DE2951830A1 - Schlauchverzweigung - Google Patents

Description

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Dio Erfindung betrifft Schläuche,insbesondere Schlauchverzweigungen aus einem Hauptschlauch und einem Verzweigungsschlauch oder mehreren Verzweigungsschläuchen.

Schlauchverzweigungen mit einem Hauptschlauch und einem oder mehreren Verzweigungsschläuchen werden beispielsweise in Fahrzeugkühlsystemen dort benutzt, wo es nötig ist, den Kühler und Motorblock umfassenden Hauptfluidkreis mit sekundären Fluidkreisen, beispielsweise einem Wagenheizsystem, zu verbinden.

Die Schläuche solcher Verzweigungen müssen relativ hohe Fluidtemperaturen und -drücke aushalten und werden normalerweise aus eine Verstärkungslage oder mehrere Verstärkungslagen enthaltenden Gummiwerkstoffen gefertigt,um den auftretenden Betriebsdrücken Widerstand zu leisten. Die Verstärkungen bestehen normalerweise aus einer Schicht oder Bahn aus textlien» Material, beispielsweise gewirktem Rayon, einer Polyesterhülse oder einer Gewebeeinlage.

Normalerweise wird eine Verbindung zwischen einem Hauptschlauch und einem Verzweigungsschlauch so hergestellt, daß in die Wand des Hauptschiauchs eine öffnung geschnitten wird, daß das Ende des Verzweigungsschlauchs in die öffnung eingesetzt wird, daß ein Übergangsstück oder eine Manschette aus unvulkanisiertem Kautschukmaterial auf die Außenfläche des Hauptschlauches um die Einsatzstelle des Verzweigungsschlnuchs herum aufgebracht wird und daß daraufhin das Übergangsstück bei einem Formvorgang vulkanisiert wird.

Das mit dem Hauptschlauch verbundene Ende des Verzweigungsschlauchs ist dem in dem System benutzten Fluid ausgesetzt. Es hat sich gezeigt, daß derartige Schlauchverzweigungen vorzeitig infolge eines Versagens der Verbindungsstolle zwischen Hauptschlauch und einem Verzweigungsschlauch versagen

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können. Das Versagen oder" die Zerstörung der Verbindungsstelle entsteht durch in das freiliegende Ende der textlien Verstärkung eintretende Systemfluid, das sich fortschreitend entlang der Verstärkung einen Weg bahnt und ein Ablösen des Verzweigungsschlauches oder der Verzweigungsschläuche einleitet und fortführt, bis schließlich die Schlauchverzweigung unbrauchbar wird.

Erfindungsgemäß wird eine Schlauchverzweigung aus einem elastomeren Material mit eingelegten Verstärkungen, bestehend aus einem Hauptschlauch und mindestens einem Verzweigungsschlauch, geschaffen, bei dem die Verstärkung für den Verzweigungsschlauch aus diskontinuierlichen Fasern besteht.

Die Fasern können in dem Material des Verzweigungsschlauches eine Zufallsverteilung aufweisen. Vorzugsweise sind jedoch die Fasern gleichförmig verteilt, wobei sich einzelne Fasern in axialer Richtung, in radialer Richtung, in Umfangsrichtung oder schraubenförmig gerichtet erstrecken.

Vorzugsweise sind die Fasern so angeordnet, daß sowohl eine Umfangs- wie eine Axialverstärkung für den Verzweigungsschlauch erreicht wird, so daß die Dehnung des Verzweigungsschlauches verringert und die Berstfestigkeit erhöht wird, um den Schlauch zur Verwendung in Drucksystemen, wie Fahrzeugkühlsystemen, besonders vorteilhaft einsetzen zu können.

Die einzelnen Fasern besitzen dabei eine relativ geringe Länge in der Größenordnung von 10 mm oder weniger, und infolge der Verteilung der Fasern wird ein kontinuierlicher Kriechweg für das Systemfluid vermieden. Infolgedessen wird ein Versagen oder eine Zerstörung der Schlauchverzweigung infolge einer Schichtenablösung im Verzweigungsschlauch unwahrscheinlicher oder gänzlich ausgeschlossen.

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Vorzugsweise besteht auch die Verstärkung des Hauptschlauchs aus diskontinuierlichen Fasern, die willkürlich oder zufällig, aber auch gleichförmig in dem Material des Schlauches in der beschriebenen Weise verteilt sein können.

Die Fasern können aus irgendeinem geeigneten Material, vorzugsweise textilera Material, bestehen, so beispielsweise aus Nylon (Polyamid), aus Polyester, Baumwolle, Rayon oder Zellulose, und die Fasern können mit einem Kleber behandelt sein.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Schlauchverzweigung

herkömmlicher Bauart,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil einer ersten

Ausführung einer erfindungsgemäßen Schlauchverzweigung, und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführung

einer erfindungsgemäßen Schlauchverzweigung.

Die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Schlauchverzweigung besteht aus einem Hauptschlauch 1 und einem Verzweigungsschlauch 2, die beide aus einem Gummimaterial mit eingebetteter Verstärkung 3, beispielsweise einer gewirkten Rayonhülse, bestehen. Der Verzweigungsschlauch 2 wird dadurch am Hauptschlauch 1 angebracht, daß eine öffnung 4 mit angemessener Größe in die Wand 5 des Hauptschlauchs 1 geschnitten wird, ein Ende des Verzweigungsschlauches in die öffnung 4 eingesetzt wird und daß die Verbindungsstelle durch Anbringen eines Übergangsstücks 6 aus vulkanisierbarem Kautschuk an der Außenfläche des Hauptschlauchs um die Einsatzstelle des Verzweigungsschlauchs und darauf folgendes Vulkanisieren

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des Übergangsstückes 6 abgedichtet wird.

Die Endfläche 7 des Verzweigungsschlauchs liegt zum Inneren des Hauptschlauchs hin frei und es ergibt sich, daß durch die Schlauchverzweigung fließendes Fluid längs der Rayonhülsenverstärkung 3 des Verzweigungsschlauchs einsickern kann, die einen kontinuierlichen Weg für das Fluid ergibt. Das Fluid steigt fortschreitend weiter längs der Hülse des Verzweigungsschlauchs und führt zu einem Ablösen der Schichten des Verzweigungsschlauches und zu einem vorzeitigen Versagen oder vorzeitiger Zerstörung des Schlauches an der Verbindungsstelle.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Schlauchverbindung dargestellt, die aus Gummi besteht und einen Hauptschlauch 10 und einen Verzweigungsschlauch 11 umfaßt. Der Hauptschlauch 10 besitzt in herkömmlicher Weise eine eingebettete Einlage aus einer gewirkten Rayonhülse 12, während die Verstärkung des Verzweigungsschlauchs aus diskontinuierlichen Rayonfasern 13 besteht. Die Fasern 13 besitzen eine Länge in der Größenordnung von 10 mm oder darunter und sind willkürlich oder zufällig in dem Material des Verzweigungsschlauchs eingebettet. Der Verzweigungsschlauch 11 ist mit dem Hauptschlauch 10 unter Benutzung eines Übergangsstücks 14 aus vulkanisierbarem Kautschuk in der gleichen Weise, wie es bei der Verbindung der Schläuche 1 und 2 in Fig. 1 beschrieben wurde, verbunden und abgedichtet.

Damit ergibt sich, daß die dom Systemfluid ausgesetzte Kndflache 15 des Verzweigungsschlauchs 11 infolge der willkürlichen Verteilung der Fasern 13 keinen ununterbrochenen und kontinuierlichen Weg bildet, längs dem das Systemfluid einsickern kann. Demzufolge kann das Fluid, wenn überhaupt, nur in einem geringen Ausmaß in Längsrichtung des Verzweigungsschlauches einsickern und ein vorzeitiges Versagen oder eine vorzeitige Zerstörung der Schlauchverbindung infolge Schichten-

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ablösung des Verzweigungsschlauchs 11 ist im wesentlichen vermieden.

Es ist jedoch unwahrscheinlich, daß der Verzweigungsschlauch wirklich exakt in die in der Seitenwand 12 des Hauptschlauchs 10 eingeschnittene öffnung eingesetzt ist. Wenn nun zwischen dem Ende des Seitenschlauchs 11 und dem Umfang der öffnung ein Spalt verblieben ist und die öffnung nicht vollständig durch das Übergangsstück abgedichtet ist, besteht die Möglichkeit, daß in die Hauptschläuche 1 und 10 in Fig. 1 und Fig. 2 Systemfluid entlang der aus jeweils einer Rayonhülse bestehenden Verstärkungen 3 und 12 der Hauptschläuche 1 bzw. 10 eindringt und sich vorarbeitet, wodurch eine Schichtablösung im Hauptschlauch und damit eine vorzeitige Zerstörung der Schlauchverzweigung erfolgen kann. Zwar wird dadurch weniger wahrscheinlich ein Versagen oder ein Zerstören der Schlauchverbindung eintreten als durch Einsickern längs der Verstärkung des Verzweigungsschlauchs 2 bzw. 11, jedoch ist auch ein solcher Fall nicht vollständig auszuschließen.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung der Schlauchverbindung ist nun so ausgeführt, daß sowohl der Hauptschlauch 10 als auch der Verzweigungsschlauch 11 mit Verstärkungen versehen sind, die aus zufällig oder willkürlich verteilten diskontinuierlichen Rayonfasern 13 bestehen. Damit wird auch die Gefährdung des Hauptschlauchs 10 wesentlich reduziert, wenn nicht ganz beseitigt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt; beispielsweise können Fasern anderer Länge, dabei einheitlicher Länge oder mit unterschiedlicher Länge verwendet werden.

Die Fasern können auch gleichförmig verteilt und jeweils in besonderen Anordnungen ausgerichtet sein, beispielsweise können axial, radial, wendelförmig oder in Umfangsrichtung

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ausgerichtete Fasern verwendet werden oder auch Kombinationen dieser Ausrichtungen, wodurch sich erwünschte Eigenschaften dos Schlauches erreichen lassen.

Die Fasern können aus anderem Material als Rayon bestehen, boispielsweise kann Nylon (Polyamid), Polyester, Baumwolle oder Zellulose verwendet werden. Die Fasern können mit einem Kleber beschichtet sein.

Als Schlauchmaterial kann elastomeres Material verwendet worden, beispielsweise Ä'thylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) , Chloropren (CR), Nitrilgummi (NR), Styrol-Butadien-Gummi (SMR), Rutyl-Gummiarten oder Mischungen aus den genannten i art en.

Die Schlauchverzweigung kann mehr als einen Verzweigungssehlnuch enthalten, wobei jeder Vcrzweigungsschlauch mit einer eingebetteten Vorstärkung aus diskontinuierlichen Fanorn in der beschriebenen Weise versehen ist.

Fs ergibt sich so eine verstärkte Schlauchverzweigung aus ol.jsiomerem Material mit einem Hauptschlauch 10 und einem Verzweigungsschlauch 11, in dom die Verstärkung zumindest für den Ver/.wo igungsschlauch 11 aus diskontinuierlichen Fasern lic;: I ι lit . Oiiniit wird oin korit i nuiorli chor Wog, längs dom SysIomfluid eindringen und eine Schichtablösung dos Verzwei gungsschlauchs und damit ein Versagen oder eine ZersLörung der Schlauchverzweigung hervorrufen kann, im wesentlichen verhindert. Die Fasern 13 können eine 7,ufallsvc-rt oi 1 ung .hi Two ΐ son odor aber gleichförmig angeordnet oder verteilt sein und besitzen vorzugsweise eine Länge in der Größenordnung von 10 mm oder darunter. Bevorzugt wird auch die Verstärkung dos Hauptschlauchs 10 aus diskontinuierlichen Fasern 13 gebildet.

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Claims (7)

PAT E NTA N VVA LT E MANITZ, FINSf EkWALD & Q RAM KOWg. . Dunlop Limited Dunlop House Ryder Street St. James's London S.W.1. England DtUlSOIL I1AlI NIANWAITE DR CH RHAHT MANITZ UIfI PHYS ΜΛΝΙ HF D IINSl I RWAIO I)IW ing.DIHl WiHISCH ING WCRNI R GRAMKOW DlPl INO DR HlLIANE HEYN OIPI. OHM HANNS-JORG HOTLUMUND DIR RIYS BRITISH CHARlCRKD PATlNI AGLNT JAMES G. MORGAN B UC <phys 1.DMs USi: NE VfRIRI UR HF IM Γ UMOPAISCI Il N I-AIINIAMI RiI1RlStNlATIVIS Hl tOHF IMI I UHClPl ΛΝ PAII Nl < Il I IfJ MANUAl AIHl S A',Hf I S PHfS I Uli ICI I IMUHTI IJ III :, ItHI Vl Ii1 unserzeichln P/3/SL-D 2412 datum 21. Dezember 1979 Schlauchverzweigung Patentansprüche

1. Schlauchverzweigung aus elastomeren Schläuchen mit jeweils eingebetteten Verstärkungen, wobei die Verzweigung aus einem Hauptschlauch und einem Zweigschlauch besteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstärkung für den Verzweigungsschlauch (11) aus diskontinuierlichen Fasern (13) besteht.

2. Verzweigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net ,daß die Verstärkung für den Hauptschlauch (10) aus diskontinuierlichen Fasern (13) besteht.

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3. Verzweigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch .gekennzeichnet , daß die Fasern (13) eine Zufallsverteilung aufweisen.

4. Verzweigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern (13) gleichförmig angeordnet sind, beispielsweise sich in axialer Richtung, radialer Richtung, Umfangsrichtung oder in Wendelrichtung oder einer Kombination dieser Richtungen erstrecken.

5. Verzweigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern (13) eine Länge in der Größenordnung von bis zu 10 mm aufweisen.

6. Verzweigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet , daß die Fasern (13) aus einem Material bestehen, das aus der aus Nylon (Polyamid), Polyester, Baumwolle, Rayon und Zellulose gebildeten Gruppe ausgewählt ist.

7. Verzweigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern (13) vor der Aufnahme in dem elastomeren Schlauchmaterial kleberbeschichtet sind.

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