CN105864534B - 缠绕软管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及缠绕软管，由大致S形轮廓的以螺旋绕层(2)形式卷绕成软管的金属带(1)构成，金属带轮廓具有基本轴向延伸的且相互径向分隔的两个壁部(6，7)，壁部通过连边(5)相互连接并在边缘侧分别具有一个折边(3，4)。每两个相邻的绕层(2)分别借助折边相互钩接，使得它们能在压紧状态和伸长状态之间相对轴向移动。轮廓的连边(5)和折边(3，4)相对于径向以至少10°角度斜设。用于截断和/或扩张本发明缠绕软管的方法，缠绕软管在压紧区域(8)被径向压紧，使得相邻两个绕层的折边在压紧后和对应的轴向壁部(6，7)之间形成小于45°的角度(90°‑WB1)，随后缠绕软管在压紧区域(8)内被截断和/或扩张。

Description

缠绕软管
技术领域
本发明涉及缠绕软管，其由具有大致呈S形轮廓的金属带构成，该金属带以螺旋绕层形式被卷绕成软管。金属带的轮廓具有两个基本轴向延伸、且径向分隔的壁部，它们通过连边相互连接并在边缘侧分别具有折边。该缠绕软管的两个相邻绕层的轮廓借助其折边如此相互钩接，即它们在压紧位置和伸长位置之间可以相对轴向移动。
本发明还涉及扩张和/或截断这种缠绕软管的方法。
背景技术
上述类型的缠绕软管是早就已知的。若干绕层的相对轴向移动性在异型绕层仍具有高的机械强度同时，还赋予缠绕软管以高活动性。为了制造这样的缠绕软管，首先通过借助多个异型辊对的轮廓成形，将金属带成形为基本呈S形的轮廓，从而尤其是带边缘被彼此反向地弯曲。然后，异型金属带被卷绕到回转芯杆上，在这里每两个相邻绕层的彼此反向取向的折边“松动地”咬合。
在现有技术中知道了以下的缠绕软管，其绕层具有钩形轮廓。异型金属带的带边缘此时被简单倒棱，从而出现折边，相邻的绕层在折边处相互松动钩接。若干绕层相互松动咬合并且能在压紧位置和伸长位置之间相对轴向移动。具有钩形轮廓的缠绕软管具备在缠绕软管下的最大活动性。
还在现有技术中知道了以下的缠绕软管，由于该异型金属带呈咬槽或搭扣轮廓形状，其相邻的绕层相互松动咬合。在此情况下，金属带轮廓的边缘不仅朝一个方向弯折，而且回弯了一段，从而它们以相邻绕层的彼此反向取向的相应回弯边缘相互松动地咬合，并且形成一种活动的形状配合。
在具有咬槽或搭扣轮廓的缠绕软管中，两个相邻绕层的轮廓也可以在压紧状态和伸长状态之间轴向移动。但是，相互咬合的轮廓明显限制了这种轴向运动距离，并且在轴向相对移动的单独绕层之间的内摩擦是钩形轮廓时的许多倍。作为对策，具有咬槽或搭扣轮廓的缠绕软管比具有钩形轮廓的缠绕软管更结实耐用，并且例如可以顺利地以机械方式被扩张。
对于缠绕软管的许多应用来说，期望具有钩形轮廓的缠绕软管具有较高的活动性和较低的内摩擦。在此，仅作为例子提到在用于机动车废气设备的软管路件内使用缠绕软管，就像例如在DE 103 40 983 A1中描述的那样。在此情况下，缠绕软管作为内衬被用于引导在金属伸缩管（Metallbalg）内输送的气体。除了导流外，该内衬还用于金属伸缩管的隔热保护以免受一般很灼热的内燃机输送废气。
此时在软管路件内的缠绕软管的连接是成问题的。因为同轴布置内衬和金属伸缩管，故该内衬必须在金属伸缩管的伸缩管边缘区域处被扩张，以便其能直接或间接地固定在伸缩管边缘上。但是，具有钩形轮廓的缠绕软管的这种扩张是最有问题的，这是因为此时有以下危险，即参与其中的相邻绕层脱钩并且失去了相互固接。
该问题存在于具有钩形轮廓的被扩张的所有缠绕软管中，无论在何种应用场合下。另外，具有钩形轮廓的且一般以卷状形式制造和运输并被截断以便制造管路的缠绕软管具有令人不快的性能，即，简单的截断导致了在继续加工中变成麻烦的突出末端（楔形件）。
因此，在具有钩形轮廓的缠绕软管的分割和扩张时，必须采取特殊预防措施例如像使用附加套管。
发明内容
本发明基于以下任务，提出一种缠绕软管，它具有与具有咬槽或搭扣轮廓的缠绕软管相比更高的活动性和/或更低的内摩擦，但同时相比于根据现有技术的具有钩形轮廓的缠绕软管能被简单截断和/或扩张。本发明的另一个任务在于提出一种截断和/或扩张缠绕软管的方法。
通过一种具有本发明的特征的缠绕软管以及通过一种具有本发明的特征的方法来完成该任务。
据此，本发明的缠绕软管由具有大致S形轮廓的金属带构成，金属带以螺旋绕层形式被卷绕成软管，其中该金属带的轮廓具有两个基本轴向延伸的且径向间隔开的壁部，这些壁部通过连边相互连接并在边缘侧分别具有折边。两个相邻绕层的轮廓借助其折边如此相互钩接，即，它们能在压紧状态和伸长状态之间相对轴向移动。所述轮廓的连边和折边都相对于径向以至少10°角度斜设，在这里，所述轮廓的折边在其和对应的轴向壁部之间最好形成在45°至80°之间、尤其最好在45°至75°之间的角度。即，所述折边超过90°角度地从金属带弯折起，其中，它还是未被回弯至得到具有咬槽轮廓的缠绕软管的程度。本发明的缠绕软管还具备了具有钩形轮廓的缠绕软管的高活动性。
本发明的一个重要特征在于，所述异型金属带的两个折边和该连边的斜设，在这里，该连边最好大致具有与异型金属带的折边一样的倾斜姿态。与此相应，它相对于两个轴向壁部所成的角度最好在100°至135°之间。
基于异型金属带的折边及连边根据本发明斜设而可以执行根据本发明的用于截断和/或扩张缠绕软管的方法：根据本发明，缠绕软管对此在压紧区域中被如此径向压紧，即两个相邻绕层的折边在压紧后在其和对应的轴向壁部之间形成小于45°的角度，据此该缠绕软管在压紧区域内被截断和/或扩张。
所述折边的斜设和还存在的连边斜设允许这样的径向压紧。因为在径向压紧时，已经在初始时斜立的连边至少部分放平且同时所述折边就像在搭扣轮廓中那样相互咬合。后者得到连边放平和随之而来的金属带轮廓扩宽的支持。同时，通过连边斜立减小了所述轮廓对抗径向压紧的阻力，而通过连边放平导致在径向压紧时可再现的状况。
本发明的缠绕软管因而在压紧区域中执行本发明方法时变形为不太能相对运动的、形状锁合地相互咬合的缠绕软管，其不仅可以被顺利地扩张，也可被顺利地截断，截断例如在自动激光切割机中进行。在扩张情况下，缠绕软管的两个相邻绕层仍保持相互接合，这是因为径向压紧因缠绕软管的根据本发明的形状可靠地导致了独立绕层的径向重叠。
在本发明方法范围内重要的是：在压紧区域内执行该缠绕软管的扩张或截断，即不是比如扩张整个压紧区。
当本发明缠绕软管的金属带轮廓的平均框高度大于轮廓宽度（所述轮廓宽度基本对应于该轮廓的最大轴向延伸尺寸）的四分之一时，很可靠地获得了本发明的优点。该框高度此时基本对应于折边径向延伸尺寸，该折边径向延伸尺寸一般约小于所述轮廓的两个轴向壁部之间的径向间距。这种异型金属带的优选形状允许根据本发明地径向压紧，以扩张和/或截断该缠绕软管，无需压紧时的特殊措施；利用这样的形状在径向压紧时必然得到相邻轮廓的期望的径向重叠。
当该缠绕软管被成形为：“轮廓的折边的平均长度大于轮廓的轴向壁部的平均长度的一半”之时（就像在本发明范围内优选的那样），本发明的缠绕软管也允许不复杂的径向压紧。由此保证了缠绕软管的两个相邻绕层的折边的径向重叠和进而形状锁合的相互咬合，无需关注径向压紧时的特殊边界条件。
如本身已知，也在本发明范围内优选该金属带的轮廓是基本旋转对称构成的，其中，该对称中心点一般位于连边的中央。
本发明缠绕软管的一个特别优选的应用在于：将其同轴布置在金属伸缩管中并由此提供一种柔性管路件，其尤其被用在内燃机的废气管路中。在此情况下优选的是，借助本发明的方法在金属伸缩管的伸缩管边缘区域内径向压紧该缠绕软管并在由此出现的压紧区域中扩张该缠绕软管，以便其随即能直接或间接地与伸缩管边缘连接，同时它还在金属伸缩管中与金属伸缩管径向间隔开地延伸并在那里其很高的活动性起到了作用。
附图说明
以下将结合如附图仅示例性所示的用于根据本发明所设计的缠绕软管的实施例来进一步说明本发明。其中：
图1是根据本发明所设计的缠绕软管处于伸长状态的壁的剖视图；
图2是像图1一样的剖视图，但处于缠绕软管的压紧状态；
图3是像图1一样的剖视图，但在缠绕软管的所示部分被径向压紧后；
图4a和4b是与图1和2一样的剖视图，此时本发明的缠绕软管的实施方式略有改变，用于说明术语表。
具体实施方式
如图1-4所示的缠绕软管件由异型金属带1的多个绕层2构成。其轮廓具有两个轴向延伸的壁部6、7，这两个壁部通过连边5相互连接。在边缘侧，异型金属带1分别具有一个折边3、4，异型金属带1的两个相邻的绕层2借助所述折边相互钩接，从而所述绕层2可以在压紧状态（图2和图4a）和伸长状态（图1和图4b）之间相对移动。
图4a和4b示出根据本发明所设计的缠绕软管处于压紧状态（图4a）或伸长状态（图4b）的局部剖视图，在这里，在此所示的缠绕软管由异型金属带1构成，异型金属带的轮廓不是旋转对称构成的。根据这些视图示出了在说明书范围内所用的术语表，其表示：
s金属带的带厚；hp轮廓高度；bp轮廓宽度；L1第一框长度；L2第二框长度；B1第一折边长度；B2第二折边长度；H在伸长状态下的缠绕软管的螺距；h在压紧状态下的缠绕软管的螺距；V在压紧状态和伸长状态之间的轴向位移；U重叠；A非对称；RB折边半径；RS连边半径；hs连边高度；WS连边角度；WB1第一折边角度；WB2第二折边角度；hk1第一框高度；hk2第二框高度。
而根据本发明所设计的缠绕软管的如图1和2所示的实施例是旋转对称构成的，即，金属带1的每个绕层2的轮廓是点对称（punktsymmetrisch）构成的，因而第一框高L1和第二框高L2以及第一折边长度b1和第二折边长度b2是分别相等的。这相对于根据图4a和4b的实施例是优选的。
另外，如在图1中在伸长状态下和在图2中在压紧状态下示出的缠绕软管轮廓也如此对称构成，即，两个折边3、4的倾斜姿态与所述轮廓的连边5的倾斜姿态是相同的，即出现WB1=WB2=WS。另外在本实施例中存在WB1=WB2=WS=15°。这在此导致了两个折边3、4在其和各自对应的轴向壁部6、7之间分别形成一个90° - WB1=90°-15°=75°的角度，而连边5相对于轴向壁部6、7呈90°+WS=90°+15°=105°的角度。
由于两个折边3、4以及连边5具有相同的角度，故尽管根据本发明是斜设的，但在缠绕软管的图1所示的伸长状态和其图2所示的压紧状态之间得到最大位移运动。如图1和2所示的本发明缠绕软管的实施例因而具备了具有钩形轮廓的缠绕软管的完整活动性。
通过简单径向压紧如图1和2所示的缠绕软管，得到了如图3所示的压紧区域8。所述型材的相邻两个绕层2的两个折边3、4在角度WB1、WB2增大情况下基本平置且相互咬合，从而缠绕软管的若干绕层2相互形成稳定的形状锁合。连边5通过所述压紧被部分放平，由此轴向壁部6、7相应延长；通过在径向重叠地相互咬合的折边3、4区域中的材料倍增，最终余下了连边5的余部，其使得一如既往略微相互径向分隔开的轴向壁部6、7彼此相连。
如图3所示，如图1和2所示的被径向压合的在此所示的压紧区域8可以顺利地在压紧区域8内被扩张，没有受到轮廓2的两个相邻绕层固着在一起的威胁。也可以顺利实现并不复杂的在压紧区域8内的截断。

Claims (10)

1.一种缠绕软管，所述缠绕软管由大致具有S形轮廓的金属带(1)构成，该金属带以螺旋绕层(2)形式被卷绕成软管，
其中，该金属带(1)的轮廓具有轴向延伸的、且相互径向分隔的两个壁部(6，7)，所述两个壁部通过连边(5)相互连接并在边缘侧分别具有一个折边(3，4)，并且
其中，每两个相邻的螺旋绕层(2)的轮廓分别借助各自的折边(3，4)如此相互钩接，即两个相邻的螺旋绕层(2)的轮廓能在压紧状态和伸长状态之间相对轴向移动，
其特征是，
所述轮廓的连边(5)和折边(3，4)都相对于径向以至少10°的角度斜设，且两个相邻的螺旋绕层(2)的轮廓的折边(3，4)在所述缠绕软管被径向压紧的情况下径向重叠，并且所述连边和所述折边沿同一方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的缠绕软管，其特征是，所述轮廓的折边(3，4)在所述折边和对应的轴向壁部(6，7)之间形成在45°至80°角度之间的角度。
3.根据权利要求1或2所述的缠绕软管，其特征是，所述轮廓的对应于该折边(3，4)的径向延伸尺寸中较小者的框高(hk1，hk2)大于对应于所述轮廓的最大轴向延伸尺寸的、轮廓宽度(hp)的四分之一。
4.根据权利要求1或2所述的缠绕软管，其特征是，所述轮廓的折边(3，4)的平均长度(B1，B2)大于所述轮廓的轴向壁部(6，7)的平均长度(L1，L2)的一半。
5.根据权利要求1或2所述的缠绕软管，所述轮廓是旋转对称构成的。
6.根据权利要求2所述的缠绕软管，其特征是，所述轮廓的折边(3，4)在所述折边和对应的轴向壁部(6，7)之间形成在45°至75°角度之间的角度。
7.一种截断和/或扩张缠绕软管的方法，该缠绕软管由具有大致呈S形轮廓的金属带(1)构成，该金属带以螺旋绕层(2)形式被卷绕成软管，
其中，该金属带(1)的轮廓具有轴向延伸的且相互径向分隔的两个壁部(6，7)，所述两个壁部通过连边(5)相互连接并在边缘侧分别具有一个折边(3，4)，并且
其中，每两个相邻的螺旋绕层(2)的轮廓分别借助所述轮廓的所述折边(3，4)如此相互钩接，即两个相邻的螺旋绕层的轮廓能在压紧状态和伸长状态之间相对轴向移动，
其特征是，
使用根据权利要求1至6中任一项所述的缠绕软管，并且该缠绕软管被如此径向压紧以形成压紧区域(8)，即相邻两个螺旋绕层(2)的折边(3，4)在压紧之后在所述折边(3，4)和对应的轴向壁部(6，7)之间形成小于45°的角度，随后该缠绕软管在压紧区域(8)内被截断和/或扩张。
8.将缠绕软管用在柔软管路件中的缠绕软管用途，其特征是，所述缠绕软管为根据权利要求1至6中任一项所述的缠绕软管，该柔软管路件具有同轴包围该缠绕软管的金属伸缩管。
9.根据权利要求8所述的缠绕软管用途，其特征是，该缠绕软管利用根据权利要求7的方法被扩张并且在扩张区域内直接或间接与该金属伸缩管连接。
10.根据权利要求8所述的缠绕软管用途，其特征是，该柔软管路件用于内燃机的排气管路。
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