DE102018217714A1

DE102018217714A1 - Verfahren zur Herstellung eines Klimaschlauches sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102018217714A1
Application number: DE102018217714.7A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Messerschmidt
Original assignee: ContiTech Kuehner GmbH and Cie KG
Current assignee: ContiTech Techno Chemie GmbH
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2019-06-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Schlauches mit einer Permeationsbarriere (2), einem Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) und einer Elastomer-Außenlage (7). Es soll ein Fertigungsverfahren zur besseren Auslastung von Fertigungseinrichtungen geschaffen werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Fertigungsverfahren mindestens die folgenden Arbeitsschritte aufweist, nämlich- Aufschieben eines separat bereitgestellten Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts (4) unter axialer Stauchung auf einen Hohldorn (3A),- Extrusion einer schlauchförmigen Permeationsbarriere (2) aus elastomerem Material, wobei die Permeationsbarriere (2) durch den Hohldorn (3A) mit dem auf den Hohldorn (3A) aufgeschobenen Geflecht (4) hindurchgeführt und dabei das Geflecht (4) vom Hohldorn (3A) ab und auf die Permeationsbarriere (2) aufgezogen wird,- Erwärmung des aufgezogenen Geflechts (4) auf eine spezifische Schrumpftemperatur unter Fixierung des Geflechts (4) auf der Permeationsbarriere (2),- Extrusion einer Elastomer-Außenlage (7) auf die Permeationsbarriere (2) und das Geflecht (4) und- Vulkanisation zu einem fertigen Schlauch.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauches, insbesondere eines Klimaschlauches, wobei der Klimaschlauch eine Permeationsbarriere, ein Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht und eine Elastomer-Außenlage aufweist.
Klimaschläuche, beispielsweise für die Verwendung in Automobilen, müssen einer Vielzahl von Einflussgrößen standhalten. Besondere Bedeutung kommt dabei einerseits der Druckfestigkeit, andererseits auch einer geringen Permeationsrate zu. Dies muss bei der Herstellung der entsprechenden Schläuche berücksichtigt werden.
Aus der DE 20 2004 018 301 U ist ein flexibler Schlauch bekannt, der in einer elastomeren Wandung einen eingebetteten Druckträger aufweist, der wenigstens ein im wesentlichen faden- oder drahtförmiges Druckträgerelement enthält. Dieser Druckträger wird auf die zuerst extrudierte elastomere Innenschicht aufgestrickt. Nachfolgend wird eine elastomere Außenschicht aufextrudiert.
Eine derartige Lösung ist jedoch herstellseitig dahingehend eingeschränkt, dass das Aufbringen, hier das Aufstricken des Druckträgers als langsamster Prozess die Herstellung des Gesamtschlauches verzögert und so die Fertigungseinrichtungen nicht optimal genutzt werden können.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Fertigungsverfahren für die eingangs geschilderten Schläuche zu schaffen, das eine bessere Auslastung von Fertigungseinrichtungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Fertigungsverfahren mindestens folgende Arbeitsschritte aufweist, nämlich

1) Bereitstellen mindestens eines separat gefertigten Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts,
3) Extrusion mindestens einer schlauchförmigen Permeationsbarriere aus elastomerem Material,
5) Aufziehen des mindestens einen Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts auf die Permeationsbarriere,
8) Extrusion mindestens einer Elastomer-Lage auf die Permeationsbarriere und
9) Vulkanisation des derart entstandenen Rohlings zu einem fertigen Schlauch.

Das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht ist auf speziell dafür optimierten Maschinen separat herstellbar, so dass Extrusion- und Vulkanisationsvorrichtungen nicht unnötig langsam arbeiten müssen. Damit ergibt sich eine verbesserte Auslastung dieser Anlagen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren mindestens die beiden weiteren Arbeitsschritt aufweist, nämlich

2) Aufschieben mindestens eines Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts unter axialer Stauchung auf mindestens einen Hohldorn,
4) wobei die Permeationsbarriere durch den Hohldorn mit dem aufgeschobenen Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht hindurchgeführt und dabei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht vom Hohldorn abgezogen wird

Die Arbeitsschritte dieser Weiterbildung sind gemäß der Nummerierung in die Fertigungsabfolge eingegliedert. Auf diese Weise ist das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts platzsparend in einer Fertigungseinrichtungen unterbringbar. Das Abziehen des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts vom Hohldorn kann ohne weiteren Aufwand kontinuierlich erfolgen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren mindestens einen weiteren Arbeitsschritt auf, nämlich

6) wobei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht durch den Abziehvorgang von Hohldorn im Durchmesser auf einen vorbestimmten, mit dem Außendurchmesser der Permeationsbarriere korrespondierenden Durchmesser verringert wird

Auch dieser Arbeitsschritt ist gemäß der Nummerierung in die Fertigungsabfolge eingegliedert. Durch eine derartige Durchmesserverringerung wird sichergestellt, dass sich das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht faltenfrei auf die Permeationsbarriere aufziehen lässt.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren mindestens einen weiteren Arbeitsschritt auf, nämlich

7) Erwärmung des aufgezogenen Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts auf eine dem Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht spezifische Schrumpftemperatur, wobei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht auf der Permeationsbarriere fixiert wird

Auch dieser Arbeitsschritt ist gemäß der Nummerierung in die Fertigungsabfolge eingegliedert. Sollte die beim Aufziehen des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts entstehende Haftung des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts auf der Permeationsbarriere nicht ausreichen, um bei der Extrusion der Außenlage nicht verschoben zu werden, kann auf diese Weise die Haftung des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts auf der Außenlage verbessert werden.
Selbstverständlich können, je nach Bedarf, die Arbeitsschritte auch mehrmals nacheinander ausgeführt werden, beispielsweise zur Herstellung eines mehrlagigen Schlauches.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Herstellung von Klimaschläuchen gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, mindestens aufweisend einen zur Extrusion von elastomeren Schläuchen geeigneten ersten Extruder mit mindestens einem ersten Dorn und eine Vulkanisationsvorrichtung.
Die zu lösende Aufgabe ist dabei, die Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass das Aufbringen von separat gefertigten Druckträgern ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung folgende weitere Elemente aufweist, nämlich

- einen zweiten Dorn, wobei der zweite Dorn als Hohldorn mit einer um den Hohldorn herum angeordneten Aufnahme für schlauchförmig ausgebildete Druckträger-Geflechte ausgebildet ist,
- einen zweiten Extruder mit einer Durchlassöffnung.

Im ersten Extruder ist eine schlauchförmige Permeationsbarriere aus elastomerem Material auf den ersten Dorn extrudierbar. Diese ist durch den zweiten Dorn hindurch führbar, wobei ein Druckträger-Geflecht von der Aufnahme auf die Permeationsbarriere aufziehbar ist. Im zweiten Extruder ist dann eine elastomere Außenlage auf das aufgezogene Druckträger-Geflecht extrudierbar. Der Verbund ist dann in der an sich bekannten Vulkanisationsvorrichtung zu einem fertigen Schlauch vulkanisierbar. Mit einer derartigen Vorrichtung ist ein Klimaschlauch gemäß dem geschilderten Verfahren besonders vorteilhaft herstellbar.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin eine Wärmestation auf, die zwischen dem zweiten Dorn und dem zweiten Extruder angeordnet ist.
Mit einer derartigen Wärmestation lässt sich das Druckträger-Geflecht nach dem Aufziehen gut an die Permeationsbarriere anlegen, was die nachfolgende Extrusion der Außenlage im zweiten Extruder vereinfacht.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Die 1 zeigt eine prinzipielle Vorrichtung, anhand derer das Fertigungsverfahren erläutert werden kann.
An einer ersten Fertigungsstation 1, hier ein Extruder 1A mit einem Innendurchmesser 1B, wird eine schlauchförmige Permeationsbarriere 2 extrudiert.
An einer weiteren Fertigungsstation 3, hier einem Hohldorn 3A ist ein Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht 4 auf den Hohldorn 3A aufgeschoben, wobei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht 4 ebenfalls schlauchförmig ausgebildet ist und axial gestaucht auf dem Hohldorn 3A angeordnet ist. An einem ersten Ende 3B des Hohldorns 3A wird das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht 4 auf die durch den Hohldorn 3A geführte Permeationsbarriere 2 aufgezogen.
An einer weiteren Fertigungsstation 5 wird das auf die Permeationsbarriere 2 aufgezogene Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht 4 mittels Wärmestrahlen, hier symbolisch durch Pfeile 5A dargestellt, erwärmt, wobei es sich radial an die Permeationsbarriere 2 anlegt.
In einer weiteren Fertigungsstation 6, hier ein weiterer Extruder 6A, wird eine Elastomer-Außenlage 7 auf den Verbund aus Permeationsbarriere 2 und Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht 4 aufextrudiert.
Der so entstandene Schlauchrohling wird in einer weiteren Arbeitsstation 8 zum fertigen Schlauch aus vulkanisiert oder auf einer Trommel aufgewickelt, um im gesamten Bündel ausvulkanisiert zu werden.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Erste Fertigungsstation
1A: Extruder
1B: Innendorn des Extruders 1A
2: Permeationsbarriere
3: weitere Fertigungsstation
3A: Hohldorn
3B: Erstes Ende des Hohldorns 3A
4: Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht
5: weitere Fertigungsstation
5A: Wärmestrahlen
6: weitere Fertigungsstation
6A: Extruder
7: Elastomer-Außenlage
8: weitere Arbeitsstation, Vulkanisation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004018301 U [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauches, insbesondere eines Klimaschlauches, wobei der Klimaschlauch eine Permeationsbarriere (2), ein Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) und eine Elastomer-Außenlage (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigungsverfahren mindestens folgende Arbeitsschritte aufweist, nämlich 1) Bereitstellen eines separat gefertigten Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts (4), 3) Extrusion einer schlauchförmigen Permeationsbarriere (2) aus elastomerem Material, 5) Aufziehen des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts (4) auf die Permeationsbarriere (2), 8) Extrusion einer Elastomer-Außenlage (7) auf die Permeationsbarriere (2) und 9) Vulkanisation des derart entstandenen Rohlings zu einem fertigen Schlauch.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die beiden weiteren Arbeitsschritt aufweist, nämlich 2) Aufschieben des Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts (4) unter axialer Stauchung auf einen Hohldorn (3A), 4) wobei die Permeationsbarriere (2) durch den Hohldorn (3A) mit dem auf den Hohldorn (3A) aufgeschobenen Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) hindurchgeführt und dabei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) vom Hohldorn (3A) abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens den folgenden weiteren Arbeitsschritt aufweist, nämlich 6) wobei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) durch den Abziehvorgang von Hohldorn (3A) im Durchmesser auf einen vorbestimmten, mit dem Außendurchmesser der Permeationsbarriere (2) korrespondierenden Durchmesser verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens den folgenden weiteren Arbeitsschritt aufweist, nämlich 7) Erwärmung des aufgezogenen Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflechts (4) auf eine dem Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) spezifische Schrumpftemperatur, wobei das Druckträger-Garn- oder Kunststoffgeflecht (4) auf der Permeationsbarriere (2) fixiert wird.
Vorrichtung zur Herstellung von Klimaschläuchen gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, mindestens aufweisend einen zur Extrusion von elastomeren Schläuchen geeigneten ersten Extruder (1, 1A) mit mindestens einem ersten Dorn (1B) und eine Vulkanisationsvorrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung folgende weitere Elemente aufweist, nämlich - einen zweiten Dorn (3A), wobei der zweite Dorn als Hohldorn (3A) mit einer um den Hohldorn (3A) herum angeordneten Aufnahme (3, 3A) für schlauchförmig ausgebildete Druckträger-Geflechte (4) ausgebildet ist und - einen zweiten Extruder (6, 6A) mit einer Durchlassöffnung.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin eine Wärmestation (5) aufweist, die zwischen dem zweiten Dorn (3A) und dem zweiten Extruder (6, 6A) angeordnet ist.