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Title:
TRANSFER HOSE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/092893
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transfer hose having a multi-layer design, the transfer layer of the transfer hose containing at least one yarn made from a textile fiber material which consists of at least two fibers which are different from one another.

Inventors:
BRÜHNE, Klaus (Wilhelm-Müller-Weg 18, Korbach, 34497, DE)
SCHMELTER, Klaus (Obere Wankel 9, Brilon, 59929, DE)
TASSEKI, Metin (Nelkenstraße 7, Korbach, 34497, DE)
Application Number:
EP2016/070272
Publication Date:
June 08, 2017
Filing Date:
August 29, 2016
Export Citation:
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Assignee:
CONTITECH SCHLAUCH GMBH (Vahrenwalder Str. 9, Hannover, 30165, DE)
International Classes:
B32B1/08; F16L11/04; F16L11/10; F16L11/115; F16L11/20
Domestic Patent References:
WO2014070040A12014-05-08
WO2014019796A22014-02-06
WO2014019796A22014-02-06
Foreign References:
EP2202436A22010-06-30
EP0202436A21986-11-26
Attorney, Agent or Firm:
PREUSSER, Andrea (Continental Aktiengesellschaft, Intellectual PropertyPostfach 169, Hannover, 30001, DE)
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Claims:
Mehrschichtiger Umlageschlauch enthaltend wenigstens eine Innenschicht und eine Umlageschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlageschicht wenigstens ein Garn aus einem textilen Faserstoff enthält, welches aus wenigstens zwei Fasern besteht, die verschiedenartig voneinander sind.

Mehrschichtiger Umlageschlauch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlageschicht wenigstens einen Zwirn enthält, der wenigstens ein Garn aus einem textilen Faserstoff enthält, wobei das Garn aus wenigstens zwei Fasern besteht, die verschiedenartig voneinander sind.

Mehrschichtiger Umlageschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Faser des Garns aus Polyester (PES) und / oder

Polyphenylensulfid (PPS) und / oder Polyoxadiazol (POD) und / oder Aramid (AR) und / oder Polyimid (PI) und / oder Polyetheretherketon (PEEK) und / oder

Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN) und / oder Polyphenylen (PPP) und / oder

Polyphenylenoxid (PPO) und / oder Polyphenylenether (PPE) und / oder

Polybenzoxazol (PBO) und / oder Kohlenstofffasern (CF) und / oder Glasfasern (GF) und / oder Baumwolle (CO) und / oder Metallfasern (MF) und / oder Gesteinsfasern und / oder Cellulose und / oder Modal und / oder Keramikfasern aufgebaut ist.

Verwendung eines mehrschichtigen Umlageschlauchs nach einem der Ansprüche 1 bi 3 als Schlauch für die Turboladerschmierung, für Kompressor-Schläuche, für Dieselpartikelfiltersysteme, für Kraftstoffschläuche, für Kühlwasserschläuche und für Ölschläuche.

Description:
Beschreibung

Umlageschlauch

Die Erfindung betrifft einen Umlageschlauch, der insbesondere bei hohen Temperaturen zum Einsatz kommt.

Umlageschläuche sind flexible Schläuche, die mit einer äußeren Lage aus

Festigkeitsträgern, der so genannten Umlage, versehen sind. Innerhalb der umhüllenden äußeren Lage können derartige Schläuche mehrere Lagen oder Schichten aus

unterschiedlichen, Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren oder Thermoplasten und Festigkeitsträgern aufweisen. Die äußere Lage aus Festigkeitsträgern kann als Geflecht, Gestrick, Gewirke, Gewebe oder dergleichen vorliegen.

Textil-Umlageschläuche werden häufig im Niederdruckbereich und / oder im

Niedertemperaturbereich (<150°C), z. Bsp. als Kraftstoff-. Öl-, oder Kompressorschläuche eingesetzt. Für den Hochtemperaturbereich (>150°C) werden bisher üblicherweise Einlageschläuche verwendet, die allerdings aufgrund der notwendigen hochwertigen zusätzlichen Außenschicht einen deutlichen Kosten- und Gewichtsnachteil haben.

In WO2014/01979612 AI wird ein Umlageschlauch beschrieben, der sich durch eine hohe dynamische Lebensdauerleistung auch unter hoher Bewegung und insbesondere bei hohen Temperaturen (>150°C) auszeichnet. Die dort erwähnten Materialien für die Umlage des Umlageschlauches können als Hybridzwirn eingesetzt werden, bei dem zwei Garne aus jeweils einem unterschiedlichen Material zu einem Zwirn gedreht sind, siehe Fig. 1.

Die einzelnen Garne dieses Mischgeflechtes haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften, woraus sich ein inhomogenes Verhalten, wie z.B. unterschiedlicher Garnschrumpf, unterschiedliche Dehnung, unterschiedliche Reißkraft, etc. ergibt. Des Weiteren sind die Mischungsverhältnisse in diesen Mischgeflechten eingeschränkt.

Im Rahmen einer Weiterentwicklung besteht die Aufgabe der Erfindung daher darin, einen Umlageschlauch bereitzustellen, der sich weiterhin durch eine hohe dynamische

Lebensdauerleistung auch unter hoher Bewegung und insbesondere bei hohen

Temperaturen (>150°C) auszeichnet, und bei dem sich gleichzeitig innerhalb der Umlage ein homogenes Verhaltensprofil bezüglich der physikalischen Eigenschaften zeigt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Umlage des Umlageschlauches wenigstens ein Garn aus einem textilen Faserstoff enthält, welches aus wenigstens zwei Fasern besteht, die verschiedenartig voneinander sind.

Ein derartiges Garn wird im Folgenden auch als Mischfasergarn bezeichnet.

Vorzugsweise ist die Umlage des Umlageschlauches vollständig aus wenigstens einem Mischfasergarn, welches aus wenigstens zwei Fasern besteht, die verschiedenartig voneinander sind, aufgebaut.

Aus dem Mischfasergarn kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Zwirn hergestellt werden, so dass die Umlage des Umlageschlauches entweder aus

Mischfasergarnen und / oder aus Zwirnen bestehend aus Mischfasergarnen aufgebaut ist. Die Mischfasergarne zur Herstellung des Zwirns können hierbei gleich oder verschieden voneinander sein.

Gemäß DIN 60900_01:1988 handelt es sich bei einem Zwirn um ein linienförmiges textiles Gebilde, welches durch Zusammendrehen (Zwirnen) von mindestens zwei Garnen hergestellt wurde. Es gibt einstufige und zweistufige Zwirne und zweifache und mehrfache Zwirne.

Ebenso gemäß DIN 60900_01 :1988 ist ein Garn ein linienförmiges Gebilde, welches aus textilen Faserstoffen, z. Bsp. Spinnfasern, welche auch als Stapelfasern bezeichnet werden, Filamente oder Bändchen, etc. hergestellt ist. Als Monofil wird ein Garn aus einem

Filament (Endlosfaser) mit einem Durchmesser bis etwa 0,1mm bezeichnet, während als Filamentgarn ein Garn aus einem Filament (= Mono-filamentgarn) oder mehreren

Filamenten (= Multifilamentgarn, oft auch als Multifil bezeichnet) jeweils mit oder ohne Drehung bezeichnet wird, wobei die einzelnen Filamente einen Durchmesser bis etwa 0,1mm haben können. Die Begriffe Monofil und Monofilamentgarn können daher für einfädige, praktisch endlose Fasern synonym verwendet werden. Spinnfasern bzw.

Stapelfasern haben hierbei eine limitierte Länge, während Filamentfasern endlos sind, siehe auch ISO 8159:1987.

Die Umlage kann hierbei als Filz, Vlies, Gewebe, Geflecht, Gewirk oder Gestrick, Gelege ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Umlage aus verschiedenen Komponenten aus Filz, Vlies, Gewebe, Geflecht, Gewirk oder Gestrick, Gelege ausgebildet ist. Es handelt sich bevorzugt um Webware (engl, woven fabric), bei der die Fläche durch Verkreuzen von zwei Fadensystemen, nämlich Kette und Schuß, hergestellt wird, oder um eine Maschenware (engl. Knitted fabric), bei denen eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist und wobei die auf diese Weise entstehenden Maschen unter Verwendung eines oder mehrerer Fäden gebildet werden können.

Handelt es sich bei der Umlage bevorzugt um eine Webware, insbesondere um ein Gewebe, so können Kette und / oder Schuß, bevorzugt Kette und Schuß, aus dem

Mischfasergarn und / oder aus dem daraus hergestellten Zwirn bestehen.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Umlage um eine Maschenware, insbesondere ein Gestrick, bei dem entweder wenigstens ein Faden des Gestricks, bevorzugt aber das gesamte Gestrick, aus dem Mischfasergarn und / oder aus dem daraus hergestellten Zwirn besteht. Bevorzugt werden für das Mischfasergarn Stapelfasern verwendet.

Das Material für das Mischfasergarn ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyester (PES) und / oder Polyphenylensulfid (PPS) und / oder Polyoxadiazol (POD) und / oder Aramid (AR) und / oder Polyimid (PI) und / oder Polyetheretherketon (PEEK) und / oder Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN) und / oder Polyphenylen (PPP) und / oder Polyphenylenoxid (PPO) und / oder Polyphenylenether (PPE) und / oder Polybenzoxazol (PBO) und / oder Kohlenstofffasern (CF) und / oder Glasfasern (GF) und / oder Baumwolle (CO) und / oder Metallfasern (MF) und / oder Gesteinsfasern, wie bspw. Basaltfasern, und / oder Cellulose und / oder Modal und / oder Keramikfasern.

Besonders gut geeignet haben sich die Kombination von PES/ m-Aramid bzw. PES / p- Aramid gezeigt.

Aber auch Kombinationen für das Mischfasergarn aus PPS/PBO, PPS/POD oder

Edelstahl/PPS) sind möglich.

Ein derartiger Umlageschlauch findet vorzugsweise Verwendung im Bereich

Turboladerschmierung, Turboladerkühlung, Kompressoren, Kraftstoffsystemen,

Dieselpartikelfiltern (DPF), Getriebe- und Motorkühlung oder in Bereichen, in denen aggressive Medien unter hohen Temperaturen transportiert werden müssen.

Der Umlageschlauch kann hierbei in gerader oder auch in geformter Ausführung, z.B. als Schlauchkrümmer verwendet werden. Wie bereits eingangs erwähnt können derartige Schläuche mehrere Lagen oder Schichten aus unterschiedlichen, Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren oder Thermoplasten enthalten. Ebenso können neben der Umlage noch eine oder mehrere eingebettete

Festigkeitsträgerlagen vorhanden sein. Hierfür können alle der fachkundigen Person bekannten Festigkeitsträgerwerkstoffe verwendet werden.

Grundsätzlich können erfindungsgemäß alle Elastomere, thermoplastische Elastomere oder Thermoplaste eingesetzt werden. Bevorzugt sind Elastomere, thermoplastische Elastomere oder Thermoplaste, die eine Temperaturbeständigkeit von größer oder gleich 150°C aufweisen.

Die Elastomere sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) und / oder Fluor- Kautschuk (FKM) und / oder Polyepichlorhydrin (ECO) und / oder Ethylen-Vinylacetat- Kautschuk (EVA) und / oder Acrylat- Kautschuk (ACM) und / oder Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) und / oder Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ) und / oder Fluorierter

Methylsilikonkautschuk (MFQ) und / oder Perfluorinierter Propylen-Kautschuk (FFPM) und / oder Perfluorcarbon- Kautschuk (FFKM) und / oder Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM). Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der dynamischen Stabilität bei hohen

Temperaturen lassen sich erzielen, wenn HNBR, FKM, FPM, ACM, AEM und / oder Silikonkautschuk verwendet wird, wobei FKM, FPM und AEM besonders gut geeignet sind.

Die genannten Elastomere können alleine oder im Verschnitt mit wenigstens zwei Elastomeren eingesetzt werden.

Ebenso ist es möglich, die Elastomere im Verschnitt mit Thermoplastischen Elastomeren und / oder Thermoplasten zu verwenden.

Als Thermoplastisches Elastomer findet vorzugsweise wenigstens ein Thermoplastisches Elastomer mit Polycarbonatanteil (TPE-C)Verwendung.

Der Umlageschlauch kann zusätzlich mit einer biegesteifen Verstärkung, wie sie bspw. aus EP 202 436 A2 für Schläuche mit einer (elastomeren) Deckschicht bekannt sind, ausgerüstet sein. Bei der biegesteifen Verstärkung handelt es sich vorzugsweise um Monofile, auch als Monofilamente bezeichnet, welche gleich- oder gegensinnig um bzw. in die Umlage gewickelt sind. Die Monofile können dabei auch gekreuzt gewickelt sein. Die Monofile können aus einem metallischen, wie bspw. Edelstahl, oder einem nichtmetallischen Werkstoff, wie bspw. PPS oder POD, aufgebaut sein. D.h. das Material der biegesteifen Verstärkung kann hierbei gleich oder verschieden vom Material der Umlage sein.

Die Umlage wird, wie bereits weiter oben erwähnt, als textiles Flächengebilde in Form von Geflecht, Cord, Gestrick, Gewirk, Gewebe, Filz, Vlies oder Gelege aufgebracht, wobei vorzugsweise die Aufbringung als Geflecht erfolgt. Die Umlageschicht kann dabei einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein. Bevorzugt hat die Umlageschicht 1 bis 5 Lagen, besonders bevorzugt 1 bis 3 Lagen und ganz besonders bevorzugt 1 bis 2 Lagen.

Es ist ggf. möglich, dass auf die Umlage, d.h. auf die außen liegenden Festigkeitsträger, ein Schutz aufgebracht werden kann, der die Fasern vor äußeren Einflüssen, wie bspw.

mechanische oder chemische Beschädigungen, schützt. Die Festigkeitsträger können auch ganz oder teilweise eingefärbt werden, bspw. durch Spinnfärbung, Kreuzspulfärbung oder Strangfärbung. Dies dient u.a. zur optischen Kennzeichnung. Des Weiteren ist eine nachträgliche Oberflächenfunktionalisierung z.B. mit RFL oder Fluorpolymerlösungen, ggf. in Kombination mit einer Färbung, möglich. Dieser Umlagenschutz dient zum Einen als Schnittschutz, welcher das Auffransen der Schnittstelle verhindert, zum Anderen werden die Haftung zwischen Faser und

Innenschicht, die Kennzeichnungsmöglichkeit, die Optik und die

Verschmutzungsunanfälligkeit verbessert.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Versuchsergebnisse und schematische Zeichnungen erläutert.

Versuchser ebnis se

Die Versuchsergebnisse zeigen die Veränderung des Berstdruckes, gemäß EN ISO 1402, Pkt. 7, Hydrostatische Prüfung, eines Umlageschlauches mit einer erfindungsgemäßen Umlageschicht in jeweils unterschiedlichen Fasermaterialverhältnissen. Nach 42 Tagen Alterung bei 150°C zeigt sich insbesondere bei der Kombination aus PES/PPS ein sehr niedriger Abbauwert.

Die untersuchten erfindungsgemäßen Schläuche bestanden hierbei aus einer FKM-

Innenschicht und jeweils aus einem Festigkeitsträger aus PES und PPS jeweils gemäß den Mischungsverhältnissen wie in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Schematische Zeichnungen

Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils unterschiedliche Garnaufbauten. Die schematisch in Weiß dargestellten Fasern bestehen hierbei aus einem anderen Material als die schematisch in Schwarz dargestellten Fasern.

Fig. 1 zeigt einen Hybridzwirn aus dem Stand der Technik, bestehend aus zwei verschiedenen Garnen, die jeweils vollständig aus einem anderen Material aufgebaut sind. zeigt ein Mischfasergarn, welches aus wenigstens zwei Fasern besteht, die verschiedenartig voneinander sind.

Fig. 3 zeigt einen Mischfaserzwirn, bei dem zwei Mischfasergarne zu einem

Zwirn verdreht sind.