DE19960427C1 - Ladeluftschlauch und Verfahren zur Herstellung eines Ladeluftschlauchs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftschlauch aus einem elastomeren Material zum Transport von aus einem Lader austretender Ladeluft zu einem Verbrennungsmotor oder zu einem Ladeluftkühler. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Ladeluftschlauch weist eine Kammer mit einem Axialabschnitt auf, dessen Innenform zylindrisch ausgebildet ist und einen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der Innendurchmesser des Ladeluftschlauchs, wobei der Ladeluftschlauch mit seiner Kammer einstückig ausgebildet ist. DOLLAR A Die Kammer bildet einen Schalldämpfer, der integral mit dem Ladeluftschlauch hergestellt ist, wodurch ein zusätzlicher Schalldämpfer, der separat montiert werden muß, entfallen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftschlauch aus einem elastomeren Material mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Ladeluftschlauchs.

Ein Ladeluftschlauch wird dazu verwendet, Ladeluft von einem Lader z. B. Abgasturbolader, zu einem Verbrennungsmotor oder zu einem dem Verbrennungsmotor vorgeschalteten Ladeluftkühler zu leiten. Ein derartiger Ladeluftschlauch ist beispielsweise aus der DE 195 06 584 C1 bekannt und besteht aus einem flexiblen Material, um Relativbewegungen zwischen dem Lader und dem Ladeluftkühler ausgleichen zu können. Der bekannte Ladeluftschlauch ist außerdem mit Falten versehen, deren Außendurchmesser größer sind als der Außendurchmesser des Ladeluftschlauches. In diese Falten ist im Inneren des Ladeluftschlauchs eine ringförmige starre Einlage eingebracht, wodurch die axiale Längung des Ladeluftschlauchs unter Innendruck und somit die Kräfteübertragung zwischen den Bauteilen reduziert werden soll.

Insbesondere Unregelmäßigkeiten am Verdichterrad eines Abgasturboladers, die gußtechnisch unvermeidbar sind, führen zu Druckpulsationen in der Ladeluft. Da der Ladeluftschlauch aus einem flexiblen bzw. elastomeren Material besteht, kann die Schlauchwand durch diese Druckschwankungen zu Schwingungen angeregt werden. Dadurch strahlt der Ladeluftschlauch Luftschall nach außen ab, der als Pulsationspfeifen bezeichnet wird und beispielsweise in einem Frequenzbereich zwischen 1500 Hz und 2500 Hz auftritt. Dieses Pulsationspfeifen wird als störend empfunden, so daß hier Abhilfemaßnahmen erforderlich sind.

Beispielsweise ist es aus der DE 196 15 917 A1 bekannt, einen als Breitband-Luftschallabsorber ausgebildeten Ansaugschalldämpfer zwischen dem Lader und dem Ladeluftschlauch anzuordnen. Hierzu sind Flanschverbindungen erforderlich, um den Ansaugschalldämpfer am Abgasturbolader und den Ladeluftschlauch am Ansaugschalldämpfer zu befestigen. Diese Flanschverbindungen müssen außerdem druckdicht ausgebildet sein. Die bekannten Maßnahmen zur Reduzierung der Schallabstrahlung sind somit relativ aufwendig.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen Ladeluftschlauch der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine Schallabstrahlung durch den Ladeluftschlauch reduziert wird.

Dieses Problem wird durch einen Ladeluftschlauch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bereits bei der Herstellung des Ladeluftschlauchs in diesen eine Kammer zu integrieren, die nach Art eines Resonators, insbesondere eines λ/2-, oder λ/4-Resonators, ausgebildet ist. Dabei ist es von entscheidender Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des Ladeluftschlauchs, daß dieser aus einem elastomeren Material besteht. Die Funktionsweise eines derartigen Resonators, bei dem mittels Querschnittssprüngen, z. B. um 30% bis 50%, eine Schalldämpfungswirkung erzielt wird, ist allgemein bekannt und bedarf daher keiner näheren Erklärung. Der durch die vorliegende Erfindung erzielbare entscheidende Vorteil wird darin gesehen, daß der Anbau eines zusätzlichen Ansaugschalldämpfers, der seinerseits einen mehr oder weniger aufwendigen Aufbau aufweist, bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Ladeluftschlauchs entfallen kann, wodurch sich ein deutlicher Montage- und Preisvorteil ergibt. Dies ist hier von besonderem Interesse, da ein Großteil der Brennkraftmaschinen aufgeladen ist, so daß es sich hier um eine wirtschaftlich bedeutsame Verbesserung bei einem Großserienteil handelt.

Die Innenform oder Innenkontur der in den Ladeluftschlauch integrierten Kammer ist zumindest in einem Axialabschnitt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildet. Die axiale Erstreckung dieses zylindrischen Abschnitts richtet sich dabei nach der Frequenz bzw. nach dem Frequenzband, das bedämpft werden soll.

Entsprechend einer besonderen Ausführungsform können mehrere derartige Kammern im Ladeluftschlauch ausgebildet sein, die unterschiedliche axiale Erstreckungen aufweisen und somit unterschiedliche Frequenzen bedämpfen.

Bei einer speziellen Ausführungsform liegen die axialen Enden der Kammer in Ebenen, die sich außerhalb des Ladeluftschlauchs schneiden, wobei diese Ebenen vorzugsweise dieselbe Neigung gegenüber der Längsachse des Ladeluftschlauchs aufweisen. Durch diese spezielle Formgebung der Kammer kann ein besonders breites Frequenzband bedämpft werden.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Resonator-Kammer im Bereich desjenigen Endes des Ladeluftschlauchs ausgebildet ist, das zum Anschluß an den Lader vorgesehen ist.

Bei einer anderen Ausführungsform kann in die Kammer ein Einsatzteil eingesetzt sein, dessen zylindrische Außenseite komplementär zur zylindrischen Innenform der Kammer ausgebildet ist und somit großflächig an der Innenform der Kammer anliegt, wobei von einer zylindrischen Innenseite des Einsatzteils Ringstege im wesentlichen radial nach innen, etwa bis zum Innendurchmesser des Ladeluftschlauchs abstehen, wodurch die Ringstege die Kammer in mehrere axiale Abschnitt mit zylindrischer Innenform und unterschiedlicher axialer Erstreckung unterteilen. Bei diesem separat herstellbaren Einsatzteil können die Ringstege relativ präzise so hergestellt werden, daß sie jeweils in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse des Einsatzteils und somit senkrecht zur Längsachse des Ladeluftschlauchs angeordnet sind. Diese Maßnahme erzeugt eine besonders hochwertige Dämpfungswirkung der Resonator-Kammer, da die Querschnittssprünge entlang einer minimalen axialen Erstreckung stattfinden. Durch die aufeinanderfolgenden, unterschiedlich langen Kammerabschnitte können mehrere Frequenzen bzw. Frequenzbänder bedämpft werden.

Bei einer anderen Ausführungsform kann in die Kammer ein anderes Einsatzteil eingesetzt werden, dessen Innendurchmesser etwa gleich groß ist wie der Innendurchmesser des Ladeluftschlauchs und das an seiner Außenseite etwa radial nach außen abstehende, sich an der Kammerinnenseite abstützende Ringstege aufweist. Diese Ringstege trennen in der Kammer zwischen der Außenseite des Einsatzteils und der Innenseite der Kammer mehrere Ringkammern axial voneinander ab. Das Einsatzteil weist außerdem radiale Durchbrüche auf, durch die das Innere des Ladeluftschlauchs mit den Ringkammern kommuniziert. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Breitbanddämpfung über einen relativ großen Frequenzbereich.

Das der Erfindung zugrundegelegte Problem wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.

Ein wesentlicher Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin gesehen, daß zunächst ein Schlauchrohling hergestellt wird, bei dem ein extrudierter Innenschlauch, eine diese umhüllende Gewebeschicht und ein extrudierter Außenschlauch mechanisch, insbesondere adhäsiv, miteinander verbunden sind. In diesen Schlauchrohling wird dann ein die Kammer ausbildender Dorn eingeführt. Danach wird der Schlauchrohling so umgeformt, daß er in dem für die Kammer vorgesehenen Abschnitt die Kammerform annimmt. Erst nach dieser Umformung oder gleichzeitig dazu erfolgt die Fertigvulkanisierung der Einzelkomponenten zum Ladeluftschlauch, bei dem der Innenschlauch und der Außenschlauch molekular miteinander vernetzt sind und das Gewebe in diese Vernetzung eingebettet ist. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann die Kammer so in den Ladeluftschlauch integriert werden, daß sich die festigkeitserhöhende Wirkung des eingelegten Gewebes auch im Bereich der Kammer voll entfalten kann. Durch die Ausbildung der Kammer in einem Verfahrensschritt, in dem noch keine molekulare Bindung zwischen Innenschlauch und Außenschlauch besteht, kann gewährleistet werden, daß sich während der Umformung im Gewebe ausbildende Spannungen durch Verschiebungen innerhalb der Gewebefasern oder der Gewebemaschen ausgleichen können, ohne daß es dabei zu Zerstörungen im Gewebe kommt. Dementsprechend steht beim fertig vulkanisierten Ladeluftschlauch die faserverstärkende Wirkung des eingebetteten Gewebes vollständig zur Verfügung.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ladeluftschlauch nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Ladeluftschlauch in einem eine Kammer enthaltenden Bereich einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch einer dritten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch einer vierten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch einer fünften Ausführungform,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Schlauchrohling zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Ladeluftschlauchs,

Fig. 8 eine Ansicht wie in Fig. 7, jedoch mit in einen Endabschnitt des Schlauchrohlings eingeführtem Aufweitdorn,

Fig. 9 eine Ansicht wie in Fig. 7, jedoch mit in einen Endabschnitt des Schlauchrohlings eingeführtem Zylinderdorn, und

Fig. 10 eine Ansicht wie in Fig. 7, jedoch mit in den Schlauchrohling eingeführtem Kammerdorn.

Entsprechend Fig. 1 weist ein Ladeluftschlauch 1 ein eingangsseitiges Ende 2 und ein ausgangsseitiges Ende 3 auf. Mit seinem eingangsseitigen Ende 2 wird der Ladeluftschlauch 1 im Anwendungsfall an die Austrittsseite eines Laders, insbesondere an einem Verdichteraustritt eines Abgasturboladers, angeschlossen, während das ausgangsseitige Ende 3 regelmäßig an einen Ladeluftkühler oder direkt an einen Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors angeschlossen wird. An den Enden 2 und 3 sind ringförmige Vertiefungen 37 ausgebildet, die zur Aufnahme eines Spannbandes oder einer Rohrschelle dienen, mit deren Hilfe die Enden 2, 3 an entsprechenden Anschlüssen am Austritt des Laders bzw. am Einlaß des Ladeluftkühlers dicht montiert werden können.

In der Nähe des eingangsseitigen Endes 2 ist im Ladeluftschlauch 1 eine Kammer oder Resonator-Kammer 4 ausgebildet, die in axialer Richtung durch Versteifungsringe 5 begrenzt ist, die auf der Außenseite des Ladeluftschlauchs 1 angebracht sind und dem Ladeluftschlauch 1 im Bereich der Kammer 4 eine erhöhte Formstabilität geben. Durch die Versteifungsringe 5 kann somit die Dauerhaltbarkeit des Ladeluftschlauchs 1 gegen statische Druckbelastungen erhöht werden.

Da es zwischen den durch den Ladeluftschlauch 1 gekoppelten Bauteilen, nämlich Turbolader und Ladeluftkühler, beim Betrieb der damit ausgestatteten Brennkraftmaschine zu Relativbewegungen kommen kann, ist der Ladeluftschlauch 1 aus einem nachgiebigen bzw. elastomeren Material, insbesondere Kunststoff bzw. Gummi, hergestellt. Bevorzugt wird dabei ein faserverstärktes oder gewebeverstärktes Material.

Entsprechend den Fig. 2 bis 6 und Fig. 10 weist die Kammer 4 einen Axialabschnitt 6 auf, der in den Figuren durch eine geschweifte Klammer gekennzeichnet ist. In diesem Axialabschnitt 6 besitzt die Kammer 4 eine zylindrische Innenform 7, deren axiale Erstreckung von der zu bedämpfenden Frequenz abhängt. Ein durch einen Pfeil symbolisierter Innendurchmesser 8 der Innenform 7 ist dabei größer als ein Innendurchmesser 9 des Ladeluftschlauchs 1, der ebenfalls durch einen Pfeil symbolisiert ist. Die Größe des Innendurchmessers 8 der Kammer 4 hängt dabei von der erwünschten Dämpfungswirkung ab.

Zur sicheren Positionierung der Stützringe 5 sind an den axialen Enden der Kammer 4 ringförmige Vertiefungen 10 an der Außenseite des Ladeluftschlauchs 1 ausgebildet, die als Aufnahme für die Stützringe 5 dienen.

Entsprechend Fig. 2 kann die Kammer 4 einen geometrisch besonders einfachen Aufbau aufweisen, bei dem die axialen Enden der Kammer 4 jeweils in einer Ebene liegen, die senkrecht auf einer Längsachse 11 der Kammer 4 bzw. des Ladeluftschlauchs 1 stehen und somit parallel zueinander verlaufen. Zwischen diesen axialen Enden erstreckt sich der Axialabschnitt 6 mit seiner zylindrischen, hier kreiszylindrischen, Innenform 7. Eine derartige Ausführungsform eignet sich in besonderer Weise zur Bedämpfung bestimmter Frequenzen, wobei eine maximale Pegelabsenkung dann erreicht werden kann, wenn der Axialabschnitt 6 eine Länge von λ/4, 3/4 λ, 5/4 λ . . . aufweist (λ = Wellenlänge).

Bei der Variante gemäß Fig. 3 ist die Kammer 4 so ausgebildet, daß ihre axialen Enden jeweils in einer Ebene liegen, die gegenüber der Längsachse 11 geneigt verlaufen, derart, daß sich diese Ebenen außerhalb des Ladeluftschlauchs 1 schneiden. Vorzugsweise schneiden sich die Ebenen in einer Schnittgerade, die senkrecht zur Längsachse 11 verläuft. Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen bevorzugten symmetrischen Ausführungsform sind die die axialen Enden der Kammer 4 enthaltenden Ebenen betragsmäßig gleich gegenüber der Längsachse 11 geneigt, so daß die Schnittlinie etwa in der Mitte der Kammer 4 liegt bzw. in einer senkrecht zur Längsachse 11 verlaufenden Mittelebene liegt. Durch diese spezielle Ausführungsform ergeben sich in Umfangsrichtung unterschiedliche axiale Erstreckungen für die Kammer 4. Im Schnitt der Fig. 3 sind die beiden extremen axialen Erstreckungen der Kammer 4 erkennbar, nämlich in Fig. 3 oben die minimale Längserstreckung im Axialabschnitt 6 und diametral gegenüberliegend, in Fig. 3 unten die maximale Längserstreckung der Kammer 4. Durch diesen Aufbau kann ein relativ breiter Frequenzbereich bedämpft werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind im Ladeluftschlauch 1 zwei Kammern 4 und 4' ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar aufeinander folgen. Die beiden Kammern 4 und 4' unterscheiden sich einerseits durch ihre axiale Erstreckung L1 bzw. L2 und andererseits durch ihren Innendurchmesser 8 bzw. 8'. Die Länge L1 und der Innendurchmesser 8 der in Durchströmungsrichtung vorangehenden Kammer 4 sind dabei größer als die Längserstreckung L2 und der Innendurchmesser 8' der stromab liegenden Kammer 4'. Dementsprechend unterscheidet sich die Dämpfungswirkung der beiden Kammern 4 und 4'.

Entsprechend Fig. 5 kann in die zylindrische Innenform 7 des Axialabschnitts 6 der Kammer 4 ein Einsatzteil 12 eingesetzt sein, das eine zylindrische Außenseite 13 aufweist, die komplementär zur Innenform 7 ausgebildet ist, so daß sich hier eine großflächige Anlage zwischen dem Einsatzteil 12 und der Innenform 7 ausbilden kann. Das Einsatzteil 12 füllt somit die Kammer 4 im wesentlichen vollständig aus. Auf einer Innenseite 14 des Einsatzteils 12 sind Ringstege 15 ausgebildet, die im wesentlichen radial nach innen von der Innenseite 14 abstehen. Vorzugsweise enden die Ringstege 15 bei einem Innendurchmesser 16, der etwa dem Innendurchmesser 9 des Ladeluftschlauchs 1 entspricht.

Durch die Ringstege 15 wird die Kammer 4 in mehrere, hier drei, Abschnitte 17, 18, 19 unterteilt, die sich hinsichtlich ihrer axialen Erstreckung L3, L4 bzw. L5 voneinander unterscheiden. Dabei nehmen die axialen Längen L3, L4, L5 der Abschnitte 17, 18, 19 in der Durchströmungsrichtung des Ladeluftschlauchs 1 ab. Auch durch diese Konfiguration können mehrere Frequenzen bzw. Frequenzbänder gedämpft werden. Da das Einsatzteil 12 separat herstellbar ist, können die Ringstege 15 aufgrund anderer Herstellungsmethoden und anderer Materialien so ausgestaltet werden, daß sich ein besonders abrupter Querschnittswechsel ausbildet, was für die Dämpfung vorteilhaft ist.

Gemäß einer anderen, in Fig. 6 wiedergegebenen Ausführungsform ist in die Kammer 4 ein anderes Einsatzteil 20 eingesetzt, das im wesentlichen die Form einer zylindrischen Hülse aufweist. Ein Innendurchmesser 21 dieses Einsatzteils 20 entspricht dabei etwa dem Innendurchmesser 9 des Ladeluftschlauchs 1. Ein Außendurchmesser 22 des hülsenartigen Einsatzteils 20 ist kleiner als der Innendurchmesser 8 der Kammer 4, so daß sich in der Kammer 4 zwischen der Innenform 7 und dem Einsatzteil 20 ein Ringraum ausbildet. Auf der Außenseite des Einsatzteils 20 sind Ringstege 23 ausgebildet, die sich im wesentlichen radial bis zur Innenform 7 erstrecken bzw. in das Material des Ladeluftschlauchs 1 eindringen. Durch diese Ringstege 23 wird der obengenannte Ringraum in mehrere, hier vier, Ringkammern 24, 25, 26, 27 unterteilt. Das Einsatzteil 20 weist eine Vielzahl von Öffnungen 28 auf, durch welche die Ringkammern 24, 25, 26, 27 mit einem Inneren des Einsatzteils 20 bzw. mit dem Inneren des Ladeluftschlauchs 1 kommunizieren. Durch eine Abstimmung der Öffnungsfläche dieser Öffnungen 28, der radialen Wandstärke des Einsatzteils 20 und des Volumens der Ringkammern 24 bis 27 läßt sich eine Breitbanddämpfung auch über einen großen Frequenzbereich einstellen. Es ist klar, das die axiale Länge des Einsatzteils 20 dabei so gewählt ist, daß die axialen Enden des Einsatzteils 20 dicht an den axialen Enden der Kammer 4 anliegen.

Im folgenden wird anhand der Fig. 7 bis 10 ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Ladeluftschlauchs 1 erläutert:

Zunächst wird ein Innenschlauch 29 extrudiert, wozu ein elastomeres Material verwendet wird. Auf den Innenschlauch 29 wird dann eine Gewebeschicht 30 aufgebracht, die eine Faserverstärkung des Ladeluftschlauchs 1 bewirken soll. Als Gewebe wird vorzugsweise ein Gewirk oder Gestrick verwendet, so daß die zur Verstärkung verwendeten Fasern bereits in der Gewebeschicht durch ihre Maschen mechanisch miteinander verknüpft sind. Bevorzugt wird dabei eine relativ grobmaschige Wirkart, insbesondere soll das Gewirk so ausgebildet sein, daß in der Gewebeschicht Relativbewegungen der einzelnen Fasern zueinander möglich sind, solange die Gewebeschicht noch nicht in das Material des Ladeluftschlauchs 1 eingebettet ist.

Auf den mit der Gewebeschicht 30 versehenen Innenschlauch 29 wird dann ein Außenschlauch 31 aufgebracht, beispielsweise durch ein Extrudierverfahren mit einem Querkopfextruder. Hierbei wird ein Schlauchrohling 32 ausgebildet, dessen einzelne Bestandteile, nämlich Innenschlauch 29, Gewebeschicht 30 und Außenschlauch 31 mechanisch miteinander verbunden sind; die einzelnen Bestandteile haften durch die Klebwirkung des verwendeten Elastomermaterials aneinander.

Gemäß Fig. 8 kann ein Endabschnitt 33 des Rohlings 32 mittels eines konischen Aufweitdorns 34 aufgeweitet werden. Mit Aufweitwinkeln bis 25° kann eine Aufweitung von ca. 30% erzielt werden. Mit Aufweitwinkeln von bis zu 40° können auch größere Aufweitungen bis maximal 50% erreicht werden.

Nach dem Aufweiten oder alternativ dazu kann entsprechend Fig. 9 in den Endabschnitt 33 ein Zylinderdorn 35 eingeführt werden, mit dessen Hilfe eine zylindrische Querschnittserweiterung realisiert werden soll. Da das Elastomermaterial grundsätzlich elastisch verformbar ist, kann eine Vorvulkanisierung zur Umformung des Schlauchrohlings 32 durchgeführt werden, damit dieser die neue Form bleibend annimmt. Bei dieser Vorvulkanisierung können sich erste molekulare Vernetzungen zwischen den Materialien des Innenschlauchs 29 und des Außenschlauchs 31 ausbilden.

Entsprechend Fig. 10 wird in den Endabschnitt 33 des Rohlings 32 ein Kammerdorn 36 eingeführt, dessen Außenkontur komplementär zur Innenkontur der auszubildenden Kammer 4 ausgebildet ist. Das Einbringen dieses Kammerdorns 36 kann nach der Aufweitung gemäß Fig. 8 oder nach der Aufweitung gemäß Fig. 9 durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, den Kammerdorn 36 ohne vorhergehende Aufweitung in den Schlauchrohling 32 einzuführen.

Für die vorliegende Erfindung ist es von besonderer Bedeutung, daß die Fasern des Gewebes 30 im Schlauchrohling 32 relativ zueinander verschiebbar sind, was einerseits durch die Strickart und andererseits durch die relativ lose mechanische Bindung zwischen Innenschlauch 29, Gewebeschicht 30 und Außenschlauch 31 beim Schlauchrohling 32 ermöglicht wird. Nur durch diese Verschiebbarkeit der Fasern oder Maschen in der Gewebeschicht 30 können die Umformmaßnahmen der Fig. 8, 9 und 10 ohne Dehnungen oder Zerstörungen im Gewebe 30 durchgeführt werden. Wenn der Schlauchrohling 32 nach seiner Umformung zur Ausbildung der Kammer 4 fertigvulkanisiert oder getempert ist, sind der Außenschlauch 31 und der Innenschlauch 29 durch eine intensive molekulare Vernetzung chemisch miteinander verbunden, wobei die Gewebeschicht in diese Vernetzungszone eingebettet ist, wodurch sich ein hochfester Verbund ergibt.

Vor dem Umformen des Schlauchrohlings 32 zur Ausbildung der Kammer 4 werden auf die Außenseite des Schlauchrohlings 32 Sicherungsringe z. B. aus Gummi, an den axialen Enden der auszubildenden Kammer 4 angebracht. Durch diese Sicherungsringe wird der Schlauchrohling 32 in einer vorbestimmten Relativlage zum Kammerdorn 36 sicher positioniert. Außerdem bewirken die Sicherungsringe ein Andrücken der Wandung des Schlauchrohlings 32 im Bereich der axialen Enden der Kammer 4 an die Außenkontur des Kammerdorns 36. Beim Vorvulkanisieren oder beim Fertigvulkanisieren des Schlauchrohlings 32 werden bei der seit der Kammer 4 durch die Sicherungsringe gleichzeitig die ringförmigen Vertiefungen 10 für die Versteifungsringe 5 ausgeformt.

Die Fertig- oder Endvulkanisierung des umgeformten Schlauchrohlings 32 kann in herkömmlicher Weise erfolgen, insbesondere in einem Autoklaven. Vorzugsweise wird der Kammerdorn 36 vor dem Endvulkanisieren oder Tempern aus dem vorvulkanisierten Schlauchrohling 32 entfernt, so daß das Tempern separat erfolgen kann. Nach dem Fertigvulkanisieren werden die Sicherungsringe durch die Stützringe 5 ersetzt. Gegebenenfalls kann vor dem Anbringen der Sicherungsringe das jeweilige Einsatzteil 12 bzw. 20 in die ausgebildete Kammer 4 eingesetzt werden.

Zum Umformen des Schlauchrohlings 32 kann dieser beim Vulkanisieren mit Hilfe einer Druckdifferenz zwischen Außenseite und Innenseite an den jeweiligen Dorn 34, 35, 36 angepreßt werden, wobei diese Druckdifferenz durch einen Überdruck auf der Außenseite des Schlauchrohlings 32 und/oder durch einen Unterdruck im Inneren des Schlauchrohlings 32 ausgebildet werden kann. Vorzugsweise werden die Einsatzteile 12 bzw. 20 nach dem Herausziehen des Kammerdorns 36 und vor dem Fertigvulkanisieren in die Kammer 4 eingesetzt, so daß durch den Vulkanisiervorgang gleichzeitig eine Anbindung der Einsatzzeile 12, 20 an den Ladeluftschlauch 1 ausgebildet werden kann.

Claims (20)

1. Ladeluftschlauch aus einem elastomeren Material zum Transport von aus einem Lader austretender Ladeluft zu einem Verbrennungsmotor oder zu einem Ladeluftkühler, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftschlauch (1) eine Kammer (4) mit einem Axialabschnitt (6) aufweist, dessen Innenform (7) zylindrisch ausgebildet ist und einen Innendurchmesser (8) besitzt, der größer ist als der Innendurchmesser (9) des Ladeluftschlauchs (1), und daß der Ladeluftschlauch (1) mit seiner Kammer (4) einstückig ausgebildet ist.

2. Ladeluftschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsänderungen in der Kammer (4) im wesentlichen sprungartig ausgestaltet sind.

3. Ladeluftschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialabschnitt (6) mit einer kreiszylindrischen Innenform (7) ausgestattet ist.

4. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Enden der Kammer (4) in zwei Ebenen liegen, die sich außerhalb des Ladeluftschlauchs (1) schneiden.

5. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Kammern (4, 4') mit jeweils einem Axialabschnitt (6) mit zylindrischer Innenform (7) vorgesehen sind, deren Innendurchmesser (8, 8') unterschiedlich und jeweils größer als der Innendurchmesser (9) des Ladeluftschlauchs (1) sind, wobei die Kammer (4) mit dem größeren Innendurchmesser (8) eine größere axiale Erstreckung L1 zeigt, als die Kammer (4') mit dem kleineren Innendurchmesser (8').

6. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (4) im Bereich des zum Anschluß an den Lader vorgesehenen Endes (2) des Ladeluftschlauchs (1) ausgebildet ist.

7. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer (4) ein Einsatzteil (12) eingesetzt ist, dessen zylindrische Außenseite (13) komplementär zur zylindrischen Innenform (7) der Kammer (4) ausgebildet ist und großflächig daran anliegt, wobei von einer zylindrischen Innenseite (14) des Einsatzteils (12) Ringstege (15) im wesentlichen radial nach innen, etwa bis zum Innendurchmesser (9) des Ladeluftschlauchs (1) abstehen und so die Kammer (4) in mehrere Abschnitte (17, 18, 19) mit zylindrischer Innenform und unterschiedlicher axialer Erstreckung L3, L4, L5 unterteilen.

8. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer (4) ein Einsatzteil (20) eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser (21) etwa gleich groß ist wie der Innendurchmesser (9) des Ladeluftschlauchs (1) und das an einer Außenseite etwa radial nach außen abstehende, sich an der Kammerinnenseite abstützende Ringstege (23) aufweist, die in der Kammer (4) zwischen der Außenseite des Einsatzteils (20) und der Innenseite der Kammer (4) mehrere Ringkammern (24, 25, 26, 27) axial voneinander trennen, wobei das Einsatzteil (20) radiale Öffnungen (28) aufweist, durch die das Innere des Ladeluftschlauchs (1) mit den Ringkammern (24, 25, 26, 27) kommuniziert.

9. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (4) in axialer Richtung durch einen Versteifungsring (5) begrenzt ist, der auf der Außenseite des Ladeluftschlauchs (1) am Ladeluftschlauch (1) angeordnet ist.

10. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftschlauch (1) aus einem gewebeverstärkten Material hergestellt ist.

11. Ladeluftschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des Axialabschnitts (6) mit zylindrischer Innenform (7) mindestens so groß ist wie der Innendurchmesser (9) des Ladeluftschlauchs (1).

12. Verfahren zum Herstellen eines Ladeluftschlauchs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Extrudieren eines Innenschlauchs (29) aus einem Elastomer,
• - Aufbringen eines Gewebes (30) auf die Außenseite des Innenschlauchs (29),
• - Aufextrudieren eines Außenschlauchs (31) auf den mit dem Gewebe (30) versehenen Innenschlauch (29), wodurch ein Schlauchrohling (32) entsteht, bei dem Innenschlauch (29), Gewebe (30) und Außenschlauch (31) mechanisch aneinander anhaften,
• - Einbringen eines Kammerdorns (36) in den Schlauchrohling (32), wobei die Außenkontur des Kammerdorns (36) im wesentlichen komplementär zur Innenkontur der Kammer (4) ausgebildet ist,
• - Fertigvulkanisieren des Schlauchrohlings (32), wobei der Ladeluftschlauch (1) mit integrierter Kammer (4) ausgebildet wird, bei dem Innenschlauch (29) und Außenschlauch (31) miteinander molekular vernetzt sind und das Gewebe (30) in diese Vernetzung eingebettet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Fertigvulkanisieren ein Vorvulkanisieren durchgeführt wird, bei dem Innenschlauch (29) und Außenschlauch (31) soweit molekular vernetzt werden, daß die Kammer (4) bleibend im Schlauchrohling (32) ausgeformt ist, so daß der Kammerdorn (36) vor dem Fertigvulkanisieren aus dem Schlauchrohling (32) entnehmbar ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Gewebe (30) ein grobmaschiges Gewirk oder Gestrick verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewirk oder Gestrick so ausgebildet ist, daß das Einbringen des Dorns (34, 35, 36) eine im wesentlichen dehnungsfreie Verschiebung der Maschen und/oder Fasern des Gewebes (30) bewirkt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einbringen des Kammerdorns (36) der Endabschnitt (33) des Schlauchrohlings (32) aufgeweitet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufweiten des Endabschnitts (33) ein Zylinderdorn (35) mit zylindrischer Außenkontur in den Endabschnitt (33) eingebracht wird, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Schlauchrohlings (32), wobei danach der Schlauchrohling (32) durch ein Vorvulkanisieren bleibend umgeformt wird bevor der Kammerdorn (36) in den sich dabei ausbildenden zylindrischen aufgeweiteten Endabschnitt (33) eingebracht wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vulkanisieren des Schlauchrohlings (32) dieser durch einen außen anliegenden Überdruck und/oder durch einen innen anliegenden Unterdruck an den Dorn (34, 35, 36) angepreßt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vulkanisieren mit dem eingeführten Kammerdorn (36) der Schlauchrohling (32) auf dem Kammerdorn (36) durch Sicherungsringe gesichert wird, die außen auf den Schlauchrohling (32) aufgebracht werden und diesen an den axialen Enden der auszubildenden Kammer (4) an den Kammerdorn (36) andrücken.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Fertigvulkanisieren die Sicherungsringe entfernt werden und an deren Stelle die Versteifungsringe (5) außen auf den Ladeluftschlauch (1) aufgezogen werden, wobei die Versteifungsringe (5) in ringförmige Vertiefungen (10) eingreifen, die beim Vulkanisieren durch die Sicherungsringe in die Außenseite des Ladeluftschlauchs (1) eingeformt werden.