DE102007004766A1

DE102007004766A1 - Wellschlauch

Info

Publication number: DE102007004766A1
Application number: DE102007004766A
Authority: DE
Inventors: Leopold Eisterlehner; Karl Lindlbauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-07

Abstract

Wellschlauch (1), insbesondere ein Ladeluftschlauch für einen Abgasturbolader, wobei in dem Wellschlauch (1) radial innen ein medienführender Schlauch (2) und zwischen dem medienführenden Schlauch (2) und dem Wellschlauch (1) ein stauch- und/oder dehnbarer Schlauch (3) angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden die Strömungsverluste in dem Wellschlauch wesentlich minimiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellschlauch, insbesondere einen Ladeluftschlauch für einen Abgasturbolader.
Ein gattungsgemäßer Wellschlauch ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 17 224 A1 bekannt. In dieser Offenlegungsschrift dient der Wellschlauch als Ladeluftschlauch zur flexiblen Verbindung eines brennkraftmaschinenfesten Laders mit einem karosseriefesten Ladeluftkühler. Der Wellschlauch ist somit einer ständigen Relativbewegung unterworfene. Die für den Ausgleich der Relativbewegungen benötigte Flexibilität wird aufgrund der außen umlaufenden Wellen des Wellschlauches erzielt.
Nachteilig bei der gattungsgemäßen Ausgestaltung ist es, dass die Wellen einen relativ großen Luftströmungswiderstand darstellen, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verringert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, wie der Strömungswiderstand in einem gattungsgemäßen Wellschlauch reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
In vorteilhafter Weise ist mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Oberfläche des Wellschlauchs radial innen liegend weitgehend glatt, so dass die Strömungsverluste deutlich reduziert sind.
Die Ausgestaltungen gemäß der Patentansprüche 2 und 3 verleihen dem Wellschlauch eine größere Stabilität, ohne dass seine Flexibilität leidet.
Der gleiche technische Effekt wird mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 erzielt.
Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 kann der Wellschlauch selbst aus deutlich kostengünstigeren Materialien hergestellt werden.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 ermöglicht den Druckausgleich zwischen dem medienführenden Raum und dem Wellschlauch. Darüber hinaus können diese Öffnungen auch als Helmholtzresonatoren fungieren, wodurch die Geräuschemission deutlich verringert wird.
Die Materialien gemäß Patentanspruch 7 sind besonders bevorzugte Materialien für den Wellschlauch.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 8 unterstützt die Flexibilität des Wellschlauchs.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 9 ist es möglich, den Wellschlauch steifer auszugestalten.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 10 wird eine besonders gute Dichtheit des Wellschlauchs erzielt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen in zwei Figuren näher erläutert.
Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Schnitt durch ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Wellschlauch.
Im Folgenden gelten für gleiche Bauteile in beiden Figuren die gleichen Bezugsziffern.
1 zeigt einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Wellschlauch 1 mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Der Wellschlauch 1 weist entlang einer Längsachse radial außen umlaufende Wellen 6 auf. Die Wellen können parallel zueinander oder als Spirale ausgeformt sein. An jedem Ende ist an den Wellschlauch 1 ein Koppelelement 8 angeordnet, zur Befestigung an medienführenden Bauteilen. Das Koppelelement 8 ist eine exemplarische Ausführung, und kann in weiteren Ausführungsbeispielen völlig unterschiedliche Geometrien aufweisen.
Erfindungsgemäß ist radial innen im Wellschlauch 1 ein medienführender Schlauch 2 und zwischen dem medienführenden Schlauch 2 und dem Wellschlauch 1 ein stauch- und/oder dehnbarer Schlauch 3 angeordnet. In einer ersten Ausführungsform ist der Schlauch 3 aus einem Geflecht oder einem Gestrick gefertigt, wobei das Geflecht oder das Gestrick aus einem nichtelastischen Material ist. Als Materialien können beispielsweise Glasfasern eingesetzt werden. Dieser Schlauch 3 wird gestaucht (zwischen 10% und 90% der maximal möglichen Stauchung) verbaut, so dass je nach Einbausituation eine zusätzliche Stauchung und/oder Dehnung des Schlauches 3, resultierend aus den Relativbewegungen beispielsweise zwischen Motor und der Karosserie (der Abgasturbolader ist motorfest, der Ladeluftkühler ist fahr zeugfest) durchgeführt werden kann. Durch diese Ausgestaltung ist die Flexibilität bzw. Steifheit des Wellschlauches 1 beeinflussbar.
Der Schlauch 3 als Geflechtschlauch wird bevorzugt so eingebaut, dass bei einer maximalen Stauchung der Ladeluftführung der Außendurchmesser des Geflechtschlauches am Wellschlauch 1 innen anliegt.
Um die Ablösung von Glasfasern von dem Schlauch 3, bzw. der thermischen Isolierschicht, aufgrund der Medienströmung zu verhindern, ist es notwendig, einen medienführenden Schlauch 2 zu integrieren. Der medienführende Schlauch 2 ist bevorzugt aus einem hochtemperaturbeständigen Elastomer, wie z. B. Silikon und vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt.
Weiter muss mindestes eine Öffnung 5 in dem medienführenden Schlauch 2 (Form beliebig) vorhanden sein, damit der medienführende Schlauch 2 außen und innen ausgeglichen verbaut ist. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist es auch möglich, diese Öffnungen 5 als Helmholtzresonatoren auszulegen, um eine Geräuschdämpfung zu erzielen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist der medienführende Raum nun relativ glatt ausgelegt, wodurch die Strömungsverluste in dem Wellschlauch 1 deutlich minimiert sind.
Alternativ ist es auch möglich, einen elastomeren Werkstoff direkt auf den Schlauch 3 aufzubringen. Dabei sind ebenfalls Öffnungen 5 für einen Druckausgleich zwischen innen und außen erforderlich.
2 zeigt einen Schnitt durch ein zweites besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu 1 ist der Schlauch 3 in diesem zweiten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Material und schmiegt sich radial außen um den medienführenden Schlauch 2 an. Mit dieser speziellen Ausgestaltungsvariante ist es wiederum möglich, die Flexibilität bzw. Steifheit des Wellschlauches 1 zu beeinflussen.
Die folgenden Ausführungsformen gelten für beide o. g. Ausführungsbeispiele.
Bevorzugt wird der Wellschlauch 1 aus einem thermoplastischen Werkstoff im Blasverfahren (Formgebung durch ein geteiltes Werkzeug oder einen Corrugator) hergestellt. Zur Erhöhung der thermischen Beständigkeit des blasgeformten Druckträgers wird ein isolierender Schlauch 3 an der Innenseite beigelegt.
Besonders bevorzugt ist der Schlauch 3 aus einem temperaturfesten Material gefertigt, wodurch der Wellschlauch 1 selbst aus einem kostengünstigeren, temperaturempfindlicheren Material gefertigt werden kann. Weiter ist der medienführende Schlauch 2 bevorzugt zumindest über eine Stirnseite eines Endes des Wellschlauches 1 gezogen, wodurch eine besonders gute Abdichtung mit dem Koppelelement 8 möglich ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden die Kosten reduziert, da der Einsatz günstigerer Wellschläuche 1 (geringere Temperaturbeständigkeit) oder ein Wellschlauch 1 aus Thermoplast möglich ist. Weiter wird bei Verwendung eines thermoplastischen Wellschlauches 1 anstelle eines Elastomerwellschlauches das Gewicht reduziert.
Ferner ist eine einfache Integration weiterer Funktionen wie z. B. Befestigungselemente, Kabelclips, ... mit einem thermoplastischen Wellschlauch 1 durch einen Schweißprozess möglich. Der größte Vorteil besteht jedoch in der deutlich homogeneren Medienführung als bei Wellschläuchen 1 durch den Einsatz eines medienführenden Schlauchs 2.

1: Wellschlauch
2: medienführender Schlauch
3: Schlauch
4: medienführender Raum
5: Öffnung
6: Welle
7: Stirnseite
8: Koppelelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10317224 A1 [0002]

Claims

Wellschlauch (1), insbesondere ein Ladeluftschlauch für einen Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wellschlauch (1) radial innen ein medienführender Schlauch (2) und zwischen dem medienführenden Schlauch (2) und dem Wellschlauch (1) ein stauch- und/oder dehnbarer Schlauch (3) angeordnet ist.
Wellschlauch nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) aus einem Geflecht oder einem Gestrick ist.
Wellschlauch nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geflecht oder das Gestrick aus einem nicht elastischen Material ist.
Wellschlauch nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) aus einem elastischen Material ist.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) aus einem temperaturfesten Material ist.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der medienführende Schlauch (2) einen medienführenden Raum (4) umschließt und Öffnungen (5) von dem medienführenden Raum (4) zum Schlauch (3) hin aufweist.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellschlauch (1) aus einem Elastomer oder einem thermoplastischen Werkstoff ist.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei der Wellschlauch radial umlaufende Wellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) soweit gestaucht in dem Wellschlauch (1) angeordnet ist, dass der Schlauch (3) in die Wellen (6) des Wellschlauches (1) hineinragt.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) straff um den medienführenden Schlauch 2 angeordnet ist.
Wellschlauch nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, wobei der Wellschlauch zwei Enden mit jeweils einer Stirnseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der medienführende Schlauch (2) zumindest eine Stirnseite (6) überdeckt.