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Title:
FLEXIBLE HOSE, IN PARTICULAR A CHARGE AIR HOSE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/093308
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to a flexible hose, in particular, a charge air hose, comprising at least three layers, whereby one layer is embodied as a reinforcing layer, two layers comprise an elastomeric material and one of the three layers contains acrylate rubber (ACM).

Inventors:
SEYLER ANDREAS (DE)
HUMMEL GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013456
Publication Date:
January 18, 2007
Filing Date:
November 26, 2004
Export Citation:
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Assignee:
VERITAS AG (DE)
SEYLER ANDREAS (DE)
HUMMEL GERHARD (DE)
International Classes:
B32B1/08; B32B25/14; F16L11/08; F16L11/10; F16L11/112
Foreign References:
EP0947757A21999-10-06
EP1013979A22000-06-28
Attorney, Agent or Firm:
KOCH, Jens (Kinkeldey Stockmair & Schwanhäusse, Maximilianstrasse 58 München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Flexibler Schlauch, insbesondere Ladeluftschlauch, mit mindestens drei Schichten, wobei eine Schicht als Verstärkungsschicht ausgebildet ist und zwei Schichten ein elastomeres Material aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine der drei Schichten Acrylat-Kautschuk (ACM) enthält.
2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht Aramidfasern enthält.
3. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht Kevlar® enthält.
4. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht Nomex® enthält.
5. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht eine Kombination aus Kev¬ lar® und Nomex® enthält.
6. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht als mittlere Schicht ausge¬ bildet ist.
7. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht geflochten, gewickelt oder gestrickt ist. 8. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht und die Außenschicht ACM enthal¬ ten.
9. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch von Raumtemperatur bis maximal 2000C einsetzbar ist.
10. Flexibler Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch wellrohrförmig gestaltet ist.
Description:
Flexibler Schlauch, insbesondere Ladeluftschlauch

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Schlauch, insbesondere Ladeluftschlauch, mit mindestens drei Schichten, wobei eine Schicht als Verstärkungsschicht aus¬ gebildet ist und zwei Schichten ein elastomeres Material aufweisen.

Der Einsatz von Ladeluftschläuchen zur Weiterleitung von heißer Luft von dem Motor zum Luftkühler sind seit langem bekannt. Die höhere Motorleistung der mo¬ dernen Turbokraftfahrzeuge verlange hierbei immer stärkere Ladeluft-Drücke. Hiermit verbunden sind auch höhere Ladelufttemperaturen, welche die Ladeluft¬ schläuche extrem beanspruchen. Die Ladelufttemperaturen liegen bei ca. 2000C, bei einem überdruck von 2,5 Bar. Für diese Temperaturbereiche sind vierschich¬ tige Ladeluftschläuche bekannt, umfassend eine Innenschicht aus FPM1 eine Zwi¬ schen- und Außenschicht aus Silikon und eine Verstärkungsschicht, z.B. aus ei¬ ner Aramidfaser. Der Einsatz von Silicon ist für den Einsatz im Hochtemperaturbe¬ reich unverzichtbar, da die herkömmlichen Gummimischungen bei diesen Tempe¬ raturen und Drucken nicht beständig sind.

Die aus den oben genannten Materialien hergestellten Schläuche sind in der Her¬ stellung relativ kostenintensiv, da die verwendeten Materialien, insbesondere das FPM, wie auch das Silicon, teuer sind. Gleichzeitig erhöht auch der Einsatz von vier Schichten die Kosten. Hierbei sind vier Schichten jedoch notwendig um eine Kombination aller gewünschter Eigenschaften zu erzielen, insbesondere da SiIi- . con vor dem aggerssiven Kraftstofffilm geschützt werden muss. Folglich werden diese Schläuche insbesondere in solchen Motoren eingesetzt, die auch die höhe¬ re Temperaturbeständigkeit erfordern.

Gleichzeitig sind auch Schläuche bekannt, die sich in erster Linie für den Einsatz in Bereichen mit niedriger Temperatur eignen. In diesem Zusammenhang haben sich Schläuche mit einem dreischichtigen Aufbau bewährt, umfassend eine In- nenschicht aus AEM (Ethylen-Acrylat-Kautschuk), eine Verstärkungsschicht und einer Außenschicht aus AEM. Diese Schläuche sind zwar in der Herstellung billig, sind jedoch nur für den sogenannten Kaltbereich geeignet.

Sobald die Höchsttemperaturen des für den Kaltbereich geeigneten Schlauch ü- berschritten werden, ist es daher notwendig den teureren Schlauch einzusetzen, selbst wenn die für diesen Schlauch geeignete Temperatur nicht erreicht wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen Schlauch bereitzustel¬ len, welcher für Temperaturbereiche unterhalb von 2000C geeignet ist und kos¬ tengünstig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird durch einen flexibler Schlauch, insbesondere Ladeluft¬ schlauch, mit mindestens drei Schichten, wobei eine Schicht als Verstärkungs¬ schicht ausgebildet ist und zwei Schichten ein elastomeres Material aufweisen, dadurch gelöst, dass eine der drei Schichten Acrylat-Kautschuk (ACM) enthält und dass die Verstärkungsschicht Aramidfasern enthält.

Der erfindungsgemäße Schlauch zeichnet sich durch gute Beständigkeit gegen die Umgebungsatmosphäre sowie die durchgeführten Materialien in einem Tem¬ peraturbereich bis zu 2000C aus, bietet gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit und Haltbarkeit und ist preisgünstig in der Herstellung. Das eingesetzte Material ACM zeichnet sich durch eine besonders gute Alterungs- und Ozonbeständigkeit aus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können als Verstärkungsschicht A- ramidfasern eingesetzt werden. Hierbei verleihen die eingesetzten Aramidfasern dem Schlauch eine ausreichende Festigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung einer Beweglichkeit des Schlauches. Darüber hinaus haben sich Aramidfasern als be¬ sonders geeignet zum Abfangen von Druckwellen bewährt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verstärkungsschicht Kev- lar® enthalten. Dieses Material hat sich in der Praxis als besonders geeignet er¬ wiesen. Bei Kevlar® handelt es sich um ein Erzeugnis von Dupont bestehend aus Poly(p-phenylenterephtalamid), welches sich durch gute Temperaturbeständig¬ keit, gute Zugfestigkeit sowie durch einen guten Elastizitätsmodul bei geringer Dichte auszeichnet.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Verstärkungs¬ schicht Nomex® enthalten. Auch unter Einsatz von Nomex® konnten gute Eigen¬ schaften des Schlauches erhalten werden. Auch Nomex® wird von Dupont herge¬ stellt und besteht aus Poly(m-phenylenisophtalamid). Dieses Material zeichnet sich insbesondere durch guter thermische Eigenschaften sowie flammenresisten- te Eigenschaften aus.

Vorteilhafterweise kann die Verstärkungsschicht eine Kombination aus Kevlar® und Nomex® enthalten. Hierdurch ist es mögliche die Vorteile beider Materialien zu kombinieren, ohne das eine zusätzliche Schicht notwendig wird.

Gemäß einer weiteren Ausführuπgsform kann die Verstärkungsschicht als mittlere Schicht ausgebildet sein. Auf diese Weise wird die Verstärkungsschicht von bei¬ den Seiten gegen Beschädigungen, sowie gegen Einflüsse der Umgebungsatmo¬ sphäre geschützt.

Vorteilhafterweise kann die Verstärkungsschicht geflochten, gewickelt oder ge¬ strickt ist. Alle genannten Verfahren haben sich in der Praxis als besonders ge¬ eignet bewährt. In diesem Zusammenhang zeichnet sich insbesondere das Stri¬ cken durch den geringeren Materialverbrauch im Vergleich zu den beiden ande¬ ren genannten Verfahren aus, was sich wiederum in den Gesamtkosten des Schlauches niederschlägt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Innenschicht und die Außenschicht ACM enthalten. ACM hat sich in diesem Zusammenhang als ein sowohl für die Innen- wie auch Außensicht geeignetes Material erwiesen, dass die jeweils an die betreffende Schicht gestellten Anforderungen gut erfüllt. Durch die Verwendung ein und des gleichen Materials für beide Schichten wird gleich¬ zeitig die Herstellung vereinfacht, da nicht verschiedene Rohstoffe gelagert wer¬ den müssen und auch die Koextrusion vereinfacht werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass der Schlauch von Raumtemperatur bis maximal 200°C einsetzbar ist.

Vorteilhafterweise kann der flexible Schlauch wellrohrförmig gestaltet sein. Hier¬ durch ist es möglich die Flexibilität des Schlauches noch weiter zu erhöhen. Gleichzeitig ist der Schlauch in den verschiedensten Anwendungen einsetzbar.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Ladeluftschlauchs.

Der in Figur 1 dargestellt Schlauch 1 besteht aus drei aufeinanderfolgend ange¬ ordneten Schicht. Hierbei sind zur besseren Verdeutlichung die einzelnen Schichten in dem Anfangsbereich jeweils allein dargestellt, also jeweils ein Be¬ reich jeder Schicht freigelegt.

Im einzelnen umfasst der Schlauch 1 eine Innenschicht 2 , eine Verstärkungs¬ schicht 3, sowie eine Außenschicht 4. Die Innenschicht 2 besteht aus ACM und ist mit einer unmittelbar daraufliegenden Verstärkungsschicht aus Kevlar® versehen. Hierbei kann die Verstärkungsschicht die Innenschicht 2 vollständig umhüllen, z.B. wenn diese gewebt ist, kann jedoch auch als offenes Geflecht ausgebildet sein, so dass die auf der Verstärkungsschicht aufgebrachte Außenschicht 3 durch das offenen Geflecht direkten Kontakt zur Innenschicht aufweist. Ein solches of¬ fenes Geflecht, z. B. gestricktes Gewebe, kann daher zur besseren Haftung zwi- sehen den einzelnen Schichten beitragen. Die Außenschicht besteht hierbei auch aus ACM.




 
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