DE10140774A1

DE10140774A1 - Shaped hose for the cooling or heating circuit of an internal combustion engine comprises a knitted textile reinforcement made from high-strength polyethylene naphthalate yarn between layers of vulcanized rubber

Info

Publication number: DE10140774A1
Application number: DE2001140774
Authority: DE
Inventors: Melanie Graefen; Leopold Lederer; Lutz Wohlfarth
Original assignee: Metzeler Automotive Profiles GmbH; Metzeler Automotive Profile Systems GmbH
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: DE10140774B4

Abstract

Shaped hose for the cooling or heating circuit of an internal combustion engine comprises a knitted textile reinforcement (12) made from high-strength polyethylene naphthalate yarn between an inner layer (11) and outer layer (13) of vulcanized rubber.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formschlauch für den Kühl- oder Heizkreislauf eines Verbrennungsmotors, mit einer Innenlage aus einem vulkanisierbaren gummielastischen Material, einer hierauf aufgebrachten Verstärkungslage aus einem Textilgestrick und einer Außenlage aus einem vulkanisierbaren gummielastischen Material. The invention relates to a molded hose for the cooling or Heating circuit of an internal combustion engine, with an inner layer from one vulcanizable rubber-elastic material, one applied thereon Reinforcement layer made of a knitted textile and an outer layer made of one vulcanizable rubber-elastic material.

Derartige Formschläuche sind bekannt. Bei der Herstellung wird zunächst ein Schlauch mit Verstärkungslage hergestellt. Nachfolgend wird der extrudierte Schlauch auf einen Dorn aufgezogen, um die gewünschte Formgebung des Schlauches zu erzielen. Anschließend wird der Schlauch vulkanisiert. Such molded hoses are known. During the manufacturing process First a hose with a reinforcement layer is made. following the extruded tube is drawn onto a mandrel to the to achieve the desired shape of the hose. Then will the hose vulcanized.

Die in dem Formschlauch vorgesehene Verstärkungslage soll die Temperaturbeständigkeit insbesondere in dynamischer Hinsicht verbessern. Bekannt ist hierbei die Verwendung von Textilgestricken aus unterschiedlichen Garntypen. Für schwefelvernetzte EPDM-Mischungen werden beispielsweise Rayon-Garne eingesetzt. Für peroxidisch vernetzte Formschläuche Aramid und auch Polyester. Alle diese Garntypen haben verschiedene Vor- und Nachteile. So handelt es sich bei Rayon um ein Naturprodukt, welches durch Witterung, Mikrofungi, Hitze und chemische Substanzen beeinflußt wird. Darüber hinaus weist Rayon einen relativ hohen Schrumpf auf. Aramid-Garne sind für den Einsatz als gestrickte Textileinlage in Formschläuchen nicht für eine verbesserte Haftung präpariert. Polyester-Garne sind für schwefelvernetzte EPDM-Schlauchmischungen nicht empfehlenswert. The reinforcement layer provided in the molded hose is said to Improve temperature resistance especially in dynamic terms. The use of knitted fabrics is known here different types of yarn. For sulfur cross-linked EPDM mixtures rayon yarns are used, for example. For peroxidic cross-linked molded hoses aramid and also polyester. All of these types of yarn have different advantages and disadvantages. This is how rayon is a natural product that is weather, microfungi, heat and chemical substances is affected. In addition, Rayon points a relatively high shrinkage. Aramid yarns are for use as a knitted textile insert in molded tubes not for one prepared better adhesion. Polyester yarns are for sulfur cross-linked EPDM hose mixtures are not recommended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formschlauch vorzuschlagen, der sich durch eine verbesserte dynamische Temperaturstabilität und somit durch ein verbessertes Langzeitverhalten auszeichnet. The invention has for its object a molded hose propose who is improved by dynamic Temperature stability and thus characterized by improved long-term behavior.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Formschlauch der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß das Textilgestrick der Verstärkungslage aus einem hochfesten Polyethylennaphthalat(PEN)-Garn besteht. To solve this problem, the beginning of a molded hose mentioned kind suggested that the textile knitted fabric of Reinforcement layer made from a high-strength polyethylene naphthalate (PEN) yarn consists.

Das erfindungsgemäß eingesetzte PEN-Gestrick führt zu einer besseren dynamischen Temperaturstabilität des Formschlauches. Darüber hinaus zeichnet sich der Formschlauch durch eine hohe Festigkeit und geringen Schrumpf aus. Von Vorteil ist weiterhin, daß das verwendete PEN- Garn eine sehr gute Haftung zu dem für die Innen- und Außenlage verwendeten vulkanisierbaren gummielastischen Material aufweist. Des weiteren ist die Beständigkeit gegenüber Mischungsbestandteilen sehr hoch. The PEN knitted fabric used according to the invention leads to a better one dynamic temperature stability of the molded hose. Furthermore the molded hose is characterized by high strength and low shrinkage. Another advantage is that the PEN- Yarn very good adhesion to that for the inner and outer layer vulcanizable rubber-elastic material used. Of the resistance to components of the mixture is also very high high.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Advantageous developments of the invention can be seen in the Sub-claims emerge.

Vorteilhaft weist das PEN-Garn eine Fadenstärke (Titer) von 550 bis 2200 dtex auf. Hierbei variiert die Fadenstärke (Titer) mit dem Durchmesser des Formschlauches, der zwischen 6 bis 60 mm liegt. The PEN yarn advantageously has a thread size (titer) of 550 to 2200 dtex. The thread size (titer) varies with the Diameter of the molded hose, which is between 6 to 60 mm.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist das PEN-Garn einen Twist von 60 bis 120 t/m und/oder ein Modul von 16 bis 29 N/tex auf. In an advantageous embodiment, the PEN yarn has a twist of 60 up to 120 t / m and / or a module from 16 to 29 N / tex.

Um die dynamische Temperaturbeständigkeit zu erhöhen und insbesondere den Schrumpf möglichst gering zu halten, ist das PEN-Garn vorteilhaft vorzugsweise in einer Fadenstreckanlage wärmebehandelt. Hierdurch wird erreicht, daß ein Heißluftschrumpf bei 180°C/15 min. von 3.5 bis 0.8 erzielt wird. To increase the dynamic temperature resistance and In particular, keeping the shrinkage as low as possible is the PEN yarn advantageously heat-treated preferably in a thread drawing system. This ensures that a hot air shrink at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8 is achieved.

Um die Haftung des PEN-Garnes an dem gummielastischen Material zu verbessern, wird vorteilhaft eine Haftungsaktivierung des PEN-Garnes vorgesehen, wobei dieses insbesondere einer RFL-Behandlung unterzogen wird. To ensure that the PEN yarn adheres to the rubber-elastic material improve, an adhesion activation of the PEN yarn is advantageous provided, this in particular an RFL treatment is subjected.

Vorteilhaft weist das Textilgewebe 7 bis 12 Stiche pro Zoll auf, wobei vorzugsweise der Maschinenkopf einer Strickmaschine 8 bis 32 Nadeln aufweist. Durch diese Strickparameter wird eine gute Durchgangshaftung der Innen- und Außenlage des Formschlauches erzielt. The textile fabric advantageously has 7 to 12 stitches per inch, the machine head of a knitting machine preferably having 8 to 32 needles. These knitting parameters ensure good continuity of the inner and outer layers of the molded tube.

Als gummielastisches Material wird für die Innen- und Außenlage vorteilhaft ein EPDM verwendet. As a rubber-elastic material for the inner and outer layer advantageously uses an EPDM.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist. Hierbei zeigen: The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail in a schematic manner in the drawing is shown. Here show:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Formschlauches mit teilweise entfernter Außenlage beziehungsweise Verstärkungslage; Figure 1 is a side view of a molded hose according to the invention with a partially removed outer layer or reinforcing layer.

Fig. 2 den Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 shows the section along the line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den auf einen Dorn aufgezogenen Formschlauch gemäß Fig. 1. Fig. 3 shows a longitudinal section through the drawn onto a mandrel form hose of FIG. 1.

Fig. 1 zeigt einen Formschlauch 10, der als Kühlwasserschlauch bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt. Der konstruktive Aufbau des Formschlauches 10 ist sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2, die einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 zeigt, ersichtlich. Fig. 1 shows a molded hose 10 which is used as a cooling water hose in a motor vehicle. The structural design of the molded hose 10 can be seen both from FIG. 1 and from FIG. 2, which shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Der Formschlauch 10 weist eine Innenlage 11 aus EPDM auf, deren Innenseite eine das Kühlwasser führende Innenöffnung 14 begrenzt. Auf die Außenseite der Innenlage ist eine Verstärkungslage 12 aufgebracht, die aus einem Textilgestrick besteht. Die Verstärkungslage 12 ist von einer Außenlage 13 aus EPDM umgeben. The molded hose 10 has an inner layer 11 made of EPDM, the inside of which delimits an inner opening 14 which carries the cooling water. On the outside of the inner layer, a reinforcing layer 12 is applied, which consists of a knitted textile. The reinforcement layer 12 is surrounded by an outer layer 13 made of EPDM.

Das Textilgestrick der Verstärkungslage 12 besteht aus einem Polyethylennaphthalat(PEN)-Garn, das als Multifilamentfaser vorliegt. Das PEN-Garn weist abhängig von dem Durchmesser des Formschlauches 10 eine Fadenstärke (Titer) von 550 bis 2200 dtex auf. Weiterhin ist eine RFL-Behandlung (Resorcin-Formaldehyd-Latex) vorgesehen, um die Adhäsion mit dem für die Innenlage 11 und die Außenlage 13 verwendeten EPDM zu verbessern. Darüber hinaus ist das PEN-Garn der Verstärkungslage 12 wärmevorbehandelt, um einen Heißluftschrumpf bei 180°C/15 min. von 3.5 bis 0.8 zu erzielen. The knitted fabric of the reinforcing layer 12 consists of a polyethylene naphthalate (PEN) yarn, which is in the form of a multifilament fiber. Depending on the diameter of the molded tube 10, the PEN yarn has a thread size (titer) of 550 to 2200 dtex. Furthermore, an RFL treatment (resorcinol-formaldehyde latex) is provided in order to improve the adhesion with the EPDM used for the inner layer 11 and the outer layer 13 . In addition, the PEN yarn of the reinforcement layer 12 is heat treated to shrink hot air at 180 ° C / 15 min. to achieve from 3.5 to 0.8.

Das PEN-Garn wird zu einem Textilgestrick verarbeitet, das 7 bis 12 Stiche pro Zoll aufweist. Hierdurch wird eine gute Durchgangshaftung mit dem EPDM-Werkstoff der Innenlage 11 und der Außenlage 13 erzielt. The PEN yarn is made into a knitted textile that has 7 to 12 stitches per inch. As a result, good continuity with the EPDM material of the inner layer 11 and the outer layer 13 is achieved.

Zur Herstellung des Formschlauches 10 wird zunächst ein Extrudat hergestellt, bei dem die gestrickte Verstärkungslage 12 online gefertigt ist. Unter einer Online-Fertigung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, daß zunächst die Seele des Formschlauches extrudiert, sodann das Gestrick und abschließend die Decke hinzugefügt wird. Nachfolgend wird der extrudierte Schlauch auf einen die Formgebung bewirkenden Dorn 15 gezogen, wie in Fig. 3 zu erkennen ist. Anschließend wird eine Vulkanisation durchgeführt, um den fertigen Formschlauch 10 zu erhalten. To manufacture the molded tube 10 , an extrudate is first produced in which the knitted reinforcement layer 12 is manufactured online. Online production in the sense of the present invention means that first the core of the molded tube is extruded, then the knitted fabric and finally the blanket is added. The extruded tube is then drawn onto a mandrel 15 which brings about the shaping, as can be seen in FIG. 3. A vulcanization is then carried out in order to obtain the finished molded tube 10 .

Durch die Verwendung eines Textilgestrickes aus hochfestem PEN- Garn wird eine höhere dynamische Temperaturstabilität und damit ein sehr gutes Langzeitverhalten des Formschlauches 10 erreicht. Weiterhin zeichnet sich das PEN-Garn durch eine gute Haftung auf EPDM- Werkstoff aus. By using a knitted textile made of high-strength PEN yarn, a higher dynamic temperature stability and thus a very good long-term behavior of the molded tube 10 is achieved. Furthermore, the PEN yarn is characterized by good adhesion to EPDM material.

Claims

1. molded hose for the cooling or heating circuit of an internal combustion engine, with an inner layer ( 11 ) made of a vulcanizable rubber-elastic material, an applied reinforcing layer ( 12 ) made of a knitted textile and an outer layer ( 13 ) made of a vulcanizable rubber-elastic material, characterized in that the knitted textile of the reinforcement layer ( 12 ) consists of a high-strength polyethylene naphthalate (PEN) yarn.

2. molded hose according to claim 1, characterized in that the PEN yarn is a thread size (Titer) from 550 to 2200 dtex.

3. molded hose according to claim 1 or 2, characterized in that the PEN yarn has a twist of 60 up to 120 t / m and / or a module from 16 to 29 N / tex.

4. molded hose according to one of claims 1 to 3, characterized in that the PEN yarn is pretreated is to shrink hot air at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8 to achieve.

5. molded hose according to one of claims 1 to 4, characterized in that the PEN yarn for improvement of liability on the rubber elastic material Liability activation, in particular an RFL treatment, is subjected.

6. molded hose according to one of claims 1 to 5, characterized in that the textile knitted fabric has 7 to 12 stitches per inch, preferably 8 to 32 needles per machine head a knitting machine.

7. molded hose according to one of claims 1 to 6, characterized in that as a rubber-elastic material EPDM is used.