CN105485453A - 将金属柔性管路件接合到流体管路中的方法和柔性管路件 - Google Patents

将金属柔性管路件接合到流体管路中的方法和柔性管路件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及将金属柔性管路件与流体管路的延续管路件或接头件连接的方法，其中，环形波纹套(1)借助钎焊连接直接地或借助中间套(4)间接地被固定在延续管路件(5)或接头件上。对此，采用具有设于末端的连接边(2)的波纹套(1)。在波纹套(1)中装入柔性内管(3)，柔性内管首先被轴向固定在连接边(2)和/或中间套(4)上，随后在波纹套(1)和延续管路件(5)或接头件之间产生钎焊连接时借助钎焊被固定在连接边(2)和/或中间套(4)和/或延续管路件(5)或接头件上。本发明还涉及用该方法制造的柔性管路件。

Description

将金属柔性管路件接合到流体管路中的方法和柔性管路件
技术领域
本发明涉及将金属柔性管路件接合到流体管路中的方法以及金属柔性管路件，确切说，涉及根据权利要求1前序部分的将金属柔性管路件与流体管路的延续管路件连接的方法、根据权利要求2的前序部分的将金属柔性管路件与用于连接至流体管路的延续管路件的接头件连接的方法以及根据权利要求9的前序部分的金属柔性管路件。
背景技术
在本类型的方法中，环形波纹套利用钎焊连接被固定在延续管路件或用于连接至延续管路件的接头件上。这可以直接实现，但或者借助中间套来间接实现。
这种类型的柔性管路件相应地包括环形波纹套和流体管路的至少一个延续管路件或至少一个用于连接至流体管路的延续管路件的接头件。波纹套在此借助焊接被固定在延续管路件或接头件上，确切说也是直接或借助中间套间接固定。延续管路件一般是光面管，其可根据应用场合以弯管形式构成。
将金属柔性管路件(其主要组成部分是环形波纹套)接合到流体管路中因为柔性管路件的活动性、但尤其因为其所需的活动性而造成的薄壁而无法是没有任何问题的。从成本角度考虑，优选钎焊连接，其在简单的工艺步骤中例如在钎焊炉内保证了长期稳定的不透流体的且防扩散的构件连接。
在DE2502423A1和DE102011107886A1的现有技术中找到了用于这种类型的方法和柔性管路件的例子。在前一个提到的公开文献中带有缠绕层的波纹软管通过钎焊且在外套管辅助下与作为延续管路件的管接头相连接，后一个提到的公开文献致力于利用钎焊连接将用于连接至延续管路件的接头件固定在金属环形波纹软管上。这两种已知技术通过了考验并带来良好的结果。
这种类型的金属柔性管路件有时被用于输送灼热气体。本发明优选应用到的一个应用领域是在机动车内燃机内的废气循环管路中。尤其是用在柴油发动机(其通过涡轮增压器增压，其中循环的废气直接取自涡轮增压器废气涡轮附近)中的高压循环管路必然被设计用于输送其温度可高于800℃的气体。
正好对于用在大温度差造成显著热胀运动的内燃机废气循环管路而言，这种类型的柔性管路件的金属波纹套必须是非常灵活的，以便能抵消尤其是热胀运动。但这随之而来的是波纹套的壁厚必然小，用常见的材料几乎无法耐受所输送的流体的所述高温。
为了解决这个问题，因此针对上述应用目的采用了包含以下材料的波纹套，所述材料耐热但同时也价格昂贵并因此造成较高成本。还有，在一定的薄壁情况下耐受这种高温的材料是不可钎焊的。为了将由这种材料构成的金属波纹套接合到流体管路中，因此必须采用其它的连接技术如尤其是焊接。这也提高了成本。
对于金属波纹套不具有钎焊连接且必须被保护起来以免受灼热输送气体的影响的其它应用领域如内燃机废气设备，柔性内管被用作内衬，其位于波纹套内，引导气流并且将波纹套隔热屏蔽。但以柔性内管作为内衬的缺点在于，它尤其是可轴向活动的，因而无法利用钎焊连接且尤其无法在钎焊炉内令人满意地被固定在柔性管路件中。
发明内容
因此，本发明任务在于改善前述类型的方法以及柔性管路件以便能借助钎焊将柔性管路件接合到该流体管路中，在这里，该环形波纹套在输送灼热气体时也不受损伤，即使没有采用特殊材料。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法以及或者通过具有权利要求2的特征的方法来完成。另外，该任务通过具有权利要求9的特征的柔性管路件来完成。在权利要求3-8中找到本发明方法的优选改进方案，在权利要求10-12中记录了本发明的柔性管路件的有利实施方式。
根据本发明的第一方法，采用具有设于末端的连接边的环形波纹套来连接至流体管路的延续管路件。在波纹套中装入柔性内管，柔性内管首先被轴向固定在所述连接边上或替代地或附加地被轴向固定在该中间套(如果有的话)上。当在环形波纹套和流体管路的延续管路件之间产生直接或间接的钎焊连接时，随后该柔性内管也借助钎焊被固定在该连接边和/或延续管路件以及替代地或附加地固定在该中间套(如果有的话)上。
本发明方法的第二变型规定，采用具有设于末端的连接边的环形波纹套，并且在波纹套内装入柔性内管，该柔性内管首先被轴向固定在所述连接边和/或或许有的中间套上。当根据第二变型所规定地在波纹套和用于连接至流体管路的延续管路件的接头件之间产生直接的或间接的钎焊连接时，随后该柔性内管也是也借助钎焊被固定在该连接边和/或中间套和/或接头件上。
根据本发明的金属柔性管路件包括环形波纹套和至少一个流体管路的延续管路件或至少一个用于连接至流体管路的延续管路件的接头件。波纹套具有至少一个设于末端的连接边并且凭借连接边通过钎焊连接直接地或者借助中间套间接地被固定在该延续管路件或接头件上，确切说借助钎焊连接。在该波纹套内装入柔性内管，柔性软管借助钎焊连接被固定在该连接边和/或该中间套和/或该接头件或该延续管路件上。
本发明所用的环形波纹套的连接边可以呈柱形，或者若没有使用圆形横截面的波纹套，则被相应截平地形成，或者也可以具有呈锥形延伸的形状。它可以具有这样的横截面，即其基本对应于波纹套的内横截面，但或者可具有这样的横截面，即它比较大且例如对应于波纹套的外横截面。
本发明的钎焊连接尤其优选共同在一个钎焊炉内产生，最好是在直通钎焊炉内产生。
之前根据本发明所规定的、柔性内管轴向固定在连接边和/或中间套上可借助焊接来进行，尤其通过点焊。点焊用于可靠的轴向固定，而不会损伤波纹套或其连接边。金属环形波纹套及其连接边在本发明的优选应用领域中一般是壁很薄地构成的，因而通常没有足以可靠排除在焊接时在材料内出现孔穴的材料。如果只是点焊，则这样的孔穴不会带来麻烦，尤其是因为所述孔穴在随后的钎焊过程中被封闭或覆盖，确切说一般通过被液化的焊料。
为了避免焊接作业或者为了获得附加稳固性，柔性内管也可以通过压接或皱缩被固定在所述连接边和/或中间套上。此时有利的是，采用具有呈锥形延伸的连接边的波纹套，从而可以例如通过将柔性软管的端部与呈锥形延伸的连接边径向压接来获得轴向固定。
作为柔性内管，可以使用所有类型的金属柔性管路件，尤其是由若干部段组合成的或者由一个或多个金属型材制造的金属软管。由金属型材构成的盘绕式软管在本发明范围内优选被用作柔性内管；尤其是有利地采用卷绕软管(Agraffschlauch)，因为它们同时是柔软且比较密封的，因而很好地将该波纹套与例如灼热气体屏蔽隔开。
根据本发明的变型所采用的、应借助钎焊被直接或间接固定在环形波纹套上的接头件可以是凸缘或带有内螺纹或外螺纹的接头件；它也优选可以是V形连接边，其带来了以下附加优点，即它可被用作尤其可在其上固定该柔性内管的中间套。
本发明方法的一个优选实施方式由以下方法步骤构成：首先，柔性内管和波纹套的连接边与外装在该连接边上的且轴向超过该连接边的中间套径向压接。随后，所述柔性内管、连接边和中间套通过焊接被相互固定。随后，所述延续管路件或接头件被轴向安装到柔性内管的一端面上，做法是它被插入该中间套中，接着该波纹套的连接边、延续管路件或接头件、该中间套和该柔性内管被钎焊连接，或许在事先施加焊膏之后。钎焊过程最好能在直通钎焊炉内进行。
在本发明范围内优选的是通过硬钎焊来相互连接相应的构件。出乎意料地证明了，尤其是在钎焊炉内的为此所需要的高温既没有不利地影响环形波纹套的灵活性和功能，也没有不利地影响柔性内管的灵活性和功能。
在本发明范围内采用中间套尤其允许避免在柔性内管和延续管路件之间的净内径突变。这改善了在流体管路内的流动引导。
附图说明
以下将结合附图来详细描述和说明用于按照本发明所设计的且借此说明本发明方法的具体实施例的柔性管路件的多个实施例，其中：
图1a-图1d以示意性侧剖视图示出了在四个本发明方法步骤中制造按照本发明所构成的柔性管路件；
图2a示出了按照本发明设计的柔性管路件的另一个实施例的示意性侧剖视图；
图2b示出了图2a的实施例的一个变型的示意性侧剖视图；
图3示出了按照本发明设计的柔性管路件的另一个实施例的示意性侧剖视图；
图4a示出了按照本发明设计的柔性管路件的另一个实施例的示意性侧剖视图；
图4b示出了图4a的实施例的变型；
图5a示出了按照本发明设计的柔性管路件的另一个实施例的示意性侧剖视图；
图5b示出了图5a的实施例的变型。
具体实施方式
在图1a-图1d中按照所示的四个方法步骤制造的柔性管路件基本上由具有两个设于末端的连接边2、2'的环形波纹套1、以盘绕式软管形式构成的柔性内管3、中间套4和延续管路件5构成。
在图1a所示的方法步骤中，柔性内管3的一端部6、连接边2和中间套4借助压接工具7在箭头8方向上被径向压接，做法是该柔性内管3的端部6和该中间套4被略微扩张。
为了附加地将柔性内管3在轴向上固定在连接边2和中间套4上，这些构件如图1b所示利用象征性所示的焊接设备9通过点焊在一些点处被相互焊接。就是说，利用焊接设备9的点焊涉及到中间套4、柔性内管3的端部6以及环形波纹套1的夹设在这两个构件之间的连接边2。
该柔性管路件的如此被固定的构件如图1c所示与延续管路件5轴向接合，在这里，作用于中间套4的固定工具10产生了反力，该反力是在延续管路件5插入中间套4时或者在沿箭头11方向轴向压入时所必需的。
如图1d所示，延续管路件5在轴向压入后以端侧对抵方式安装于柔性内管3的端部6，其中，该中间套4包围覆盖相应部位。在施加焊膏12之后，如图1d所示的通过压接和点焊被固定的组件被送入直通钎焊炉内，组件在这里被硬钎焊。
就所示的柔性管路件设置用在废气循环管路中而言，波纹套1的典型壁厚通常不大于0.2mm，因此有利的是如此完成如图1b所示的点焊，即波纹套1的连接边2位于中间套4和柔性内管3的端部6之间。在本实施例中，柔性内管3最好是由卷绕型材(Agraffprofile)所构成的盘绕式软管构成，因而它极其有效地保护该波纹套1免受所输送的灼热气体的影响。
在图2a和2b中示出了用于按照本发明所设计的柔性管路件的另一个实施例的两个变型，确切说又是以示意性侧剖视图。在两个变型中采用了具有直径突变的中间套4，其允许柔性内管3与波纹套1及其连接边2、2'有径向距离地保持就位。这附加改善了将波纹套1与比如所输送的灼热气体隔热屏蔽。另外，通过这种方式排除了波纹套1和柔性内管3之间的磨损，并且该实施方式的另一个优点在于，柔性内管3可以具有大于波纹套1的长度，这可以总体显著增强该柔性管路件的活动性。
将柔性内管3轴向固定在连接边2上的本发明方法步骤在此合乎逻辑地只间接通过中间套4来进行，做法是一方面在中间套4和连接边2之间的连接区内设置焊点13；而另一方面，在中间套4和柔性内管3的端部6之间的连接区内设置焊点13'。未进行柔性内管3和波纹套1或其连接边2之间的直接连接。
接着，延续管路5被插放到中间套4上，如图2a和2b所示。此时，图2b示出一个变型，在该变型中，延续管路件5具有扩张部14，从而在柔性管路件的内部总体上没有直径突变，就像在图2a中的情况一样。
在如图2a和2b所示的借助焊点13、13'且通过延续管路件5的压配合被固定在中间套4上的状态中，该组件带有(在此未示出)焊膏并随后在钎焊炉内被硬钎焊。如果因为波纹套1非常薄地构成而在中间套4和波纹套1的连接边2之间的连接区内设置焊点13时应在连接边2内形成孔，则孔肯定不会因此是麻烦的，因为所述孔在钎焊时被焊料盖住。
图3示出了图2a和图2b所示的实施例的一个变型，在这里，又采用了带有直径突变的中间套4，用于能够插装(在此未示出)延续管路件。但在这里，柔性内管3未被直接固定在中间套4上，而是被直接固定在波纹套1的连接边2。在中间套4和柔性内管3的端部6之间夹设容纳该连接边，从而焊点13将中间套4、连接边2和柔性内管3轴向固定在一起。
图4a又以示意性侧剖视图示出了用于根据本发明设计的柔性管路件的另一个实施例。在此，连接边2直接与凸缘15连接，其中，该内管3的端部6根据本发明与连接边2和凸缘15钎焊在一起。焊点13用于轴向固定该柔性内管3的端部6，该焊点将柔性内管3、连接边2和凸缘15相互固定。在此情况下，凸缘15和柔性内管3的端部6在两者间夹设波纹套1的连接边2，从而就此而言该凸缘15担负起根据图3的实施例的中间套4的任务。
如图4b所示，在一个变型中，凸缘15也可以间接地通过中间套4与连接边2和柔性内管3的端部6连接。用于根据本发明将柔性内管3轴向固定在连接边2上的焊点13在此设置在中间套4、连接边2和柔性内管3的端部6之间的重叠区内。
如图5a和5b所示的实施例对应于如图4a和4b所示的实施例，在这里，唯一的差别在于，代替凸缘15采用V形边缘16作为用于连接至延续管路件的接头件。与此相应，可以参照对图4a和4b的进一步描述。

Claims (12)

1.一种将金属柔性管路件与流体管路的延续管路件连接的方法，
其中，环形波纹套(1)利用钎焊连接直接地、或借助中间套(4)间接地被固定在该延续管路件(5)上，
其特征是，
使用具有设于末端的连接边(2)的波纹套(1)来直接或间接连接至该延续管路件(5)，并且在该波纹套(1)内安装有柔性内管(3)，该柔性内管首先被轴向固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)上，并且随后在所述波纹套(1)和所述延续管路件(5)之间产生钎焊连接时，该柔性内管借助钎焊被固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)和/或该延续管路件(5)上。
2.一种用于将金属柔性管路件与接头件连接的方法，所述接头件用于连接至流体管路的延续管路件，其中，环形波纹套(1)利用钎焊连接直接地、或借助中间套(4)间接地被固定在该接头件上，
其特征是，
采用带有设于末端的连接边(2)的波纹套(1)，并且在该波纹套(1)中装有柔性内管(3)，该柔性内管首先被轴向固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)上；并且随后在所述波纹套(1)和所述接头件之间产生钎焊连接时，该柔性内管借助钎焊被固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)和/或该接头件上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，该柔性内管(3)通过焊接尤其通过点焊被固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征是，该柔性内管(3)通过压接或皱缩被固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)上。
5.根据权利要求4的方法，其特征是，采用具有呈锥形延伸的连接边的波纹套(1)。
6.根据权利要求1至5中至少一个所述的方法，其特征是，
该柔性内管(3)和该波纹套(1)的连接边(2)与外装在该连接边(2)上的、且轴向突出于该连接边的中间套(4)径向压接，
随后该柔性内管(3)、该连接边(2)和该中间套(4)通过焊接被固定在一起，
随后该延续管路件(5)或该接头件通过将其插入该中间套(4)中而被轴向安装到该柔性内管(3)的一端面上，
随后该波纹套(1)的连接边(2)、该延续管路件(5)或该接头件、该中间套(4)和该柔性内管(3)被钎焊在一起。
7.根据权利要求1至6中至少一个所述的方法，其特征是，钎焊连接的产生和该柔性内管(3)的固定是在钎焊炉内进行的。
8.根据权利要求1至7中至少一个所述的方法，其特征是，作为柔性内管(3)，采用由一个或多个金属型材制造的盘绕式软管。
9.一种金属柔性管路件，尤其按照根据权利要求1至8中至少一个所述的方法制造，其包括环形波纹套(1)和流体管路的至少一个延续管路件(5)或至少一个用于连接至流体管路的延续管路件的接头件，其中，该波纹套(1)借助钎焊连接直接地、或借助中间套(4)间接地被固定在该延续管路件(5)或该接头件上，
其特征是，
该波纹套(1)具有至少一个设于末端的连接边(2)，该延续管路件(5)或该接头件借助钎焊连接直接地或间接地被固定在该连接边上，并且在该波纹套(1)中装入一个柔性内管(3)，该柔性内管利用钎焊被固定在该连接边(2)和/或该中间套(4)和/或该接头件或该延续管路件(5)上。
10.根据权利要求9所述的柔性管路件，其特征是，该柔性内管(3)是由一个或多个金属型材制造的盘绕式软管。
11.根据权利要求9或10所述的柔性管路件，其特征是，该接头件是凸缘(15)或V形边缘(16)。
12.根据权利要求9至11中至少一个所述的柔性管路件，其特征是，一方面该波纹套(1)的连接边(2)和该柔性内管(3)以及另一方面该延续管路件(5)或该接头件在端侧对抵对接并由此构成接合部位，其中，该接合部位被中间套(4)覆盖，该中间套与该连接边(2)、该延续管路件(5)或该接头件以及与该柔性内管(3)钎焊在一起。
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