DE19831898A1 - Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe - Google Patents

Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe

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Abstract

Eine Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien aufweist, enthält ein erstes Material aus einem thermoplastischen Polyesterelastomer und ein zweites Material aus einem thermoplastischen Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material. Diese Materialien erfüllen in Kombination alle wesentlichen Anforderungen, die an Kraftstoff- und Kraftstoffdampfleitungen gestellt werden, und sind darüber hinaus wiederverwendbar. DOLLAR A Das erste und das zweite Material sind abwechselnd in mehr als zwei Schichten (1 bis 4) enthalten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien aufweist.
Um den an eine solche Fluidleitung gestellten Anforde­ rungen, wie hohe Diffusionssperrfähigkeit, Biegsamkeit, Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit, zu genügen, wird sie bislang aus mehreren Schichten hergestellt, die jeweils einige der Anforderungen erfüllen, aber nicht in dem Sinne miteinander kompatibel sind, daß sie eine stoff­ schlüssige Verbindung miteinander eingehen, zum Bei­ spiel Polyvenylidenfluorid und Polyamid. Um diese che­ misch unterschiedlichen Materialien miteinander zu ver­ binden, werden Verträglichkeits- oder Haftvermittler verwendet. Danach läßt sich das Material der Fluidlei­ tung nicht in einem Recyclingverfahren zur Herstellung neuer Rohre wiederverwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluid­ leitung der eingangs genannten Art anzugeben, die den in der Praxis gestellten Anforderungen weitgehend ge­ nügt, deren Material jedoch wiederverwendbar ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erstes Material der Fluidleitung ein thermoplasti­ sches Polyesterelastomer und ein zweites Material der Fluidleitung ein thermoplastisches Polyester mit höhe­ rer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehn­ barkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material auf­ weist.
Diese beiden Materialien erfüllen in Kombination nicht nur die wesentlichen auf dem Gebiet der Kraftstoff- und Kraftstoffdampfleitungen gestellten Anforderungen, wie geringe Kraftstoffpermeation, hohe Biegsamkeit, Dehn­ barkeit und Schlagzähigkeit, sondern gehen bei einer Warmformung auch eine Schmelzverbindung ein. Darüber hinaus kann das Material der Fluidleitung, nachdem es eingeschmolzen worden ist, im Recyclingverfahren wie­ derverwendet werden, um eine neue derartige Fluidlei­ tung herzustellen.
Die Wiederverwendbarkeit gilt auch für Abfälle, wie Verschnitt, die bei der Herstellung der Fluidleitung anfallen.
Das erste und das zweite Material können miteinander vermischt sein. Dabei ergeben sich ebenfalls die ge­ wünschten Eigenschaften.
Vorzugsweise ist jedoch dafür gesorgt, daß die Fluid­ leitung eine erste und zweite Schicht aufweist und das erste Material in der ersten Schicht und das zweite Ma­ terial in der zweiten Schicht enthalten ist. Hierbei kann das erste Material, das den höheren mechanischen Belastungen standhält, außen liegen. Ferner können die beiden Schichten auf einfache Weise koextrudiert wer­ den.
Vorzugsweise sind das erste und das zweite Material ab­ wechselnd in mehr als zwei Schichten enthalten. Eine derart aufgebaut Fluidleitung hält besonders hohen An­ forderungen stand.
Die Mischung der beiden Materialien kann ferner in ei­ ner weiteren Schicht enthalten sein, um noch höheren Anforderungen zu genügen. Dennoch sind alle Schichten koextrudierbar.
Vorzugsweise ist das erste Material aus einer Gruppe ausgewählt, die zum einen ein Blockcopolymer aus harten (kristallinen) Polybutylenterephthalat-Blöcken und wei­ chen (amorphen), langkettigen Polyetherglykol-Blöcken und zum andern ein auf Polybutylennaphthalat basieren­ des thermoplastisches Polyesterelastomer aufweist. Die­ se Materialien schließen die Lücke zwischen gummiela­ stomeren und hochleistungsfähigen technischen Kunst­ stoffen und vereinen die charakteristische Festigkeit und Verarbeitbarkeit von Thermoplasten mit der Biegsam­ keit und Dehnbarkeit sowie Schlagzähigkeit von durome­ ren Kautschuken.
Das zweite Material kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die ein Polybutylenterephthalat, Polyethylen­ terephthalat, Polybutylennaphthalat und Polyethylen­ naphthalat aufweist.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Dickenverhält­ nisse der Schichten so gewählt sind, daß die Fluidlei­ tung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen unter Nennbedingungen entwickelt.
Vorzugsweise liegt die Gesamtdicke der zweiten Schicht(en) im Bereich von 10 bis 70% der Gesamtwand­ stärke der Fluidleitung.
Eine der Schichten kann eine Verstärkung aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahl­ fasern, Glaskugeln und Mineralien sowie ein Gemisch we­ nigstens zweier dieser Verstärkungsmaterialien auf­ weist. Eine derart ausgebildete Fluidleitung hält be­ sonders hohen mechanischen Belastungen stand.
Um eine elektrostatische Aufladung und die Gefahr einer Funkenbildung zu vermeiden, kann eine der Schichten elektrisch leitfähig oder antistatisch sein.
Zusätzlich kann die Fluidleitung mit einer mit dem er­ sten und/oder zweiten Material eine Schmelzverbindung eingehenden Flammschutzschicht aus wiederverwendbarem Material ummantelt sein, z. B. durch ein dickeres thermoplastisches Polyester-Elastomer.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung stellt einen Ausschnitt einer mehrschich­ tigen erfindungsgemäßen Fluidleitung schematisch, in vergrößertem Maßstab dar.
Die dargestellte Fluidleitung besteht aus vier Schich­ ten 1, 2, 3, und 4. Die Schichten 1 und 3 bestehen aus einem ersten Material, das ein thermoplastisches Poly­ esterelastomer aufweist. Die Schichten 2 und 4 bestehen aus einem zweiten Material, das ein thermoplastisches Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit als das er­ ste Material aufweist. Diese Materialien gehen ohne Haftvermittler eine Schmelzverbindung ein und sind dar­ über hinaus wiederverwendbar.
Das erste Material ist vorzugsweise ein Blockpolymer aus harten, kristallinen Polybutylenterephthalat- Blöcken und weichen, amorphen, langkettigen Polyether­ glykol-Blöcken. Alternativ kann es auch ein auf Poly­ butylennaphthalat basierendes thermoplastisches Poly­ esterelastomer sein.
Das zweite Material ist ein Material aus der Gruppe der Polybutylenterephthalate, Polyethylenterephtalate, Po­ lybutylennaphtalate und Polyethylennaphthalate.
Das erste und zweite Material ermöglichen eine Warmfor­ mung der Fluidleitung durch beispielsweise Koextrusion und gehen dabei eine Schmelzverbindung ein.
Das erste und zweite Material erfüllen, insbesondere in der alternierenden Anordnung in verschiedenen Schich­ ten, alle wesentlichen Anforderungen, die an Kraft­ stoff- und Kraftstoffdampfleitungen gestellt werden, wie hohe Biegsamkeit, Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit bei ausreichender Dehnbarkeit.
Die Dickenverhältnisse der Schichten 1 bis 4 sind vor­ zugsweise so gewählt, daß die Fluidleitung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen unter Nennbedingungen entwickelt. Hierbei kann die Gesamtdicke der Schichten 2 und 4 im Bereich von 10 bis 70% der Gesamtwandstärke der Fluidleitung liegen.
Statt der vier Schichten ist es auch möglich, nur die Schichten 1 und 2 vorzusehen. Desgleichen ist es mög­ lich, mehr als vier Schichten vorzusehen.
Die Reihenfolge der ersten und zweiten Materialien in den Schichten 1 bis 4 kann auch so gewählt werden, daß die ungeradzahligen Schichten 1, 3 das zweite Material und die geradzahligen Schichten 2, 4 das erste Material enthalten. Dies gilt auch bei nur zwei oder drei Schichten.
Statt die Schicht 3 aus dem ersten Material herzustel­ len, kann sie auch aus einem Gemisch aus dem ersten und zweiten Material bestehen. Desgleichen kann auch jede andere der Schichten aus dem Gemisch bestehen.
Darüber hinaus ist es möglich, die Fluidleitung nur aus einem Gemisch der beiden Materialien herzustellen, so daß sie einschichtig ist.
Zusätzlich kann eine der Schichten 1 bis 4 eine Ver­ stärkung aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahlfasern, Glaskugeln und Mine­ ralien sowie ein Gemisch wenigstens zweier dieser Ver­ stärkungsmaterialien aufweist. Eine solche Fluidleitung hält besonders hohen mechanischen Belastungen stand.
Sodann kann eine der Schichten elektrisch leitfähig oder antistatisch sein, um die Gefahr einer Entzündung des durch die Fluidleitung hindurchgeleiteten Kraft­ stoffs durch eine elektrische Funkenentladung zu ver­ meiden. Um diese Schicht elektrisch leitfähig auszubil­ den, sollte ihr ohmscher Widerstand weniger als etwa 103 Ω betragen. Im Falle einer antistatischen Ausbil­ dung kann der ohmsche Widerstand im Bereich von 104 bis 107 Ω liegen.
Außerdem kann die Fluidleitung mit einer (nicht darge­ stellten) Flammschutzschicht ummantelt sein, um sie im Falle eines Brandes, wie er im Motorraum eines Kraft­ fahrzeugs auftreten kann, vor einer Entzündung zu schützen. Diese Flammschutzschicht sollte dann eben­ falls mit dem ersten und/oder zweiten Material eine Schmelzverbindung eingehen und ein wiederverwendbares Material aufweisen, vorzugsweise eine dickere Schicht aus einem thermoplastischen Polyester-Elastormer.
Sodann kann die Fluidleitung nicht nur glatt, sondern auch gewellt oder abwechselnd glatt und gewellt sein.

Claims (12)

1. Fluidleitung für Kraftstoffe und Kraftstoffdämpfe, die verschiedene thermoplastische Materialien auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Mate­ rial der Fluidleitung ein thermoplastisches Poly­ esterelastomer und ein zweites Material der Fluid­ leitung ein thermoplastisches Polyester mit höherer Biege- und Zugfestigkeit und mit niedrigerer Dehn­ barkeit und Schlagzähigkeit als das erste Material aufweist.
2. Fluidleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste und das zweite Material ver­ mischt sind.
3. Fluidleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine erste und zweite Schicht (1, 2) aufweist und das erste Material in der ersten Schicht (1) und das zweite Material in der zweiten Schicht (2) enthalten ist.
4. Fluidleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste und das zweite Material abwech­ selnd in mehr als zwei Schichten (1, 2, 3, 4) ent­ halten sind.
5. Fluidleitung nach Anspruch 2 und einem der Ansprü­ che 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mi­ schung der beiden Materialien in einer weiteren Schicht enthalten ist.
6. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Material aus einer Gruppe ausgewählt ist, die zum einen ein Blockcopolymer aus harten Polybutylenterephthalat- Blöcken und weichen, langkettigen Polyglykol- Blöcken und zum anderen ein auf Polybutylennaphtha­ lat basierendes thermoplastisches Polyesterelasto­ mer aufweist.
7. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Material aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Polybutylen­ terephthalat, Polyethylenterephthalat, Polybutylen­ naphthalat und Polyethylennaphthalat aufweist.
8. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dickenverhältnisse der Schichten (1-4) so gewählt sind, daß die Fluid­ leitung allein eine ausreichend hohe Klemmkraft auf einem Rohrstutzen gegen ein unbeabsichtigtes Abzie­ hen unter Nennbedingungen entwickelt.
9. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der zwei­ ten Schicht(en) (2; 4) im Bereich von 10 bis 70% der Gesamtwandstärke der Fluidleitung liegt.
10. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß eine der Schichten (1-4) eine Verstärkung aufweist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Glasfasern, Stahlfasern, Glas­ kugeln und Mineralien sowie ein Gemisch wenigstens zweier dieser Verstärkungsmaterialien aufweist.
11. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß eine der Schichten (1-4) elektrisch leitfähig oder antistatisch ist.
12. Fluidleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß sie mit einer Flamm­ schutzschicht aus wiederverwendbarem Material um­ mantelt ist.
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