DE19508412A1 - Kunststoffrohr mit variierenden Schichtdicken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffrohr, welches aus einer oder mehreren Schichten besteht, bei dem die einzelnen Schichtstärken und/oder die Gesamtschichtstärke variieren.

Es ist bekannt, für verschiedene Anwendungen im Automobilbau Kunststoffrohre einzusetzen. So gehören z. B. Rohre aus Polyamid als Kraftstoff-, Vakuum- und Pneumatiksteuerleitungen zum Stand der Technik. Aufgrund der steigenden Umweltschutzanforderungen werden in neuster Zeit immer öfter Mehrschichtrohre insbesondere für Kraftstoffleitungen verwendet.

Diese bekannten Kunststoffleitungen haben jedoch den Nachteil, daß sie immer einen Kompromiß auf der Suche nach einer optimalen Lösung bezüglich aller Anforderungen wie z. B. Flexibilität, Permeation, Flammverhalten, Schlagzähigkeit sowie Druckfestigkeit darstellen.

Hauptgrund hierfür ist, daß die Rohre in einem kontinuierlichen unvariablen Extrusionsprozeß hergestellt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Kunststoffrohre, insbesondere für die Anwendungen im Automobilbau herzustellen, welche ein optimales anwendungsspezifisches Eigenschaftsprofil hinsichtlich ihrer Endverwendung aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

Durch die definiert variierenden Schichtstärken besonders bei Mehrschichtrohr werden alle Anforderungen, die partielle Bereiche der Fertigleitung betreffen, erfüllt.

Hierdurch ergeben sich u. a. folgende Möglichkeiten:

• - Teilbereiche können mit höherer Temperaturbeständigkeit ausgeführt sein z. B. in der Nähe von strahlungswärmeintensiven Bauteilen.
• - Teilbereiche können mit höherer Flammbeständigkeit ausgeführt sein z. B. in der Nähe von Auspuffanlagen und Elektroaggregaten.
• - Teilbereiche können mit höherer Flexibilität ausgeführt sein, d. h. geringere Shorehärten aufweisen z. B. in Bereichen, in denen die Leitungen gebogen werden oder bei Leitungen, bei denen hohe Vibrations- oder Geräuschdämmung gefordert werden.
• - Teilbereiche können eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Chemikalien aufweisen z. B. in der Nähe von Bremsflüssigkeitsbehältern sowie Öl- und Kühlwassereinfüllung. Bei Mehrschichtrohren, bei denen Schichten aus Materialien bestehen, die gegen bestimmte Medien unbeständig sind, können diese Schichten an den Leitungsenden entfallen.
• - Leitungsenden von Rohren, die in ihrem weiteren Verlauf mehrschichtig sind, können einschichtig ausgeführt sein, um so optimale Dichtheitseigenschaften zu erreichen. Die Notwendigkeit von Haftvermittlungsschichten entfällt.

Die Herstellung dieser erfindungsgemäßen Kunststoffrohre findet auf Mehrschichtextrusions­ anlagen statt, bei denen ein diskontinuierlicher Ausstoß der einzelnen Extruder möglich ist. Dazu werden vorzugsweise Schneckendrehzahl und/oder Drehzahl von Schmelzpumpen geregelt.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung ist die Möglichkeit Kunststoffrohre mit differie­ renden Innendurchmessern herzustellen. Hierdurch können Forderung wie z. B. Drosselverhalten oder drosselfreie Einbindungen an Fertigleitung erfüllt werden. Hierbei werden Extrusions­ anlagen verwendet, bei denen Schneckendrehzahl und/oder Schmelzpumpendrehzahl und/oder Geschwindigkeit von Abzugsvorrichtungen unabhängig voneinander regelbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Die Schnittdarstellung der Rohrwandung eines Dreischichtrohres mit variierenden Schichtstärken von Innen- und Außenschicht.

Fig. 2 Die Schnittdarstellung der Rohrwandung eines Dreischichtrohres mit variierenden Schichtstärken von Innen- , Mittel- und Außenschicht, wobei Innen- und Mittelschichtstärken partiell 0 betragen.

Fig. 3 Die Schnittdarstellung eines Einschichtrohres mit konstantem Außendurchmesser und variierendem Innendurchmesser.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Rohrwandung eines Dreischichtrohres (1), bestehend aus Außenschicht (2), Mittelschicht (3) und Innenschicht (4), dargestellt. In Längsrichtung des Rohres (1) variieren die Schichtdicken der Außenschicht (2) und der Innenschicht (4), wobei die Mittelschicht (3) eine konstante Stärke aufweist. Im Bereich (5) zeigen Außenschicht (2) und Innenschicht (4) annähernd gleiche Schichtdicken, während im weiteren Verlauf des Rohres (1) im Bereich (6) sich die Schichtdicke der Außenschicht (2) verringert und dementsprechend korrespondierend sich die Schichtdicke der Innenschicht (4) vergrößert. Im Bereich (7) ist eine gegenläufige Schichtdickenveränderung dargestellt. Hier verringert sich die Schichtdicke der Innenschicht (4) bei gleichzeitiger Erhöhung der Schichtdicke der Außenschicht (2).

Erfindungsgemäß sollen die Übergänge zwischen den Bereichen (5) und (6) sowie zwischen den Bereichen (6) und (7) minimal sein.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Rohrwandung eines Dreischichtrohres (1), bestehend aus Außenschicht (2), Mittelschicht (3) und Innenschicht (4) dargestellt, wobei hier die Schicht­ stärken aller drei Schichten (2), (3) und (4) variieren. Im Bereich (5) weisen Außenschicht (2) und Innenschicht (4) wieder annähernd gleiche Schichtdicken auf. Im Bereich (8) ist die Schichtdicke der Mittelschicht (3) so erhöht worden, daß diese Mittelschicht (3) die Außenkontur des Rohres (1) darstellt, mit der Folge, daß die Schichtdicke der Außenschicht (2) in diesem Bereich (8) null beträgt. Im weiteren Verlauf des Rohres (1) verringert sich die Schichtstärke der Mittelschicht (3) kontinuierlich oder stufenweise, bis sie im Bereich (9) null beträgt, während sich die Schichtdicke der Außenschicht (2) korrespondierend mit der Verringerung der Schichtdicke der Mittelschicht (3), vergrößert.

Im Bereich (10) hat sich die Schichtdicke der Innenschicht (4) ebenfalls gegen null bewegt, so daß hier die Rohrwandung des Rohres (1) ausschließlich aus der ursprünglichen Außen­ schicht (2) besteht, deren Schichtdicke nun einen Wert entsprechend der ursprünglichen Schichtdicke von Außenschicht (2), Mittelschicht (3) sowie Innenschicht (4) aufweist. Wiederum sollen erfindungsmäßig die Übergänge zwischen den Bereichen (9) und (10) minimal ausgelegt sein.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Rohr (11) dargestellt, wobei das Rohr (11) einen konstanten Außendurchmesser sowie variierende Innendurchmesser aufweist. Die Hauptabmessung des Rohres (11) werden im Bereich (13) gezeigt, während im weiteren Verlauf des Rohres (11) im Bereich (14) der Innendurchmesser wesentlich verjüngt wird.

Bereich (15) zeigt eine gegenläufige Entwicklung, so daß der Innendurchmesser gegenüber den Hauptabmessungen nun deutlich vergrößert wurde.

Claims (8)

1. Kunststoffrohr, insbesondere für Anwendungen im Automobilbau, bestehend aus einer oder mehreren Schichten dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke des Rohres und/oder bei Mehrschichtrohren die Stärken von einzelnen Schichten in axialer Richtung auf vorgegebener Weise variieren und daß das Kunststoffrohr in seinem Leitungsverlauf unterschiedliche Anzahl von Schichten aufweist.

2. Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Rohres auf der gesamten Länge konstant gehalten wird und der Innendurchmesser des Rohres in axialer Richtung eine maximale Vergrößerung von 25% und eine maximale Verjüngung von 80%, bezogen auf die Nennweite, aufweist.

3. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärken der einzelnen Schichten in einem Bereich von 0 bis 0,8 mm liegen.

4. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptabmessungen da, di und s des Rohres sowie deren Toleranzen der DIN 73 378 entsprechen.

5. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schichten maximal 5 beträgt.

6. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten aus den Materialien PA 11, PA 12, PA 6, POM, PMMA, PE, PP, PFA, ETFE oder PVDF sowie deren Copolymeren bestehen.

7. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr teilweise oder komplett als Wellrohr ausgeführt ist.

8. Kunststoffrohr nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr als Mehrkammerrohr ausgeführt ist.