DE112007000621T5

DE112007000621T5 - Schlauchverbindung mit Klebstoff

Info

Publication number: DE112007000621T5
Application number: DE112007000621T
Authority: DE
Inventors: Stephen Waterford Lackey
Original assignee: Cooper Standard Automotive Inc
Current assignee: Cooper Standard Automotive Inc
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2009-02-12
Also published as: WO2007106807A2; WO2007106807A3; US20150084332A1; US20090174180A1; US9845903B2

Abstract

Schlauchverbindungsbaugruppe mit:
einem Anschlussstück,
einem auf dem Anschlussstück aufnehmbaren Schlauch, und
einem Klebstoff zum Verkleben des Schlauches und des Anschlussstücks miteinander.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf gekoppelte Schlauchbaugruppen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf klemmenlose Schlauchbaugruppen.
Schläuche sind weithin bekannt und kommen bei den verschiedensten Einsatzmöglichkeiten zur Anwendung. Beispielsweise werden Schläuche oft in Fahrzeugen zum Transport von Fahrzeugfluiden zwischen Bauteilen verwendet. Üblicherweise sind die Schläuche unter Bildung einer dicht verschlossenen Verbindungsstelle zwischen dem Schlauch und einem Bauteil mittels Metallanschlussstücken verbunden.
Ein mit solchen Verbindungen einhergehendes Problem besteht in der Aufrechterhaltung einer Abdichtung zwischen dem Schlauch und dem Metallanschlussstück über die voraussichtlichen Betriebstemperaturen, Fluidtemperaturen, Fluiddrücke und Biegungen des Schlauches. Bei einer typischen ist der Schlauch auf dem Anschlussstück angebracht und zur Abdichtung des Schlauches bezüglich des Anschlussstücks geklemmt. Oft wird ein Gleitmittel verwendet, damit sich der Schlauch leichter auf das Anschlussstück schieben lässt. Dies ist zwar wirksam für die Abdichtung, jedoch erhöhen Schwankungen in der Schlauchwandstärke, die Positionierung der Klemme, die Festigkeit der Klemme sowie das Gleitmittel die Kosten und die Komplexität der Verbindungsbaugruppe.
Bei einer weiteren üblichen Baugruppe wird anstelle einer Klemme ein Metallring verwendet. Der Metallring wird auf dem Anschlussstück fixiert und bildet zwischen dem Anschlussstück und dem Metallring einen ringförmigen Schlitz. Der Schlauch wird über das Anschlussstück in den ringförmigen Schlitz gesteckt. Üblicherweise lässt sich der Schlauch mit einem Gleitmittel leichter über das Anschlussstück schieben. Der Metallring wird dann gecrimpt, um den Schlauch gegenüber dem Anschlussstück abzudichten. Ähnlich wie bei der Klemme tragen Schwankungen in der Schlauchwandstärke, die Positionierung des Metallrings, die Festigkeit des Metallrings sowie das Gleitmittel zu den Kosten und der Komplexität der Verbindungsbaugruppe bei.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer vereinfachten Verbindung zur Abdichtung eines Schlauches und eines Anschlussstücks, bei der keine Klemmen oder Metallringe verwendet werden. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit diesem Bedarf und schafft verbesserte Möglichkeiten, während die Unzulänglichkeiten und Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine beispielhafte Schlauchverbindungsbaugruppe weist ein Anschlussstück, einen auf dem Anschlussstück aufnehmbaren Schlauch und einen Klebstoff zum Verkleben des Schlauches und des Anschlussstücks miteinander auf. Bei dem Klebstoff handelt es sich beispielsweise um einen mikroverkapselten Zweikomponenten-Epoxidklebstoff, der als Gleitmittel wirkt, wenn der Schlauch vor dem Aushärten auf dem Anschlussstück angebracht wird.
Ein beispielhaftes Reparaturverfahren für eine Schlauchverbindungsbaugruppe weist die Schritte auf, bei denen ein an einem Anschlussstück befestigter Schlauch entfernt wird, ein Gleitmittel/Klebstoff auf die Außenfläche des Anschlussstücks oder auf eine Innenfläche eines Ersatzschlauches aufgebracht wird und der Ersatzschlauch auf das Anschlussstück aufgeschoben und das Gleitmittel/der Klebstoff ausgehärtet wird. Bei der Entfernung des Schlauches wird der Schlauch eventuell aufgeschnitten, was eine Riefe auf der Außenfläche des Anschlussstücks bilden kann. Das Gleitmittel/der Klebstoff hat eine geeignete Viskosität, damit die Riefe wenigstens teilweise gefüllt wird, um dadurch eine leckfreie Schlauchverbindungsbaugruppe zu schaffen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ausgewählte Abschnitte eines beispielhaften fluidführenden Systems.
2 zeigt eine Querschnittansicht längs der Schnittlinie 2-2 durch die in 1 gezeigte Verbindung.
3 zeigt einen beispielhaften mikroverkapselten Klebstoff, der bei der in 1 gezeigten Verbindung verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In 1 sind ausgewählte Abschnitte eines fluidführenden Systems 10 veranschaulicht, wie etwa für ein Fahrzeug, ein Haus bzw. eine Wohnung oder einen anderen Verwendungszweck, bei dem ein Fluidtransport erforderlich ist. Bei diesem Beispiel weist das fluidführende System 10 einen Schlauch 12 und ein Anschlussstück 14 auf, das an einer Verbindungsstelle 16 am Schlauch 12 befestigt ist. Das Anschlussstück 14 kann aus Metall gebildet sein und steht mit einem Bauteil 18 des fluidführenden Systems 10 in Strömungsverbindung. Bei dem Bauteil 18 kann es sich um ein beliebiges aus einer Vielzahl bekannter Bauteile handeln, wie etwa ein Fahrzeuggetriebe, ein Kühler oder ein anderes bekanntes Bauteil. Das Anschlussstück 14 kann einstückig mit dem Bauteil 18 ausgeführt oder als Alternative über eine Leitung oder einen weiteren Schlauch an das Bauteil 18 angeschlossen sein.
Bei dem dargestellten Beispiel weist der Schlauch 12 eine Innenschicht 28 und eine Außenschicht 30 auf. Bei einem Beispiel besteht die Innenschicht 28 aus einem Gummimaterial wie etwa Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Gummi. Die Außenschicht 30 kann aus einem Gummimaterial oder einem Material einer anderen Art wie etwa einem Kunststoff bestehen. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Wandstärke des Schlauches 12 und die Materialien der Schichten 28, 30 so gewählt, dass der Schlauch 12 biegsam ist.
Bei dem dargestellten Beispiel passt der Schlauch 12 über eine Außenfläche 36 des Anschlussstücks 14. Ein Klebstoff 32 zwischen der Innenschicht 28 und der Außenschicht 36 des Anschlussstücks 14 verklebt den Schlauch 12 und das Anschlussstück 14 miteinander und dichtet die Verbindungsstelle 16 ab, um zu verhindern, dass Fluid durch die Verbindungsstelle 16 austritt.
Der Klebstoff 32 erfüllt verschiedene Funktionen in der Verbindungsstelle 16. Zum Beispiel wird während des Zusammenfügens der Verbindungsstelle 16 nicht ausgehärteter Klebstoff 32 auf eine Innenfläche 38 der Innenschicht 28 aufgetragen. Der Schlauch 12 wird dann über das Anschlussstück 14 geschoben. Vor dem Aushärten ist der Klebstoff 32 flüssig und wirkt als Gleitmittel, um die Gleitbewegung zwischen dem Schlauch 12 und dem Anschlussstück 14 zu erleichtern. Dies schafft den Vorteil, dass weniger Kraft erforderlich ist, um den Schlauch 12 über das Anschlussstück 14 zu schieben.
Wie in 2 zu erkennen ist, weisen der Schlauch 12 und das Anschlussstück 14 bei diesem Beispiel mehrere Fehlstellen 34 auf. Bei einem Beispiel handelt es sich bei den Fehlstellen 34 um Oberflächenkratzer, Mikrorisse, Riefen oder dergleichen. Die Fehlstellen 34 bilden möglicherweise einen Leckkanal (d. h. einen Hohlraum) durch die Verbindungsstelle 16. Bei dem dargestellten Beispiel weist der nicht ausgehärtete Klebstoff 32 eine geeignete Viskosität auf, damit der Klebstoff 32 in die Fehlstellen 34 fließen kann. Das Ausmaß, in dem der Klebstoff 32 die Fehlstellen 34 ausfüllt, hängt von der Größe der Fehlstellen und der Viskosität des Klebstoffs 32 ab. Im Laufe der Zeit härtet der Klebstoff 32 zu einem Feststoff aus und verklebt den Schlauch 12 mit dem Anschlussstück 14. Der ausgehärtete Klebstoff 32 in den Fehlstellen 34 verhindert, dass Fluid über die Fehlstellen 34 durch die Verbindungsstelle 16 austritt. Somit schafft die Verbindungsstelle 16 eine leckfreie Verbindung zwischen dem Schlauch 12 und dem Anschlussstück 14. Es ist ersichtlich, dass die Verwendung des Klebstoffs 32 den Vorteil bietet, dass der Schlauch 12 und das Anschlussstück 14 miteinander verbunden werden, ohne dass es notwendig ist, eine Klemme oder einen Metallring zu verwenden, was im Stand der Technik ein Nachteil ist.
Bei einigen Beispielen ist bei dem fluidführenden System 10 möglicherweise eine Reparatur erforderlich, bei der es nötig ist, den Schlauch 12 zu entfernen und auszutauschen. In dieser Hinsicht kann der Schlauch 12 der Länge nach aufgeschnitten und mit einer axialen Bewegung abgezogen werden. Dadurch bricht die Abdichtung zwischen dem Schlauch 12 und dem Anschlussstück 14. Durch das Zerschneiden des Schlauches 12 kann auf dem Anschlussstück 14 eine Fehlstelle 34 wie etwa eine Riefe entstehen. Wenn ein neuer Schlauch 12 auf dem Anschlussstück 14 angebracht wird, fließt der nicht ausgehärtete Klebstoff 32 in die Riefe, wie oben mit Bezug auf die Fehlstellen 34 erläutert, damit die Riefe nicht zur Bildung eines Leckpfades in der Verbindungsstelle 16 beiträgt.
In 3 ist ein beispielhafter Bereich des Klebstoffs 32 dargestellt, bei dem es sich um einen mikroverkapselten Klebstoff handelt. Der mikroverkapselte Klebstoff ist ein Zweikomponenten-Epoxidharz, bei dem eine der Komponenten 40 (z. B. ein Härter) in Mikrokapseln 42 enthalten ist, die in einer weiteren Komponente 44 (z. B. einem Harz) des Epoxidharzes suspendiert sind. Bei Ausübung von Druck auf den Klebstoff 32 brechen die Mikrokapseln 42 so auf, dass sich die beiden Komponenten 40, 44 vermischen und auszuhärten beginnen.
Wenn der mikroverkapselte Klebstoff anfangs auf die Innenfläche 38 der Innenschicht 28 des Schlauches 12 aufgetragen wird, sind die Mikrokapseln 42 im Klebstoff 32 im wesentlichen intakt, und der Klebstoff 32 behält ein geeignetes Fließvermögen bei, um die Fehlstellen 34 zu füllen. Dadurch, dass der Schlauch 12 über das Anschlussstück 14 geschoben wird, wird Druck auf den Klebstoff 32 ausgeübt, so dass die Mikrokapseln 42 aufbrechen und der Aushärtungsvorgang beginnt. Der Klebstoff 32 hat ein geeignetes Fließvermögen, um Fehlstellen 34 am Anschlussstück 14 und am Schlauch 12 zu füllen. Sobald das Aushärten beginnt, erhöht sich die Viskosität des Klebstoffs 32, bevor er sich schließlich durchgehärtet verfestigt. Somit bietet der mikroverkapselte Klebstoff 32 den Vorteil, dass er anfangs eine geeignete Viskosität bewahrt, um die Fehlstellen 34 zu füllen.
Wie zu erkennen ist, können auch andere Arten von Klebstoff zum Einsatz gelangen. Bei einem Beispiel wird ein vorgemischter Klebstoff 32 wie etwa ein vorgemischtes Zweikomponenten-Epoxidharz oder ein Acrylklebstoff (z. B. Cyanacrylat) verwendet. Diese Klebstoffe 32 verkleben das Anschlussstück 14 mit dem Schlauch und füllen zur Herstellung einer leckfreien Verbindung die Fehlstellen 34, wie oben beschrieben. Bei einem anderen Beispiel beginnt die Aushärtung (und die Erhöhung der Viskosität) von Klebstoffen 32 mit kurzen Aushärtezeiten eventuell, bevor sie auf den Schlauch 12 und das Anschlussstück 14 aufgetragen werden. Somit füllt der vorgemischte Klebstoff 32 die Fehlstellen 34 möglicherweise nicht so gut wie ein mikroverkapselter Klebstoff 32.
In den dargestellten Beispielen ist zwar eine Kombination von Merkmalen gezeigt, es brauchen jedoch nicht alle von ihnen kombiniert zu werden, um die Vorteile verschiedener Ausführungsformen dieser Offenbarung zu erzielen. Mit anderen Worten, ein gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung gestaltetes System weist nicht unbedingt sämtliche in einer der Figuren gezeigten Merkmale oder sämtliche in den Figuren schematisch gezeigten Abschnitte bzw. Bereiche auf. Darüber hinaus lassen sich ausgewählte Merkmale einer beispielhaften Ausführungsform mit ausgewählten Merkmalen anderer beispielhafter Ausführungsformen kombinieren.
Die vorhergehende Beschreibung ist von ihrer Art her nicht einschränkend, sondern beispielhaft. Dem Fachmann werden möglicherweise Abänderungen und Modifikationen der offenbarten Beispiele ersichtlich, die nicht zwangsläufig vom Wesen dieser Offenbarung abweichen. Der Rechtsschutzumfang, den diese Offenbarung genießt, kann nur durch Studieren der folgenden Patentansprüche ermittelt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Eine Schlauchverbindungsbaugruppe weist ein Anschlussstück, einen auf dem Anschlussstück aufnehmbaren Schlauch und einen Klebstoff zum Verkleben des Schlauches und des Anschlussstücks miteinander auf. Bei dem Klebstoff handelt es sich beispielsweise um einen mikroverkapselten Zweikomponenten-Epoxidklebstoff, der als Gleitmittel wirkt, wenn der Schlauch vor dem Aushärten auf dem Anschlussstück angebracht wird.

Claims

Schlauchverbindungsbaugruppe mit: einem Anschlussstück, einem auf dem Anschlussstück aufnehmbaren Schlauch, und einem Klebstoff zum Verkleben des Schlauches und des Anschlussstücks miteinander.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der wenigstens entweder der Schlauch oder das Anschlussstück eine Fehlstelle aufweist, die in einer Wandung des Schlauches oder des Anschlussstücks einen Hohlraum bildet, wobei der Klebstoff die Fehlstelle wenigstens teilweise füllt.
Baugruppe nach Anspruch 2, bei der die Fehlstelle eine Riefe umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Klebstoff einen mikroverkapselten Klebstoff umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Klebstoff Cyanacrylat umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Klebstoff eine erste Epoxidvorstufe und Mikrokapseln umfasst, die eine zweite Epoxidvorstufe enthalten, wobei die Mikrokapseln in der ersten Epoxidvorstufe suspendiert sind.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Schlauch mehrere Schichten umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 7, bei der wenigstens eine der mehreren Schichten Elastomer umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 7, bei der wenigstens eine der mehreren Schichten Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Elastomer umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 7, bei der wenigstens eine der mehreren Schichten Elastomer umfasst und eine weitere der mehreren Schichten Kunststoff umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der das Anschlussstück mit wenigstens einem Fahrzeuggetriebe oder einem Kühler in Strömungsverbindung steht.
Schlauchverbindungsbaugruppe, die, von innen nach außen, ein eine hindurchführende Rohrleitung bildendes Metallanschlussstück, eine Schicht aus mikroverkapseltem Klebstoff, eine mittels der Schicht aus mikroverkapseltem Klebstoff mit dem Metallanschlussstück verklebte Elastomerschlauchschicht und eine unmittelbar mit der Elastomerschlauchschicht verklebte Polymerschlauchschicht umfasst.
Schlauchverbindungsbaugruppe nach Anspruch 12, bei der die Schicht aus mikroverkapseltem Klebstoff ein Zweikomponenten-Epoxidharz umfasst, die Elastomerschlauchschicht Ethylen-Propylen-Dien-Monomer aufweist und die Polymerschlauchschicht Kunststoff aufweist.
Reparaturverfahren für eine Schlauchverbindungsbaugruppe, mit den folgenden Schritten: a) ein an einem Anschlussstück befestigter Schlauch wird entfernt; b) ein Gleitmittel/Klebstoff wird auf wenigstens die Außenfläche des Anschlussstücks oder eine Innenfläche eines Ersatzschlauches aufgebracht; und c) der Ersatzschlauch wird auf das Anschlussstück aufgeschoben, und das Gleitmittel/der Klebstoff wird ausgehärtet.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem in Schritt a) der Schlauch aufgeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem in Schritt a) eine Außenfläche des Anschlussstücks unter Bildung einer Riefe geritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem in Schritt b) die Riefe wenigstens teilweise mit dem Klebstoff/Gleitmittel gefüllt wird.