Wellrohrschlauchleitung

[0001] Die Erfindung betrifft flexible Wellrohrschlauchleitungen, die zur Weiterleitung von - insbesondere unter Hochdruck stehenden - flüssigen oder gasförmigen Medien geeignet sind. Solche Schlauchleitungen sind beispielsweise aus der DE 199 21 724 Cl bekannt. Sie weisen als Innenseele ein - vorzugsweise metallisches - Wellrohr auf, dessen beide Enden mit geeigneten Anschlussarmaturen druckdicht verbunden sind und das von einem elastomeren Druckträgerschlauch umfasst ist. In großem Umfang werden sie im Kraftfahrzeugbau eingesetzt, wo sie auch unter extremen Betriebsbedingungen über lange Zeiträume - d.h. möglichst während der gesamten Lebensdauer der angeschlossenen Aggregate - hohen Wechselbelastungen bzgl. Druck und Temperatur standhalten müssen. Dabei ist ihre Funktionszuverlässigkeit für die Verkehrssicherheit der damit ausgerüsteten Fahrzeuge von entscheidender Bedeutung.

[0002] Bei bisher bekannten Wellrohrschlauchleitungen bestand ein konstruktives und verfahrenstechnisches Problem darin, sie serienmäßig so zusammenzubauen, dass alle Abmessungen und die konstruktiv vorgesehene optimale Positionierung ihrer Bauteile zueinander exakt reproduzierbar waren und dass die Bauteile nicht bereits beim Zusammenbau beschädigt wurden. Auch musste vermieden werden, dass durch einen

fehlerhaften Zusammenbau das spätere Auftreten von Defekten begünstigt wurde. Beispielsweise konnte das die Innenseite der Leitungswandung bildende Wellrohr bei der Montage durch übermäßige Stauchung oder Reckung so beschädigt werden, dass sofort oder aber erst im späteren praktischen Betrieb Risse oder Brüche die Folge waren. Ferner konnten durch überschreitungen der Schnittlängentoleranzen sowohl des Wellrohres als auch des Druckträgerschlauches in der Rohr- bzw. Schlauchwandung Materialspannungen auftreten, die auf die Dauer zu Defekten führten.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv verbesserte Wellrohrschlauchleitung und ein optimiertes Verfahren zu deren Herstellung aufzuzeigen. Dabei sollte gewährleistet werden, dass die Leitungsbestandteile - also das Wellrohr, der Druckträgerschlauch und die Anschlussarmaturen - beim Zusammenbau reproduzierbar zueinander positioniert und fixiert werden und dass Längenabweichungen des Wellrohres und des Druckträgerschlauches beim Zusammenbau so ausgeglichen werden, dass sie sich im praktischen Betrieb des Endproduktes nicht negativ auswirken. Zusätzlich bestand die Forderung, Möglichkeiten zur Reduzierung der Herstellungskosten der Schlauchleitung aufzuzeigen.

[0004] Die vorliegende Erfindung geht von einer Wellrohrschlauchleitung der aus dem eingangs zitierten Dokument DE 199 21 724 Cl bekannten Art aus, also von einer

Wellrohrschlauchleitung, die - wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben - ein Wellrohr aufweist, das mit einem elastomeren Druckträgerschlauch umhüllt und an seinen axialen Enden druckdicht mit Anschlussarmaturen verbunden ist, wobei die Enden des Druckträgerschlauches durch die Anschlussarmaturen gefasst und fixiert sind.

[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird eine gattungsgemäße Wellrohrschlauchleitung vorgeschlagen, die die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten und in der Zeichnung wiedergegebenen Merkmale aufweist. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sowie vorteilhafte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wellrohrschlauchleitung angegeben.

[0006] Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig.l als Teil des Erfindungsgegenstandes ein Wellrohr, das an seinen Enden je einen fest mit ihm verbundenen Rohrstutzen aufweist,

Fig.2 dasselbe Wellrohr mit den angeschlossenen Rohrstutzen, ergänzt durch einen das Wellrohr umhüllenden Druckträgerschlauch und je einen in dessen Enden eingeschobenen Schlauchnippel sowie je eine die Enden des Druckträgerschlauches umfassende zylindrische Hülse und

Fig.3 eine vollständige erfindungsgemäße Wellrohrschlauchleitung, die sich von dem in Fig.2 dargestellten Zwischenprodukt dadurch unterscheidet, dass die beiden ursprünglich zylindrischen Hülsen konzentrisch radial verformt sind.

Fig.4 zeigt eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhafte zweiteilige Variante eines Schlauchnippels.

[0007] Wie Fig.l zeigt, weist eine erfindungsgemäße Wellrohrschlauchleitung in an sich bekannter Weise ein - insbesondere metallisches - Wellrohr 100 auf, dessen Enden fest und druckdicht mit je einem Rohrstutzen 210 und 220 verbunden sind. Die Verbindungen können beispielsweise durch Lötung, Schweißung oder Klebung erzeugt sein. Erfindungsgemäß weisen die Rohrstutzen 210 und 220 in geringem axialem Abstand von ihren Verbindungen mit dem Wellrohr 100 kragenartige radiale Vorsprünge auf, die als Nippelanschläge 211 und 221 fungieren, indem sie exakt festlegen, wie weit die von den freien Enden der Rohrstutzen 210 und 220 formschlüssig auf diese aufschiebbaren Schlauchnippel 310 und 320 - siehe Fig.2 - an die Enden des Wellrohrs 100 herangeschoben werden können und aufgeschoben werden sollen.

[0008] Erfindungsgemäß weisen die Schlauchnippel 310 und 320 an ihren den

Nippelanschlägen 211 und 221 abgewandten Enden je einen radial abstehenden Kragen auf, der als Schlauchanschlag 311 bzw. 321 exakt festlegt, wie weit der das Wellrohr 100 umfassende Druckträgerschlauch 500 auf den betreffenden Schlauchnippel aufgeschoben werden kann und aufgeschoben werden soll.

[0009] Somit schafft die vorliegende Erfindung durch die Nippelanschläge 211 und 221, die die exakte Positionierung der Schlauchnippel auf den Rohrstutzen bewirken, sowie durch die Schlauchanschläge 311 und 321, die die exakte Positionierung der Enden des Druckträgerschlauches 500 bewirken, die konstruktiven Voraussetzungen dafür, dass für den Druckträgerschlauch 500 ein genaues axiales Längenmaß - nämlich der axiale

Abstand der Schlauchanschläge 311 und 321 - als Einbaumaß vorgegeben und somit die Schnittlänge des Druckträgerschlauches 500 in Abstimmung mit der Länge des Wellrohres optimiert werden kann, wodurch die Wellrohrschlauchleitung insgesamt bezüglich Verschleiß und bestimmungsgemäßer Funktion optimiert wird.

[0010] Der Druckträgerschlauch 500 enthält als Druckträger vorzugsweise ein in seine

Wandung 501 eingebettetes Stahldraht-Geflecht. Als Flechtwinkel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Winkel von 30° bis 40° bevorzugt.

[0011] Vorzugsweise ist an erfindungsgemäßen Wellrohrschlauchleitungen im fertigen Zustand der axiale Abstand zwischen den Schlauchanschlägen 311 und 321 geringer als die Schnittlänge des Druckträgerschlauches, d.h. der Druckträgerschlauch wird bei der Montage entsprechend axial gestaucht. Dabei hat sich eine Stauchung um 5 bis 10 Prozent der Schnittlänge des Druckträgerschlauches als optimal erwiesen. Durch die Stauchung ist insbesondere sichergestellt, dass der Druckträgerschlauch ohne axiales Spiel eingesetzt und so exakt positioniert fixiert ist.

[0012] Bei den erfindungsgemäßen Wellrohrschlauchleitungen hat es sich im Hinblick auf die Stauchung des Druckträgerschlauches als besonders zweckmäßig erwiesen, an die Schlauchnippel 310 und 320 an sich bekannte, radial nach außen vorstehende, axial versetzt umlaufende Klemmrippen 312 und 322 anzuformen, um die mittels der

Presshülsen 410 und 420 gegen sie gepressten Endbereiche des Druckträgerschlauches 500 dauerhaft sicher axial zu fixieren.

[0013] Die Presshülsen 410 und 420 sind vorzugsweise aus einfachen, glattwandig zylindrischen Abschnitten 411 und 421 eines gezogenen Metallrohres gebildet und können daher sehr kostengünstig bereitgestellt werden. Durch Kaltverformung sind sie radial so verengt, dass sie die von ihnen umfassten Endbereiche der elastomeren Schlauchwandung 501 mitsamt dem in diese eingebetteten Druckträger konzentrisch gegen die Schlauchnippel 310 bzw. 320 und insbesondere gegen deren umlaufende Klemmrippen 312 bzw. 322 pressen, wodurch sie die Schlauchenden unverrückbar fixieren.

[0014] Die axiale Erstreckung der Presshülsen 410 und 420 reicht zweckmäßig von den Schlauchnippeln 310 und 320 bis über die Nippelanschläge 211 bzw. 221 und die Enden des Wellrohres 100. Dabei weisen die Presshülsen 410 und 420 - versetzt zu den umlaufenden Klemmrippen 312 und 322 der Schlauchnippel 310 bzw. 320 -

Einschnürungen auf, die bei ihrer konzentrischen Verpressung erzeugt sind und die den auf die eingeklemmte Schlauchwandung 501 einwirkenden Anpressdruck so verstärken, dass die Enden des Druckträgerschlauches 500 sicher fixiert sind.

[0015] In einer sowohl konstruktiv als auch verfahrenstechnisch besonders vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist zumindest einer der beiden verwendeten Schlauchnippel wenigstens zweiteilig ausgebildet, wie beispielsweise die in Fig.4 schematisch dargestellte Variante zeigt. Als Schlauchanschlag wirkt hier eine Lochscheibe 323 deren Außen-Durchmesser etwa dem Durchmesser des Druckträgerschlauches 500

entspricht und durch deren zentrales Loch 324 der Nippelkörper 325 bis zu einem an ihn angeformten Endanschlag 326 hindurchgeschoben und dabei in den Druckträgerschlauch 500 eingeführt werden kann. Die Soll-Position ist erreicht, wenn der Nippelkörper 325 einerseits am Nippelanschlag 221 anstößt und andererseits der Endanschlag 326 sich formschlüssig in das Loch 324 einfügt.

[0016] Durch die erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung der Anschlussarmaturen der vorgeschlagenen Wellrohrschlauchleitung ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass als Werkstoff für wesentliche Teile dieser Armaturen, insbesondere für die Schlauchnippel 310 und 320 sowie für die Presshülsen 410 und 420, anstelle des bisher verwendeten Edelstahls auf Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zurückgegriffen werden kann. Hierdurch können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden.

[0017] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wellrohrschlauchleitungen wird vorzugsweise ein Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 8 bis 14 angewandt.

[0018] Dabei ergeben sich durch die erfmdungsgemäße Stauchung des Druckträgerschlauches folgende vorteilhafte Effekte: Der Druckträgerschlauch wird beim Stauchen zwangsläufig geweitet, und dadurch erhält das Wellrohr im Innern des Druckträgerschlauches Gelegenheit, sich axial so zu verschieben, dass die auf die gewellte Rohrwandung einwirkenden Axialkräfte sich über die gesamte Rohrlänge verteilen und vergleichmäßigen. Hierdurch wird insbesondere dem Auftreten von örtlich überhöhten Axialkräften vorgebeugt, durch die Wandungsbrüche verursacht werden können. Auch werden hierdurch überschreitungen der Schnittlängentoleranzen des Wellrohres und des

Druckträgerschlauches weitgehend kompensiert, da sie immer auf die gesamte Wellrohrlänge verteilt werden nicht zu axial eng begrenzten Stauchungen oder Reckungen des Wellrohres mit daraus resultierenden Brüchen der Wellrohrwandung führen.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

100 Wellrohr 210 Rohrstutzen/li (d.h. in der Zeichnung links)

211 Nippelanschlag/li

220 Rohrstutzen/re (d.h. in der Zeichnung rechts)

221 Nippelanschlag/re

310 Schlauchnippel/li 311 S chlauchanschlag/li

312 umlaufende Klemmrippen/li

320 Schlauchnippel/re

321 S chlauchanschlag/re

322 umlaufende Klemmrippen/re 323 Lochscheibe

324 Loch der Lochscheibe

325 Schlauchnippelkörper

326 Endanschlag 410 Presshülse(li) 420 Presshülse(re)

500 Druckträgerschlauch

501 elastomere Schlauchwandung mit eingebettetem Druckträger M Mittelachse (Längsachse)