindungsgemäße Gegenstand gemäß dieses nebengeordneten Anspruches gegenüber dem nächstliegenden Stand der Technik gemäß der DE 963 101 B1 abgegrenzt. Zur Herstellung eines Schlauches ist aus dieser Literaturstelle bekannt, einen sog. Schichtkörper um einen Metalldorn zu wickeln, der ggf. mit Seifenstein bestäubt werden kann, wobei die ungehärtete Silikonkautschuk-Schicht am Dorn anliegt. Das hierbei erhaltene Rohr oder der Schlauch wird dann vulkanisiert bzw. gehärtet.

Gegenüber dem abgehandelten Stand der Technik ergibt sich allerdings als neue und erfinderische Lehre, den Rohling von dem ersten Dorn zu entfernen, diesen Rohling auf einen der Kontur des Schlauches entsprechenden zweiten Dorn zu schieben, endseitig auf den Rohling jeweils eine vorgefertigte Muffe aus Elastomermaterial aufzubringen, den Rohling auf dem zweiten Dorn zu bandagieren und daraufhin zu vulkanisieren

Durch die Bandagierung wird erreicht, dass die Muffe eine innige Verbindung mit dem Schlauchrohling während der Vulkanisation erhält. Nach der Vulkanisation wird die Bandage abgenommen und der Schlauch kann seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch zugeführt werden.

Weitere vorteilhafte Merkmale hierzu sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Platte aus einem Silikonwerkstoff mit einer Druckträgerschicht aus einem Gewebe zum Wickeln auf einen Hilfsdorn;

Fig. 2 zeigt einen fertigen Rohling auf einem konturierten Dorn als schematische Darstellung mit endseitig auf den Rohling aufzusetzenden Muffen.

Gemäß Fig. 1 stellt sich die Platte 1 aus Silikon mit einer inneren Trägerschicht aus einem Gewebe 2 als partiell auf einem ersten Dorn, dem sog. Hilfsdorn 20 aufgerollter Rohling 3 dar. Hierbei ist erkennbar, dass die Platte mehrfach übereinander - ähnlich einer Spirale - gewickelt ist, so dass mindestens zwei Trägerschichten aus Gewebe 2 übereinander verlaufen. Nachdem der Rohling auf dem Hilfsdorn 20 aufgewickelt ist, wird er vom Hilfsdorn entdornt.

Vor der eigentlichen Vulkanisation wird der Rohling auf den entsprechend geformten zweiten Dorn 10 geschoben, wobei dann die Muffen 5 aufgeschoben werden, um dann im auf dem zweiten Dorn 10 aufgeschobenen Zustand bandagiert zu werden (Fig. 2). Die Muffen 5 zeigen eine nutartige umlaufende Einprägung 5a zur Aufnahme der Schlachschelle im eingebauten Zustand eines derartigen Ladeluftschlauches im Motor. Bei der Bandagierung wird ein entsprechend festes und auch temperaturbeständiges Band über die vollständige Länge des Rohlings gewickelt, um bei der Vulkanisation eine innige Verbindung der gewickelten Lagen des Rohlings untereinander zu bewirken und zusätzlich natürlich auch eine innige Verbindung der Muffen 5 mit dem Schlauchrohling. Durch die Bandagierung werden auch in dem Rohling vorhandene Luftblasen herausgepresst. Nach der Vulkanisation wird die Bandage abgenommen, und der Schlauchrohling ist fertig, wenn er von dem Dorn gezogen worden ist.

Claims (6)

1. Schlauch, z. B. ein Ladeluftschlauch, mit einem mindestens eine Gewebelage umfassenden Druckträger, wobei der Druckträger von einem vulkanisierbaren Material umgeben ist, wobei der Schlauch wandungsinnenseitig eine hautartige Sperrschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage (2) von einem silikonhaltigen Material beidseitig ummantelt ist, wobei der Schlauch (3) endseitig jeweils eine vorgeformte Muffe (5) aufweist, wobei die Muffe eine Prägung in Form einer umlaufenden Nut (5a) aufweist.

2. Schlauch, insbesondere Ladeluftschlauch, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht aus Fluorkautschuk besteht.

3. Schlauch, insbesondere Ladeluftschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage (2) durch Aramidfäden verstärkt ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches, insbesondere eines Ladeluftschlauches mit einem plattenförmigen Grundkörper mit einem Druckträger aus mindestens einer Gewebelage, wobei die Gewebelage beidseitig von einem silikonhaltigen Material ummantelt ist, wobei der plattenförmige Grundkörper zur Bildung eines Rohlings auf einen ersten Dorn gerollt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (3) von dem ersten Dorn (20) entdornt wird, dieser Rohling auf einen der Kontur des Schlauches entsprechenden zweiten Dorn (10) geschoben wird, endseitig auf den Rohling (3) jeweils eine vorgefertigte Muffe (5) aus einem Elastomermaterial aufgebracht wird, der Rohling (3) auf dem zweiten Dorn (10) bandagiert und daraufhin vulkanisiert wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches, insbesondere eines Ladeluftschlauches, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Rollen des plattenförmigen Grundkörpers auf den ersten Dorn (20) auf den Dorn (20) eine Schicht aus einem Fluorkautschuk aufgebracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches, insbesondere Ladeluftschlauches, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (3) über seine gesamte Länge einschließlich der aufgesetzten Muffen (5) bandagiert wird.