DE4340450A1

DE4340450A1 - Schlaucharmatur bestehend aus Fassung und Nippel für extreme Funktions- und Dichtheitsanforderungen

Info

Publication number: DE4340450A1
Application number: DE19934340450
Authority: DE
Inventors: Dieter Mueller; Walter Schick
Original assignee: Individual
Current assignee: SMA Metalltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1993-11-27
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2013-11-28
Also published as: DE4340450C2

Description

Die Kontur des Nippels, die Ausführung der Pressung mittels spanloser Form gebung und die Oberflächenbeschichtung des Nippels speziell sind äußerst wirksam aufeinander abgestimmt, so daß die in dieser Art und Weise armierte Schlauchleitung höchsten Anforderungen hinsichtlich Dichtigkeit und anderen wichtigen Funktionskriterien entspricht.

Vornehmlich die gezielte, mit dazu hervorragend geeigneten Materialien durch geführte Oberflächenbeschichtung, bildet das Kernstück der Erfindung.

Gezielt werden in dafür vorgesehenen Bereichen der Nippeloberfläche, Beschich tungsmaterialien aufgebracht, deren Basis entweder aus Polyurethan (PUR) oder alternativ aus thermoplastischem Acryl besteht.

Diese Materialien zeichnen sich durch extreme Gleit- und Verschleißfestigkeit aus, sind schlagzäh und dauerelastisch und bewirken eine dauerhafte Abdich tung zwischen Nippel und Schlauchinnenschicht, unabhängig vom Schlauchinnen schichtmaterial, sei es ein Elastomer oder Thermoplast.

Die eingereichte Erfindung erfüllt nachweislich schärfste Vorschriften hin sichtlich Dichtvermögen gegenüber flüssigen und vor allem gasförmigen Medien.

Umweltaspekte werden in sofern berücksichtigt, als daß die Beschichtungsma terialien absolut chlorfrei und im Fall der Acrylbeschichtung auch lösungs mittelfrei sind.

Technischer Hintergrund der Erfindung

Die Automobilindustrie bezieht Schlauchleitungen z. B. für Klimaanlagen, wo bei angelieferte Schläuche mit herkömmlichen Armaturen beidseitig versehen werden und somit als flexible Verbindungselemente im Kfz-Klimaanlagenkreis lauf zum Einsatz kommen. Die Schläuche haben aus Permeationsgründen fast ausschließlich eine thermoplastische Innenauskleidung, meist Polyamid.

Dies erschwert die dauerhafte Abdichtung, so daß relativ aufwendige und mas sive O-Ring-Armaturen eingesetzt werden müssen, um die extremen Funktions forderungen zu erfüllen.

Anmelder und Erfinder versichern, mit der eingangs beschriebenen neuen Arma tur neben Materialeinsparungen gleichzeitig Qualitäts- und Kostenvorteile anbieten zu können.

Konzeption der Erfindung

Preßarmierungen haben ihren eigentlichen Ursprung in der Hydrauliktechnik, Nippel (1) und Fassung (2) werden verpreßt, wobei der eingeschobene Schlauch (3) dauerhaft fixiert wird.

Je "sanfter" die Pressung ausgeführt wird, je geringer sind Vorbelastung oder gar Vorschädigung des Schlauches (3), beide beeinflussen die Lebensdauer der Schlauchleitung.

Ziel der Erfindung ist es daher, mit möglichst geringer Pressung unter Nutzung von geeigneten Materialien durch optimierte Abstimmung aller Armaturparameter dauerhaft funktionstüchtige Leitungen zu fertigen. Von entscheidender Bedeu tung hierfür ist die Auslegung der Nippelkontur, wobei die gesamte Nippel länge (10) in 3 Aufgabenbereiche aufgegliedert wird, I Bewegungszone, II Dicht zone und III Haltezone. Haltekanten (7), (8) werden daher nur in den Bereichen II und III angebracht, wobei die Haltekante (8) mittig des Nippels bewußt "weicher" ausgeführt wird, da in dem Bereich bei dynamischer Druckbelastung nicht unerhebliche Relativbewegungen auftreten. Scharfkantige Konturen würden hier zu Materialzerstörungen führen. (Fig. 1)

Nur in den Nippelbereichen, die vornehmlich für das Abdichten zuständig sind, wird ein spezielles Beschichtungsmaterial aus Polyurethan (PUR) alternativ aus Acryl aufgebracht. Dabei unterstützt die beschichtete Nippelfläche 2 (12) die Nippelfläche 1 (11), die den Hauptteil der Abdichtaufgabe trägt. Die Schichtdicke des aufgetragenen Materials liegt zwischen 0,010 mm-0,050 mm (Ausnahme: Anhäufungen (9)). Anhäufungen (9) der Beschichtungsmaterialien an den Stellen des Nippels mit dem geringstem Durchmesser sind gewollt. Somit wirkt die Axialkraft Fa (13) bei Druckbeaufschlagung physikalisch bedingt zu sätzlich abdichtend, da Schlauchmaterial gegen die Anhäufung (9) gepreßt wird. (Fig. 4)

Eine wichtige Funktion hat die Verpressung der Fassung (2) auf das gewünschte Preßmaß (14), wobei die Positionierung der Preßsicken (6) ausschlaggebend sind.

Preßmaß (14) und Anordnung der Preßsicken (6) garantieren hohe Ausreiß kräfte, sie sind nur sekundär für das Abdichten verantwortlich, dies über nehmen, wie schon gesagt, die beschichteten Nippelflächen (5).

Die Beschränkung der Beschichtung auf speziell dafür vorgesehene Nippelflä chen verhindert, daß bei der Montage, sprich Einschieben des Schlauches (3) über Nippel (1) der Schlauch die beschichteten Flächen touchiert und diese somit beschädigen könnte. (Fig. 2) (Fig. 3)

Durch das exzellente Dichtvermögen der Nippeloberflächen (11) (12) kann im Vergleich zu herkömmlichen Preßarmierungen das Preßmaß (14) deutlich angeho ben werden, d. h. durch ein Minimum an Materialverformung der Fassung (2) werden Materialien geschont, ein Überpressen und somit eine vorprogrammierte Zerstörung des Schlauchmaterials ist ausgeschlossen.

Resultat der schonenden Pressung sind nicht zuletzt zulässige Materialein sparungen bei den Hauptbauteilen Nippel (1) und Fassung (2).

Claims

1. Schlaucharmatur bestehen aus Fassung und Nippel für extreme Funktions- und Dichtheitsanforderungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien für Fassung und Nippel aus Metall oder einem Nichtmetall bestehen.

2. Schlaucharmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ma terialstärken von Fassung und Nippel gegenüber herkömmlichen Armaturen ver ringert werden.

3. Schlaucharmatur nach Patentanspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmaß der Fassung gegenüber herkömmlichen Armaturen angehoben ist, d. h. die durch spanlose Formgebung erreichte Pressung verringert wird.

4. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie und die Kontur des Nippels bezüglich Fassung und Pressung optimal aufeinander abgestimmt sind in der Art, daß die gesamte Nippellänge in 3 Funktionsbereiche, Bewegungszone, Haltezone und Dichtzone aufgeteilt wird.

5. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß gezielt und definiert 2 Oberflächenbereiche des Nippels mit Dichtmaterialien beschichtet sind.

6. Schlaucharmatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtma terialien absolut chlorfrei und somit hinsichtlich Kontamination gegenüber Metallen und auch Nichtmetallen unbedenklich sind.

7. Schlaucharmatur nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Be schichtungsmaterial aus einer speziellen Polyurethan (PUR)-Verbindung be steht, die nachweislich extreme Dichtigkeit garantiert.

8. Schlaucharmatur nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Be schichtungsmaterial alternativ aus einer speziellen Acryl-Verbindung besteht, die als Emulsion, also lösungsmittelfrei aufgebracht wird.

9. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Gesamtkonzeption nicht um eine Klebung, sondern um eine gezielte Abdichtung mittels spezieller Beschichtungsmaterialien handelt, dabei berück sichtigt der Erfinder, daß vorhandene Relativbewegungen, vornehmlich in axia ler Richtung, verursacht durch Druckbeaufschlagung, vom Dichtmaterial abge deckt werden und somit kein Dichtheitsproblem darstellen.

10. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß gezielt Materialanhäufungen an speziellen Stellen des Nippels aufgebracht werden, die der Axialkraft Fa bei Druckbeanspruchung entgegenwirken, d. h. je höher die Druckbeanspruchung, umso größer die radiale Anpreßkraft der Schlauch innenschicht an das Dichtmaterial.

11. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Nippels in der Art gestaltet ist, daß bei der Montage der auf den Nippel aufzuschiebende Schlauch das Beschichtungsmaterial nicht touchiert. Somit wird die Bildung von axialen Mikrokanälen ausgeschlossen, die unwill kürlich zur Undichtheit führen würde, besonders im Rahmen einer Langzeit beanspruchung.

12. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Polyurethan- bzw. Acrylmaterialien in einem Temperaturbe reich von -60°C bis +180°C funktionstüchtig sind, d. h. ihre Dichtaufgabe erfüllen.