SK285687B6 - Hadica z ohybného materiálu a spôsob jej výroby - Google Patents

Abstract

Hadica z ohybného materiálu je vybavená prinajmenšom na jednom koncovom úseku (5) trvalo umiestneným spojovacím zariadením (2), ktoré má pridržiavacíúsek (7) tvaru valcového plášťa, ktorý je prispôsobený vonkajšiemu obrysu hadice (1) a hadicu prinajmenšom po úsekoch v axiálnom smere prekrýva, pričom spojovacie zariadenie (2) je vyrobené prinajmenšom po úsekoch z termoplastu a na hadicu je nanesené vstrekovaním. Na vnútornej strane hadice je druhý pridržiavací úsek (14) spojovacieho zariadenia,pričom prvý a druhý pridržiavací úsek sú navzájomspojené do jedného kusa priečkou, prechádzajúcou cez priebežný otvor v hadici. Druhý pridržiavací úsek (14) má taktiež tvar valcového plášťa.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka hadice z ohybného materiálu, na ktorej prinajmenšom jednom koncovom úseku je trvalo umiestnené spojovacie zariadenie, ktoré má pridržiavací úsek, ktorý je prispôsobený vonkajšiemu a/alcbo vnútornému obrysu hadice a hadicu prinajmenšom po úsekoch v axiálnom smere prekrýva.

Doterajší stav techniky

Takéto hadice z ohybného materiálu, na ktorých je umiestnené spojovacie zariadenie, sú známe napríklad z DE 197 43 825. Tam opísaná hadica má na svojom koncovom úseku spojovacie zariadenie, ktoré je určené na axiálne zasunutie do na tento účel prispôsobeného spojovacieho protikusu. Spojovacie zariadenie a spojovací protikus spolu tvoria hadicovú spojku. Takéto hadice sa používajú pri výrobe automobilov. Pri tejto hadici môže napríklad ísť o nasávaciu hadicu na motory vozidiel. Spojovacie zariadenie tvorí hlboko ťahaný kovový prvok, ktorý obopína hadicu tak na jej vonkajšej strane, ako aj na jej vnútornej strane na spôsob manžety. Tento kovový prvok má prstencovito prebiehajúce vydutia, ktoré materiál ohybnej hadice deformujú, aby tým vytvorili tvarový styk medzi hadicou a kovovým prvkom. V oblasti čelnej strany hadice tvorí tento kovový prvok navyše prstencovú drážku na vloženie tesniaceho krúžku. Aby sa pri spojovacom zariadení, zasunutom do spojovacieho protikusa, dosiahlo čo najtesnejšie spojenie, kovový kus pri pohľade v priereze prechádza neprerušované z vonkajšej strany na vnútornú stranu hadice. Takáto hadica sa síce osvedčila, čo sa týka tesnosti a pevnosti spojenia medzi spojovacím zariadením a hadicou, ale na druhej strane je jej výroba veľmi nákladná.

US patent 4 526 410 opisuje plastickú spojku na hadice. Ako je možné vidieť na obr. 2, a ako je opísané v riadku 31 v časti 5, spojka je skonštruovaná z dvoch častí, a to z ohybnej PVC rúrky (11), ktorá je zasunutá do hadice, na predný koniec tejto rúrky vyčnievajúci z hadice, a spojka (12), ktorá bola vstrekovaním tvarovaná na vyčnievajúci koniec a na vonkajšiu stenu vonkajšej ohybnej rúrky.

DE 297 07 540 opisuje hadicu so spojkou. Na vytvorenie spojky na koncovej časti hadice sa vonkajší plášť hadice odstráni.

US 5 266 262 opisuje spôsob tvarovania vstrekovaním veľkej hrúbky obruby na konci vyfukovanej rúrky. Vyfukovaná rúrka je dostatočne ochladená pred vložením do vstrckovacej formy. Tento patent neopisuje, že druhý pridržiavací úsek má tvar valcového plášťa.

DE 22 14 753 opisuje pripevnenie kapilárnej rúrky vyrobenej z polytetrafluóretylénu v plastickej násade. Plastická násada je nanesená na kapilárnu rúrku tlakom alebo vstrekovaním.

FR 2 748 311 opisuje spájacie zariadenie na obvod. Uvedený dokument uvádza, že plast je polyamid, polypropylén, polyester alebo polyftalamid.

DE 29 20 259 opisuje spojku a spôsob jej výroby. Uvedený dokument tiež opisuje, že hadica je vybavená spojovacím prostriedkom pred vulkanizáciou.

US 5 333 650 opisuje hadicovú spojku s vystužovacím puzdrom. Na obr. 2 uvedený dokument ponúka uško (6), ktoré sa rozširuje k interiéru hadice (2). Ušká sú výhodne formované vnútri povrchu rúrkovej spojovacej časti (5). Ušká rozširuje cez otvory tvorené dierovaním cez otvory (8) na vonkajšom povrchu hadice. Ušká sa rozťahujú pozdĺž vnútorného povrchu hadice na vytvorenie zodpovedajúcich tlači diel a tým zabezpečujú rúrkovú spojovaciu časť k vonkajšiemu povrchu hadice. Je to opísané v 1. odseku časti 5.

EP 0 844 426 opisuje slučku chrániacu hadicu na striekanie vody.

DE 195 43 318 opisuje rúrku so spojovacím prvkom, ktorý je injektovaný do rúrky.

DE 196 39 055 opisuje vysokotlakovú hadicu s armatúrou na spojenie hadice so zodpovedajúcou spojkou.

DE 20 38 710 opisuje spôsob na inštalovanie príslušenstva na koniec hadice.

JP 5038769 opisuje spôsob tvarovania vstrekovaním na tenkú stenovú obrubu na okraj konečnej formy rúrky.

Žiadny z uvedených dokumentov neopisuje znaky uvedené v nárokoch predloženého vynálezu.

Úlohou tohto vynálezu preto je výrobu hadice zjednodušiť a napriek tomu uskutočniť dostatočne pevné spojenie medzi hadicou a spojovacím zariadením, ako aj účinné utesnenie.

Podstata vynálezu

Táto úloha je podľa vynálezu vyriešená v úvode hadicou uvedeného druhu, pri ktorej spojovacie zariadenie prinajmenšom po úsekoch pozostáva z termoplastu a je na hadicu nanesené vstrekovaním.

Toto riešenie je jednoduché a má výhodu, že vstrekovaním sa dá realizovať účinné utesnenie medzi hadicou a spojovacím zariadením. Súčasne je vstrekovanie vhodné na výrobu hadíc podľa tohto vynálezu vo veľkých počtoch kusov pri zodpovedajúco nízkych nákladoch na výrobu. Okrem toho sa vstrekovaním dá dosiahnuť vysoká pevnosť spoja medzi hadicou a spojovacím zariadením. Vstrekovaním sa tiež dajú bez problémov realizovať zložité geometrické prierezy.

Vo výhodnom variante vynálezu môže byť pridržiavací úsek usporiadaný na vonkajšej strane hadice. Tým sa dá zabrániť zmenšeniu prierezu vnútrajška hadice spojovacím zariadením.

Tiež sa môže ukázať výhodným to, keď spojovacie zariadenie bude celé pozostávať z termoplastu. Tak sa dá celé spojovacie zariadenie vyrobiť lacno z jednotného materiálu.

Ako termoplast môže byť vhodný polyamid. Tento materiál je výhodný tak z hľadiska pevnosti, ako aj spracovateľnosti.

Alternatívne môžu byť ako termoplast vhodné aj polyftalamid (PPA), polyetylénsulfíd (PPS) alebo vystužený plast.

Aby sa spojenie medzi hadicou a spojovacím zariadením zlepšilo, medzi pridržiavacím úsekom a hadicou môže byť nanesený spojovací prostriedok. Týmto spôsobom sa dá dosiahnuť pevné spojenie medzi hadicou a spojovacím zariadením, takže sa zlepšia tak pevnosť, ako aj stabilita.

Tiež sa môže ukázať výhodným to, keď je hadica vyrobená z viacerých vrstiev, pričom vrstva, ktorá susedí s pridržiavacím úsekom, pozostáva z plastu, ktorý sa dá pevne spojiť s plastom spojovacieho zariadenia. Tým sa dá zlepšiť tesnosť a pevnosť.

Vo výhodnom variante hadice môže spojovacie zariadenie mať druhý pridržiavací úsek na vnútornej strane hadice. Tým sa umožní, aby sa hadica spojila so spojovacím zariadením tak na vnútornej strane, ako aj na svojej vonkajšej strane. Na jednej strane sa tým dá zlepšiť tesniaci účinok, na druhej strane sa dá zvýšiť aj pevnosť spojenia medzi hadicou a spojovacím zariadením.

Pritom sa tiež môže ukázať výhodným, keď vzdialenosť medzi oboma pridržiavacími úsekmi bude menšia než hrúbka steny hadice pred nanesením spojovacieho zariadenia. Týmto spôsobom sa dá uskutočniť spojenie silovým stykom medzi spojovacím zariadením a hadicou. Tým, že vzdialenosť medzi oboma pridržiavacími úsekmi je menšia než hrúbka steny hadice pred nanesením spojovacieho zariadenia, sa môže uskutočniť zovretie hadice.

Zvlášť jednoduché geometrie sa dajú uskutočniť, keď má prvý a/alebo druhý pridržiavací úsek tvar valcového plášťa a hadica tvar valcovej rúry.

Vo výhodnom variante vynálezu môžu ďalej byť prvý a druhý pridržiavací úsek navzájom spojené do jedného kusa priečkou, prechádzajúcou cez priebežný otvor v hadici. Tým sa dá výroba hadice podľa tohto vynálezu zjednodušiť. Cez priebežný otvor v hadici sa dá plast z vonkajšej strany jednoduchým spôsobom priviesť do vnútrajška hadice. Súčasne sa môže vytvoriť tvarový styk medzi hadicou a pridržiavacími úsekmi.

Výhodné pritom tiež môže byť, keď vonkajší obrys priečky zodpovedá v podstate vnútornému obrysu priebežných otvorov. Aj tým sa dá jednoduchým spôsobom vytvoriť tvarový styk medzi hadicou a pridržiavacími úsekmi.

Priebežný otvor sa dá uskutočniť jednoduchým spôsobom, napríklad vŕtaním, ak je tento priebežný otvor v podstate valcový.

Vo výhodnom variante vynálezu môže spojovacie zariadenie mať západkovací prvok, výhodne západkovací palec. Tým sa dá uskutočniť účinné spojenie medzi spojovacím zariadením a spojovacím protikusom.

Vo výhodnom variante vynálezu môže mať hadica na svojej vonkajšej a/alebo vnútornej strane v oblasti koncového úseku prinajmenšom jeden výstupok a/alebo prehĺbenie na spojenie tvarovým stykom so spojovacím zariadením. Takýmto tvarovým stykom sa dá dodatočne zvýšiť pevnosť spojenia medzi hadicou a spojovacím zariadením.

Ďalej sa podľa tohto vynálezu nárokuje spôsob výroby ohybnej hadice so spojovacím zariadením, pričom sa hadica pred nástrekom spojovacieho zariadenia tvarovo stabilizuje. Takouto tvarovou stabilizáciou ohybnej hadice sa dá zlepšiť presnosť pri nanášaní spojovacieho zariadenia. Tvarovo stabilizovaná hadica sa dá presne vsadiť do formy na vstrekovanie. Tým sa dá zvýšiť tak pevnosť, ako aj tesnosť spoja medzi hadicou a spojovacím zariadením.

Ako výhodné sa pritom môže ukázať, keď sa tvarová stabilizácia uskutoční chladením. Silným ochladením ohybný plast hadice stvrdne, má preto menšiu tendenciu uhnúť, keď sa vloží do formy.

V jednej forme uskutočnenia vynálezu sa môže tvarová stabilizácia uskutočniť ovinutím koncového úseku napnutým drôtom. Tým sa dá koncový úsek v oblasti spojovacieho zariadenia tak povediac vystužiť. Navinutím drôtu súčasne vznikne tvarový styk medzi hadicou a spojovacím zariadením po nanesení spojovacieho zariadenia.

V ďalšom vynález bližšie osvetlíme pomocou dvoch príkladov uskutočnenia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obrázky znázorňujú:

obr. 1 prvú formu uskutočnenia hadice podľa tohto vynálezu so spojovacím zariadením pri pohľade v reze pozdĺž čiary I - I z obr. 2;

obr. 2 hadicu z obr. 1 pri pohľade spredu;

obr. 3 druhú formu uskutočnenia hadice podľa tohto vynálezu so spojovacím zariadením pri pohľade v reze pozdĺž čiary IV - IV z obr. 4;

obr. 4 hadicu z obr. 2 pri pohľade spredu.

Obr. 1 znázorňuje prvú formu uskutočnenia hadice 1 podľa tohto vynálezu so spojovacím zariadením 2.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Hadica 1 je nasávacia hadica, aká sa používa do motorov motorových vozidiel. Je vyrobená z viacerých vrstiev. Takéto hadice sú v doterajšom stave techniky všeobecne známe. Jednotlivé vrstvy hadice pozostávajú prevažne z elastomérových materiálov, čo poskytuje hadici ohybnosť. Navyše môžu byť do konštrukcie vrstiev hadice 1 integrované textilné vystužovacie vrstvy. To je však z doterajšieho stavu techniky známe, a preto sa to nemusí bližšie objasňovať. Hadica 1 má vnútornú stranu 3, vonkajšiu stranu 4, vždy z elastomérového materiálu, a koncový úsek 5 s čelnou stranou 6. Hadica 1 je vytvorená v podstate v tvare valcovej rúry.

Spojovacie zariadenie 2 je usporiadané v oblasti koncového úseku 5 hadice 1 a má prvý pridržiavací úsek 7, ktorý je vytvorený v tvare valcového plášťa a je usporiadaný na vonkajšej strane 4 hadice 1 a túto prekrýva v axiálnom smere. Vnútorný priemer prvého pridržiavacicho úseku 7 pritom zodpovedá v podstate vonkajšiemu priemeru vonkajšej strany 4. Vnútorný obrys prvého pridržiavacieho úseku (7) je takto prispôsobený vonkajšiemu obrysu hadice.

Ďalej má spojovacie zariadenie prstencovú prírubu 8, ktorá slúži ako doraz neznázomeného protikusa spojky, do ktorej sa spojovacie zariadenie 2 na napojenie hadice dá zastrčiť. V podstate rovnobežne s prvým pridržiavacím úsekom 7 sa rozprestiera spojovacia plocha 9, ktorá prevezme axiálne vedenie spojovacieho zariadenia 2 pri zasúvaní do spojovacieho protikusa.

V oblasti čelnej strany 6 hadice 1 má spojovacie zariadenie 2 dorazovú plochu 10, o ktorú sa prinajmenšom po úsekoch v axiálnom smere opiera čelná strana hadice 1. Navyše má spojovacie zariadenie 2 obvodovú drážku 11, v ktorej je usporiadaný tesniaci krúžok 12. Tento tesniaci krúžok sa rozprestiera v radiálnom smere mierne nad spojovaciu plochu 9, aby pri spojovacom zariadení 2, zasunutom do spojovacieho protikusa, k nemu tesniaco priliehal.

Spojovacie zariadenie 2 má okrem toho západkové zariadenie 13 vo forme západkového palca. Pri zasunutom spojovacom prvku zasahuje ďalší západkový prvok spojovacieho protikusa do tohto západkového palca, aby tým zabránil vypadnutiu hadice zo spojovacieho protikusa. V znázornení na obr. 1 má spojovacie zariadenie 2 takýto západkový palec tak na hornej strane, ako aj na spodnej strane.

Spojovacie zariadenie 2 je vyrobené z polyamidu, výhodne PA6.6. Medzi prvým pridržiavacím úsekom 7 spojovacieho zariadenia 2 a vonkajšou stranou 4 hadice 1 sa nachádza spojovací prostriedok. Pri tomto spojovacom prostriedku ide o Chemosil 256. Tým vznikne zvlášť pevné a tesné spojenie medzi prvým pridržiavacím úsekom 7 a vonkajšou stranou 4 hadice 1.

Na výrobu hadice 1 so spojovacím zariadením 2 podľa tohto vynálezu sa najprv na hadicu 1 nanesie spojovací prostriedok. Hadica so spojovacím prostriedkom sa potom vloží do formy, v ktorej sa spojovacie zariadenie 2 nanesie na hadicu 1 vstrekovaním. Po nástreku spojovacieho zariadenia 2 vznikne v dôsledku zmraštenia hadice pevné spojenie v radiálnom smere medzi spojovacím zariadením 2 a hadicou 1 silovým stykom v axiálnom smere medzi hadicou a spojovacím zariadením. Spojovacím prostriedkom sa zlepší tak tesnosť, ako aj pevnosť spojenia medzi spojovacím zariadením 2 a hadicou 1.

V ďalšom bližšie objasníme druhú formu uskutočnenia vynálezu. Pretože druhá forma uskutočnenia obsahuje časti prvej formy uskutočnenia, druhú formu uskutočnenia vysvetlime len pomocou rozdielov v porovnaní s prvou formou uskutočnenia. Rovnaké diely sú označené rovnakými vzťahovými značkami.

Navyše k prvému pridržiavaciemu úseku 7 má druhá forma uskutočnenia druhý pridržiavací úsek 14, ktorý sa v tvare valcového plášťa rozprestiera rovnobežne s prvým pridržiavacím úsekom 7 a rovnobežne s vnútornou stranou 3 hadice, pričom vnútorný obrys hadice je prispôsobený vonkajšiemu obrysu pridržiavacieho úseku a pridržiavací úsek prekrýva hadicu v axiálnom smere. Vzdialenosť v radiálnom smere medzi prvým pridržiavacím úsekom 7 a druhým pridržiavacím úsekom 14 je o niečo menšia než hrúbka steny hadice 1 v radiálnom smere v oblasti koncového úseku. Tým sa dá docieliť spojenie silovým stykom medzi hadicou a spojovacím zariadením 2.

Navyše sú vytvorené výstuže 15, ktoré sa rozprestierajú v oblasti koncového úseku vnútri druhého pridržiavacieho úseku 14 a majú v podstate polvalcový tvar.

Ďalej sú prvý pridržiavací úsek 7 a druhý pridržiavací úsek 14 spojené navzájom do jedného kusa priečkou 16. Táto priečka 16 sa rozprestiera cez valcový priebežný otvor 17 v hadici 1. Tento priebežný otvor sa dá vyrobiť vŕtaním. Cez tento priebežný otvor priečky je možné ľahšie priviesť plast na vnútornú stranu hadice. Okrem toho vznikne tvarový styk medzi priečkou a priebežným otvorom, pretože vonkajší obrys priečky zodpovedá vnútornému obrysu priebežného otvoru.

Na výrobu druhej formy uskutočnenia sa môže hadica 1 prinajmenšom v oblasti koncového úseku 5 ochladiť chladiacim médiom. Tým dôjde k zmrašteniu hadice v radiálnom smere. Potom sa nasadí do formy na vstrekovanie a spojovacie zariadenie 2 sa nastrieka na hadicu. Tým, že vzdialenosť medzi prvými oboma pridržiavacími úsekmi je menšia než hrúbka steny hadice vo východiskovom stave, po nastriekaní spojovacieho zariadenia sa vytvorí silový styk medzi hadicou a spojkou. Tento silový styk umožní trvanlivé naviazanie spojovacieho zariadenia na hadicu 1. Alternatívne sa môže hadica 1 v koncovej oblasti koncového úseku tvarovo stabilizovať aj navinutým drôtom namiesto ochladenia. Drôt sa pritom navíja na vonkajšiu stranu 4 hadice napnutý, v dôsledku čoho drôt vyvolá na vonkajšej strane 4 hadice zúženia. Po tvarovej stabilizácii sa hadica opäť vloží do formy a spojovacie zariadenie sa môže nastriekať na hadicu. Zúženia, vyvolané navinutým drôtom, vedú k tvarovému styku medzi spojovacím zariadením a hadicou 1, pretože spojovacie zariadenie počas nastrekovania nadobudne vonkajší obrys hadice a tým aj navinutého drôtu. Tvarová stabilizácia pomocou navinutého drôtu je vhodná tak na výrobu prvej, ako aj druhej formy uskutočnenia.

Hadica podľa tohto vynálezu môže byť samozrejme vybavená spojovacím zariadením 2 na oboch svojich koncoch.

Hadica podľa tohto vynálezu s naneseným spojovacím zariadením je vhodná na veľkú sériovú výrobu. Tým umožňuje nízke náklady pri výrobe a súčasne vyhovuje požiadavkám na tesnosť a stabilitu. Vstrekovanie okrem toho umožňuje aj zložité tvary podrezania.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Hadica z ohybného materiálu, na ktorej prinajmenšom jednom koncovom úseku (5) je trvalo umiestnené spojovacie zariadenie (2), ktoré má prvý pridržiavací úsek (7) tvaru valcového plášťa, ktorý je prispôsobený vonkajšiemu obrysu hadice (1) a hadicu prinajmenšom po úsekoch v axiálnom smere prekrýva, pričom spojovacie zariadenie (2) pozostáva prinajmenšom po úsekoch z termoplastu a na hadicu je nanesené vstrekovaním, a spojovacie zariadenie má druhý pridržiavací úsek (14) na vnútornej strane hadice, prvý pridržiavací úsek (7) a druhý pridržiavací úsek (14) sú navzájom spojené do jedného kusa priečkou, prechádzajúcou cez priebežný otvor v hadici, vyznačujúca sa tým, že aj druhý pridržiavací úsek (14) má tvar valcového plášťa.
2. 2. Hadica podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že spojovacie zariadenie (2) pozostáva celé z termoplastu.
3. 3. Hadica podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že termoplast je polyamid.
4. 4. Hadica podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že termoplast je polyftalamid (PPA), polyetylénsulfid (PPS) alebo vystužený plast.
5. 5. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že medzi prvým pridržiavacím úsekom (7) a hadicou (1) je nanesený spojovací prostriedok.
6. 6. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že je vyrobená z viacerých vrstiev, pričom vrstva, ktorá susedí s prvým pridržiavacím úsekom (7), pozostáva z plastu, ktorý je pevne spojiteľný so spojovacím zariadením (2).
7. 7. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že vzdialenosť medzi oboma pridržiavacími úsekmi (7, 14) je menšia než hrúbka jej steny pred nanesením spojovacieho zariadenia (2).
8. 8. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že má tvar valcovej rúry.
9. 9. Hadica podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vonkajší obrys priečky (16) zodpovedá v podstate vnútornému obrysu priebežného otvoru (17).
10. 10. Hadica podľa nároku 1 alebo 9, vyznačujúca sa tým, že priebežný otvor (17) je v podstate valcový,
11. 11. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že spojovacie zariadenie (2) má západkové zariadenie (13), výhodne západkový palec.
12. 12. Hadica podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že má na svojej vonkajšej strane (4) a/alebo vnútornej strane (3) v oblasti koncového úseku (5) výstupky alebo prehĺbenia.
13. 13. Spôsob výroby ohybnej hadice so spojovacím zariadením podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hadica (1) sa pred nástrekom spojovacieho zariadenia (2) tvarovo stabilizuje.
14. 14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že tvarová stabilizácia sa uskutoční chladením.
15. 15. Spôsob podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že tvarová stabilizácia sa uskutoční ovinutím koncového úseku (5) napnutým drôtom.
16. 16. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 13 až 15, vyznačujúci sa tým, že medzi prvý pridržiavací úsek (7) a hadicu (1) sa nanesie spojovací prostriedok.