DE3441064A1

DE3441064A1 - Mehrlagiger schlauch, insbesondere fuer abgasleitungen von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3441064A1
Application number: DE19843441064
Authority: DE
Inventors: Günter 5963 Wenden Hupertz
Original assignee: Hille & Mueller
Current assignee: Hille & Mueller
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1986-05-22
Also published as: DE3441064C2

Description

Mehrlagiger Schlauch, insbesondere für Abgasleitungen von
Brennkraftmaschinen" Die Erfindung bezieht sich auf einen durch schraubenförmiges Wickeln von profiliertem Bandmaterial hergestellten mehrlagigen Schlauch, insbesondere für Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen mit agraffartiger Bindung, bei dem die in einer Richtung abgebogene Profilschlaufe der einen Lage die in entgegengesetzter Richtung abgebogene Profilschlaufe der Nachbarlage in Achsrichtung des Schlauches verschiebbar aufnimmt.
Solche Schläuche werden gewöhnlich aus metallischem Bandmaterial hergestellt; es ist jedoch auch eine Fertigung aus Kunststoff möglich. Wenn sie für Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen verwendet werden, stellen sie eine biegsame Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine bzw. dem Motorblock und den starren Teilen der Abgasleitungen bzw. dem Auspufftopf dar. Da die Abgase pulsieren, wird auch der Schlauch Schwingungen ausgesetzt, die sich bis zu einem Schlagen aufschauckeln können; neben Belästigungen durch die Geräusche können auch aufgrund des pulsierenden Abgasdruckes Brüche oder undichte Stellen entstehen.
Bei einem bekannten Schlauch dieser Art, wie er z.B. in der US-PS 3 311 133 dargestellt und beschrieben ist, sind die jeweiligen Lücken zwischen den Schlaufenenden bzw.
zwischen den einzelnen Lagen durch Dichtungen gedichtet.
Die dünnwandige Ausbildung dieses bekannten Schlauches macht es daher erforderlich, daß noch eine aus nachgiebigem Material bestehende Umhüllung vorgesehen ist. Für Abgasleitungenrdie hohen Termperaturschwankungen ausgesetzt sind, ist dieser bekannte abgedichtete Schlauch mit einem sogen. Agraffprofil nicht verwendbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilierung des Bandmaterials in einer Weise vorzunehmen, daß ohne Verwendung von etwaigen Dichtschnüren oder Dichtmassen ein nahezu gas- bzw. flüssigkeitsdichter Schlauch geschaffen wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das eine Profilschlaufenende mit einer Bandverdoppelung und einer mindestens die nächste Profilschlaufe von innen untergreifenden Uberdeckung versehen ist; die in etwaiger Strömungsrichtung der Gase oder der Flüssigkeit verlaufenden tiberdeckungen werden bei Stoßbelastungen, z.B, pulsierendem Abgasdruck jeweils nach außen gedrückt, so daß sie mit den zugeordneten Abschnitten des Schlauches in dichte Anlage kommen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Bandverdoppelung der Breite der sie umfassenden Profilschlaufe. Die Verdoppelung ist zwar innerhalb der Profilschlaufe in begrenztem Maße axial beweglich, liegt jedoch an den beiden Schenkeln der Schlaufe dicht an, so daß auch in diesem Bereich keine Undichtigkeiten entstehen können.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung läuft die überdeckung konisch aus, d.h. sie verengt sich geringfügig in der etwaigen Strömungsrichtung der pulsierenden Abgase.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung verläuft die bedeckung parallel zur Achse des Schlauches; in der überdeckung kann eine abgekröpfte Stelle vorgesehen sein und die Überdeckung übergreift zwei Prof ilschlaufen.
Zweckmäßigerweise liegen mindestens im gestauchten Zustand des Schlauches mindestens sechs Bandlagen übereinander.
Auch ist es möglich, daß die Profilschlaufen mit abwechselnd geradlinig verlaufenden und um jeweils 900 abgebogenen Abschnitten versehen sind. Anstatt der sogen. eckigen Ausbildung des Profils ist selbstverständlich auch eine abgerundete Ausbildung möglich.
Der Schlauch kann mit jedem beliebigen Querschnitt, also z.B. einem runden oder einem eckigen Querschnitt in üblicher Weise hergestellt werden. Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt; sie werden nachfolgend näher beschrieben; es zeigt: Fig. 1 ein Zwischenprodukt für die Herstellung eines Schlauches, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform, Fig. 3 ein Zwischenprodukt für die Herstellung einer anderen Ausführungsform und Fig. 4 einen Querschnitt durch diese Ausführungsform.
Ein z.B. aus einem metallischen Bandmaterial hergestelltes Zwischenprodukt nach Fig. 1 weist zwischen zwei horizontal verlaufenden Abschnitten 1 und 2 eine Bandverdoppelung 3 auf, wobei zwei Bandabschnitte unmittelbar in Berührung nebeneinander liegen.
Nach dem horizontalen Bandabschnitt 2 verläuft rechtwinklig abgewinkelt dazu ein Bandabschnitt 4, der wieder zu einem horizontal verlaufenden Bandabschnitt 5 führt.
Die Bandverdoppelung 3 hat die gleiche Höhe wie der vertikale Abschnitt 4. Der Randbereich 6 des Bandmaterials kann bei dem in Fig. 1 dargestellten Zwischenprodukt geringfügig nach einwärts abgeschrägt sein.
Aus einem derartigen Zwischenprodukt wird dann ein Schlauch, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, geformt#, wobei auf der einen Seite des Abschnittes 6 ein horizontal verlaufender Endabschnitt 7 ausgebildet ist und die Bandverdoppelung 3 wie ersichtlich, annähernd rechtwinklig abgebogen wird.
Es entsteht auf diese Weise ein agraffähnliches Profil, welches allerdings durch die Bandverdoppelung 3 und den zu einer Schuppe ausgebildeten horizontal verlaufenden Endabschnitt 1 verlängert ist.
Wie ein Vergleich des Zwischenprodukts nach Fig. 1 und 2 zeigt, ist die Gesamthöhe des Schlauches im verformten Bereich geringer als die Tiefe der Bandverdoppelung 3.
Die Endabschnitte 1 können in Strömungsrichtung 8 der etwaigen Abgase wie dargestellt, zylindrisch verlaufen.
Sie können jedoch auch geringfügig konisch abgewinkelt sein.
Für den ersten Fall muß der horizontal verlaufende Abschnitt 2 auf einer geringeren Höhe angesetzt werden, als in Fig. 1 dargestellt ist, so daß die Endabschnitte 1 diesen Abschnitt 2 parallel untergreifen können.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht zwischen den jeweilig vertikal verlaufenden Abschnitten 4 und am Endabschnitt 6 der nächsten Wickellage ein geringer Abstand, der die horizontale Verschiebemöglichkeit oder auch die Biegsamkeit des Schlauches nach Fig. 2 bestimmt bzw.
begrenzt.
Während der Endabschnitt 7 mit der Bandverdoppelung auf der einen Seite und der horizontal verlaufende Abschnitt 5 mit der Bandverdoppelung 3 auf der anderen Seite in Berührung stehen, jedoch die Verschiebemöglichkeit in axialer Richtung nicht beinträchtigen, ist, wie dargestellt, zwischen dem Endabschnitt 7 der einen Lage und dem Mittelabschnitt 2 der anderen Lage ein geringfügiger Abstand bzw. ein kleines Spiel vorhanden.
Wenn dieschuppenartigen Endabschnitte 1, wie in Fig. 1 dargestellt, auf der gleichen Höhe wie der Mittelabschnitt 2 liegen, ergibt diese Stellung bei der endgültigen Wicklung von Lage zu Lage eine geringfügig konische Ausbildung der Endabschnitte 1 in Strömungsrichtung.
Das in Fig. 3 dargestellte Zwischenprodukt entspricht teilweise dem Zwischenprodukt gemäß Fig. 1, ist jedoch noch um einen weiteren Abschnitt verlängert worden, so daß sich dieses Zwischenprodukt aus dem Endabschnitt 10, einem Zwischenabschnitt 11,der Bandverdoppelung 12, dem unteren horizontal verlaufenden Abschnitt 13, einem senkrecht dazu zusammenlaufenden Abschnitt 14 und einem horizontal oben verlaufenden Abschnitt 15 besteht, wobei sich an letzteren der abgewinkelte Abschnitt 16 anschließt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, nimmt die Bandverdoppelung 12 eine Schrägstellung zu den beiden horizontal verlaufenden Abschnitten 12 und 13 ein. Unter Berücksichtigung des Lage für Lage gewickelten Schlauches -wiederum bestehend aus metallischem Bandmaterial -schließt sich in dem mit einem abgekröpften Rand 17 versehenen Endabschnitt 15 der obere horizontale Abschnitt 15 an. An diesen schließt sich der vertikal verlaufende bzw. auch radial verlaufende Abschnitt 14 an.
Der Abschnitt 13 führt schließlich zur rechtwinklig abgebogenen Bandverdoppelung 12, an die sich der zylindrisch verlaufende Abschnitt 1 anschließt. Nach einer geringfügigen Abkröpfung 18 verläuft der Endabschnitt 10 wieder zylindrisch.
Während bei der Herstellung des Zwischenprodukts nach Fig. 3 sich bei geradliniger Fortsetzung des Endabschnitts 10 in den Abschnitt 11 eine konische Schuppenform in Strömungsrichtung 20 ergeben würde, liegt beim nicht dargestellten Zwischenprodukt eine Abwandlung zu den nach Fig. 3 eine unterschiedliche Höhenlage zwischen den jeweiligen horizontal verlaufenden Abschnitten 10,11 und 13 vor.
Auch in diesem Fall ist die abgekröpfte Bandverdoppelung jeweils mit dem sie umfassenden Bandmaterial in Reibberührung, während die Endabschnitte 17 ein kleines Spiel in bezug auf den horizontal verlaufenden Abschnitt 13 aufweisen.
Bei der in Fig. 2-dargestellten Ausführungsform des Schlauches sind im Bereich der Bandverdoppelung -in einem radialen Schnitt gesehen- sechs Schichten übereinander, während bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sieben Schichten vorgesehen sind.
Auch wenn es möglich ist, bei den beiden verschiedenen Ausführungsformen der Schläuche nach Fig. 2 und 4 Dicht schnüre oder Dichtungsmaterialien an bestimmten Stellen vorzusehen, reicht die Abbiegung oder Abwinklung des Bandmaterials einerseits im Bereich der Bandverdoppelung und andererseits im Bereich der Schuppen aus, die erforderliche Gasdichte zu erreichen, so daß die beiden dargestellten Ausführungsbeispiele als sogen. Abgasschläuche zwischen dem Motorblock und dem Auspufftopf von Kraftfahrzeugen Verwendung finden können, wobei sogar die Tatsache berücksichtigt ist, daß bei etwaiger Verwendung von Katalisatoren im Bereich des Auspuffes die Abgas schläuche selbstverständlich so weit gasdicht sein müssen, daß eine mögliche Umweltverschmutzung in diesem Bereich vermieden wird.
Während bei den dargestellten Ausführungsformen die jeweiligen Biegestellen zu etwa rechtwinklig verlaufenden geradlinigen Abschnitten führen, ist es selbstverständlich auch möglich, statt der geradlinigen Abschnitte durchgehend abgerundete Abschnitte vorzusehen.
Die beiden jeweils aus einem Band gewickelten Schläuche können auch aus zwei zu vereinigenden Bändern gewickelt werden.
Der Schlauch kann jeden beliebigen Querschnitt, sei es rund oder sei es eckig haben, er kann auch mit einem weiteren Innenschlauch oder einem Abdichtmaterial sowie ggfs. mit einer Außenhülle versehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1) Durch schraubenförmiges Wickeln von profiliertem Bandmaterial hergestellter mehrlagiger Schlauch, insbesondere für Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, mit agraffartiger Bindung, bei dem die in eine Richtung abgebogene Profilschlaufe der einen Lage die in entgegengesetzter Richtung abgebogene Profilschlaufe der Nachbarlage in Achsrichtung des Schlauches verschiebbar aufnimmt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das eine Profilschlaufenende mit einer Bandverdoppelung und einer mindestens die nächste Profilschlaufe von innen untergreifenden überdeckung versehen ist.
2) Schlauch nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Bandverdoppelung der Breite der sie einfassenden Profilschlaufe entspricht.
3) Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Überdeckung konisch verläuft.
4) Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die überdeckung parallel zur Achse des Schlauches verläuft.
5) Schlauch nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in der überdeckung eine abgekröpfte Stelle vorgesehen ist und die Uberdeckung zwei Profil schlaufen untergreift.
6) Schlauch nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens in gestauchtem Zustand des Schlauches mindestens sechs Bandlagen übereinander liegen.
7) Schlauch nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Proflschlaufen mit abwechselnd geradlinig verlaufenden und um jeweils 900 abgebogenen Abschnitten versehen sind.