CN112178307B - 管构件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管构件（10），包括处于两个端部区域（14、18）之间的管（11），所述管包括褶皱组（30）。所述褶皱组（30）具有至少一个第一褶皱区域（32），所述第一褶皱区域具有在所述管（11）的外圆周（24）上环绕的第一褶皱（40）。按照本发明，所述褶皱组（30）具有至少一个第二褶皱区域（34、36），所述第二褶皱区域具有在所述外圆周（24）上部分环绕的第二褶皱（42）。

Description

管构件
技术领域
本发明涉及一种具有处于两个端部区域之间的管的管构件，所述管包括褶皱组。
背景技术
US 2016177889 A1说明了进气管设备的吸入空气过滤器管路。所述空气导引管路包括波纹管部分和具有小的刚度的柔性的部分。所述柔性的部分处于波纹管部分与空气导引管路的端部之间的区域中。所述柔性的部分沿着圆周方向被包围到所述空气导引管路的部分中并且具有弯曲部，使得关于压缩负荷沿着轴向方向作用到所述柔性的部分上的纵向弯曲负荷比关于所述压缩负荷作用到所述柔性的部分之外的其他区域上的纵向弯曲负荷小。
WO 99/22171A1说明了用于空气导引系统的管构件，所述管构件具有波纹管，所述波纹管的褶皱部分地与管的表面齐平地终止。由此，所述管构件在以下平面中能够轻微弯曲，在所述平面中所述褶皱与所述管的表面齐平。
发明内容
本发明的任务是，提供一种管构件，该管构件在具有高的压力稳定性的同时具有得到改进的柔性。
前面提到的任务用一种管构件来解决，该管构件包括处于两个端部区域之间的管，所述管包括褶皱组，其中所述褶皱组具有至少一个第一褶皱区域，所述第一褶皱区域具有在所述管的外圆周上环绕的第一褶皱，其特征在于，所述褶皱组具有至少一个第二褶皱区域，所述第二褶皱区域具有在所述外圆周上部分环绕的第二褶皱。
本发明的有利的设计方案和优点从优选实施例、说明书和附图中得出。
提出一种管构件，包括处于两个端部区域之间的管，所述管包括褶皱组。所述褶皱组具有至少一个第一褶皱区域，所述第一褶皱区域具有在所述管的外圆周上环绕的第一褶皱。按照本发明，所述褶皱组具有至少一个第二褶皱区域，所述第二褶皱区域具有在所述外圆周上部分环绕的第二褶皱。
所述按本发明的管构件尤其适合于导引介质的系统、尤其是原始空气管路系统、纯净空气管路系统等等。所述管构件能够笔直或者弯曲地构成。
由于使得布线中的高灵活性成为必需的狭小的结构空间边界条件并且为了对安装公差进行补偿、但是也为了抑制振动，通常使用具有波纹管的管构件、像笔直的柱筒形的元件又或者弯头。因此能够实现两个通过管构件相连接的构件的机械的去除耦合。在此，所述波纹管的褶皱通常垂直于所述管构件的中线来伸展，所述中线尤其能够具有弯曲的走向，其中所述中线沿着纵向延伸从所述管构件的内部穿过并且遵守离开所述构件的外壁的尽可能远的间距。所述中线在柱筒形的管构件中相应于所述管构件的笔直的中轴线。在管构件中，所述中线能够是弯曲的、笔直的或者本身扭曲的，使得所述管构件尤其在未安装的、松弛的状态中被构造为弯曲的、笔直的或本身扭曲的结构，其中在外部既没有拉力也没有压力也没有扭力作用到所述构件上。
在柱筒形的管构件中，褶皱组的褶皱通常旋转对称地伸展并且相对于所述柱筒形的区域的中轴线形成90°的角。
对于所述按本发明的管构件来说，所述第二褶皱能够至少在完全也能够构造为柱筒形的第二褶皱区域中以不同于90°的角度、也就是说斜向于中线来伸展。所述第一褶皱、尤其是第一褶皱区域的褶皱能够被设计为旋转对称的结构、但是也能够具有其它个性化的、像比如凹陷的结构形式。所述第二褶皱仅仅部分地被构造在所述管构件的外圆周上，所述第二褶皱比如能够仅仅被构造在一半的圆周或更小的圆周上。这一点对于具有小的长度的管构件来说特别有利，因为就这样尽管如此能够将所存在的空间充分用于褶皱并且所述管构件尽管小的长度也能够非常柔韧。由此扩大所述管构件的去除耦合行程并且所述管构件相对于具有垂直于中线布置的褶皱的管构件在材料相同的情况下在布线中更加灵活。
关于柔性、抗压刚度、结构空间需求、材料选择、介质稳定性、使用温度范围，产生新的用于导引介质的系统中的柔性的管构件的设计可行方案，其能够价廉地来呈现。
所述第一和第二褶皱的褶皱尖部能够有利地彼此等距地构成。
作为用于所述管构件的材料，热塑性材料是有利的。优选的是尤其热塑性材料、热塑性弹性体以及弹性体。所述管构件能够有利地通过吹塑成型、尤其是通过挤出吹塑成型来制造。
所述管构件的外壳由有弹性的材料构成，由此能够在所述管构件的连接区域中设置密封轮廓，比如用于安置管夹或者配对法兰。由此，能够取消单独的、用于将管构件与接头密封地连接起来的密封件。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述第二褶皱区域能够连接、尤其是直接连接到所述第一褶皱区域上。通过这种方式，比如能够实现从具有在管构件的外圆周上完全环绕的褶皱的第一褶皱区域到具有仅仅部分环绕的第二褶皱的第二褶皱区域的流畅的转变。因此，所述外圆周上的部分环绕的第二褶皱的长度也能够逐渐地朝管构件的端部减小。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，在管的原始状态中、尤其在管的松弛的状态中，所述第一和第二褶皱能够彼此平行地伸展。所述管构件的松弛的状态在此代表着像所述管构件从制造模具中出来那样的状态并且因此还没有在后来进行弯曲。尤其所述第一和第二褶皱在此被构造为相对于管的中线旋转非对称的结构，所述管的中线被相关的褶皱所包围。所述中线尤其对于管的柱筒形的区段来说代表着中轴线。在此，所述第一和第二褶皱区域的褶皱能够连贯地在管构件的长度范围内平行地伸展并且就这样相对于中线分别具有不同的角度，所述角度对于弯曲的管构件来说完全能够显著地有别于90°的角度。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，尤其在所述管的松弛的状态中，第一和/或第二褶皱能够相对于中线的被相关的褶皱所包围的区段至少部分地以不等于90°的角度来伸展、尤其能够相对于中线的被相关的褶皱所包围的区段以在5°与85°之间的角度来伸展。所述管的松驰的状态是在既没有拉力也没有压力也没有扭力作用到所述构件上时所述管的、在管构件的未安装的状态中的状态。所述褶皱能够有利地倾斜地相对于中线以以下角度来伸展，所述角度在制造所述管构件时能够通过制造模具的相应的造型来自由地调节。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，能够在所述第一褶皱区域的两侧上连接、尤其是直接连接第二褶皱区域，所述第二褶皱区域具有在外圆周上部分环绕的第二褶皱。因此，所述管构件能够在两个端部上具有褶皱区域，所述褶皱区域具有仅仅部分环绕的第二褶皱，从而能够尽可能有利地用褶皱来充分利用所述管的长度，以用于具有管构件的最高可能的柔性。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述部分环绕的第二褶皱的端部能够连接到管的至少一个连接区域上，所述部分环绕的第二褶皱的端部因此能够尽可能广泛地将管构件的端部区域的结构空间一直充分利用到连接区域，以用于实现管构件的最高可能的柔性。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述第二褶皱能够至少部分地至少以180°的范围包围管的圆周。通过这种方式，能够实现所述管构件高的柔性。因此，所述管构件的外圆周上的部分环绕的第二褶皱的长度的分级也能够特别有利地得到实现，以用于最高可能地充分利用所述端部区域的可供使用的结构空间。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述第二褶皱的端部处于与通过邻接的连接区域的开口来限定的平面平行的平面中。借助于这样的设计方案，能够保证，所述第二褶皱的端部遵守相对于连接区域的同一个间距并且就这样提供必要的用于连接构件、比如软管夹或者连接法兰的自由空间。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，褶皱尖部的横截面能够被构造为圆弧区段或者梯形区段。通过对于用于褶皱尖部的合适的横截面的选择，对于弯曲的波纹管来说也能够实现尽可能有利的结构空间利用。因此，所述管构件的、在褶皱区域中的尽可能大的自由的内部区域也能够供所导引的流体的有利的流动所用。梯形区段形的褶皱经常也允许所述管构件的比圆弧区段形的褶皱高的柔性。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述管能够通过吹塑成型、尤其是挤出吹塑成型来制造。这样的制造方法对于塑料构件来说可以有利地加以使用并且保证尽可能自由的构件设计。挤出吹塑成型法具有以下优点，即：在制造时不需要内模，这可以使制造方法更便宜。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述管构件能够由有弹性的热塑性塑料制成。可以有利地比如使用像聚酰胺(PA)又或者三元乙丙橡胶(EPDM)那样的材料。
按照所述管构件的一种有利的设计方案，所述褶皱组的横截面能够至少部分地被构造为圆形或者矩形。经常使用的用于内燃机中的进气管设备的空气导引系统的结构形式是管道的圆形的横截面。但是，所述按本发明的管构件也完全能够用在具有矩形的横截面的管道上。
附图说明
另外的优点从以下附图说明中得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和实施例以组合的形式包含大量的特征。本领域的技术人员也会适宜地单个观察所述特征并且将其总结成其他有意义的组合。附图示范性地示出如下：
图1示出了按照现有技术的管构件的等距视图；
图2示出了按照本发明的一种实施例的管构件的等距视图；
图3示出了按照图2的管构件的侧视图；并且
图4示出了按照图2的管构件的纵剖面。
具体实施方式
在附图中相同的或者同类的组件设有相同的附图标记。附图仅仅示出了实施例并且不应该限制性地来理解。
图1作为比较示出了按照现有技术的管构件10的等距视图。所述管构件10比如代表着内燃机的进气管设备的空气导引-连接元件，所述空气导引-连接元件将空气过滤器与内燃机连接起来。作为波纹管来设计的管构件10包括褶皱组30，以用于满足受限的结构空间要求和安装公差。
由于使得布线中的高灵活性成为必需的狭小的结构空间边界条件并且为了对安装公差进行补偿、但是也为了抑制振动，通常使用具有波纹管的管构件10、比如笔直的柱筒形的元件又或者弯头。因此，能够实现两个构件的机械的去除耦合。在此，所述波纹管的褶皱40通常垂直于管构件10的中线22来伸展，所述中线定义了以下中线，所述中线沿着纵向延伸从管构件10的内部穿过并且遵守离开构件10的外壁的尽可能远的间距。所述中线22在柱筒形的管构件10中相当于所述管构件10的中轴线。在弯曲的管构件10中，所述中线22能够是弯曲的、笔直的或者本身扭曲的。
在柱筒形的管构件10中，褶皱区域32的褶皱40通常旋转对称地伸展并且相对于所述柱筒形的区域的中轴线22形成90°的角度。
图1中的管构件10在像比如从制造模具中出来时那样的松弛的原始状态中示出并且还在没有像比如为了安装到机动车的马达结构空间中而可能必要的那样进行进一步弯曲的情况下示出。
按照图1中的现有技术的管构件10包括处于两个端部区域14、18之间的带有褶皱组30的管11。所述褶皱组30具有唯一的第一褶皱区域32，该第一褶皱区域具有在管11的外圆周24上环绕的第一褶皱40。所述第一褶皱区域32布置在管11的柱筒形的区段上。所述褶皱40被构造为旋转对称的结构并且垂直于第一褶皱区域32中的管区段的中线22来伸展。所述中线22在图1中仅仅在管11的柱筒形的部分中作为中轴线来示出，因为所述具有褶皱区域32的褶皱组30仅仅被构造在这个部分中。
所述褶皱尖部46的横截面在图1中的实施例中一同被构造为圆形。
所述端部区域14、18的背向第一褶皱区域32的端部通入到连接区域16、20中，其中比如所述连接区域16能够与空气过滤器相连接并且所述连接区域20能够与内燃机相连接。
图2示出了按照本发明的一种实施例的管构件10的等距视图，而在图3中则示出了所述管构件10的侧视图并且在图4中示出了所述管构件10的纵剖面。
所述管构件10在像比如从制造模具中出来时那样的松弛的原始状态中示出并且还在没有像比如为了安装到机动车的马达结构空间中而可能必要的那样进行进一步弯曲的情况下示出。
在本发明的在图2到4中示出的实施例中，所述褶皱组30具有第一褶皱区域32，该第一褶皱区域在两侧布置在第二褶皱区域34、36之间。所述第一褶皱区域32具有第一褶皱40，所述第一褶皱在外圆周24上完全环绕着管11。所述第二褶皱区域34、36具有第二褶皱42，所述第二褶皱在外圆周24上仅仅部分地环绕。在此，所述第二褶皱区域34、36直接连接到第一褶皱区域32的两侧上，以用于就这样将尽可能大的数目的褶皱42安置在管11的端部区域14、18的可供使用的结构空间上。
中线22由于管11的弯曲的纵向延伸而同样明显地弯曲。
所述第一褶皱区域32的第一褶皱40和所述第二褶皱42彼此平行地伸展。尤其所述第一和第二褶皱40、42在此构造为相对于被相关的褶皱40、42所包围的中线22旋转非对称的、也就是不旋转对称的结构。
所述第一褶皱40和所述第二褶皱42尤其在管11的松弛的状态中相对于中线22的被相关的褶皱40、42所包围的区段至少部分地以不等于90°的角度来伸展。尤其所述比90°小得多的角度能够相对于中线22的被相关的褶皱40、42所包围的区段来伸展。因为所述第一和第二褶皱40、42在管11的原始状态中、尤其在管11的松弛的状态中能够彼此平行地伸展，在此它们按褶皱40、42的位置而相对于中线22以大为不同的角度来伸展。
所述第二褶皱42在相对于第一褶皱区域32的过渡区处至少部分地以围绕着中线22的至少180°的范围包围管11的圆周24。随着相对于第一褶皱区域32的间距的增加，所述部分环绕的第二褶皱42包围圆周24的范围逐渐减小并且能够明显小于180°。如尤其可以在图4中的纵剖面中看出的那样，所述第二褶皱42的端部44处于与通过邻接的连接区域16的开口28来限定的平面50平行的平面52上。
在图2到4所示出的实施例中，所述部分环绕的第二褶皱42的端部44在与连接区域16、20隔开的情况下示出。但是，在一种作为替代方案的实施例中，所述褶皱也能够直接与管11的连接区域16、20邻接，以用于将最大数目的褶皱42安置在可供使用的结构空间上。
在所示出的按本发明的实施例中，所述管构件10由于通过第二褶皱区域34、36所引起的大的柔性而能够在安装到空气过滤器与内燃机之间的进气管设备中时以非常有利的方式弯曲，以用于满足机动车的马达舱的狭小的结构空间要求。同时，所述管构件能够由足够牢固的材料制成，以用于也满足相应的压力要求。在这种情况下，所述柔性通过大数目的第一和第二褶皱40、42来产生，所述大数目的第一和第二褶皱与现有技术相比能够被安置在管11的相同长度上。所述管构件10因此能够有利地占据不同的弯曲部并且也能够有利地经受剪切的负荷。
如在图2到4中的实施例中所示出的那样，所述褶皱组30的横截面能够至少部分地被构造为圆形。但是作为替代方案，也能够考虑矩形的横截面。所述管11比如能够有利地通过吹塑成型、尤其是通过挤出吹塑成型来制造并且能够由有弹性的热塑性塑料、像比如PA或者EPDM来构成。
褶皱尖部46的横截面比如能够如在图1中的现有技术中所示出的那样被构造为圆弧区段或者如在图4中的实施例中可看出的那样被构造为梯形区段。梯形区段形的褶皱在褶皱的高度相同时经常具有比圆弧区段形的褶皱稍高的柔性。对于梯形区段形的褶皱来说，结构空间的利用也更为有利。

Claims (15)

1.管构件(10)，包括处于两个端部区域(14、18)之间的管(11)，所述管包括褶皱组(30)，
其中所述褶皱组(30)具有至少一个第一褶皱区域(32)，所述第一褶皱区域具有在所述管(11)的外圆周(24)上环绕的闭合的第一褶皱(40)，
其特征在于，所述褶皱组(30)具有至少一个第二褶皱区域(34、36)，所述第二褶皱区域具有在所述外圆周(24)上部分环绕的第二褶皱(42)，在所述管(11)的松弛的原始状态中，所述第一和第二褶皱(40、42)彼此平行地伸展，在所述管(11)的松弛的状态中，第一和/或第二褶皱(40、42)相对于所述管构件的中线(22)的被相关的褶皱(40、42)所包围的区段至少部分地以不等于90°的角度来伸展。
2.根据权利要求1所述的管构件，其特征在于，所述第二褶皱区域(34、36)连接到所述第一褶皱区域(32)上。
3.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述第一和第二褶皱(40、42)被构造为相对于被相关的褶皱(40、42)所包围的中线(22)旋转非对称的结构。
4.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，在所述第一褶皱区域(32)的两侧上连接第二褶皱区域(34、36)，所述第二褶皱区域具有在所述外圆周(24)上部分环绕的第二褶皱(42)。
5.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述部分环绕的第二褶皱(42)的端部(44)连接到所述管(11)的至少一个连接区域(16、20)上。
6.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述第二褶皱(42)至少部分地至少以180°的范围包围所述管(11)的圆周(24)。
7.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述第二褶皱(42)的端部(44)处于与通过邻接的连接区域(16、20)的开口(26、28)来限定的平面(50)平行的平面(52)上。
8.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，褶皱尖部(46)的横截面被构造为圆弧区段或者梯形区段。
9.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述管(11)通过吹塑成型来制造。
10.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述管构件由有弹性的热塑性塑料制成。
11.根据权利要求1或2所述的管构件，其特征在于，所述褶皱组(30)的横截面至少部分地被构造为圆形或者矩形。
12.根据权利要求2所述的管构件，其特征在于，所述第二褶皱区域(34、36)直接连接到所述第一褶皱区域(32)上。
13.根据权利要求1所述的管构件，其特征在于，第一和/或第二褶皱(40、42)相对于所述中线(22)的被相关的褶皱(40、42)所包围的区段以在5°与85°之间的角度来伸展。
14.根据权利要求4所述的管构件，其特征在于，在所述第一褶皱区域(32)的两侧上直接连接第二褶皱区域(34、36)。
15.根据权利要求9所述的管构件，其特征在于，所述管(11)通过挤出吹塑成型来制造。
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