DE4414466C2

DE4414466C2 - Schlauchstutzen und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE4414466C2
Application number: DE19944414466
Authority: DE
Inventors: Heinz Werkmann; Wolfgang Planck
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-27
Also published as: DE4414466A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauch aus Kunststoff für einen Schlauch stutzen zur festen Verbindung an ein Anschlußstück, wobei zumindest der Schlauch mit mindestens einem ringförmigen Innen- oder Außenwulst oder einer Innen- oder Außenrippe ausgestattet oder wellenförmig ausgebildet ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauch stutzens.

Aus DE 34 37 659 A1 ist ein Schlauch, bestehend aus einem Grundkörper und einem Schutzmantel bekannt. Der Schutzmantel umgibt den Grundkörper in seinem Mittelbereich und dient zur Verstärkung des Grundkörpers. Der Nachteil eines derartigen Schlauches besteht darin, daß die Herstellung mit einem Schutzmantel sehr kostenintensiv ist.

An dem Schlauch, der nach dem Ausgangspunkt der Erfindung aus einem Kunststoff besteht, ist ein Wellenschlauch mit kreisförmigem Querschnitt ange schlossen. Der Schlauch kann am Außenumfang strukturiert sein, so daß Greif werkzeuge den Schlauch erfassen können, insbesondere dann, wenn beim Aufschieben des Schlauchstutzens sehr große Widerstandskräfte überwunden werden müssen, um den Schlauchstutzen so weit aufzuweiten, daß er dem Außenumfang des Anschlußstutzens entspricht. Die am Schlauchstutzen vorge sehene, bekannt strukturierte Oberfläche ist jedoch vom Werkzeug schwierig zu greifen. Es kommt daher vor, daß das den Schlauchstutzen umgreifende Werk stück am Schlauchstutzen bzw. am anschließenden Schlauch abrutscht und diesen beschädigt. Das schlechte Erfassen des Schlauchstutzens mit dem Werkzeug ergibt sich durch die geringe Strukturierung der Oberfläche, die ein präzises Umgreifen des Schlauchstutzens mittels des Werkzeugs und dadurch die Montage relativ kompliziert macht.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, Wellenrohre mit Anschlußstut zen so zu verbessern, daß sie beim Ansetzen der Greifwerkzeuge am Wellenrohr bzw. am Schlauchstutzen nicht beschädigt werden.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der an den Schlauchstutzen angeschlossene Teil des Schlauchs von dieser Anschlußstelle oder von der ersten Welle ausgehend sich in seinem Außendurchmesser zuneh mend erweitert. Eine vorteilhafte Verbindung des wel lenstrukturierten Rohrschlauchs mit dem Schlauchstutzen wird dadurch erreicht, daß sich dieser vom Ende des Schlauchstutzens im Außendurchmesser kontinuierlich vergrößert und dabei die Wandstärke in Richtung des Schlauchstutzens kontinuierlich zunimmt. Dies ermög licht, den widerstandsfähigeren Teil des Rohrschlauchs als Greiffläche für das Montagewerkzeug zu benutzen. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei der Montage des Schlauchstutzens beispielsweise auf einen Anschlußstutzen eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs keine Beschädigungen am Schlauchstutzen bzw. am Schlauchteil auftreten, da nunmehr ein größerer Bereich zum Ansatz eines Werkzeugs am Schlauchstutzen und/oder am Schlauchteil zur Verfügung steht. Durch die kontinuierliche Verdickung des Schlauchteils in Rich tung des Schlauchstutzens wird beim Erfassen dieses Be reichs des Schlauchteils mittels des Werkzeugs bzw. des Greifelements sichergestellt, daß beim Aufschieben in Richtung des am Kraftstoffbehälter vorgesehenen Stut zens der Bereich des eine Verdickung aufweisenden Schlauchteils sich nicht übermäßig zusammenschiebt bzw. durch den axialen Druck auf Schlauchteil und Stutzen keine Beschädigungen an den einzelnen Rippen bzw. Wul sten des Schlauchteils auftreten, da diese einen sehr großen Widerstand in Axialrichtung des Schlauchteils aufweisen. Die ringförmigen Wulste des Schlauchs bilden eine sehr günstige bzw. griffige Greifstelle für das Werkzeug, wenn dieses den Schlauchteil umfassen soll. Das Werkzeug zur Erfassung des Schlauchs muß nicht mehr so genau plaziert bzw. eingerichtet werden wie bisher, da ein wesentlich größerer Teil zur Aufnahme des Werk zeugs zur Verfügung steht. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schlauchstutzens und des sich daran an schließenden, sich kontinuierlich erweiternden Schlauchteils wird eine wesentliche Verbesserung gegen über den bekannten, wellenförmig ausgebildeten Schläu chen erreicht und, wie bereits erwähnt, die Montage we sentlich besser und sicherer durchführbar.

Hierzu ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß der sich an den Schlauchstutzen anschließende Teil des Schlauchs in seinem Außendurchmesser sich in Richtung der länglichen Erstreckung des Schlauchs kontinuierlich radial erweitert.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbil dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß die radiale Erweiterung (B) des Schlauchs über drei oder mehr Wel len bzw. rippenförmige Wulste erfolgt. Da sich die kontinuierliche Erweiterung und die Abnahme der Wand stärke in Richtung des einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisenden Schlauchteils über mehrere Windungen bzw. rippenförmige Wulste des Schlauchs erstreckt, erhält man eine relativ große Greiffläche für das an den Schlauchteil anzusetzende Werkzeug, mittels dessen der Stutzen auf den entsprechenden Stutzen am Kraft stofftank aufgeschoben werden soll.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbil dung des erfindungsgemäßen Schlauchteils bzw. Schlauch stutzens, daß im Bereich (B) der radialen Erweiterung des Schlauchs, ausgehend vom Schlauchstutzen, die Wand stärke des Schlauchmantels in Richtung der länglichen Erstreckung des Schlauchs kontinuierlich abnimmt, bis die Wandstärke (S bzw. Sr) des sich erweiternden Teils die gleiche Stärke hat wie der übrige Teil des Schlauchmantels, der einen durchgehend gleichen Durch messer aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß die im Bereich der radialen Erweiterung des Schlauchs außen liegenden Kurvenpunkte der einzelnen rippenförmigen Wulste von einem geometrischen, kegelförmigen Hüllman tel umgeben sind.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfin dung, daß die geometrische Außenmantelfläche mit der Mittellinie einen Winkel α zwischen 4° und 6° bzw. zwi schen 3° und 15° einschließt. Durch die relativ geringe Neigung der geometrischen Außenmantelfläche, die durch die im Bereich der Erweiterung des Schlauchs außen lie genden Kurvenpunkte der rippenförmigen Wulste bestimmt wird, erhält man einen verhältnismäßig großen Bereich mit relativ dicker Wandstärke des Schlauchmantels zur Aufnahme des Arbeitswerkzeugs.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es von Vorteil, daß der Bereich der radialen Erwei terung des Schlauchteils auf einer Strecke (B) liegt, die gleich oder größer ist als die Streckenlänge (A) des Schlauchstutzens, und daß sich der Schlauchstutzen im Bereich seiner Austrittsöffnung kontinuierlich er weitert. Durch die kontinuierliche Erweiterung der Aus trittsöffnung wird sichergestellt, daß beim Aufschieben des Schlauchstutzens auf das entsprechende Gegenstück keine Beschädigungen am Schlauchstutzen auftreten, da auch bei einem geringfügigen seitlichen Versatz des Schlauchstutzens gegenüber dem entsprechenden Gegen stück ein Aufschieben ohne weiteres möglich ist.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Wanddicke (S) des Schlauchstutzens in etwa doppelt so groß oder größer ist als die Wanddicke (Sr) im Bereich des Schlauchs mit gleichbleibendem Außendurchmesser, wobei im Bereich (B) des Schlauchteils, der sich kegelförmig verjüngt, die Wanddicke des Schlauchs in Richtung des Schlauchstut zens gleichmäßig zunimmt.

Ferner ist es vorteilhaft, daß der Schlauch mit dem zu gehörigen Schlauchstutzen und einem sich daran an schließenden weiteren Schlauchstutzen mit dem zugehöri gen Schlauch in spiegelmäßiger Anordnung im Extrudier verfahren kontinuierlich hergestellt wird und die bei den aneinander angrenzenden bzw. verbundenen Schlauch teile nach Abschluß des Herstellungsverfahrens vonein ander getrennt werden. Somit kann ein derartiger Schlauch mit Schlauchstutzen kostengünstig hergestellt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzel merkmalen erfindungswesentlich sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Schlauch stutzens mit dem zugehörigen eine wel lenförmige Struktur aufweisenden Schlauch,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines sich im Herstellungsverfahren befindlichen end losen Schlauchs.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Schlauchstutzen bezeich net, der im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist und eine Wandstärke S aufweist. Je nach Ausführungsform be trägt die Wandstärke des Schlauchstutzens zwischen 1 mm und 3 mm. Der Schlauchstutzen 1 ist mit einem Schlauch 2 einteilig verbunden. Der Schlauchstutzen 1 sowie der Schlauch 2 können aus einem Kunststoff herge stellt sein und zur Weiterleitung von Kraftstoff bzw. Öl in einem Kraftfahrzeug dienen.

Der Schlauchstutzen 1 kann eine Länge A zwischen 5 und 50 mm aufweisen. Am vorderen Ende ist der Schlauchstut zen 1 mit einer divergierenden Austrittsöffnung 9 ver sehen, so daß bei automatischem Aufbringen des Schlauchstutzens, beispielsweise mit einem Automaten, ein geringfügiger seitlicher Versatz des Schlauchstut zens 1 gegenüber dem Anschlußstutzen ohne weiteres aus geglichen werden kann, um somit Beschädigungen am Schlauchstutzen 1 bzw. am Gegenstück zu vermeiden.

An ein hinteres Ende 10 des Schlauchstutzens 1 schließt sich der Schlauch 2 an, der gemäß Fig. 1 eine wellen förmige Struktur hat bzw. als Wellenschlauch ausgebil det ist. Durch die Wellenform gebildete Wulste 3 des Schlauchs 2 können sich in Form einer Schneckenwendel in Längsrichtung einer Mittellinie 8 des Schlauchs 2 erstrecken.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist nur ein Teilstück des Schlauchs 2 wiedergegeben, und zwar der Teil, der sich in Längsrichtung des Schlauchs 2 im Durchmesser d stetig vergrößert.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist der Be reich B des sich konisch erweiternden Schlauchs 2 vier Wulste 3 auf, wobei einzelne außen liegende Kurven punkte 5 der Wulste 3 auf einer geneigt verlaufenden Ebene liegen, die Teil eines Hüllmantels 6 ist.

Die geometrische Ausbildung des Hüllmantels 6 verjüngt sich kegelförmig in Richtung des hinteren Endes 10 des Schlauchstutzens 1. Der zwischen der Hüllinie und der Mittellinie 8 gebildete Winkel α kann eine Größe zwi schen und 3° und 15° aufweisen. Die Wandstärke S eines Schlauchmantels 4 weist im Bereich des hinteren En des 10 des Schlauchstutzens 1 eine Dicke auf, die der Dicke S im Anfangsbereich des Schlauchstutzens 1 in etwa entspricht. Am Ende 11 des Bereichs B bzw. des sich erweiternden Schlauchteils beträgt die Wand stärke Sr des Schlauchmantels 4 die Hälfte der Wand stärke S am vorderen Ende des Schlauchstutzens 1.

Die Wandstärke des Schlauchmantels 4 nimmt kontinuier lich ab, bis sie die gleiche Wandstärke aufweist wie der übrige Teil des Schlauchmantels 4, der einen gleichbleibend großen Durchmesser aufweist, der in der Zeichnung der Einfachheit halber jedoch nicht darge stellt ist.

Der Bereich der Erweiterung des Schlauchteils auf der Strecke B ist in etwa gleich groß oder größer als die Streckenlänge A des Schlauchstutzens 1. Im Ausführungs beispiel gemäß Fig. 1 ist lediglich ein Teil des Schlauchs 2 sowie der zugehörige Schlauchstutzen 1 dar gestellt.

In Fig. 2 ist der sich im Herstellungsverfahren be findliche Schlauch mit zwei Schlauchstutzen 1 wiederge geben. Der Schlauch 2 mit dem zugehörigen Schlauchstut zen 1 sowie ein spiegelförmig angeordneter weiterer Schlauchstutzen mit einem Weiteren Schlauchteil wird im Extrudierverfahren kontinuierlich hergestellt. Bei die sem Verfahren werden ebenfalls die Wulste 3 sowie die Wulste einer Erweiterung 12 gleichzeitig hergestellt. Da bei der kontinuierlichen Herstellung die beiden Schlauchstutzen 1 gemäß Fig. 2 einteilig verbunden sind, können nach Abschluß des Herstellungsverfahrens des Schlauchs 2 mit dem zugehörigen Schlauchstutzen 1 die beiden miteinander verbundenen Schlauchstutzen 1 im Bereich einer Trennlinie 13 auseinandergeschnitten wer den. Auf diese Weise erhält man gleichzeitig jeweils am Ende des Schlauchstutzens 1 die gewünschte Erweite rung 12, so daß eine nachträgliche Aufweitung des Endes des Schlauchstutzens 1 nicht mehr notwendig ist.

Durch die vorteilhafte Ausbildung des Schlauchteils im Bereich B läßt sich auf einfache Weise ein entsprechen des zwei Greifelemente aufweisendes Arbeitswerkzeug am Schlauchteil anbringen, so daß nach Ergreifen des Schlauchteils im Bereich B der Schlauchstutzen 1 auf das entsprechende Gegenstück, beispielsweise den Stut zen eines Kraftstoffbehälters, ohne weiteres aufgescho ben werden kann, ohne daß hierzu der elastomere Teil des Schlauchstutzens 1 erwärmt werden muß. Durch die kontinuierliche Verdickung der Wand des Schlauchteils im Bereich B wird ein Zusammenschieben des Schlauch teils in diesem Bereich fast vollständig ausgeschlos sen, so daß beim Eindrückvorgang des Stutzens Beschädi gungen am Schlauchstutzen sowie am Schlauch vermieden werden können.

Je nach Ausführungsform des Greifelements ist es auch möglich, daß dieses zumindest einen Teil des Schlauch stutzens 1 im Bereich A umgreift. Hierdurch wird die Griffsicherheit des Greifelements verbessert und auch die Gefahr des Abknickens des Schlauchteils gegenüber dem Schlauchstutzen 1 fast völlig ausgeschlossen. Die rillenförmigen Vertiefungen, die durch die Wulste 3 ge bildet werden, stellen eine einwandfreie Griffverbin dung zwischen dem Schlauchstutzen 1 und dem Greifwerk zeug dar. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Schlauchs 2 im Bereich B mit dem zugehörigen zylinder förmig ausgebildeten, eine glatte Oberfläche aufweisen den Schlauchstutzen 1 braucht für den Aufdrückvorgang auf einen entsprechenden Stutzen keine Erwärmung des Schlauchstutzens 1 vorgenommen zu werden, da die Schub kräfte, die von dem Greifwerkzeug hervorgerufen werden, ausreichen, um den Schlauchstutzen 1 auf das entspre chende Gegenstück aufschieben zu können. Durch Vermei den einer Aufwärmung des Schlauchs bzw. der zugehörigen Teile wird verhindert, daß bei diesem Vorgang eine Ge fügeveränderung im Schlauch 2 auftritt. Das Aufpressen des Schlauchstutzens 1 in kaltem Zustand führt zu einer nur geringen Dehnung des Schlauchstutzens im elastisch verformbaren Bereich, ohne daß dabei eine Überdehnung des Schlauchstutzens 1 stattfindet. Hierzu ist der In nendurchmesser des Schlauchstutzens 1 nur geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des entsprechenden Ge genstücks, jedoch so viel kleiner, damit eine ausrei chende, dichte und vibrationsfeste Verbindung zwischen Schlauch 2 und Schlauchstutzen 1 am Kraftstofftank ge währleistet ist.

Bezugszeichenliste

1

Schlauchstutzen

2

Schlauch oder Kunststoffschlauch

3

ringförmige Innen- oder Außenrippe, rippenförmiger Wulst oder Welle

4

Schlauchmantel

5

Kurvenpunkt

6

Hüllmantel

8

Mittellinie

9

Austrittsöffnung

10

Ende

11

Ende

12

Erweiterung

13

Trennlinie
B Bereich mit wellenförmiger Struktur
A Schlauchstutzen vergl.

1

α Winkel des kegelförmigen Hüllmantels
A Länge
B Bereich
d Durchmesser
S Wandstärke Schlauchmantel
Sr Wandstärke Schlauchmantel

Claims

1. Schlauch (2) aus Kunststoff für einen Schlauch stutzen (1) zur festen Verbindung an ein An schlußstück, wobei zumindest der Schlauch (2) mit mindestens einem ringförmigen Innen- oder Außen wulst oder einer Innen- oder Außenrippe (3) aus gestattet oder wellenförmig ausgebildet ist, da durch gekennzeichnet, daß der an den Schlauch stutzen (1) angeschlossene Teil (B) des Schlauchs (2) von dieser Anschlußstelle oder von der ersten Welle (3) ausgehend sich in seinem Au ßendurchmesser zunehmend erweitert.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an den Schlauchstutzen (1) an schließende Teil des Schlauchs (2) in seinem Au ßendurchmesser sich in Richtung der länglichen Erstreckung des Schlauchs (2) kontinuierlich ra dial erweitert.

3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die radiale Erweiterung (B) des Schlauchs (2) über drei oder mehr Wellen bzw. rippenförmige Wulste (3) erfolgt.

4. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich (B) der radialen Erweiterung des Schlauchs (2), ausgehend vom Schlauchstutzen (1), die Wandstärke des Schlauchmantels (4) in Rich tung der länglichen Erstreckung des Schlauchs (2) abnimmt, bis die Wandstärke (S bzw. Sr) des sich erweiternden Teils die gleiche Stärke hat wie der übrige Teil des Schlauchman tels (4), der einen durchgehend gleichen Durch messer aufweist.

5. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der radialen Erweiterung des Schlauchs (2) außen liegenden Kurvenpunkte (5) der einzelnen rippenförmigen Wulste (3) von einem geometrischen, kegelförmigen Hüllmantel (6) umge ben sind.

6. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Außenmantelfläche mit der Mittellinie (8) einen Winkel α zwischen 4° und 6° bzw. zwischen 3° und 15° einschließt.

7. Schlauch nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der radialen Erweiterung des Schlauchteils auf einer Strecke (B) liegt, die gleich oder größer ist als die Streckenlänge (A) des Schlauchstutzens (1).

8. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlauchstutzen (1) im Bereich sei ner Austrittsöffnung (9) kontinuierlich erwei tert.

9. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (S) des Schlauchstutzens (1) in etwa doppelt so groß oder größer ist als die Wanddicke (Sr) im Bereich des Schlauchs (2) mit gleichbleibendem Außendurchmesser, wobei im Be reich (B) des Schlauchteils, der sich kegelförmig verjüngt, die Wanddicke des Schlauchs (2) in Richtung des Schlauchstutzens (1) etwa gleichmäßig zu nimmt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Schlauchstutzens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (2) mit dem zugehörigen Schlauchstut zen (1) und einem sich daran anschließenden wei teren Schlauchstutzen (1) mit dem zugehörigen Schlauch (2) in spiegelmäßiger Anordnung im Ex trudierverfahren kontinuierlich hergestellt wird und die beiden aneinander angrenzenden bzw. ver bundenen Schlauchteile nach Abschluß des Herstel lungsverfahrens voneinander getrennt werden.