DE10140774B4

DE10140774B4 - molded hose

Info

Publication number: DE10140774B4
Application number: DE2001140774
Authority: DE
Inventors: Melanie Dr. Gräfen; Leopold Lederer; Lutz Dr. Wohlfarth
Original assignee: Metzeler Automotive Profiles GmbH; Volkswagen AG; Metzeler Automotive Profile Systems GmbH
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: DE10140774A1

Abstract

Formschlauch für den Kühl- oder Heizkreislauf eines Verbrennungsmotors mit einer Innenlage (11) aus einem vulkanisierbaren gummielastischen Material, einer hierauf aufgebrachten Verstärkungslage (12) aus einem Textilgestrick und einer Aussenlage (13) aus einem vulkanisierbaren gummielastischen Material, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgestrick der Verstärkungslage (12) aus einem hochfesten Polyethylennaphtalat (PEN-Garn) besteht, dass das PEN-Garn wärmevorbehandelt ist, um einen Heissluftschrumpf bei 180°C/15 min. von 3.5 bis 0.8 zu erzielen, und dass das Textilgestrick 7 bis 12 Stiche pro 2,54 cm aufweist.Shaped hose for the cooling or heating circuit of an internal combustion engine with an inner layer (11) made of a vulcanizable rubber-elastic material, a reinforcement layer (12) made of a knitted textile fabric and an outer layer (13) made of a vulcanizable rubber-elastic material, characterized in that the knitted textile fabric of the Reinforcement layer (12) made of a high-strength polyethylene naphthalate (PEN yarn) that the PEN yarn is heat-treated to shrink hot air at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8 and that the textile knitted fabric has 7 to 12 stitches per 2.54 cm.

Description

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

Derartige Formschläuche sind aus der DE 79 36 308 U1 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 from the DE 79 36 308 U1 known. During manufacture, a hose with a reinforcement layer is first produced. The extruded tube is then drawn onto a mandrel in order to achieve the desired shape of the tube. The hose is then 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 one provided in the molded hose reinforcing layer temperature resistance improve especially in dynamic terms. It is known here the use of knitted fabrics made from different types of yarn. For sulfur cross-linked For example, EPDM blends are used in rayon yarns. For peroxidic cross-linked molded hoses Aramid and also polyester. All of these types of yarn have different ones Advantages and disadvantages. So rayon is a natural product, which is caused by weather, microfungi, heat and chemical substances being affected. About that in addition, rayon has a relatively high shrinkage. Aramid yarns are for not use as a knitted textile insert in molded hoses for one prepared better adhesion. Polyester yarns are for sulfur cross-linked EPDM hose mixtures are not recommended.

Weiterhin ist es aus der US 3,616,832 bekannt, ein Polyethylennaphthalat (PEN)-Garn als Verstärkungslage bei Reifen zu verwenden. Einen entsprechenden Hinweis gibt auch die DE 692 13 474 T2 . Im Zusammenhang mit Schläuchen ist es aus der letztgenannten Druckschrift bekannt, diese mit einer Verstärkungslage zu versehen, die aus Polyethylenterephthalat (PET) besteht.Furthermore, it is from the US 3,616,832 known to use a polyethylene naphthalate (PEN) yarn as a reinforcing layer in tires. The DE 692 13 474 T2 , In connection with tubes, it is known from the last-mentioned document to provide them with a reinforcing layer which consists of polyethylene terephthalate (PET).

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 is based on the object propose a molded hose that is improved by an dynamic temperature stability and 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. Das PEN-Garn ist erfindungsgemäss wärmevorbehandelt, um einen Heissluftschrumpf bei 180°C/15 min. von 3,5 bis 0,8 zu erzielen, wobei das Textilgestrick 7 bis 12 Stiche pro 2,54 cm (1 Zoll) aufweist.To solve this problem, a molded hose of the type mentioned that the textile knitted fabric of the reinforcement layer consists of a high-strength polyethylene naphthalate (PEN) yarn. The PEN yarn is according to the invention heat-treated, around a hot air shrink at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8 too with 7 to 12 stitches per 2.54 cm (1st Inches).

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 better dynamic temperature stability of the molded hose. Furthermore the molded hose is characterized by high strength and low Shrink out. Another advantage is that the PEN yarn used is a very good liability for that the inner and outer layers used vulcanizable rubber elastic Has material. Furthermore, the resistance to components of the mixture very high.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 6 hervor.Advantageous further developments of Invention go from the claims 2 to 6.

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 one denier (Titer) from 550 to 2200 dtex. Here the thread thickness (titer) varies with the diameter of the molded hose, which is between 6 to 60 mm lies.

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 to 120 t / m and / or a modulus of 16 to 29 N / tex.

Um die dynamische Temperaturbeständigkeit zu erhöhen und insbesondere den Schrumpf möglichst gering zu halten, ist das PEN-Garn vorteilhafterweise in einer Fadenstreckanlage wärmebehandelt. Hierdurch wird erreicht, dass ein Heissluftschrumpf bei 180°C/15 min. von 3.5 bis 0.8 erzielt wird.To the dynamic temperature resistance to increase and especially shrinkage if possible To keep it low, the PEN yarn is advantageously used in a thread drawing system heat treated. This ensures that hot air shrinkage 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 the liability of the PEN yarn to improve the rubber-elastic material is advantageous Liability activation of the PEN yarn is provided, this in particular undergoes RFL treatment.

Vorteilhaft weist das Textilgewebe 7 bis 12 Stiche pro 2,54 cm (1 Zoll) auf, wobei 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 2.54 cm (1 inch) on, with the machine head a knitting machine has 8 to 32 needles. Through these knitting parameters is a good continuity of the inner and outer layer of the molded hose achieved.

Als gummielastisches Material wird für die Innen- und Aussenlage vorteilhaft ein EPDM verwendet.As a rubber-elastic material for the An EPDM is advantageously used for the inner and outer layer.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist. Hierbei zeigen:The invention is explained below of an embodiment explained in more detail that is shown schematically in the drawing. in this connection demonstrate:

1 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Formschlauches mit teilweise entfernter Aussenlage beziehungsweise Verstärkungslage; 1 a side view of the molded hose according to the invention with a partially removed outer layer or reinforcing layer;

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

3 einen Längsschnitt durch den auf einen Dorn aufgezogenen Formschlauch gemäss 1. 3 a longitudinal section through the molded tube drawn onto a mandrel according to 1 ,

1 zeigt einen Formschlauch 10, der als Kühlwasserschlauch bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt. Der konstruktive Aufbau des Formschlauches 10 ist sowohl aus 1 als auch aus 2, die einen Schnitt längs der Linie II-II in 1 zeigt, ersichtlich. 1 shows a molded hose 10 that as a cooling water hose in a motor vehicle to Commitment comes. The construction of the molded hose 10 is both out 1 as well 2 which have a section along the line II-II in 1 shows, evident.

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 has an internal opening that carries the cooling water 14 limited. There is a reinforcement layer on the outside of the inner layer 12 applied, which consists of a knitted textile. The reinforcement layer 12 is from an outside location 13 surrounded by 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 textile knitted fabric of the reinforcement layer 12 consists of a polyethylene naphthalate (PEN) yarn, which is available as a multifilament fiber. The PEN yarn depends on the diameter of the molded tube 10 a thread size (titer) of 550 to 2200 dtex. An RFL treatment (resorcinol-formaldehyde latex) is also provided to ensure the adhesion with that for the inner layer 11 and the outside location 13 used to improve EPDM. In addition, the PEN yarn is the reinforcement layer 12 heat treated to shrink hot air at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8.

Das PEN-Garn wird zu einem Textilgestrick verarbeitet, das 7 bis 12 Stiche pro 2,54 cm (1 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 fabric that has 7 to 12 stitches per 2.54 cm (1 inch). This ensures good continuity with the EPDM material of the inner layer 11 and the outside location 13 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 3 zu erkennen ist. Anschließend wird eine Vulkanisation durchgeführt, um den fertigen Formschlauch 10 zu erhalten.For the production of the molded hose 10 an extrudate is first produced in which the knitted reinforcement layer 12 is made 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 placed on a mandrel which brings about the shaping 15 drawn as in 3 can be seen. A vulcanization is then carried out around the finished molded hose 10 to obtain.

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 hose 10 reached. Furthermore, the PEN yarn is characterized by good adhesion to EPDM material.

Claims

Shaped hose for the cooling or heating circuit of an internal combustion engine with an inner layer ( 11 ) made of a vulcanizable rubber-elastic material, a reinforcement layer applied thereon ( 12 ) from a knitted textile and an outer layer ( 13 ) made of a vulcanizable rubber-elastic material, characterized in that the knitted textile of the reinforcing layer ( 12 ) consists of a high-strength polyethylene naphthalate (PEN yarn), that the PEN yarn is heat-treated to shrink hot air at 180 ° C / 15 min. from 3.5 to 0.8 and that the textile knitted fabric has 7 to 12 stitches per 2.54 cm.

Shaped hose according to claim 1, characterized in that the PEN yarn has a thread size (titer) from 550 to 2200 dtex.

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

Shaped hose according to one of claims 1 to 3, characterized in that the PEN yarn to improve adhesion to the rubber elastic Liability activation material, in particular RFL treatment, is subjected.

Shaped hose according to one of claims 1 to 4, characterized in that the textile knit 7 to 12 stitches per 2.54 cm at 8 to 32 Has needles per machine head of a knitting machine.

Shaped hose according to one of claims 1 to 5, characterized in that an EPDM is used as the rubber-elastic material.