DE2522288A1

DE2522288A1 - Schlauch fuer bremsvorrichtungen von motorfahrzeugen

Info

Publication number: DE2522288A1
Application number: DE19752522288
Authority: DE
Inventors: Aldo Castrale; Giuseppe Santoro
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1975-05-20
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR2279594A1; ZA753273B; IT1012676B; AU8133575A; AR205123A1; GB1515564A; FR2279594B1

Description

W.26 597/74 12/Hh

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrζeugen.

Die Erfindung betrifft einen Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen, und zwar einen Schlauch aus elastomerem Material, der in seiner Wand mit einem aus Fäden oder Schnüren gebildeten Verstärkungsgebilde versehen ist.

Übliche Schläuche für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen haben folgende Ausbildung: Von der Innenseite des Schlauches zur Außenseite befinden sich aufeinanderfolgend eine Lage aus elastomerem Material, eine erste Verstärkungslage aus verwebten Fäden oder Schnüren, eine Zwischenlage aus elastomerem Material, eine zweite Verstärkungslage aus verwebten Fäden oder Schnüren, möglicher-

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weise eine zweite Lage aus elastomerem Material und eine Decklage aus elastomerem Material.

Bei den üblichen Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen sind die die Verstärkungsiagen bildenden Fäden oder Schnüre durch eine Mehrzahl von miteinander zu einem Strang gebildeten bzw. verdrallten Fäden gebildet. Insbesondere sind diese Schnüre aus Reyon, aus Polyester oder aus Baumwolle gebildet und sie sind mit einem Klebmittel behaftet, um ihre Bindung an dem elasto— nieren Material zu gewährleisten.

Die üblichen Schläuche für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen gemäß vorstehender Beschreibung sind hinsichtlich des Ermüdungswiderstandes nicht vollständig zufriedenstellend.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen zu schaffen, der vor allem sehr gute Eigenschaften hinsichtlich des Ermüdungswiderstandes hat, ohne daß jedoch alle anderen Eigenschaften, die für den Schlauch und seine Verwendung erforderlich sind, nachteilig beeinflusst werden.

In Übereinstimmung mit vorstehender Beschreibung ist Gegenstand der Erfindung ein Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen, der von innen nach außen aufeinanderfolgend eine Lage aus elastomerem Material, eine ernte Verstärkungslage aus verwebten Schnüren, eine Lage aus elastomerem Material, eine zweite Verstärkungslage aus verwebten Schnüren, und eine Abdecklage aus elastomerem Material aufweist. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Schlauch dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre wenigstens einer der beiden Verstärkungslagen aus parallelen Fäden aus Polyvinylalkohol gebildet sind, und daß jeder Faden mit einem Film aus Klebmaterial überzogen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

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Fig. 1 ist eine teilweise gebrochene schaubildliche Ansicht eines Schlauches für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen.

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schaubildliche Ansicht einer für die Verstärkungslagen verwendeten Schnur.

Fig. 3 zeigt in noch stärker vergrößertem Maßstab und in schaubildlicher Ansicht einen Teil eines Fadens, aus dem die Schnüre gebildet sind.

Wie aus Fig. i ersichtlich, ist ein Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen von innen nach außen aufeinanderfolgend durch eine Lage 1 aus elastomerem Material, eine erste Verstärkungslage 2, die aus verwebten Schnüren gebildet ist, eine Lage 3 aus elastomerem Material, eine zweite Verstärkungslage % aus verwebten Schnüren und eine Abdecklage 5 aus elastomerem Material gebildet.

Für die Bildung der Verstärkungslagen 2, k können die Schnüre, abgesehen davon, daß sie einzeln verwendet werden können, um die Flechtung oder Verwebung zu bilden, auch in Form von Streifen verwendet werden, nämlich als Gruppen von wenigstens zwei parallel zueinander verlaufenden Schnüren, die dann mit entsprechenden anderen Streifen verwebt oder verflochten sind.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß die zur Bildung der Verstärkungslagen 2, h verwendeten Schnüre durch ein Bündel aus Fasern oder Fäden aus Polyvinylalkohol gebildet sind, die parallel zueinander verlaufen, d.h. nicht verdreht oder verdrallt sind, und daß jeder Faden aus Polyvinylalkohol mit einem Film aus Klebmaterial überzogen ist.

Eine Schnur für die widerstandsfähigen Lagen 2, h gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt, und es ist ersichtlich, daß jede Schnur 6 aus einem Bündel von Fäden 7 gebildet ist, die parallel zueinander verlaufen.

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Die Struktur jedes Fadens 7 ist in Fig. 3 in noch größerem Maßstab klar dargestellt, und jeder Faden 7 besteht aus einem Polyvinylalkoholfaden 8, der von einem Film 9 aus einem Klebmittel umgehen ist.

Insbesondere sind die Fasern oder Fäden aus Polyvinylalkohol, die insbesondere bei der Herstellung von Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, Fasern oder Fäden, die im Handel unter der Bezeichnung "Vinylal" von Rhöne-Poulenc, und unter dem Namen "Kuralon" von Kuraray verfügbar sind.

Auf der Grundlage des Lösungsgedankens gemäß der vorliegenden Erfindung wurde ein Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen hergestellt und Prüfungen unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit Ergebnissen verglichen, die bei Prüfungen an entsprechenden üblichen Schläuchen erhalten wurden.

Die Schläuche, und zwar sowohl die Schläuche gemäß der Erfindung als auch die üblichen Schläuche wurden mit der gleichen Masse aus elastomerem Material derjenigen Art hergestellt, wie sie gewöhnlich für die Herstellung von Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen verwendet wird, d.h. unter Verwendung von bekannten elastomeren Massen,

Die Abmessungen und die geometrischen Eigenschaften eines Schlauches gemäß der Eriindung und eines üblichen Schlauches, wie sie für die Prüfungen verwendet wurden, waren wie folgt:

Innendurchmesser des Schlauches 3,17 mm (Nennwert) Außendurchmesser der ersten
Verstärkungslage 6,5 mm

Außendurchmesser der zweiten
Verstärkungslage 7_t5

Außendurchmesser des Schlauches 10,9

Die erste Verstärkungslage wurde gebildet durch ein Web oder Flechtwerk von 1 χ 12 Schnüren.

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Die zweite Verstärkungslage wurde gebildet durch ein Feb- oder Flechtwerk aus 3 x 12 Schnüren.

Bei dem Schlauch gemäß der Erfindung wurde ein Polyvinylalkohol, der unter dem Handelsnamen "Kuralon" von Kuraray verkauft wird, zur Bildung der Verstärkungsiagen verwendet. Die Eigenschaften einer solchen Schnur waren wie folgt:

Verdrehung 0 (Null)

Gewicht von 100 m Schnur 13,92 gr

Zugfestigkeit 8,26 kg

Bruchdehnung 10,12 %

Die nachstehend erläuterte Klebmittelzusammensetzung wurde verwendet zur Bildung des Klebfilmes, welcher jede Faser oder jeden Faden 8, aus der bzw. dem die Schnüre 6 gebildet sind, umgibt:

Vinylpyridinlatex (40 %) 100 Teile

Resorcin 10 bis 18 Teile

Formaldehyd (33 %) 3,6 bis 6,4 Teile

Oxalsäure (verdünnte Lösung) 0,2 bis 0,4 Teile

Natriumhydrat (verdünnte Lösung) 0,2 bis 0,4 Teile

Um einen Klebfilm rund um jede Faser bzw. jeden Faden 8 zu bilden, wurde die aus einem Bündel der Fasern oder Fäden gebildete Schnur 6 einfach in ein Bad aus der oben genannten Kleblösung geführt, wonach die Klebimprägnierung der Schnur getrocknet wurde.

Bei den üblichen Schläuchen wurden Schnüre aus Reyon und aus Polyester für die Bildung der Verstärkungslagen verwendet .

Es wurden insbesondere zwei Schläuche hergestellt, nämlich ein Schlauch, bei welchem die Verstärkungslagen mit Reyonschnüren gebildet wurden, und ein Schlauch, bei welchem

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die innere Verstärkungslage aus Polyesterschnüren, und die äußere Verstärkungslage aus Reyonschnüren gebildet war.

Bei den üblichen Schläuchen wurde eine Eeyonschnur verwendet, die unter dem Handelsnamen "Rayon SA" von Sicrem verkauft wird und die folgenden Eigenschaften hat:

Drehung 15,3 (Drehungen je dm )

Gewicht von iOO m

Schnur 19,77 gr

Zugfestigkeit 8,33 kg Bruchdehnung 15,16 %

Die Reyonschnur wurde vor ihrer Verwendung für die Bildung der Verstärkungslage mit einem Klebmittel behandelt, welches die gleiche Zusammensetzung hatte wie das für die Behandlung der Schnüre aus Polyvinylalkohol gemäß vorstehender Beschreibung verwendete Klebmittel.

Die für die üblichen Schläuche verwendete Polyester— schnur war eine Schnur, wie sie unter dem Handelsnamen "Type H Terrylen" von Courtaids verkauft wird, und sie hatte folgende Eigenschaften:

Drehung 23,4 (Drehungen je dm )

Gewicht von 100 m

Schnur 14,55 gr

Zugfestigkeit 9,28 kg Bruchdehnung 11,48 %

Die Polyesterschnur wurde nicht mit einem Klebmittel behandelt.

Alle Schläuche, d.h. der Schlauch gemäß der Erfindung und die beiden üblichen Schläuche wurden identischen Prüfungen unterworfen.

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Es wurden folgende Prüfungen ausgeführt:

Berstdruckprüfung

Ermüdungsprüfung

Schlauchausdehnungsprüfung

Heißwiderstandsprüfung

Wasserbeständigkeitsprüfung

Berstdruckprüfung

Die Prüfung wurde ausgeführt an Schlauchstücken mit einer Länge von 400 mm. Jedes Schlauchstück wurde in eine hydraulische Maschine eingeführt und mit Wasser eines Drucks von 280 kg/cm gefüllt und während zwei Minuten unter diesem Druck belassen.

Der Druck wurde dann mit einer Schnelligkeit von 50 kg/cm /min erhöht bis zu einem Reißen des Schlauches.

Die Prüfungsergebnisse waren wie folgt:

Berstdruck

Schlauch gemäß der Erfindung 1.000 kg/cm üblicher Schlauch mit Reyonlage 840 - 860 kg/cm üblicher Schlauch mit Innenlage

aus Polyesterschnüren und äußerer

Lage aus Reyonschnüren 860 - 950 kg/cm

Ermüdungsprufung

Die Prüfung wurde ausgeführt gemäß dem USA-Standard FMV SS No. 106. Die Prüfung gemäß diesem Standard wurde ausgeführt an einem Schlauchstück von einer Länge von 400 mm. Das Schlauchstück wurde in eine Maschine gemäß diesem Standard eingeführt, die im wesentlichen umfaßt: eine Einrichtung zum Befestigen eines Endes des Schlauches in ortsfester Lage, eine sich um ihre Achse drehende Scheibe, an deren Umfang das andere Ende des Schlauchstücks befestigt wurde, und einen hydraulischen Stromkreis, um in den Schlauch einen Druck von 16,55 kg/cm^

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aufzubauen und während der Prüfung aufrecht zu erhalten.

Die Scheibe wurde mit 800 U/min gedreht, und es wurde die Zeit bis zum Reißen des Schlauches gemessen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen waren wie folgt:

Reißen

Schlauch gemäß der Erfindung 252 Std. üblicher Schlauch mit VerStärkungslagen aus Reyonschnüren 54 — 6i Std.

üblicher Schlauch mit innerer Verstärkungslage aus Pοlyesterschnüren und äußerer Verstärkungslage aus Reyonschnüren 53 — 63 Std.

Schlauchausdehnungsprüfung

Diese Prüfung wurde ausgeführt, indem ein Schlauchstück einer Länge von 400 mm in dem Stromkreis einer hydraulischen Maschine angeordnet wurde, die in der Lage war, Druckwasser in den Schlauch einzubringen und unter Druck zu halten, und indem die Änderung des Innenvolumens des Schlauches bei den Drücken von 70 kg/cm und 106 kg/cm gemessen wurde.

Die Ergebnisse der Untersuchungen waren wie folgt:

70 kg/cm 106 kg/cm

Schlauch gemäß der Erfindung 0,47 ein /m 0,67 enr/m üblicher Schlauch mit Verstärkungslagen aus Reyon-

schnüren 0,56 cnr/m 0,80 cnr/m

üblicher Schlauch mit innerer
Verstärkungslage aus Polyester— schnüren und äußerer Verstär—
kungslage aus Reyonschnüren 0,78 cm /m 1,05 cnr/m

Heißwiderstandsprüfung

Ein Behälter, der mit zwei gleichen Anschlußstücken

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und mit einem Kanal versehen war, um in sein Inneres unter Druck stehende Flüssigkeit, wie sie für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen verwendet wird, einlassen zu können, wurde auf einer Heizplatte angeordnet.

Ein AnschlußstUck wurde mit einem Ende des zu untersuchenden Schlauches, der eine Länge von 400 mm hatte, verbunden, und das andere Schlauchende wurde geschlossen.

Das andere Anschlußstück enthielt ein Thermometer, welches in ein Silieonlmd eingetaucht war.

Die Prüfung wurde ausgeführt, indem in dem Schlauch ein konstanter Druck von 250 kg/cm aufrechterhalten wurde. Die Prüfungsausführung wurde mittels der Heizplatte erhitzt, und hei Erreichen einer durch das Thermometer angezeigten Temperatur von 60 C wurde die Prüfung begonnen. Die Temperatur wurde ausgehend von 60 C linear mit einer Schnelligkeit von 4° C/inin erhöht. Die Erhöhung der Temperatur wurde bis zum Reißen des Schlauches fortgesetzt.

Die Ergebnisse der Untersuchungen waren wie folgt:

Reißen

Schlauch gemäß der Erfindung 175 - 210° C üblicher Schlauch mit Verstärkungs— lagen aus Reyonschnüren 142 — 155 C

üblicher Schlauch mit innerer Verstärkungslage aus Polyesterschnüren und äußerer Verstärkungslage aus Reyonschnüren 185 — 215 C

Wasserbeständigkeitsprüfung

Die äußere Abdeckung aus elastomerem Material wurde von dem Schlauchstück entfernt, um die äußere Verstärkungslage über eine Länge von 57,2 mm an der Mitte des Schlauchstücks freizulegen. Das Schlauchstück wurde in Wasser von Raumtemperatur eingetaucht, und zwar während 70 Stunden. Nach diesem Zeitraum wurde das Schlauchstück 10 Minuten

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- ίο -

nach seinem Herausnehmen aus dem Wasser folgenden Prüfungen unterworfen:

Berstprüfung

Prüfung der Last bei Ablösung

des Anschlußstückes

Prüfung des Ermüdungswiderstandes

Die Ergebnisse der Prüfungen waren wie folgt:

Berstlast
(kg/cm²)

Last bei Ablösung des Anschluß stücks

(kg)

Ermüdungs— widerstand

(Stunden)

Schlauch gemäß der Erfindung

üblicher Schlauch mit Verstärkungslagen aus Reyonschnüren üblicher Schlauch mit innerer Verstärkungslage aus Polyesterschnüren und äußerer Verstäi-kungslage aus ßeyonschnüren

800 - 980

620 - 660

285-315

255-275

260

- 59

580 - 600 240-270

53-61

Aus den Ergebnissen der oben beschriebenen Prüfungen ergeben sich die Vorteile, die erhalten werden, wenn bei Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen für die Schnüre der widerstandsfähigen Lagen Polyvinylalkohol mit der oben angegebenen Struktur verwendet wird und die oben angegebenen Behandlungen ausgeführt werden. Diese Ergebnisse sind überraschend, weil, obwohl die mechanischen Eigenschaften der verwendeten Schnüre aus Polyvinylalkohol annähernd gleich den mechanischen Eigenschaften der Schnüre aus Reyon und Polyester

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sind, die Vorteile, die erhalten werden, wenn diese Schnüre für die Herstellung von Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen verwendet werden, hinsichtlich des Er— Biüdungswiderstandes viel hesser sind als die Vorteile, die auf der Grundlage der Eigenschaften der Schnüre selbst erwartet werden konnten.

Weiterhin sind, wenn die Eigenschaften des Ermüdungs— Widerstandes berücksichtigt werden, die mit einem Schlauch gemäß der Erfindung im Vergleich zu üblichen Schläuchen erhaltenen Ergebnisse noch überraschender unter Berücksichtigung der Tatsache, daß, wenn die Verstärkungslagen der üblichen Schläuche aus Schnüren mit parallelen Fasern oder Fäden hergestellt werden, die Werte, die bei Ermüdungsprüfungen für den Ermüdungswiderstand erhalten werden, viel niedriger sind als die Werte gemäß obiger Beschreibung bei den Schläuchen gemäß der Erfindung.

Der Wert der Erfindung ist noch offensichtlicher, wenn berücksichtigt wird, daß ein technisches Vorurteil gegen die Verwendung von Schnüren dieser Art bei der Herstellung von Schläuchen für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen bestand, da Polyvinylalkohol in Wasser löslich ist. Dennoch zeigt, wie es sich aus den obigen Prüfungsergebnissen ergibt, ein Schlauch gemäß der Erfindung einen hohen Widerstand bzw. eine große Beständigkeit gegen Wasser, was ebenfalls überraschend ist. Möglicherweise ergibt sich diese hohe Beständigkeit gegenüber Wasser zufolge der besonderen geometrischen Struktur der für die Herstellung eines Schlauches gemäß der Erfindung verwendeten Schnur, nämlich zufolge der Tatsache, daß die Schnur aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Fäden aus Polyvinylalkohol gebildet ist, wobei jeder Faden mit einem Film aus Klebmaterial überzogen ist.

40/0

Claims

Patentansprüche

i~J Schlauch für Bremsvorrichtungen von Motorfahrzeugen, der von innen nach außen aufeinanderfolgend eine Lage aus elastomerem Material, eine erste Verstärkungslage, die aus verwebten Schnüren gebildet ist, eine Lage aus elastomerem Material, eine zweite Verstärkungslage, die aus verwebten Schnüren gebildet ist, und eine Abdecklage aus elastomerem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre wenigstens einer der beiden Verstärkungslagen (2 oder 4) aus zueinander parallelen Fäden (7, 8) aus Polyvinylalkohol gebildet sind, und daß jeder Faden mit einem Film (9) aus Klebmaterial überzogen ist.
2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verstärkungslagen (2 und 4) aus Schnüren gebildet sind, die aus parallelen Fäden aus Polyvinylalkohol hergestellt sind, von denen jeder Faden mit einem Film aus Klebmaterial überzogen ist.
3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol ein Polyvinylalkohol ist, der unter dem Handelsnamen "Kuralon" bekannt ist.
4. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol ein Polyvinylalkohol unter dem Handelsnamen "Vinylal" ist.
5. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Oberfläche der Fäden aus Polyvinylalkohol überziehende Film aus Klebmaterial die folgende Zusammensetzung hat:

Vinylpyridinlatex (40 %) 100 Teile

Resorcin 10 - 18 Teile

Formaldehyd (33 ^) 3,6-6,4 Teile

Oxalsäure (verdünnte Lösung) 0,2 - 0,4 Teile

Natriumhydrat

(verdünnte Lösung) 0,2 - 0,4 Teile

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