DE102022131375A1

DE102022131375A1 - Wound hose made of a profiled metal strip and method for modifying such a

Info

Publication number: DE102022131375A1
Application number: DE102022131375.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Bitner; Jörg Ludwig
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2024-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wickelschlauch aus einem profilierten Metallband 1, das in Form einer Helix mit ineinander verhakten Windungen 2, 2' zu einem Schlauch gewickelt ist,wobei mindestens ein Endbereich 3 des Wickelschlauchs stabilisiert ist, indem mindestens zwei Windungen 2, 2' im Endbereich 3 durch Verschweißen, insbesondere durch eine Serie von entlang der helixförmigen Windungen 2, 2' eingebrachten Schweißpunkten 4, fest miteinander verbunden sind.Der Wickelschlauch weist in einem Übergangsbereich 5, der sich an den stabilisierten Endbereich 3 anschließt, mindestens eine erste Übergangswindung 6 auf, die durch Einbringen von Materialverformungen in das profilierte Metallband 1 in ihrer Beweglichkeit gegenüber einer benachbarten Windung 2, 2' eingeschränkt ist.Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Modifizierung eines Wickelschlauchs, bei dem in einem Übergangsbereich 5, der sich an den stabilisierten Endbereich 3 anschließt, durch Einbringen von Materialverformungen in das profilierte Metallband mindestens eine erste Übergangswindung 6 in ihrer Beweglichkeit gegenüber einer benachbarten Windung 2, 2' eingeschränkt wird.The invention relates to a wound hose made of a profiled metal strip 1, which is wound into a hose in the form of a helix with interlocking turns 2, 2', wherein at least one end region 3 of the wound hose is stabilized by at least two turns 2, 2' in the end region 3 being firmly connected to one another by welding, in particular by a series of welding points 4 introduced along the helical turns 2, 2'. The wound hose has at least one first transition turn 6 in a transition region 5, which adjoins the stabilized end region 3, the mobility of which is limited relative to an adjacent turn 2, 2' by introducing material deformations into the profiled metal strip 1. The invention also relates to a method for modifying a wound hose, in which at least one first transition turn 6 is firmly connected to one another in a transition region 5, which adjoins the stabilized end region 3, by introducing material deformations into the profiled metal strip. its mobility is restricted relative to an adjacent turn 2, 2'.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelschlauch aus einem profilierten Metallband, das in Form einer Helix mit ineinander verhakten Windungen zu einem Schlauch gewickelt ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Modifizieren eines solchen Wickelschlauchs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a wound hose made of a profiled metal strip which is wound in the form of a helix with interlocking turns to form a hose, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for modifying such a wound hose according to the preamble of claim 8.

Ein Wickelschlauch der vorliegenden Art besteht demnach aus einem Metallband, dessen Profil randseitig jeweils mit einem abgebogenen Bord versehen ist, wobei die beiden Borde des Metallbands gegensinnig abgebogen sind. Die Profile jeweils zweier benachbarten Windungen des Metallbands sind mittels ihrer Borde solcherart miteinander verhakt, dass sie zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial gegeneinander beweglich sind.A wound hose of the present type therefore consists of a metal strip, the profile of which is provided with a bent edge on each edge, with the two edges of the metal strip being bent in opposite directions. The profiles of two adjacent turns of the metal strip are interlocked with one another by means of their edges in such a way that they can move axially relative to one another between a compressed position and a stretched position.

Solche Wickelschläuche sind seit langem bekannt. Die Beweglichkeit der einzelnen Windungen gegeneinander verleiht den Wickelschläuchen große Beweglichkeit bei gleichwohl hoher mechanischer Festigkeit der profilierten Windungen. Ein Wickelschlauch ist axial, angular und lateral beweglich.Such wound hoses have been known for a long time. The mobility of the individual windings against each other gives the wound hoses great mobility while at the same time the profiled windings have high mechanical strength. A wound hose is axially, angularly and laterally mobile.

Zur Herstellung solcher Wickelschläuche wird zunächst ein Metallband durch Profilieren mittels mehrerer Profilwalzenpaare zu einem gewünschten Profil umgeformt, so dass insbesondere die Randbereiche mit abgebogenen Borden gegensinnig orientiert abgewinkelt sind. Das profilierte Metallband wird dann meist auf einen rotierenden Wickeldorn gewickelt, wobei die gegensinnig orientierten und abgewinkelten Borde jeweils zweier benachbarten Windungen lose ineinandergreifen, um diese Windungen axial zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage bewegen zu können - was im Ergebnis zur axialen, angularen und/oder lateralen Beweglichkeit des Wickelschlauchs führt.To produce such wound hoses, a metal strip is first formed into a desired profile by profiling using several pairs of profile rollers, so that the edge areas in particular with bent edges are angled in opposite directions. The profiled metal strip is then usually wound onto a rotating winding mandrel, with the oppositely oriented and angled edges of two adjacent windings loosely interlocking in order to be able to move these windings axially between a compressed position and a stretched position - which ultimately leads to the axial, angular and/or lateral mobility of the wound hose.

Im Stand der Technik sind Wickelschläuche bekannt, deren Windungen ein Hakenprofil aufweisen. Die Bandränder des profilierten Metallbands sind hierbei einfach abgekantet, so dass sich abgebogene Borde ergeben, an denen benachbarte Windungen lose miteinander verhakt sind. Die einzelnen Windungen greifen somit nur lose ineinander und können sich maximal zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage gegeneinander bewegen. Wickelschläuche mit Hakenprofil besitzen die größte Beweglichkeit unter den Wickelschläuchen.In the state of the art, wound hoses are known whose windings have a hook profile. The edges of the profiled metal strip are simply bent, resulting in bent edges on which adjacent windings are loosely hooked together. The individual windings therefore only loosely interlock and can only move against each other between a compressed position and a stretched position. Wound hoses with a hook profile have the greatest mobility of all wound hoses.

Daneben sind im Stand der Technik Wickelschläuche bekannt, deren benachbarte Windungen lose miteinander verfalzt sind, indem das Metallband in Form eines Falz- oder Agraffprofils profiliert wird. Hierbei sind die Borde des Profils nicht nur in eine Richtung abgebogen, sondern ein Stück weit zurückgebogen, so dass sie mit den gegensinnig orientierten, entsprechend zurückgebogenen Borden einer benachbarten Windung lose verfalzt ineinandergreifen und eine Art beweglichen Formschluss ausbilden.In addition, wound hoses are known in the prior art, the adjacent turns of which are loosely interlocked with one another by profiling the metal strip in the form of a folded or agraff profile. In this case, the edges of the profile are not only bent in one direction, but are also bent back a little so that they interlock loosely with the oppositely oriented, correspondingly bent back edges of an adjacent turn and form a kind of movable form fit.

Verwendungsmöglichkeiten von Wickelschläuchen der vorliegenden Art sind die Gasführung im Abgasbereich bei Verbrennungsmotoren, insbesondere im Automotive-Bereich, und zwar im Rahmen eines flexiblen Leitungselements, das im Wesentlichen durch einen gasdichten Metallbalg gebildet wird. Der Wickelschlauch wird dort koaxial innerhalb des Metallbalgs als Liner zur Strömungsführung der durchgeleiteten Gase eingesetzt, so dass einerseits der Strömungswiderstand des flexiblen Leitungselements herabgesetzt und andererseits der Metallbalg vor den in der Regel sehr heißen durchgeleiteten Abgasen des Verbrennungsmotors thermisch geschützt wird. Weitere Verwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise Schutzschläuche für Glasfasern oder für elektrische Signalleitungen, wie Telefonleitungen, Messgeräte-Leitungen, Leitungen von Alarmanlagen und dergleichen mehr.Possible uses of wound hoses of this type include gas guidance in the exhaust area of internal combustion engines, particularly in the automotive sector, as part of a flexible line element that is essentially formed by a gas-tight metal bellows. The wound hose is used coaxially within the metal bellows as a liner to guide the flow of the gases passed through, so that on the one hand the flow resistance of the flexible line element is reduced and on the other hand the metal bellows is thermally protected from the usually very hot exhaust gases of the internal combustion engine. Other possible uses include, for example, protective hoses for glass fibers or for electrical signal lines, such as telephone lines, measuring device lines, alarm system lines and the like.

In Anwendungsgebieten, in denen kleine Krümmungsradien des Wickelschlauchs erforderlich sind bzw. nur eine geringe Einbaulänge zur Verfügung steht, oder große axiale, laterale und/oder angulare Bewegungshübe vonnöten sind, werden Wickelschläuche mit Hakenprofil bevorzugt eingesetzt, da deren Beweglichkeit gegenüber verfalzten Profilen, wie insbesondere Agraffprofilen, deutlich erhöht ist. Daneben weist ein Hakenprofil auch eine geringere innere Reibung bei Bewegungen des Wickelschlauchs auf.In areas of application where small curvature radii of the wound hose are required or only a small installation length is available, or large axial, lateral and/or angular movement strokes are required, wound hoses with a hook profile are preferred, as their mobility is significantly increased compared to folded profiles, such as agraff profiles in particular. In addition, a hook profile also has less internal friction when the wound hose moves.

Diesen Vorteilen der einfachen Verhakung der einzelnen Windungen des Wickelschlauchs stehen als Nachteil gegenüber, dass ein Wickelschlauch mit Hakenprofil, der üblicherweise als Meterware produziert und transportiert wird, nur sehr schlecht auf die gewünschte Einbaulänge abgelängt werden kann. Denn hierbei besteht die Gefahr, dass sich der Wickelschlauch aufwickelt und dann nur noch unter erhöhtem Aufwand oder gar nicht mehr montierbar ist. Darüber hinaus hat ein Wickelschlauch mit Hakenprofil die unangenehme Eigenschaft, dass ein einfacher Trennschnitt zu abstehenden Enden (Zwickeln) führt, die bei der Weiterverarbeitung problematisch sind.These advantages of the simple interlocking of the individual turns of the wound hose are offset by the disadvantage that a wound hose with a hook profile, which is usually produced and transported by the meter, is very difficult to cut to the desired installation length. This is because there is a risk that the wound hose will wind up and can then only be installed with increased effort or not at all. In addition, a wound hose with a hook profile has the unpleasant property that a simple cutting leads to protruding ends (gussets), which are problematic during further processing.

In der WO 2014/023452 A1 wurde diese Problematik dadurch aufgelöst, dass mindestens ein Endbereich des Wickelschlauchs stabilisiert wird, indem mindestens zwei Windungen im Endbereich durch Verschweißen, insbesondere durch eine Serie von entlang der helixförmigen Windungen eingebrachten Schweißpunkten, fest miteinander verbunden werden. In diesem Endbereich kann der Wickelschlauch dann abgelängt werden, ohne Gefahr zu laufen, dass sich der Wickelschlauch anschließend aufwickelt oder dass Zwickel entstehen.In the WO 2014/023452 A1 This problem was solved by stabilizing at least one end region of the wound hose by welding at least two turns in the end region, in particular by a series of welds along the helical turns. The wound hose can then be cut to length in this end area without running the risk of the wound hose subsequently winding up or of gussets forming.

In der Praxis hat sich herausgestellt, dass Wickelschläuche mit solcherart stabilisierten Endbereichen, die hohen mechanischen Belastungen oder Lasteinträgen ausgesetzt sind, die den Wickelschlauch zu Schwingungen anregen, meist in einem Übergangsbereich, der sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, zwar erst nach langer Zeit, aber dennoch dort zuerst versagen und somit die Lebensdauer des Wickelschlauchs insgesamt limitieren.In practice, it has been found that wound hoses with such stabilized end areas that are exposed to high mechanical stresses or loads that cause the wound hose to vibrate usually fail in a transition area that adjoins the stabilized end area, although only after a long time, but nevertheless fail there first and thus limit the service life of the wound hose overall.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wickelschlauch der vorliegenden Art mit verbesserter Lebensdauer vorzuschlagen sowie ein Verfahren zum Modifizieren eines solchen Wickelschlauchs bereitzustellen, das dessen Lebensdauer verlängert.The present invention is therefore based on the object of proposing a wound hose of the present type with improved service life and of providing a method for modifying such a wound hose which extends its service life.

Gelöst ist diese Aufgabe durch einen Wickelschlauch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wickelschlauchs sind in den Ansprüchen 2 bis 7 niedergelegt; bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 9 bis 14.This object is achieved by a wound hose with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 8. Advantageous embodiments of the wound hose according to the invention are set out in claims 2 to 7; preferred developments of the method according to the invention can be found in claims 9 to 14.

Ein erfindungsgemäßer Wickelschlauch aus einem profilierten Metallband, das wendelförmig mit ineinander verhakten Windungen zu einem Schlauch gewickelt ist, wobei das Profil des Metallbands randseitig jeweils mit einem abgebogenen Bord versehen ist und die Profile jeweils zweier benachbarten Windungen mittels ihrer gegensinnig abgebogenen Borde solcherart miteinander verhakt sind, dass sie zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial gegeneinander beweglich sind, wobei mindestens ein Endbereich des Wickelschlauchs stabilisiert ist, indem mindestens zwei Windungen im Endbereich durch Verschweißen, insbesondere durch eine Serie durch entlang der helixförmigen Windungen eingebrachten Schweißpunkten, fest miteinander verbunden sind, wird also dadurch verbessert, dass der Wickelschlauch in einem Übergangsbereich, der sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, mindestens eine erste Übergangswindung aufweist, die durch Einbringen von Materialverformungen in das profilierte Metallband in ihrer Beweglichkeit gegenüber einer benachbarten Windung eingeschränkt ist. Die eingeschränkte Beweglichkeit versteht sich relativ zur Beweglichkeit der übrigen Windungen gegeneinander, wobei durch die erfindungsgemäßen Materialverformungen andererseits auch kein Festlegen der Übergangswindung an einer anderen Windung erfolgt.A wound hose according to the invention made of a profiled metal strip which is wound spirally with interlocking turns to form a hose, wherein the profile of the metal strip is provided with a bent edge on each edge and the profiles of two adjacent turns are interlocked with each other by means of their oppositely bent edges in such a way that they are axially movable relative to each other between a compressed position and a stretched position, wherein at least one end region of the wound hose is stabilized by at least two turns in the end region being firmly connected to each other by welding, in particular by a series of welding points introduced along the helical turns, is thus improved in that the wound hose has at least one first transition turn in a transition region which adjoins the stabilized end region, the mobility of which is restricted relative to an adjacent turn by introducing material deformations into the profiled metal strip. The limited mobility is understood to be relative to the mobility of the other turns against each other, whereby the material deformations according to the invention also do not result in the transition turn being fixed to another turn.

In entsprechender Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Modifizieren eines Wickelschlauchs mit einem stabilisierten Endbereich der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Übergangswindung in einem Übergangsbereich des Wickelschlauchs, der sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, durch Einbringen von Materialverformungen in das profilierte Metallband in ihrer Beweglichkeit gegenüber einer benachbarten Windung eingeschränkt wird.In a corresponding manner, the method according to the invention for modifying a wound hose with a stabilized end region of the type mentioned at the outset is characterized in that at least one first transition turn in a transition region of the wound hose, which adjoins the stabilized end region, is restricted in its mobility relative to an adjacent turn by introducing material deformations into the profiled metal strip.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich an der Stelle des Wickelschlauchs, an der sich seine Beweglichkeit abrupt ändert, also an der Windung, die sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, besonders hohe Kräfte bei Bewegungen des Wickelschlauchs ergeben, insbesondere bei Schwingungsbewegungen. Denn die im stabilisierten Endbereich aneinander festgelegten Windungen können die Bewegungen des Wickelschlauchs nicht mehr mitmachen und unterstützen, da sie nicht gegeneinander beweglich sind. Dies führt zu einer erhöhten Kerbspannung in der Windung des Wickelschlauchs, die sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, und diese Kerbspannung führt dazu, dass der Wickelschlauch an dieser Stelle zuerst bricht oder sich aushakt, wenn es sich um ein hakenförmiges Profil handelt.The invention is based on the finding that particularly high forces arise when the wound hose moves, particularly when it vibrates, at the point on the wound hose where its mobility changes abruptly, i.e. at the turn that adjoins the stabilized end area. This is because the turns that are fixed to one another in the stabilized end area can no longer follow and support the movements of the wound hose because they cannot move against one another. This leads to increased stress concentration in the turn of the wound hose that adjoins the stabilized end area, and this stress concentration causes the wound hose to break or unhook at this point first if it is a hook-shaped profile.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Verringerung der Kerbspannung an dieser Stelle die Lebensdauer des Bauteils erhöht. Ferner ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass dies durch ein Abmildern des Beweglichkeitssprungs vom stabilisierten Endbereich des Wickelschlauchs zu seinem voll beweglichen Bereich erzielt werden kann. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in einem Übergangsbereich des Wickelschlauchs, der sich an den stabilisierten Endbereich anschließt, Materialverformungen in das profilierte Metallband einzubringen, die eine verringerte Beweglichkeit der entsprechenden Windung im Übergangsbereich bewirkt, so dass eine Art Zwischenstufe zwischen der Vollbeweglichkeit des Wickelschlauchs an sich und der Unbeweglichkeit des stabilisierten Endbereichs eingeführt wird.According to the invention, it has been recognized that a reduction in the notch stress at this point increases the service life of the component. Furthermore, it has been recognized according to the invention that this can be achieved by mitigating the jump in mobility from the stabilized end region of the wound hose to its fully movable region. Therefore, according to the invention, it is proposed to introduce material deformations into the profiled metal strip in a transition region of the wound hose that adjoins the stabilized end region, which causes a reduced mobility of the corresponding winding in the transition region, so that a kind of intermediate stage is introduced between the full mobility of the wound hose itself and the immobility of the stabilized end region.

Die Materialverformung im Übergangsbereich des Wickelschlauchs, die die mindestens eine Übergangswindung im Übergangsbereich in ihrer Beweglichkeit einschränkt, können durch eine durchgehende oder intermittierende bzw. mit Unterbrechungen versehene Eindrückung oder eine Rille im profilierten Metallband gebildet sein, die mindestens entlang der ersten Übergangswindung verläuft. Diese Eindrückung oder Rille erschwert die Bewegung dieser Windung gegen eine benachbarte Windung zwischen der Stauchlage und der Strecklage und schränkt hierdurch die Beweglichkeit ein. Gleichzeitig erhöht sich die innere Reibung an dieser Stelle.The material deformation in the transition area of the wound hose, which limits the mobility of at least one transition turn in the transition area, can be formed by a continuous or intermittent or interrupted indentation or a groove in the profiled metal strip, which runs at least along the first transition turn. This indentation or groove makes the movement more difficult. This causes this winding to move against a neighboring winding between the compression position and the extension position, thereby limiting mobility. At the same time, the internal friction at this point increases.

Alternativ können die Materialverformungen im Übergangsbereich des erfindungsgemäßen Wickelschlauchs auch aus Löchern mit randseitigen Auswölbungen im profilierten Metallband bestehen, die vorzugsweise mindestens entlang der ersten Übergangswindung verteilt sind. Der große Vorteil von solchen Löchern ist, dass diese mittels Lasereinstrahlung erzeugt werden können.Alternatively, the material deformations in the transition area of the wound hose according to the invention can also consist of holes with edge-side bulges in the profiled metal strip, which are preferably distributed at least along the first transition turn. The great advantage of such holes is that they can be created by means of laser irradiation.

Dies ermöglicht eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach welcher das Stabilisieren des Endbereichs des Wickelschlauchs und das Einbringen der Materialverformungen im Übergangsbereich in einem Arbeitsgang erfolgt. Hierzu werden mindestens zwei Windungen im Endbereich des Wickelschlauchs durch eine Serie von entlang der helixförmigen Windungen eingebrachten Laser-Schweißpunkten, wie an sich bekannt, fest miteinander verbunden, wobei gleich anschließend zumindest entlang der ersten Übergangswindung Löcher mit randseitigen Auswölbungen mittels Lasereinstrahlung in das profilierte Metallband eingebracht werden. Aufgrund der randseitigen Auswölbungen ergibt sich eine höhere innere Reibung und eine verringerte Beweglichkeit der Übergangswindung(en) gegenüber der ersten der vollbeweglichen Windungen des Wickelschlauchs.This enables a particularly preferred variant of the method according to the invention, according to which the stabilization of the end region of the wound hose and the introduction of the material deformations in the transition region are carried out in one operation. For this purpose, at least two turns in the end region of the wound hose are firmly connected to one another by a series of laser welding points introduced along the helical turns, as is known per se, with holes with edge bulges being introduced into the profiled metal strip immediately afterwards at least along the first transition turn by means of laser irradiation. Due to the edge bulges, there is higher internal friction and reduced mobility of the transition turn(s) compared to the first of the fully movable turns of the wound hose.

Die erfindungsgemäße Verbesserung bzw. Modifizierung eines Wickelschlauchs der eingangs genannten Art muss also keinen zusätzlichen, separaten Bearbeitungsschritt verursachen, sondern kann in einem Arbeitsgang zusammen mit der Stabilisierung des Endbereichs des Wickelschlauchs vorgenommen werden.The improvement or modification according to the invention of a wound hose of the type mentioned at the beginning does not have to cause an additional, separate processing step, but can be carried out in one operation together with the stabilization of the end region of the wound hose.

Zweckmäßigerweise schließt sich die erste Übergangswindung direkt an den stabilisierten Endbereich des Wickelschlauchs an; so wird die oben erwähnte Kerbspannung, die üblicherweise am letzten Schweißpunk der Serie entlang der helixfömigen Windungen eingebrachten Schweißpunkte am höchsten ist, wirksam vermindert.It is expedient for the first transition turn to be connected directly to the stabilized end region of the wound hose; in this way, the above-mentioned notch stress, which is usually highest at the last welding point of the series along the helical turns, is effectively reduced.

Eine weitere Verbesserung der Lebensdauer eines erfindungsgemäßen Wickelschlauchs ergibt sich, wenn bevorzugterweise die Beweglichkeit des Wickelschlauchs im Übergangsbereich in möglichst vielen Stufen bis zum stabilisierten Endbereich hin verringert wird. Dies kann dadurch sichergestellt werden, dass die erfindungsgemäßen Materialverformungen im Übergangsbereich des Wickelschlauchs mit zunehmendem axialen Abstand vom stabilisierten Endbereich kleiner bzw. weniger werden - was beispielsweise durch Vergrößern des Abstands zwischen etwa eingebrachten Löchern mit randseitigen Auswölbungen erfolgen kann - um die Beweglichkeitseinschränkung zu verringern.A further improvement in the service life of a wound hose according to the invention is achieved if the mobility of the wound hose in the transition area is preferably reduced in as many stages as possible up to the stabilized end area. This can be ensured by the material deformations according to the invention in the transition area of the wound hose becoming smaller or less with increasing axial distance from the stabilized end area - which can be done, for example, by increasing the distance between any holes with bulges on the edge - in order to reduce the restriction in mobility.

Aufgrund der spezifischen Vorteile eines Wickelschlauchs mit hakenförmigem Profil und der sich durch die nur lose Wicklung ergebenden besonderen Probleme, die von der vorliegenden Erfindung gelöst werden, ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass der Wickelschlauch ein Wickelschlauch mit hakenförmigen Profil ist, dass also das Profil des Metallbands im Wesentlichen S-förmig ausgebildet ist, mit zwei im Wesentlichen axial verlaufenden, radial voneinander beabstandeten Wandabschnitten, die durch einen Steg miteinander verbunden sind und randseitig jeweils den abgebogenen Bord tragen, wobei die Borde gegensinnig abgebogen sind, um sich mit den Borden von jeweils benachbart angeordneten Windungen verhaken zu können. In diesem Fall werden die erfindungsgemäßen Materialverformungen dann vorzugsweise in die Wandabschnitte des Profils eingebracht.Due to the specific advantages of a wound hose with a hook-shaped profile and the particular problems resulting from the loose winding, which are solved by the present invention, it is preferred within the scope of the invention that the wound hose is a wound hose with a hook-shaped profile, i.e. that the profile of the metal strip is essentially S-shaped, with two essentially axially extending, radially spaced wall sections, which are connected to one another by a web and each have the bent edge on the edge, the edges being bent in opposite directions in order to be able to hook into the edges of adjacent windings. In this case, the material deformations according to the invention are then preferably introduced into the wall sections of the profile.

Die Serie von Laser-Schweißpunkten zur Stabilisierung des Endbereichs des Wickelschlauchs wird im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt in den helixförmig verlaufenden Kontaktbereich zwischen dem Steg einer der beiden zu verbindenden Windungen und dem dort während der Stauchlage anliegenden Bord der andern der beiden zu verbindenden Windungen eingebracht wird. Hierdurch sind für die Laserschweißpunkte definierte Bedingungen gegeben, und es ist genügend Material da, um dem Laser entsprechende Angriffspunkte zu bieten und um nicht Gefahr zu laufen, dass der Laserstrahl, anstatt wie beabsichtigt eine Schweißnaht zu bilden, das damit beaufschlagte Material trennt.In the method according to the invention, the series of laser welding points for stabilizing the end region of the wound hose is preferably introduced into the helical contact region between the web of one of the two turns to be connected and the edge of the other of the two turns to be connected that rests there during the compression position. This provides defined conditions for the laser welding points and there is enough material to provide the laser with appropriate points of attack and to avoid the risk of the laser beam severing the material it is exposed to instead of forming a weld seam as intended.

Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäß ausgestalteten Wickelschlauch, anhand dessen auch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte verdeutlicht werden, wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische isometrische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Wickelschlauchs;
2 einen schematischen Längsschnitt durch den Wickelschlauch aus 1;
3 eine schematische isometrische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgestalteten Wickelschlauchs.

An embodiment of a wound hose designed according to the invention, which also illustrates the method steps according to the invention, is described and explained below with reference to the attached drawings. They show:

1 a schematic isometric view of a wound hose designed according to the invention;
2 a schematic longitudinal section through the wound hose from 1 ;
3 a schematic isometric view of a second embodiment of a wound hose designed according to the invention.

Der in 1 dargestellte, erfindungsgemäß ausgestaltete Wickelschlauch aus einem profilierten Metallband, das in Form einer Helix mit ineinander verhakten Windungen 2 zu einem Schlauch gewickelt ist, weist an seinen beiden Enden jeweils einen stabilisierten Endbereich 3 auf, in dem die drei ersten bzw. letzten Windungen 2 mittels einer Serie von entlang der Windungen 2 eingebrachten Schweißpunkten 4 aneinander festgelegt sind, und zwar in Stauchlage. Die Schweißpunkte 4 sind hierbei in der helixförmigen Fuge zwischen den einzelnen, in Stauchlage zusammengeschobenen Windungen 2 in das Material eingebracht. Im Endbereich 3 des Wickelschlauchs können sich die Windungen 2 demgemäß nicht gegeneinander bewegen.The 1 illustrated, designed according to the invention, consists of a profiled metal band, which is wound in the form of a helix with interlocking turns 2 to form a hose ckelt has a stabilized end region 3 at each of its two ends, in which the three first and last turns 2 are secured to one another by means of a series of welding points 4 introduced along the turns 2, namely in the compressed position. The welding points 4 are introduced into the material in the helical joint between the individual turns 2 pushed together in the compressed position. In the end region 3 of the wound hose, the turns 2 cannot therefore move against one another.

Die beiden stabilisierten Endbereiche 3 des Wickelschlauchs schließen einen mittleren Bereich desselben zwischen sich ein, indem die einzelnen Windungen 2 des Metallbands 1 zwar miteinander verhakt sind, sich jedoch axial zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage bewegen können. Diese axiale Bewegung kann auch nur an einer Seite des Umfangs des Wickelschlauchs erfolgen, so dass der Wickelschlauch insgesamt nicht nur axial, sondern auch angular und lateral beweglich ist.The two stabilized end regions 3 of the wound hose enclose a middle region of the same between them, in which the individual turns 2 of the metal band 1 are hooked together, but can move axially between a compressed position and a stretched position. This axial movement can also take place on just one side of the circumference of the wound hose, so that the wound hose as a whole is not only axially, but also angularly and laterally movable.

In 1 ist der Wickelschlauch so dargestellt, dass sich seine Windungen 2 allesamt in Stauchlage befinden. Zur Verwendung des Wickelschlauchs ist es in den meisten Anwendungsgebieten allerdings sinnvoll, den Wickelschlauch nicht in Stauchlage einzubauen.In 1 The wound hose is shown in such a way that its turns 2 are all in the compressed position. However, in most areas of application, it is advisable not to install the wound hose in the compressed position.

In einem Übergangsbereich 5, der sich an den stabilisierten Endbereich 3 des Wickelschlauchs anschließt und vorliegend etwas mehr als eine erste Übergangswindung 6 umfasst, ist als erfindungsgemäße Materialverformung zur Einschränkung der Beweglichkeit eine Rille 7 in die Übergangswindung 6 eingeprägt, wobei sich diese mit den drei letzten Schweißpunkten 4 des stabilisierten Endbereichs 3 überlappt, um möglichst weiche Übergänge zwischen der nicht vorhandenen Beweglichkeit des stabilisierten Endbereichs 3 und der vollen Beweglichkeit der Windungen 2 im mittleren Bereich des Wickelschlauchs sicherzustellen.In a transition region 5, which adjoins the stabilized end region 3 of the wound hose and in the present case comprises somewhat more than a first transition turn 6, a groove 7 is embossed into the transition turn 6 as a material deformation according to the invention to restrict mobility, said groove overlapping with the last three welding points 4 of the stabilized end region 3 in order to ensure the smoothest possible transitions between the lack of mobility of the stabilized end region 3 and the full mobility of the turns 2 in the middle region of the wound hose.

Dieser sanfte Übergang bewirkt, wie voranstehend beschrieben, dass eine Kerbwirkung an den letzten Schweißpunkten 4 des stabilisierten Endbereichs 3 bei Bewegungen des Wickelschlauchs, insbesondere bei Schwingungsanregungen, vermieden oder zumindest substantiell verringert wird. Da es sich herausgestellt hat, dass Wickelschläuche mit stabilisierten Endbereichen 3 an diesem Übergang nach einer entsprechenden Anzahl von Lastspielen zuerst versagen, hat sich diese Stelle als lebensdauerbegrenzende Stelle des gesamten Bauteils herausgestellt, so dass die erfindungsgemäße Optimierung dieser Stelle bzw. des Übergangs zwischen einer nicht vorhandenen Beweglichkeit und einer Vollbeweglichkeit die Lebensdauer des gesamten Bauteils verlängert.As described above, this gentle transition means that a notch effect at the last welding points 4 of the stabilized end region 3 is avoided or at least substantially reduced when the wound hose moves, in particular when vibrations are excited. Since it has been found that wound hoses with stabilized end regions 3 fail first at this transition after a corresponding number of load cycles, this point has been found to be the point that limits the service life of the entire component, so that the optimization of this point or the transition between no mobility and full mobility according to the invention extends the service life of the entire component.

Wie anhand 2, einem schematischen Längsschnitt durch den Wickelschlauch aus 1, zu erkennen ist, handelt es sich bei diesem Wickelschlauch um einen Wickelschlauch mit hakenförmigem Profil des Metallbands 1, wobei dieses Profil im Wesentlichen S-förmig ausgebildet ist, mit zwei im Wesentlichen axial verlaufenden, radial voneinander beabstandeten Wandabschnitten 8, die durch einen Steg 9 miteinander verbunden sind und randseitig jeweils einen abgebogenen Bord 10 tragen, wobei die Borde 10 gegensinnig abgebogen sind, um sich mit den Borden 10', 10'' der benachbarten Windungen 2', 2'' verhaken zu können. In Strecklage (nicht dargestellt) liegen die Borde 10, 10', 10'' der jeweils benachbarten Windungen 2, 2', 2'' aneinander an, während in der dargestellten Stauchlage des Wickelschlauchs die Borde 10', 10'' der beiden benachbarten Windungen 2', 2'' an dem Steg 9 der Windung 2 anliegen.As shown by 2 , a schematic longitudinal section through the wound hose made of 1 , this wound hose is a wound hose with a hook-shaped profile of the metal strip 1, this profile being essentially S-shaped, with two essentially axially running, radially spaced wall sections 8, which are connected to one another by a web 9 and each have a bent rim 10 on the edge, the rims 10 being bent in opposite directions in order to be able to hook into the rims 10', 10'' of the adjacent turns 2', 2''. In the stretched position (not shown), the rims 10, 10', 10'' of the adjacent turns 2, 2', 2'' lie against one another, while in the compressed position of the wound hose shown, the rims 10', 10'' of the two adjacent turns 2', 2'' lie against the web 9 of the turn 2.

Wie in 2 gut zu erkennen ist, sind die Schweißpunkte 4 im stabilisierten Endbereich 3 des Wickelschlauchs in diesem Kontaktbereich zwischen Bord 10 und Steg 9 positioniert, so dass der Laserstrahl, wenn er in die entsprechende Fuge zwischen zwei Windungen eingebracht wird, entlang von Steg 9 und Bord 10 auf entsprechend viel Material einwirken und dieses miteinander verschwei-ßen kann.As in 2 As can be clearly seen, the welding points 4 in the stabilized end region 3 of the wound hose are positioned in this contact area between the edge 10 and the web 9, so that the laser beam, when introduced into the corresponding gap between two turns, can act on a corresponding amount of material along the web 9 and edge 10 and weld them together.

Angrenzend an den stabilisierten Endbereich 3 findet sich auch in 2 der Übergangsbereich 5 mit der Übergangswindung 6, wobei hier gut zu sehen ist, dass die Rille 7 in einen Wandabschnitt 8 des Profils eingedrückt ist. Wie unmittelbar zu erkennen ist, vermindert dies die Beweglichkeit der Übergangswindung 6 gegenüber den benachbarten Windungen, da der Bord 10 einer benachbarten Windung nur mit einer elastischen Verformung der Rille 7 über diese hinweg bewegt werden kann.Adjacent to the stabilized end area 3, there is also 2 the transition area 5 with the transition winding 6, whereby it can be clearly seen that the groove 7 is pressed into a wall section 8 of the profile. As can be seen immediately, this reduces the mobility of the transition winding 6 compared to the neighboring windings, since the edge 10 of a neighboring winding can only be moved over it with an elastic deformation of the groove 7.

Der in 3 dargestellte, erfindungsgemäß ausgestaltete Wickelschlauch gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung ist größtenteils identisch zu dem in 1 dargestellten Wickelschlauch ausgebildet. Er besteht ebenfalls aus einem profilierten Metallband 1, das in Form einer Helix mit ineinander verhakten Windungen 2 zu einem Schlauch gewickelt ist. Auch dieser Wickelschlauch weist an seinen beiden Enden jeweils einen stabilisierten Endbereich 3 auf, indem die drei ersten bzw. letzten Windungen 2 mittels einer Serie von entlang der Windungen 2 eingebrachten Schweißpunkten 4 in Stauchlage aneinander festgelegt sind. Die Schweißpunkte 4 sind auch hier in der helixförmigen Fuge zwischen den einzelnen, in Stauchlage zusammengeschobenen Windungen 2 in das Material eingebracht.The 3 The wound hose according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is largely identical to that shown in FIG. 1 It also consists of a profiled metal strip 1 which is wound into a hose in the form of a helix with interlocking turns 2. This wound hose also has a stabilized end region 3 at each of its two ends, in which the first and last three turns 2 are secured to one another in a compressed position by means of a series of welding points 4 introduced along the turns 2. Here too, the welding points 4 are introduced into the material in the helical joint between the individual turns 2 pushed together in a compressed position.

Auch in 3 ist der Wickelschlauch so dargestellt, dass sich seine Windungen 2 allesamt in Stauchlage befinden, also insbesondere auch in seinem mittleren Bereich zwischen den beiden stabilisierten Endbereichen 3.Also in 3 The winding hose is shown in such a way that its windings 2 are all in Compressed position, especially in its middle area between the two stabilized end areas 3.

Im Übergangsbereich 5, der sich an den stabilisierten Endbereich 3 des Wickelschlauchs anschließt und auch im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel etwas mehr als eine erste Übergangswindung 6 umfasst, ist als erfindungsgemäße Materialverformung zur Einschränkung der Beweglichkeit, nunmehr abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel, eine Reihe von Löchern 11 mit randseitigen Auswölbungen in die Übergangswindung 6 eingebracht.In the transition region 5, which adjoins the stabilized end region 3 of the wound hose and also comprises somewhat more than a first transition turn 6 in the present second embodiment, a series of holes 11 with edge-side bulges are introduced into the transition turn 6 as a material deformation according to the invention to restrict mobility, now deviating from the first embodiment.

Der Laserstrahl (nicht dargestellt), der beim Stabilisieren des Endbereichs 3 zum Herstellen der Schweißpunkte 4 verwendet wird, wird im Übergangsbereich 5, vorzugsweise im selben Arbeitsgang, nicht mehr in die Fuge zwischen zwei Windungen eingestrahlt, in der er, wie oben erwähnt, entlang von Steg 9 und Bord 10 der Windungen auf viel Material einwirken und dieses miteinander verschweißen kann, sondern in die Wandabschnitte 8 des Profils der Übergangswindung 6. In diesen Wandabschnitten 8 trifft der Laserstrahl auf eine nur geringe Materialdicke, so dass er das erwünschte Loch 11 mit aufgewölbten Rändern erzeugt. Diese randseitigen Auswölbungen übernehmen im zweiten Ausführungsbeispiel die Funktion der Rille 7 aus dem ersten Ausführungsbeispiel, indem sie die Beweglichkeit der Übergangswindung 6 gegenüber den benachbarten Windungen vermindert, da der Bord 10 einer benachbarten Windung nicht ohne Weiteres über die randseitigen Auswölbungen der Löcher 11 bewegt werden kann, sondern dieser Bewegung einen gewissen Widerstand entgegensetzt.The laser beam (not shown), which is used to produce the welding points 4 when stabilizing the end region 3, is no longer irradiated in the transition region 5, preferably in the same operation, into the gap between two turns, in which, as mentioned above, it can act on a lot of material along the web 9 and rim 10 of the turns and weld them together, but into the wall sections 8 of the profile of the transition turn 6. In these wall sections 8, the laser beam hits only a small thickness of material, so that it creates the desired hole 11 with curved edges. In the second embodiment, these edge-side bulges take over the function of the groove 7 from the first embodiment by reducing the mobility of the transition turn 6 compared to the neighboring turns, since the rim 10 of a neighboring turn cannot be easily moved over the edge-side bulges of the holes 11, but offers a certain resistance to this movement.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11: MetallbandMetal band
2, 2', 2''2, 2', 2'': WindungWinding
33: EndbereichEnd area
44: SchweißpunkteWeld points
55: ÜbergangsbereichTransition area
66: ÜbergangswindungTransition winding
77: Rillegroove
88th: WandabschnitteWall sections
99: Stegweb
10, 10', 10''10, 10', 10'': BordBoard
1111: LöcherHoles

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/023452 A1 [0010]

Claims

Winding hose made of a profiled metal strip (1) which is wound into a hose in the form of a helix with interlocking turns (2, 2'), wherein the profile of the metal strip (1) is provided with a bent edge (10, 10', 10'') on each edge and the profiles of two adjacent turns (2, 2') are interlocked with one another by means of their edges (10, 10', 10'') in such a way that they are axially movable relative to one another between a compressed position and a stretched position, wherein at least one end region (3) of the winding hose is stabilized by at least two turns (2, 2') in the end region (3) being firmly connected to one another by welding, in particular by a series of welding points (4) introduced along the helical turns (2, 2'), characterized in that the winding hose has at least one first transition turn in a transition region (5) which adjoins the stabilized end region (3). (6) which is restricted in its mobility relative to an adjacent winding (2, 2') by introducing material deformations into the profiled metal strip (1).

Wrap hose according to Claim 1 , characterized in that the material deformations in the transition region (5) are formed by an indentation or a groove (7) in the profiled metal strip (1), which runs continuously or with interruptions at least along the first transition turn (6).

Wrap hose according to Claim 1 , characterized in that the material deformations in the transition region (5) consist of holes (11) with edge-side bulges in the profiled metal strip (1), which are preferably distributed at least along the first transition turn (6).

Wound hose according to at least one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the first transition turn (6) directly adjoins the stabilized end region (3) of the wound hose.

Wound hose according to at least one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the material deformations become smaller or less with increasing axial distance from the stabilized end region (3) in order to reduce the restriction of mobility.

Wound hose according to at least one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the profile of the metal strip (1) is essentially S-shaped, with two essentially axially extending, radially spaced wall sections (8) which are connected to one another by a web (9) and each carry the bent edge (10, 10', 10'') on the edge.

Wrap hose according to Claim 6 , characterized in that the material deformations are introduced into the wall sections (8) of the profile.

Method for modifying a wound hose made of a profiled metal strip (1) which is wound in the form of a helix with interlocking turns (2, 2') to form a hose, wherein the profile of the metal strip (1) is provided with a bent edge (10, 10', 10'') on each edge and the profiles of two adjacent turns (2, 2') are interlocked with one another by means of their edges (10, 10', 10'') in such a way that they are axially movable relative to one another between a compressed position and a stretched position, and wherein at least one end region (3) of the wound hose is stabilized by at least two turns (2, 2') in the end region (3) being firmly connected to one another by welding, in particular by a series of welding points (4) introduced along the helical turns (2, 2'), characterized in that at least one first transition turn (6) in a transition region (5) of the wound hose which is located at the stabilized end region (3) is restricted in its mobility relative to an adjacent winding (2, 2') by introducing material deformations into the profiled metal strip (1).

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the material deformations in the transition region (5) are produced by pressing a continuous or intermittent impression or groove (7) running at least along the first transition turn (6) into the profiled metal strip (1).

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the material deformations in the transition region (5) are produced by introducing holes with edge-side bulges into the profiled metal strip (1), wherein the holes are preferably distributed at least along the first transition turn (6).

Method according to at least one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the stabilization of the end region (3) of the wound hose and the introduction of the material deformations in the transition region (5) are carried out in one operation by at least two turns (2, 2') in the end region (3) of the wound hose being formed by a series of along the helical laser welding points (4) introduced into the first transition turn (6) are firmly connected to one another, and then holes (11) with edge-side bulges are introduced into the profiled metal strip (1) by means of laser irradiation at least along the first transition turn (6).

Method according to at least one of the Claims 8 until 11 , characterized in that with increasing axial distance from the stabilized end region (3) successively smaller or decreasing material deformations are introduced into the profiled metal strip (1) in order to reduce the restriction of mobility with increasing axial distance from the stabilized end region (3).

Method according to at least one of the Claims 8 until 12 , characterized in that the wound hose is made from a metal strip (1) whose profile is essentially S-shaped, with two essentially axially extending, radially spaced wall sections (8) which are connected to one another by a web (9) and each carry the bent edge (10, 10', 10'') on the edge, and that the material deformations are introduced into the wall sections (8) of the profiled metal strip (1).

Procedure according to the Claims 11 and 13 , characterized in that the series of laser welding points (4) for stabilizing the end region (3) of the wound hose in the compressed position of the two turns (2, 2') to be firmly connected is introduced into the helical contact region between the web (9) of one of the two turns (2, 2') to be connected and the border (10, 10') of the other of the two turns (2, 2') to be connected, which borders thereon.