DE60107318T3 - Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Schlauches - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Schläuchen. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Fertigung gekrümmter Schläuche von finiter Länge.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gummischläuche von gekrümmter Form werden in einer Vielzahl von Anwendungen benötigt. Ein Anwendungsbeispiel für einen gekrümmten Schlauch ist in Kraftfahrzeugkühlern. Typischerweise werden gekrümmte Schläuche gefertigt durch Extrudieren einer Gummikernschicht, Anbringen einer Verstärkungslage über der Kernschicht und Extrudieren einer Abdecklage über die Verstärkungsschicht, um einen Schlauch von unbegrenzter Länge zu bilden. Der unausgehärtete Schlauchabschnitt wird in finite Abschnitte zerschnitten und manuell auf starre Dorne mit der Form der erwünschten fertigen Schlauchkonfiguration platziert. Die Dorne und die unvulkanisierten Schlaucheinheiten werden in Vulkanisiereinheiten platziert. Die Schlauchabschnitte werden auf den Dornen in der erwünschten Konfiguration vulkanisiert. Die fertigen Schläuche werden von den Dornen abgenommen.
  • Dieses konventionelle Verfahren zur Herstellung gekrümmter Schläuche ist sehr arbeitsintensiv. Die erwünschte endgültige Schlauchkonfiguration erfordert oft eine dreidimensionale Fertigungsvorbereitung des Schlauchabschnitts. Die Schlauchabschnitte werden manuell auf die starren Dorne aufgezogen und davon abgenommen. Für komplex gekrümmte Schläuche ist oft mehr als eine Person erforderlich, um die Schlauchabschnitte auf die starren Dorne aufzuziehen und davon abzunehmen. Während Dornschmiermittel verwendet werden, kann das Anbringen und Abnehmen des Schlauchs das Reißen oder Aufreißen der Innenwände des Schlauchs verursachen.
  • US-A-4,242,296 offenbart ein Verfahren zur Produktion gekrümmter Schläuche. Dieses Verfahren beruht auf der Verwendung verformbarer Dorne und Abstandsstücke zwischen den Dornen. Dieses offengelegte Verfahren verwendet keine konventionellen Dorne, wie sie gegenwärtig bei der Fertigung von Schläuchen verwendet werden, und erfordert die zusätzliche Kostenausgabe für die Abstandsstücke, die bei jedem gefertigten Paar gekrümmter Schläuche zerstört werden.
  • US-A-4,104,098 offenbart ein Schlauchproduktionsverfahren. Nach dem Vorbereiten der Schlaucheinheit wird der Schlauch teilweise ausgehärtet, derart, dass nur die Innenfläche des Schlauchkerns vor der Anbringung eines Verstärkungsmittels und der restlichen Schichten des Schlauchs ausgehärtet wird. Dieses offengelegte Verfahren ist zeitintensiver als die vorliegende Erfindung, und aufgrund des fehlenden Formens des Schlauchkerns auf einem Dorn können mittels dieses Verfahrens nur Schläuche für relativ niedrigeren Druck hergestellt werden.
  • JP-04-339638 A beschreibt ein Verfahren zur Fertigung eines gekrümmten Schlauchs durch Semi-Vulkanisieren einer Schlauch-Voreinheit auf einem linearen Dorn, Einführen einer bestimmten Länge des semi-vulkanisierten Schlauchs in eine mit einer Heizvorrichtung versehene Form, während die Spitze des Schlauchs an einer Schnur gezogen wird, Vulkanisieren eines Teils des Schlauchs in der Form, Herausziehen dieses vulkanisierten Teils aus der Form und des schrittweisen Vulkanisierens weiterer Teile des restlichen Schlauchs in der Form. Nach der vollständigen Vulkanisation des Schlauchs wird er schließlich entsprechend einer gewünschten Länge abgeschnitten.
  • US-A-5,941,286 offenbart das Formen einer Schlaucheinheit mit kontinuierlicher Länge, das Schneiden der unausgehärteten Schlaucheinheit in finite Abschnitte, das teilweise Aushärten der Schlauchstücke von finiter Länge, und dann das endgültige Aushärten der finiten Schlauchabschnitte auf einem gekrümmten Dorn.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines gekrümmten Schlauchs gemäß Anspruch 1.
  • In einem anderen Aspekt des offengelegten Verfahrens zur Fertigung gekrümmter Schläuche wird die Schlauch-Voreinheit als Schlauchabschnitt mit unbegrenzter Länge auf einem flexiblen linearen Dorn vorbereitet. Nach dem teilweisen Aushärten der Schlauch-Voreinheit wird die Schlauch-Voreinheit in bestimmte Abschnitte zerschnitten. Die Schlauchabschnitte werden auf starren gekrümmten Dornen ausgehärtet, um gekrümmte Schlauchabschnitte zu bilden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin:
  • 1 den Aufbau der Schlaucheinheit darstellt;
  • 2 Schritte beim Aufbau des finiten Schlauchabschnitts darstellt;
  • 3 einen finiten Schlauchabschnitt auf einem festen Dorn darstellt; und
  • 4 einen ausgehärteten gekrümmten Schlauch darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 stellt die erste Phase des erfindungsgemäßen Fertigungsprozesses zur Herstellung eines gekrümmten Schlauchs (10) dar Ein flexibler Dorn (12) wird in einen Extruder (14) geführt, worin ein Schlauchinnenkern (16) über den Dorn (12) extrudiert wird. Durch anfängliches Formen des Schlauchs (10) auf einem Dorn (12) können Schläuche für höheren Arbeitsdruck hergestellt werden, im Gegensatz zu konventionellen Schläuchen, die nicht auf einem Dorn aufgebaut werden. Während nur ein einziger Extruder (14) dargestellt ist, kann der Schlauchinnenkern (16) aus mehreren extrudierten Schichten aufgebaut sein. Abhängig von den Aufbauspezifikationen des fertiggestellten Schlauchs (10) kann die extrudierte Kernschicht (16) aus jedem thermoplastischen oder thermoelastischen Material gebildet sein oder, im Fall mehrfacher Kernschichten, kann sie eine Kombination thermoplastischen und thermoelastischen extrudierten Materials sein.
  • Nach dem Formen des Kerns (16) auf dem Dorn (12) wird die Verstärkung (18) an der Außenoberfläche des Kerns (16) angebracht. Die Verstärkung (18) kann spiralfömig auf den Kern (16) aufgewickelt oder geflochten werden. Dann wird eine Abdeckschicht (20) über den verstärkten Kern (16) extrudiert. Einem Fachmann würde einleuchten, dass sowohl Mehrfach-Verstärkungslagen (18) auf dem Kern (16) angebracht werden können, als auch erforderliche Reibungsschichten zwischen dem Kern (16) und der Verstärkungslage (18). Jedes konventionelle Material, wie etwa Aramid, Polyester, Nylon, Baumwolle, Glas oder Stahl, kann als Verstärkung (18) verwendet werden.
  • Wenn die Schlaucheinheit (22) komplett ist, und während die Schlaucheinheit (22) sich noch auf dem flexiblen Dorn (12) befindet, wird die Schlaucheinheit (22) teilweise ausgehärtet. Konventionelle Schlauchaushärtungstechniken, wie etwa Dampfschwefeln und Permanentvulkanisieren können zum Erzielen des teilweisen Aushärtens angewandt werden.
  • Nach dem teilweisen Aushärten wird der Dorn (12) aus der teilweise ausgehärteten Schlaucheinheit entfernt. Der Dorn (12) kann von Hand oder mittels mechanischer automatisierter Mittel entfernt werden. Das Entfernen des Dorns (12) wird vorzugsweise mittels mechanischer Mittel erzielt, um die zur Herstellung des Schlauchs (10) erforderliche Handarbeit zu reduzieren.
  • Der teilausgehärtete Schlauch wird dann in finite Abschnitte geschnitten, äquivalent zur endgültigen Länge des gekrümmten Schlauchs (10), der für die Aufbauspezifikation für den gekrümmten Schlauch (10) benötigt wird. Da Schlauchabschnitte sich abhängig von der erwünschten Endverwendung des Schlauchs (10) unterscheiden, kann die teilausgehärtete Schlaucheinheit von unbegrenzter Länge zu einer Vielzahl unterschiedlicher Abschnitte zerschnitten werden.
  • Die teilausgehärteten abgeschnittenen Schlaucheinheiten (27) werden dann auf einen starren Dorn (26) aufgesetzt. Die Konfiguration des starren Dorns (26) entspricht der erwünschten Konfiguration des ausgehärteten Schlauchs (10). Typischerweise sind Sätze von Dornen (26) auf einem bewegbaren Gestell montiert. Eine abgeschnittene Schlaucheinheit (27) wird auf jeden Dorn (26) auf dem bewegbaren Gestell aufgesetzt. Die Dorne (26) werden dann in einer Vulkanisierkammer platziert, um das Aushärten der Schlaucheinheiten (27) zu vervollständigen.
  • Nach Vervollständigung des Aushärtens werden die Schläuche (10), während sie sich noch auf dem Dorn (26) befinden, vorzugsweise in einem Wasserbad abgekühlt. Das Wasserbad fungiert auch als Reinigungsschritt für sowohl den Dorn (26) als auch den ausgehärteten Schlauch (10). Die Schläuche (10) werden dann von dem Dorn (26) abgenommen. Der fertiggestellte gekrümmte Schlauch (10) ist versandbereit.
  • Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Prozesses zur Fertigung eines gekrümmten Schlauchs (10) wird die zur Produktion eines gekrümmten Schlauchs (10) erforderliche große manuelle Arbeit im Vergleich zu den bekannten konventionellen Herstellungsverfahren verringert. Das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert auch den Schritt des Zurichtens der Schlauchkanten, wie dies bei einem konventionell gefertigten Schlauch durchgeführt wird, wodurch Abfall bei der Schlauchherstellung verringert wird.

Claims (2)

  1. Ein Verfahren zur Fertigung eines gekrümmten Schlauchs (10), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – das Formen einer Schlauch-Voreinheit (22) auf einem linearen Dorn (12); – das Teilaushärten der Schlauch-Voreinheit (22) auf dem linearen Dorn (12); – das Abnehmen der teilausgehärteten Schlauch-Voreinheit von dem linearen Dorn (12); – das Zerschneiden der teilausgehärteten Schlauch-Voreinheit (22) in Schlauchabschnitte; – das Aufsetzen der Schlauchabschnitte auf gekrümmte Dorne (26); das Aushärten der Schlauchabschnitte auf den gekrümmten Dornen (26), wobei das Formen einer Schlauch-Voreinheit (22) umfasst: – das Extrudieren eines Schlauchinnenkerns (16) über den linearen Dorn (12), wobei der Schlauchinnenkern (16) aus mehreren extrudierten Schichten aufgebaut ist; – das Anbringen einer oder mehrerer Verstärkungslagen (18) an der Außenoberfläche des Schlauchinnenkerns (16) nachdem der Schlauchinnenkern (16) auf dem linearen Dorn (12) geformt wurde; und – das anschließende Extrudieren einer Abdeckschicht (20) über den verstärkten Kern (16).
  2. Ein Verfahren zur Fertigung eines gekrümmten Schlauchs gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass der lineare Dorn (12) ein flexibler Dorn ist.
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