CN112969881A - 缩紧环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缩紧环，其两个周缘(10)是翻边的，由于其更大的内在刚度允许使用更薄的带厚度而没有折断的风险。所述周缘(10)以径向向外指向的边翼(16)终结，所述边翼与相对于环的轴向进一步位于内部并且未翻边的中间部段(13)构成约70°至90°的角度。所述翻边在于所述环边缘的直径扩大，其中，环边缘区域(14)倒圆地向外弯曲并且边缘面(11)以相对于环轴线(12)优选约为0°至约20°的角度延伸。

Description

缩紧环

背景技术

所谓的多重夹紧环(Multi-Crimp-Ringe)或缩紧环是以不同的设计制造的。在已知的方法中，将轴向焊接或沿螺旋线焊接的管件分割成期望宽度的环。替选的是，从按照期望的环宽度分开的带上直切或斜切出与环周长一致的长度，然后圈成环并将两个端部相互对焊连接。

为了缩紧，借助带有多个径向向内作用的压爪的工具压缩环。在这一也被称为多重夹紧的缩紧过程中，在带厚度不足时，环就会有弯折的风险。

文献DE 10 2007 008 274 A1中描述了这类的缩紧环。其中所述的环通过在与管件重叠的区域内的径向多重夹紧而压紧到软管上。该锁紧环在横截面中示出径向向内弯曲两次的结构，其中，沿径向位于内侧的部段被倒圆，以保护软管。

发明内容

本发明要解决的一般性技术问题是至少部分地克服在已知的缩紧环中存在的缺点。要解决的专门性的技术问题在于，提供一种缩紧环，其允许在强度预先规定的情况下使用更小的带厚度。

上述技术问题以此解决，环在两个轴向的周缘处向外弯曲70°至90°的角度。这种优选通过翻边或其他弯曲或折边方法实现的成形，根据加固压槽或I型梁的原理提高了环的内在刚度，使得即使带厚度更小也可以避免在缩紧时环折断。

这种成形实现带缘的直径增加，其中，带缘倒圆地向外弯曲。由此避免对由环包围的软管材料的损害。

附图说明

下面参照附图进一步解释本发明的实施例。其中：

图1示出根据本发明的具有翻边的周缘的缩紧环的轴向侧视图，

图2示出沿图1的A-A线的轴向剖面图，

图3示出根据本发明的缩紧环的立体图，

图4以放大的轴向截面示出图2的X部，

图5示出力-位移图，其具有三个缩紧环的负载特性的计算机模拟结果。

具体实施方式

图中所示的环具有恒定的带厚度或者说带厚，并在其两个周缘10处径向向外翻卷，以使边翼16与未翻卷的中间部段13形成约70°至约90°的角度。特别优选的是约75°至约85°的角度。

在所示的实施例中，该角度约为80°并且周缘10的基本上直的端面11以相对于环轴线12约10°的角度延伸。沿径向更位于内部的环中间部段13在两侧都以倒圆的区域14终结。

环的整个内表面与被其包围的软管(未示出)相比不具有边缘或者说棱，其中，向外翻卷部的径向高度优选尺寸是这样的，即，内部的环部段13的轴向端部15即使在夹紧过程中发生强烈压缩也能与软管有间距。中间部段13沿周向连续延伸，没有因锁闭装置或类似物中断。

多重夹紧环用于敏感的软管材料，例如在汽车工业中用于增压空气系统或冷却/加热系统。由于常见的软管公差，会出现不同的压缩率，软管厚度大时值较高，软管厚度小时值较低。管接头中的直径公差增加这种效果。

环的安装通常根据位移或者说与位移相关，即环直径的缩量被设定为确定的量。因此，在软管厚度和管接头的上述公差的影响下构成不同的压缩率。换句话说，压缩率不能被设定，而是由软管厚度和接头直径的公差而导致。

本发明在保持性能不变的情况下降低了软管损坏的风险。由环在未翻边的中间区域中产生的压缩率保持不变，而翻边的边缘区域导致被压缩的软管温和伸出并且因此保护软管材料。

然而尤其是，周缘10的翻卷部增加了环的内在刚度。本发明以此允许使用更薄的用于环的带材料，而不必忍受环沿径向的强度或形状刚度的劣化。试验表明，在保持相同刚度的情况下可以实现带厚度以最多20％的减幅减少，这意味着相应的材料节省。

也就是说为了避免环在缩紧时折断，迄今为止必须使用与实际所需的性能(软管压缩)相比尺寸设计过度或者说过盈的带厚度。尽管用较小的带厚度可以实现所需的压缩率，但没有翻边的话环就会有在压缩时折断的风险。

通过基于有限元方法的计算机模拟来量化利用轴向周缘10向外弯曲所实现的缩紧环的内在刚度的改善。结果在图5中显示并在下文中解释。

测试三个多重夹紧环(MCR)，它们分别由钢带制成，其对接端部相互对焊连接(所谓的"交叉焊接，cross-welding"RX)。第一环(MCR RX)在其周缘处完全没有向外弯曲，也就是说是简单的环，具有均匀的带厚度和沿轴向恒定的约40mm的直径。第二和第三环分别具有向外翻卷的周缘("卷曲的边缘，curled edges"CE)，其余与第一环相同。在此，第二环(MCR RX CE～45°)的轴向周缘10处边翼16相对于环的非翻卷的中间部段13以约45°的设置角延伸。在第三环(MCR RX CE<90°)中，该设置角约为85°。

三个环的特性是用所谓的半壳模型模拟。在此，环先后相继围绕盘放置，所述盘基本上具有通过夹紧而缩紧的环的直径并且由两个半月形的壳组成。现在，这两个半壳在模拟中反向地移动并基于有限元分析分别计算三个环如何表现。

图5示出分别通过环产生的复位力与两个半壳移动的关联。以牛顿为单位的复位力或反作用力对环的强度是决定性的，示出其与以毫米为单位的环直径的扩张的关联，环直径的扩张由两个半壳相互的间距引起。可以看出，在直至10mm的直径扩张的范围中，翻边程度大的第三环“MCR RX CE<90°”产生的反作用力始终高于仅以约45的翻边的第二环“MCRRX CE～45以”，而第二环又产生了始终高于未翻边的第一环“MCR RX”的反作用力。要注意的是，只有直至约1mm的直径扩张范围在技术上有意义。在直径扩张更强烈时，缩紧环就会失去通过夹紧过程实现的直径缩小，而这对于通过缩紧环对管接头和软管的密封连接是必需的。

如果将反作用力的值与技术上的实际情况中通常1mm直径扩张的典型相关值比较，则对于第一环“MCR RX”有约为6600N的力，对于第二环“MCR RX CE～45第”有约为7900N的力，对于第三环“MCR RX CE<90第”有约为9600N的力。因此，根据本发明的实施例的第三环的抵抗径向扩张的反作用力以及强度，相对于未翻边的环提高了45％，相对于仅翻边约45°的环还提高了20％。

总之，本发明涉及一种缩紧环，其两个周缘10是翻边的，并且由于其更大的内在刚度允许使用更薄的带厚度而没有弯折的风险。周缘10以径向向外指向的边翼16结束，该边翼16与环的轴向进一步位于内部并且未翻边的中间部段13形成约70°至90°的角度。翻边在于扩大了环边缘的直径，其中，环边缘区域14倒圆向地向外弯曲，边棱面11以相对于环轴线12优选约0°至约20°的角度延伸。

Claims (7)

1.一种缩紧环，所述锁紧环在两个轴向的周缘(10)处翻边，其特征在于，所述周缘(10)以径向向外指向的边翼(16)终结，所述边翼以相对于环的沿轴向更靠位于内部并且未翻边的中间部段(13)约为70°至90°的角度延伸。

2.根据权利要求1所述的缩紧环，其中，在所述周缘(10)沿整个环周的直径扩大部中形成翻边。

3.根据权利要求1或2所述的缩紧环，其中，环的位于所述中间部段(13)和边翼(16)之间的边缘区域(14)倒圆地向外弯曲。

4.根据上述权利要求之一所述的缩紧环，其中，所述周缘(10)的沿轴向位于外部的端面(11)以相对于环轴线(12)约为0°至约20°的角度延伸。

5.根据上述权利要求之一所述的缩紧环，其中，所述缩紧环在整个环宽度上具有基本均匀的带厚度。

6.根据上述权利要求之一所述的缩紧环，其中，所述缩紧环由弯曲成环的钢带制成，所述钢带的对接端部相互对焊连接。

7.根据上述权利要求之一所述的缩紧环，其中，所述缩紧环设计用于能移动到软管上，以便随后通过径向的多重夹紧将软管在其与管接头的重叠区域中压装到软管上。

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