DE3534620A1 - Verfahren zum herstellen biegsamer schlaeuche mit einem oder mehreren seitlich angesetzten abzweigschlaeuchen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen biegsamer Schläuche aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit oder ohne Verstärkungseinlagen mit einem oder mehreren seitlich angesetzten Abzweigschläuchen, wobei die einander zugekehrten Enden der in einem starren Winkelrohrformstück aus einem Metall oder Hartkunststoff zu­ sammengeführten Schläuche auf die Rohrstutzen des Formstückes aufge­ schoben und unter Verwendung eines Haftvermittlers unter Wärme- und Druckeinwirkung mit diesen zusammenvulkanisiert werden, sowie auf nach solchen Verfahren hergestellte Schläuche.

Schlauchleitungen mit zusammenhängend hergestellten Verzweigungen finden bevorzugt für das Motor-Kühlsystem und die Innenbeheizung von Kraftfahrzeugen, aber auch für den Einsatz in ortsfesten Anlagen Verwendung. Gegenüber dem sonst üblichen Zusammensetzen an Ort und Stelle mit der meistens mehrfach sich ergebenden Notwendigkeit zum Herstel­ len lösbarer Schlauchverbindungen unter beengten Raumverhältnissen zeichnen sie sich durch beträchtlich vereinfachte Montage und im Ge­ brauch durch günstigere Strömungsführung, höhere Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit und dazu noch durch den Fortfall möglicher späte­ rer Korrosionsschäden aus. Da das Strömungsmedium in den meisten Fäl­ len unter einem erhöhten statischen Druck steht, kann auf Verstär­ kungseinlagen in den Schläuchen in aller Regel nicht verzichtet wer­ den. Andererseits leiten sich aus diesen Umständen aber auch beson­ dere Anforderungen an die Druckdichtigkeit und die Dauerhaltbarkeit der Abzweigverbindungen her. Die auf das unmittelbare Zusammenvulkani­ sieren der Abzweigschläuche mit der eigentlichen Schlauchleitung - vielfach unter Verwendung einer äußeren Hohlform - gerichteten bekann­ ten Herstellungsverfahren erwiesen sich in dieser Hinsicht im Ergeb­ nis häufig als unzureichend. Eine deutliche Verbesserung erbrachte demgegenüber die Einführung eines die Schlauchverzweigung bildenden und gleichzeitig als verlorener Formkern zum Herstellen der Vulkani­ sationshaftverbindungen dienenden starren Formstückes nach einem anderen bekannten Vorschlag (DOS 32 39 623). Die weiterhin noch be­ stehende Notwendigkeit einer Außenform machen aber auch dieses bekann­ te Verfahren in seiner Durchführung aufwendig und umständlich. Als nachteilig im Gebrauch der fertigen Formschlauchverzweigungen stellten sich dazu Unsicherheiten in der Dauerfestigkeit der vulkanisierten Schlauchverbindungen unter dem Einfluß stark pulsierender Druckschwan­ kungen vor allem in den kritischen Übergangsbereichen von den biegsa­ men Schlauchwandungen zu den starren Anschlußrohrstutzen heraus.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die Herstellung hochbean­ spruchungsfähiger, gegen die in der Praxis auftretenden höchsten Druckwerte auch auf Dauer zuverlässig abdichtender Schlauchverzweigun­ gen mit einfachen Mitteln kostengünstig und schnell zu ermöglichen. Zum Lösen dieser Aufgabe ist für Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß biegsame endlose Ringelemente aus einem unter Wärmeeinwirkung ihre Umfangslänge bleibend kürzenden ela­ stomeren Stoff unter elastischer Aufweitung vor dem Vulkanisieren auf die Schlauchenden aufgeschoben und mit dem Vulkanisieren des Haftver­ mittlers stoffschlüssig mit ihnen verbunden werden. In Durchführung des Erfindungsgedankens werden von Schrumpfschläuchen abgetrennte Ringelemente auf die Schlauchenden aufgeschoben und im Zustand ther­ misch hervorgerufener Schrumpfspannung mit diesen zusammenvulkani­ siert, wobei die Druckeinwirkung auf die Schlauchenden zum Zusammen­ vulkanisieren dieser mit den Rohrstutzen des Formstückes von den auf­ geschobenen Ringelementen ausgeübt wird.

Die Erfindung schafft mit der Einführung zusätzlicher Ringelemente in der besonderen Anordnung und Beschaffenheit die Voraussetzungen zum Herstellen neuartiger Schlauchverzweigungen, die den mit der Aufgaben­ stellung umrissenen Erwartungen in jeder Hinsicht gerecht werden. Die die Schlauchenden über den Bereich der zugeordneten Rohrstutzen des verbindenden Formstückes umschließenden Ringelemente suchen sich unter dem Einfluß der Vulkanisationswärme zusammenzuziehen und üben in dem gespannten Zustand eine radial einwärts gerichtete Druckkraft auf die von innen wiederum von den starren Rohrstutzen abgestützten Schlauch­ abschnitte aus, so daß eine einwandfreie Vulkanisationsverbindung ohne die Notwendigkeit einer eigenen Außenform zustande kommt. Gleichzeitig verbinden sich die Ringelemente in gleicher Weise aber auch von außen mit den Schlauchenden; und da sie in der fertigen Verzweigung an dem Formschlauch verbleiben, wirken sie im Gebrauch der Schlauchleitung nach Art von vorgespannten Schlauchschellen. Die Verbindungen stehen infolgedessen ständig unter einer äußeren Druckspannung, die ohne Rücksicht auf die Höhe und den wechselnden Verlauf des statischen Flüssigkeitsdruckes im Schlauchinnern die Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindungen verstärkt und jeden Ablösetendenzen vorbeugt. Als zu­ sätzlicher Vorteil ist dabei noch zu werten, daß die nach dem neuarti­ gen Verfahren hergestellten Schläuche keinerleit Metallteile enthalten und infolgedessen auch keiner Korrosionsgefahr im späteren Gebrauch unterliegen.

Zum Verdeutlichen der Erfindung ist ein Schlauch mit einem seitlich angesetzten Abzweigschlauch als Ausführungsbeispiel im Teillängs­ schnitt schematisch dargestellt.

Der in der Zeichnung mit 1 bezeichnete Hauptschlauch ist mit einem seitlich angesetzten Abzweigschlauch 2 ausgebildet. Beide Schläuche 1, 2 bestehen z.B. für die Verwendung als Kraftfahrzeug-Kühlwasser­ schläuche aus einem warmfesten synthetischen Gummi und sind mit Tex­ tileinlagen 11, 21 verstärkt. Sie können schon vor dem Herstellen der Verzweigung fertig ausvulkanisiert sein; doch ist dies für die Erfindung nicht zwingend. Wahlweise könnte stattdessen etwa der Ab­ zweigschlauch 2 oder es könnten beide Schläuche 1 und 2 sich im noch vulkanisierbaren Zustand befinden.

Zum Herstellen der Verzweigung wird der Hauptschlauch 1 durch einen in einer Radialebene geführte Trennschnitt vollständig glatt durchge­ schnitten, und in die Trennstelle wird ein die eigentliche Abzweigung bildendes Winkelrohr-Formstück 3 eingefügt. Das Formstück 3 kann aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Leichtmetall, Rotguß oder einer nicht rostenden Stahllegierung hergestellt sein; aus Ge­ wichts- wie auch aus Kostengründen und mit Rücksicht auf mögliche Korrosionsschäden wird einem Kunststoff harter Einstellung wie Poly­ vinylchlorid, Niederdruck-Polyäthylen, Polyamid od. dgl. aber der Vorzug gegeben. In der gezeichneten Anordnung ist es als T-Stück mit zwei zueinander gleichgerichteten, auf die Abmessungen des Haupt­ schlauches 1 abgestimmten Anschlußstutzen 31 und einem senkrecht oder unter einem beliebigen anderen Schrägwinkel gegen diese ange­ formten Anschlußstutzen 32 für den Abzweigschlauch 2 ausgebildet. Zweckmäßig ist der Außendurchmesser der Anschlußstutzen 31, 32 um ein geringes Übermaß größer als der lichten Weite der zugeordneten Schläuche 1, 2 entsprechend bemessen, so daß diese mit einer aus dem notwendigen Aufweiten des Mündungsbereiches entstehenden Vorspannung die Anschlußstutzen umfassen. Als Montagehilfe angeformte Ringschul­ tern 33, 34 bilden die Endlage der Schläuche fixierende Anschläge und legen damit den Anschlußbereich eindeutig fest.

Erfindungsgemäß werden auf die unter Verwendung eines Haftvermittlers auf die zugehörigen Anschlußstutzen 31, 32 aufgezogenen Schläuche 1 und 2 elastomere Schrumpfringe 4, 5 aufgeschoben. Die Ringe sind von einem an sich bekannten thermoplastischen Schrumpfschlauch geschnit­ ten und in aufgeweitetem Zustand ebenfalls unter Verwendung eines ge­ eigneten Haftvermittlers in der gezeichneten Anordnung so auf die Schlauchenden aufgebracht, daß sie diese nach Art von Klemmringen oder Befestigungsschellen in dem Anschlußbereich umfassen und an die star­ ren Anschlußstutzen des Formstückes 3 anpressen. Unter dem Einfluß der Wärmeeinwirkung im Laufe der nachfolgenden Vulkanisation suchen sie sich noch weiter zusammenzuziehen, wodurch sie im gleichen Maße die Pressung verstärken. Die Vulkanisation kann infolgedessen ohne eine sonst notwendige Außenform frei in einem Autoklaven od. dgl. vorgenommen werden.

In der fertigvulkanisierten Abzweigverbindung hängen die Schrumpfrin­ ge 4, 5 durchgehend über die Schläuche 1, 2 in haftender Bindung mit den Anschlußstutzen 31, 32 des Formstückes 3 zusammen, wobei sie eine ständig wirksame Klemmspannung auf die eingefaßten Schlauchenden aus­ üben.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines biegsamen Schlauches aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit oder ohne Verstärkungseinlagen mit einem oder mehreren seitlich angesetzten Abzweigschläuchen, wobei die einander zugekehrten Enden der in einem starren Winkelrohr- Formstück aus einem Metall oder Hartkunststoff zusammengeführten Schläuche auf die Rohrstutzen des Formstückes aufgeschoben und un­ ter Verwendung eines Haftvermittlers unter Wärme- und Druckeinwir­ kung mit diesen zusammenvulkanisiert werden, dadurch gekennzeich­ net, daß biegsame endlose Ringelemente aus einem unter Wärmeein­ wirkung ihre Umfangslänge bleibend verkürzenden elastomeren Stof­ fe unter elastischer Aufweitung vor dem Vulkanisieren auf die Schlauchenden aufgeschoben und mit dem Vulkanisieren des Haftver­ mittlers stoffschlüssig mit ihnen verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von Schrumpf­ schläuchen abgetrennte Ringelemente auf die Schlauchenden aufge­ schoben und im Zustand thermisch hervorgerufener Schrumpfspannung mit diesen zusammenvulkanisiert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung auf die Schlauchenden zum Zusammenvulkanisieren dieser mit den Rohrstutzen des Formstückes von den aufgeschobenen Ringelementen ausgeübt wird.

4. Nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 hergestellter Schlauch, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Rohrstutzen (31, 32) des Formstückes (3) zusammenvulkanisierten Schlauchenden (1, 2) von haftend mit ihnen verbundenen elastomeren Ringelementen (4, 5) umschlossen sind.

5. Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der Ringelemente (4, 5) der Länge der jeweils zugeordneten Rohrstutzen (31, 32) des Formstückes (3) entsprechend bemessen ist.

6. Schlauch nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (4, 5) eine in Umfangsrichtung wirkende bleiben­ de Zugspannung aufweisen.

7. Schlauch nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (4, 5) Abschnitte ohne Verstärkungseinlagen her­ gestellter Schrumpfschläuche sind.