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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauch-Konnektor-Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Schlauch-Konnektor-Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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In vielen technischen Bereichen wie beispielsweise dem Automobilsektor werden Schlauch-Konnektor-Verbindungen eingesetzt, um Schläuche anzuschließen. Bei derartigen Schlauch-Konnektor-Verbindungen wird häufig ein Kleber verwendet, um den Schlauch sicher am Konnektor zu befestigen. Nachteilig hierbei ist, dass der verwendete Kleber unter Temperatureinfluss so stark schrumpfen kann, dass der Schlauch von dem Dorn, auf den er aufgesteckt ist, gelöst wird, wodurch eine Leckage entsteht. Diese Leckage verursacht ein Austreten des im Schlauch transportierten Fluids, weshalb die Dichtigkeit des Systems nicht mehr gewährleistet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schlauch-Konnektor-Verbindung bereitzustellen, die trotz eines Schrumpfens des Klebers dicht bleibt, aber dennoch einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Schlauch-Konnektor-Verbindung gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schlauch-Konnektor Verbindung gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst die Schlauch-Konnektor-Verbindung einen Konnektor, einen Schlauch und einen Kleber. Der Konnektor weist ein erstes Ende und ein bezüglich einer Strömungsrichtung am entgegengesetzten Ende vorgesehenes zweites Ende und einen dazwischen verlaufenden Strömungskanal auf und enthält eine zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnete Trennwand, die den Strömungskanal in einen dem ersten Ende zugewandten ersten Abschnitt und einen dem zweiten Ende zugewandten zweiten Abschnitt unterteilt und mit einer Durchlassöffnung zum Herstellen einer Fluidverbindung des ersten Abschnitts mit dem zweiten Abschnitt versehen ist.
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Der Konnektor umfasst außerdem einen Dorn, der sich von der Trennwand aus zum ersten Ende hin erstreckt und mit einer ihn durchsetzenden Axialbohrung zum Herstellen einer Fluidverbindung zur Durchlassöffnung versehen ist. Auf den Dorn ist ein Aufsteckabschnitt eines Schlauchs vom ersten Ende des Konnektors aus aufgesteckt. Der Schlauch ist mittels eines Klebers am Konnektor befestigt, wobei der erste Abschnitt als Aufnahmeöffnung für den auf den Dorn aufgesteckten Schlauch und den Kleber derart ausgebildet ist, dass der Kleber dort die Außenseite des Schlauchs mit dem Konnektor verbindet.
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Die erfindungsgemäße Konnektor-Schlauch-Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Aufsteckabschnitt auf seiner Außenseite eine Adhäsionsverhinderungsschicht aufweist, die sich als in Umfangsrichtung des Aufsteckabschnitts geschlossener Ring über zumindest einen Teil der axialen Länge des Aufsteckabschnitts erstreckt.
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Selbst wenn der Kleber schrumpft und dadurch den Schlauch teilweise vom Dorn abhebt bzw. abzieht, verbleibt somit erfindungsgemäß zumindest ein geschlossener Ring des Aufsteckabschnitts rund um den Dorn herum (also in Umfangsrichtung des Aufsteckabschnitts) an der Stelle am Dorn angedrückt, wo sich der Ring der Adhäsionsverhinderungsschicht befindet, der ein Ankleben des Klebers an diesem Teil des Aufsteckabschnitts verhindert, da dieser Ring durch den geschrumpften Kleber nicht vom Dorn weggezogen wird.
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Es versteht sich, dass dieser Ring eine bestimmte Breite aufweist, die in Axialrichtung des Schlauchs bzw. des Dorns bemessen ist. Da erfindungsgemäß ein Abziehen des Schlauchs vom Dorn verhindert wird, reicht es aus, nur ein einziges Material für den Schlauch zu verwenden - was als Mono-Layer bezeichnet wird -, was kostengünstiger ist als die Verwendung von zwei verschiedenen Materialien (Double-Layer).
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Dorn an seinem von der Trennwand abgewandten Ende eine sich zum ersten Ende hin verjüngende Abschrägung auf, und die Adhäsionsverhinderungsschicht erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten Aufsteckabschnitt mit Ausnahme der Abschrägung. Dadurch kann die Fläche des Schlauchs bzw. des Aufsteckabschnitts optimiert werden, an der der Kleber nicht anhaftet und die somit beim Schrumpfen des Klebers nicht vom Dorn weggezogen wird.
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Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Aufsteckabschnitt ein der Trennwand zugewandtes stirnseitiges Ende aufweist, das von der Trennwand unter Bildung eines Spalts beabstandet angeordnet ist, der mit Kleber gefüllt ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Schlauch auch stirnseitig mit dem Konnektor bzw. dessen Trennwand verklebt ist, was die Beständigkeit der Konnektor-Schlauchverbindung erhöht und damit deren Dichtigkeit weiter verbessert. In der Praxis hat es sich als optimal erwiesen, wenn die axiale Länge des Spalts zwischen der Trennwand und dem stirnseitigen Ende des Schlauchs zwischen 0,1 und 0,6 mm beträgt.
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Die erfindungsgemäße Konnektor-Schlauch-Verbindung lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen, wenn für die Adhäsionsverhinderungsschicht ein Lack, eine Farbe, eine Druckertinte oder eine PTFE-Schicht verwendet wird.
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Für Schläuche, die bei hohen Temperaturen verwendet werden, ist es vorteilhaft, sie aus einem (flexiblen) Polyphthalamid zu bilden. Für Schläuche, die bei niedrigeren Temperaturen verwendet werden, ist es von Vorteil, sie aus Polyamid 12, einem Granulat mit der Typenbezeichnung PA 12-HL gemäß DIN 73378 (Rohre aus Polyamid für Kraftfahrzeuge) und PA 12, MHLR, 18-010N gemäß ISO 1874 zu bilden.
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Um die Verklebung des Schlauchs mit dem Konnektor möglichst stabil zu gestalten, ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmeöffnung zumindest im Wesentlichen mit Kleber gefüllt ist.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Schlauch-Konnektor-Verbindung, insbesondere zum Herstellen einer vorgenannten Schlauch-Konnektor-Verbindung, folgende Schritte:
- • Bereitstellen eines Konnektors, der ein erstes Ende und ein bezüglich einer Strömungsrichtung am entgegengesetzten Ende vorgesehenes zweites Ende und einen dazwischen verlaufenden Strömungskanal aufweist und enthält:
- o eine zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnete Trennwand, die den Strömungskanal in einen dem ersten Ende zugewandten ersten Abschnitt und einen dem zweiten Ende zugewandten zweiten Abschnitt unterteilt und mit einer Durchlassöffnung zum Herstellen einer Fluidverbindung des ersten Abschnitts mit dem zweiten Abschnitt versehen ist,
- o und einen Dorn, der sich von der Trennwand aus zum ersten Ende hin erstreckt und mit einer ihn durchsetzenden Axialbohrung zum Herstellen einer Fluidverbindung zur Durchlassöffnung versehen ist;
- o wobei der erste Abschnitt als Aufnahmeöffnung für den auf den Dorn aufzusteckenden Schlauch und einen Kleber ausgebildet ist;
- • Einbringen eines Klebers in die Aufnahmeöffnung derart, dass der Dorn an seinem von der Trennwand abgewandten Ende nicht vollständig von Kleber umschlossen wird;
- • Bereitstellen eines Schlauchs, der einen auf den Dorn aufzusteckenden Aufsteckabschnitt umfasst, der auf seiner Außenseite eine Adhäsionsverhinderungsschicht aufweist, die sich als in Umfangsrichtung des Aufsteckabschnitts geschlossener Ring über zumindest einen Teil der axialen Länge des Aufsteckabschnitts erstreckt; und
- • Aufstecken des Aufsteckabschnitts vom ersten Ende aus auf den Dorn.
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Es versteht sich, dass der Schritt des Einbringens des Klebers auch erst nach dem Aufstecken des Aufsteckabschnitts auf den Dorn ausgeführt werden kann.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die gleichen oder ähnliche Vorteile erzielt werden wie mit der erfindungsgemäßen Schlauch-Konnektor-Verbindung, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schlauch-Konnektor-Verbindung verwiesen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Aufsteckabschnitt nur so weit auf den Dorn aufgeschoben, dass zwischen der Trennwand und einem der Trennwand zugewandten stirnseitigen Ende des Aufsteckabschnitts ein Spalt verbleibt, in den beim Aufstecken des Aufsteckabschnitts Kleber gedrückt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Schlauch auch stirnseitig mit der Trennwand des Konnektors verklebt wird, was eine Verbesserung der Dichtigkeit ermöglicht. Um die insgesamt zur Verfügung stehende Klebekraft des Klebers zur Verbindung des Schlauchs und des Konnektors zu optimieren, kann die Menge des Klebers so bemessen werden, dass die Aufnahmeöffnung am Ende des Aufsteckvorgangs mit Kleber gefüllt ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Schlauch-Konnektor-Verbindung und des entsprechenden Verfahrens für dessen Herstellung anhand der Figuren. Es zeigt:
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schlauch-Konnektor-Verbindung, wobei der Schlauch in noch nicht auf den Dorn aufgestecktem Zustand außerhalb des Konnektors dargestellt ist und
- 2 die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauch-Konnektor Verbindung gemäß 1 in fertig montiertem Zustand mit einer gegenüber der 1 etwas verkürzten Adhäsionsverhinderungsschicht.
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Die in den 1 und 2 gezeigte Ausführungsform der Schlauch-Konnektor-Verbindung 10 ist aus drei Hauptbestandteilen gebildet: einem Konnektor 20, einem Schlauch 40 und einem Kleber 50, mit dem der Schlauch 40 am Konnektor 20 befestigt ist.
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Der Konnektor 20 weist ein erstes, in den Figuren links dargestelltes Ende 21 und ein zweites, in den Figuren rechts dargestelltes Ende 22 auf. Das zweite Ende 22 des Konnektors 20 ist typischerweise mit einem nicht dargestellten Gerät verbunden oder in dieses Gerät integriert, das mit einem durch den Schlauch 40 förderbaren Fluid zu versorgen ist.
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Das erste Ende 21 des Konnektors 20 ist ein freies Ende, an dem der Schlauch 40 in nachstehend beschriebener Weise angeschlossen ist. Zwischen dem ersten Ende 21 und dem zweiten Ende 22 verläuft ein Strömungskanal 24. Etwa in der Mitte des Konnektors 20 befindet sich eine Trennwand 30 quer zum Strömungskanal 24, die den Strömungskanal 24 in einen ersten Abschnitt 25 - hier links auf der Seite des ersten Endes 21 - und einen zweiten Abschnitt 26 - hier rechts auf der Seite des zweiten Endes 22 - unterteilt.
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Um das Fluid vom ersten Abschnitt 25 in den zweiten Abschnitt 26 strömen lassen zu können, ist in der Trennwand 30 eine Durchlassöffnung 32 vorgesehen. Von der Trennwand 30 aus erstreckt sich koaxial zur Durchlassöffnung 32 ein Dorn 36 zum ersten Ende 21 hin, der von einer Axialbohrung 37 durchsetzt ist, durch die das Fluid vom ersten Abschnitt 25 in den zweiten Abschnitts 26 - oder umgekehrt - strömen kann.
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Am von der Trennwand 30 abgewandten stirnseitigen Ende weist der Dorn 36 eine Abschrägung 38 auf, die sich zum ersten Ende 21 hin verjüngt. Diese Abschrägung 38 dient dem leichteren Aufstecken des Schlauchs 40.
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Der Schlauch 40 umfasst einen Aufsteckabschnitt 42, der auf den Dorn 36 aufgesteckt ist. Der Innendurchmesser des Schlauchs 40 ist etwas geringer als der Außendurchmesser des Dorns 36 und somit wird der Schlauchs 40 beim Aufstecken auf den Dorn 36 aufgeweitet.
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Im Bereich des Aufsteckabschnitts 42 ist auf der Außenseite 41 des Schlauchs 40 eine Adhäsionsverhinderungsschicht 60, beispielsweise aus Lack, Farbe, Druckertinte oder PTFE, so aufgebracht, dass sie einen Ring an der Außenseite 41 des Schlauchs 40 bildet, der in Umfangsrichtung des Aufsteckabschnitts 42 geschlossen ist und sich in axialer Richtung über einen Teil des Aufsteckabschnitts 42 erstreckt.
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Es versteht sich, dass unter „Ring“ nicht nur ein Gebilde mit glatten Kanten zu verstehen ist, sondern dass die Kanten dieses Rings auch gewellt, gezackt oder auch in anderer Weise unregelmäßig sein können. Entscheidend ist, dass der Ring geschlossen ist und eine gewisse Breite bzw. axiale Länge aufweist.
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Der erste Abschnitt 25 der Strömungskanals 24 ist als Aufnahmeöffnung für den Schlauch 40 und den Kleber 50 ausgebildet. Wie in 2 ersichtlich, ist der in dieser Aufnahmeöffnung verbleibende Raum, der nicht vom Schlauch 40 und vom Dorn 36 eingenommen wird, weitgehend mit dem Kleber 50 ausgefüllt. Da der Kleber 50 im Bereich der ringförmigen Adhäsionsverhinderungsschicht 60 nicht an der Außenseite 41 des Schlauchs 40 bzw. der Außenseite 43 des Aufsteckabschnitts 42 anhaften kann, zieht er den Schlauch 40, falls er schrumpft, nicht vom Dorn 36 weg und verursacht somit keine Undichtigkeit bzw. Leckage.
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Wie in 2 dargestellt, besteht zwischen einem stirnseitigen Ende 44 des Schlauchs 40 und der Trennwand 30 ein Spalt 52. Dieser Spalt 52 ist ebenfalls mit Kleber 50 gefüllt. Er sorgt dadurch für eine gute Befestigung des stirnseitigen Endes 44 des Schlauchs 40 an der Trennwand 30 und verbessert somit die Dichtigkeit des Systems. In der Praxis hat sich eine Breite des Spalts 52 zwischen 0,1 und 0,6 mm bewährt.
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Für sogenannte Niedertemperatur-Schläuche wird mit Vorteil Polyamid (insbesondere PA 12) aus Granulat mit der Typenbezeichnung PA 12-HL gemäß DIN 73378 (Rohre aus Polyamid für Kraftfahrzeuge) und PA 12, MHLR, 18-010N gemäß ISO 1874 verwendet, während für sogenannte Hochtemperatur-Schläuche Polyphthalamid beispielsweise eingesetzt werden kann.
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Die Adhäsionsverhinderungsschicht 60 kann durch Spritzen auf den Aufsteckabschnitt 42 des Schlauchs 40 aufgebracht werden. Die Dicke dieser Adhäsionsverhinderungsschicht 60 ist eher von untergeordneter Bedeutung, liegt aber beispielsweise bei 70 µm. In den Figuren ist die Adhäsionsverhinderungsschicht 60 aus Gründen der besseren Erkennbarkeit überproportional dick dargestellt.
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In 1 ist eine etwas abweichende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauch-Konnektor-Verbindung dargestellt, bei der sich im Unterschied zur in 2 gezeigten Ausführungsform die Adhäsionsverhinderungsschicht 60 über eine axiale Länge auf dem Aufsteckabschnitt 42 erstreckt, die der Länge des Aufsteckabschnitts 42 von dessen stirnseitigem Ende 44 bis zum Beginn der Abschrägung 38 des Dorns 36 entspricht. Da bei dieser zweiten Ausführungsform eine größere Fläche vorhanden ist, an der der Kleber 50 nicht anhaften kann und die der Kleber 50 somit nicht vom Dorn 36 wegziehen kann, ist der Schlauch 40 noch besser vor einem Abziehen vom Dorn 36 geschützt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Schlauch-Konnektor-Verbindung 10 wird nachfolgend anhand der Darstellung von 2 erläutert. Nach dem Bereitstellen des vorstehend beschriebenen Konnektors 20 wird Kleber 50 in den ersten Abschnitt 25 der Strömungskanals 24 so eingebracht, dass der Raum von der Trennwand 30 bis zum Beginn der Abschrägung 38 des Dorns 36 mit Kleber 50 gefüllt ist. Dann wird der Aufsteckabschnitt 42 des Schlauchs 40 mit der darauf befindlichen Adhäsionsverhinderungsschicht 60 so weit auf den Dorn 36 aufgesteckt, dass zwischen dem stirnseitigen Ende 44 des Aufsteckabschnitts 42 und der Trennwand 30 der Spalt 52 gebildet wird, in dem Kleber 50 verbleibt. Dieser Aufsteckvorgang kann in einfacher Weise in der hierfür verwendeten Maschine so programmiert werden, dass gewährleistet wird, dass der Spalt 52 nach Ende des Aufsteckvorgangs verbleibt.
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Bei einer beispielhaften Schlauch-Konnektor-Verbindung 10 wie zum Beispiel bei der zweiten Ausführungsform weist der Dorn 36 eine Länge von 5,2 mm auf, und die axiale Länge der Adhäsionsverhinderungsschicht 60 beträgt ca. 4 mm. Der Außendurchmesser des Schlauchs 40 beträgt 4,65 mm, und der Innendurchmesser des Schlauchs beträgt 2,05 mm.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schlauch-Konnektor-Verbindung
- 20
- Konnektor
- 21
- Erstes Ende
- 22
- Zweites Ende
- 24
- Strömungskanal
- 25
- Erster Abschnitt
- 26
- Zweiter Abschnitt
- 30
- Trennwand
- 32
- Durchlassöffnung
- 36
- Dorn
- 37
- Axialbohrung
- 38
- Abschrägung
- 40
- Schlauch
- 41
- Außenseite (von 40)
- 42
- Aufsteckabschnitt (von 40)
- 43
- Außenseite (von 42)
- 44
- Stirnseitiges Ende (von 40 bzw. 42)
- 50
- Kleber
- 52
- Spalt
- 60
- Adhäsionsverhinderungsschicht
