DE102011118939A1 - Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section - Google Patents

Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section Download PDF

Info

Publication number
DE102011118939A1
DE102011118939A1 DE201110118939 DE102011118939A DE102011118939A1 DE 102011118939 A1 DE102011118939 A1 DE 102011118939A1 DE 201110118939 DE201110118939 DE 201110118939 DE 102011118939 A DE102011118939 A DE 102011118939A DE 102011118939 A1 DE102011118939 A1 DE 102011118939A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
edges
radial section
polygonal
polygon
stretchable metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201110118939
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Weiss
Karl-Heinz Münker
Dietmar Baumhoff
Andreas Gerhard
Karsten Schenk
Michael Henkelmann
Oliver Selter
Stefan Hauk
Tobias Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westfalia Metal Hoses GmbH
Original Assignee
Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG filed Critical Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG
Priority to DE201110118939 priority Critical patent/DE102011118939A1/en
Publication of DE102011118939A1 publication Critical patent/DE102011118939A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/12Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/121Making tubes or metal hoses with helically arranged seams with non-welded and non-soldered seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/12Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/124Making tubes or metal hoses with helically arranged seams the tubes having a special shape, e.g. with corrugated wall, flexible tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F01N13/1816Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration the pipe sections being joined together by flexible tubular elements only, e.g. using bellows or strip-wound pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/14Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics
    • F16L11/16Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics wound from profiled strips or bands
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/10Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for avoiding stress caused by expansions or contractions due to temperature variations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

The hose has a polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery. Three of the polygon edges are shaper than other edges of the radial section. A number of sharper edges (11) on the periphery of the radial section exactly accounts for half of total number of edges, where the geometric design with sharper and less sharp polygon edges is visual identifiable by the hose. Oxide layers are formed in a contact region between tape layers in case of temperature stress in operation. An independent claim is also included for an inner arbor for manufacturing a stretchable metal hose.

Description

Die Erfindung betrifft einen streckbaren Metallschlauch, hergestellt durch schraubengangförmiges, mehrlagiges Wickeln von profiliertem Bandmaterial mit vorzugsweise eingehakter oder aber agraffartiger Bindung der Wickellagen.The invention relates to a stretchable metal tube produced by helical, multi-layer winding of profiled strip material with preferably hooked or agraffartiger binding of the winding layers.

Derartige Wickelschläuche werden üblicherweise in Abgasleitungen eingesetzt. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen der Fall, wo durch den Motor Bewegungen, Schwingungen und Vibrationen in die Abgasanlage eingebracht werden. Die Wickelschläuche werden im Nutzfahrzeugbereich oftmals alleine als Schwingungsentkopplung eingesetzt. In Personenkraftwagen hingegen werden sie in der Regel als Teil eines komplexen Entkopplungselementes verwendet, welches als weitere Komponenten einen Balg, ein Geflecht oder ein Gestricke oder eine Kombination dieser Elemente umfasst. Wesentlich ist, dass der streckbare Metallschlauch oder das einen streckbaren Metallschlauch enthaltende Entkopplungselement in der Abgasanlage derart angeordnet ist, dass der Motor schwingungstechnisch von der restlichen Abgasanlage zum überwiegenden Anteil isoliert wird.Such winding tubes are usually used in exhaust pipes. This is particularly the case with motor vehicles, where movements, vibrations and vibrations are introduced into the exhaust system by the engine. The winding tubes are often used alone in the commercial vehicle sector as vibration isolation. In passenger vehicles, on the other hand, they are generally used as part of a complex decoupling element which, as further components, comprises a bellows, a braid or a knitted fabric or a combination of these elements. It is essential that the extensible metal hose or the decoupling element containing an expandable metal hose is arranged in the exhaust system such that the engine is predominantly isolated from the remaining exhaust system by vibration technology.

Streckbare Metallschläuche werden aus einem Metallband gefertigt, welches derart profiliert und schraubengangförmig gewickelt wird, dass die Bandkanten benachbarter Bandwindungen ineinander greifen. Ein einfaches Ausführungsbeispiel für die als Entkopplungselement eingesetzten, streckbaren Metallschläuche ist der so genannte Agraff-Schlauch. Weitere Ausführungsbeispiele, die gegenüber dem Agraff-Schlauch noch geringere Abgas-Leckagen aufweisen, sind durch die Schriften DE 344 1064 C2 sowie DE 101 13 180 C2 bekannt geworden.Elongated metal hoses are made of a metal strip which is profiled and helically wound so that the strip edges of adjacent tape turns interlock. A simple embodiment of the stretchable metal hoses used as decoupling element is the so-called Agraff hose. Further exemplary embodiments, which have even lower exhaust gas leakages than the Agraff hose, are known from the documents DE 344 1064 C2 such as DE 101 13 180 C2 known.

An die ineinander greifende Verbindung der Bandkanten der streckbaren Metallschläuche werden mehrere, an sich widersprüchliche Anforderungen gestellt: Für eine hohe Dichtheit bzw. Dämpfungswirkung ist ein festes Wickeln zweckmäßig, d. h. dass die Bandkanten benachbarter Bandwindungen mit hohem Druck aneinander anliegen. Für die Beweglichkeit des Wickelschlauches müssen sich die aneinander anliegenden Bandkanten jedoch ausreichend leichtgängig gegeneinander verschieben lassen. Darüber hinaus ist bei streckbaren Metallschläuchen in einigen Fällen eine Wärmeversteifung zu beobachten, welche sich darin äußert, dass die Reibung zwischen benachbarten Bandwindungen beim Gebrauch durch Temperatureinwirkung zunimmt, sodass die Beweglichkeit des Wickelschlauches reduziert wird.At the interlocking connection of the strip edges of the stretchable metal hoses several, in itself contradictory requirements are made: For a high tightness or damping effect is a tight winding appropriate, d. H. that the band edges of adjacent tape turns with high pressure abut each other. However, for the mobility of the winding tube, the adjoining band edges must move sufficiently smoothly against each other. In addition, in stretchable metal hoses, heat stiffening is observed in some cases, which manifests itself in the friction between adjacent tape turns increasing in use as a result of the effect of temperature, so that the mobility of the winding hose is reduced.

Bei der Auslegung und Produktion eines streckbaren Metallschlauches muss somit eine nachfolgende Verminderung der Beweglichkeit durch Temperatureinwirkung berücksichtigt werden. Zur Erfüllung dieser Anforderung wurden unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen:
EP 0 527413 beschreibt ein Wickelschlauch aus Metall, bei dem in den ineinander greifenden Profilwindungen bandförmige Einlagen aus einem dauerelastischen Material unter Vorspannung angeordnet sind. Diese als Abstandselement fungierende bandförmige Einlage besteht beispielsweise aus Chromnickelstahl und soll zum einen Dichtungsfunktionen erfüllen und zum anderen die Reibung benachbarter Bandwindungen reduzieren. Durch die zusätzlich bandförmige Einlage kompliziert sich jedoch die Herstellung. Darüber hinaus vergrößert sich die Schlauchinnenweite des Wickelschlauches, was zu Einbauproblemen führen kann. Auch weisen die mit einer zusätzlichen bandförmigen Einlage versehenen Wickelschläuche typischerweise eine reduzierte Lebensdauer auf, da die Einlage bei längerer Wechselbeanspruchung verrutschen kann, wodurch Undichtheiten und eine Beeinträchtigung der Beweglichkeit hervorgerufen werden können. Darüber hinaus lässt sich durch die Einlage eine Veränderung der Beweglichkeit des Wickelschlauches durch Temperatureinwirkung nicht verhindern.
In the design and production of a stretchable metal hose thus a subsequent reduction of the mobility must be taken into account by the effect of temperature. To meet this requirement, different solutions have been proposed:
EP 0 527413 describes a winding tube made of metal, in which in the interlocking profile windings band-shaped inserts of a permanently elastic material are arranged under bias. This band-shaped insert acting as a spacer element consists, for example, of chromium-nickel steel and is intended, on the one hand, to fulfill sealing functions and, on the other hand, to reduce the friction of adjacent band windings. However, the additional band-shaped insert complicates the production. In addition, the hose inner width of the winding tube increases, which can lead to installation problems. Also, the winding tubes provided with an additional band-shaped insert typically have a reduced service life, since the insert can slip under prolonged alternating stress, which can cause leaks and impaired mobility. In addition, the insert can not prevent a change in the mobility of the winding tube due to the effect of temperature.

In DE 297 07 779 wird ein Wickelschlauch aus Metall für Abgasanlagen beschrieben, bei dem das Metallband an den Kontaktflächen, an denen benachbarte Bandbindungen aneinander anliegen zumindest einseitig mit einer Beschichtung versehen sind. Diese Beschichtung wird mittels eines Beschichtungsverfahrens, wie beispielsweise Aufspritzen, Galvanisieren oder Pulverbeschichten aufgebracht. Das Beschichten des Metallbandes muss vor dem Profilieren und schraubengangförmigen Wickeln geschehen, da die Kontaktflächen dem genannten Beschichtungsverfahren sonst nicht mehr zugänglich sind. Dieser vorgelagerte Prozessschritt erhöht die Komplexität des Herstellungsverfahrens und auch die Herstellungskosten. Außerdem sind solche Beschichtungen in der Regel nicht thermisch stabil und auch nicht verschleißfest, sodass die Lebensdauer eines mit einer solchen Beschichtung versehenen Bauteils reduziert ist.In DE 297 07 779 a metal winding tube for exhaust systems is described, in which the metal strip at the contact surfaces at which adjacent band bonds abut each other are provided at least on one side with a coating. This coating is applied by a coating method such as spraying, electroplating or powder coating. The coating of the metal strip must be done prior to profiling and helical winding, as the contact surfaces are otherwise no longer accessible to the said coating process. This upstream process step increases the complexity of the manufacturing process and also the manufacturing costs. In addition, such coatings are generally not thermally stable and not wear resistant, so that the life of a provided with such a coating component is reduced.

Weiterhin ist bekannt, Entkopplungselemente unter einer reduzierenden Atmosphäre zu erwärmen, um eine Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalibandes zu entfernen. Auch hier kann eine nachfolgende Veränderung des Reibungskoeffizienten durch Temperatureinwirkung jedoch nicht verhindert werden und darüber hinaus kann dieses Verfahren zu Mikroverschweißungen benachbarter Bandkanten fuhren, sodass die Beweglichkeit eingeschränkt wird.It is also known to heat decoupling elements under a reducing atmosphere to remove an oxide layer on the surface of the metal strip. Again, however, a subsequent change in the coefficient of friction due to the effect of temperature can not be prevented and moreover, this method can lead to micro-welds of adjacent band edges, so that the mobility is limited.

DE 11 2005 003 508 B4 schließlich beschreibt einen streckbaren Metallschlauch, bei dem die einzelnen Lagen des Metallbandes zumindest an Kontaktflächen im axial mittleren Bereich des Schlauchs, an denen benachbarte Bandwindungen aneinander anliegen, zumindest einseitig eine gezielte Oberflächenveränderung aufweisen. Diese gezielte Oberflächenveränderung wird durch eine Wärmebehandlung des Metallbandes vor dem Einbau des Wickelschlauchs in die Abgasanlage unter einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erzeugt. Diese Vorkonditionierung wird in einer Weise erzeugt, so dass sich der Reibungskoeffizient durch nach gelagerte Temperatureinwirkung im Betrieb nur noch maximal um einen solchen Betrag ändert, dass der streckbare Metallschlauch eine Wärmeversteifung von maximal 100% aufweist. Der in DE 11 2005 003 508 B4 beschriebene, vor gelagerte Prozessschritt erhöht die Komplexität des Herstellungsverfahrens und auch die Herstellungskosten. DE 11 2005 003 508 B4 Finally, describes an expandable metal hose, in which the individual layers of the metal strip at least at contact surfaces in the axially central region of the tube, in which adjacent band windings abut each other, at least on one side have a targeted surface change. This targeted surface modification is produced by a heat treatment of the metal strip prior to installation of the winding tube in the exhaust system under an oxygen-containing atmosphere. This preconditioning is produced in such a way that the coefficient of friction only changes by a maximum amount after operation of the temperature during operation, so that the stretchable metal hose has a heat stiffening of at most 100%. The in DE 11 2005 003 508 B4 described upstream process step increases the complexity of the manufacturing process and also the manufacturing cost.

Allen oben beschriebenen Methoden zur Minimierung der Warmverhärtung streckbarer Metallschläuche ist gemeinsam, dass sie die in Kontakt stehenden Oberflächen des Metallschlauchs gezielt verändern, um die durch Oxidationsvorgänge im späteren Betrieb hervorgerufenen Versteifungen entweder auf einen Maximalwert zu limitieren oder aber gänzlich zu vermeiden. Alle Methoden beinhalten erhöhten Aufwand und steigern somit die Herstellungskosten.All of the methods described above for minimizing the hot curing of stretchable metal hoses have in common that they deliberately change the surfaces of the metal hose in contact in order to either limit the stiffening caused by oxidation processes during subsequent operation to a maximum value or to avoid it altogether. All methods involve increased effort and thus increase the production costs.

Vor diesem Hintergrund ist es Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen streckbaren Metallschlauch bereitzustellen, dessen Verminderung der Beweglichkeit durch Temperatureinwirkung (die sogenannte Warmverhärtung) im späteren Betrieb ohne gezielte Beeinflussung der oxidierenden Metalloberflächen, mithin ohne zusätzliche Prozeßschritte und -kosten, limitiert werden kann.Against this background, it is the main object of the present invention to provide an expandable metal hose, the reduction of the mobility due to the effect of temperature (the so-called hot hardening) in later operation without targeted influencing the oxidizing metal surfaces, thus without additional process steps and costs can be limited.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Optimierung der Bauteilgeometrie gelöst, welche sich auf die Gestaltung ihrer Querschnittsfläche im senkrechten Schnitt zu ihrer Längsachse bezieht. Durch die optimale Gestaltung der Querschnittsfläche werden die Kontaktflächen benachbarter Bandlagen im späteren Betrieb minimiert.The object is achieved with an optimization of the component geometry, which refers to the design of its cross-sectional area in the vertical section to its longitudinal axis. Due to the optimal design of the cross-sectional area, the contact surfaces of adjacent tape layers are minimized in later operation.

Dazu werden die polygonalen Kanten des streckbaren Metallschlauchs am Umfang unterschiedlich ausgeführt. 1 zeugt einen erfindungsgemäßen streckbaren Metallschlauch. Er weist am Umfang scharfe (11) und leicht abgerundete (12) Polygonkanten auf.For this purpose, the polygonal edges of the stretchable metal tube are designed differently on the circumference. 1 witnesses an expandable metal tube according to the invention. It has sharp edges ( 11 ) and slightly rounded ( 12 ) Polygon edges.

Dies wirkt sich auf die oben beschriebene Warmverhärtung insofern günstig aus, als das überraschenderweise nicht die in vielen Vorveröffentlichungen beschriebene Oxidschicht-Bildung den größten Einfluss auf die Warmverhärtung hat. Im Falle der Temperaturbeanspruchung im Betrieb kommt es zwar zur Bildung von Oxidschichten im Kontaktbereich zwischen den Bandlagen. Ein zweiter, entscheidender Einflußfaktor aber ist die Lösung der Eigenspannungen erster Ordnung, die durch den Umformprozeß in das Material des streckbaren Metallschlauchs eingebracht worden sind. Die Lösung dieser Eigenspannungen bewirkt in erster Näherung, dass das Bandmaterial die Neigung hat, in Richtung seines Ursprungszustandes (ebenes Band) zurückzukehren. Der Effekt führt bei einem polygonalen Wickelschlauch dazu, dass die einzelnen Bandlagen zueinander eine kleine, jedoch messbare torsionale Verschiebung zueinander aufweisen. In der Folge der torsionalen Verschiebung der Windungslagen zueinander verstärken sich die Kontaktspannungen in allen Polygonkanten am gesamten Umfang, da diese eine Art „Verdrehsicherung” darstellen. Eine Versteifung des streckbaren Metallschlauchs unter Erwärmung wird deshalb im Wesentlichen durch den in den Polygonkanten vorliegenden Kontakt verursacht.This has a positive effect on the above-described hot-setting insofar as, surprisingly, the oxide layer formation described in many previous publications does not have the greatest influence on the hot-setting. In the case of the temperature stress during operation, although it comes to the formation of oxide layers in the contact area between the tape layers. A second decisive influencing factor, however, is the solution of the residual stresses of the first order, which have been introduced into the material of the expandable metal tube by the forming process. The solution of these residual stresses causes in a first approximation that the strip material has the tendency to return in the direction of its original state (flat band). The effect leads to a polygonal winding tube to the fact that the individual band layers to each other have a small, but measurable torsional displacement to each other. As a result of the torsional displacement of the winding layers to each other, the contact stresses in all polygon edges on the entire circumference increase, since these represent a kind of "anti-rotation". A stiffening of the stretchable metal tube under heating is therefore essentially caused by the contact present in the polygon edges.

Die polygonale Kante als „Verdrehsicherung” wiederum sieht umso kleinere torsionale Verschiebemöglichkeiten der Bandlagen zueinander vor, je schärfer sie ausgeführt ist. Wenn nun, wie in 1 gezeigt, von zwölf polygonalen Kanten nur sechs scharf ausgeführt sind, so kann die Vergrößerung der Kontaktfläche und die damit einhergehende Warmverhärtung um ca. 50% minimiert werden.The polygonal edge as "anti-rotation" in turn provides for the smaller torsional displacement possibilities of the band layers to each other, the sharper it is executed. If now, as in 1 Only twelve of the twelve polygonal edges are shown sharp, so that the increase in the contact surface and the associated hot hardening can be minimized by about 50%.

2 zeigt im radialen Schnitt eine Schlauchkontur bzw. Kontur eines Wickeldorns, bei dem scharfe Kanten (21) und stark abgerundete Kanten (22) verwendet werden. 2 shows in radial section a hose contour or contour of a winding mandrel, in which sharp edges ( 21 ) and strongly rounded edges ( 22 ) be used.

3 stellt eine bevorzugte Ausführungsform zur Minimierung der Warmverhärtung streckbarer Metallschläuche dar. Von allen Kanten am Umfang sind aus Gründen der statischen Bestimmtheit drei Stück schärfer ausgeführt (31), während die verbleibenden Kanten abgerundet sind. Bei einer in Folge von Erwärmung hervorgerufenen torsionalen Verdrehung der Bandlagen zueinander können sich intensive Kontaktflächen somit nur an drei Stellen am Umfang ausbilden. 3 represents a preferred embodiment for minimizing the hot curing of stretchable metal hoses. Of all the edges on the circumference, three have been made sharper for reasons of static certainty ( 31 ) while the remaining edges are rounded. In a caused by heating torsional twisting of the tape layers to each other intensive contact surfaces can thus form only three places on the circumference.

4 zeigt eine im radialen Schnitt polygonale Geometrie eines Metallschlauchs bzw. Wickeldorns mit einer ungeraden Anzahl von Polygonkanten. In einigen Anwendungsfällen erweist sich die ungleichmässige Verteilung scharfer Polygonkanten am Umfang als günstig. 4 shows a radial section polygonal geometry of a metal tube or winding mandrel with an odd number of polygon edges. In some applications, the uneven distribution of sharp polygon edges at the periphery proves to be favorable.

5 zeigt eine im radialen Schnitt polygonale Geometrie eines Metallschlauchs, bei der von zwölf Kanten sechs leicht abgerundet und sechs weitere stark abgerundet sind. Speziell wenn der streckbare Metallschlauch im weiteren Zusammenbau zu einem Entkopplungselement in seinen Endbereichen mechanisch aufgeweitet wird, kann eine nicht allzu scharfe Ausführung der Polygonkanten Rissbildungen vermeiden. Entscheidend zur Minimierung der Warmverhärtung ist nicht eine maximale Scharfkantigkeit einzelner Kanten, sondern vielmehr der ausreichende Grad der Abstufung von „scharf” zu „gerundet”. 5 shows a radial section polygonal geometry of a metal tube, in which six out of twelve edges slightly rounded and six more are strongly rounded. Especially when the stretchable metal tube is mechanically expanded in a further assembly to a decoupling element in its end regions, one can not too sharp execution of the polygon edges avoid cracking. Decisive for minimizing the hot setting is not a maximum sharp edge of individual edges, but rather the sufficient degree of gradation from "sharp" to "rounded".

6 zeigt eine Kombination von scharten (63), leicht abgerundeten (61) und stark abgerundeten (62) Kanten in Folge. 6 shows a combination of nicks ( 63 ), slightly rounded ( 61 ) and strongly rounded ( 62 ) Edges in a row.

Die Figuren zeigen die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten exemplarisch und nicht abschliessend. Entscheidend ist, dass durch eine geeignete Wahl von schärferen und weniger scharfen Polygonkanten die Warmverhärtung von streckbaren Metallschläuchen im späteren Betrieb signifikant verringert werden kann. Der verwendete Effekt bezieht sich auf die Minimierung der Kontaktflächen benachbarter Bandlagen, die, unter Abbau der Eigenspannungen erster Ordnung unter Erwärmung sowie durch die dadurch hervorgerufene torsionale Verdrehung der Bandkanten zueinander, im Bereich der schärferen Polygonkanten vorliegen.The figures show the geometric design options as examples and not conclusive. It is crucial that a suitable choice of sharper and less sharp polygon edges, the hot hardening of stretchable metal tubing can be significantly reduced in subsequent operation. The effect used relates to the minimization of the contact surfaces of adjacent tape layers, which, with degradation of the residual stresses of first order under heating and the torsional twisting of the strip edges caused thereby, are present in the region of the sharper polygon edges.

Die beschriebene geometrische Gestaltung mit schärferen und weniger scharfen Polygonkanten ist visuell am streckbaren Metallschlauch erkennbar und ebenfalls messbar. Zur Erzeugung der beschriebenen Formen ist ein entsprechendes Werkzeugelement (Wickeldorn) erforderlich.The described geometric configuration with sharper and less sharp polygon edges is visually recognizable on the stretchable metal tube and also measurable. To produce the shapes described a corresponding tool element (winding mandrel) is required.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3441064 C2 [0003] DE 3441064 C2 [0003]
  • DE 10113180 C2 [0003] DE 10113180 C2 [0003]
  • EP 0527413 [0005] EP 0527413 [0005]
  • DE 29707779 [0006] DE 29707779 [0006]
  • DE 112005003508 B4 [0008, 0008] DE 112005003508 B4 [0008, 0008]

Claims (10)

Streckbarer Metallschlauch dadurch gekennzeichnet, dass sein radialer Schnitt eine polygonale Form aufweist, deren Polygonkanten am Umfang eine unterschiedliche Form aufweisen.Stretchable metal tube, characterized in that its radial section has a polygonal shape whose polygonal edges have a different shape on the circumference. Streckbarer Metallschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einige Polygonkanten eine schärfere Form aufweisen als andere.Stretchable metal hose according to claim 1, characterized in that some polygonal edges have a sharper shape than others. Streckbarer Metallschlauch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der schärferen Polygonkanten am Umfang drei beträgt.Stretchable metal hose according to claims 1 and 2, characterized in that the number of sharper polygon edges at the periphery is three. Streckbarer Metallschlauch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der schärferen Polygonkanten am Umfang genau die Hälfte der Gesamtzahl an Kanten ausmacht.Stretchable metal hose according to claims 1 and 2, characterized in that the number of sharper polygon edges on the circumference makes up exactly half of the total number of edges. Streckbarer Metallschlauch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der schärferen Polygonkanten und weniger scharfen Polygonkanten gerade ist.Stretchable metal hose according to claims 1 and 2, characterized in that the number of sharper polygon edges and less sharp polygon edges is straight. Streckbarer Metallschlauch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der schärferen Polygonkanten und weniger scharfen Polygonkanten ungerade ist.Stretchable metal hose according to claims 1 and 2, characterized in that the number of sharper polygon edges and less sharp polygon edges is odd. Innendorn zur Herstellung eines streckbaren Metallschlauchs, dadurch gekennzeichnet, dass seine Außenkontur im radialen Schnitt eine polygonale Form aufweist, deren Polygonkanten am Umfang eine unterschiedliche Form aufweisen.Internal mandrel for producing a stretchable metal tube, characterized in that its outer contour in the radial section has a polygonal shape, the polygon edges have a different shape on the circumference. Innendorn zur Herstellung eines streckbaren Metallschlauchs gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einige Polygonkanten eine schärfere Form aufweisen als andere.Inner mandrel for producing an expandable metal tube according to claim 7, characterized in that some polygonal edges have a sharper shape than others. Streckbarer Metallschlauch nach Anspruch 1 und Wickeldorn zu dessen Herstellung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzahl an Dornkanten mehr als nur zwei unterschiedliche geometrische Ausführungsformen beschreiben.Stretchable metal hose according to claim 1 and mandrel for its production according to claim 7, characterized in that the total number of mandrel edges describe more than just two different geometric embodiments. Innendorn zur Herstellung eines streckbaren Metallschlauchs gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass neben den polygonalen Kanten auch rillenförmige Vertiefungen am Umfang vorliegen.Inner mandrel for producing a stretchable metal tube according to claim 7, characterized in that in addition to the polygonal edges and groove-shaped depressions are present on the circumference.
DE201110118939 2011-11-21 2011-11-21 Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section Ceased DE102011118939A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110118939 DE102011118939A1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110118939 DE102011118939A1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011118939A1 true DE102011118939A1 (en) 2013-05-23

Family

ID=48221990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110118939 Ceased DE102011118939A1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011118939A1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB707369A (en) * 1952-12-23 1954-04-14 Titeflex Inc Machine for making non-circular tubing with helically wound strip
US3067707A (en) * 1957-03-18 1962-12-11 Floyd P Ellzey Apparatus for making spirally wrapped multi-layer body construction
DE3441064C2 (en) 1984-11-09 1987-08-06 Hille & Mueller Metallverarbeitung Werk Hilchenbach, 5912 Hilchenbach, De
EP0527413A1 (en) 1991-08-08 1993-02-17 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Wrapped flexible metal tube
DE3404139C2 (en) * 1984-02-04 1995-02-16 Westaflexwerk Gmbh & Co Kg Method and device for producing hollow profiles from pre-grooved thin material strip
US5548093A (en) * 1993-08-20 1996-08-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Low noise hose
DE29707779U1 (en) 1997-04-30 1997-07-03 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim, 75175 Pforzheim Agraff hose for exhaust systems
DE10113180C2 (en) 2001-03-19 2003-03-13 Westfalia Metallformtechnik Gm Multi-layer hose made of profiled strip material
DE112005003508B4 (en) 2005-06-03 2010-10-14 Witzenmann Gmbh Winding hose made of metal for exhaust systems and method for its production
DE202010012660U1 (en) * 2010-09-16 2010-12-02 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Tube for conducting a fluid

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB707369A (en) * 1952-12-23 1954-04-14 Titeflex Inc Machine for making non-circular tubing with helically wound strip
US3067707A (en) * 1957-03-18 1962-12-11 Floyd P Ellzey Apparatus for making spirally wrapped multi-layer body construction
DE3404139C2 (en) * 1984-02-04 1995-02-16 Westaflexwerk Gmbh & Co Kg Method and device for producing hollow profiles from pre-grooved thin material strip
DE3441064C2 (en) 1984-11-09 1987-08-06 Hille & Mueller Metallverarbeitung Werk Hilchenbach, 5912 Hilchenbach, De
EP0527413A1 (en) 1991-08-08 1993-02-17 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Wrapped flexible metal tube
US5548093A (en) * 1993-08-20 1996-08-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Low noise hose
DE29707779U1 (en) 1997-04-30 1997-07-03 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim, 75175 Pforzheim Agraff hose for exhaust systems
DE10113180C2 (en) 2001-03-19 2003-03-13 Westfalia Metallformtechnik Gm Multi-layer hose made of profiled strip material
DE112005003508B4 (en) 2005-06-03 2010-10-14 Witzenmann Gmbh Winding hose made of metal for exhaust systems and method for its production
DE202010012660U1 (en) * 2010-09-16 2010-12-02 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Tube for conducting a fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013009369B4 (en) Method for producing a piston ring
EP3389887B1 (en) Method for producing a high-pressure pipe
DE102016104885A1 (en) Conduit element with an inner element and an outer element
DE102007016784A1 (en) Stretchable metal hose
DE102008055480A1 (en) Flexible hose for high pressures and temperatures, in particular charge air or cooling water hose
DE102009042755A1 (en) One hundred percent winding tube
DE102009056038B4 (en) Method for producing a bearing ring for a roller bearing, in particular for a thin ring bearing, and roller bearing, in particular thin ring bearing, comprising at least one bearing ring produced according to the method
DE102011110219B4 (en) A method for producing a winding tube, in particular Agraffschlauch and winding tube and flexible conduit member with a winding tube
EP2943703B1 (en) Piston ring for internal combustion engines with increased fatigue strength, and method for producing same
DE102012100278A1 (en) Rotationally symmetric component for use as driving element of vehicles, particularly for motor vehicles, is made from steel sheet and is manufactured by metal forming, where steel sheet is formed from two steel layers
DE102013104446A1 (en) Corrugated tube with constrictions
EP2977119B1 (en) Method for producing a torsion profile from a plate, and torsion profile
DE102019114276A1 (en) Profiled nut of a screw drive, in particular ball screw nut of a ball screw drive and method for their production
DE102011118939A1 (en) Stretchable metal hose for use in exhaust system of passenger car, has polygonal-shaped radial section whose polygon edges have different shapes at periphery, where three of polygon edges are shaper than other edges of radial section
DE102013105891A1 (en) Corrugated hose with constrictions and inner hose
DE711617C (en) Tube with reinforced end parts
DE102015118632A1 (en) Wickelschlauch
DE102008032656A1 (en) Coating method for gearwheels comprises masking troughs between adjacent teeth on wheels so that only sides of teeth are coated
DE102017115712A1 (en) composite brake disk
EP1717493A1 (en) Helical compression spring for oil scraping piston ring
DE102015217344A1 (en) Process for the production of sealing rings with deformed profile
DE102019209420A1 (en) Friction brake body for a friction brake, friction brake and method for producing a friction brake body
DE102008051816A1 (en) Setting shaft unit producing method for intake manifold of internal combustion engine, involves attaching bearing block at setting shaft and moving bearing block in axial direction along setting shaft at respective predetermined positions
DE112005003508B4 (en) Winding hose made of metal for exhaust systems and method for its production
DE102014214640A1 (en) Method for producing a component from heat-treated cast iron

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: BECKMANN, JUERGEN, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: WESTFALIA METAL HOSES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: WESTFALIA METALLSCHLAUCHTECHNIK GMBH & CO. KG, 57271 HILCHENBACH, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BECKMANN, JUERGEN, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final