DE20313960U1 - Formschlauch - Google Patents

Description

Formschlauch

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formschlauch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Formschläuche finden in unterschiedlichen Anwendungsbereichen Verwendung. Dabei dienen sie insbesondere der Durchleitung von gasförmigen Medien. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet liegt im Automobilbau, wo solche Formschläuche zum Betrieb von beispielsweise Klimaanlagen eingesetzt werden.

Aufgrund der hierbei herrschenden hohen Drücke und Strömungsgeschwindigkeiten werden an Formschläuche besondere Anforderungen gestellt, denen die bekannten nur in ungenügender Weise gerecht werden.

Um eine gewisse Formstabilität des Formschlauches zu erreichen, d. h., um eine vorbestimmte Form dauerhaft zu halten, wobei der Formschlauch entsprechend der Vorgabe gebogen wird, ist es bekannt, über den Wellschlauch zunächst einen Flechtschlauch zu schieben, durch den im übrigen eine belastungsbedingte Streckung des Wellschlauches verhindert wird, anschließend diesen sozusagen doppelwandigen Schlauch in eine konturierte und der Endform entsprechend ausgebil-

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Anmeldungstext vom 05.09.2003 Seite

dete Bearbeitungsform zu legen und schließlich den Flechtschlauch außenseitig mit Silikon zu umspritzen, wobei durch die Geflechtlücke auch Silikon in den Zwischenraum zwischen dem Well- und dem Flechtschlauch gelangt.

Auf diese Weise erhält man zwar einen relativ formstabilen Formschlauch, jedoch steht die profilierte Innenseite des Wellschlauches einem optimierten Einsatz entgegen.

So ist beispielhaft der relativ hohe Durchflußwiderstand zu nennen, der insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des durchgeführten Mediums zu Betriebsnachteilen führt, wozu u.a. akustische Störungen zählen, die durch entstehende Turbulenzen erzeugt werden. Diese akustischen Störungen werden gerade beim Betrieb eines Automobils als äußerst unangenehm empfunden, da sie üblicherweise in einer hohen Tonlage auftreten. Darüber hinaus wird durch den vorhandenen Strömungswiderstand nur ein relativ geringer Wirkungsgrad erreicht.

Um diesem Mißstand abzuhelfen, ist es weiter bekannt, im Wellschlauch innenseitig einen Kunststoffschlauch zu führen, der dann allerdings ohne jegliche Verbindung zum Wellschlauch einliegt. Ein formstabiler Formschlauch, d. h., ein Formschlauch, der die einmal vorgegebene Position unter allen Betriebsbedingungen einhält, ist damit nicht herstellbar. Überdies ist eine Formgebung nur eingeschränkt bei größeren Formradien möglich, da ansonsten der Innenschlauch unter Querschnittsverengung knicken kann. Der Vorteil, den dieser Formschlauch bietet, nämlich eine relativ glatte Innenwandung, kann nur unter Inkaufnahme der genannten Nachteile erreicht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Formschlauch der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, daß sein Betriebsverhalten verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen Formschlauch gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

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Anmeldungstext vom 05.09.2003 Seite 3

Ein solcher Formschlauch bietet gegenüber den bekannten wesentliche Vorteile. Dies betrifft zum einen das Betriebs verhalten und zum anderen die Herstellung, die besonders einfach und kostengünstig ist.

Ein Formschlauch im Sinne der Erfindung kann problemlos bei hohen Temperaturen und hohen Drücken eingesetzt werden. Er zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß seine Formstabilität und seine Funktionssicherheit auch unter extremsten Einsatzbedingungen erhalten bleibt.

Wie sich überraschend gezeigt hat, ist der Durchflußwiderstand beispielsweise bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des durchgeführten Mediums nun erheblich geringer als bei einem unbeschichteten Wellschlauch.

Dies führt u. a. dazu, daß die genannten akustischen Störgeräusche erheblich reduziert werden, bis in einen Bereich hinein, der beispielsweise im Innenraum eines Kraftfahrzeuges nicht mehr wahrnehmbar ist.

Der Stützschlauch bildet nach dem Erkalten für den Wellschlauch quasi ein Skelett, durch das eine axiale Stabilisierung des Wellschlauiches erreicht wird, so daß bei entsprechenden Strömungen des geführten Mediums eine verbesserte Impulstüchtigkeit vorliegt, durch die eine Minimierung der Relativbewegung zwischen dem Wellschlauch und der außenseitigen Verstärkung, beispielsweise des Flechtschlauches erreicht wird. Dies fuhrt überdies zu einer Reduzierung von betriebsbedingten Schwingungen, so daß die Wellung des Wellschlauches nur noch einer geringen Biegewechselbeanspruchung unterliegt, wodurch die Standzeit des gesamten Formschlauches erheblich gesteigert wird.

Der Stützschlauch wird vorzugsweise im Inneren des Wellschlauches angeordnet, so daß dessen Innenwandung entsprechend ausgekleidet ist. Denkbar ist aber auch, im Bedarfsfall einen zusätzlichen Stützschlauch außenwandig vorzusehen oder alternativ ausschließlich als Außenummantelung.

Vorzugsweise besteht der Stützschlauch aus einem Kunststoff, wobei auf ein handelsübliches Produkt zurückgegriffen werden kann, beispielsweise aus einem Poly-

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amid (PA) oder Fluorthermoplast (FEP). Diese Kunststoffschläuche, die sehr preiswert sind, erfüllen die Anforderungen sowohl hinsichtlich der notwendigen Verformbarkeit wie auch hinsichtlich der Belastbarkeit.

Durch gezielte Veränderung der Verfahrensparameter Erwärmung und Druck kann die Intensität des Formschlusses des Stützschlauches beeinflußt werden, d. h., das Maß, um das der Stützschlauch in die Wellung des Wellschlauches eingreift.

Bei einer schwachen Verformung, also einer relativ geringen Eindringtiefe des Stützschlauches in die Wellung sind hervorragende Strömungsverhältnisse zu erreichen, da kaum Turbulenzen entstehen, was wiederum zu einem geräuschfreien Betrieb führt.

Bei einem mittleren Eindringen des Stützschlauches in die Wellung ergeben sich sowohl gute Strömungsverhältnisse wie auch gute, d. h. akzeptable akustische Eigenschaften.

Eine extreme Verformung, bei der der Stützschlauch bis in den Grund der Wellentäler des Wellschlauches reicht und gesamtflächig anliegt, ergeben sich neben einer sehr guten Formstabilität des Formschlauches insgesamt auch gute Schwingungseigenschaften sowie eine hohe Impulsleistung, da die Relativbewegung des Wellschlauches zu dem diesen ummantelnden Flechtschlauch praktisch nicht möglich ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein erfindungsgemäßer Formschlauch wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:

Figur 1 einen Formschlauch in einer Draufsicht,

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Anmeldungstext vom 05.09.2003 Seite

Figur 2 den Formschlauch in einer teilweise geschnittenen Detailansicht,

Figuren

3 und 4 jeweils vergrößerte Teilansichten des Formschlauches in unterschiedlichen Ausführungsformen.

In den Figuren ist ein Formschlauch, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, dargestellt, der gemäß Figur 1 montagefertig eine vorbestimmte, weitgehend stabile Form einnimmt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel S-förmig ist.

Endseitig ist der Formschlauch 1 mit Anschlußstutzen 6 versehen, die Verbindungsteile zu weiteren Komponenten darstellen.

Prinzipiell besteht der Formschlauch 1 aus einem Wellschlauch 2, vorzugsweise aus Metall, sowie einem, eine Ummantelung darstellenden, den Wellschlauch 2 außenseitig überdeckenden Flechtschlauch 4, der vorzugsweise ebenfalls aus Metall gebildet ist.

Innenseitig ist der Wellschlauch 2 mit einem Stützschlauch 3 ausgekleidet, wobei dieser unter zumindest teilweisem Eingriff in die Wellung 5 formschlüssig an der Innenwandung des Wellschlauches 2 anliegt

Zur Herstellung des Formschlauches 1 wird zunächst in den bereits von dem Flechtschlauch 4 ummantelten Wellschlauch 2 in gestrecktem Zustand der im Querschnitt vorzugsweise kreisförmige Stützschlauch 3 eingezogen, wobei der Außendurchmesser des bis dahin glattschaftigen Stützschlauches 3 etwa dem lichten Durchmesser des Wellschlauches 2 entspricht.

Der so vormontierte Formschlauch 1, der endseitig durch die beiden Anschlußstützen 6, die fest mit dem Flechtschlauch 4 verbunden sind, begrenzt ist, wird in eine Form gelegt, die dem Verlauf des fertigen Formschlauches 1 entspricht, wobei zu beachten ist, daß bis dahin der Formschlauch entsprechend der gewünschten Kontür zu biegen ist.

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Anmeldungstext vom 05.09.2003

Der derart verformte Formschlauch 1 wird insgesamt anschließend temperiert bis zu einem Erweichungsbereich des Kunststoffes, aus dem der Stützschlauch 3 besteht.

Der Innenraum des Stützschlauches 3 wird anschließend mit Druck beaufschlagt, wobei der erweichte Kunststoff entsprechend seiner Plastifizierungsmöglichkeit und des aufgebrachten Drucks mehr oder weniger weit in die Wellung 5 fließt und so den Formschluß herstellt.

Der Grad der Ausstülpung in die Wellentäler der Wellung 5 ist, wie erwähnt, abhängig von der Erwärmungstemperatur und dem Druck des eingebrachten Druckmediums, so daß bestimmte, von der Wellung 5 des Stützschlauches 3 abhängige Betriebsparameter erzielbar sind.

In der Figur 2 ist eine schwache Verformung des Stützschlauches 3 dargestellt, durch die eine relativ glatte Innenfläche erzielt wird, mit der Folge geringer Turbulenzen und einem geräuschfreien Durchströmen eines Mediums im Betrieb. Allerdings ist die Formstabilität des Formschlauches 1 bei dieser Variante nicht so gut, wie bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellt.

In der Figur 3 ist der Stützschlauch etwa zur Hälfte in das jeweilige Wellental der Wellung 5 eingeformt, wodurch sich noch gute Strömungsverhältnisse und gute akustische Eigenschaften ergeben.

Bei dem in der Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel legt sich der Stützschlauch vollständig an die Innenwandung des Wellschlauches 2 an, ist also entsprechend der Kontur der Wellung 5 geformt. Durch die Beeinflussung der Ausformung des Stützschlauches 3 können die mechanischen Eigenschaften des Formschlauches in vorbestimmtem Umfang beeinflußt werden. Nach einem Erkalten und damit verbundenen Erhärten des Stützschlauches 3 erlangt der Formschlauch 1 seine volle Belastungs- bzw. Funktionsfähigkeit.

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Anmeldungstext vom 05.09.2003 Seite

Bezugszeichenliste

1 Formschlauch

2 Wellschlauch

3 Stützschlauch

4 Flechtschlauch

5 Wellung

6 Anschlußstutzen 10

Claims (3)

1. Formschlauch, mit einem vorzugsweise aus Metall bestehenden Wellschlauch (2), dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung des Wellschlauches (2) ein Stützschlauch (3) unter zumindest teilweisem Eingriff in die Wellung (5) formschlüssig anliegt.

2. Formschlauch nach Anspruch 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwandung des Wellschlauches (2) ein Stützschlauch unter zumindest teilweisem Eingriff in die Wellung (5) formschlüssig anliegt.

3. Formschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellschlauch (2) bzw. der Stützschlauch von einem Flechtschlauch (4) umhüllt ist.