專利名稱：具有由多個金屬絲或管組成的外周的軟管樣部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有由多個金屬絲或管組成的外壁的軟管樣部件。
所述軟管樣部件是普遍公知的，并且被用作引導長形物體，如電纜，流體管線等的防護性軟管，特別是用在汽車上。所述軟管樣部件的壁通常由編織，通常是圓形編織的金屬絲組成，以便形成大體上連續的表面。
所述已知軟管樣部件以令人滿意的方式滿足了上述功能。不過，存在對具有輕質結構的類似部件的需要，以及對用于其他用途的需要。
因此，本發明的目的是提供這樣的軟管樣部件。
該目的是通過確保所有所述金屬絲或管彼此平行，并且確保所述金屬絲或管以螺旋形式圍繞所述軟管樣部件的軸線卷繞而實現的。
這樣，可以獲得生產軟管樣部件的非常有效和廉價的方法。
所述金屬優選是鋁或鋁合金。
通過使用輕質的和容易彎曲的類型的金屬，甚至有可能獲得生產所述軟管樣部件的方便的途徑。
另外，特別是在使用管時，所述軟管樣部件可以用作流體輸送系統中的柔性連接。
到目前為止，一直公知的是將橡膠軟管用于上述用途，并且，如果提供鋼絲的話，它們甚至能夠容納高壓力，例如，用于液壓系統。使橡膠軟管非常適合這一目的的特性，是它們的高度的柔韌性，使得所述軟管能夠連接固定部分和活動部分。這種軟管還是耐用的，即使在承受震動時也是如此。因此，通常可將其用于汽車系統，其中，兩個部件各自具有它們自己的震動系統，需要通過流體管道連接在一起，并且，其中需要一定程度的柔韌性。所述用途的例子是空調系統，燃料供給系統，閘線等。
不過，作為材料，橡膠所存在的缺陷是，至少氣體形式的某些流體可能通過該材料擴散。在車輛制動系統中，通過擴散經過所述柔性橡膠軟管連接水可以進入制動液。在空調系統中，特別是基于二氧化碳的空調系統中，二氧化碳通過橡膠軟管緩慢地釋放，導致該系統的性能不良，并且需要進行耗費時間和資金的再填充。橡膠的另一個缺陷是老化，它通常會出現在所有室外條件下。其結果是，橡膠會腐朽，并且根據它的用途，在一定時間之后需要更換。另外，橡膠的抗拉強度較低，并且不能使它非常適合高壓力用途。
因此，本發明的目的是提供具有由多個金屬管組成的外周的軟管樣部件，其中，所有的管大體上是彼此平行的，并且以螺旋形式圍繞所述軟管樣部件的縱向軸線卷繞。
通過結合附圖所進行的以下說明，可以了解本發明的其他特征和優點。
圖1表示相當于本發明的軟管樣部件的側視圖；圖2表示流體輸送用途中的軟管樣部件的側視圖；圖3-5表示流體輸送用途中軟管樣部件的其他例子的側視圖；圖6-7表示相當于圖4中的剖面A-A的軟管樣部件的例子的剖視圖；圖8表示相當于圖5中剖面B-B的軟管樣部件的例子的剖視圖；圖9-11表示相當于圖4中剖面A-A的軟管樣部件的例子的剖視圖；圖12表示軟管樣部件的例子的側視圖；圖13表示圖3的剖面C-C；圖14是示意性地表示順應性和強度相對用于制備本發明的軟管樣部件的管或絲的直徑而改變的曲線圖；圖15是示意性地表示順應性的變化和管或絲的壓力降低和壁厚與形成本發明軟管樣部件的固定直徑之間的關系的曲線圖；圖16是柔韌性變化與本發明軟管樣部件的纏繞角的曲線圖；和圖17是用于與本發明的軟管樣部件連接的終接器(歧管)的改進例子的透視圖。
圖1表示由多個螺旋卷繞或纏繞的絲或管2組成的軟管樣部件1。所述軟管樣部件可以是將多個絲或管螺旋卷繞在具有需要的截面形狀，例如，圓形，橢圓形或任何有用的形狀的芯部件上形成的，然后，可將所述芯部件從所得到的軟管樣部件中取出。因此，可以使相鄰的絲或管彼此非常靠近，以便獲得具有密封表面的軟管樣部件，或者在相鄰的絲或管之間具有某種距離，并且獲得具有更高柔韌性的半閉合的表面。軟管樣部件1的中央部分可以是中空的，或者用芯材料10(參見圖6)，取決于使用所述軟管樣部件的用途。所述軟管樣部件1構成了柔韌性部件，它能夠在垂直于它的縱向軸線方向的方向上彈性變形，即它能夠彎曲，并且吸收沿該方向的震動。另外，還可以沿縱向方向柔性變形。
組成所述軟管樣部件的所述金屬絲或管優選是用鋁或鋁合金制成，它們具有良好的可變形性，柔韌性和耐用性——這些是用于生產和所述軟管樣部件的用途的有用的特征。
當所述中央部分是中空的時候，可以將所述軟管樣部件周作防護性引導裝置，用于敏感的長形部件，如電纜，柔性軟管等。這是在機動車輛上的優選用途，不過，還可將它用于其他場合。在所述用途中，軟管樣部件1的每一個末端部分可以被覆蓋，以便保護所述金屬絲或管的末端(未示出)。在需要這種保護時，所述密封的表面是優選的，不過，在很多用途中，只有所述引導是重要的，因此，可以使用半開放的表面。
在所述用途中，組成所述軟管樣部件的部件可以是絲或管，并且如果需要的話，所述軟管樣部件可以是沿縱向方向預成型的，以便提供對所述縱向部件的需要的引導。
在其他用途中，希望將所述軟管樣部件用作兩個剛性流體管道或工具之間的柔性流體連接。在這種類型的用途中，所述軟管樣部件必須用卷繞的或纏繞的管制成。
圖2-5表示包括卷繞的或纏繞的管2和尾端件或歧管4的軟管樣部件1。所述尾端件4可用于將所述管的流通通道組裝成一個共同的流體通道，或者相反，將一個流體通道分配到所述管2中。在圖3和4中，示出了螺旋角V。螺旋角是所述管卷繞或纏繞的角度。可以將管2卷繞或纏繞成任何形狀，例如，螺旋，盤旋，盤繞，以及提供不同的螺旋角或直徑，或任何這樣的形狀組合。
在圖2中，最初已經將未卷繞的或未纏繞的直的和平行的管2放置在一起，使每一個末端進入兩個尾端件4(僅示出了其中的一個)，將芯部件(看不到)10放置在這些管2的中間。所述尾端件4業已相對纏繞，因此，同樣使管2纏繞，直到管2獲得了永久性纏繞，并且保持所示出的形狀。這是生產所述系統1的優選方法。管2通常被膠粘，銅焊或焊接在尾端件4上，以便形成緊密連接。在以上過程之后，系統1可以具有圍繞它鑄造的其他聚合物防護部件12(圖10)，以便使它成為至少部分包埋的。另外，在添加所述防護性支持物12之前，可以將所述芯支持物取出(圖11)。
圖6和7表示軟管樣部件1，其中，將多個管2放置在柱形支持物周圍，在這里，該支持物是芯部件10。所述芯部件是用聚合材料制成，優選彈性體，如聚亞胺酯。在圖6中，將所述管設置成一層6。而在圖7中，將所述管設置成兩層6和8。在采用更多層時，可以獲得更大的流動面積，以便降低通過所述管狀系統的流動阻力，而又不增加該系統1的外徑。
圖8表示軟管樣部件1，其中，將多個卷繞的或纏繞的管2放置在距離包括中央腔體11的芯部件10一定距離的地方，并且與該芯部件的縱向軸線平行。
圖9表示管道系統1，其中，將六個管2放置在芯部件10周圍。
圖10表示軟管樣部件1，其中，將六個管2放置在芯部件10周圍，將管2進一步包埋在防護性支持物12中。
圖11表示包括設置成兩層6和8的多個管2的軟管樣部件1。管2被包埋在包括中央腔體11的防護性支持物12中。
圖12表示軟管樣部件1，包括歧管4和螺旋部分14和直線部分16。這種設計非常適合需要很高柔韌性的用途。當然，所述軟管樣部件可以包括其他螺旋和/或垂直部分。
圖13表示包括以適合接納管2的形式分布的安裝孔18的歧管4。孔18連接在中央孔20上。
軟管樣部件1可用在攜帶有氣體，空氣，水，蒸汽，石化產品或任何其他物質的高壓系統中，以便允許有關設備和連接管道能夠獨立運動。部件1還可用于車輛和其他運輸裝置上的制動系統。在這種類型的用途中，它能夠在有或沒有芯支持物的情況下使用。
根據本發明，所述管系統的柔韌度，是通過被使用的管的多種特征確定的。
對于特定材料的管來說，垂直于縱向方向的順應性取決于管的直徑，以及壁厚。圖14表示具有固定壁厚的管的順應性(C)相對其直徑的變化。可以看出，隨著直徑的增加順應性加大。另外，如圖15所示，具有恒定直徑的管的順應性隨著壁厚的增加而增加。
另外，特定材料的管的破裂壓力(BP)取決于它的直徑。在圖14中，示出了破裂壓力隨著直徑的改變的波動，并且可以看出，它隨著直徑的增加而降低。在圖15中，示出了壓力降低隨著壁厚的改變的波動，并且隨著壁厚增加壓力降低也增加，直徑是穩定的。
為了生產具有足夠順應性，足夠的機械強度，特別是對內部壓力的承受能力，以及最低可能的壓力降低的柔性系統，重要的是使用具有能提供以上要求之間的折衷方案的直徑和壁厚的管。
實驗業已表明，最合適的管的內徑為1-6mm，壁厚為0.1-0.5mm。所述內徑優選為2-4mm，其中，所述壁厚接近0.2-0.4mm。
另外，業已發現柔韌度或順應性取決于螺旋角V，即螺旋卷繞的管和所述管道系統的縱向軸線之間的角度(參見圖16)。另外，在螺旋角V和該系統的機械強度之間存在折衷，特別是它的軸向強度必須足以保持該管道系統處在直立狀態。因此，螺旋角V優選為50-85度，理想的是，所述螺旋角為60-80度。
圖17表示可用于連接軟管樣部件的歧管，或連接部件25，它由多個毛細管組成了一個管。
該連接部件的結構幾乎與EP-B-0 895 051中披露的結構相同。
應當理解的是，在本說明書和附圖中所披露的發明可以改進和改變，并且仍然屬于以下權利要求書所限定的本發明的范圍。
權利要求
1.具有由多個金屬絲或管組成的外周的軟管樣部件，其特征在于，所有金屬絲或管是大體上彼此平行的，并且，所述金屬絲或管是以螺旋形式環繞所述軟管樣部件的縱向軸線纏繞的。
2.如權利要求1的軟管樣部件，其特征在于，所述金屬是鋁或鋁合金。
3.如權利要求1-2中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述外周至少部分是由一層以上的絲或管組成，它們是彼此平行的，并且形成大體上密封的表面，并且，它們是以螺旋形式圍繞所述軟管樣部件的軸線卷繞的。
4.如權利要求1-3中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述金屬絲或管至少部分包埋在防護性支持物中。
5.如權利要求1-5中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，每一個絲或管被防護性涂層涂裝。
6.如權利要求1-5中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述金屬絲或管形成了大體上封閉的表面。
7.如權利要求1-6中任意一項的軟管樣部件，其中，所述外周是由管構成的，其特征在于，所述管的位于一側的末端都與第一個歧管連接，而所述管的位于另一側的末端都與第二個歧管連接，以便在兩個歧管之間形成流體連接。
8.如權利要求7的軟管樣部件，其特征在于，所述軟管樣部件的中央空間是用由聚合材料構成的支持物填充的。
9.如權利要求1-6中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述金屬絲或管的兩端是用防護性覆蓋層覆蓋的。
10.如權利要求1-9中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述管的內徑為1-66mm，壁厚為0.1-0.5mm。
11.如權利要求10的軟管樣部件，其特征在于，所述管的內徑為2-4mm。
12.如權利要求10或11的軟管樣部件，其特征在于，所述管的壁厚為0.2-0.4mm。
13.如權利要求1-11中任意一項的軟管樣部件，其特征在于，所述管的螺旋角為50-85度，優選60-80度。
14.將權利要求1-6或8或從屬于權利要求1-6或8的權利要求10-13中任意一項的軟管樣部件用在機動車輛上，用于保護并且引導電纜、水力制動用軟管等的用途。
15.將權利要求7或8或從屬于權利要求1-6或8的權利要求10-13中任意一項的軟管樣部件用在機動車輛上用于輸送高壓流體的用途。
全文摘要
具有由多個金屬絲或管組成的外周的軟管樣部件，以便所有金屬絲或管大體上彼此平行，并且，所述金屬絲或管以螺旋形式環繞所述軟管樣部件的縱向軸線纏繞。
文檔編號F16L11/08GK1711439SQ200380103513
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月27日 優先權日2002年11月18日
發明者S·B·奧爾森, C·波斯特 申請人:挪威海德羅公開有限公司