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Title:
CONDUIT, PREFERABLY FUEL SUPPLY CONDUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/086426
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a conduit, preferably fuel supply conduit, in particular for gaseous media, preferably natural gas, preferably under high pressure preferably of up to 400 bar within the range of 150 to 400 bar, very preferably within the range of 200 to 350 bar, with at least one high-pressure hose with a first high-pressure hose end and a second high-pressure hose end; at least one connecting device at the first and/or second high-pressure hose end, wherein the connecting device comprises a hose nozzle and a pressing piece, preferably a pressing sleeve, wherein the first and/or second high-pressure hose end is clamped between connecting nozzle and pressure piece, and a sealing element is arranged between hose nozzle and a hose inner wall of the first and/or second high-pressure hose end.

Inventors:
WEH ERWIN (DE)
WEH WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/076575
Publication Date:
June 18, 2015
Filing Date:
December 04, 2014
Export Citation:
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Assignee:
WEH ERWIN (DE)
WEH WOLFGANG (DE)
International Classes:
F02M37/00; F02M55/00; F16L33/207
Domestic Patent References:
WO2008009573A12008-01-24
Foreign References:
US5014423A1991-05-14
US5096231A1992-03-17
EP1705416A12006-09-27
Attorney, Agent or Firm:
SAWODNY, Michael (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Leitung (1 ), bevorzugt Kraftstoffzufuhrleitung, insbesondere für gasförmige Medien, bevorzugt Erdgas, bevorzugt unter Hochdruck bis zu 400 bar, bevorzugt mit mehr als 150 bar, insbesondere mehr als 200 bar, bevorzugt im Bereich von 150 bis 400 bar, ganz bevorzugt im Bereich von 200 bis 350 bar mit

wenigstens einem Hochdruckschlauch (3) mit einem ersten

Hochdruckschlauchende (10.1 ) und einem zweiten

Hochdruckschlauchende (10.2);

wenigstens einer Anschlussvorrichtung (20.1 , 20.2) am ersten und /oder zweiten Hochdruckschlauchende (10.1 , 10.2), wobei

die Anschlussvorrichtung (20.1 , 20.2) eine Schlauchtülle (22.1 , 22.2) und ein Pressstück (26.1 , 26.2), bevorzugt eine Presshülse umfasst,

dadurch gekennzeichnet, dass

das erste und/oder zweite Hochdruckschlauchende (10.1 , 10.2) zwischen Anschlusstülle (22.1 , 22.2) und Pressstück (26.1 , 26.2) geklemmt ist und ein Dichtungselement (30.1 ) zwischen Schlauchtülle (22.1 , 22.2) und einer Schlauchinnenwand (202) des ersten und/oder zweiten

Hochdruckschlauchendes (10.1 , 10.2) angeordnet ist.

Leitung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pressstück (26.1 , 26.2) derart ausgestaltet ist, dass es sich über das Dichtungselement (30.1 ) hinweg erstreckt.

Leitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressstück eine Ausnehmung (300) in einem Bereich, in dem sich das Pressstück über das Dichtungselement (30.1 ) hinweg erstreckt, umfasst.

Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schlauchtülle (22.1 ) ein Tannenbaumprofil (100.1 ) umfasst. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Dichtelement (30.1 ) ein O-Ring oder eine Formdichtung, insbesondere ein O-Ring, insbesondere aus einem Elastomer, bevorzugt einem, der nachfolgenden Elastomere ist:

Nitril Butadiene Kautschuk (NBR)

Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kauschuk (HNBR)

Fluorkarbon-Kautschuk (FKM)

Perfluorkautschuk (FFKM)

Polyurethan (PU)

Chloropren-Kautschuk (CR)

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)

Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung derart ausgestaltet ist, dass in einem Temperaturbereich von - 40°C bis +120°C eine Leckrate des gasförmigen Mediums von weniger als 3 x 10"2 mbar x l/s, bevorzugt weniger als 1 x 10"4 mbar x l/s, insbesondere im Bereich von 1 x 10"6 mbar x l/s bis 1 x 10"2 mbar x l/s erreicht wird.

Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Anschlussvorrichtung (20.1 , 20.2) des weiteren eine Abdichtkontur (24.1 , 24.2), bevorzugt in Form eines Konus, insbesondere eines Konus mit einem Winkel von 20°, auf dem der ersten und/oder zweiten

Hochdruckschlauchende (10.1 , 10.2) gegenüberliegenden Seite umfasst.

Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Anschlussvorrichtung (20.1 , 20.2) des weiteren eine Überwurfmutter (50.1 , 50.2) auf der ersten und/oder zweiten Hochdruckschlauchende (10.1 , 10.2) gegenüberliegenden Seite umfasst.

9. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8

dadurch gekennzeichnet, dass

die Anschlussvorrichtung (20.1 , 20.2) direkt an einer Vorrichtung, insbesondere einem Teil einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung, bevorzugt einem Tanknippel, einem Rückschlagventil, einem Druckregler, einem Flaschenventil, einem Rail, einem Filter angeordnet ist.

10. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Hochdruckschlauch (3) einen Schlauchkern (200), insbesondere aus Nylon oder Polyamid 6, ein um den Schlauchkern (200) angeordnete Verstärkungsschicht (210), insbesondere aus Aramidgewebe sowie einer um die Verstärkungsschicht angeordneten Außenschicht (220),

insbesondere aus Nylon oder Polyamid 6 umfasst.

1 1 . Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Hochdruckschlauch (3) von einem Schutzschlauch (5), insbesondere einem Wellenschlauch umschlossen ist.

12. Kraftstoffversorgungsvorrichtung, insbesondere für mit gasförmigen

Medien, insbesondere Erdgas, Wasserstoff betriebenen Motorfahrzeugen, umfassend wenigstens eine Leitung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 .

Description:
Leitung, bevorzugt Kraftstoffzufuhrleitung

Die Erfindung betrifft eine Leitung, bevorzugt Kraftstoffzufuhrleitung, insbesondere für gasförmige Medien, bevorzugt Erdgas, bevorzugt unter Hochdruck bevorzugt bis zu 400 bar, bevorzugt im Bereich von 150 bis 400 bar, ganz bevorzugt im Bereich von 200 bis 350 bar sowie eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung umfassend wenigstens eine derartige Leitung.

Derartige Leitungen werden insbesondere in Kraftfahrzeugen verwandt, um Gas in einen Behälter zu füllen und aus einem Behälter, insbesondere einem

Kraftstoffbehälter eines Fahrzeuges zu einem Verbraucher, beispielsweise einen Verbrennungsmotor zu leiten. So kann diese Leitung sämtliche Komponenten im Hochdruck- und Niederdrucksystem miteinander verbinden. Bei

Niederdrucksystemen spricht man von Systemen im Druckbereich von 1 bar bis 50 bar. Der Druck im Kraftstoffbehälter, in dem das gasförmige Medium, beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff gelagert wird, kann bis zu 400 bar betragen, wobei Drücke im Bereich über 150 bis zu 400 bar bevorzugt sind. Die Drücke können im Tank bis auf 10 bar absinken. In der Leitung steht dann ein Druck von 10 bar bis 400 bar an. Die angegebenen Drücke sind für die Abgabe von Erdgas oder Wasserstoff aus einem Tank zu einem Verbraucher geeignet. Mit der Leitung gemäß der Erfindung sollen gasförmige Medien, beispielsweise Erdgas schnell und sicher von einem Behälter zu einem Verbraucher transportiert werden. Neben den hohen Drücken sind ein Kennzeichen derartiger Leitungen, die extremen Temperaturbereiche im Plus- und Minusbereich von -40°C bis +120°C, insbesondere von -40°C bis +85°C, unter denen die gasförmigen Medien, beispielsweise Erdgas, aus einem Behälter zu einem Verbraucher, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, geführt werden.

Im Stand der Technik wurden als Leitungen, insbesondere Kraftstoffleitungen, von einem Kraftstoffbehälter zu einem Verbraucher, beispielsweise einem

Verbrennungsmotor, herkömmlicherweise eine Kraftstoffleitung aus Metall, bevorzugt Edelstahl gewählt, insbesondere wegen der hohen Drücke. Ein weiterer Grund für die Wahl der Metallleitungen waren hohe Anforderungen an das

Temperaturverhalten, insbesondere wenn Temperaturwechselzyklen mit

Temperaturen oberhalb von 100°C gefahren werden. Nachteilig an den bislang verwandten Kraftstoffleitungen aus Edelstahl war deren hohes Gewicht, deren Inflexibilität und schwieriger Einbau, da die aus Edelstahl bestehende Kraftstoffleitung stets vorgefertigt werden musste, insbesondere dann, wenn gebogene Leitungen im Fahrzeug erforderlich waren. Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile,

insbesondere die Inflexibilität der Kraftstoffzuleitung von einem Kraftstoffbehälter zu einem Verbraucher zu vermeiden und eine flexible Leitung anzugeben, die sich zum einen durch eine hohe Flexibilität sowie kleine Biegeradien auszeichnet. Des Weiteren soll eine ausreichende Dichtheit in dem angegebenen

Temperaturbereich oberhalb 100°C und bei hohen Drücken zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren wird eine einfache Herstellbarkeit und einfache Montage angestrebt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leitung, insbesondere eine Kraftstoffleitung, gelöst, die für gasförmige Medien, bevorzugt Erdgas, bevorzugt unter Hochdruck bevorzugt bis zu 400 bar, insbesondere 10 bar bis zu 400 bar insbesondere im Bereich von mehr als 150 bar, insbesondere mehr als 200 bar, bevorzugt im Bereich über 150 bis zu 400 bar, ganz bevorzugt im Bereich von über 200 bis zu 350 bar geeignet ist und einen Hochdruckschlauch mit einem ersten Hochdruckschlauchende und einem zweiten Hochdruckschlauchende, bevorzugt aus einem elastischen, insbesondere einem Kunststoffmaterial umfasst sowie wenigstens eine Anschlussvorrichtung am ersten und/oder zweiten

Hochdruckschlauchende, wobei die Anschlussvorrichtung eine Schlauchtülle und ein Pressstück, bevorzugt eine Presshülse, umfasst. Erfindungsgemäß ist die Leitung dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite

Hochdruckschlauchende zwischen Anschlusstülle und Pressstück geklemmt wird und ein Dichtungselement zwischen Schlauchtülle und einer Schlauchinnenwand des ersten und/oder zweiten Hochdruckschlauches angeordnet ist.

Zu einem Tanksystem kann der Druck des gasförmigen Mediums insbesondere Erdgases bei vollem Tank 400 bar betragen und auf beispielsweise 10 bar bei leerem Tank abfallen.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Leitung stellt aufgrund des

Einsatzes eines Kunststoffmaterials bzw. flexiblen Materials für den

Hochdruckschlauch die notwendige Flexibilität der Leitung zur Verfügung.

Andererseits löst sie das bei der Verwendung von Kunststoffmaterialien bzw.

flexiblen Materialien als Hochdruckschlauch auftretende Problem der Undichtigkeit des Anschlusses des ersten und/oder zweiten Hochdruckschlauchendes an die Anschlussvorrichtung, die beispielsweise eine Schlauchtülle aufweist bei hohen Temperaturen. Bei hohen Temperaturen neigt das Kunststoffmaterial des

Hochdruckschlauchendes zum Fließen und damit zur Undichtigkeit. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass ein Dichtelement zwischen der Schlauchtülle und einer Schlauchinnenwand des ersten und/oder zweiten

Hochdruckschlauchendes angeordnet ist, so dass bei Temperaturen oberhalb 100°C, insbesondere bei etwa 120°C, Undichtigkeiten entgegengewirkt wird. Der O-Ring ist bevorzugt so auf der Schlauchtülle positioniert, dass nach dem

Verpressen der Schlauchtülle und erstem und/oder zweitem

Hochdruckschlauchende mit Hilfe des Pressstückes eine hohe Dichtheit erreicht wird, ohne dass das Dichtelement, hier der O-Ring, beschädigt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Pressstück, insbesondere in Form der Presshülse sich über das Dichtelement hinwegerstreckt. Um zu verhindern, dass das Dichtelement beim Verpressen beschädigt wird, ist vorgesehen, dass das Pressstück, insbesondere die Presshülse eine Ausnehmung im Bereich des Dichtelementes aufweist.

Durch den Aufbau der Leitung mit einer druckdichten Verbindung der

Anschlussvorrichtung 20.1 mit dem Hochdruckschlauch können bei Drücken im Bereich 150 bar bis 400 bar für das hindurchgeleitete Medium, bevorzugt ein Gas in einem Temperaturbereich von -40°C bis +120°C Leckraten von weniger als 1 x 10 "2 mbar x l/s, bevorzugt weniger als 1 x 10 "4 mbar x l/s, bevorzugt in Bereich von 1 x 10 "6 mbar x l/s bis 1 x 10 "2 mbar x l/s erreicht werden.

Um eine druckdichte Verpressung zu gewährleisten, ist desweiteren bevorzugt vorgesehen, dass die Schlauchtülle ein Tannenbaumprofil aufweist. Das

Tannenbaumprofil ist bevorzugt auf die innere Oberfläche des

Hochdruckschlauches optimiert. Die Schlauchtülle hält zusammen mit der

Presshülse das erste und/oder zweite Hochdruckschlauchende. Des Weiteren stellt die Schlauchtülle eine Abdichtung zum Schlauch dar, sowie eine

Verdrehsicherung. Das Dichtelement ist bevorzugt in Form eines O-Ringes oder Formdichtung ausgeführt, wobei der O-Ring bevorzugt Elastomere als Materialien umfasst. Aus Elastomere für das Dichtelement kommen beispielsweise in Betracht ohne Beschränkung hierauf:

Nitril Butadiene Kautschuk (NBR)

Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kauschuk (HNBR)

Fluorkarbon-Kautschuk (FKM)

Perfluorkautschuk (FFKM)

Polyurethan (PU)

Chloropren-Kautschuk (CR)

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) Das Aufbringen dieser Elastomere kann durch verschiedene Verfahren erfolgen, wie z. B. durch Aufstecken, Aufvulkanisieren, Aufbinden, Aufkleben oder

Aufspritzen.

Um die Leitung mit dem Verbraucher oder aber auch dem Kraftstoffbehälter druckdicht verbinden zu können, ist vorgesehen, dass die flexible Leitung, die anstatt einer herkömmlichen Edelstahlrohrleitung eingesetzt wird, eine

Abdichtkontur auf der dem ersten und/oder zweiten Hochdruckschlauchende gegenüberliegenden Seite umfasst. Die Abdichtkontur wird beispielsweise mit der Gegenkontur, die am Kraftstoffbehälter angeordnet ist, formschlüssig durch Anziehen beispielsweise einer Überwurfmutter verbunden, sodass eine dichte Verbindung zwischen dem Kraftstoffbehälter bzw. Tankbehälter und der

Kraftstoffleitung auch bei hohen Drücken bis zu 400 bar vorliegt. Die Abdichtkontur ist in verschiedensten Ausführungen denkbar, passend für das jeweilige

Gegenstück ausgeführt. Ganz besonders bevorzugt hat sich eine Abdichtkontur in Form eines Konus beispielsweise eines Konus mit einem Winkel von 20° herausgestellt, die verschraubt und über Drehmoment angezogen werden können Auch anderen Anschlusskonturen, wie z. B. ein gerader Rohranschluss oder andere Konturanschlüsse mit unterschiedlichen Winkeln sind möglich.

Die Anschlussvorrichtung bzw. Schlauchtülle kann auch direkt an einer

Vorrichtung, insbesondere einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung, zum Beispiel einem Tanknippel, einem Rückschlagventil, einem Druckregler, einem

Flaschenventil, einer Rail, einem Filter oder einem Absperrventil angebracht sein. Die Schlauchtülle, auf die mit Hilfe des Pressstückes, insbesondere in Form einer Presshülse der flexible Hochdruckschlauch verpresst wird, ist eine einzige

Vorrichtung, womit eine zusätzliche Verschraubung eingespart werden kann.

Damit entfällt eine Dichtstelle. Des weiteren erlaubt eine derartige Ausgestaltung, dass auf das vordere Abdichtprofil, beispielsweise in Form eines Konus, verzichtet werden kann.

Der Hochdruckschlauch besteht bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Mehrkomponentenmaterial. Beispielsweise umfasst der Hochdruckschlauch einen Schlauchkern aus Nylon (Polyamid 6), eine um den Schlauchkern angeordnete Verstärkungsschicht, z. B. aus Aramidfasern sowie eine um die Verstärkungsschicht angeordnete Schutzschicht. Ein derartiger Schlauch hat den Vorteil, dass er hohe Drücke aufnehmen kann. Weitere Vorteile sind kostengünstiger Aufbau, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Flexibilität, geringes Gewicht sowie hohe Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Um den Hochdruckschlauch noch besser vor Beschädigungen zu schützen, beispielsweise gegen Feuer, Steinschlag und andere Umwelteinflüsse, ist vorgesehen, um den Hochdruckschlauch einen Schutzschlauch anzuordnen, der insbesondere als Wellenschlauch ausgeführt ist.

Neben der Leitung stellt die Erfindung auch eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung, insbesondere für gasförmigen Medien, insbesondere gasbetriebener

Motorfahrzeuge zur Verfügung, die eine flexible Leitung mit einem flexiblen Hochdruckschlauch und eine Anschlussvorrichtung an ein erstes und/oder zweites Hochdruckschlauchende umfasst, wobei die Anschlussvorrichtung eine

Schlauchtülle und ein Pressstück umfasst, sowie ein Dichtungselement zwischen Schlauchtülle und Schlauchinnenwand des Hochdruckschlauches.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher ohne

Beschränkung hierauf erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 a Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leitung mit einer

Anschlussvorrichtung an erstem und zweitem

Hochdruckschlauchende;

Fig. 1 b Draufsicht auf eine schlauchgemäße Fig. 1 a mit einem ersten und einem zweiten Hochdruckschlauchende angeordneten Anschlussvorrichtung sowie Schutzschlauch;

Fig. 2a Schnitt durch eine Anschlussvorrichtung mit Schlauchtülle und

Pressstück sowie Abdichtkontur;

Fig. 2b dreidimensionale Ansicht einer Anschlussvorrichtung;

Fig. 2c Ansicht einer Anschlussvorrichtung

Fig. 3 dreidimensionale Ansicht des Hochdruckschlauchendes

In Fig. 1 a ist im Schnitt einer erfindungsgemäßen Leitung, die insbesondere als Kraftstoffzufuhrleitung Verwendung findet und sich durch eine hohe Biegbarkeit und Flexibilität auszeichnet, dargestellt. Erfindungsgemäß umfasst die Leitung 1 insbesondere für gasförmige Medien, bevorzugt Erdgas, bevorzugt unter

Hochdruck bevorzugt bis zu 400 bar, insbesondere 10 bar bis 400 bar,

insbesondere von mehr als 150 bar, insbesondere mehr als 200 bar, bevorzugt im Bereich von über 150 bis zu 400 bar, ganz bevorzugt im Bereich von über 200 bis zu 350 bar, einen Hochdruckschlauch 3, der bevorzugt einen mehrkernigen Aufbau wie in Figur 3 dargestellt, aufweist.

Die Ausführungsform des Schlauches gemäß Fig. 1 a umfasst einen

Schutzschlauch 5, der den Hochdruckschlauch 3 umgibt und diesen vor

Steinschlag und Umwelteinflüssen schützt. Der Schutzschlauch 5 ist als

Wellenschlauch ohne Beschränkung hierauf ausgebildet. Der Schutzschlauch umfasst als Material bevorzugt Polypropylen und ist schwer entflammbar, sodass er auch einen Feuerschutz darstellt. Er weist eine sehr hohe UV- Widerstandsfähigkeit auf. Durch die Ausbildung eines Wellenschlauchs kann ein minimaler Biegeradius von 40 mm für die Leitung bestehend aus

Hochdruckschlauch 3 und Schutzschlauch 5 realisiert werden.

Des Weiteren umfasst die Leitung gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 a am ersten Hochdruckschlauchende 10.1 und am zweiten Hochdruckschlauchende

10.2 jeweils ein erstes Anschlussstück 20.1 und ein zweites Anschlussstück 20.2. Das erste Anschlussstück 20.1 umfasst eine Schlauchtülle 22.1 sowie eine daran anschließende Abdichtkontur 24.1 . Des weiteren vorgesehen ist ein Pressstück 26.1 , das mit der Schlauchtülle 22.1 zusammenwirkt und den Hochdruckschlauch 3 am Hochdruckschlauchende 10.1 druckdicht an die Anschlussvorrichtung 20.1 aufgrund einer Presswirkung anschließt.

Die Anschlussvorrichtung umfasst eine Schlauchtülle 22.1 mit einem

Tannenbaumprofil und eine in dem Tannenbaumprofil angebrachtes Dichtprofil. Diese Ausgestaltung ist in den Fig. 2a - 2c detaillierter dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit denselben Bezugsziffern belegt, wie in Figur 1 a bis 1 b. Um eine druckdichte Verbindung zwischen dem Hochdruckschlauch (in Fig. 2a - 2c nicht gezeigt) und der Anschlussvorrichtung zur Verfügung zu stellen, kann zunächst der Hochdruckschlauch auf die erforderliche Länge abgeschnitten werden. Sodann wird die Presshülse 26.1 über den Hochdruckschlauch 3 im Bereich des Hochdruckschlauchendes gestülpt. Nachdem die Presshülse über das Hochdruckschlauchende geschoben wurde, wird die Anschlussvorrichtung mit der Schlauchtülle 22.1 in den Hochdruckschlauch eingeführt. Anschließend wird die Presshülse 26.1 verpresst, sodass das Hochdruckschlauchende auf das Tannenbaumprofil der Schlauchtülle gepresst wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, um eine Druckdichtheit über den gesamten Temperaturbereich von -40°C bis +120°C zur Verfügung zu stellen, ein Dichtelement 30.1 bevorzugt in Form eines O-Ringes oder Formdichtung zwischen Schlauchtülle und der Innenseite des Hochdruckschlauchendes anzubringen. Das Dichtelement 30.1 garantiert die druckdichte Verbindung selbst dann, wenn bei höheren

Temperaturen der Hochdruckschlauch fließen sollte. Das Dichtelement 30.1 besteht bevorzugt aus einem Elastomer, insbesondere ohne Beschränkung hierauf aus:

Nitril Butadiene Kautschuk (NBR)

Hydrierter Acrylnitrilbuadien-Kauschuk (HNBR)

Fluorkarbon-Kautschuk (FKM)

Perfluorkautschuk (FFKM)

Polyurethan (PU)

Chloropren-Kautschuk (CR)

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)

Mit der erfindungsgemäßen Verpressung und dem zusätzlichen Dichtelement 30.1 wird eine druckdichte Verbindung bei Drücken bevorzugt bis zu 400 bar, insbesondere im Bereich 150 bis 400 bar, bevorzugt im Bereich von 200 bis 350 bar und im Temperaturbereich -40°C bis +120°C zur Verfügung gestellt. Besonders bevorzugt ist, wenn die druckdichte Verbindung der

Anschlussvorrichtung 20.1 mit dem Hochdruckschlauch einen Berstdruck von mindestens 1040 bar umfasst, wobei der Betriebsdruck bevorzugt bei 260 bar liegt. Druckdichtigkeit wird bei dem angegebenen Druck von 260 bar in einem Temperaturbereich von -40°C bis +120°C zur Verfügung gestellt. Unter druckdicht versteht man in vorliegender Erfindung, dass die Leckrate beim Einsatz von Erdgas bei weniger als 1 x 10 "2 mbar x l/s, bevorzugt weniger als 1 x 10 "4 mbar x l/s liegt. Eine derart niedrige Leckrate wird überraschenderweise durch eine Mehrzahl von Maßnahmen erreicht, die zusammenwirken und als

kombinatorischer Effekt zu den niedrigen Leckraten führen. So erstreckt sich wie Figur 2a zeigt das Pressstück 26.1 in Form einer Presshülse über das

Dichtelement 30.1 hinweg. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es, dass das Dichtelement nach Verpressen der Presshülse eine Abdichtfunktion übernimmt, die bei Temperaturen oberhalb 100°C, insbesondere 120°C Undichtigkeiten entgegen wirken kann.

Durch das Einbringen einer Ausnehmung 300 in die Außenwand der Presshülse wird erreicht, dass ein Verpressen der Presshülse nicht zu Beschädigungen des Dichtelementes, insbesondere des Dichtringes 30.1 führt. Beschädigung des Dichtringes könnten nämlich, was wiederum Undichtigkeiten zur Folge haben. Die Notwendigkeit des Einbringens eines Dichtelementes, um die beanspruchten Leckraten in dem angegebenen Temperaturbereich zu erzielen, kann

nachfolgender Tabelle, die eine Temperaturzyklusprüfung mit und ohne

Dichtelement und Dichtelementen unterschiedlicher Materialzusammensetzung wiedergibt, entnommen werden:

Tabelle:

Gegenüberstellung der Versuchsergebnisse für eine Temperaturzyklusprüfung ohne und mit O-Ring und erreichte Leckraten

In der obigen Tabelle bezeichnet RT die Raumtemperatur, HNBR einen O-Ring aus hydriertem Acrylnitrilbutadien-Kautschuk und FKM einen O-Ring aus

Fluorkarbon-Kautschuk.

Die Temperaturzyklusprüfung gemäß obiger Tabelle wurde nach Vorgabe der

ECE R1 10, Anhang 5H durchgeführt. Dabei wird vor Beginn der Temperaturzyklen die Dichtheit bei Raumtemperatur mit 10 bar und 390 bar Druck gemessen.

Anschließend erfolgt eine thermische Belastung über 96 h, bei der die Prüfmuster in Temperaturzyklen zwischen -40°C und +120°C einer Zyklendauer von 120 min belastet werden. Nach den erfolgten 96 h werden die Prüfmuster erneut auf Dichtheit geprüft, diesmal bei RT, -40°C und +120°C. Wie aus der Tabelle hervorgeht konnte für die Ausführungsform ohne O-Ring die erforderliche Dichtheit bei hohen Temperaturen von 120°C nicht erreicht werden. Im Vergleich der beiden Versionen mit O-Ring hat sich zudem gezeigt, dass die Materialwahl für den O- Ring durchaus eine erhebliche Rolle für die Ergebnisse nach einer

Dauerbelastung spielen. Der HNBR O-Ring ist im Tieftemperaturbereich deutlich schlechter, kann sich jedoch zu den hohen Temperaturen wieder deutlich verbessern. Der FKM O-Ring zeigt hingegen durchweg sehr gute Ergebnisse, weswegen dieses Material für das Dichtelement besonders bevorzugt ist.

Der innere Durchmesser D inn en des Hochdruckschlauchs beträgt ohne

Beschränkung hierauf bevorzugt 5 ± 0,3 mm, der äußere Durchmesser D aU ßen des Hochdruckschlauchs bevorzugt 8 ± 0,3 mm.

Um im Bereich der Anschlussvorrichtung 20.1 die Verbindung zum

Hochdruckschlauch zu schließen, kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass über den Schutzschlauch 5 nochmals eine Schutzkappe z. B. bevorzugt eine Gummiendmuffe oder ein Kunststoffclip 40.1 , 40.2 gestülpt ist. Dies verhindert das Verschieben des Wellenschlauches 5 auf dem

Hochdruckschlauch 3. Auf diese Art und Weise wird das System nach außen abgeschlossen, so dass keine Fremdkörper von den Enden unter den

Wellenschlauch gelangen können. Der Anschlusskonus 24.1 ist bevorzugt ein 20°- Konus, der an den geeigneten Anschluss eingeführt wird, um eine dichte

Verbindung im oben angegebenen Sinn, d.h. mit einer Leckrate <1 x 10 "4 mbar x l/s für Erdgas zur Verfügung zu stellen. Der Konus 24.1 wird in ein entsprechend geformtes metallisches Gegenstück eingebracht und die Überwurfmutter 50.1 mit einem Drehmoment von beispielsweise 19 Nm ± 1 Nm angezogen und so das Anschlussstück mit dem Gegenstück leckagedicht verbunden. Hierbei kommt es zu einem Formschluss von Anschlussstück und Gegenstücke im Bereich des Anschlusskonus 24.1 . Das Gegenstück zum Anschlusskonus 24.1 ist vorliegend nicht dargestellt.

In der dargestellten Ausgestaltung des zweiten Hochdruckschlauchendes 10.2 ist eine Anschlussvorrichtung wie am ersten Hochdruckschlauchende 10.1

vorgesehen. Die gleichen Bauteile wie auf der Seite des ersten Hochdruckschlauchendes 10.1 sind mit einer um 2 ergänzten gleichlautenden Bezugsziffern belegt. Deutlich zu erkennen ist die Presshülse 26.2, der Dichtring 30.2, der Anschlusskonus 24.2, die Überwurfmutter 50.2 sowie die Schlauchtülle 22.2 in Fig. 1 a.

In Fig. 1 b ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Leitung gezeigt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 a sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet. Gut zu erkennen ist der Schutzschlauch 5 sowie die über den Schutzschlauch 5 angebrachte Gummistopfen 40.1 , 40.2 sowie die Überwurfmuttern 50.2, 50.1 , mit denen die erfindungsgemäße Leitung, die bevorzugt als Kraftstoffleitung

Verwendung findet, an andere Bauteile des Fahrzeuges, wie beispielsweise den Kraftstock oder den Verbrennungsmotor, angeschlossen werden kann.

Obwohl vorliegend die Anschlussstücke, die mit dem Hochdruckschlauch verbunden werden, zum einen immer gerade ausgebildet sind und zum anderen stets mit einem Bauteil, wie beispielsweise dem Kraftstofftank oder Motor mittels der Überwurfmutter 50.1 verbunden werden sind auch andere Ausgestaltungen der Anschlussvorrichtung denkbar, ohne dass vom Gedanken der Erfindung abgewichen wird.

So kann beispielsweise, wie in den Fig. 4a, 4b, 5a und 5b gezeigt, das

Anschlussstück gebogen ausgeführt sein. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 a bis 1 b sind mit demselben Bezugsziffern belegt. Ebenso denkbar wäre, dass das anzuschließende Bauelement beispielsweise ein Tanknippel, Rückschlagventil, ein Druckregler, ein Flaschenventil, eine Rail oder ein Filter bereits die in den Hochdruckschlauch einzuführende Schlauchtülle 22.1 mit Tannenbaumprofil und den, eingesetzten Dichtring 30.1 umfasst. In einem derartigen Fall wird eine Dichtstelle eingespart, nämlich im Bereich des Anschlusskonus bzw. der

Abdichtkontur 24.1 und somit eine höhere Betriebssicherheit garantiert.

In Fig. 2a - 2c ist nochmals detailliert die in den Fig. 1 a und 1 b verwendete Anschlussvorrichtung 20.1 dargestellt.

Deutlich zu erkennen ist die Presshülse 26.1 sowie die Schlauchtülle 22.1 mit Tannenbaumprofil 100.1 und der in eine Nut des Tannenbaumprofils 100.1 eingelassene Dichtelement 30.1 , welches vorliegend als O-Ring ausgebildet ist. In den Spalt 102.1 zwischen der Presshülse 26.1 und dem Tannenbaumprofil 22.1 wird der nicht dargestellte Hochdruckschlauch aus Fig. 1 eingebracht und durch Verpressen auf dem Tannenbaumprofil mit Hilfe der Presshülse 26.1 druckdicht mit dem Anschlussstück 20.1 verbunden.

Ganz entscheidend ist hierbei das O-förmige Dichtelement bzw. Dichtring 30.1 , das dafür sorgt, dass Längenänderungen und Fließen des Hochdruckschlauches beispielsweise durch Temperaturänderung, insbesondere Temperaturerhöhung, kompensiert wird und eine druckdichte Verbindung im gesamten

Temperaturbereich von -40°C bis +120°C garantiert wird. Die niedrigen Leckraten und damit die hohe Dichtheit der erfindungsgemäßen Anordnung kann der vorangegangen Tabelle entnommen werden. Desweiteren ist in Figur 2a die bevorzugte Ausgestaltung der Presshülse gezeigt, die über das Dichtelement 30.1 hinweggeführt wird und im Bereich des Dichtelementes 30.1 eine Ausnehmung 300 aufweist, die verhindert, dass beim Verpressen der Presshülse das

Dichtelement 30.1 beschädigt wird. Beim Tannenbaumprofil der Schlauchtülle 22.1 prägen sich die Vorsprünge 104.1 beim Verpressen in die Innenseite 202 des Hochdruckschlauches 10.1 ein und stellen somit die druckdichte Verbindung sicher.

Gut zu erkennen in Fig. 2a des weiteren die Abdichtkontur 24.1 in Form eines 20°- Konus 1 10.1 . Der 20°-Konus 1 10.1 wird im Aufnahmeteil dicht zur Anlage mit einem Gegenstück gebracht und eine dichte Verbindung zwischen Abdichtkontur 24.1 und dem Gegenstück erreicht.

Fig. 2b ist eine dreidimensionale Ansicht einer Anschlussvorrichtung, bei der gleiche Bauteile wie in Fig. 1 a mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Deutlich zu erkennen ist die Presshülse 26.1 sowie die Überwurfmutter 50.1 mit dem Innengewinde 1 12.1 . Fig. 2c zeigt eine Draufsicht in der Seitenansicht. Wiederum sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugsziffern belegt. Deutlich zu erkennen die Presshülse 26.2 sowie die Überwurfmutter 50.1 . In Fig. 3 ist detailliert die Ansicht einer Ausgestaltung eines Hochdruckschlauches 3, der in die Anschlussvorrichtung eingeführt wird, dargestellt.

Die dargestellte Ausführungsform weist insgesamt drei Lagen auf, einen

Schlauchkern 200, an dessen Innenseite bzw. deren Schlauchinnenwand 202 die Schutztülle in Form des Tannenbaumprofils anliegt und mit der das

Tannenbaumprofil in eingebautem Zustand druckdicht verpresst wird.

Der Schlauchkern 200 besteht, beispielsweise aus Nylon (Polyamid 6). Den Schlauchkern 200 umgibt eine Verstärkungsschicht, bevorzugt in Form eines Aramidgewebes 210. Das Aramidgewebe 210 wiederum wird umschlossen von einem Außenschlauch 220, mit einer Schlauchaußenwand 222 der wiederum bevorzugt aus Nylon (Polyamid 6) besteht.

Der beispielhafte Hochdruckschlauch ist lediglich eine Ausführungsform eines Hochdruckschlauches und nicht hierauf beschränkt Der in der Ausführungsform dargestellte Hochdruckschlauch hat den Vorteil, dass er hohe Drücke aufnehmen kann und kostengünstig aufgebaut ist. Des Weiteren zeigt er eine hohe

Temperaturbeständigkeit, eine hohe Flexibilität, ein geringes Gewicht sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.

In den Fig. 4a bis 5b schließlich sind Ausgestaltungen der

Anschlussvorrichtungen, die gebogen sind gezeigt. Deutlich zu erkennen ist die Schlauchtülle 22.1 sowie die die Schlauchtülle umgebende Presshülse 26.1 , das gebogene Zwischenstück 38 und die Anschlusskontur bzw. Abdichtkontur 24.1 mit Überwurfmutter 50.1 . Mit den in Fig. 4a bis 5b dargestellten

Anschlussvorrichtungen sind 90° Anschlüsse und 45° Anschlüsse möglich. Die in den Fig. 4a-5b gezeigten Anschlussstücke sind nur beispielhaft und keinesfalls abschließend zu verstehen.

Mit der Erfindung wird erstmals eine Leitung angegeben, die bevorzugt als Kraftstoffzufuhrleitung Verwendung findet für gasförmige Medien, bevorzugt Erdgas, bevorzugt unter Hochdruck bevorzugt bis zu 400 bar, insbesondere im Bereich von 150 bis 400 bar eingeleitetes Erdgas, sich dadurch auszeichnet, dass sie zum einen eine hohe Flexibilität aufweist, zum anderen eine ausreichende leckagefreie Dichtung flexiblen Hochdruckschlauchs. Insbesondere erlaubt die Erfindung Anschlüsse zwischen 0 und 180 Grad.