DE102005000966A1 - Deformable object e.g. electrical conductor, fixing method for e.g. motor vehicle`s air conditioning system, involves section wise or complete re-shrinking object with thermal shrinkage hose and deflecting object re-shrinkable with hose - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dreidimensionalen Raumformfixierung von verformbaren Objekten.The The invention relates to a method for three-dimensional spatial shape fixation of deformable objects.
Einbauteile in Fahrzeugen, wie beispielsweise Schlauchbögen aus Kautschuk/Gummi mit und ohne Gewebearmierung, sog. Gummikrümmer, Kabelbäume, elektrische Leitungen und Rohrleitungssysteme für Medien, wie sie u. a. an Klimaanlagen in Fahrzeugen verbaut sind, werden je nach Einbausituation in Fahrzeugen – zumindest abschnittsweise – in einer bestimmten Raumform fixiert.fixtures in vehicles such as rubber / rubber hose bends and without Gewebearmierung, so-called. Gummikrümmer, wiring harnesses, electrical Cables and piping systems for media, as they u. a. at Air conditioning systems are installed in vehicles, depending on the installation situation in vehicles - at least in sections - in fixed in a certain spatial form.
Da sie im alltäglichen Betrieb unterschiedlichen Einflüssen, wie wechselnden Temperaturen, Witterungsbedingungen oder mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, werden sie häufig auch geschützt.There she in the everyday Operation of different influences, such as changing temperatures, weather conditions or mechanical Frequently exposed to stress, they are often protected.
Aus dem Stand der Technik ist zum Schutz der Einbauteile eine Ummantelung mit wärmeschrumpfbaren Schutzschläuchen aus elektronenstrahlvernetztem Polyethylen oder Polyvinylchlorid oder Polyesterelastomeren oder Polyamid oder einem Gewebe aus vernetzten Polyethylenterephthalat- und Polyethylenfäden bekannt.Out The state of the art is a sheathing to protect the built-in parts with heat shrinkable protective hoses made of electron beam crosslinked polyethylene or polyvinyl chloride or polyester elastomers or polyamide or a network of crosslinked Polyethylene terephthalate and polyethylene threads known.
Diese
wärmeschrumpfbaren
Schutzschläuche
zum Schutz von Einbauteilen und/oder Medienleitungen werden beispielsweise
in den Schriften
Die bekannten wärmeschrumpfbaren Schutzschläuche haben den Nachteil, dass sie nicht geeignet sind, eine Raumform eines verformten Objektes zu fixieren.The known heat-shrinkable protective hoses have the disadvantage that they are not suitable, a spatial form to fix a deformed object.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, ein Verfahren zur dreidimensionalen Raumformfixierung von verformbaren Objekten durch Umschrumpfen mit einem geeigneten wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch, gefolgt von einem Formgebungsvorgang, anzugeben.Here uses the invention, which has set itself the task, a Method for three-dimensional spatial shape fixation of deformable Shrink objects with a suitable heat-shrinkable Protective hose followed by a molding operation.
Die Lösung der Aufgabe gelingt, indem ein Verfahren für die Raumformfixierung von verformbaren Objekten durch das Umschrumpfen mit einem geeigneten wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch und einem Formvorgang gemäß Anspruch 1 angegeben wird.The solution The task succeeds by providing a method for the spatial form fixation of deformable objects by shrinking with a suitable heat shrinkable Protective tube and a molding process according to claim 1 is given.
Bevorzugte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und Nebenansprüchen.preferred embodiments or developments of the invention can be found in the subclaims and Besides claims.
Das Verfahren zur Raumformfixierung von verformbaren Objekten beruht auf dem Einsatz eines geeigneten wärmeschrumpfbaren Schutzschlauches, der bedingt durch die Zusammensetzung des Schlauchmaterials über spezifische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur verfügt.The Method for fixing the spatial shape of deformable objects is based on the use of a suitable heat-shrinkable protective tube, due to the composition of the tubing over specific Properties in dependence from the temperature.
Als
geeigneter wärmeschrumpfbarer
Schutzschlauch hat sich der in der Schrift
Dieser weist eine verbesserte Abrieb-, Chemikalien- und Wärmeformbeständigkeit bei höheren Temperaturen auf.This has improved abrasion, chemical and heat resistance at higher Temperatures up.
Die Zusammensetzung dieses Schutzschlauches basiert auf einer Mischung einer Abriebkomponente und einer Weich- und/oder Rückschrumpfkomponente und einer Additivkomponente.The Composition of this protective tube is based on a mixture an attrition component and a plasticizer and / or shrinkage component and an additive component.
Damit das umschrumpfte verformbare Objekt, beispielsweise eine Medienleitung in einem Fahrzeug, in einer bestimmten, durch die Anwendung und Einbausituation vorgegebenen Raumform fixiert werden kann, ist es notwendig, dass die erfindungsgemäße Materialzusammensetzung für den Schutzschlauch gewisse Voraussetzungen erfüllt.In order to the shrunken deformable object, such as a media line in a vehicle, in a particular, by the application and Installation situation predetermined spatial form can be fixed, it is necessary that the material composition of the invention for the Protective tube fulfilled certain conditions.
Wesentliche Eigenschaft sind hierbei die Härte des Schlauchmaterials.basics Property here are the hardness of the tubing.
Die Härte des Schlauchmaterials und daraus abgeleitet die Steifigkeit des Schlauches sind temperaturabhängige Eigenschaften.The Hardness of Hose material and derived therefrom the stiffness of the hose are temperature dependent Properties.
Dies äußerst sich in einem Übergang der Shore-Härte des Schlauchmaterials, die im Temperaturintervall von 50 bis 80 °C einen Wert von 50 bis 70 Shore D aufweist, auf 70 bis 90 Shore A bei 120 °C.This is extremely in a transition the shore hardness of the tubing, in the temperature interval of 50 to 80 ° C a value from 50 to 70 Shore D, to 70 to 90 Shore A at 120 ° C.
Dies ist abhängig von der Materialzusammensetzung, aus der der Schlauch hergestellt ist.This depends on from the material composition from which the hose is made is.
Weiterhin ist der wärmeschrumpfbare Schutzschlauch vorteilhaft einsetzbar, da die Zusammensetzung des Schlauchmaterials so gewählt ist, dass diese über eine hohe Medienbeständigkeit, eine Temperaturbeständigkeit von –40 bis +150 °C und eine Beständigkeit bei Dauergebrauchstemperaturen bis 150 °C verfügt.Farther is the heat-shrinkable Protective tube advantageously used, since the composition of Tubing selected is that over this high media resistance, a temperature resistance from -40 up to +150 ° C and a consistency at continuous service temperatures up to 150 ° C.
Erfindungsgemäß gliedert sich das Verfahren zur Raumformfixierung von verformbaren Objekten in folgende Schritte, die nacheinander ablaufen:
- (1) Abschnittsweises oder vollständiges Umschrumpfen eines verformbaren Objekts mit einem wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch;
- (2) Auslenkung des umschrumpften Objekts, das eine Temperatur von größer 50 °C aufweist;
- (3) Fixierung der Auslenkung des umschrumpften Objekts;
- (4) Abkühlung des ausgelenkten umschrumpften Objekts auf eine Temperatur, bei der die Shore-Härte des Schutzschlauches im Bereich von 50 bis 70 D liegt;
- (5) Entfernen der Fixierung.
- (1) section or full shrinkage of a deformable object with a heat-shrinkable protective tube;
- (2) deflection of the shrunk object having a temperature greater than 50 ° C;
- (3) fixing the deflection of the shrunken object;
- (4) cooling the deflected shrunk object to a temperature at which the Shore hardness of the protective tube is in the range of 50 to 70 D;
- (5) Remove the fixation.
Als verformbare Objekte werden hier solche betrachtet, welche mit relativ kleinen Kräften verformt werden können.When deformable objects are considered here, which with relative small forces can be deformed.
Verformbare Objekte bieten Kräften, die auf sie einwirken, im allgemeinen wenig Widerstand entgegen. Oftmals nehmen verformbare Objekte auf Grund einer gewissen Elastizität nach Beendigung einer Krafteinwirkung wieder ihre ursprüngliche Form an.deformable Objects offer powers which act on them, in general, little resistance. Often deformable objects take on due to a certain elasticity after completion a force again their original form.
Beispiele hierfür sind Gummischläuche, die vielfältig Einsatz finden.Examples therefor are rubber hoses, the diverse Find employment.
Der aufgeweitete Schutzschlauch, welcher ein verformbares Objekt, beispielsweise eine verformbare Leitung, die aus Gummi bestehen kann, vollständig oder abschnittweise umhüllt, wird thermisch auf die Leitung aufgeschrumpft.Of the expanded protective tube, which is a deformable object, for example a deformable conduit, which may consist of rubber, complete or wrapped in sections, is thermally shrunk onto the pipe.
Während des thermischen Aufschrumpfens befindet sich der Verbund aus wärmeschrumpfbarem Schutzschlauch und verformbarer Leitung wahlweise in einer ausgelenkten Fixierung oder ist längsgerichtet.During the thermal shrinking is the composite of heat-shrinkable protective tube and deformable cable optionally in a deflected fixation or is longitudinal.
Nach dem thermischen Aufschrumpfen wird der Verbund, bestehend aus Schutzschlauch und verformbarer Leitung, in eine Form eingelegt und durch Abkühlen räumlich in seiner für die spätere Anwendung erforderlichen Auslenkung fixiert.To the thermal shrinking is the composite, consisting of protective tube and deformable pipe, inserted into a mold and cooled by spatially in his for the later one Application required deflection fixed.
Beim Verformen des Mehrschichtsystems aus verformbarer Leitung und Schutzschlauch ist eine Faltenbildung des Schutzschlauches in engen Radien zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Schutzschlauch im warmen Zustand über eine ausreichende Flexibilität verfügt, was dadurch gegeben ist, dass der wärmeschrumpfbare Schutzschlauch im warmen Zustand, d.h. bei 120 °C, eine Shorehärte zwischen 70 und 90 A aufweist.At the Deformation of the multilayer system of deformable cable and protective hose To avoid wrinkling of the protective tube in tight radii. This is achieved by the fact that the protective tube in a warm state over a sufficient flexibility features, which is due to the fact that the heat-shrinkable protective tube in the warm state, i. at 120 ° C, a shore hardness between 70 and 90 A has.
Das mit einem wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch umschrumpfte verformbare Objekt wird im warmen Zustand in die gewünschte Form gebracht. Hierbei ist eine Temperatur des umschrumpften verformbaren Objekts von mindestens 50 °C notwendig. Es können je nach Art, Aufbau, Zusammensetzung und Formgebung aber auch höhere Temperaturen als 50 °C notwendig sein.The with a heat-shrinkable Protective tube shrunk deformable object is in the warm state in the desired Brought form. Here is a temperature of the shrunken deformable object of at least 50 ° C necessary. It can depending on the type, structure, composition and shape but also higher temperatures than 50 ° C to be necessary.
Zur Formgebung lassen sich vorteilhaft Negativformen verwenden, die die dem Objekt aufzubringende Form als Negativkontur aufweisen und an die das Objekt in Anlage zu bringen ist, wobei dies beispielsweise Formen sein können, in die das Objekt einzulegen ist, oder solche, um die das Objekt geeignet anzuordnen ist.to Forming can be used advantageously negative forms, the have the form to be applied to the object as a negative contour and to which the object is to be brought in, this being, for example, forms could be, into which the object is to be inserted, or those around which the object is to be inserted to arrange suitable.
Andere Möglichkeiten bestehen darin, die Form des Objekts durch Klammeren und/oder Spannelemente und/oder andere Fixierungen zu halten und so die Formgebung zu bewerkstelligen.Other options consist in the shape of the object by clamping and / or clamping elements and / or to hold other fixings and so to accomplish the shaping.
Auch sind Formen denkbar, in denen das verformte Objekt durch Vakuum in einer festgelegten Kontur gehalten wird.Also are conceivable forms in which the deformed object by vacuum held in a fixed contour.
Es kann aber auch nach einer grundsätzlich anderen Technik Kraft auf das verformte umschrumpfte Objekt aufgebracht werden, wobei diese solange einwirkt, bis die so erzeugte Form des Objekts erhalten bleibt.It But it can also be after a principle other technique force applied to the deformed shrunken object be, where this acts until the generated form of the Object is preserved.
Erst wenn die Abkühlung des ausgelenkten umschrumpften Objekts auf eine Temperatur, bei der die Shore-Härte des Schutzschlauches im Bereich von 50 bis 70 D liegt, stattgefunden hat, was in etwa der Raumtemperatur entspricht, kann die Fixierung entfernt werden.First when the cooling off of the deflected shrunk object to a temperature at the Shore hardness of the protective tube in the range of 50 to 70 D, took place has, which roughly corresponds to the room temperature, can fixation be removed.
Dazu wird das verformte Objekt aus der Negativform entnommen, bzw. die Vorrichtungen zur Formfixierung werden entfernt.To the deformed object is removed from the negative mold, or the Form fixing devices are removed.
Es gelingt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, die Raumform verformbare Objekte einfach, kostengünstig, schnell und reproduzierbar zu fixieren.It succeeds with the method according to the invention, the spatial form deformable objects simple, inexpensive, fast and fixable reproducibly.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch mehrere verformbare Objekte mit einem wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch umschrumpft werden.With Help of the method according to the invention can also several deformable objects with a heat-shrinkable protective tube be shrunk.
In einer Abänderung des Erfindungsgedankens kann das Verfahren zur Raumformfixierung von verformbaren Objekten auch so durchgeführt werden, dass nach dem Umschrumpfen des verformbaren Objekts mit einem wärmeschrumpfbaren Schutzschlauch eine Abkühlung erfolgt, ohne dass eine Formgebung stattfindet.In a modification of the inventive concept, the method for spatial shape fixation Of deformable objects can also be performed so that after shrinking of the deformable object with a heat-shrinkable protective tube a cool down takes place without a shaping takes place.
Zu einem späteren Zeitpunkt kann das umschrumpfte verformbare Objekt dann erneut erwärmt werden und die Formgebung erfolgen.To a later one At this point, the shrunken deformable object can be reheated and the shaping done.
Das Verfahren zur Raumformfixierung ist nach diesem Erfindungsgedanken in zwei Abschnitte unterteilt, wobei der 2. Abschnitt nach einer beliebigen Zeitspanne ausgeführt werden kann. Dieser Verfahrensablauf kann beispielsweise dann vorteilhaft genutzt werden, wenn viele gleichartige Objekte unterschiedlich zu verformen sind.The Method for spatial shape fixation is according to this inventive idea divided into two sections, the second section after a any time span can be. This procedure can be advantageous, for example be used when many similar objects are different to deform.
Dabei würde zuerst das Umschrumpfen der Objekte erfolgen, zu einem späteren Zeitpunkt kann dann die formspezifische Fixierung der Raumform erfolgen.there would be first the shrinking of the objects take place at a later date can then take place the form-specific fixation of the spatial form.
Die Erfindung lässt sich vorteilhaft nutzen, indem auf einem verformbaren Objekt in einer Fortbildung des Erfindungsgedankens beispielsweise auch abschnittsweise verschiedene wärmeschrumpfbare Schutzschläuche angeordnet werden, die sich beispielsweise in ihrer Zusammensetzung und/oder Abmessung und/oder Eigenschaftskombination unterscheiden.The Invention leaves make use of it by putting on a deformable object in a training of the inventive concept, for example, in sections different heat shrinkable protective hoses are arranged, for example, in their composition and / or dimension and / or property combination differ.
Hierdurch kann eine sehr spezifische Anpassung der Eigenschaften eines umschrumpften verformbaren Objekts erfolgen.hereby can be a very specific adaptation of the properties of a shrunken deformable object.
Es ist auch möglich, auf einem bereits umschrumpften Objekt weitere wärmeschrumpfbare Schutzschläuche anzuordnen und so eine Umschrumpfung in mehreren Lagen zu bewerkstelligen.It is possible, too, to arrange further heat-shrinkable protective tubes on an already shrunk object and so to accomplish a shrinkage in several layers.
Es gelingt hierdurch, eine abschnittsweise Anpassung der Steifigkeit/Flexibilität des Verbundes von Objekt und Schrumpfschlauch durch Wahl der Zusammensetzung, der Wanddicke und Abmessungen des Schlauches vorzunehmen.It This makes it possible to adjust the stiffness / flexibility of the composite in sections of object and heat-shrink tubing by choice of composition, the wall thickness and dimensions of the hose.
Ebenso lässt sich so eine abschnittsweise spezifische Anpassung des Schutzes des umschrumpften verformbaren Objekts, den der Schutzschlauch bzw. die mehrlagig aufgebrachten Schutzschläuche bewirken, erzielen.As well let yourself such a sectionally specific adaptation of the protection of the shrunken deformable Object, the protective tube or the multilayer applied protective hoses effect, achieve.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Raumformfixierung verformbarer Objekte ist vorteilhaft zur Raumformfixierung von verformbaren Objekten anzuwenden, wobei die Objekte beispielsweise Leitungen oder Dämpfungselemente sein können, wobei letztere aus geschäumten Materialien und/oder porösen Materialien und/oder zellulären Werkstoffe aufgebaut sein können.The inventive method for fixing the shape of deformable objects is advantageous for spatial form fixation to apply deformable objects, for example Lines or damping elements could be, the latter being foamed Materials and / or porous Materials and / or cellular Materials can be constructed.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Raumformfixierung verformbarer Objekte ist vorteilhaft bei verformbaren Leitungen anwendbar, welche zum Führen von Medien, wie Flüssigkeiten und/oder Gasen und/oder Feststoffen und/oder Suspensionen und/oder Schäumen, dienen.The inventive method for Raumformfixierung deformable objects is advantageous in ver formable lines are applicable, which serve for guiding media, such as liquids and / or gases and / or solids and / or suspensions and / or foams.
Die Anwendung schließt ferner verformbare Leitungen ein, die zum Leiten von Strömen und/oder Wellen, wie elektrische Ströme und/oder elektromagnetische Wellen und/oder Lichtwellen, dienen.The Application closes also deformable lines, which are for conducting currents and / or Waves, like electric currents and / or electromagnetic waves and / or light waves serve.
Darüber hinaus erstreckt sich die Erfindung auch auf Raumformfixierungen, bei der mehrere Leitungen umhüllt werden, welche zum Leiten jeweils gleicher und/oder unterschiedlicher Medien und/oder Ströme und/oder Wellen dienen.Furthermore The invention also extends to Raumformfixierungen, in the several lines wrapped which are each for guiding the same and / or different Media and / or streams and / or Serve waves.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Raumformfixierung erfolgt insbesondere im Kraftfahrzeugbau, bei Hausgeräten, Elektrogeräten, elektrischen und/oder elektronischen Anlagen und solchen Anlagen, in welchen Medien und/oder Ströme und/oder Wellen und/oder Kombinationen hiervon geleitet werden.The Application of the spatial form fixing according to the invention takes place in particular in motor vehicle construction, household appliances, electrical appliances, electrical and / or electronic installations and installations in which Media and / or streams and / or waves and / or combinations thereof.
Die
Erfindung wird im Folgenden durch ein Beispiel näher erläutert:
Das erfindungsgemäße Verfahren
zur Raumformfixierung von verformbaren Objekten weist folgende Verfahrensschritte
auf, die an einem Beispiel mit den entsprechenden Verfahrensparametern
näher erläutert werden:
Ein
Schlauch der Abmessung 16 mm × 0,8
mm im ungedehnten Zustand aus der Materialzusammensetzung gemäß der Schrift
The inventive method for spatial shape fixation of deformable objects has the following method steps, which are explained in more detail using an example with the corresponding process parameters:
A tube of dimension 16 mm × 0.8 mm in the unstretched state from the material composition according to the document
Das erfindungsgemäße Verfahren wird dann wie folgt durchgeführt:The inventive method is then carried out as follows:
1. Verfahrensschritt1st step
Überziehen des wärmeschrumpfbaren Schutzschlauches über einen flexiblen Gummischlauch mit einem Außendurchmesser von 20 mm und einer Wandstärke von 0,7 mm, anschließendes Aufschrumpfen bei einer Temperatur von 190 °C innerhalb von 2 min.coating of the heat-shrinkable Protective hose over a flexible rubber hose with an outer diameter of 20 mm and a wall thickness of 0.7 mm, subsequent Shrink at a temperature of 190 ° C within 2 min.
2. Verfahrensschritt2nd process step
Auslenken des umschrumpften Gummischlauches bei einer Temperatur größer 80 °C.deflect of the shrunken rubber tube at a temperature greater than 80 ° C.
3. Verfahrensschritt3rd process step
Fixieren einer U-förmigen Auslenkung durch Einlegen in eine Negativform.Fix a U-shaped Deflection by insertion into a negative mold.
4. Verfahrensschritt4th method step
Abkühlen des in der Negativform eingelegten U-förmig ausgelenkten umschrumpften Gummischlauches auf eine Temperatur, bei der die Shore-Härte des Schutzschlauches im Bereich von 50 bis 70 D liegt, was ungefähr Raumtemperatur entspricht.Cooling the in the negative form inserted U-shaped deflected shrunken Rubber hose to a temperature at which the Shore hardness of Protective tube is in the range of 50 to 70 D, which is about room temperature equivalent.
5. Verfahrensschritt5th step
Entnahme des abgekühlten U-förmig ausgelenkten umschrumpften Gummischlauches aus der Negativform.withdrawal of the cooled U-shaped deflected shrunk rubber tube from the negative mold.
Die U-förmige Auslenkung des umschrumpften Gummischlauches bleibt nach Entnahme aus der Negativform erhalten, ohne dass der Gummischlauch sich in seine ursprüngliche Form zurückbiegt.The U-shaped Deflection of the shrunken rubber tube remains after removal obtained from the negative mold without the rubber hose in his original Shape is bending back.
Claims (6)
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