CN102650359A - 管道-软管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道-软管装置，其具有管道(10)、软管(20)和套管(30)，软管(20)带有朝向管道(10)的软管区段(21)，该软管区段(21)搭接朝向软管(20)的管道区段(11)，该管道区段(11)具有带外径(A)的径向凸肩(12)，套管(30)在径向凸肩(12)的与管道(10)朝向软管(20)的端侧轴向对置的一侧至少部分搭接软管区段(21)并且在该处具有最小内径(Imin)，套管(30)的最小内径(Imin)小于径向凸肩(12)的外径(A)与未变形的软管区段(21)的壁厚(w)的和。

Description

管道-软管装置
技术领域
本发明涉及一种具有管道和固定在管道上的软管的管道-软管装置(Rohr-Schlauch-Anordnung)以及一种用于制造这种管道-软管装置的方法。
背景技术
尤其在汽车中，例如在汽车空调中，需要将软管与管道连接。
由WO 2010/028872A1已知一种两个管道之间的连接，其中，一个管道的镦压台肩容纳在另一管道的阶梯形孔中。一个管道的端侧轴向支承在另一管道的阶梯形孔的凸肩上，从而在阶梯形孔的另一凸肩与镦压台肩之间规定出可在没有轴向挤压变形的情况下容纳O形环的环形空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种有利的管道-软管装置。
该技术问题按本发明通过一种管道-软管装置和一种用于制造该管道-软管装置的方法解决。所述管道-软管装置具有管道、软管和套管，所述软管带有朝向管道的软管区段，该软管区段搭接朝向软管的管道区段，该管道区段具有带外径的径向凸肩，套管在径向凸肩的与管道朝向软管的端侧轴向对置的一侧至少部分搭接软管区段并且在该处具有最小内径，所述套管的最小内径小于径向凸肩的外径与未变形的软管区段的壁厚的和。
按本发明的管道-软管装置具有管道，其在一种优选实施形式中包含铝，尤其是由铝或铝合金制成。该管道优选是形状稳定的，也就是说具有大于1KN/mm2的弹性模量。
在管道上固定有软管，所述软管在优选实施形式中包含橡胶、树胶和/或塑料、尤其是弹性体和/或硅酮，尤其是由橡胶、树胶和/或塑料制成。软管优选是弹性的，也就是说具有小于1KN/mm2的弹性模量，优选小于0.1KN/mm2。
软管以朝向管道的软管区段搭接管道朝向软管的管道区段。“搭接”在此一般尤其理解为，搭接的部分设置在被搭接部分的径向外侧，使得两个部分在至少一个、优选每个轴向区段上重叠。搭接的和被搭接的部分优选相互接触或者彼此在径向上相间隔。
管道区段具有至少一个径向凸肩，优选刚好一个或两个或多个凸肩或者分别具有其外径的凸起。“外径”在此一般尤其理解为沿径向的最大延伸，在更准确的意义上对于圆形横截面是指其直径，对于矩形横截面是指对角线。径向凸肩能够以至少基本上保持不变的外径环形地围绕管道区段的周向延伸。同样地，径向凸肩也可以在周向上具有不同的直径和/或只在周向的一个或多个部段上延伸。在一种优选的实施形式中，径向凸肩通过轴向镦压管道区段制成。
按本发明的管道-软管装置还具有套管，其部分地或者在软管区段的整个轴向长度上搭接软管区段。套管可以单侧或双侧地轴向突伸出软管区段。同样地，软管区段可以单侧或双侧地轴向突伸出套管。在一种优选的实施形式中，套管包含铝并且优选由铝或铝合金制成。在按本发明将软管固定在管道上时，套管优选不发生，至少不明显发生弹性和/或塑性的变形。套管优选可以具有大于50KN/mm2的弹性模量。
管道、软管和/或套管优选分别具有圆环形的横截面，但也可以具有尤其是矩形或多边形的其它横截面。
套管在至少部分搭接软管区段的区段处具有最小内径，该最小内径小于径向凸肩的外径与未变形的软管区段的壁厚的和，优选小于径向凸肩的外径。“内径”在此一般尤其理解为套管容纳软管区段的凹处(尤其是通孔)沿径向的最小延伸，对于圆形横截面是指凹处或通孔的直径。
由此，软管区段有利地自锁式轴向固定在套管和管道区段之间，以防止软管从管道上脱离：软管与管道的轴向拉离使套管与由其搭接的软管区段一起向径向凸肩推移，由此使套管最小内径与径向凸肩外径之间的缝隙减小并且将软管区段夹紧在其间。
相应地，为了制造管道-软管装置，将软管区段轴向安置于，尤其是拉和/或推到径向凸肩上。在一种优选的扩展设计中，可以为此冷却管道区段和/或加热软管区段。同样可以在将软管区段轴向安置于管道区段上以后，尤其通过轴向镦压形成径向凸肩。
从径向凸肩与管道朝向软管的端侧相对置的一侧，将套管安置于，尤其是拉到和/或推到软管区段上。在一种优选的扩展设计中，可以为此冷却软管区段和/或加热套管。如果在软管区段被轴向安置于管道区段上以后，尤其通过轴向镦压形成径向凸肩，那么套管也可以在软管区段被安装到管道区段上之前安置于软管区段上。
当安装上套管的软管沿轴向朝径向凸肩运动时，软管的壁区段自锁式地夹紧在套管和管道之间，因为搭接软管区段的套管的最小内径小于径向凸肩的外径与未变形的软管区段的壁厚的和，尤其是小于径向凸肩的外径本身。
由此能够以有利的方式形成一种可选的，尤其是简单廉价而可靠的固定。
在一种优选的实施形式中，套管具有不同的内径。尤其是套管可至少部分搭接径向凸肩。在该轴向区段中，套管容纳软管区段的凹处优选具有小于径向凸肩外径与未变形的软管区段壁厚的和、但大于径向凸肩外径本身的内径，使得软管区段在此沿径向受到挤压，即尤其是弹性压缩。而套管的最小内径可以更小，使得套管凹处在搭接径向凸肩的区段与最小内径之间弯折或者可以阶梯形地减小。
一般来说，套管的内径可至少区段性地沿轴向恒定。同样地，内径可以沿轴向至少区段性地尤其线性地增大和/或减小。套管的凹处可具有尤其是圆柱形和/或圆锥形的区段。该凹处优选沿周向具有一个或多个棱边，所述棱边防止套管在软管区段上滑动并且由此改善自锁效果。
在一种优选的实施形式中，在管道和软管区段之间设置有一个或多个密封件，尤其是弹性变形的密封元件，优选为O形环。在一种有利的扩展设计中，套管搭接至少一个这种密封件，以便从外部保护该密封件。在另一种优选的扩展设计中，套管在被搭接的密封件区域内具有径向凹处，以便轴向固定该密封件。附加地或可选地，套管的最小内径可以小于未变形的密封件的外径与未变形的软管区段的壁厚的和，尤其是小于未变形的密封件的外径。套管以这种方式将密封件夹紧在软管区段和管道区段之间。
按本发明的管道-软管装置有利地应用在汽车中，尤其是汽车空调中。
附图说明
本发明的其它有利的扩展设计由以下对优选实施形式的说明中得出。为此在唯一的附图中：
图1以轴向剖面图局部示意性地示出按照本发明一种实施形式的管道-软管装置。
具体实施方式
图1以轴向剖面图示出按照本发明一种实施形式的管道-软管装置，该管道-软管装置具有铝制管道10，该铝制管道10端侧的管道区段11由橡胶软管20端侧的软管区段21搭接。软管21可以例如是指轿车空调的空调软管。
管道区段11具有外径为A的径向凸肩12，径向凸肩12通过铝制管道10在其面向软管20的端侧(图1中右侧或上侧)附近的轴向镦压形成。软管区段21被(在图1中从右向左地)拉套在径向凸肩12上。
铝制套管30以其整个轴向长度搭接软管区段21。在软管区段21拉套在径向凸肩12上以后，铝制套管30从径向凸肩12的与管道面向软管的端侧轴向对置的一侧(图1中左侧)推套到软管区段21上，并且在固定状态中设置在径向凸肩12的上述与管道面向软管的端侧轴向对置的一侧。
为此，套管30具有容纳软管区段21的阶梯状通孔。该通孔在搭接凸肩12的圆柱形区段中具有最大内径Imax。内径从该最大内径线性缩小到具有中间内径(mittler Innendurchmesser)Imed的圆柱形区段，其上连接有另一个线性收缩的也就是锥形的区段，该区段在套管30与凸肩12对置的端侧以最小内径Imin截止。
中间内径Imed并且因此最小内径Imin小于径向凸肩12的外径A。最大内径Imax小于径向凸肩12的外径A与未变形的软管区段壁厚w的和。相应地，软管区段21在橡胶软管材料弹性压缩的作用下挤压在套管30和径向凸肩12之间。
套管30在具有中间内径Imed的圆柱形区段内具有两个径向凹处31，这两个径向凹处在本实施例中通过铝制套管径向向外的环形塑性变形而形成。套管30分别通过这两个凹处搭接形式为O形环40的密封件。在此，最小内径Imin小于未变形的O形环40的外径与未变形的软管区段21的壁厚w的和并且甚至小于未变形的O形环40的外径本身。径向凹处31中的最大内径也小于未变形的O形环40的外径与未变形的软管区段21的壁厚w的和，因此套管30夹紧O形环40和布置于其间的软管区段21并且有利地增大它们的密封作用。
如果在橡胶软管20上施加远离铝制管道10的轴向拉力(在图1中向右)，则搭接软管区段21的套管30被拉向径向凸肩12。因为该套管30如前所述具有内径Imax、Imed或小于凸肩12外径A并且在必要时小于外径A与未变形的软管区段21的壁厚w的和的内径Imin，所以软管区段21自锁式地保持在凸肩12和套管30之间，因为更大的轴向拉力将套管30更强烈地拉向凸肩12并且由此更强烈地挤压设置于其间的软管区段。通过软管区段21在凸肩12与套管30之间以及套管30与O形环40之间的弹性变形，软管20也沿轴向的相反方向(在图1中向左)摩擦配合地固定。
尽管在之前的说明中阐述了示例性的实施形式，但需要指出的是可以进行大量变化。此外需要指出的是，示例性的实施形式仅仅是例子，并不用于以任何方式限制本申请的保护范围、适用性和构造。之前的说明为本领域技术人员提供了用于转化至少一种示例性实施形式的提纲，其中，尤其可以对所述元件的功能和布置进行各种修改，只要不背离权利要求书所述技术方案及其等同的特征组合的保护范围。
附图标记清单
10(铝制)管道
11管道区段
12径向凸肩
20(橡胶)软管
21软管区段
30套管
31径向槽(凹处)
40O形环(密封件)
A凸肩12的外径
Imin套管最小内径
Imed套管中间内径
Imax套管最大内径

Claims (12)

1.一种管道-软管装置，具有管道(10)、软管(20)和套管(30)，所述软管(20)带有朝向所述管道(10)的软管区段(21)，该软管区段(21)搭接朝向所述软管(20)的管道区段(11)，该管道区段(11)具有带外径(A)的径向凸肩(12)，所述套管(30)在所述径向凸肩(12)的与管道(10)朝向软管(20)的端侧轴向对置的一侧至少部分搭接所述软管区段(21)并且在该处具有最小内径(Imin)，所述套管(30)的最小内径(Imin)小于所述径向凸肩(12)的外径(A)与未变形的软管区段(21)的壁厚(w)的和。
2.按权利要求1所述的管道-软管装置，其特征在于，所述最小内径(Imin)小于所述径向凸肩(12)的外径(A)。
3.按权利要求1或2所述的管道-软管装置，其特征在于，所述套管(30)具有不同的内径(Imin、Imed、Imax)。
4.按权利要求3所述的管道-软管装置，其特征在于，所述套管(30)至少部分搭接所述径向凸肩(12)。
5.按前述权利要求之一所述的管道-软管装置，其特征在于，所述套管(30)的内径至少区段性地轴向恒定(Imed、Imax)和/或尤其是线性地增大和/或减小(Imin)。
6.按前述权利要求之一所述的管道-软管装置，其特征在于，在管道区段和软管区段(11、21)之间布置有至少一个密封件，尤其是弹性变形的密封件(40)。
7.按权利要求6所述的管道-软管装置，其特征在于，所述套管(30)搭接至少一个密封件(40)。
8.按权利要求7所述的管道-软管装置，其特征在于，所述套管(30)在搭接密封件(40)的区域内具有径向凹处(31)，和/或所述最小内径(Imin)小于未变形的密封件(40)的外径与未变形的软管区段(21)的壁厚(w)的和，尤其是小于未变形的密封件(40)的外径。
9.按前述权利要求之一所述的管道-软管装置，其特征在于，所述管道(10)和/或所述套管(30)包含铝和/或所述软管(20)包含橡胶和/或塑料。
10.一种用于制造按前述权利要求之一所述的管道-软管装置的方法，其中，通过轴向镦压管道区段(11)制造所述径向凸肩(12)，将所述软管区段(21)沿轴向安置于径向凸肩(12)上和/或将套管(30)从径向凸肩(12)的与管道(10)朝向软管(20)的端侧轴向对置的一侧安置于软管区段(21)上。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，安装上套管(30)的软管(20)沿轴向朝径向凸肩(12)运动，以便将软管(20)的壁区段尤其自锁式地夹紧在所述套管(30)和管道(10)之间。
12.一种按权利要求1至9之一所述的管道-软管装置在汽车尤其是汽车空调中的应用。
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