专利名称：波纹管、管和新鲜空气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波纹管，尤其用于优选为汽车的内燃机的新鲜空气设备。本发明还涉及一种优选为汽车的尤其是内燃机的新鲜空气设备的管，该管配设有至少一个构造为波纹管的管段。此外，本发明涉及一种用于尤其是汽车的内燃机的新鲜空气设备，该新鲜空气设备具有至少一个前述类型的管或至少一个前述类型的波纹管。
背景技术：
由WO 02/02981A1公开了一种管，该管具有波纹管段或构造为波纹管的部段。在这种波纹管中设多个环形褶，这些环形褶在管纵向上彼此跟随。这种波纹管关于其纵向中轴线朝向所有方向都是均匀地弯曲弹性的。此外，环形褶赋予波纹管同样平行于纵向中轴线，亦即在轴向上一定的弯曲弹性，但这种弯曲弹性对例如在内燃机的新鲜空气设备中的特定应用而言却是不期望的，因为弯曲弹性在周期性压力加载的情况下会引起管体内的振动，这会导致构件负荷加大以及因而导致磨损加剧。 为了降低波纹管段的纵向可伸展性，在公知的波纹管段中设置为，所有环形褶通过至少一个连贯的纵向接片相互连接，该纵向接片为此从外部布置。此外，在公知的波纹管段中作为备选地提出，环形褶在两个直径上相对置的侧上在径向被削平或者配设有径向的凹进部或配设有轴向的缩进部。在此，在两个侧上所有的环形褶始终配设有削平部、凹进部或缩进部。此外，在公知的波纹管中可以设置为，环形褶沿着较小的圆周节段配设有沿周向延伸的卷边。在所有的实施方式中，在此涉及所有的环形褶，更确切地说，环形褶始终在两个直径上相对置的侧上。由EP 0 863 351A2公知一种波纹管，在该波纹管中，没有完全环绕式的环形褶，而是仅设置有一半的环形褶，从而管壳面的两条母线(Mantellinie)在直径上相对置地没有褶的波纹。由此，在两个直径上相对置的侧上产生了平行于波纹管纵向中轴线延伸的直线式的、无褶的部段。同样在这种实施方式中，波纹管纵向弹性显著降低，而得到至少关于弯曲轴线的弯曲弹性。
发明内容
本发明所牵涉的问题是，对于波纹管、对于管或者说对于新鲜空气设备给出一种改善的实施方式或至少为另一种实施方式，该实施方式的长处尤其在于，其实现了对所期望的弯曲特性较为简单而且相对精确的适配。按照本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。按照第一种解决方案，本发明涉及一种通常的构思，即波纹管配备有至少一个纵向褶，该纵向褶在管纵向上延伸，并且，该纵向褶在此横穿至少一个环形褶。各纵向褶使得波纹管在纵向上至少在纵向褶延伸的区域内弯曲弹性大幅下降。通过选择各个纵向褶延伸的区域，以及通过选择各纵向褶沿纵向的伸展，可以有针对性地调整出对于波纹管的所期望的弯曲性能。至少一个纵向褶可以从外向内叠褶，从而各被纵向褶横穿的环形褶在各纵向褶的区域中在外部被中断。作为附加或备选，可以将这些纵向褶中的至少一个从内向外叠褶，从而使各个被纵向褶横穿的环形褶在各个纵向褶的区域中在内部被中断。特别有利的是这样一种实施方式，其中，多个各自并未横穿所有环形褶的纵向褶沿管纵向前后相继地布置，并且在此，分别通过至少一个环形褶相互间隔。这些相对较短的纵向褶可以在此在一条直线相互对准地前后相继地布置。同样可行的是，多个纵向褶沿周向彼此相邻地而且沿管纵向相互错开地布置。在这种情况下，也可以设置有各个纵向褶在纵向上的相叠部。各个纵向褶适当地具有与环形褶相同的径向延伸。在此，特别有利的是如下的实施方式，其中，各个纵向褶在管纵向上具有如下横断面型廓，该横断面型廓基本上或尽可能与相应环形褶的在周向上具有的横断面型廓相同。 相应于第二种解决方案，本发明涉及一种通常的构思，S卩，取代纵向褶地设置有至少一个纵向接片，该纵向接片沿管纵向延伸并且在此将至少三个环形褶相互连接起来。借助这种纵向接片也可以有针对性地形成波纹管的弯曲特性。纵向接片可以在外部布置在波纹管上，并且由此将至少一个向内定向的环形褶与两个与之相邻的、向外定向的环形褶连接起来。特别有利的是这样一种实施方式，其中，各个纵向接片在内布置在波纹管上并且由此将至少一个向外定向的环形褶与两个与之相邻的、向内定向的环形褶连接起来。各个纵向接片沿管纵向优选这样设定尺寸，即使该纵向接片不是将所有的环形褶相互连接起来。在另一种实施方式中，各个纵向接片将恰好三个环形褶相互连接起来，亦即视纵向接片是在外还是在内位于波纹管上而定地一将两个外部的环形褶与一个内部的环形褶连接起来，或将两个内部的环形褶与一个外部的环形褶连接起来。通过这种很短的纵向接片可以实现在环形褶内部的局部受界定的加固部，由此，可以有针对性地造成波纹管的可弯曲变形性。按照另一种实施方式可行的是分别将多个、但不是所有的环形褶、优选仅三个环形褶相互连接起来的多个纵向接片沿管纵向前后相继地布置，并且分别通过至少一个环形褶相互间隔。在此，这些很短的纵向接片还可以平行于管纵向前后彼此对准地定向。同样还可以将沿管纵向彼此跟随的纵向接片沿周向相互错开地布置。按照一种特别有利的实施方式可以设置为，无论是在内侧还是在外侧，都构造有这样的纵向接片，由此可以一定程度上实现一种双重的纵向接片，该纵向接片在波纹管中如纵向定向的牵拉杆那样起作用。原则上，纵向接片可以整合式地成型在波纹管上，亦即成型在与环形褶一起制造的框架内。但在另一种实施方式中可以设置为，纵向接片被注射成型在波纹管上，更确切地说尤其借助双组分技术来注射成型，由此，尤其可行的是，对于纵向接片使用不同于对于波纹管或其环形褶的其它塑料。例如带有环形褶的波纹管可以作为吹制成型件得到制造，而纵向接片则在事后被注射成型。尤其对于注射成型的纵向接片可以使用一种明显更具刚度的材料。在另一种组合式实施方式中，波纹管可以具有至少一个前述类型的纵向褶以及至少一个前述类型的纵向接片。由此，获得一种用于改变波纹管弯曲特性的附加可能性。本发明其他的重要特征和优点由从属权利要求、附图和借助附图的相关
得出。不言而喻地，前面提到的以及接下来尚待阐释的特征不仅能以所说明的组合加以应用，还能以其他组合应用或单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
本发明优选的实施例在附图中示出，并且在接下来的说明中得到详细阐释，其中，相同的附图标记表示相同的或类似的或功能相同的构件。附图分别示意性示出的是
图I示出在构造为波纹管的部段范围内的管的侧视图；图2示出波纹管的按图I的横截面II ;图3示出波纹管的按图I的横截面III ；图4示出图I中的波纹管的纵剖面；图5示出如图4中的纵剖面，但涉及另一种实施方式；图6示出如图I中的侧视图，但涉及另一种实施方式；图7示出在另一种实施方式中在多个环形褶的区域中管的纵剖面。
具体实施例方式相应于图1，余下未示出的新鲜空气设备I (其在内燃机中用于供应新鲜空气并且尤其可以布置在汽车中)可以在导引新鲜空气的新鲜空气系2中包含至少一个管3，该管3关于其纵向具有管段4，管段4被构造为波纹管5。在另一种实施方式中，管3也可以具有多个管段4，这些管段4分别被构造为波纹管5。相应于图1-7，这种波纹管5的特征在于多个环形褶6，环形褶6分别与波纹管5的纵向中轴线7同轴地延伸，并且沿通过纵向中轴线7限定的管纵向8彼此跟随。各个环形褶6在此实施有圆形的横断面，由此，沿纵向7产生波纹结构。但原则上也可以考虑有棱边的环形褶6，其中，然后沿纵向7产生一种锯齿形的结构。在此处示出的示例中，波纹管5直线式地实施。但原则上也可以考虑弯曲的形状。波纹管5或者说管3适当地由塑料制成，优选由热塑性塑料制成。塑料在此可以带或不带填料。所述塑料可以被纤维增强。相应于图1-5，波纹管5具有至少一个纵向褶9，该纵向褶9沿管纵向8延伸，并且横穿至少一个环形褶6。在此示出的实施方式中，分别设两个这样的纵向褶9，这两个纵向褶9沿波纹管5的周向相互错开180°地布置，因而它们在直径上相对置。此外，纵向褶9在此处示出的实施方式中延伸穿过所有的环形褶6 (图5)或穿过几乎所有的环形褶6 (图4)。在此示出的实施方式中，各个纵向褶9被这样构造，即使它们沿径向从内向外叠褶。结果，各个纵向褶9在各个被纵向褶9横穿的环形褶6的内部在纵向褶9的区域中形成了各被横穿的环形褶6在波纹管5的周向上的中断部10。于是，各个中断部10位于内部，亦即在波纹管5的内侧上。
作为备选同样可行的是，至少一个这样的纵向褶9被这样构造，使纵向褶9从外向内叠褶。因此各个被纵向褶9横穿的环形褶6在各个纵向褶9的区域中在外部被中断。在图1-5的示例中，各个纵向褶9沿管纵向8是相对较长的。在图4所示的实施方式中，各个纵向褶9是如下长度，S卩纵向褶9既伸入第一个环形褶6’中，又伸入最后一个环形褶6”中，但不是横穿这些环形褶。与之不同地是图I和5示出了一种实施方式，在该实施方式中，长的纵向褶9的尺寸设计得这样大，即使该长的纵向褶9也横穿第一个环形褶6’和最后一个环形褶6”。按照图1-3，各个纵向褶9也可以有针对性地被成型，使得各个纵向褶9在径向具有与环形褶6相同的尺寸大小。各个纵向褶9尤其具有大致与环形褶6相同的横断面。在此处示出的实施方式中，各个纵向褶9横向于管纵向8地具有V形型廓。因为在这种实施方式中，纵向褶9从内向外定向，所以纵向褶9的V形型廓也向内敞开。在一种从外向内定向的纵向褶9中，V形则向外敞开。 在此，各个纵向褶9在径向外部与环形褶6齐平地收尾。作为对另外上述的而且在图I至5中示出的纵向褶9的备选，尤其是与按图6的视图类似地，也可以实现一种短的纵向褶9，这种纵向褶9沿管纵向8延伸，使该纵向褶9不是横穿所有的环形褶6，而是仅横穿很少的、特别是最多一半的环形褶6。在极端情况下也是可以设想如下的纵向褶9，所述纵向褶9仅横穿惟一的环形褶6并且穿入到两个与之相邻的环形褶中。对于这种短的纵向褶9而言，可以设置为，纵向褶沿管纵向8前后相继地布置。在此，可以将这种短的纵向褶9沿管纵向8相互对准地、亦即直线式地沿一条线前后相继地布置，其中，于是在彼此跟随的纵向褶9之间留出至少一个环形褶6的间距，由此，可以沿纵向8实现波纹管5的一定的弹性。此外还可以将前后相继地布置的纵向褶9沿周向相互错开地布置。例如可以设置有至少两行前后相继地布置的纵向褶9，其中，前后相继的纵向褶9交替地在其中一行以及另一行中布置。通过沿周向的间距，可以调整波纹管5在纵向8的弹性。同样可以通过纵向褶9沿波纹管5以及沿波纹管5的周向的布置有针对性地影响波纹管5的抗弯刚度。尤其可以与方向相关地调整抗弯刚度。只要短的纵向褶9沿管纵向8前后相继而且沿周向彼此错开，那么在沿周向相邻的纵向褶9之间也出现了沿管纵向8的相叠部。各个纵向褶9可以整合式地成型在波纹管5上。例如可以在波纹管5或管3通过相应的吹制模具的成型来吹制成型时整合式地构成各个纵向褶9。各个纵向褶9原则上也可以在事后安设在波纹管5上，例如通过相应的改型过程，比如热压。图6示出了波纹管5以及因而管3以及此外新鲜空气设备I的另一种实施方式。波纹管5在此没有配备至少一个纵向褶9，而是至少配备了纵向接片11，该纵向接片11与各纵向褶9类似地沿管纵向8延伸，并且在此将至少三个环形褶6相互连接起来。在此在图6中还示出了一种实施方式，在该实施方式中设置有多个纵向接片11，纵向接片11分别仅将三个环形褶6相互连接，而不是将所有的环形褶6相互连接起来。在图6示出的实施方式中，纵向褶11在外部布置在波纹管5上。在这种外置的布置中，各个纵向接片11将至少一个向内定向的环形裙6i同两个与之邻接的、向外定向的环形裙6a连接起来。在另一种实施方式中也可以设置为，纵向接片11布置在波纹管5的内部。在这种内置的布置中，纵向接片11则将至少一个向外定向的环形褶6a同两个与之相邻的、向内定向的环形褶6i连接起来。图7示范性地示出了在壁部段中波纹管5的纵剖面，其中，既设外置的纵向接片11又设内置的纵向接片11。在此，这些纵向接片11分别延伸经过多个环形褶6。在这种实施方式中，这些纵向接片可以延伸经过所有的环形褶6。适当的是，纵向接片11彼此径向对准地定位，由此在波纹管5 中通过纵向接片11形成了一种沿管纵向8延伸穿过波纹管5的壁的牵拉带，该牵拉带使得对波纹管5沿纵向8进行相对较强的加固。在图6中示出的实施方式中，各个纵向接片11恰好将三个环形褶6相互连接起来，亦即基于外置的布置而将两个外置的环形褶6a和一个内置的环形褶6i连接起来。附加地，图6示出了第一附加接片11’，该第一附加接片11’将第一个环形褶6’与连接到波纹管部段4上的非波纹形的管段13连接起来，以及示出了第二附加接片11”，第二附加接片11”将最后一个环形褶6”与连接到波纹管部段4上的非波纹形的管段13连接起来。在另一种实施方式中，也实现了更长的纵向接片11，该更长的纵向接片11延伸经过三个以上的环形褶6。尤其是一个这样的纵向接片11与图4的实施方式类似地在第一个环形褶6’处开始，而另一个纵向接片11则在最后一个环形褶6”处结束。同样还可行的是，以如下方式来设计至少一个纵向接片11，使该纵向接片11与图5类似地延伸经过第一个环形褶6’或经过最后一个环形褶6”。于是，各个纵向接片11包含各个附加接片11’或11”的功能性。在图6中示出的构型中，设置有两列直线式的而且平行于纵向中轴线7前后相继布置的纵向接片11，其中，在各个列内部，前后相继的纵向接片11分别以至少一个环形褶6彼此间隔开。在这个示例中，在前后相继的纵向接片11之间布置有各一个内部的环形褶6i。此外，图6还示出了一种构型，在该构型中，沿管纵向8前后相继的纵向接片11沿波纹管5的周向错开地布置。在示例中，纵向接片11交替地布置在一个列或另一个列中。在这种情况下，这也对应这样一种构型，在该构型中，多个纵向接片11沿周向彼此相邻地而且沿管纵向8彼此错开地布置。附加接片11’、11”在此优选沿周向居中地布置在两列纵向接片11之间。纵向接片11在图6所示的实施方式中布置在一个圆周部段14中，该圆周部段14沿波纹管5的周向在最大90°上延伸,但优选在最大60°或最大45°或最大30°上延伸。由此，对一限定的圆周部段14进行加固，以便有针对性地配置波纹管5的弯曲特性以及尤其是纵向延伸特性。与图6中可以看到的面朝观察者的圆周部段14在直径上相对置地设置有另一个背对观察者的圆周部段14，在这个圆周部段14中同样可布置着至少一个纵向接片11。为了对称的弯曲特性，两个圆周部段14相同地或镜像反转地构造。为了实现波纹管5非对称的弯曲特性，径向对置的圆周部段14可以在纵向接片11的大小和定位方面也有区别地设计。在此所示的实施方式中，纵向接片11沿径向这样设定尺寸，即使纵向接片11在外部不是沿径向突出于向外定向的环形褶6a。这也适用于布置在外部的纵向接片11。在内布置在波纹管5中的纵向接片11可以这样来设计尺寸，即使纵向接片沿径向向内不突出于向内定向的环形褶6i。纵向接片11横向于管纵向8地具有矩形型廓。纵向接片11同样可以如各个纵向褶9那样整合式地成型在波纹管5上。这些纵向接片11在此优选注射成型在波纹管5上。同样还可以将纵向接片11与波纹管5分开地制造，以便然后将纵向接片11加装到波纹管5上。例如可以将纵向接片粘接或焊接到波纹管5上。只要纵向接片11注射成型到波纹管5上，那么原则上可以为纵向接片11使用一种与用于波纹管5的材料不同的材料。由此，尤其可行的是，通过相应的材料选择而给纵向接片11配备特别高的抗弯刚度或抗拉强度。作为备选，也可以按照胶条的方式安设纵向接片11，亦即不用压铸模具地自由注射成型。只要如图6的示例所示存在至少两个纵向接片11，这些纵向接片11沿波纹管5的周向相互错开地布置，那么一方面可行的是，将纵向接片11关于其径向延伸精确地相对于纵向中轴线7在径向上取向。但另一方面优选一种实施方式，在该实施方式中，纵向接片11全部平行于一包含纵向中轴线7的平面地延伸。由此可行的是，为制造纵向接片11使用分 两件的成型模具，该成型模具的开口方向处在所述平面中，并且在此垂直地处在纵向中轴线7上。尽管在此提到的波纹管5的实施方式要么仅配备至少一个纵向褶9，要么仅配备至少一个纵向接片11，但在其他实施方式中还可以设置为波纹管5既配备有至少一个纵向褶9也配备有至少一个纵向接片11。由此还获得了有针对性地设计波纹管5的三维运动性的更大的可能性。
权利要求
1.波纹管，尤其是用于优选为汽车的内燃机的新鮮空气设备(1)，所述波纹管具有 -多个环形褶(6 )，所述环形褶(6 )沿管纵向(8 )彼此跟随， -至少ー个纵向褶(9)，所述纵向褶(9)沿管纵向(8)延伸并且在此横穿至少ー个环形褶(6)。
2.按权利要求I所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向褶(9)从外向内叠褶，从而使各被所述纵向褶(9)横穿的所述环形褶(6)在各所述纵向褶(9)的区域中在外部被中断，和/或 -至少ー个这样的纵向褶(9)从内向外叠褶，从而使各被所述纵向褶(9)横穿的所述环形褶(6)在各所述纵向褶(9)的区域中在内部被中断。
3.按权利要求I或2所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向褶(9)横穿仅ー个环形褶(6)并且穿入两个与该ー个环形褶相邻的环形褶(6)中，和/或 -至少ー个这样的纵向褶(9)沿管纵向(8)以如下程度延伸，即直至所述纵向褶(9)穿入第一个环形褶(6’)和最后ー个环形褶(6”)中，而没有横穿第一个环形褶(6’)和最后ー个环形褶(6”)，和/或 -至少ー个这样的纵向褶(9)沿管纵向(8)以如下程度延伸，即直至所述纵向褶(9)也横穿第一个环形褶(6’ )和最后ー个环形褶(6”)，和/或 -至少ー个这样的纵向褶(9)沿管纵向(8)以如下程度延伸，即直至所述纵向褶(9)横穿最多这些所述环形褶(6)的一半。
4.按权利要求I至3之一所述的波纹管，其特征在干， -多个各自未横穿所有环形褶(6)的纵向褶(9)沿管纵向(8)前后相继地布置，其中，尤其能够设置为，沿管纵向(8)前后相继地布置的纵向褶(9)分别通过至少ー个环形褶(6)彼此间隔，和/或 -多个纵向褶(9)沿周向彼此相邻地布置并且沿管纵向(8)相互错开地布置，和/或 -多个纵向褶(9)沿管纵向(8)彼此跟随，并且沿周向彼此错开地布置。
5.按权利要求I至4之一所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向褶(9)具有与所述环形褶(6)相同的径向延伸，和/或-至少ー个这样的纵向褶(9)横向于管纵向地具有如下的型廓，所述型廓尽量与相应的所述环形褶(6)横向于周向具有的型廓相符，和/或 -至少ー个这样的纵向褶(9)横向于管纵向(8)地具有V形型廓。
6.按权利要求I至5之一所述的波纹管，其特征在于，各所述纵向褶(9)整合式地成型在所述波纹管(5)上。
7.尤其是按权利要求I至6之一所述的波纹管，尤其用于优选为汽车的内燃机的新鮮空气设备(I )，所述波纹管具有 -多个环形褶(6 )，所述环形褶(6 )沿管纵向(8 )彼此跟随， -至少ー个纵向接片(11)，所述纵向接片(11)沿管纵向(8)延伸并且在此将至少三个环形褶(6)相互连接起来。
8.按权利要求7所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向接片(11)在外部布置在所述波纹管(5)上，并且由此将至少ー个向内定向的环形褶(6i)与两个与该向内定向的环形褶(6i)相邻的、向外定向的环形褶(6a)连接起来，和/或 -至少ー个这样的纵向接片(11)在内部布置在所述波纹管(5)上，并且由此将至少ー个向外定向的环形褶(6a)与两个与该向外定向的环形褶(6a)相邻的、向内定向的环形褶(6i)连接起来，-其中，特别是能设置为，设置有至少ー个在外部布置在所述波纹管上的纵向接片(11)和至少ー个在内部布置在所述波纹管(5)上的纵向接片(11)，这些所述纵向接片(11)特别是能够在径向上彼此对准地布置。
9.按权利要求7或8所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向接片(11)将恰好三个环形褶(6)相互连接，和/或 -至少ー个这样的纵向接片(11)沿管纵向(8)以如下程度延伸，S卩所述纵向接片(11)在第一个环形褶(6’ )处开始或在最后ー个环形褶(6”)处结束，和/或 -至少ー个这样的纵向接片(11)沿管纵向(8)以如下程度延伸，S卩所述纵向接片(11)延伸经过第一个环形褶(6’)或经过最后ー个环形褶(6”)。
10.按权利要求7至9之一所述的波纹管，其特征在干， -分别将多个、但不是所有的环形褶(6)、尤其是仅三个环形褶(6)相互连接起来的多个纵向接片(11)沿管纵向(8)前后相继地布置，并且分别通过至少ー个环形褶(6)相互间隔，和/或 -多个纵向接片(11)沿管纵向(8)彼此跟随，并且沿周向相互错开地布置，和/或 -多个纵向接片(11)沿周向彼此相邻，并且沿管纵向(8)相互错开地布置。
11.按权利要求7至10之一所述的波纹管，其特征在干， -至少ー个这样的纵向接片(11)在径向上被如下设定尺寸，即所述纵向接片(11)在外部不沿径向突出于向外定向的环形褶(6)，或者在内部不沿径向突出于向内定向的环形褶(6i)，和/或 -至少ー个这样的纵向接片(11)横向于管纵向(8)地具有矩形型廓。
12.按权利要求7至11之一所述的波纹管，其特征在干， -各所述纵向接片(11)整合式地成型在所述波纹管(5 )上，或者 -各所述纵向接片(11)尤其借助双组分技术注射成型到所述波纹管(5)上。
13.管，尤其是优选为汽车的内燃机的新鮮空气设备(I)的管，所述管具有至少ー个管段(4)，所述管段(4)被构造为按权利要求I至12之一所述的波纹管(5)。
14.用于尤其是汽车的内燃机的新鮮空气设备，所述新鲜空气设备具有至少ー个按权利要求13所述的管(3)或具有至少ー个按权利要求I至12之一所述的波纹管(5)。
全文摘要
本发明涉及一种尤其是用于优选为汽车的内燃机的新鲜空气设备(1)的波纹管(5)，波纹管(5)带有多个环形褶(6)，这些环形褶(6)沿管纵向(8)彼此跟随。沿管纵向(8)的加固部可以通过至少一个沿管纵向(8)延伸的而且在此横穿至少一个环形褶(6)的纵向褶(9)来实现。
文档编号F16L11/15GK102713392SQ201080057996
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月6日 优先权日2009年12月19日
发明者安德烈亚斯·希斯茨尔, 霍斯特·瓦格纳 申请人:马勒国际有限公司