DE3232351A1 - Schlauch mit markierung sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Schlauch mit Markierung sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines gekrümmten Schlauches und insbesondere eines gekrümmten Schlauches mit einer Markierung an oder nahe seinem Ende, die vorgesehen wird, um die Installation des Schlauches zu unterstützen.

Gewöhnlich wird in dem Kühlsystem eines Kraftfahrzeugmotors ein in Axialrichtung länglicher Schlauch verwendet, der in mehr als einer Ebene gekrümmt ist. Um die Installation eines solchen kompliziert gekrümmten Kühlerschlauches in der richtigen Orientierung zu erleichtern, besteht Bedarf für eine genau an der richtigen Stelle angeordnete Markierung an oder nahe dem Ende des Schlauches.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Teile der Ansprüche 5 und 6 für das Erzeugnis, der Ansprüche 1, 3 und U für das Verfahren zu seiner Herstellung sowie der Ansprüche 9 und 10 für die Vorrichtung zur Herstellung des Erzeugnisses.

Ein Ausführungsbeispiel der.Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Schlauchhärtungsdornes mit einer darauf angebrachten Hülse aus ungehärtetem elastomeren Material; Fig. 2 eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines Schlauchhärtungsdornes mit einer darauf angebrachten Hülse aus ungehärtetem elastomeren Material;

Fig. 3 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht, welche die Wirkung der Anwendung einer F3uiddruckdifferenz an der Wand'der Hülse darstelüt, wobei auf der Außenseite des Dornes und der Hülse der Druck höher ist;

Fig. 4-A in stark vermindertem Maßstab eine Draufsicht auf einen Kühlerschlauch, der mit einem Ende an einem Motor und mit dem anderen Ende|an einem Kühler angebracht ist; und
Fig. 4B eine Seitenansicht der Anordnung von Figur 4-A.

Die Erfindung wird anhand eines auf einom Dorn gehärteten gekrümmten Kühlerschlauches beschrieben, wie er beispielsweise zur Verbindung .eines Kraftfahrzeugmotors mit einem Kühler verwendet wird. Die Beschreibung bedeutet keine Beschränkung der Erfindung auf einen solchen Schlauch.

Der Schlauch 10 umfaßt eine Wand 12 aus elastomerem Material. In die Wand 12, welche aus einer oder mehreren Lagen von elastomerem Material bestehen kann,ist typisch eine Verstärkungslage 13 aus Gewebematerial eingebettet, welche sich über die ganze Länge und den Umfang des Schlauches erstreckt. Die Wand 12 umfaßt eine Markierung 15 an oder nahe seinem einem Ende 16. Die Markierung 15 wird während des Außhärtens des Schlauches 10 auf einem Dorn 30 gebildet, so daß sie zuverlässig und reproduzierbar an derselben Stelle gebildet wird auf jedem Schlauch, der auf diesem Dorn erzeugt wird, so daß der Verlaß auf die Markierung bei der Installation des Schlauches in seiner beabsichtigten Anwendung gerechtfertigt ist. In ihrer bevorzugten Form hat die Markierung 15 die Gestalt eines Loches oder Durchgangs 17, der sich an einer vorbestimmten Stelle auf dem Schlauch 10 benachbart seinem Ende 16 durch die Wand des Schlauches erstreckt.

Wie in den Figuren 4-A und 4-B gezeigt, firstreckt sich der Schlauch 10 in seiner Axial- oder Längsrichtung über die Länge hinaus, die in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, und

ist in einer oder mehreren Ebenen gekrümmt. Eine Veränderung in der Lage der Markierung 15 in Umfangsrichtung des Schlauches 10 führt dazu, daß das entgegengesetzte Ende 18 des Schlauches relativ zu dem Kühler-Anschlußstück 21 falsch angeordnet ist, wenn die unrichtig auf dem Schlauch 10 angebrachte Markierung 15 auf ihre komplementäre Markierung an dem entsprechenden Anschlußstück 21 an dem Kraftfahrzeugmotor 20 ausgerichtet wird, an welcher der Schlauch.installiert werden soll.

10

Bei der Herstellung des elastomeren Schlauches 10 wird ein Dorn 30 wie beispielsweise der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte verwendet. Der Dorn 30 ist in Axialrichtung länglich. Die Geyamtgestait des Dorns 30 i»t in einer oder mehroren Ebenen gekrümmt. Die Gestalt des Domes 30 entspricht der 'Gestalt des darauf zu härtenden Schlauches 10. Der Dorn umfaßt eine innere Aushöhlung 32 und eine äußere Schlauchauflagefläche 34-· Ein kleines Loch oder ein Durchgang 33 setzt die äußere Schlauchauflagefläche 34 des Dornes 30 mit der inneren Aushöhlung 32 in Verbindung. Die Aushöhlung ist in einer bevorzugten Ausführungsform im übrigen abgedichtet, und daher kann sich der darin befindliche Druck durch Fluidströmung durch den Durchgang 33 verändern. Der Dorn 30 kann aus Gußaluminium gebildet sein. Das Endes des (#·> 25 Dornes, das dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ende gegenüberliegt, ist Lypisch zusammen mit anderen Dornen gleicher oder verschiedener Gestalt an einem (nicht gezeigten) Gestell angebracht. Das äußere Ende 35 des Dornes 30, welcher in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, ist gebohrt und mit einem Gewinde versehen und weist ferner eine Verschlußschraube auf, die eingefügt ist, um die abgedichtete Aushöhlung 32 innerhalb des Dornes zu bilden.

Der . Schlauch 10 wird folgendermaßen hergestellt: Eine Hülse 4.0 mit einer Wand 42 aus ungehärtetem elastomeren Material wird auf den Dorn 30 angebracht. Dies wird durch Aufschieben der Hülse in Axialrichtung über die Schlauch-

ιιιιΠ ?ι/;(ϊί'Ί itch ο 34 don Dnriios 30 bowerlt atolligt. Das abgeschrägte äußere Ende 35 des Domes 30 erleichtert -das Aufbringen der Hülse 4-0» Die Hülse 4-0 ist von ausreichender Länge oder axialer Ausdehnung, um im wesentlichen den Dorn 30 zu füllen und das Loch 33 in dem Dorn zu überdecken. Der Innendurchmesser J+3 der Hülse J^O entspricht annähernd dem Außendurchmesser 38 des Domes 30, welche beide wie gezeigt, eine allgemein kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen. Beispielsweise ist bei einem Kühlerschlauch mit einem Innen-

]0 durchmesser von 1 3/4· Zoll der Innendurchmesser der Hülse typisch · 1/32 Zoll kleiner bis zu 1 /64. Zoll größer als der Außendurchmesser des Härtungsdornes. Nachdem die Hülse 4-0 auf dem Dorn 30 angebracht worden ist, wird der Dorn in einem (nicht gezeigten) Autoklaven angeordnet. Innerhalb des Autoklaven wird das Äußere des Dornes einem Fluiddruck ausgesetzt, typisch durch Einleitung unter Druck in den abgedichteten Autoklaven. Der Dampf unter Druck gibt auch Anlaß zu einem Druckgradienten über di'e äußere Schlauchauflagefläche 34 des Dornes 30 und die Außenfläche 4-4· der Hülse 4-0 relativ zu der Aushöhlung 32 innerhalb des Dornes 30.

Der Dampf dient auch zur Erhöhung der Temperatur des Dornes 30 und der Hülse 4-0 und zur Erweichung des ungehärteten elastomeren Materials der Wand 4-2 der Hülse. Der Fluiddruck drückt einen Abschnitt des elastomeren Materials der Hülsenwand 4-2 durch das Loch 33 in die Aushöhlung 32 des Dornes 30 und bildet dadurch ein Loch 4-5 in der Wand 4-2, welches in seiner Lage dem Loch oder Durchgangs 33 des Dornes entspricht. Die Hülse 4-0 mit dem Loch 4-5 in ihrer Wand wird danach, während sie in ihrer Stellung auf dem Dorn verbleibt, zu einem Schlauch 10 ausgehärtet, der ein Loch 17 in seiner Wand aufweist. Danach wird der Dampfdruck innerhalb des Autoklaven freigesetzt, der Autoklav wird geöffnet und der Dorn sowie der gehärtete Schlauch 10 werden aus dem Autoklaven entfernt. Der ausgehärtete gekrümmte Schlauch 10 wird dann von dem Dorn 30 heruntergezogen.

Es kann erwünscht sein, einen olastoineron Schlauch zu erzeugen, dessen Querschnittsgestalt nicht rund ist. In diesem Fall wird ein Kern mit einer äußeren Schlauchauflagefläche, die der gewünschten Querschnittsgestalt entspricht, zur Bildung des Markierloches in der Schlauchwand und zum Aushärten des Schlauches verwendet. Der innere Umkreis der ungehärteten Hülse sollte im Querschnitt betrachtet eng mit dem äußeren Umkreis des Domes, im Querschnitt betrachtet, übereinstimmen.
10

Alternativ kann die innere Aushöhlung 32 des Domes 30 zu Atmosphärendruck entlüftet werden, wenn er sich in dem Autoklaven befindet.

Alternativ können ferner der Dorn 30 und die Schlauchhülse 4-0 vor dem Aushärten der Hülse 4-0 angewärmt werden und es kann eine Druckdifferenz angewendet werden, um die Bildung eines Loches durch die Wand des ungehärteten Schlauches in einem getrennten Vorgang zu bewirken. Beispielsweise wird die ungehärtete Hülse auf einen erhitzten Dorn angebracht. Die Hülse wird so erhitzt, daß sich ihr elastomeres Material in plastischem Zustand befindet. Danach wird in einem Kessel ein Fluiddruck, welcher größer ist als der in der Aushöhlung des Dornes befindliche Druck, auf die Außenfläche der Hülse und den Dorn ausgeübt, um ungehärtetes elastomeres Material durch den Durchgang in dem Dorn in dessen Aushöhlung zu drücken. Nach Bildung des Loches in der ungehärteten Hülse werden der Dorn und die Hülse in einem Autoklaven ausgehärtet.

Wenn ein abtfedinhtetor Dorn 30 wie der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte angewandt wird, muß die Verschlußschraube 36 am Ende 35 des Dornes periodisch entfernt werden, um das angesammelte elastomere Material aus der Aushöhlung 32 zu entfernen. Die Verschlußschraube 36 erleichtert diesen Wartung svorgang.

Din Kc f'i ucluii;; i r.i, y,w?n· nnluuid dos Krn f L i'nhrzougkiihlcrsehlau-ι·1ιΐ';: 10 und nniiirr Hörnte Π ιιη/ί bunchriobnn worden, soll filch übur nicht darauf beschränken. Die Erfindung kann auf jeden kompliziert gekrümmten schlauchartigen Artikel angewandt werden, welcher auf einem festen starren Dorn ausgehärtet wird, wobei der Artikel aus härtbarem elastomeren Material gebildet ist.

Das Wort "Aushärten" bedeutet hier das Verfestigen des elastomeren Materials und schließt eine Vulkanisation und jeden Waririehartungsprozess oder chemischen Abbindeprozess ein.

Der Bogriff "Elastomeres Material" kann hier ein beliebiges Mal.orinl so in, das normalerweise bei der Schlauchherstellung

Ik vorwondot wird, bei [ipi. r>'] r.woi πα natürlicher Gummi, Styren-Butadien Gummi, Neopren, Ä'thylen-Propylen-Dien-Monomer Gummi, Äthylen -Propylen-Copolymer Gummi, Butylgummi, Cis-Polybutadien, Cis-Polyisopren, Polyurethan, "Silicongummi und dgl. sowie auch Mischungen von natürlichem und synthetischem Gummi und härtbare Mischungen von Gummi und Harzen wie beispielsweise Vinylharz-Nitril-Gummimischungen.

Das zur Vestärkung des Schlauches verwendete Gewebematerial kann aus Fäden oder Litzen aus Rayon,. Nylon, Polyester, Polypropylen, Glas, Baumwolle, Polyvinylalkohol und dgl. in Gestalt eines geflüchteten, spiralförmigen, gewirkten oder gewebten Aufbaus mit offenen Bereichen zwischen benachbarten Fiiden odor Litzen bus hohen, um das Hindurchströmen von elastomerem Material au erleichtern. Vorzugsweise besteht bei der Herstellung eines Kühlerschlauches die Gewebever- - Stärkung aus einem gewirkten Aufbau.

Obwohl repräsentative Ausführungsformen und Einzelheiten zum Zweck der Fjrläuterung der Erfindung beschrieben worden ° Kind, leuchtet es dem Fachmann ein, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Rahmen oder Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Der/Patentanwalt

Claims (10)

1. Dipl.-Ing. H. MITSCHERILICH * '»_m.''_mm· * ^:..^: .;*. D-8000 MÖNCHEN 22

   Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

   Dr. re r. not. W. KÖRBER ® t⁰⁸') * ²? « 84

   Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

   PATENTANWÄLTE 3232351

   31. August 1982

   THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY
   114-A East Market Street
   Akron, Ohio U3i6/V.St.A.

   Ansprüche :

   (1·) Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Schlauches mit einer Markierung an oder nahe seinem Ende, dadurch gekennzeichnet,

   a) daß ein Dorn mit einer äußeren Schlauchauflagefläche und einer inneren Aushöhlung geschaffen wird, die mit der Schlauchauflagefläche in Verbindung ateht durch ein kleines Loch, dessen Lage der Lage der auf dem Schlauch zu bildenden Markierung entspricht,

   b) daß eine Hülse mit einer Wand aus ungehärtetem elastomerem Material auf dem Dorn angebracht wird, wobei die Hülse einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem Aussendurchmesser des Dornes entspricht, unddas Loch in dem Dorn überdeckt,

   c) daß die auf dem Dorn angebrachte Hülse einer Fluiddruckdifferenz ausgesetzt wird, um einen Teil des elastomeren Materials der Hülsenwand durch das Loch und in die Aushöhlung des Dornes zu drücken und dadurch in der Hülsenwand ein Loch zu bilden, dessen Lage der Lage des Loches im Dorn entspricht,

   d) daß die Hülse mit einem Loch in ihrer Wand zu einem Schlauch mit einem Loch in seiner Wand ausgehärtet wird ,

   e) und daß die ausgehärtete Hülse von dem Dorn enfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn mit der darauf angebrachten ungehärteten Hülse in einem Autoklaven angeordnet wird und diesem Dampf zugeführt

   wird, um zur Bildung eines Loches in der Hülse den Fluiddruck in dem Autoklaven über den Atmosphärendruck anzuheben und um die Hülse zu einem Schlauch auszuhärten.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines ela;3tomeren Schlauches mit einer Markierung,
   dadurch gekennzeichnet,

   a) daß ein starrer, gekrümmter Dorn ges ihaffen wird, der eine äußere Schlauchauflagefläche un 1 innen eine Aushöhlung aufweist, welche abgedichtet ist, abgesehen von einem kleinen Durchgang, der sich zwischen einer vorbestimmten Stelle auf der Schlauchaufl'igefläche und der Aushöhlung erstreckt,

   b) daß eine Hülse mit oiner Wand aus ungehärtetem elastomeren Material auf dein Dorn angebracht wird, wobei die Hü]se einen Innendurchmesser aufweiib, der etwa dem Außendurchmesser des Dornes entspricht, und das Loch in dem Dorn überdeckt,

   c) daß der Dorn mit der darauf angebrachten Hülse in einem Kessel angeordnet wird und der Kessel abgedichtet wird,

   d) daß Fluid unter Druck in den Kessel eingeleitet wird, um einen Abschnitt des elastomeren Materials durch den Durchgang und in die Aushöhlung zu drücken und dadurch ein Loch in der HÜ3senwand zu bilden, descen Lage der Lage des Durchgange entspricht,

   e) daß die Hülse mit dem Loch in ihrer Wand, während sie sieh auf dem Dorn befindet, zu eine· Schlauch mit einem Loch durch sein© Wfind ausgehärtet w*rd,

   f) und daß der gehärtete Schlauch von em Do ·η entfernt wird. 30
4. 4·. Verfahren zum Vor; ehen einer Marki rung iuf einem mittels Dorn gehärtetem gekrüi mten Kühlerschla ich, dadurch gekennzeichnet,

   a) daß ein starrer gel·rümmter Dorn geb-ldet wird, der eine in AxIalrichtung längliche äußere Schlnuchau 'lagefläche, " eine innere Aushöhlung sowie einen kleinen Durchgang auf-

   weist, der sich zwischen der Aushöhlung und einer vorbestimmten Stelle auf der Schlauchauflagefläche erstreckt,

   b) (hiß oirio Uiilüo mit cHnur Wnnd nut) ungohii rto Lein eÜHntomoren Material in Axialrich Lung auf den Dorn derart aui'goschoben wird, daß ein Abschnitt der Hülse den Durchgang bedeckt, wobei der innere Umkreis der Hülse, im Querschnitt betrachtet, nahe übereinstimmt mit dem äußeren
   Umkreis des Domes, im Querschnitt betrachtet,

   c) daß die Hülse und das Äußere des Dornes Dampf mit einem

   einem Druck ausgesetzt wird, der größer ist als. der innerhalb der Aushöhlung bestehende Fluiddruck, um elastomeres -Material der Hülsenwand in den Durchgang zu drücken und dadurch eine Markierung auf der Hülsenwand zu bilden,

   d) daß der Dampfdruck aufrecht erhalten wird, um die Hülse zu einem Schlauch auszuhärten,

   e) daß der Dampfdruck beseitigt wird,

   f) und daß der ausgehärtete Schlauch von dem Dorn entfernt wird.
5. 5. Axil· länglicher gekrümmter Schlauch mit einer Wand aus elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, daß er ein
   kleines Loch(17)aufweist, das sich an oder nahe einem Ende (16) des Schlauches in einer vorbestimmten Lage relativ zur Umfangsrichtung des Schlauches durch die Wand hindurch erstreckt.
6. 6. Auf einen Dorn gehärteter gekrümmter Schlauch mit einer Wand aus elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Markierung (15) an oder nahe seinem Ende (16) umfaßt, welche bei der Aushärtung des Schlauches auf einem Dorn
   (30) gebildet wird.
7. 7. Schlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
   die Markierung (15) durch Fluiddruck gebildet wird.
8. * 8. Schlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (15) die Gestalt einer Öffnung (17) besitzt, die sich durch die Wand (12) des Schlauches erstreckt.
9. 9· Axial länglicher gekrümmter Aushärtungsdorn zur Verwendung bei der Herstellung eines gekrümmten, auf einem Dorn gehärteten elastoraeren Schlauches, dadurch gekennzeichnet, daß einen starren lä.nglichen Körper mit kreisförmigen Querschnitt umfaßt und in gekrümmter Gestalt entsprechend der Gestalt des darauf zu härtenden Schlauches (10) geformt wird, wobei der Körper innen eine Aushöhlung (32) aufweist, die abgedichtet ist, abgesehen von einem kleinen Durchgang (33), der ßich zwischen der äußeren Schlauchauflagefläche (34-) des Dornes (30) und der Aushöhlung erstreckt.
10. 10. Vorrichtung zur Verwendung bei, der Herstellung eines ausgehärteten elastomeren Schlauches, welcher eine Markierung aufweist, die gebildet wird, während der Schlauch auf einem gekrümmten Aushärtungsdorn aungebracht ist, gekenttzeichnet durch

    a) einen axial länglichen Dorn (13) mit einer insgesamt gekrümmten Gestalt, die der Gestalt des darauf zu härtenden Schlauches (10) anspricht, wobei der Dorn innen eine Aushöhlung (32) aufweist, die mit der äußeren Schlauchauflagefläche (34-) des Dornes durch ein kleines Loch (33) in Verbindung steht, dessen Lage der auf dem Schlauch zu bildenden Markierung (15) entspricht,

    b) sowie einen Kessel mit einer Einrichtung zur Einleitung von erhitztem Fluid unter einem Druck, der größer als der Atmosphärendruck ist.