DE102005046367A1

DE102005046367A1 - Hochdruckbeständiger, schwingungsdämpfender Schlauch und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102005046367A1
Application number: DE102005046367A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Komaki Arima; Norihiko Komaki Furuta; Tomohide Komaki Ito; Ayumu Komaki Ikemoto
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: US20060118195A1; JP2006097716A; DE102005046367B4

Abstract

Ein hochdruckbeständiger, schwingungsdämpfender Schlauch (10) hat einen Schlauchkörper (12) und einen Verbindungsanschluss (14). Der Verbindungsanschluss (14) ist an einem Verpress-Abschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) befestigt. Der Schlauchkörper (12) hat eine Innenflächenschicht (16), eine Verstärkungsschicht (18) und eine Außenflächenschicht (20). Der Verpress-Abschnitt (12B) ist so hergestellt, dass er relativ zu einem Hauptabschnitt (12A) des Schlauchkörpers (12) einen vergrößerten Durchmesser in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluss (14) daran fest verpresst ist. Die Verstärkungsschicht (18) hat einen Flecht- oder Wickelwinkel eines Verstärkungsdrahtteils in einem Bereich von 53 DEG bis 57 DEG am Hauptabschnitt (12A) und in einem Bereich von über 53 DEG bis 62 DEG am Verpress-Abschnitt (12B).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch, speziell einen hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch, der vorzugsweise zur Installation in einem Motorraum eines Motorfahrzeugs angewendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Seit der Vergangenheit war ein Schlauch, der hauptsächlich aus einer röhrenförmigen Gummischicht besteht, in einer Vielzahl von industriellen und Fahrzeug-Anwendungen weit verbreitet.
Der Hauptzweck für die Anwendung eines solchen Schlauches ist die Schwingungsdämpfung.
Im Fall eines Installationsschlauches, der im Motorraum eines Motorfahrzeugs angeordnet werden soll, dient der Leitungsschlauch z. B. dazu, Motorschwingungen, Kompressorschwingungen einer Klimaanlage (im Fall eines Schlauches zur Kühlmittelbeförderung, nämlich eines Klimaanlagen-Schlauches) und weitere verschiedene Schwingungen, die während des Autofahrens erzeugt werden, zu dämpfen und die Übertragung der Schwingungen von einem Element zum anderen Element einzuschränken, das mit dem einen Element über den Installationsschlauch verbunden ist.
Mittlerweile haben ungeachtet von industriellen oder Fahrzeug-Anwendungen Schläuche für Ölsysteme, Kraftstoffsysteme, Wassersysteme und Kühlmittelsysteme einen mehrschichtigen Aufbau, der eine Innenflächen-Gummischicht (Innenflä chenschicht), eine Außenflächen-Gummischicht (Außenflächenschicht) und eine zwischen der Innenflächen- und der Außenflächen-Gummischicht angeordnete Verstärkungsschicht aufweist, wie zum Beispiel im Patentdokument Nr. 1 unten offenbart ist. Die Verstärkungsschicht ist durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn (Verstärkungsdrahtteil) aufgebaut.
7(A) zeigt den Aufbau eines Kühlmittel-Beförderungsschlauches (Klimaanlagen-Schlauch), der im Patentdokument Nr. 1 unten offenbart ist. Bezugszahl 200 in 7(A) kennzeichnet eine röhrenförmige Innenflächen-Gummischicht. Die Harz-Innenschicht 202 ist in einer Innenfläche der Innenflächen-Gummischicht 200 ausgebildet und darüber laminiert.
Ferner ist eine erste Verstärkungsschicht 204 auf einer Außenseite der Innenflächen-Gummischicht 200 ausgebildet oder laminiert, und eine zweite Verstärkungsschicht 208 ist auf einer Außenseite der ersten Verstärkungsschicht 204 mit einer zwischenliegenden Zwischen-Gummischicht 206 zwischen der ersten Verstärkungsschicht 204 und der zweiten Verstärkungsschicht 208 ausgebildet oder laminiert. Die erste Verstärkungsschicht 204 ist durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn oder -garnen ausgebildet, während die zweite Verstärkungsschicht 208 durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsgarn oder -garnen in umgekehrter Richtung zur Wickelrichtung der ersten Verstärkungsschicht 204 ausgebildet ist. Des Weiteren ist die Außenflächen-Gummischicht 210 der äußersten Schicht, die als Deckschicht dient, auf der Außenseite der zweiten Verstärkungsschicht 208 ausgebildet oder laminiert.
In diesem Beispiel sind die Verstärkungsschichten 204, 208 durch spiralförmiges Anordnen oder Wickeln von Verstärkungsgarnen ausgebildet. Andererseits wird eine solche Ver stärkungsschicht auch durch Flechten von Verstärkungsgarn oder -garnen ausgebildet.
7(B) zeigt ein Beispiel eines Schlauches mit einer geflochtenen Verstärkungsschicht. Bezugszahl 212 in 7(B) kennzeichnet eine Verstärkungsschicht, die durch Flechten von Verstärkungsgarnen zwischen der Innenflächen-Gummischicht 200 und der Außenflächen-Gummischicht 210 ausgebildet ist.
Selbst in diesem Beispiel ist die Harz-Innenschicht 202 auch in einer Innenfläche der Innenflächen-Gummischicht 200 ausgebildet und darüber laminiert.
Indessen sollte im Fall eines solchen geradseitigen oder geradwandigen, röhrenförmigen Schlauches in der Vergangenheit der Schlauch eine vorgegebene Länge haben, um günstige Schwingungsdämpfungseigenschaft zu gewährleisten.
Insbesondere im Vergleich zu Niederdruckschläuchen für Kraftstoffsysteme, Wassersysteme oder dergleichen ist für hochdruckbeständige Schläuche für Ölsysteme (zum Beispiel Servolenksysteme), Kühlmittelsysteme (Kühlmittel-Beförderungssysteme) oder dergleichen eine längere Länge erforderlich, um Schwingung zu dämpfen und die Übertragung von Geräusch und Schwingung zum Fahrzeuginnenraum zu verringern, entsprechend der Steifheit der Schläuche.
Im Fall eines Kühlmittel-Beförderungsschlauches ist z. B. der Schlauch mit einer Länge von 300 mm bis 600 mm typischerweise angepasst, Schwingung zu dämpfen und die Übertragung von Geräusch und Schwingung zu verringern, selbst bei Installationsleitungen oder Leitungen mit einem direkten Abstand von 200 mm.
Ein Motorraum ist jedoch mit einer Vielfalt von Bauelementen und Teilen gefüllt. Und speziell heutzutage wurde ein Motorraum in einer immer kompakteren Größe entworfen. Wenn daher unter den Umständen ein langer Schlauch im Motorraum angeordnet ist, stört er einen Konstrukteur beim Entwurf der Installationsanordnung, um eine Behinderung mit anderen Bauelementen und Teilen zu vermeiden, und einen Bediener bei der Handhabung des Schlauches, wenn der Schlauch im Motorraum angeordnet wird. Des Weiteren sollten ein solcher Installationsentwurf und die Handhabung des Schlauches entsprechend einem Typ des Motorfahrzeugs erdacht sein. Dies führt zu einer übermäßigen Arbeitsbelastung.
Angesichts der vorhergehenden Aspekte ist es erforderlich, einen Schlauch zu entwickeln, der eine kurze Länge hat und Schwingung günstig dämpfen kann.
Als eines der Mittel, den Schlauch mit einer kurzen Länge zu entwerfen, während die Schwingungsdämpfungseigenschaft gewährleistet ist, wird vorausgesetzt, den Schlauch mit Wellen bzw. Riffelungen auszubilden.
Wenn der Schlauch mit Wellen ausgebildet ist, ist die Flexibilität des Schlauches drastisch verbessert. Sobald jedoch ein hoher Druck von innen auf den Schlauch durch Fluid ausgeübt wird, wird der Schlauch in einer axialen Richtung weitgehend vollständig verlängert.
Wenn sich in diesem Falle der Schlauch in einem befestigten Zustand an dessen entgegengesetzten Enden befindet (in der Regel wird ein Schlauch auf diese Weise angewendet), ist der Schlauch weitgehend vollständig gekrümmt, wobei daher ein Behinderungsproblem mit anderen Bauelementen und Teilen um den Schlauch herum verursacht wird.
Als eine Schlussfolgerung ist es als Gegenmaßnahme nicht ausreichend, den Schlauch mit Wellen bereitzustellen.
Wenn indessen im Fall eines hochdruckbeständigen Schlauches wie einem Klimaanlagen-Schlauch ein hoher Druck auf den Schlauch durch ein Fluid ausgeübt wird, das in dessen Inneres geleitet wird, wirken der Schlauch und das Fluid zusammen, wobei der Schlauch dadurch viel mehr ein fest- bzw. starrkörperähnliches Verhalten aufweist als wenn ein solch hoher Druck nicht auf den Schlauch ausgeübt wird.
Je größer die Querschnittsfläche des Schlauches ist, der das Fluid enthält, umso größer ist der Festigkeits- bzw. Steifheitsgrad.
Das heißt, je kleiner die Querschnittsfläche des Schlauches ist, der das Fluid enthält, desto geringer ist der Festigkeitsgrad mit dem Ergebnis, dass die Schwingungsdämpfungseigenschaft um genau so viel erhöht ist.
Um einen nicht gewellten und in der Länge kurzen Schlauch zu entwerfen, während die Schwingungsdämpfungseigenschaft des Schlauches verbessert ist, ist es daher ein wirkungsvolles Mittel, den Schlauch mit einem kleinen Durchmesser auszubilden.
Wenn jedoch ein Schlauch vollständig mit einem kleinen Durchmesser einschließlich der axialen Endabschnitte des Schlauches ausgebildet ist, und zusätzlich ein Verbindungsanschluss ebenfalls mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet ist, muss ein an den Verbindungsanschluss anzupassendes Einsatzrohr auch mit einem kleinen Innendurchmesser ausgebildet sein. Daher wird daraus entstehend an dem Abschnitt des Verbindungsanschlusses während der Fluidbeförderung ein Druckverlust verursacht oder eine erforderliche Strömungsmenge kann in einem solchen Schlauch nicht gewährleistet werden.
Wenn andererseits ein Schlauch oder Schlauchkörper mit einem kleinen Durchmesser an einem Verpress-Abschnitt auf einem axialen Endabschnitt des Schlauchs ausgebildet ist und ein Verbindungsanschluss mit einem großen Durchmesser, der ein Einsatzrohr mit einem großen Innendurchmesser hat, angewendet wird, ist der Einsetzwiderstand äußerst erhöht, wenn das Einsatzrohr in den Verpress-Abschnitt am axialen Endabschnitt zur Befestigung des Verbindungsanschlusses einge setzt wird, wobei die Einsetzbarkeit des Einsatzrohrs beeinträchtigt ist. Daher ist es tatsächlich schwierig, den Verbindungsanschluss am Verpress-Abschnitt zu befestigen.
Wenn also ein Schlauch mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet werden soll, wird es bevorzugt, dass nur ein Hauptabschnitt mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet wird, ohne dass der Verpress-Abschnitt am axialen Endabschnitt mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet wird.
In diesem Falle hat der Verpress-Abschnitt am axialen Endabschnitt einen relativ vergrößerten Durchmesser oder einen größeren Durchmesser relativ zum Hauptabschnitt.
Als eine Maßnahme, um einen solchen Schlauch mit einem vergrößerten Durchmesser oder größeren Durchmesser am axialen Endabschnitt herzustellen, wird vorausgesetzt, dass zuerst ein nicht vulkanisierter Schlauchkörper in einer geradwandigen, zylindrischen Form ausgebildet wird, wobei dann nur dessen axialer Endabschnitt diametral vergrößert oder verformt und der nicht vulkanisierte Schlauchkörper vulkanisiert wird.
Zum Beispiel offenbaren die folgenden Patentdokumente Nr. 2 und Nr. 3 Wassersystem-Schläuche wie einen Kühlerschlauch. Jedes der Patentdokumente offenbart, dass ein nicht vulkanisierter Schlauchkörper durch Extrusion ausgebildet wird, ein Spanndorn in einen axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers eingesetzt wird, wobei dann der nicht vulkanisierte Schlauchkörper vulkanisiert und mit dem Spanndorn darin ausgebildet wird, um den axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers diametral zu vergrößern.
Bei einem solchen Wassersystem-Schlauch, wie er in den Patentdokumenten 2 und 3 offenbart ist, ist ein Berstdruck klein und die Flecht- oder Wickeldichte einer Verstärkungsschicht niedrig, etwa 15 bis 25%. In diesem Falle liegt die Schwierigkeit nicht so sehr im diametralen Vergrößern des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers. In einem hochdruckbeständigen Schlauch mit hoher Dichte jedoch, der einen Berstdruck gleich oder größer als 5 MPa hat und eine Verstärkungsschicht mit einer Flecht- oder Wickeldichte gleich oder größer als 50% aufweist, ist der Widerstand der Verstärkungsschicht beachtlich erhöht, wenn der Spanndorn in den axialen Endabschnitt eingesetzt wird, wobei die Arbeit des diametralen Vergrößerns plötzlich schwierig gemacht wird.
Solche Schwierigkeiten werden nachfolgend spezieller untersucht. Sowohl im niederdruckbeständigen Schlauch wie einem Schlauch für ein Wassersystem als auch im hochdruckbeständigen Schlauch, der eine Verstärkungsschicht mit hoher Flecht- oder Wickeldichte aufweist, wird der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsgarns in der Regel um einen neutralen Winkel (54,7°) herum hergestellt oder ausgeführt bzw. gestaltet.
Der Grund ist der folgende: wenn zum Beispiel in der Verstärkungsschicht mit einem Wickel- oder Flechtwinkel des Verstärkungsgarns höher als ein neutraler Winkel ein innerer Druck auf den Schlauch ausgeübt wird, ist die Verstärkungsschicht dem inneren Druck ausgesetzt, wobei sich die Verstärkungsschicht völlig in Längsrichtung ausdehnt oder verlängert (in einer radialen Richtung zusammenzieht und verformt), so dass der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsgarns gemäß 8(a) in die Nähe eines neutralen Winkels kommt oder ein neutraler Winkel wird. Der Schlauch wird nämlich so verformt, dass die Länge zunimmt. Im Gegensatz dazu wird gemäß 8(c) die Verstärkungsschicht mit einem Flecht- oder Wickelwinkel kleiner als der neutrale Winkel in einer radialen Richtung ausgedehnt und verformt (in Längsrichtung zusammengezogen und verformt), so dass dessen Flecht- oder Wickelwinkel in die Nähe des neutralen Winkels kommt oder zu einem neutralen Winkel wird, wenn ein innerer Druck darauf ausgeübt wird. Der Schlauch selbst wird nämlich so ausgedehnt und verformt, dass der Durchmesser erhöht ist. Bei der Verstärkungsschicht jedoch, die mit einem Flecht- oder Wickelwinkel gleich oder in der Nähe des neutralen Winkels hergestellt ist, kann eine Verformung des Schlauchs in der Längsrichtung und in der radialen Richtung gemäß 8(b) verhindert oder eingeschränkt werden, wenn ein innerer Druck darauf ausgeübt wird.

Wenn jedoch der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsgarns in der Verstärkungsschicht gleich oder in der Nähe des neutralen Winkels hergestellt oder ausgeführt ist, speziell im Fall eines hochdruckbeständigen Schlauches mit hoher Dichte mit der Verstärkungsschicht mit einer Flecht- oder Wickeldichte gleich oder größer als 50% und einem Berstdruck gleich oder größer als 5 MPa, wird die Arbeit zum diametralen Vergrößern schwierig, wenn der Spanndorn in den axialen Endabschnitt des Schlauches oder des Schlauchkörpers eingesetzt wird.
[Patentdokument Nr. 1] JP-A-7-68 659
[Patentdokument Nr. 2] JP-B-3 244 183
[Patentdokument Nr. 3] JP-B-8-26 955

Unter den oben beschriebenen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch mit guter Schwingungsdämpfungseigenschaft, wobei ein Verbindungsanschluss auf dessen axialem Endabschnitt fest verpresst wird, und ein neues Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches bereitzustellen. In dem neuen hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch kann ein erforderliches Strömungsvolumen während der Beförderung das Fluids gewährleistet werden. Der neue hochdruckbeständige, schwingungsdämpfende Schlauch weist einen Ver press-Abschnitt oder Verpress-Bereich mit guter Verpress-Eigenschaft auf.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein neuer hochdruckbeständiger, schwingungsdämpfender Schlauch bereitgestellt, der einen Schlauchkörper und einen Verbindungsanschluss umfasst. Der Schlauchkörper hat eine Innenflächenschicht, eine Verstärkungsschicht, die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln eines Verstärkungsdrahtteils ausgebildet ist, und eine Außenflächenschicht als Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht. Die Verstärkungsschicht hat eine hohe Flecht- oder Wickeldichte des Verstärkungsdrahtteils von 50% oder mehr. Der Schlauchkörper hat einen Verpress-Abschnitt (zu verpressenden Abschnitt) an dessen axialem Endabschnitt und einen Hauptabschnitt anders als den Verpress-Abschnitt. Der Verbindungsanschluss ist am Verpress-Abschnitt des Schlauchkörpers befestigt und hat ein starres Einsatzrohr und einen hülsenartigen Muffenanschluss. Der Verbindungsanschluss ist auf dem Verpress-Abschnitt durch sicheres Verpressen des Muffenanschlusses auf dem Verpress-Abschnitt in einer Diametralkontraktionsrichtung sicher befestigt, während das Einsatzrohr im Verpress-Abschnitt eingesetzt wird und der Muffenanschluss auf einer Außenfläche des Verpress-Abschnitts aufgepasst wird. Ein Berstdruck des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches beträgt 5 MPa oder mehr. Der Verpress-Abschnitt des Schlauchkörpers ist so hergestellt oder gestaltet, dass er einen vergrößerten Durchmesser oder einen größeren Durchmesser relativ zum Hauptabschnitt des Schlauchkörpers in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluss daran fest verpresst wird. Die Verstärkungsschicht hat einen Flecht- oder Wickelwinkel das Verstärkungsdrahtteils in einem Bereich von 53° bis 57° an einer Stelle oder in einem Bereich des Hauptabschnitts und in einem Bereich von über 53° bis 62°, zum Beispiel in einem Bereich von über dem neutralen Winkel bis 62° an einer Stelle oder in einem Bereich des Verpress-Abschnitts mit dem vergrößerten Durchmesser, zum Beispiel in einem Zustand, bevor der Verbindungsanschluss daran fest verpresst wird.

Hier bedeutet die Flecht- oder Wickeldichte ein Verhältnis einer Fläche des Verstärkungsdrahtteils zu einer Fläche der Verstärkungsschicht. Wenn der Verstärkungsdrahtteil ohne Zwischenraum oder mit null Zwischenräumen angeordnet ist, beträgt die Flechtdichte oder Wickeldichte 100.

Der Flecht- oder Wickelwinkel ist ein Ausrichtungswinkel des Verstärkungsdrahtteils hinsichtlich einer Achse des Schlauchkörpers oder ein Neigungswinkel des Verstärkungsdrahtteils relativ zur Achse des Schlauchkörpers.

Die Innenflächenschicht, die Verstärkungsschicht und die Außenflächenschicht haben jeweils ebenfalls einen Verpress-Abschnitt (zu verpressenden Abschnitt) und einen Hauptabschnitt, die dem Verpress-Abschnitt und dem Hauptabschnitt des Schlauchkörpers entsprechen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung eines hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches bereitgestellt, wie er zum Beispiel in Anspruch 1 oder 2 definiert ist. Das Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches umfasst (a) einen Schritt zum Ausbilden eines Schlauchkörpers, zum Beispiel eines nicht vulkanisierten Schlauchkörpers (zum Beispiel mit einer geradwandigen, zylindrischen Form), der mit einer Innenflächen-Gummischicht als der Innenflächenschicht, der durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils (zum Beispiel Verstärkungsgarn) mit einem Flecht- oder Wickelwinkel in einem Bereich von 53° bis 57° ausgebildeten Verstärkungs schicht und einer Außenflächen-Gummischicht als der Außenflächenschicht laminiert ist, (b) einen Schritt zum diametralen Vergrößern eines axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers oder des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers durch Presspassung eines Spanndorns oder einer Spanndorn-Form darin und dadurch Vergrößern des Flecht- oder Wickelwinkels des Verstärkungsdrahtteils in der Verstärkungsschicht in einem Bereich von über 53° bis 62°, zum Beispiel in einem Bereich von über dem neutralen Winkel bis 62° am axialen Endabschnitt, und (c) einen Schritt zum Erwärmen des Schlauchkörpers oder Erwärmen und Vulkanisieren des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers, während dessen axialer Endabschnitt im diametral vergrößerten Zustand aufrechterhalten wird.

In dem Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Spanndorn durch Presspassung in dem axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers angeordnet werden, in dem die Außenfläche des Hauptabschnitts durch ein Halteelement gehalten und zurückgehalten wird, so dass der axiale Endabschnitt diametral vergrößert wird. Das Halteelement kann eine zylindrische Innenfläche haben, beispielsweise mit einem Innendurchmesser gleich oder im Allgemeinen gleich einem Außendurchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers mit einer geradwandigen zylindrischen Form oder als Hauptabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers.

In dem Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Spanndorn durch Presspassung in Inneren des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers angeordnet werden, während ein innerer Druck im Schlauchkörper ausgeübt wird. Hier kann der innere Druck im Schlauchkörper durch eine unter Druck stehende Fluidbahn ausgeübt werden, die axial durch den Spanndorn verläuft.

Wie oben angegeben wurde, weist der hochdruckbeständige, schwingungsdämpfende Schlauch gemäß der vorliegenden Erfindung die Verstärkungsschicht mit einer hohen Flecht- oder Wickeldichte von 50% oder mehr, und den Verbindungsanschluss auf, der auf dem Verpress-Abschnitt des Schlauchkörpers an dessen axialen Ende fest verpresst ist. Der Berstdruck des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches beträgt 5 MPa oder mehr. Der Verpress-Abschnitt oder der zu verpressende Abschnitt des Schlauchkörpers ist so hergestellt oder gestaltet, dass er einen vergrößerten Durchmesser oder einen größeren Durchmesser relativ zum Hauptabschnitt anders als dem Verpress-Abschnitt in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluss daran fest verpresst ist. Die Verstärkungsschicht hat einen Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils im Bereich von 53° bis 57° an der Stelle des Hauptabschnitts und im Bereich von über 53° bis 62° an der Stelle des Verpress-Abschnitts mit dem vergrößerten Durchmesser.

In dem Schlauchkörper des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches der vorliegenden Erfindung ist der Verpress-Abschnitt des Schlauchkörpers auf dem axialen Endabschnitt so hergestellt, dass er einen vergrößerten Durchmesser relativ zum Hauptabschnitt in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluss daran fest verpresst ist. Dies ermöglicht es, den Verbindungsanschluss leicht am Verpress-Abschnitt zu befestigen und den Unterschied des inneren Durchmessers zwischen dem Einsatzrohr des Verbindungsanschlusses und dem Hauptabschnitt des Schlauchkörpers wirksam zu verringern oder zu beseitigen. Dadurch kann das Verursachen eines Druckverlustes in einem Bereich des Verbindungsanschlusses während der Fluidbeförderung eingeschränkt wer den, und es ist möglich, ein erforderliches Strömungsvolumen in einem solchen Schlauch ohne weiteres zu gewährleisten.

Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung am Hauptabschnitt des Schlauchkörpers, der als Hauptteil zur Schwingungsdämpfung dient, ein Flecht- oder Wickelwinkel der Verstärkungsschicht, speziell der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils in einem Bereich des neutralen Winkels plus oder minus etwa 2°, nämlich vom neutralen Winkel minus etwa 2° bis zum neutralen Winkel plus etwa 2° beschränkt. Dies kann eine Verformung des Schlauches in einer Längsrichtung und einer radialen Richtung bei hohem inneren Druck, der während der Fluidbeförderung ausgeübt wird, vorteilhafterweise einschränken.

Andererseits ist der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am Verpress-Abschnitt an einem axialen Endabschnitt der Verstärkungsschicht über 53° hergestellt oder gestaltet, wobei dadurch günstige Verpress-Eigenschaft erreicht wird, wenn der Verbindungsanschluss daran fest verpresst wird.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass es möglich ist, selbst wenn der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am Verpress-Abschnitt über 53° liegt, einen axialen Endabschnitt durch Presspassung eines Spanndorns darin diametral zu vergrößern. Ferner sind die Erfinder zu dem wichtigen Ergebnis gelangt, dass ein erhöhter Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am Verpress-Abschnitt andererseits die Verpress-Eigenschaft verbessert.

Das heißt, die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am Verpress-Abschnitt erhöht ist, eine Haltekraft oder Verbindungskraft (Widerstand gegenüber Zugkraft) des Verbindungs anschlusses größer wird, und gleichzeitig der Berstdruck höher wird.

Dies wird Folgendem zugeschrieben. Im Fall, wo der Flecht- oder Wickelwinkel hoch hergestellt ist, speziell so hoch, dass er über dem neutralen Winkel liegt, werden, wenn ein hoher innerer Druck durch ein Fluid ausgeübt wird, der Verpress-Abschnitt und die Verstärkungsschicht darin diametral zusammengezogen, nämlich so verformt, dass sie zu einer axialen Mitte eingeengt sind, während sie in einer axialen Richtung verlängert sind, wobei eine Kontaktfestigkeit oder Verbindungskraft zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Verpress-Abschnitt erhöht ist, und die Haltekraft des Verbindungsanschlusses erhöht wird. Ferner ist auf Grund des erhöhten Flecht- oder Wickelwinkels die Flecht- oder Wickeldichte teilweise erhöht und der Berstdruck angehoben. Unter diesem Gesichtspunkt ist der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am axialen Endabschnitt, nämlich am Verpressabschnitt, vorzugsweise über dem neutralen Winkel von 54,7°, genauer gleich oder größer als 57°, hergestellt.

Im Fall jedoch, wo der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils am Verpress-Abschnitt über einen bestimmten Winkel hinaus größer gemacht wird, ist die Einsetzbarkeit des Spanndorns beachtlich beeinträchtigt, wenn der axiale Endabschnitt durch Einsetzen des Spanndorns darin diametral vergrößert ist, und die Arbeit zum diametralen Vergrößern wird tatsächlich schwierig gemacht.

Von diesem Standpunkt her ist der Flecht- oder Wickelwinkel am Verpress-Abschnitt auf maximal 62° begrenzt.

Indessen ist eine Wanddicke der Innenflächenschicht vorzugsweise gleich oder größer als 1,0 mm am Verpress-Abschnitt hergestellt oder gestaltet, nachdem er diametral vergrößert ist.

Dadurch kann es vorteilhafterweise verhindert werden, dass in der Innenflächenschicht am Verpress-Abschnitt ein Bruch verursacht wird, wenn der Verbindungsanschluss auf dem Verpress-Abschnitt fest verpresst ist.

Wie bereits erwähnt wurde, umfasst das Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches, wie er speziell in Anspruch 1 oder 2 definiert ist oder zum Beispiel in Anspruch 1 oder 2 definiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung einen Schritt zur Ausbildung eines Schlauchkörpers, der mit einer Innenflächen-Gummischicht als der Innenflächenschicht, der durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils mit einem Flecht- oder Wickelwinkel in einem Bereich von 53° bis 57° ausgebildeten Verstärkungsschicht und einer Außenflächen-Gummischicht als der Außenflächenschicht laminiert ist, einen folgenden Schritt zum diametralen Vergrößern des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers durch Presspassung eines Spanndorns darin und dadurch Erhöhen des Flecht- oder Wickelwinkels des Verstärkungsdrahtteils in der Verstärkungsschicht auf einen hohen Winkel oder höheren Winkel in einem Bereich von über 53° bis 62° am axialen Endabschnitt und einem weiter folgenden Schritt zum Erwärmen des Schlauchkörpers, während dessen axialer Endabschnitt in einem diametral vergrößerten Zustand aufrechterhalten wird. In diesem Verfahren kann man den hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch, wie er zum Beispiel in Anspruch 1 definiert ist, leicht erhalten.

Gemäß dem oben genannten Verfahren zur Herstellung des schwingungsdämpfenden Hochdruckschlauches kann ein Spanndorn durch Presspassung im axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers angeordnet sein, so dass er den axialen Endabschnitt diametral vergrößert, während die Außenfläche des Hauptabschnitts des Schlauchkörpers durch ein Halteelement gehalten und zurückgehalten wird. Da gemäß diesem Verfahren die Außenfläche des Hauptabschnitts durch das Halteelement gehalten und zurückgehalten wird, wenn der Spanndorn am und innerhalb des axialen Endabschnitts durch Presspassung angeordnet wird, um den axialen Endabschnitt diametral zu vergrößern, kann es vorteilhafterweise verhindert werden, dass ein Knicken bzw. Wölben des axialen Endabschnitts durch die Presskraft oder Schubkraft des Spanndorns in axialer Richtung verursacht wird, und daher der axiale Endabschnitt vorteilhafterweise diametral vergrößert werden kann.

Wenn die Verstärkungsschicht die hohe Flecht- oder Wickeldichte des Verstärkungsdrahtteils hat, die gleich oder größer als 50% ist, um den Schlauch mit einer hohen Druckbeständigkeit auszustatten, wird ein großer Widerstand auf den Spanndorn durch die Verstärkungsschicht ausgeübt, wenn der Spanndorn durch Presspassung am und innerhalb des axialen Endabschnitts angeordnet ist, um den axialen Endabschnitt diametral zu vergrößern. Wenn so der Spanndorn durch Presspassung angeordnet ist, kann ein Problem einer axialen Wölbung des axialen Endabschnitts auftreten. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Spanndorn jedoch dank der Halte- und Rückhaltewirkung durch das Halteelement ohne ein solches Problem gleichmäßig innerhalb des axialen Endabschnitts durch Presspassung angeordnet werden, und dadurch kann der axiale Endabschnitt vorteilhafterweise diametral vergrößert werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Spanndorn durch Presspassung im axialen Endabschnitt angeordnet, während eine radiale Expansionskraft im Schlauchkörper durch Anwendung eines inneren Drucks im Schlauchkörper ausgeübt wird. Dadurch kann der axiale Endabschnitt leichter durch Presspassung oder Schieben des Spanndorns diametral vergrößert werden.

Die Innenflächenschicht wird zum Beispiel als eine innerste Schicht bereitgestellt. Abhängig von den Umständen kann jedoch eine Harzschicht oder dergleichen in oder innerhalb der Innenflächenschicht bereitgestellt werden.

Es werden jetzt die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1(A) eine Ansicht, die einen Schlauch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
1(B) eine Perspektivansicht, die einen mehrschichtigen Aufbau eines Teils B von 1(A) zeigt;
2 eine vergrößerte Schnittansicht, die einen axialen Endabschnitt des Schlauches gemäß dem einer Ausführungsform zeigt;
3(A) eine Ansicht eines Schlauchkörpers von 1(A);
3(B) eine vergrößerte Ansicht eines Teils B von 3(A);
4(A) eine Schnittansicht des Schlauchkörpers von 1 in einem Zustand, bevor dessen axialer Endabschnitt diametral vergrößert ist;
4(B) eine Vorderansicht des Schlauchkörpers von 1 in dem Zustand, bevor dessen axialer Endabschnitt diametral vergrößert ist;
5(A) eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein Spanndorn in den Schlauchkörper von 4(A) eingesetzt wird;
5(B) eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der axiale Endabschnitt des Schlauchkörpers von 4(A) durch Presspassung des Spanndorns darin diametral vergrößert ist;
5(C) eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Schlauchkörper erwärmt ist;
6(A) eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein anderer Spanndorn in den Schlauchkörper von 4(A) eingesetzt wird;
6(B) eine Ansicht, die ein Verfahren zur Presspassung des anderen Spanndorns im Schlauchkörper von 4(A) zeigt;
7(A) eine Ansicht, die einen Typ eines herkömmlichen Schlauches zeigt;
7(B) eine Ansicht, die einen weiteren Typ eines herkömmlichen Schlauches zeigt;
8 eine erläuternde Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Flecht- oder spiralförmigen Wickelwinkel und der Verformung einer Verstärkungsschicht zeigt.
Ausführliche Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen
In 1(A) und (B) kennzeichnet Bezugszahl 10 einen hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauch (nachfolgend einfach als ein Schlauch bezeichnet), der zum Beispiel als Kühlmittel-Beförderungsschlauch (Klimaanlagen-Schlauch) oder dergleichen verwendet wird, und einen Schlauchkörper 12 und ein Paar Verbindungsanschlüsse 14 hat, die auf aufgepressten oder zusammengedrückten Abschnitten 12B auf dessen axialen Endabschnitten fest aufgepresst oder zusammengedrückt sind (siehe 2).
Gemäß 2 hat der Schlauchkörper 12 einen mehrschichtigen Aufbau, eine innere Gummischicht oder Innenflächen-Gummischicht (Innenflächenschicht) 16 einer innersten Schicht, eine Verstärkungsschicht 18, die durch Flechten eines Verstärkungsgarns oder Verstärkungsfilamentteils (Ver stärkungsdrahtteils) auf einer Außenseite der Innenflächen-Gummischicht 16 ausgebildet ist, und eine äußere Gummischicht oder Außenflächen-Gummischicht (Außenflächenschicht) 20 einer äußersten Schicht als Deckschicht. Die Verstärkungsschicht 18 kann auch durch spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsgarns oder Verstärkungsfilamentteils ausgebildet sein.
Für das Verstärkungsgarn oder Filamentteil, das die druckbeständige Verstärkungsschicht 18 bildet, kann Polyethylen-Terephthalat (PET), Polyethylen-Naphtalat (PEN), Aramid, Polyamid oder Nylon (PA), Vynilon, Kunstseide, Metalldraht oder dergleichen geeignet sein.
Die Innenflächen-Gummischicht 16 kann aus Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR), halogeniertem IIR (Chlor-IIR (CL-IIR oder CIIR), Brom-IIR (Br-IIR oder BIIR)), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chloroprenkautschuk (CR), Ethylen-Propylen-Dienkautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymer(EPM), Fluor-Kautschuk oder fluorierter Kautschuk (FKM), Epichlorhydrin-Kautschuk oder Ethylenoxid-Copolymer (ECO), Silikonkautschuk, Urethankautschuk, Acrylkautschuk oder dergleichen ausgebildet sein. Diese Materialien können einzeln oder in gemischter Form für die Innenflächen-Gummischicht 16 verwendet werden.
In dem Fall jedoch, in dem der Schlauch 10 als Hydrofluorcarbon- (HFC) Kühlmittel-Beförderungsschlauch verwendet wird, können speziell IIR oder halogeniertes IIR einzeln oder in gemischter Form vorzugsweise verwendet werden.
Die Außenflächen-Gummischicht 20 kann ebenfalls aus jeder Art von Kautschukmaterialien ausgebildet sein, die oben als Material für die Innenflächen-Gummischicht 16 zitiert wurden. Zusätzlich sind auch Wärmeschrumpfschlauch und thermoplastisches Elastomer (TPE) für die Außenflächen-Gummischicht 20 anwendbar. Was das Material dieses Wärmeschrumpf schlauchs und TPE betrifft, können Acryl-, Styrol-, Olefin-, Diolefin-, Polyvinylchlorid-, Urethan-, Ester-, Amid-, Fluor-Materialien oder dergleichen verwendet werden.
Gemäß 2 hat der oben genannte Verbindungsanschluss 14 ein starres Metall-Einsatzrohr 22 und einen hülsenartigen Muffenanschluss 24. Das Einsatzrohr 22 ist in dem Verpress-Abschnitt 12B eines axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers 12 eingesetzt, wobei der Muffenanschluss 24 auf einer Außenfläche des Verpress-Abschnitts 12B aufgepasst ist. Dann wird der Muffenanschluss 24 in einer Diametralkontraktionsrichtung verpresst und auf dem verpressten Abschnitt 12B fest verpresst. Der Verbindungsanschluss 14 wird dadurch auf dem Schlauchkörper 12 fest verpresst, während der verpresste Abschnitt 12B in einer nach innen und nach außen gerichteten Richtung durch den Muffenanschluss 24 und das Einsatzrohr 22 eingeklemmt wird.
Hier weist der Muffenanschluss 24 ein nach innen gerichtetes, ringförmiges Anschlagteil 26 auf. Ein innerer Umfangs-Endabschnitt des Anschlagteils 26 ist in einer ringförmigen Anschlagnut in einer äußeren Umfangsfläche des Einsatzrohrs 22 eingepasst und schlägt dort an.
Bezugszahl 15 in 1(A) kennzeichnet eine Sechskantmutter oder eine Montagemutter, die auf dem Einsatzrohr 22 drehbar angebracht ist.
Gemäß 2 werden in dieser Ausführungsform ein innerer Durchmesser des Hauptabschnitts 12A des Schlauchkörpers 12, speziell ein innerer Durchmesser d₃ der Innenflächen-Gummischicht 16 am Hauptabschnitt 12A (ein Hauptabschnitt 16A der Innenflächen-Gummischicht 16) und ein innerer Durchmesser d₄ des Einsatzrohrs 22 identisch hergestellt oder gestaltet.
3(A) zeigt eine Form des Schlauchkörpers 12, bevor der Verbindungsanschluss 14 fest daran verpresst wird.
In 3(A) kennzeichnet Bezugszahl 12A den Hauptabschnitt des Schlauchkörpers 12, wobei Bezugszahl 12B den Verpress-Abschnitt oder zu verpressenden Abschnitt an dessen axialem Endabschnitt kennzeichnet. Gemäß 3(A) ist in dieser Ausführungsform ein äußerer Durchmesser d₁ des Hauptabschnitts 12A kleiner als ein äußerer Durchmesser d₂ des Verpress-Abschnitts 12B. Ein innerer Durchmesser des Hauptabschnitts 12A ist kleiner als ein innerer Durchmesser des Verpress-Abschnitts 12B.
Das heißt, in einem herkömmlichen Schlauch diesen Typs ist ein äußerer Durchmesser eines Hauptabschnitts 12A des Schlauchkörpers 12 gleich einem äußeren Durchmesser von dessen Verpress-Abschnitt 12B gemacht. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch nur der Hauptabschnitt 12A mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet.
Infolgedessen ist der Verpress-Abschnitt 12B im Durchmesser größer als der Hauptabschnitt 12A oder mit Bezug auf den Hauptabschnitt 12A diametral vergrößert.
In 3(A) kennzeichnet Bezugszahl 16A einen Hauptabschnitt der Innenflächen-Gummischicht 16, wobei Bezugszahl 16B dessen Verpress-Abschnitt oder zu verpressenden Abschnitt (die Innenflächen-Gummischicht 16 am Verpress-Abschnitt 12B) kennzeichnet. Bezugszahl 18A kennzeichnet einen Hauptabschnitt der Verstärkungsschicht 18 (die Verstärkungsschicht 18 am Hauptabschnitt 12A), wobei Bezugszahl 18B dessen Verpress-Abschnitt oder zu verpressenden Abschnitt (die Verstärkungsschicht 18 am Verpress-Abschnitt 12B) kennzeichnet.
Des Weiteren kennzeichnet Bezugszahl 20A einen Hauptabschnitt der Außenflächen-Gummischicht 20 (die Außenflächen-Gummischicht 20 am Hauptabschnitt 12A), wobei 20B dessen Verpress-Abschnitt oder zu verpressenden Abschnitt (die Au ßenflächen-Gummischicht 20 am Verpress-Abschnitt 12B) kennzeichnet.
In dieser Ausführungsform liegt gemäß 3(A) in der Verstärkungsschicht 18 ein Flechtwinkel θ₁ des Verstärkungsgarns in einem Bereich von 53° bis 57° am Hauptabschnitt 18A, während ein Flechtwinkel θ₂ des Verstärkungsgarns größer ist als θ₁ und in einem Bereich von über 53° bis 62° am Verpress-Abschnitt 18B mit vergrößertem Durchmesser in einem Zustand liegt, bevor der Verbindungsanschluss 14 auf dem Verpress-Abschnitt 12B fest verpresst wird.
Gemäß 3(B) ist in der Innenflächen-Gummischicht 16 eine Wanddicke t₂ des Verpress-Abschnitts 16B kleiner als eine Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A. Die Wanddicke t₂ ist jedoch gleich oder größer als 1,0 mm.
4 und 5 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des Schlauches 10 gemäß dieser Ausführungsform. Gemäß 4 werden in diesem Verfahren zur Herstellung des Schlauches 10 zuerst die Innenflächen-Gummischicht 16, die Verstärkungsschicht 18 und die Außenflächen-Gummischicht 20 in dieser Reihenfolge aufeinander laminiert, und dadurch wird ein nicht vulkanisierter Schlauch oder Schlauchkörper 12-1 mit einer geradwandigen, zylindrischen Form gebildet.
Ein Flechtwinkel eines Verstärkungsgarns oder Filamentteils in der Verstärkungsschicht 18 ist hier der gleiche wie ein Flechtwinkel θ₁ des Verstärkungsgarns oder Filamentteils im Hauptabschnitt 18A gemäß 5(B).
Dann wird gemäß 5(A) der nicht vulkanisierte Schlauchkörper 12-1 diametral an dessen axialem Endabschnitt durch einen Spanndorn 32 vergrößert oder verformt, der einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 30 an dessen vorderen Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser hat. Bei dem Spanndorn 32 hat der Abschnitt mit großem Durchmesser einen äußeren Durchmesser, der größer ist als ein innerer Durchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 mit einer geradwandigen, zylindrischen Form, während der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 30 einen äußeren Durchmesser hat, der mit dem inneren Durchmesser des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 mit einer geradwandigen, zylindrischen Form identisch oder im Allgemeinen identisch ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird auch die Halteform oder das Halteelement 34 mit zylindrischer Form verwendet, um den nicht vulkanisierten Schlauch oder Schlauchkörper 12-1 diametral zu vergrößern. Speziell wird, während das Halteelement 34 mit zylindrischer Form auf den Hauptabschnitt 12A des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 aufgepasst wird, um dessen Außenfläche zu halten und zurückzuhalten, der Spanndorn 32 durch Presspassung axial am und innerhalb von dessen axialem Endabschnitt angeordnet. Dadurch wird der axiale Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 in einer Form diametral vergrößert, die einer Form und einem äußeren Durchmesser des Spanndorns 32 entspricht. Der Spanndorn 32 wird in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch Presspassung angeordnet oder geschoben, bis der Abschnitt des Spanndorns 32 mit großem Durchmesser in den axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers 12-1 eindringt und dessen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 30 in das Halteelement 34 eindringt. In der Verstärkungsschicht 18 wird der Flechtwinkel θ₁ des Verstärkungsgarns an deren axialem Endabschnitt, nämlich dem Verpress-Abschnitt 18B erhöht, indem der axiale Endabschnitt diametral vergrößert wird, so dass θ₂ größer ist als θ₁ (siehe 3(A), 5(A) und 5(B)).
Während dieser Zeit wird der Hauptabschnitt 12A durch das Halteelement 34 gehalten und zurückgehalten. Daher wird selbst in dem Fall, dass der Spanndorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch Überwinden des Wider stands der Verstärkungsschicht 18 (speziell des Verpress-Abschnitts 18A in der Verstärkungsschicht 18) in einer diametral vergrößerten Richtung durch Presspassung angeordnet ist, der axiale Endabschnitt durch den Spanndorn 32 vorteilhafterweise diametral vergrößert, ohne einen Knicken des axialen Endabschnitts zu verursachen.
Nachdem der axiale Endabschnitt diametral vergrößert ist, verkleinert sich eine Wanddicke des Verpress-Abschnitts 16B der Innenflächen-Gummischicht 16 auf Grund der diametralen Vergrößerung des axialen Endabschnitts. Wie jedoch oben erwähnt wurde, wird die Wanddicke t₂ des Verpress-Abschnitts 16B bei 1,0 mm oder größer nach der diametralen Vergrößerung gewährleistet.
Mit anderen Worten, eine Wanddicke der Innenflächen-Gummischicht 16, speziell die Wanddicke t₁ des Hauptabschnitts 16A wird so bestimmt, dass die Wanddicke t₂ von dessen Verpress-Abschnitt 16B gleich oder größer als 1,0 mm ist, nachdem der axiale Endabschnitt bei einer vorgegebenen diametralen Vergrößerungsrate durch das Einsetzen des Spanndorns 32 diametral vergrößert ist.
Nachdem der axiale Endabschnitt durch das Einsetzen des Spanndorns 32 wie oben beschrieben diametral vergrößert ist, wird der nicht vulkanisierte Schlauchkörper 12-1 erwärmt und mit dem Spanndorn 32 darin vulkanisiert (5(C)).
Ferner wird, nachdem der Erwärmungs- und Vulkanisierungsprozess nach 5(C) abgeschlossen ist, der Spanndorn 32 entfernt, wobei der Verbindungsanschluss 14 auf dem Verpress-Abschnitt 12B des Schlauchkörpers 12, der diametral vergrößert ist, fest verpresst wird.
Dadurch erhält man den Schlauch 10 gemäß 1.
In der Innenflächen-Gummischicht 16 dieser Ausführungsform ist der Hauptabschnitt 16A so hergestellt, dass er eine Wanddicke t₁ hat, die erforderlich ist, um den Schlauch 10 mit günstiger Schwingungsdämpfungseigenschaft bereitzustellen, und die andererseits erforderlich ist, um den Schlauch 10 mit Impermeabilität gegenüber innerem Fluid oder Wasser-Impermeabilität bereitzustellen.
In 5 ist der Spanndorn 32 direkt im axialen Endabschnitt des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 durch Presspassung angeordnet und eingesetzt. Wenn es jedoch schwer ist, auf Grund des Widerstands der Verstärkungsschicht 18 den Spanndorn 32 darin durch Presspassung anzuordnen, kann der Spanndorn 32 mit einem Rohr oder Rohrkörper 36 versehen werden, während eine Bahn oder Fluidbahn (unter Druck stehende Fluidbahn) 38 so ausgebildet ist, dass sie gemäß 6 axial durch den Spanndorn 32 verläuft. Dann kann ein unter Druck stehendes Fluid durch einen Rohrkörper 36 und die Fluidbahn 38 in das Innere des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 eingeführt werden. Auf diese Weise kann der Spanndorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch Presspassung angeordnet und eingesetzt werden, während ein innerer Druck innerhalb des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 ausgeübt wird.
Es ist zum Beispiel relativ leicht, den Spanndorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 durch Presspassung anzuordnen, wenn der axiale Endabschnitt mit einer diametralen Vergrößerungsrate innerhalb von 10% diametral vergrößert ist. Die diametrale Vergrößerungsrate, die 10% übersteigt, macht es jedoch manchmal schwierig, den Spanndorn 32 in den nicht vulkanisierten Schlauchkörper 12-1 ohne spezielle Mittel durch Presspassung anzuordnen. In diesem Fall kann der Spanndorn 32 mit der Fluidbahn 38 verwendet werden. Des Weiteren kann der Spanndorn 32 darin eingesetzt werden, während der innere Druck innerhalb des nicht vulkanisierten Schlauchkörpers 12-1 durch die Fluidbahn 38 vom Rohrkörper 36 ausgeübt wird. Durch Ausüben eines inneren Drucks darin kann der Spanndorn 32 darin gleichmäßig oder gleichmäßiger eingesetzt werden.
Wie oben erwähnt wurde, ist in dem Schlauchkörper 12 dieser Ausführungsform der Verpress-Abschnitt 12B des Schlauchkörpers 12 so hergestellt, dass er einen größeren Durchmesser als der Hauptabschnitt 12A des Schlauchkörpers 12 in einem Zustand oder einer Form hat, bevor der Verbindungsanschluss 14 fest daran verpresst ist. So ermöglicht dies eine einfache Montage des Verbindungsanschlusses 14 an den Verpress-Abschnitt 12B, wobei das Einsatzrohr 22 des Verbindungsanschlusses 14 dem inneren Durchmesser des Hauptabschnitts 12A des Schlauchkörpers 12 entspricht. Dies kann eine Druckbeschädigung in einem Bereich des Verbindungsanschlusses 14 während der Fluidbeförderung einschränken und ein erforderliches Strömungsvolumen leicht gewährleisten.
Ferner ist in einer Verstärkungsschicht 18 der vorliegenden Erfindung ein Flechtwinkel, speziell ein Flechtwinkel des Verstärkungsgarns am Hauptabschnitt 12A, der als ein Hauptteil bei der Schwingungsdämpfung dient, innerhalb eines Bereiches von einem neutralen Winkel plus oder minus etwa 2° begrenzt. Dies kann die Verformung des Schlauches 10 in einer Längsrichtung und einer radialen Richtung bei hohem inneren Druck, der während der Fluidbeförderung ausgeübt wird, einschränken.
Andererseits ist der Flechtwinkel des Verstärkungsgarns am Verpress-Abschnitt 18B, einem axialen Endabschnitt in der Verstärkungsschicht 18, über 53° ausgeführt, wobei man damit günstige Verpress-Eigenschaft im Bereich des Verbindungsanschlusses 14 bzw. im Verbindungsanschluss 14 erhält, nachdem der Verbindungsanschluss 14 daran fest verpresst ist.
Des Weiteren kann gemäß dem Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches der vorliegenden Ausführungsform der oben erwähnten hoch druckbeständige, schwingungsdämpfende Schlauch 10 leicht hergestellt werden.
[Beispiel]
Es werden einige Beispiel- und Vergleichsbeispiel-Schläuche ausgebildet oder hergestellt, die gemäß Tabelle 1 einen unterschiedlichen Aufbau haben, wobei jeder der Schläuche hinsichtlich der Verpress-Eigenschaft eines Verpress-Abschnitts oder des Verpress-Bereichs (beim Verbindungsanschluss die Herausziehkraft, nämlich eine Kraft, die erforderlich ist, um einen Verbindungsanschluss herauszuziehen, und dem Berstdruck bei hoher Temperatur), der Änderung der Länge (oder Verlängerungsrate) bei ausgeübtem Druck und der Einsetzbarkeit des Spanndorns (nämlich der Verformbarkeit beim Einsetzen eines Spanndorns in einen axialen Endabschnitt eines Schlauchkörpers) gemessen und beurteilt wird.
Hier wird ein Verbindungsanschluss an einen Schlauchkörper bei einer Verpress-Rate von 35% fest verpresst.
In der Zeile "Anzahl der Garne" der Verstärkungsschicht von jedem der Beispiel- und Vergleichsbeispiel-Schläuche in Tabelle 1 bedeutet "3 parallele Garne × 48 Träger", dass 3 parallele Verstärkungsgarne von 1000 Denier (den) auf einer 48 Träger-Maschine geflochten werden.
In Tabelle 1 werden die Herausziehkraft des Verbindungsanschlusses bzw. der Berstdruck bei hoher Temperatur unter den folgenden Bedingungen gemessen.
[Herausziehkraft des Verbindungsanschlusses]
Der Verbindungsanschluss wird mit einer Geschwindigkeit oder Ziehgeschwindigkeit von 10 mm/min herausgezogen, wobei die Herausziehkraft gemessen wird, wenn der Verbindungsanschluss 14 aus dem Schlauchkörper herausgezogen ist.
[Berstdruck bei hoher Temperatur]
Jeder der Beispiel und Vergleichsbeispiel-Schläuche ist an einem Bad befestigt, das Öl bei 100°C enthält, und wird für 30 Minuten stehen gelassen. Dann wird ein Druck auf den Schlauch ausgeübt, der jeweils bei einer Druckerhöhung um 0,98 MPa 30 Sekunden lang gehalten wird, wobei ein Druck aufgezeichnet wird, wenn der Schlauch platzt.
Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Anmerkung:

*1) Flechtdichte: Verhältnis des Garnbereiches zum Außenflächenbereich der Innenflächen-Gummischicht. Flechtdichte = (Garnbreite × Anzahl der Garne/(2 × π × äußerer Durchmesser einer Innenflächen-Gummischicht × cos Flechtwinkel)) × 100
*2) Im Vergleichsbeispiel D hat die Verstärkungsschicht eine Flechtdichte über 100. Hier wird die Flechtdichte als 100 angegeben, da das Drahtelement (Verstärkungsgarn) ohne Zwischenraum angeordnet ist.
*3) Werte in Klammern kennzeichnen berechnete Werte.
*4) In der Zeile "Einsetzbarkeit des Spanndorns, wenn diametral vergrößert" kennzeichnet ein Zeichen "X", dass der Spanndorn nicht in einen Schlauchkörper oder nicht vulkanisierten Schlauchkörper eingesetzt werden kann, und der Schlauchkörper in einer longitudinalen Richtung platzt (ausknickt) (nicht akzeptabel), ein Zeichen "Δ" kennzeichnet, dass der Spanndorn eingesetzt werden kann, wenn auch straff, und beispielsweise der Schlauchkörper oder einer innere Fläche des Schlauchkörpers durch eine Aufspannvorrichtung oder den Spanndorn zerkratzt wird (akzeptabel) und ein Zeichen "0" kennzeichnet, dass der Spanndorn günstig in den Schlauchkörper eingesetzt werden kann (gut).

Wie anhand der in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zu sehen ist, weist das Vergleichsbeispiel B eine Verstärkungsschicht auf, in der ein Flechtwinkel eines Verstärkungsgarns an einem Hauptabschnitt eines Schlauchkörpers 45° beträgt, welcher sich unter dem unteren Grenzwert der vorliegenden Erfindung befindet, wobei ein Flechtwinkel des Verstärkungsgarns an dessen Verpress-Abschnitt 50° beträgt, welcher unter dem unteren Grenzwert der vorliegenden Erfindung von 53° liegt. Folglich übersteigt im Vergleichsbeispiel B ein Wert der Längenänderung bei ausgeübtem Druck einen Zielbereich, wobei die Verpress-Eigenschaften wie die Herausziehkraft des Verbindungsanschlusses und der Berstdruck bei hoher Temperatur ebenfalls minderwertig sind.
Das Vergleichsbeispiel C weist eine Verstärkungsschicht auf, in der ein Flechtwinkel eines Verstärkungsgarns am Verpress-Abschnitt eines Schlauchkörpers 55° beträgt, welcher die Anforderung der vorliegenden Erfindung erfüllt, wobei aber ein Flechtwinkel des Verstärkungsgarns an dessen Hauptabschnitt 50° beträgt, welcher unter dem unteren Grenzwert der vorliegenden Erfindung liegt. Folglich übersteigt im Vergleichsbeispiel C ein Wert der Längenänderung bei ausgeübtem Druck den Zielbereich.
Ferner weist das Vergleichsbeispiel D eine Verstärkungsschicht auf, in der ein Flechtwinkel eines Verstärkungsgarns an einem Hauptabschnitt eines Schlauchkörpers 60° beträgt, welcher über dem oberen Grenzwert der vorliegenden Erfindung liegt, wobei ein Flechtwinkel des Verstärkungsgarns an dessen Verpress-Abschnitt 65° beträgt, der so hoch ist, dass er über dem oberen Grenzwert der vorliegenden Erfindung liegt. Folglich ist im Vergleichsbeispiel D die Verpress-Eigenschaft gut, wobei aber ein Wert der Längenänderung bei ausgeübtem Druck den Zielbereich übersteigt. Des Weiteren kann der Spanndorn eingesetzt werden, wobei es aber schwierig ist, diametral zu vergrößern, was zu einer verminderten oder nicht akzeptablen Einsetzbarkeit des Spanndorns führt.
Im Gegensatz dazu weisen alle Beispiele 1, 2, 3 und 4 günstige Verpress-Eigenschaft, günstige Längenänderungsrate bei ausgeübtem Druck und günstige Einsetzbarkeit des Spanndorns auf.
Indessen wird das Vergleichsbeispiel A einer größeren diametralen Vergrößerungsrate im Vergleich zum Beispiel 4 unterzogen. Damit wird ein Flechtwinkel des Verstärkungsgarns am Verpress-Abschnitt des Vergleichsbeispiels A 64°, dementsprechend größer als 62°. So weist das Beispiel 4 günstige oder akzeptable Einsetzbarkeit des Spanndorns auf, während das Vergleichsbeispiel A minderwertige oder nicht akzeptable Einsetzbarkeit des Spanndorns aufweist.
Wie anhand der oben genannten Ergebnisse verständlich wird, ist der Flechtwinkel des Verstärkungsgarns am Verpress-Abschnitt vorzugsweise auf maximal 62° im Hinblick auf die Einsetzbarkeit des Spanndorns beschränkt. Mit anderen Worten, es wird verständlich, dass günstige (gute oder akzeptable) Einsetzbarkeit des Spanndorns durch Begrenzung eines Flechtwinkels auf maximal 62° gewährleistet werden kann.
Ferner wird es verständlich, wie anhand des Vergleichs der Ergebnisse der Beispiele 1, 3 mit denen der Beispiele 2, 4 deutlich wird, dass die Verpress-Eigenschaft (Herausziehkraft des Verbindungsanschlusses) verbessert ist, wenn die Verstärkungsschicht einen höheren Flechtwinkel des Verstärkungsgarns am Verpress-Abschnitt hat.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen oben beschrieben wurden, ist dies nur eine der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann im Umfang der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Konfigurationen und Moden aufgebaut und ausgeführt sein.

Claims

Hochdruckbeständiger, schwingungsdämpfender Schlauch mit: einem Schlauchkörper (12) mit einer Innenflächenschicht (16), einer Verstärkungsschicht (18), die auf einer Außenseite der Innenflächenschicht (16) durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln eines Verstärkungsdrahtteils ausgebildet ist, und einer Außenflächenschicht (20) als eine Deckschicht auf einer Außenseite der Verstärkungsschicht (18), wobei die Verstärkungsschicht (18) eine hohe Flecht- oder Wickeldichte des Verstärkungsdrahtteils von 50% oder mehr hat, wobei der Schlauchkörper (12) einen Verpress-Abschnitt (12B) auf einem axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers (12) und einen Hauptabschnitt (12A) anders als den Verpress-Abschnitt (12B) hat, einem Verbindungsanschluss (14), der am Verpress-Abschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) befestigt ist, wobei der Verbindungsanschluss (14) ein starres Einsatzrohr (22) und einen hülsenartigen Muffenanschluss (24) hat, wobei der Verbindungsanschluss (14) auf dem Verpress-Abschnitt (12B) durch festes Verpressen des Muffenanschlusses (24) auf dem Verpress-Abschnitt (12B) in einer Diametralkontraktionsrichtung fest verpresst ist, während das Einsatzrohr (22) in dem Verpress-Abschnitt (12B) eingesetzt ist und der Muffenanschluss (24) auf einer Außenfläche des Verpress-Abschnitts (12B) aufgepasst ist, einem Berstdruck des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches (10) von 5 MPa oder mehr, wobei der Verpress-Abschnitt (12B) des Schlauchkörpers (12) so hergestellt ist, dass er einen vergrößerten Durchmesser als der Hauptabschnitt (12A) des Schlauchkörpers (12) in einem Zustand hat, bevor der Verbindungsanschluss (14) an dem Verpress-Abschnitt (12B) fest verpresst ist, und wobei die Verstärkungsschicht (18) einen Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils in einem Bereich von 53° bis 57° an einer Stelle des Hauptabschnitts (12A) und in einem Bereich von über 53° bis 62° an einer Stelle des Verpress-Abschnitts (12B) mit einem vergrößerten Durchmesser hat.
Hochdruckbeständiger, schwingungsdämpfender Schlauch nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungsschicht (18) einen Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils in einem Bereich von über einem neutralen Winkel bis 62° an einer Stelle des Verpress-Abschnitts (12B) mit dem vergrößerten Durchmesser hat.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, mit: (a) einem Schritt zum Ausbilden eines Schlauchkörpers (12-1), der mit einer Innenflächen-Gummischicht (16) als der Innenflächenschicht, der Verstärkungsschicht (18), die durch Flechten oder spiralförmiges Wickeln des Verstärkungsdrahtteils bei einem Flecht- oder Wickelwinkel in einem Bereich von 53° bis 57° ausgebildet ist, und einer Außenflächen-Gummischicht (20) als der Außenflächenschicht laminiert ist, (b) einem Schritt zum diametralen Vergrößern eines axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers (12-1) durch Presspassung eines Spanndorns (32) darin, wobei dadurch der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils in der Verstärkungsschicht (18) in einem Bereich von über 53° bis 62° am axialen Endabschnitt erhöht wird, und (c) einem Schritt zum Erwärmen des Schlauchkörpers (12-1), während der axiale Endabschnitt des Schlauchkörpers (12-1) in einem diametral vergrößerten Zustand aufrechterhalten wird.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches nach Anspruch 3, wobei der Flecht- oder Wickelwinkel des Verstärkungsdrahtteils in der Verstärkungsschicht (18) in einem Bereich von über einem neutralen Winkel bis 62° am axialen Endabschnitt im Schritt von (b) erhöht ist.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Spanndorn (32) im axialen Endabschnitt des Schlauchkörpers (12-1) durch Presspassung angeordnet ist, in dem die Außenfläche des Hauptabschnitts durch ein Halteelement (34) gehalten und zurückgehalten wird, so dass der axiale Endabschnitt diametral vergrößert ist.
Verfahren zur Herstellung des hochdruckbeständigen, schwingungsdämpfenden Schlauches nach Anspruch 5, wobei der Spanndorn (32) innerhalb des axialen Endabschnitts des Schlauchkörpers (12-1) durch Presspassung angeordnet ist, während ein innerer Druck im Schlauchkörper (12-1) ausgeübt wird.