DE102016122723A1

DE102016122723A1 - Flexibles Leitungselement und Verfahren zum Verändern der inneren Reibung und/oder Dichtheit eines Wickelschlauchs

Info

Publication number: DE102016122723A1
Application number: DE102016122723.4A
Authority: DE
Inventors: Jörg Ludwig; Michael Pluschke; René Rösler; Thorsten Zohm
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch 1, insbesondere für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, wobei der Wickelschlauch 1 im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband 7 besteht. Die Windungen 13, 14 des Wickelschlauchs 1 stehen solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff, dass die Windungen 13, 14 zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial und/oder angular gegeneinander beweglich sind. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs 1 vorgesehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren zum Verändern der inneren Reibung und/oder der Dichtheit eines Wickelschlauchs.

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11 sowie ein Verfahren zum Verändern und/oder Nachstellen der inneren Reibung und/oder der Dichtheit eines Wickelschlauchs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14. Der Wickelschlauch bzw. das flexible Leitungselement ist hierbei insbesondere für die Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, und dort insbesondere für Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen vorgesehen.
Ein Wickelschlauch, der der Hauptbestandteil eines flexiblen Leitungselements der vorliegenden Art ist und dasjenige Bauteil darstellt, mit dem in einem Verfahren der vorliegenden Art gearbeitet wird, besteht somit im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband. Die Windungen des Wickelschlauchs stehen solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff, dass die Windungen zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage gegeneinander beweglich sind. Diese Beweglichkeit ist im Wesentlichen in axialer Richtung gegeben, wobei allerdings eine gewisse Kippbewegung nicht ausgeschlossen ist, so dass die Windungen nicht nur rein axial, sondern auch angular beweglich sind. Der Wickelschlauch kann insgesamt somit axial zwischen der Stauchlage und der Strecklage sowie angular oder auch lateral in sich bewegt werden.
Bevorzugterweise, insbesondere bei einer Verwendung in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, ist ein Wickelschlauch der vorliegenden Art ein Falz- oder Agraffschlauch und besteht aus einem profilierten Metallband, das helixförmig gewickelt ist und dessen jeweils einander benachbarten Windungen solcherart lose miteinander verfalzt sind, dass sie relativ zueinander beweglich bleiben, insbesondere in Axialrichtung. Das profilierte Metallband weist einen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt umfasst einen Mittelsteg, der einen äußeren und einen inneren Wandabschnitt miteinander verbindet, sowie einen vom äußeren Wandabschnitt ausgehenden, zum Mittelsteg zurückgebogenen äußeren Bord und einen vom inneren Wandabschnitt ausgehenden, zum Mittelsteg hin zurückgebogenen inneren Bord. Um zu ermöglichen, dass jeweils benachbarte Windungen relativ zueinander axial beweglich sind, weisen die Borde jeweils eine geringere axiale Ausdehnung als die Wandabschnitte auf. Um zu vermeiden, dass sich die einzelnen Windungen radial voneinander lösen können, ist der äußere Bord einer ersten Windung des Metallbands so zwischen dem inneren Bord und dem inneren Wandabschnitt einer benachbarten Windung, und ist der innere Bord der benachbarten Windung so zwischen dem äußeren Bord und dem äußeren Wandabschnitt der ersten Windung aufgenommen, dass sich ein Überlappungsbereich zwischen dem inneren und dem äußeren Bord der benachbarten Windungen ergibt und die Windungen hierdurch in radialem Formschluss, axial gegeneinander beweglich, lose miteinander verfalzt sind.
Wickelschläuche dieser bevorzugten Art sind als Falz- oder Agraffschlauch seit langem bekannt. Dadurch, dass bei deren profiliertem Metallband die Borde zum Mittelsteg hin zurückgebogen sind und mit den gegensinnig orientierten Borden der benachbarten Windungen lose verfalzt ineinandergreifen, bilden sie eine Art beweglichen Formschluss aus. Die axiale Beweglichkeit der einzelnen Windungen gegeneinander verleiht einem solchen Wickelschlauch eine große axiale, laterale und angulare Beweglichkeit bei gleichwohl hoher mechanischer Festigkeit der profilierten Windungen.
Zur Herstellung von Falz- oder Agraffschläuchen wird zunächst ein Metallband durch Profilieren mittels mehrerer Profilwalzenpaare zu einem im Wesentlichen S-förmigen Profil umgeformt, so dass insbesondere die Borde gegensinnig orientiert abgewinkelt sind. Dieses profilierte Metallband wird dann auf einen rotierenden Wickeldorn gewickelt, wobei die gegensinnig orientierten Borde lose ineinander verfalzt werden. Die Profile zweier benachbarter Windungen können so zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial gegeneinander bewegt werden.
Ein Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Wickelschlauchs der vorliegenden Art innerhalb eines flexiblen Leitungselements für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs. Das flexible Leitungselement dient hierbei zum Entkoppeln von Vibrationen, die der pulsierende Abgasstrom des Verbrennungsmotors erzeugt, sowie von Lastwechselbewegungen und Wärmeausdehnungsbewegungen. Es umfasst neben einem Wickelschlauch meist einen Metallbalg, der den Wickelschlauch koaxial umgibt, sowie gegebenenfalls weitere Bauelemente wie einen Gestrickeschlauch und dergleichen. Beispiele für solche flexiblen Leitungselemente sind in der DE 10 2007 038 509 B4 und der DE 10 2009 029 782 A1 offenbart. Es gibt allerdings auch Anwendungen, bei denen der Wickelschlauch als solcher das flexible Leitungselement bildet, d.h. insbesondere ohne einen umgebenden Balg.
Die Aufgabe eines Wickelschlauchs im Inneren eines Metallbalgs für die Abgasanlage von Verbrennungsmotoren besteht hauptsächlich darin, den Abgasstrom zu führen und Verwirbelungen innerhalb der Wellungen des Metallbalgs zu verhindern. Außerdem schützt der Wickelschlauch den Metallbalg vor zu hoher Temperaturbelastung durch den heißen Abgasstrom.
Ein Wickelschlauch, der für sich oder in Kombination mit einem Metallbalg als flexibles Leitungselement für die Abgasanlage eines Verbrennungsmotors eingebaut ist, soll auf der einen Seite beweglich sein, so dass er axiale, laterale und/oder angulare Bewegungen des Balgs bzw. Relativbewegungen der durch das flexible Leitungselement verbundenen Abgasleitungen mitmachen kann und diese Bewegungen nicht behindert. Zum anderen soll er insbesondere bei Axialbewegungen eine innere Reibung aufweisen, um eine Verlustarbeit des Gesamtsystems bei Bewegungen zu erzeugen. Hierdurch werden insbesondere Eigenschwingungen des Metallbalgs bedämpft und Resonanzen bei Schwingungen der Abgasleitungen im Bereich der Eigenfrequenzen des Metallbalgs verhindert, welche ansonsten die Gefahr einer Zerstörung des flexiblen Leitungsteils aufgrund hoher Bewegungsamplituden birgt sowie im Resonanzfall die Entkopplungswirkung beeinträchtigen bzw. sogar vollständig eliminieren kann. Soweit der Wickelschlauch nicht in einem Metallbalg sitzt, steht die Schwingungsdämpfung hingegen nicht im Vordergrund; hier muss er hauptsächlich gewissen Dichtheitsanforderungen genügen, um möglichst wenig der durchgeleiteten Abgase in die Umgebung gelangen zu lassen.
Insbesondere bei der Verwendung eines Wickelschlauchs als flexibles Leitungsteil einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors bzw. bei einem Wickelschlauch als Teil eines solchen flexiblen Leitungsteils besteht das erhebliche Problem, dass beim Betrieb des Verbrennungsmotors laufend Schwingungsbewegungen auf den Wickelschlauch einwirken und zu entsprechenden Relativbewegungen der Windungen führen. Da die Windungen zur Sicherstellung einer inneren Reibung des Wickelschlauchs bzw. zum Sicherstellen einer möglichst hohen Gasdichtheit in der Regel aneinanderliegen und bei Relativbewegungen in reibendem Kontakt stehen, ist bei zunehmender Betriebsdauer ein ausgeprägtes Verschleißverhalten zu beobachten. Dieses führt zu einer kontinuierlichen Abnahme der inneren Reibung bzw. zu einer kontinuierlichen Zunahme der Undichtigkeiten des Wickelschlauchs.
Wenn der Wickelschlauch koaxial in einem Metallbalg sitzt und dessen Eigenschwingungen bedämpfen soll, kann die verschleißbedingte Abnahme der inneren Reibungskräfte und damit der vom Wickelschlauch aufgenommenen Verlustarbeit dazu führen, dass Resonanzschwingungen des Metallbalgs aufgrund einer abnehmenden Dämpfung seiner Eigenfrequenzen zunehmen. Dies macht sich zumindest in höheren Körperschallemissionen im Betrieb bemerkbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch der vorliegenden Art sowie ein Verfahren zum Verändern und/oder Nachstellen der inneren Reibung und/oder der Dichtheit eines Wickelschlauchs der vorliegenden Art vorzuschlagen, mit dem die innere Reibung und/oder die Dichtheit des Wickelschlauchs verändert und insbesondere nachgestellt werden kann, um verschleißbedingte Änderungen zu kompensieren.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein flexibles Leitungselement mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen des flexiblen Leitungselements finden sich in den Ansprüchen 2 bis 10 sowie 12 und 13; vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 14 bis 20 niedergelegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch, der im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband besteht, dessen Windungen solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff stehen, dass sie zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial und/oder angular gegeneinander beweglich sind, demnach an einem erste Ende oder im Bereich des ersten Endes fixiert, während sein zweites Ende mit einem rotatorischen oder einem axialen Freiheitsgrad versehen ist. Außerdem ist der Wickelschlauch mit einem Torsionsmoment beaufschlagt, oder er kann mit einem solchen beaufschlagt werden.
Hierbei kann das zweite Ende des Wickelschlauchs mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen und axial im Wesentlichen unbeweglich gehalten sein, wobei der Wickelschlauch mit einem Torsionsmoment beaufschlagt ist. Alternativ kann das zweite Ende des Wickelschlauchs mit einem axialen Freiheitsgrad versehen und in Rotationsrichtung im Wesentlichen unbeweglich gehalten sein.
Im Bereich des zweiten Endes des Wickelschlauchs kann auch eine Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs vorgesehen sein.
Nach einer zweiten Alternative ist das erfindungsgemäße flexible Leitungselement mit zwei Wickelschläuchen versehen, welche an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils fixiert und an ihren einander zugewandten Enden direkt oder indirekt aneinander befestigt und relativ zu den fixierten Enden rotatorisch frei beweglich sind.
In entsprechender Weise werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verändern und/oder Nachstellen der inneren Reibung und/oder der Dichtheit eines solchen Wickelschlauchs ein erstes Ende oder ein Bereich des ersten Endes des Wickelschlauchs fixiert und das zweite Ende mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen, um durch ein Torsionsmoment eine Nachstellkraft im Wickelschlauch zu erzeugen. Alternativ wird das zweite Ende mit einem axialen Freiheitsgrad versehen, um durch ein axiales Vorspannen eine Nachstellkraft im Wickelschlauch zu erzeugen
Hierbei können benachbarte Windungen des Wickelschlauchs durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs in radialer Richtung gegeneinander bewegt und in Anlage gebracht oder in einer solchen gehalten werden. Zweckmäßigerweise ist es vorgesehen, die Normalkraft, die zwischen zwei benachbarten, aneinander anliegenden Windungen wirkt, in einem vorgegebenen Bereich zu halten oder in diesen zu bringen, um eine bestimmte Reibkraft zwischen den Windungen und somit insgesamt die innere Reibung des Wickelschlauchs zumindest in etwa auf einen vorgegebenen Sollwert zu bringen, oder um eine relative Dichtheit des Wickelschlauchs aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird also die Eigenschaft eines Wickelschlauchs der vorliegenden Art genutzt, dass seine Windungen sich im Durchmesser vergrößern oder verkleinern, wenn der Wickelschlauch im Urzeigersinn oder gegen den Urzeigersinn in sich verdreht wird. Hierbei gelangen Bereiche der einzelnen Windungen, die sich überlappen, miteinander in Anlage bzw., wenn sie sich bereits in Anlage befinden, vergrößert oder verkleinert sich hierdurch die zwischen den Windungen wirkende Normalkraft. Da sich der Wickelschlauch bei einer Torsion gleichzeitig verkürzt (wenn sich der Durchmesser der Windungen vergrößert) oder verlängert (wenn sich der Durchmesser der Windungen verkleinert), kann man denselben Effekt erzielen, wenn man den Wickelschlauch nicht aktiv in sich verdreht, sondern lediglich seine Länge verändert.
Durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs kann also die innere Reibung des Wickelschlauchs und/oder können seine Dichtheitseigenschaften gezielt beeinflusst werden. Hierbei können beide Maßnahmen in beiden Richtungen durchgeführt werden, d.h. eine Torsion kann mit dem und gegen den Uhrzeigersinn erfolgen und ein axiales Vorspannen kann ein Stauchen oder ein Strecken sein.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es somit insbesondere möglich, verschleißbedingten Veränderungen der inneren Reibung eines Wickelschlauchs bzw. der Dichtheitseigenschaften eines Wickelschlauchs entgegenzuwirken, beispielsweise indem mittels einer Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs in regelmäßigen Abständen oder bei Bedarf nachgestellt und die innere Reibung bzw. die Dichtheit wieder in einen Sollbereich gebracht wird.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch möglich, verschleißbedingte Änderungen der inneren Reibung eines Wickelschlauch bzw. seiner Dichtheitseigenschaften zu vermeiden, indem sich der Wickelschlauch im Wesentlichen selbsttätig nachstellt. Hierzu wird er beim Einbau in das flexible Leitungselement bzw. beim Einbau als flexibles Leitungselement mit einem Torsionsmoment beaufschlagt. Hierbei wird er an einem ersten Ende oder im Bereich desselben fixiert, so dass er sich dort weder axial bewegen noch Rotationsbewegungen durchführen kann. An seinem zweiten Ende wird er dann mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen, jedoch an nicht nur unwesentlichen axialen Bewegungen gehindert. Das Torsionsmoment, mit dem der Wickelschlauch eingebaut wird, versucht dann, das zweite Ende in eine Rotationsbewegung zu versetzen, um den Wickelschlauch zu entspannen. Da dieser allerdings seine Länge nicht wesentlich verändern kann, kann eine Rotationsbewegung nur so lange bewirkt werden, bis zwischen den aneinander anliegenden Windungen des Wickelschlauchs eine Reibkraft wirkt, die ein Gleichgewicht mit dem Torsionsmoment herstellt. Nimmt nun die Reibkraft aufgrund zunehmenden Verschleißes im Betrieb des Leitungsteils ab, bewirkt das Torsionsmoment eine Rotationsbewegung des zweiten Endes des Wickelschlauchs, bis die Kräfte wieder im Gleichgewicht sind, da sich die Reibkraft durch die Rotationsbewegung wieder erhöht. Somit regelt sich die innere Reibung bzw. die Dichtheit des Wickelschlauchs bei Verschleiß selbsttätig nach.
Den gleichen Effekt erzielt man, wenn das zweite Ende des Wickelschlauchs alternativ mit einem axialen Freiheitsgrad versehen wird, während es an nicht unwesentlichen Rotationsbewegungen gehindert wird. Auch hier stellen sich die innere Reibung und die Dichtheitseigenschaften des Wickelschlauchs bei einem Verschleiß selbsttätig nach, wofür das Torsionsmoment sorgt, mit dem der Wickelschlauch in ein flexibles Leitungselement oder als flexibles Leitungselement eingebaut wird.
Besonders gut reproduzierbar gelingt das erfindungsgemäße Einstellen, Verändern und/oder Nachstellen der inneren Reibung und der Dichtheitseigenschaften bei einem Wickelschlauch, der gemeinhin als Agraffschlauch bekannt ist, der also aus einem profilierten Metallband besteht, das einen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist, mit einem Mittelsteg, der einen äußeren und einen inneren Wandabschnitt miteinander verbindet, mit einem vom äußeren Wandabschnitt ausgehenden, zum Mittelsteg hin zurückgebogenen äußeren Bord und mit einem vom inneren Wandabschnitt ausgehenden, zum Mittelsteg hin zurückgebogenen inneren Bord, wobei die Borde jeweils eine geringere axiale Ausdehnung als die Wandabschnitte aufweisen. Der äußere Bord einer ersten Windung des Metallbands ist hierbei so zwischen dem inneren Bord und dem inneren Wandabschnitt einer benachbarten Windung, und der innere Bord der benachbarten Windung ist so zwischen dem äußeren Bord und dem äußeren Wandabschnitt der ersten Windung aufgenommen, dass sich ein Überlappungsbereich zwischen dem inneren und dem äußeren Bord ergibt, wodurch die jeweils benachbarten Windungen, axial gegeneinander beweglich, lose miteinander verfalzt sind.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselements enthält die Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs ein Stellelement, das von außen zugänglich ist, oder das ein Handhabungsteil aufweist, welches von außen zugänglich ist. Mit Hilfe dieses Stellelements kann insbesondere ein regelmäßiges Nachstellen des Wickelschlauchs und dessen innerer Reibung bzw. Dichtheitseigenschaften erfolgen, ohne das flexible Leitungselement aus seinem Einbauort ausbauen zu müssen. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn der Wickelschlauch in der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs verbaut ist, vor allem wenn er als sogenannter Liner innerhalb eines Metallbalgs sitzt.
Nicht nur in diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn das Stellelement über eine Rastung oder eine lösbare Befestigung arretierbar ist. Eine solche Rastung kann beispielsweise mit einer Klinke versehen sein, wenn der Wickelschlauch von Zeit zu Zeit zum Ausgleich von zunehmendem Verschleiß mittels Tordierens nachgestellt werden soll. Wenn das Nachstellen selbsttätig erfolgen soll, kann das Stellelement auch federbelastet ausgestaltet sein. Ansonsten ist es zweckmäßig, wenn das Stellelement oder ein Handhabungsteil desselben von außen zugänglich ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch ein vorgegebener Wert für ein Torsionsmoment am Wickelschlauch gehalten und eingestellt werden, und zwar erfindungsgemäß durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs. Durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs kann auch die innere Reibung des Wickelschlauchs von Zeit zu Zeit nachgestellt werden, um eine verschleißbedingte Abnahme der inneren Reibung zumindest zum Teil zu kompensieren.
Für ein selbsttätiges Nachstellen der inneren Reibung kann ein Sollbereich für die innere Reibung des Wickelschlauchs eingestellt und gehalten werden, und zwar erfindungsgemäß durch ein axiales Festlegen bei gleichzeitigem rotatorischen Freiheitsgrad des zweiten Endes des Wickelschlauchs, oder alternativ durch ein Verhindern einer Rotationsbewegung des zweiten Endes bei gleichzeitigem Vorsehen eines axialen Freiheitsgrades, während das erste Ende des Wickelschlauchs sowohl gegen axiale Bewegungen als auch gegen Rotationsbewegungen fixiert ist.
Vorzugsweise werden benachbarte Windungen des Wickelschlauchs und/oder die inneren und die äußeren Borde benachbarter Windungen in den Überlappungsbereichen durch ein Torsionsmoment, durch Tordieren und/oder durch axiales Vorspannen des Wickelschlauchs in einen reibenden Kontakt gebracht oder in einem solchen gehalten, um eine innere Reibung des Wickelschlauchs in einem Sollbereich zu halten. Ebenso bevorzugt werden benachbarte Windungen des Wickelschlauchs und/oder die inneren und die äußeren Borde benachbarter Windungen in den Überlappungsbereichen durch ein Torsionsmoment, durch Tordieren und/oder durch axiales Vorspannen des Wickelschlauchs in einen abdichtenden Kontakt gebracht oder in einem solchen gehalten, um eine relative Dichtheit des Wickelschlauchs aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
Wenn das flexible Leitungselement im Wesentlichen aus einem Wickelschlauch besteht, der zwischen einem ersten und einem zweiten weiterführenden Leitungsteil angeordnet ist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung zum Tordieren des Wickelschlauchs solcherart realisiert sein, dass der Wickelschlauch an einem ersten Ende am ersten weiterführenden Leitungsteil fixiert ist, während er an einem zweiten Ende mit einem rotatorischen Freiheitsgrad am zweiten weiterführenden Leitungsteil befestigt ist.
Soweit das flexible Leitungselement zusätzlich zum Wickelschlauch einen Metallbalg umfasst, innerhalb dessen der Wickelschlauch koaxial angeordnet ist und der einen ersten und einen zweiten Balgbord aufweist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs solcherart realisiert sein, dass der Wickelschlauch mit einem ersten Ende am ersten Balgbord fixiert und mit seinem zweiten Ende mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen am zweiten Balgbord befestigt ist.
Dies kann beispielsweise solcherart realisiert sein, dass das mit dem rotatorischen Freiheitsgrad versehene Ende des Wickelschlauchs an einem Flansch oder V-Bord angebracht ist, und dieser Flansch oder V-Bord lösbar am Balgbord befestigt ist und als Stellelement dient. Der Flansch oder V-Bord kann von außen zugänglich sein oder einen entsprechenden Handhabungsteil aufweisen.
Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselements besteht darin, zwei Wickelschläuche mit gegensinnig gewickelten Windungen vorzusehen, welche an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils fixiert und an ihren einander zugewandten Enden direkt oder indirekt aneinander befestigt und relativ zu den fixierten Enden rotatorisch frei beweglich sind.
Eine solche Konstruktion ermöglicht, die beiden Wickelschläuche mit gegensinnigen Torsionsmomenten einzubauen, so dass sie ihre innere Reibung bei zunehmendem Verschleiß selbsttätig nachstellen, denn ihre aneinander befestigten Enden können sich rotatorisch, jedoch nicht axial bewegen. Da die Enden allerdings axial nicht festgelegt sind, können unterschiedliche Verschleißverhalten der beiden Wickelschläuche gegebenenfalls durch eine axiale Verlagerung der Verbindungsstelle der beiden Wickelschläuche ausgeglichen werden.
Die beiden aneinander befestigten Enden eines solchen erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselements können auch mit einer Einrichtung zum Tordieren versehen sein, die gegebenenfalls von außen zugänglich ist, um die innere Reibung bzw. die Dichtheitseigenschaften der beiden Wickelschläuche zu beeinflussen und insbesondere nachstellen zu können. Hierzu können die beiden aneinander befestigten Enden der beiden Wickelschläuche in unterschiedlichen Verdrehwinkeln arretierbar sein.
Die nach dieser Alternative eines erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselements verwendeten zwei gegensinnig gewickelten Wickelschläuche können auch koaxial innerhalb eines Metallbalgs oder bevorzugt innerhalb von zwei Metallbälgen angeordnet werden. Dann können die beiden Wickelschläuche an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils an einem Balgbord fixiert und an ihren einander zugewandten Enden aneinander befestigt und vermittels eines Torsionsmoments selbsttätig nachregelnd oder beispielsweise in unterschiedlichen Verdrehwinkeln arretierbar sein. Wenn ein Stellelement als Einrichtung zum Tordieren verwendet werden soll, reicht ein gemeinsames Stellelement für beide Wickelschläuche aus.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es schließlich besonders bevorzugt, einen Wickelschlauch für das erfindungsgemäße flexible Leitungselement zu verwenden, der einen progressiven Verlauf seiner Kraft-Weg-Kennlinie aufweist. Hierdurch ist es dann besonders einfach möglich, mittels eines axialen Vorspannens, also eines Zusammenschiebens oder Auseinanderziehens des Wickelschlauchs die Verlustarbeit bei Bewegungen bzw. Schwingungen in einen Sollbereich zu bringen oder entsprechend nachzustellen.
Einige Ausführungsbeispiele und ergänzende Erläuterungen von bevorzugten Ausführungsformen werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein flexibles Leitungsteil;
2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels;
3 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels;
4 ein Diagramm, in dem die Verlustarbeit über den Torsionswinkel eines Wickelschlauchs aufgetragen ist;
5 ein Kraft-Weg-Diagramm eines Wickelschlauchs;
6 einen Schnitt durch eine Windung eines bekannten Agraffschlauchs;
7 eine teilgeschnittene Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels für ein flexibles Leitungsteil;
8 das Detail X aus 7;
9 eine teilgeschnittene Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels für ein flexibles Leitungsteil;
10 eine teilgeschnittene Ansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels für ein flexibles Leitungsteil;
11 das Detail X aus 10.

In 1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes flexibles Leitungselement dargestellt. Es handelt sich hier um ein flexibles Leitungselement für die Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, an dessen Dichtheit keine allzu hohen Anforderungen gestellt sind. Der flexible Teil des Leitungselements besteht daher lediglich aus einem Wickelschlauch 1, der stromaufwärts mittels einer Schweißverbindung 2 mit einem ersten weiterführenden Leitungsteil 3 fest, insbesondere torsionsfest verbunden ist. Das weiterführende Leitungsteil 3 ist vorliegend ein metallisches Glattrohr. Stromabwärts ist der Wickelschlauch 1 mit einer Hülse 4 verschweißt, die in einem V-Bord 5 endet, um einen Anschluss an ein (nicht dargestelltes) zweites weiterführendes Leitungsteil herstellen zu können. Dies erfolgt, wie bei V-Bord-Verbindungen üblich, über eine Schlauchschelle 6, die hier lediglich angedeutet ist.
Somit ist der in 1 dargestellte Wickelschlauch 1 stromaufwärts am ersten weiterführenden Leitungsteil 3 fixiert, während er stromabwärts mittels des V-Bords 5 einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist und solcherart lösbar am (nicht dargestellten) zweiten weiterführenden Leitungsteil befestigt ist, dass die Hülse 4 mit V-Bord 5 um die Längsachse des Wickelschlauchs 1 gedreht und in einem neuen Torsionswinkel wieder festgelegt werden kann. Die Hülse 4 und der V-Bord 5 bilden somit ein Stellelement.
Der Wickelschlauch 1 ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel alleine für die Gasdichtheit des flexiblen Leitungselements verantwortlich. Daher ist er als Agraffschlauch ausgebildet, dessen grundsätzlicher Aufbau im Querschnitt in 6 dargestellt ist.
Wie das in 6 im Schnitt dargestellte Profil einer Windung zusammen mit einem Teil einer benachbarten Windung des Wickelschlauchs 1 zeigt, weist das profilierte Metallband 7, aus dem der Wickelschlauch 1 besteht, einen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt auf. Dieser umfasst einen Mittelsteg 8, der einen äußeren Wandabschnitt 9 und einen inneren Wandabschnitt 10 miteinander verbindet. Vom äußeren Wandabschnitt 9 geht ein zum Mittelsteg 8 hin zurückgebogener äußerer Bord 11 aus, während vom inneren Wandabschnitt 10 ein zum Mittelsteg 8 hin zurückgebogener innerer Bord 12 ausgeht. Beide Borde 11, 12 weisen jeweils eine geringere axiale Ausdehnung als die Wandabschnitte 9, 10 auf, um die Windungen, von denen eine erste Windung 13 und eine benachbarte Windung 14 (diese zum Teil) dargestellt sind, zwischen einer Stauchlage (nicht schraffiert) und einer Strecklage (schraffiert) axial gegeneinander bewegen zu können.
Der äußere Bord 11 der ersten Windung 13 des Metallbands 7 ist so zwischen dem inneren Bord 12' und dem inneren Wandabschnitt 10' der benachbarten Windung 14, und der innere Bord 12' der benachbarten Windung 14 ist so zwischen dem äußeren Bord 11 und dem äußeren Wandabschnitt 9 der ersten Windung 13 aufgenommen, dass sich ein Überlappungsbereich zwischen dem inneren 12' und dem äußeren Bord 11 ergibt, wodurch die jeweils benachbarten Windungen 13, 14, axial gegeneinander beweglich, lose miteinander verfalzt sind. Der Buchstabe h bezeichnet in 6 die Steigungshöhe des Wickelschlauchs 1 in Stauchlage, während der Buchstabe H1 die Steigungshöhe des Wickelschlauchs 1 in Strecklage bezeichnet.
Wird nun ein solcher Agraffschlauch in Richtung der Steigungslinie tordiert - in 1 symbolisiert durch den Pfeil 16 - vergrößern die Windungen 13, 14 ihren Durchmesser, so dass insbesondere der innere Wandabschnitt 10' der benachbarten Windung 14 in Anlage mit dem inneren Bord 11 der ersten Windung 13 kommt und die Normalkraft dieser Anlage direkt vom Torsionswinkel abhängt. Somit hängt auch die Reibung an dieser Stelle vom Torsionswinkel ab und es ergibt sich ein Zusammenhang zwischen der inneren Reibung des Wickelschlauchs 1 und dem Torsionswinkel, wie er in 4 dargestellt ist.
In 4 ist die Verlustarbeit Wvn des Wickelschlauchs 1, die sich aus der inneren Reibung ergibt, in [Nmm/mm] über den Torsions- oder Drallwinkel in [°/m] aufgetragen. Auch auf der linken Seite des Diagramms ergibt sich ein Anstieg der Verlustarbeit, da dann, wenn der Wickelschlauch 1 gegensinnig tordiert wird, wie in 1 mit dem Pfeil 17 symbolisiert, die einzelnen Windungen 13, 14 ihren Durchmesser verringern, so dass insbesondere der innere Bord 11 der ersten Windung 13 in (reibende) Anlage mit dem inneren Wandabschnitt 10' der benachbarten Windung 14 gelangt.
Anhand der 4 und 6 wird deutlich, dass ein Verschleiß eines - im vorliegenden Beispiel als Agraffschlauch ausgebildeten - Wickelschlauchs 1 durch Abrieb an den sich einander berührenden Flächen mittels einer Torsion des Wickelschlauchs 1 insofern kompensiert werden kann, als die Flächen wieder in Anlage zueinander kommen und dies mit einer Normalkraft, die eine gewünschte Reibung hervorruft.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierbei weniger die innere Reibung des Wickelschlauchs 1 als seine (relative) Gasdichtheit im Fokus. Auch diese hängt jedoch entscheidend davon ab, dass die Windungen 13, 14, jeweils ständig in reibender Anlage zueinander stehen, so dass keine offenen Spalte bleiben, welche die Gasdichtigkeit verschlechtern würden.
In 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes flexibles Leitungselement in einer schematischen Schnittzeichnung dargestellt. Auch hier handelt es sich wiederum um ein flexibles Leitungsteil zum Einbau in eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, hier eines Kraftfahrzeugs, wobei der Wickelschlauch 1 koaxial von einem Metallbalg 18 umgeben ist, der das flexible Leitungselement gas- und diffusionsdicht abdichtet. Der Wickelschlauch 1, der auch hier wiederum als Agraffschlauch ausgebildet ist, sorgt für die Führung des heißen Abgasstroms, verhindert Verwirbelungen in den einzelnen Wellen des Metallbalgs 18 und schützt diesen vor den hohen Temperaturen des Abgasstroms. Darüber hinaus dämpft der Wickelschlauch 1 aufgrund seiner inneren Reibung und der damit zusammenhängenden Verlustarbeit bei Schwingungen die Eigenschwingungen des Metallbalgs 18, so dass keine Resonanzen entstehen.
Auch in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wickelschlauch 1 am stromaufwärtigen Ende rotationsfest fixiert, während er am stromabwärtigen Ende einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist. Hierzu ist der Wickelschlauch 1 an einem ersten Balgbord 19 des Metallbalgs 18 verschweißt, während er mittels eines V-Bords 5 und einer Schlauchschelle 6 mit einem rotatorischen Freiheitsgrad lösbar an einem zweiten Balgbord 20 des Metallbalgs 18 befestigt ist. Hierzu ist der Wickelschlauch 1, wie im ersten Ausführungsbeispiel auch, mit einer Hülse 4 verschweißt, die sich in den V-Bord 5 fortsetzt und dort lösbar mit dem zweiten Balgbord 20 verbunden werden kann.
Das in 2 dargestellte flexible Leitungselement kann insgesamt sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts über V-Bord-Verbindungen mit weiterführenden Leitungsteilen verbunden werden. Beispielsweise im Betrieb eines Kraftfahrzeugs kann so im Rahmen einer regelmäßigen Inspektion der Wickelschlauch durch Tordieren in Richtung des Pfeils 16 (oder alternativ in Richtung des Pfeils 17) jeweils ein Stück nachgestellt werden, um eine verschleißbedingte Abnahme der Verlustarbeit bzw. der inneren Reibung des Wickelschlauchs 1 auszugleichen, so dass er danach wieder wie im Einbauzustand in der Lage ist, die Eigenschwingungen des Metallbalgs 18 wirksam zu bedämpfen. Im Ergebnis werden so erhöhte Körperschallemissionen vermieden. Der V-Bord 5 ist insofern ein Stellelement des Wickelschlauchs 1, mit dem dieser regelmäßig oder nach Bedarf nachgestellt werden kann. Weitere Stellelemente mit von außen zugänglichen Handhabungsteilen, Rastungen, Klinkenmechaniken oder Federbelastungen sind im Rahmen der Erfindung möglich, hier jedoch nicht dargestellt.
3 zeigt, wiederum in einer schematischen Schnittdarstellung, ein Ausführungsbeispiel, das das Ausführungsbeispiel aus 2 quasi zweifach verwendet. Hier kommen zwei Wickelschläuche 1, 1' zum Einsatz, die jeweils von einem Metallbalg 18, 18' umgeben sind und jeweils für sich denselben Aufbau wie das Ausführungsbeispiel aus 2 aufweisen. Allerdings besitzt der zweite Wickelschlauch 1' gegenüber dem ersten Wickelschlauch 1 gegensinnig gewickelte Windungen. So ist es möglich, den gemeinsamen V-Bord 5 in eine Rotationsrichtung zu verdrehen, um beide Wickelschläuche 1, 1' gleichzeitig in die jeweils gleiche Richtung zu tordieren, um die erfindungsgemäßen Effekte zu erzielen.
In 5 ist die Kraft-Weg-Kennlinie eines Wickelschlauchs 1 dargestellt, der in der rechten Hälfte der 5 symbolisch dargestellt ist. In einer Ausgangslage, die mit ① bezeichnet ist, bewegt sich der Wickelschlauch 1 in einem Bewegungsweg x um eine Einbaulänge. Dieser Bewegungsweg x verläuft, wie in der Kraft-Weg-Kennlinie zu sehen, in einem Bereich der dortigen Hysterese, der einen linearen Zusammenhang zwischen der Auslenkung x und der Verlustarbeit aufweist, wobei sich letztere aus der von der Hysterese aufgespannten Fläche ergibt.
In der unteren Hälfte der 5 ist eine Situation dargestellt, in der die Kraft-Weg-Kennlinie durch Verschleiß des Wickelschlauchs 1 verändert worden ist. Die normale Auslenkung x um die Einbauposition, die mit ① gekennzeichnet ist, verläuft nun verschleißbedingt in einem Bereich der Hysterese, in der die Verlustarbeit deutlich abgenommen hat. Durch Nachstellen des Wickelschlauchs 1, wie dies in 5 rechts unten dargestellt ist und entweder durch Torsion in Richtung der Steigungslinie oder durch axiale Vorspannung erzielbar ist, wurde der Bewegungsweg x' verschoben, so dass die Ruhelage nun an einem Ort liegt, der durch eine ② gekennzeichnet ist. Wie die Kraft-Weg-Kennlinie in der unteren Hälfte der 5 verdeutlicht, ist hier noch der ursprüngliche Wert der Verlustarbeit vorhanden, so dass der Wickelschlauch 1 nach dem Nachstellvorgang mit Randbedingungen verwendet werden kann, die keine verschleißbedingen Änderungen aufweist.
Wie in 5 in der oberen Hälfte, im Diagramm der Kraft-Weg-Kennlinie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, kann ein progressiver Verlauf der Kraft-Weg-Kennlinie gegeben sein, der dann zur gestrichelt angedeuteten Hysterese führt. Dies ergibt mehr Möglichkeiten, verschleißbedingte Veränderungen mittels axialer Vorlast bzw. Vorspannung und/oder mittels Torsion auszugleichen.
7 zeigt in einer teilgeschnittenen Ansicht ein viertes Ausführungsbeispiel für ein flexibles Leitungsteil. Hier handelt es sich wiederum um einen Wickelschlauch 1, der innerhalb eines Metallbalgs 18 angeordnet ist und sowohl an einem ersten Balgbord 19 als auch an einem zweiten Balgbord 20 angebracht ist. Die Befestigung im ersten Balgbord 19 erfolgt über eine Schweißverbindung, so dass der Wickelschlauch 1 am ersten Balgbord 19 insbesondere hinsichtlich axialer Bewegungen und hinsichtlich Rotationsbewegungen fixiert ist.
Am zweiten Balgbord 20 ist der Wickelschlauch 1 mit einem rotatorischen Freiheitsgrad angebracht, was sich in 8 leichter erkennen lässt, in der das Detail X aus 7 vergrößert dargestellt ist.
Der zweite Balgbord 20 ist mit einer Hülse 21 fest verbunden. Diese Hülse 21 weist eine Ringnut 22 auf, in der das zweite Ende des Wickelschlauchs 1 sitzt. Hierdurch kann sich das zweite Ende des Wickelschlauchs 1 in Rotationsrichtung bewegen, jedoch nicht in axialer Richtung.
In dem in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wickelschlauch 1 mit einem Torsionsmoment eingebaut worden, so dass sich die innere Reibung und das Torsionsmoment aufgrund des rotatorischen Freiheitsgrades am zweiten Balgbord 20 in ein Gleichgewicht einstellen. Wenn nun bei zunehmendem Verschleiß die innere Reibung des Wickelschlauchs 1 dazu tendiert abzunehmen, führt das Torsionsmoment dazu, dass das zweite Ende des Wickelschlauchs 1 in der Ringnut 22 tordiert, bis sich wieder ein Kräftegleichgewicht einstellt, bei dem die innere Reibung des Wickelschlauchs 1 den ursprünglichen Wert, oder nahezu den ursprünglichen Wert der Einbausituation einnimmt. Es handelt sich bei diesem Beispiel also um ein selbsttätig nachregelndes System.
Entsprechendes gilt für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselements, das in 9 in einer teilgeschnittenen Ansicht dargestellt ist. Auch hier ist ein Metallbalg 18 mit einem ersten Balgbord 19 und einem zweiten Balgbord 20 vorgesehen. Innerhalb des Metallbalgs 18 sind diesmal jedoch zwei Wickelschläuche 1, 1' angeordnet, die mit gegensinnigen Windungen gewickelt sind. Der erste Wickelschlauch 1 ist am ersten Balgbord 19 fixiert, während der zweite Wickelschlauch 1' am zweiten Balgbord 20 fixiert ist. Die einander zugewandten Enden der beiden Wickelschläuche 1, 1' sind an einer gestrichelt angedeuteten Naht 23 aneinander befestigt, ansonsten jedoch nicht festgelegt, also insbesondere gegenüber dem Metallbalg 18 frei beweglich.
Aufgrund der Verbindung sind die an der Naht 23 zusammenstoßenden Enden der Wickelschläuche 1, 1' nur in engen Grenzen axial beweglich, d.h. quasi unbeweglich, während sie einen gekoppelten rotatorischen Freiheitsgrad haben. Sie können also eine gemeinsame Rotationsbewegung durchführen.
Aufgrund der gegensinnigen Windungen der beiden Wickelschläuche 1, 1' können diese mit einem Torsionsmoment in den Metallbalg 18 eingebaut werden, und die Wickelschläuche 1, 1' werden sich dann an ihren aneinander befestigten Enden so lange verdrehen, bis die Torsionsmomente mit den inneren Reibungskräften in Gleichgewicht stehen. Wenn sich die innere Reibung bei zunehmendem Verschleiß der Wickelschläuche 1, 1' verändert, wird sie selbsttätig nachgestellt. Hierbei werden auch Unterschiede zwischen den beiden Wickelschläuchen 1, 1' selbsttätig nachgestellt, gegebenenfalls durch eine zusätzliche Veränderung der axialen Lage der Naht 23.
In den 10 und 11 ist schließlich ein sechstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes flexibles Leitungselement in einer teilgeschnittenen Ansicht dargestellt, wobei 11 das Detail X aus 10 in Vergrößerung zeigt.
Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Metallbälgen 18, 18', in denen jeweils ein Wickelschlauch 1, 1' angeordnet ist. Diese beiden Wickelschläuche 1, 1' besitzen wiederum, wie beim Ausführungsbeispiel aus 9, gegensinnige Windungen. Sie sind an jeweils einem ersten Balgbord 19, 19' der beiden Metallbälge 18, 18' fixiert, während sie an den beiden einander zugewandten Enden mit einem rotatorischen Freiheitsgrad auf einem Zwischenstück 24 sitzen. Dieses Zwischenstück 24 weist beidseits eine Ringnut 22, 22' auf, in denen die beiden Wickelschläuche 1, 1' axial festgelegt, jedoch rotatorisch beweglich sitzen.
Das Zwischenstück 24 hat die Wirkung, dass die daran angebrachten Enden der beiden Wickelschläuche 1, 1', im Unterschied zum Ausführungsbeispiel aus 9, axial unbeweglich sind; sie haben also tatsächlich nur einen rotatorischen Freiheitsgrad. Hierdurch wird verhindert, dass sich die beiden Wickelschläuche 1, 1' in ihrem Verschleißverhalten zu sehr gegenseitig beeinflussen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007038509 B4 [0006]
DE 102009029782 A1 [0006]

Claims

Flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch (1), insbesondere für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, wobei der Wickelschlauch (1) im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband (7) besteht, und wobei die Windungen (13, 14) des Wickelschlauchs (1) solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff stehen, dass die Windungen (13, 14) zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial und/oder angular gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelschlauch (1) an einem erste Ende oder im Bereich des ersten Endes fixiert ist, während sein zweites Ende mit einem rotatorischen oder einem axialen Freiheitsgrad versehen ist, und dass der Wickelschlauch (1) mit einem Torsionsmoment beaufschlagt ist oder mit einem solchen beaufschlagt werden kann.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende des Wickelschlauchs (1) mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen und axial im Wesentlichen unbeweglich gehalten ist, und wobei der Wickelschlauch (1) mit einem Torsionsmoment beaufschlagt ist.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 1, wobei im Bereich des zweiten Endes des Wickelschlauchs (1) eine Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs (1) vorgesehen ist.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zum Tordieren und/oder axialen Vorspannen des Wickelschlauchs (1) ein Stellelement enthält, wobei das Stellelement ein federbelastetes Element ist oder über eine Rastung, eine Klinkenmechanik oder eine lösbare Befestigung arretierbar ist.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 4, wobei das Stellelement oder ein Handhabungsteil desselben von außen zugänglich ist.
Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Wickelschlauch (1) einen progressiven Verlauf seiner Kraft-Weg-Kennlinie aufweist.
Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wickelschlauch (1) aus einem profilierten Metallband (7) besteht, das einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist, mit einem Mittelsteg (8), der einen äußeren (9) und einen inneren Wandabschnitt (10) miteinander verbindet, mit einem vom äußeren Wandabschnitt (9) ausgehenden, zum Mittelsteg (8) hin zurückgebogenen äußeren Bord (11) und mit einem vom inneren Wandabschnitt (10) ausgehenden, zum Mittelsteg (8) hin zurückgebogenen inneren Bord (12), wobei die Borde (11, 12) jeweils eine geringere axiale Ausdehnung als die Wandabschnitte (9, 10) aufweisen, und wobei der äußere Bord (11) einer ersten Windung (13) des Metallbands (7) so zwischen dem inneren Bord (12') und dem inneren Wandabschnitt (10') einer benachbarten Windung (14), und der innere Bord (12') der benachbarten Windung (14) so zwischen dem äußeren Bord (11) und dem äußeren Wandabschnitt (9) der ersten Windung (13) aufgenommen sind, dass sich ein Überlappungsbereich zwischen dem inneren (12') und dem äußeren Bord (11) ergibt, wodurch die jeweils benachbarten Windungen (13, 14), axial gegeneinander beweglich, lose miteinander verfalzt sind.
Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wickelschlauch (1) zwischen einem ersten und einem zweiten weiterführenden Leitungsteil (3) angeordnet und mit seinem ersten Ende am ersten weiterführenden Leitungsteil (3) fixiert ist, während er mit seinem zweiten Ende mit einem rotatorischen Freiheitsgrad am zweiten weiterführenden Leitungsteil angebracht ist.
Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wickelschlauch (1) koaxial innerhalb eines Metallbalgs (18) mit einem ersten (19) und einem zweiten Balgbord (20) angeordnet, mit seinem ersten Ende direkt oder indirekt am ersten Balgbord (19) fixiert und mit seinem zweiten Ende, mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen, direkt oder indirekt am zweiten Balgbord (20) angebracht ist.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 9, wobei das zweite Ende des Wickelschlauchs (1) an einem Flansch oder V-Bord (5) befestigt ist, der lösbar am Balgbord (20) angebracht ist.
Flexibles Leitungselement mit einem Wickelschlauch (1), insbesondere für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, wobei der Wickelschlauch (1) im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband (7) besteht, und wobei die Windungen (13, 14) des Wickelschlauchs (1) solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff stehen, dass die Windungen (13, 14) zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial und/oder angular gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Leitungselement zwei Wickelschläuche (1, 1') mit gegensinnig gewickelten Windungen enthält, welche an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils fixiert und an ihren einander zugewandten Enden direkt oder indirekt aneinander befestigt und relativ zu den fixierten Enden rotatorisch frei beweglich sind.
Flexibles Leitungselement nach Anspruch 11, wobei zwei Wickelschläuche (1, 1') mit gegensinnig gewickelten Windungen koaxial innerhalb eines oder zwei Metallbälgen (18, 18') angeordnet und an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils an einem Balgbord (19, 19') fixiert und an ihren einander zugewandten Enden aneinander befestigt sind.
Flexibles Leitungselement nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die einander zugewandten Enden der beiden Wickelschläuche (1, 1') in unterschiedlichen Verdrehwinkeln arretierbar sind.
Verfahren zum Verändern und oder Nachstellen der inneren Reibung und/oder der Dichtheit eines Wickelschlauchs (1), der im Wesentlichen aus einem helixförmig gewickelten, profilierten Metallband (7) besteht, und dessen Windungen (13, 14) solcherart mit den jeweils benachbarten Windungen im Eingriff stehen, dass die Windungen (13, 14) zwischen einer Stauchlage und einer Strecklage axial und/oder angular gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende des Wickelschlauchs (1), oder ein Bereich des ersten Endes fixiert und das zweite Ende mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen wird, um durch ein Torsionsmoment eine Nachstellkraft im Wickelschlauch (1) zu erzeugen, oder das zweite Ende mit einem axialen Freiheitsgrad versehen wird, um durch ein axiales Vorspannen eine Nachstellkraft im Wickelschlauch (1) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei benachbarte Windungen (13, 14) des Wickelschlauchs (1) durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) in radialer Richtung gegeneinander bewegt und in Anlage gebracht oder in einer solchen gehalten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei ein Wickelschlauch (1) verwendet wird, der aus einem profilierten Metallband (7) besteht, das einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist, mit einem Mittelsteg (8), der einen äußeren (9) und einen inneren Wandabschnitt (10) miteinander verbindet, mit einem vom äußeren Wandabschnitt (9) ausgehenden, zum Mittelsteg (8) hin zurückgebogenen äußeren Bord (11) und mit einem vom inneren Wandabschnitt (10) ausgehenden, zum Mittelsteg (8) hin zurückgebogenen inneren Bord (12), wobei die Borde (11, 12) jeweils eine geringere axiale Ausdehnung als die Wandabschnitte (9, 10) aufweisen, und wobei der äußere Bord (11) einer ersten Windung (13) des Metallbands (7) so zwischen dem inneren Bord (12') und dem inneren Wandabschnitt (10') einer benachbarten Windung (14), und der innere Bord (12') der benachbarten Windung (14) so zwischen dem äußeren Bord (11) und dem äußeren Wandabschnitt (9) der ersten Windung (13) aufgenommen sind, dass sich ein Überlappungsbereich zwischen dem inneren (12') und dem äußeren Bord (11) ergibt, wodurch die jeweils benachbarten Windungen (13, 14), axial gegeneinander beweglich, lose miteinander verfalzt sind, und wobei die inneren (12') und die äußeren Borde (11) in den Überlappungsbereichen durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) in Kontakt miteinander gebracht oder gehalten werden.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei benachbarte Windungen (13, 14) des Wickelschlauchs (1) und/oder die inneren (12') und die äußeren Borde (11) benachbarter Windungen (13, 14) in den Überlappungsbereichen durch ein Torsionsmoment, durch Tordieren und/oder durch axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) in einen reibenden Kontakt gebracht oder in einem solchen gehalten werden, um eine innere Reibung des Wickelschlauchs in einem Sollbereich zu halten.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei benachbarte Windungen (13, 14) des Wickelschlauchs (1) und/oder die inneren (12') und die äußeren Borde (11) benachbarter Windungen (13, 14) in den Überlappungsbereichen durch ein Torsionsmoment, durch Tordieren und/oder durch axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) in einen abdichtenden Kontakt gebracht oder in einem solchen gehalten werden, um eine relative Dichtheit des Wickelschlauchs (1) aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) ein vorgegebener Wert für ein Torsionsmoment am Wickelschlauch (1) gehalten oder eingestellt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei durch Tordieren und/oder axiales Vorspannen des Wickelschlauchs (1) die innere Reibung des Wickelschlauchs (1) von Zeit zu Zeit nachgestellt wird, um eine verschleißbedingte Abnahme der inneren Reibung zu kompensieren.