DE3219361C2 - Flexible pipe element with a corrugated pipe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement mit einem Wellrohr, das vor allem für pulsierende Strömungen geeignet ist. Zur Dämpfung der von der pulsierenden Strömung erzeugten Geräusche ist das Wellrohr von einem seine Wellen schräg überquerenden Band umgeben, das weniger als 60% der Wellrohroberfläche bedeckt. Dieses Band muß zumindest an den Wellenflanken anliegen, damit dort das von der Strömung induzierte Mitschwingen gehemmt wird.The invention relates to a flexible line element with a corrugated pipe which is particularly suitable for pulsating flows. To dampen the noises generated by the pulsating flow, the corrugated pipe is surrounded by a band which crosses its waves at an angle and covers less than 60% of the surface of the corrugated pipe. This band must at least rest on the wave flanks so that the oscillation induced by the flow is inhibited there.
Description
Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a flexible line element according to the preamble of patent claim 1.
Beim Einsatz flexibler Leitungselemente bei pulsierenden Strömungen, wie sie beispielsweise in Abgasleitungen auftreten, hat sich gezeigt, daß vom Wellrohr metallisch klirrende Rasseigeräusche abstrahlen, die sehr lästig sind und zu Reklamationen führen. Diese Geräusche werden von der Strömung im Leitungselement induziert, indem die Strömung zu einer hochfrequenten Anregung von Teilen des Wellrohres führt.When using flexible pipe elements with pulsating flows, such as those in exhaust pipes occur, it has been shown that the corrugated pipe radiate metallic clinking racial noises that are very annoying and lead to complaints. These noises are generated by the flow in the duct element induced by the flow leading to high-frequency excitation of parts of the corrugated pipe.
Durch das DE-GM 81 37 649 ist ein flexibles Leitungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffes so von Patentanspruch 1 bekannt. Dabei ist der Manteidurch zwei an den Enden des Wellrohres angeordnete und zusammen mit dem Wellrohr umgeformte Rohrstücke gebildet, die sich vom Wellrohrende ausgehend jeweils etwa über ein Viertel der Wellrohrlänge erstrecken. Dieses bekannte Wellrohr ist also praktisch im Bereich seiner Enden zweitägig, im Mittelbereich einlagig ausgebildet. Dadurch ergibt sich zwar an den Enden eine gewisse Dämpfung der Schallabstrahlung, in dem dazwischen liegenden einlagigen Bereich jedoch kaum. Hinzu kommt, daß die Herstellung eines solchen Wellrohres wegen der abschnittweisen Zweilagigkeit relativ umständlich ist. Auch weist ein solches Wellrohr nicht mehr gleichbleibende Federungseigenschaften über seine gesamte Länge auf.The DE-GM 81 37 649 is a flexible one Line element with the features of the preamble as known from claim 1. The Manteidurch is here two pieces of pipe arranged at the ends of the corrugated pipe and formed together with the corrugated pipe formed, starting from the end of the corrugated pipe, each about a quarter of the length of the corrugated pipe extend. This known corrugated pipe is practically two days in the area of its ends, in the middle area single-ply. This results in a certain attenuation of the sound radiation at the ends, in the single-layer area in between, however, hardly. In addition, the production of such a Corrugated pipe is relatively cumbersome because of the two-layered sections. Such a corrugated pipe also has no longer consistent suspension properties over its entire length.
Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das eingangs beschriebene Leitungselement dahingehend zu verbessern, daß es sich durch eine wesentlich bessere Geräuschdämpfung auszeichnet Zusätzlich soll die Beweglichkeit des Leitungselementes keine nennenswerte Beeinträchtigung erfahren.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide that which was initially described To improve the line element so that it is characterized by a much better noise attenuation In addition, the mobility of the line element should not have any significant impairment Experienced.
Diese Aufgabe wird in überraschender Weise dadurch gelöst, daß der Mantel als ein die Wellen des Wellrohres schräg überquerendes Band ausgebildet ist Durch diese Maßnahme ergibt sich eine unerwartet hohe Geräuschdämpfung, wobei die Flexibilität des Wellrohres praktisch keine Beeinträchtigung erfährt Auch hinsichtlich der Rohrlänge ist man frei von eventuellen Beschränkungen. Schließlich zeichnet sich das erfindungsgemäße Wellrohr durch günstige Herstellungskosten aus, da das Band kontinuierlich zugeführt und sodann mit dem Rohr in die Wellenform gebracht werden kann.This object is achieved in a surprising manner in that the jacket as a shaft of the Corrugated pipe diagonally crossing band is formed. This measure results in an unexpected high noise attenuation, whereby the flexibility of the corrugated pipe is practically not impaired There are also no restrictions on the length of the pipe. Finally stands out the corrugated pipe according to the invention by low manufacturing costs, since the tape is fed continuously and then waveformed with the tube.
Zwar ist es aus der DE-OS 25 40 273 bekannt, einen Wellschlauch mit einem die Wellen schräg überquerenden Band zu umwickeln. Dabei wird aber eine geschlossene, zusätzliche Lage erzeugt Diese Druckschrift gibt keinen Hinweis, das Band stattdessen mit erheblicher axialer Lücke aufzuwickeln noch läßt sich aus ihr die überraschend hohe Dämpfungswirkung eines auf Lücke gewickelten Bandes ableiten. Vielmehr geht es bei dieser Druckschrift allein darum, mehrlagige Wellschläuche mit geringem Verformungsaufwand herzustellen.Although it is known from DE-OS 25 40 273, a corrugated hose with a diagonally crossing the waves To wrap tape. In doing so, however, a closed, additional layer is generated. This publication does not suggest that the tape should be wound with a substantial axial gap instead derive from it the surprisingly high damping effect of a tape wound on a gap. Rather, it goes In this publication it is all about multi-layer corrugated hoses with little deformation effort to manufacture.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß vor allem die Wellenflanken für die Geräuschentwicklung verantwortlich sind, indem diese unter der hochfrequenten Anregung durch die Strömung ähnlich wie Lautsprechermenbranen in Schwingungen geraten. Diese Schwingungen lassen sich überraschenderweise dadurch drastisch reduzieren, daß jede Wellenflanke durch lokale Anlage des die Wellen schräg überquerenden Bandes verstimmt wird. Dadurch wird das Schwingungsverhalten der Welle nicht nur im Berührungsbereich mit dem Band, sondern über den gesamten Umfang der Welle derart verändert, daß sie nur noch in unverhältnismäßig geringem M^-ß als Geräuschquelle fungieren kann.The present invention is based on the knowledge that above all the wave flanks are responsible for the noise development, because they are under the high-frequency excitation by the flow similar to how loudspeaker cones start to vibrate. Surprisingly, these vibrations can be drastically reduced in that each wave flank is detuned by local application of the band crossing the waves obliquely. This will make that Vibration behavior of the wave not only in the contact area with the belt, but over the entire area The circumference of the wave has changed in such a way that it is only a disproportionately small M ^ -ß as a source of noise can act.
Für die konstruktive Ausführung des Bandes bestehen verschiedene Möglichkeiten. So kann die erwünschte Dämpfung im Flankenbereich der Wellen dadurch herbeigeführt werden, daß das Band lokale Höcker aufweist, die in ihrer Größe und ihrem Abstand auf das Wellenprofil bzw. auf den in Bandlängsrichtung gemessenen Wellenabstand angepaßt sind. Die Höcker können auf das Band aufgesetzt und bei besonders hohen Anforderungen an die Dämpfung aus Dämmstoff bestehen.There are various options for the construction of the belt. So can the desired Damping in the flank area of the waves can be brought about by the fact that the band has local humps has, which in their size and their spacing on the wave profile or on the in the longitudinal direction of the tape measured shaft spacing are adapted. The humps can be placed on the tape and especially there are high demands on the damping made of insulating material.
Bei durchschnittlichen Anforderungen an die Dämpfung ist es am zweckmäßigsten, ein Flachband ohne Höcker zu verwenden, das unter flächiger Anlage in die Wellentäler hineingebogen ist, also unmittelbar an den Flanken und an den Wellentälern anliegt. Bei dieser Lösung ergeben sich auch herstellungstechnische Vorteile, weil das Band vor dem Wellen des Rohres schraubengangförmig um das Glattrohr herumgewikkelt und danach gemeinsam mit dem Rohr in das Wellenprofil geformt wird. Zugleich ergibt sich dadurch ein besonders inniger Verbund zwischen dem Band und den Wellen.With average demands on the attenuation, it is most appropriate to use a flat belt without To use the hump that is bent into the wave troughs with flat contact, i.e. directly on the Flanks and rests against the wave troughs. This solution also results in manufacturing technology Advantages because the tape is wound around the smooth pipe in a helical manner before the pipe is corrugated and then formed into the corrugated profile together with the pipe. At the same time it results a particularly close bond between the belt and the shafts.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, ein Band in Form eines Gewebes oder eines Gestrickes zu verwenden.Finally, there is also the possibility of a band in the form of a woven or knitted fabric use.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; dabei zeigtExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing; thereby shows
F i g. 1 eine Seitenansicht des Wellrohres mit Band undF i g. 1 is a side view of the corrugated pipe with tape and
F i g. 2 ein mit Höckern versehenes Band.F i g. 2 a humped band.
F i g. 1 zeigt ein einwandiges Ringwellrohr 1 aus Edelstahl, an das endständige, zylindrische Anschlußstutzen 2 und 3 angeformt sind. Die Anschlüsse können auch auf andere Weise hergestellt sein und in anderer Form, beispielsweise als Schraubflansche, ausgebildet sein.F i g. 1 shows a single-walled corrugated pipe 1 made of stainless steel, to the terminal, cylindrical connecting piece 2 and 3 are molded. The connections can can also be produced in a different way and designed in a different shape, for example as screw flanges be.
Zur Dämpfung der von der Strömung im Wellrohr induzierten Geräuschentwicklung läuft ein Band 4 schraubengangförmig um das Wellrohr herum. Die Bandbreite ist so bemessen, daß sie zumindest 70% der axial gemessenen Wellenlänge überdeckt Die Bandsteigung ist in Abhängigkeit von der Bandbreite so gewählt, daß sich die gewünschte Bedeckung der effektiven Wellrohr-Oberfläche durch das Band von unter 60%, zweckmäßig zwischen 20% und 45% ergibt. Bei schmalen Bändern ist also mit relativ flacher Steigung, bei breiten Bändern mit großer Steigung zu wickeln.A belt 4 runs to dampen the noise development induced by the flow in the corrugated pipe helically around the corrugated pipe. The bandwidth is such that it is at least 70% of the axially measured wavelength covered The pitch of the band is selected depending on the band width so that that the desired coverage of the effective corrugated pipe surface by the tape of less than 60%, expediently results between 20% and 45%. In the case of narrow bands, the slope is relatively flat, to be wound with wide tapes with a steep incline.
Allein unter dem Gesichtpunkt der Dämpfung könnte die Bandbreite auch kleiner als 70% der Wellenlänge betragen. Dabei ergibt sich aber ein schwächerer Verbund zwischen dem Bund und dem Wellenprofil und das Band müßte fortlaufend oder zumindest an zahlreichen Stellen mit dem Wellrohr verbunden werden. Bei der im Ausführungsbeispiel gewählten Bandbreite genügt hingegen das Fixieren der beiden Bandenden, etwa durch Schweißpunkte, wie dies mit dem Bezugszeichen 5 angedeutet ist. Stattdessen können die Bandenden auch an den Anschlußflanschen festgelegt werden.From the point of view of attenuation alone, the bandwidth could also be smaller than 70% of the wavelength be. However, this results in a weaker bond between the collar and the corrugated profile and the tape would have to be connected continuously or at least at numerous points to the corrugated pipe will. In the case of the bandwidth selected in the exemplary embodiment, on the other hand, it is sufficient to fix the two Tape ends, for example by welding points, as indicated by the reference number 5. Instead of this the ends of the tape can also be fixed to the connection flanges.
Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob das Band an der Innen- oder an der Außenseite des Wellrohres herumläuft. Die zuletzt genannte Alternative ist jedoch aus fertigungstechnischen Gründen vorzuziehen.In principle, it does not matter whether the tape is on the inside or on the outside of the corrugated pipe walking around. However, the last-mentioned alternative is to be preferred for manufacturing reasons.
Die Herstellung des Wellrohres erfolgt derart, daß man von einem glattzylindrischen Rohr ausgeht, hierauf schraubengangförmig ein Flachband aufwickelt und gemeinsam mit dem Rohr in das gewünschte Wellenprofil umfornn. Dadurch wird die erwünschte Anlage des Bandes, insbesondere an den Wellenflanken ohne zusätzliche Verfahrensschritt kontinuierlich sichergestellt Schließlich können" die Enden des Bandes durch Schweißpunkte Fixiert werden, sofern sie nicht vom Anschlußflansch mitgehalten werden.The corrugated pipe is manufactured in such a way that a smooth cylindrical pipe is used as the starting point Wind up a flat ribbon in a helical manner and, together with the pipe, in the desired wave profile umfornn. As a result, the desired contact of the belt, in particular on the wave flanks, is without additional process step continuously ensured. Finally, the ends of the tape can pass through Welding points are fixed if they are not kept by the connection flange.
Dieses Verfahren eignet sich auch, wenn mehrere, voneinander separierte Bänder aufgebracht werden sollen, damit jede Flanke an zwei oder mehr verschiedenen Stellen verstimmt wird.This method is also suitable when several, separate tapes are applied should, so that each edge is detuned in two or more different places.
Das Band kann auch in Form eines Gewebes oder eines Gestricke ausgeführt werden. Auch können Bänder mit entgegengesetzter Steigung auf das Wellrohr aufgebracht werden.The tape can also be made in the form of a woven or knitted fabric. Also can Tapes with opposite slope are applied to the corrugated pipe.
Neben den in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht, auch die Möglichkeit, von einem fertigen Wellrohr auszugehen und hierauf ein entsprechend vorprofiliertes Band aufzuwickeln. Ein Ausführungsbeispiel für ein solches vorprofiliertes Band ist in F i g. 2 dargestellt Dabei handelt es sich um ein Flachband 6, in das einzelne Höcker 7 eingeprägt sind. Diese Hocker sind sowohl in ihrer Form als auch in ihrem Abstand auf das Wellenprofil bzw. auf den in Längsrichtung gemessenen Wellenabstand des WeI/--hres angepaßt, auf den das Band aufgewickelt werden son'.In addition to the in F i g. 1, there is also the possibility of a finished one Go out of corrugated pipe and then wind up a correspondingly pre-profiled tape. An embodiment for such a pre-profiled strip is shown in FIG. 2 shown This is a flat belt 6, in the individual humps 7 are embossed. These stools are based both in their shape and in their spacing the wave profile or adapted to the wave spacing of the shaft measured in the longitudinal direction, on which the tape is wound up.
Anstelle der beschriebenen, in das Flachband 6 eingeprägten Hocker 7 ist es aber auch möglich, das Band 6 in seiner flachen Form zu belassen und mit separaten Höckern zu bestücken. Diese Variante empfiehlt sich vor allem dann, wenn die Hocker aus einem anderen Material als das Flachband bestehen sollen, also beispielsweise aus Mineralfasern mit besonders guten Dämmeigenschaften.Instead of the stool 7 described, embossed in the flat belt 6, it is also possible that To leave band 6 in its flat form and to equip it with separate bumps. This variant is especially recommended if the stool is made of a different material than the flat strip should, for example, made of mineral fibers with particularly good insulating properties.
Auch kann ein Flachband verwendet werden, das ganzflächig oder lokal im Bereich des Flankenkontaktes eine Auflage oder eine Beschichtung aus dämpfendem Material aufweist und das in die Welle hineinläuft. Als geeignetes pämmaterial für Wellrohre, die in Abgasanlagen eingebaut werden sollen, sind insbesondere Keramikfaser-Schichten geeignet.A flat strip can also be used, which extends over the entire surface or locally in the area of the flank contact has a pad or coating of damping material and which runs into the shaft. as suitable insulation material for corrugated pipes that are to be installed in exhaust systems are in particular Ceramic fiber layers are suitable.
In den meisten Anwendungsfällen ist es am günstigsten, für das Band den gleichen Werkstoff w# für das Wellrohr zu verwenden, weil sich dann keine Wärmedehnungsdifferenzen und keine Kontaktkorrosion e: geben.In most applications it is best to use the same material w # for the belt to use the corrugated pipe, because then there are no differences in thermal expansion and no contact corrosion e: give.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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