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Patent Searching and Data


Title:
EXTENDIBLE COILED TUBE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/036245
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an extendible coiled tube (200) made of at least two spiral-shaped coiled strips (210, 220), said tube having at least three telescoping sections (TA1, TA2, TA3) in a longitudinal section. Said telescoping sections overlap axially in the compressed state of the coiled tube, lie next to each other axially in the extended state of the coiled tube, and interlock with respect to an axial pull out. The coiled tube can achieve an extension of over 100%. The axial length of the coiled tube in the compressed state is determined substantially by one of the two strips, and the axial length of the coiled tube in the extended state is determined by all the strips contained in the geometry of the tube. To achieve this, the different profiles move into each other telescopically during compression and extension. The coiled tube can be used in exhaust systems in order to insulate pipelines with small bending radii, for example.

Inventors:
WEIS MATTHIAS (DE)
MUENKER KARL-HEINZ (DE)
BAUMHOFF DIETMAR (DE)
GERHARD ANDREAS (DE)
SCHENK KARSTEN (DE)
SELTER OLIVER (DE)
HAUK STEFAN (DE)
HENKELMANN MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/064134
Publication Date:
March 31, 2011
Filing Date:
September 24, 2010
Export Citation:
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Assignee:
WESTFALIA METALLSCHLAUCHTECHNIK GMBH & CO KG (DE)
WEIS MATTHIAS (DE)
MUENKER KARL-HEINZ (DE)
BAUMHOFF DIETMAR (DE)
GERHARD ANDREAS (DE)
SCHENK KARSTEN (DE)
SELTER OLIVER (DE)
HAUK STEFAN (DE)
HENKELMANN MICHAEL (DE)
International Classes:
F16L11/16; F01N13/18
Foreign References:
US20050011573A12005-01-20
EP1245886A22002-10-02
DE3441064A11986-05-22
DE102007016784A12008-10-09
US2132189A1938-10-04
DE102007016784A12008-10-09
DE3441064C21987-08-06
DE10113180C22003-03-13
Attorney, Agent or Firm:
BECKMANN, JUERGEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Streckbarer Wickelschlauch (100-800) aus mindestens zwei spiralförmig gewickelten Bändern (1 10-810, 120-820, 530), der im Längsschnitt mindestens drei Teleskopabschnitte (TA1 , TA2, TA3) aufweist, welche a) im gestauchten Zustand des Wickelschlauches axial überlappend

angeordnet sind;

b) im gestreckten Zustand des Wickelschlauches axial nebeneinander angeordnet sind;

c) miteinander in Bezug auf einen axialen Auszug verhakt sind.

2. Wickelschlauch (100-800) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens zwei

Bänder (1 10-810, 120-820, 530) mit unterschiedlichen Querschnittsprofilen enthält.

3. Wickelschlauch (100-800) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (1 10-810, 120-820, 530) ein aus Stegen zusammengesetztes Querschnittsprofil haben, wobei die Stege parallel, senkrecht oder schräg zur Schlauchachse (X) verlaufen.

4. Wickelschlauch (800) nach mindestens einem der vorhergehenden

Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (810, 820) durch eine agraffartige Bindung gekoppelt sind.

5. Wickelschlauch (300, 400) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bänder

Innenschuppen (315, 415) und/oder Außenschuppen (417) aufweist.

6. Wickelschlauch (700) nach mindestens einem der vorhergehenden

Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bänder (710, 720) mehrlagig ist, wobei es vorzugsweise mindestens eine metallische

Bandlage (710a, 710c, 720a, 720c) und eine thermisch isolierende

Bandlage (710b, 720b) enthält.

7. Wickelschlauch nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bandwindungen zumindest stellenweise durch einen Lotwerkstoff verbunden sind.

8. Leitungselement, insbesondere für Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, enthaltend einen Wickelschlauch (100-800) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Leitungselement (1 ) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein koaxial zum

Wickelschlauch (100-800) angeordnetes starres Rohr (10) enthält.

10. Leitungselement (1 ) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) eine Biegung aufweist, vorzugsweise mit einem Krümmungsradius (R), der kleiner als der doppelte Rohrdurchmesser (D) ist.

Description:
Streckbarer Wickelschlauch

Die Erfindung betrifft einen streckbaren Wickelschlauch aus mindestens zwei spiralförmig gewickelten Bändern sowie starre und flexible Leitungselemente, insbesondere Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, welche einen derartigen Wickelschlauch enthalten.

Wickelschläuche aus Metall werden häufig in Entkopplungselementen für

Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. So ist beispielsweise aus der DE 10 2007 016 784 A1 ein einfach eingehakter Wickelschlauch bekannt, welcher eine für Wickelschläuche verhältnismäßig hohe axiale Streckung von bis zu 70 % ermöglicht. Die "Streckung" gibt dabei definitionsgemäß an, um wie viel Prozent der auf ein Minimum gestauchten Länge L min der auf maximale Länge L max gestreckte Schlauch länger ist als der gestauchte Schlauch, d. h. Streckung = (L max -L m in)/L mi n. Für die Ummantelung von gebogenen Rohrleitungen mit engen Biegeradien ist die erwähnte Streckung allerdings immer noch nicht ausreichend.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur Vergrößerung der axialen Streckung von Wickelschläuchen bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch einen streckbaren Wickelschlauch nach Anspruch 1 sowie durch ein Leitungselement nach den Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Der erfindungsgemäße streckbare Wickelschlauch besteht aus mindestens zwei spiralförmig gewickelten Bändern, zum Beispiel profilierten Metallbändern. Im Längsschnitt (entlang der Schlauch- bzw. Rotationsachse) gesehen soll der Wickelschlauch dabei mindestens drei so genannte "Teleskopabschnitte" aufweisen, für die folgende Bedingungen gelten:

a) Im gestauchten Zustand des Wickelschlauches sind die Teleskopabschnitte axial überlappend angeordnet (d. h. sie erstrecken sich parallel zueinander über dieselbe axiale Strecke). b) Inn gestreckten Zustand des Wickelschlauches sind die betrachteten

Teleskopabschnitte axial nebeneinander angeordnet. Typischerweise sind sie dabei axial aufeinanderfolgend angeordnet, d. h. ohne (axiale) Lücken. c) Die betrachteten Teleskopabschnitte sind miteinander in Bezug auf einen axialen Auszug verhakt. Die Teleskopabschnitte weisen also (typischerweise radial abstehende) Hakenelemente auf, die bei bestimmten Streckungen des Wickelschlauches aneinanderstoßen und dadurch die minimal und/oder maximal mögliche Streckung begrenzen. Ohne eine derartige Verhakung könnte der Wickelschlauch in axialer Richtung beliebig auseinander gezogen werden und dadurch seinen gewickelten Zusammenhalt verlieren.

Durch das Bereitstellen von drei oder mehr teleskopierbar angeordneten

Teleskopabschnitten ist es möglich, die Streckung des Wickelschlauches quasi beliebig zu erhöhen. Die Teleskopabschnitte tragen nämlich im gestauchten Zustand des Wickelschlauches nur einfach zu dessen axialer Länge bei, da sie aufgrund ihrer teleskopierbaren Anordnung alle parallel zueinander im selben axialen Abschnitt untergebracht sind. Erst beim Strecken des Wickelschlauches werden die Teleskopabschnitte von der axial überlappenden Positionierung in eine axial aufeinander folgende Positionierung überführt, so dass jeder Teleskopabschnitt einzeln zur axialen Erstreckung beiträgt. Mit einer entsprechend großen Anzahl von Teleskopabschnitten kann auf diese Weise quasi eine beliebig große Streckung des Wickelschlauches realisiert werden.

Im allgemeinsten Fall reicht es, wenn der Wickelschlauch genau drei der beschriebenen Teleskopabschnitte aufweist, im Übrigen jedoch beliebig anders gestaltet ist. Vorzugsweise wird es indes so sein, dass der Wickelschlauch über seine gesamte axiale Länge gleichartig aufgebaut ist, d. h. im Längsschnitt eine Vielzahl von Teleskopabschnitten aufweist, von denen je (mindestens) drei teleskopierbar angeordnet sind. Typischerweise ist der Aufbau des

Wickelschlauches in Axialrichtung periodisch.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des streckbaren Wickelschlauches enthält dieser mindestens zwei Bänder mit unterschiedlichen Querschnittsprofilen. Typischerweise sind alle diese Bänder axial aufeinanderfolgend angeordnet und gemeinsam gewickelt (d. h. alle unterschiedlichen Bänder sind nebeneinander als breites "Multiband" angeordnet, und dieses "Multiband" wird zum Schlauch gewickelt.) In der Regel sind in diesem Falle die mindestens drei teleskopierbar angeordneten Teleskopabschnitte auf mindestens zwei verschiedene Bänder verteilt (auf verschiedenen Bandwindungen, d. h. 360° Umläufen, müssen sie ohnehin liegen, um zueinander axial beweglich zu sein).

Das Querschnittprofil der Bänder des Wickelschlauches (welches sich in einem Längsschnitt des Wickelschlauches zeigt) ist vorzugsweise aus einzelnen Stegen zusammengesetzt. Die Stege können dabei parallel, senkrecht und/oder schräg zur Schlauchachse verlaufen. Die Teleskopabschnitte werden vorzugsweise durch parallel verlaufende Stege gebildet, Verhakungen zwischen den Teleskopabschnitten durch radial bzw. schräg verlaufende Stege.

Die den Wickelschlauch bildenden Bänder können optional durch eine agraffartige Bindung miteinander gekoppelt sein.

Mindestens eines der Bänder des Wickelschlauches kann Innenschuppen und/oder Außenschuppen aufweisen. Unter einer "Schuppe" wird ein im

Längsschnitt des Wickelschlauches im Wesentlichen parallel zur Schlauchachse liegender Steg verstanden, welcher ein endständiger Steg eines Bandes ist und welcher auf seiner Erstreckungslänge keine Einhakung in ein anderes Band hat. "Innenschuppen" sind dabei im Inneren des Wickelschlauches angeordnet, "Außenschuppen" an der Außenseite. Des Weiteren können die Schuppen typischerweise stufig bzw. leicht schräg zur Schlauchachse ausgerichtet sein, so dass benachbarte Schuppen sich je nach Streckung des Schlauches quasi beliebig (schuppenartig) überlagern können.

Die Bänder, aus denen der Wickelschlauch gewickelt ist, können im einfachsten Fall streifenförmige Gebilde aus einem homogenen Material sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch mindestens eines der Bänder mehrlagig, d. h. aus mindestens zwei Lagen unterschiedlicher Materialien und/oder unterschiedlicher Struktur bestehend. Durch eine solche mehrlagige Ausführung kann das Band an seiner Innen- bzw. Außenseite jeweils mit optimalen Eigenschaften ausgestattet werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann das mehrlagige Band vorzugsweise mindestens eine metallische und eine thermisch isolierende

Bandlage enthalten. Typischerweise ist die metallische Bandlage dabei so angeordnet, dass sie die thermisch isolierende Bandlage schützt, zum Beispiel vor einem Angriff durch Motorabgase.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen streckbaren

Wickelschlauches enthält dieser einen Lotwerkstoff, welcher Bandwindungen zumindest stellenweise verbindet. Durch den Lotwerkstoff wird somit die relative Beweglichkeit der verbundenen Bandwindungen aufgehoben, wodurch der gewickelte Schlauch nach Bedarf punktuell, abschnittsweise oder auf seiner gesamten Länge starr ausgebildet werden kann. Bei dem Lotwerkstoff handelt es sich vorzugsweise um ein Hochtemperaturlot, welches sich erst bei einer

Temperatur von typischerweise mehr als 500° Celsius verflüssigt. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass der Lotwerkstoff während der üblichen

Betriebstemperaturen eines Wickelschlauches, der in einem Abgassystem eingesetzt wird, fest bleibt.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Leitungselement, insbesondere für

Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, welches einen Wickelschlauch der oben beschriebenen Art enthält.

Das vorstehend genannte Leitungselement kann insgesamt flexibel sein, wenn es keine weiteren schlauchartigen Bestandteile außer dem Wickelschlauch enthält oder wenn alle diese Bestandteile ebenfalls flexibel sind. Durch die hohe axiale Streckung des Wickelschlauches kann ein solches flexibles Leitungselement eine hohe axiale und laterale Bewegung verwirklichen.

Das genannte Leitungselement kann auch als ein starres, in der bevorzugten Ausführungsform gekrümmtes Leitungselement ausgebildet sein. Ein solches starres Leitungselement lässt sich beispielsweise verwirklichen, indem (außen oder innen) koaxial zum Wickelschlauch ein starres Rohr angeordnet wird. Des Weiteren kann der (anfänglich flexible) erfindungsgemäße Wickelschlauch versteift werden, beispielsweise durch Verlöten von Bandwindungen, um ein starres Leitungselement zu erzeugen.

Bei einem starren gekrümmten Leitungselement ist der Krümmungsradius optional kleiner als der doppelte Durchmesser des Leitungselementes, insbesondere kleiner als der einfache Durchmesser. Starre, gekrümmte Rohre mit derartig engen Biegeradien werden häufig in Abgasleitungen eingesetzt, um kompakte Konfigurationen zu verwirklichen. Nur durch die hohe Streckbarkeit des

erfindungsgemäßen Wickelschlauches wird es möglich, solche Rohre zu ummanteln.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft näher erläutert. Die Figuren 1-8 zeigen verschiedene Ausführungsformen von

erfindungsgemäßen Wickelschläuchen, wobei die jeweiligen Figurenteile

Folgendes beinhalten: a) Querschnitte durch die Bänder, aus denen der jeweilige Wickelschlauch zusammengesetzt ist;

b) einen Längsschnitt durch den mit den Bändern des Figurenteils a) zusammengesetzten Wickelschlauch im vollständig gestauchten Zustand (nur eine Schnittfläche ist dargestellt, die zweite liegt spiegelsymmetrisch zur Rotationsachse X);

c) den Wickelschlauch des Figurenteils b) im vollständig gestreckten

Zustand.

Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 einen ersten Wickelschlauch aus zwei verschiedenen Bändern;

Fig. 2 eine Abwandlung des Wickelschlauches von Figur 1 , wobei das

innere Band durch eine alternative Biegekonfiguration erzielt wird;

Fig. 3 eine Abwandlung des Wickelschlauches von Figur 2, wobei das Profil des äußeren Bandes um eine Innenschuppe ergänzt ist;

Fig. 4 eine Abwandlung des Wickelschlauches von Figur 3, wobei das Profil des äußeren Bandes weiterhin um eine Außenschuppe ergänzt ist;

Fig. 5 einen Wickelschlauch aus drei verschiedenen Bändern;

Fig. 6 eine Abwandlung des Wickelschlauches von Figur 1 , wobei die

Bandprofile schräg zur Schlauchachse stehende Stege aufweisen;

Fig. 7 eine Abwandlung des Wickelschlauches von Figur 6, wobei die

Bänder mehrlagig mit einer inneren Isolierschicht ausgebildet sind und optional mindestens eine der äußeren Bandlagen ganz oder teilweise aus einem Lotwerkstoff bestehen kann;

Fig. 8 einen Wickelschlauch mit agraffartiger Verhakung von zwei Bändern;

Fig. 9 ein Leitungselement mit einem Rohr von engem Biegeradius.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen einen

Wickelschlauch, hergestellt durch schraubengangformiges, mehrlagiges Wickeln von profiliertem Bandmaterial mit vorzugsweise eingehakter oder aber

agraffartiger Bindung der Wickellagen. Gleiche Bezugszeichen oder um Vielfache von 100 verschiedene Bezugszeichen beziehen sich in den Figuren auf gleiche oder ähnliche Komponenten. Vor allem im PKW-Bereich, aber auch bei Nutzfahrzeugen sind solche

Wickelschläuche als so genannte Liner zur Abgasführung in

Entkopplungselementen von Abgasanlagen bekannt. Sie werden in gasdichte Metallbälge eingebracht, um zusätzliche Turbulenzen im Abgasstrom zu

vermeiden und um gleichermaßen die thermischen und akustischen

Isolationseigenschaften des Entkopplungselements zu verbessern.

Im Nutzfahrzeugbereich werden Wickelschläuche oftmals alleine, d.h. mit

Anschlusstechnik jedoch ohne umhüllenden Metallbalg als Entkopplungselement in den Abgasanlagen eingesetzt. Aufgrund einer zwar geringen, aber dennoch zulässigen Restleckage ist hier in vielen Fällen keine gasdichte Hülle erforderlich. Ein einfaches Ausführungsbeispiel für die als Entkopplungselement eingesetzten Metallschläuche ist der so genannte Agraff-Schlauch. Weitere

Ausführungsbeispiele, die gegenüber dem Agraff-Schlauch noch geringere Abgas- Leckagen aufweisen, sind durch die Schriften DE 344 1064 C2 sowie

DE 101 13 180 C2 bekannt geworden. Alle bekannten Ausführungsformen der Wickelschläuche sind in ihrer Endkontur mehrlagig, werden jedoch stets aus einem einzigen, in der Ursprungsform ebenen Metallband hergestellt.

Da weltweite gesetzliche Vorschriften den Schadstoff-Ausstoß von

Nutzfahrzeugen zukünftig deutlich nach unten regulieren, werden Abgasanlagen zukünftig vermehrt mit Nachbehandlungsmodulen wie z.B. Russpartikel-Filtern und SCR-Systemen ausgestattet. Die Funktionsfähigkeit der Abgas- Nachbehandlungen ist in starkem Maß von der Temperatur des Abgases abhängig, mit der es in die Nachbehandlung eintritt. Dies gilt im Fall der SCR- Systeme für die katalytische Reaktion, die möglichst kurz nach dem Startvorgang zu einer nahezu vollständigen Reduktion der Stickoxide führen soll. Im Fall des Partikelfilters kann die passive Regenerierung nur beim Überschreiten einer Mindest-Abgastemperatur erfolgen. Die aktive Regenerierung, die z.B. durch das Einspritzen von unverbranntem Diesel in die Abgasanlage initialisiert wird, arbeitet ebenfalls umso effektiver, je höher die Abgastemperaturen sind. Daraus ergibt sich die Forderung, dass die Temperaturverluste im Abgas von seinem Weg vom Turbo-Ausgang bis hin zum Eingang in die Nachbehandlung zu minimieren sind.

Von dieser Forderung sind alle Teile der Abgasleitung betroffen, dies sind in der Regel gerade und gebogene Rohrstücke sowie in vielen Fällen ein flexibles Leitungselement. Alle genannten Komponenten werden im Idealfall thermisch isoliert. Vorzugsweise geschieht dies im PKW-Bereich durch eine sogenannte Luftspalt- Isolierung. D.h. die Abgasleitungen direkt hinter dem Motor und bis hin zum Katalysator werden doppelwandig ausgeführt. Eine ökonomische Alternative zur doppelwandigen Ausführung ist das Aufbringen von Abschirmblechen auf eine einwandige Abgasleitung.

Im Nutzfahrzeugbereich werden flexible Leitungselemente in vielen Fällen mit einer Luftspalt-Isolierung versehen. Starre Rohrleitungen hingegen, vor allem gebogene Rohre, werden in der Regel nicht doppelwandig ausgeführt. Dies vor allem, da das Biegen doppelwandiger Rohre im relevanten Durchmesserbereich von 77 mm bis hin zu 140 mm technisch aufwändig bis hin zu schwierig ist. Dies insbesondere, da in diesem Durchmesserbereich kleinste Biegeradien von 1 * D (Biegeradius = Rohrdurchmesser) inzwischen der industrielle Standard sind und in der überwiegenden Anzahl der Fälle nur aus einem einwandigen Rohr

prozesssicher hergestellt werden können.

Deshalb ist das manuelle Aufbringen von Isolationen nach der schweißtechnischen Fertigstellung der Abgasführungen im Nutzfahrzeug-Bereich heute die Regel. Oftmals werden vorkonfektionierte Isolationskissen um die

Rohrleitungen gewickelt oder aber E-Glas Gewebe unter einer hermetisch verschweißten Verkleidung aus dünnen, vorgeformten Blechen auf den geraden und gebogenen Rohrabschnitten angebracht.

Dieser große manuelle Arbeitsaufwand steht einer Standardisierung bzw.

Industrialisierung des Aufbringens thermischer Isolationen entgegen. Die

Standardisierung und Industrialisierung ist anzustreben, da zukünftig der überwiegende Anteil der Abgasführungen zwischen Turbo-Ausgang und Eingang in die Nachbehandlung im Bereich der Nutzfahrzeuge eine thermische Isolierung haben wird.

Eine Möglichkeit zur Erzeugung eines mehrlagigen Aufbaus bzw. zur Erzeugung einer Luftspalt-Isolierung ist die Ummantelung einer starren Abgasleitung mit einem Wickelschlauch. Grenzen dieser Anwendung sind die Biegeradien der gebogenen Rohrleitungen bis hin zu 1 * D (Biegeradius = Rohrdurchmesser). Diese kleinen Biegeradien können nicht mit den bekannten Agraff-Wickelschläuchen erzielt werden. Auch die bereits zitierten Ausführungen DE 344 1064 C2 und DE 101 13 180 C2 sind dazu nicht geeignet, da die Streckung der Agraff- Wickelschläuche sowie aller ihrer Varianten im wesentlichen auf ca. 35% begrenzt ist. Selbst ein mit einer hohen Streckung von bis zu 70% versehener, einfach eingehakter Wickelschlauch, beispielsweise in einer Ausführungsform gemäß DE 10 2007 016 784 A1 , ist für die Ummantelung von gebogenen Rohrleitungen mit industrieüblichen, engsten Biegeradien von 1 * D (Biegeradius =

Rohrdurchmesser) nicht geeignet.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen

Wickelschlauch mit hoher Streckbarkeit bzw. Flexibilität bereitzustellen.

Vorzugsweise sollte mit diesem eine Ummantelung gebogener Rohrleitungen bis hin zum einem heute üblichen Biegeradius von 1 * D (Biegeradius =

Rohrdurchmesser) realisiert werden können. Dies vor allem, um die

Voraussetzungen für die industrielle Aufbringung von Isolationen auf starren, gebogenen Abgasleitungen zu schaffen. Geometrische Überlegungen zeigen, dass die Streckung eines solchen Wickeischlauchs größer gleich 100% sein muss.

Die in den Figuren dargestellten Beispiele für erfindungsgemäße Wickelschläuche bestehen aus mehreren, in unterschiedlichen Profilgeometrien vorgeformten Bändern, die im weiteren Herstellungsprozess abwechselnd ineinander gewickelt werden.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines solchen Wickelschlauches 100. Er besteht aus zwei unterschiedlich vorprofilierten Metallbändern 1 10 und 120. Dabei weist ein erstes der beiden Bänder 1 10 (Figur 1 a links) das Profil eines

konventionellen, eingehakten Schlauches auf. Die S-förmige Kontur dieses

Bandes 1 10 besteht aus den radial zur Schlauchachse X stehenden Stegen am linken Profilrand (Steg 1 16), im Mittenbereich des Profils (Steg 1 14) sowie am rechten Profilrand (Steg 1 12). Die Summe der Längen des linken Radialstegs 1 16 und des rechten Radialstegs 1 12 entsprechen bei dem beschriebenen Profil 1 10 circa der Länge des mittleren Radialstegs 1 14. In axialer Richtung (d. h. parallel zur Schlauchachse X) verbindet der innen liegende Axialsteg 1 13 den linken Radialsteg 1 16 mit dem mittleren Radialsteg 1 14. Ferner verbindet der außen liegende Axialsteg 1 1 1 die Radialstege 1 14 und 1 12. Aus unten näher erläuterten Gründen werden der äußere und der innere Axialsteg 1 1 1 und 1 13 im Folgenden auch als "erster Teleskopabschnitt" TA1 bzw. "dritter Teleskopabschnitt" TA3 bezeichnet.

Da das konventionelle Profil eines einfach eingehakten Schlauchs, den man aus dem Band 1 10 bilden könnte, aus physikalischen sowie aus Plausibilitätsgründen stets Streckungen wesentlich kleiner 100% aufweist, wird die Konfiguration mit einem zweiten Profil 120 erweitert. Das zweite Profil 120 (Figur 1 a Mitte) besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus einem linksseitigen radialen Steg 126. An diesen schließt mit einer 180°-Blechfaltung ein zweiter radialer Steg 124 direkt an. Rechtsseitig wird das Profil durch einen radial nach innen stehenden Steg 122 begrenzt. Die radialen Stege 124 und 122 sind durch den axial liegenden Steg 121 verbunden. Letzterer wird im Folgenden auch als "zweiter Teleskopabschnitt" TA2 bezeichnet.

Eine zum zweiten Profil 120 alternative Profilgeometrie ist in dem dritten Profil 120' in Figur 1 a rechts dargestellt. Diese halbiert den linken Radialsteg in seiner radialen Ausdehnung, so dass die Blechfaltung sowie der untere radiale

Steg (126) entfallen. Die geometrisch einfachere, jedoch fertigungstechnisch nicht vorteilhafte Geometrie des Profils 120' besteht im Ergebnis aus dem radial nach außen stehenden linken Steg 124' und dem radial nach innen stehenden rechten Steg 122', die durch den axial liegenden Steg 121 ' verbunden sind.

Das zweite oder dritte Profil 120 bzw. 120' können alternativ in Kombination mit dem ersten Profil 1 10 Anwendung finden und führen zu einem aus zwei

unterschiedlichen Vorprofilen gewickelten Metallschlauch, dessen Streckung deutlich größer 100% ist. Dies zeigt der Vergleich zwischen der gestauchten Profilkonfiguration (Figur 1 b) und der gestreckten Profilkonfiguration (Figur 1 c) für die Kombination des ersten Profils 1 10 mit dem zweiten Profil 120.

Die große Streckung wird dabei durch einen Effekt erzielt, der dem eines

Teleskops ähnlich ist. Im gestauchten Zustand des Wickelschlauches 100

(Figur 1 b) sind nämlich jeweils drei "Teleskopabschnitte" TA1 , TA2 und TA3 der Bänder 1 10 und 120 axial überlappend angeordnet, während sie im gestreckten Zustand (Figur 1 c) axial aufeinanderfolgend angeordnet sind. Vernachlässigt man die (geringe) axiale Dicke von Radialstegen, so können die Teleskopabschnitte TA1 , TA2 und TA3 im Wesentlichen als axial gleich lang angesehen werden. Die axiale Erstreckung einer Periodenlänge des Wickelschlauches 100 ist damit ungefähr gleich der Länge eines Teleskopabschnittes im gestauchten und gleich der Länge von drei Teleskopabschnitten im gestreckten Zustand.

Genauer formuliert entspricht die axiale Ausdehnung des Wickeischlauchs 100 im gestauchten Zustand der Summe der axialen Längen des ersten Profils 1 10. Die axiale Länge des zweiten Profils 120 setzt sich aus der Summe der axialen

Längen seiner Stege 121 , 122, 124, 126 zusammen. Im gestauchten Zustand entspricht diese Summe der Summe der axialen Längen der Stege 1 1 1 und 1 12. Dies bedeutet, dass das zweite Profil 120 linksseitig vom Steg 1 14 berandet wird und unterhalb der Stege 1 1 1 , 1 12 liegt. Somit hat das zweite Profil 120 keinen Beitrag zur axialen Länge im gestauchten Zustand. Im gestreckten Zustand hingegen wird der Wickelschlauch 100 teleskopartig ausgefahren. Somit verlängert sich die gesamte Streckung der Profilkonfiguration im Wesentlichen um die axiale Ausdehnung des Teleskopabschnittes TA2.

Figur 2 zeigt eine Variante des Wickelschlauchs von Figur 1 . Dabei kommt wiederum ein einfach eingehaktes Profil 210 zum Einsatz, das dem ersten

Profil 1 10 von Figur 1 entspricht. Die zweite Profilgeometrie 220 ist gegenüber dem Band 120 von Figur 1 dadurch modifiziert, dass die Blechfaltung zwischen den Radialstegen 224 und 226 hier radial außen liegt. Der gestauchte Zustand (Figur 2b) und der gestreckte Zustand (Figur 2c) des Wickelschlauches 200 zeigen die gleichen Streckwerte wie die Konfiguration in Figur 1 .

Figur 3 zeigt eine Variante des Wickelschlauchs von Figur 2. Das zweite Profil 320 dieses Wickelschlauches 300 entspricht dem zweiten Profil 220 von Figur 2. Das in Figur 1 bereits beschriebene, einfach eingehakte Profil 1 10 wird indes zu dem ersten Profil 310 erweitert. An diesem ersten Profil 310 ist linksseitig eine radiale Blechfaltung mit einem anschließenden radialen Steg 316 und einer

Innenschuppe 315 ergänzt. Die Innenschuppe 315 besteht aus einer ersten innen liegenden Schlauchschuppe 315a, einem radialen Steg 315b in der Länge der Blechdicke, sowie einer zweiten innen liegenden Schlauchschuppe 315c. Die angefügte Innenschuppe 315 stellt eine näherungsweise glatte Innenfläche des Wickelschlauches 300 im gestreckten Zustand sicher. Weiterhin bewirkt die Ergänzung der Innenschuppe 315 die Bildung von Hohlkammern HK1 , HK2 im gestreckten Zustand, um den Isolationseffekt zu verbessern. Im gestauchten Zustand leistet die Innenschuppe 315 keinen Beitrag zur axialen Länge.

Bei dem Wickelschlauch 400 von Figur 4 ist das erste Profil 410 des

Wickelschlauches gegenüber dem aus Figur 3 rechtsseitig eine radial einwärts gerichtet Blechfaltung, einem direkt anschließenden radialen Steg 412, und eine Außenschuppe 417 erweitert. Die Außenschuppe 417 besteht aus einer ersten außen liegende Schlauchschuppe 417a, einem radialen Steg 417b in der Länge der Blechdicke, sowie einer zweite außen liegende Schlauchschuppe 417c. Die Außenschuppe 417 leistet wiederum im gestauchten Zustand keinen Beitrag zur axialen Länge. Im gestreckten Zustand entsteht durch die Außenschuppe 417 eine näherungsweise glatte Außenfläche des Wickelschlauches 400. Ferner wird eine zusätzliche Hohlkammer HK3 erzeugt, um den Isolationseffekt zu verbessern. Figur 5 zeigt beispielhaft einen Wickelschlauch 500, der aus drei

unterschiedlichen, vorprofilierten Bändern 510, 520, und 530 besteht. Das erste Band 510 besteht dabei aus einem Axialsteg 51 1 (erster Teleskopabschnitt TA1 ) mit angrenzenden, nach innen weisenden, unterschiedlich langen

Radialstegen 512 bzw. 514. Das zweite Band 520 entspricht dem zweiten

Band 120 aus Figur 1 und beinhaltet den zweiten Teleskopabschnitt TA2. Das dritte Band 530 besteht aus einem Axialsteg 531 (dritter Teleskopabschnitt TA3) mit angrenzenden, nach außen weisenden, gleich langen Radialstegen 532 bzw. 534. Die im gestauchten Zustand überlappenden und im gestreckten Zustand nebeneinander liegenden Teleskopabschnitte TA1 , TA2 und TA3 sind somit auf die drei verschiedenen Bänder verteilt. Die gestauchte Profilgeometrie sowie die gestreckte Profilgeometrie zeigen, dass die Streckungswerte mit denen der bereits beschriebenen Profilkonfigurationen vergleichbar sind und in jedem Fall über 100% liegen.

In Figur 6 ist eine weitere Variante des Wickeischlauchs aus Figur 1 abgebildet. Im Vergleich des ersten Profils 610 mit dem ersten Profil 1 10 von Figur 1 zeigt sich, dass die Radialstege 616 bzw. 612 am linken und rechten Profilrand in der Variante aus Figur 6 bezüglich der Rotationsachse X keinen rechten Winkel aufweisen. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Winkel α des linken Radialstegs 616 im Wickelschlauch 600 zur Rotationsachse X zwischen 60° und 90°. Der diesem Steg 616 gegenüberliegende Radialsteg 622 am zweiten Profil 620 verläuft parallel, um im gestreckten Zustand eine größtmögliche

Kontaktfläche zu erzielen.

Des Weiteren beträgt der Winkel ß des rechten Radialstegs 612 zur

Rotationsachse X zwischen 60° und 90°. Der diesem Steg 612 gegenüberliegende radial obere, rechte Steg 624 am zweiten Profil 620 verläuft wiederum parallel, um im gestreckten Zustand eine größtmögliche Kontaktfläche zu erzielen.

Die gezeigte Winkelstellung der Radialstege kann sich für alle dargestellten Profile der Figuren 1 bis 5 Festigkeit steigernd auswirken. Somit ist dieses

Gestaltungselement für alle gezeigten Varianten relevant. Die Streckung des Wickeischlauchs wird dadurch nicht limitiert, wie der Vergleich der Figuren 6b und 6c zeigt. Figur 7 stellt die Geometrie aus Figur 6 in einem mehrlagigen Aufbau der

Bänder 710, 720 dar. Das erste Band 710 besteht in der gezeigten Form

beispielsweise aus drei Lagen 710a, 710b und 710c, wobei in dieser bevorzugten Ausführungsform die äußeren Lagen 710a und 710c metallisch sind. Die mittlere Lage 710b beschreibt eine thermisch isolierende Bandlage. In gleicher weise sind die äußeren Lagen 720a und 720c der zweiten Profilgeometrie 720 metallisch. Die mittlere Bandlage 720b ist in der bevorzugten Ausführungsform isolierend.

Beliebige Kombinationen aus Profilen mit und ohne isolierende Bandlagen sind technisch realisierbar.

In einer alternativen Ausführungsform gemäß Figur 7 besteht mindestens eine der äußeren Lagen (710a, 710c, 720a, 720c) ganz oder teilweise aus einem

Lotwerkstoff. Die unter Integration eines Lotwerkstoffs hergestellte

Ausführungsform des streckbaren Wickelschlauchs kann in einem anschließenden Fertigungsschritt in eine beliebig gekrümmte Form gebracht werden. Eine folgende thermische Behandlung, beispielsweise in einem Lötofen mit inerter Atmosphäre, überführt den ursprünglich streckbaren Wickelschlauch in ein starres, gekrümmtes Leitungselement.

Neben den beschriebenen einfach eingehakten Wickelschläuchen sind

Profilkonfigurationen aus Agraffprofilen mit ebenfalls signifikant erhöhter

Streckung technisch prinzipiell machbar. Dies ist in Figur 8 für einen

Wickelschlauch 800 schematisch illustriert, welcher aus einem ersten Agraff- Profil 810 und einem zweiten Agraff-Profil 820 besteht. Das erste Profil 810 unterscheidet sich vom ersten Profil 1 10 der Figur 1 im Wesentlichen dadurch, dass an die endständigen Radialstege 816 und 812 jeweils noch zur Profilmitte gerichtete Axialabschnitte 813' bzw. 81 1 ' anschließen, die parallel zu den Axialabschnitten 813 bzw. 81 1 verlaufen und sich über etwa deren halbe Länge erstrecken.

In ähnlicher Weise unterscheidet sich das zweite Profil 820 vom (alternativen) zweiten Profil 120' der Figur 1 im Wesentlichen dadurch, dass an die

endständigen Radialstege 824 und 822 jeweils noch zur Profilmitte gerichtete Axialabschnitte 821 " bzw. 821 ' anschließen, die parallel zum Axialabschnitt 821 verlaufen und sich auf dessen Außenseite bzw. Innenseite über etwa seine halbe Länge erstrecken.

Figur 9 zeigt schematisch den Einsatz eines erfindungsgemäßen

Wickelschlauches (z. B. in der Ausführungsform des Wickelschlauches 100 aus Figur 1 ) in einem Leitungselement 1 . Das Leitungselement 1 enthält ein inneres (vorzugsweise starres) Rohr 10, das mit einem engen Biegradius R, der ungefähr gleich dem Rohrdurchmesser D gebogen ist. Aufgrund seiner hohen Streckbarkeit kann der Wickelschlauch 100 sich dieser engen Biegung anpassen und so einen thermisch isolierenden Luftspalt um das Rohr 10 herum ausbilden.

Alle in den Ausführungsbeispielen gezeigten Bänder bzw. Profile 1 10, 120, 120', 210, 220, 310, 320, 410, 420, 510, 520, 530, 610, 620, 710, 720, 810, 820 können zur Verbesserung der Isolationswirkung aus mehreren metallischen und nichtmetallischen Bandlagen bestehen, die miteinander schraubengangförmig gewickelt sind. Die isolierende(n) Bandlage(n) sind in einer bevorzugten

Ausführungsform mittig im mehrlagigen Verbund angeordnet (vgl.

DE 10 2009 040 072.9).

Weitere Ausführungsformen des Wickeischlauchs sehen unterschiedliche

Anzahlen und Kombinationen der in den Figuren beschriebenen Profilgeometrien vor.

Alle Ausführungsformen des Wickeischlauchs haben gemeinsam, dass sie aus mehreren, vorzugsweise zwei unterschiedlichen Profilen bestehen, wobei eines der beiden im gestauchten Zustand teleskopartig in ein zweites eingefahren wird, so dass die gestauchte Länge im Wesentlichen durch ein einzelnes Profil, die gestreckte hingegen durch beide Profile bestimmt wird.

Weitere optionale Eigenschaften des erfindungsgemäßen Wickeischlauchs sowie der damit herstellbaren flexiblen und starren Leitungselemente werden in der folgenden Aufzählung noch einmal zusammengefasst:

Der Wickelschlauch besteht aus mindestens zwei in ihrer Geometrie unterschiedlichen Profilen, vorzugsweise aus zwei, drei, vier, fünf, oder sechs Profilen.

Die axiale Länge des Wickeischlauchs im gestauchten Zustand wird im Wesentlichen durch eines der beteiligten Profile und seine axiale Länge im gestreckten Zustand durch alle beteiligten Profile bestimmt.

Die Profile des Wickeischlauchs sind einfach eingehakt und die einzelnen Profilstege stehen axial und radial zur Schlauchachse.

Die Profile des Wickeischlauchs sind einfach eingehakt, ein Teil der einzelnen Profilstege steht axial und der verbleibende Teil der Profilstege schließt mit der Schlauchachse einen Winkel zwischen 60° und 90° ein. Die Profile des Wickelschlauchs sind einfach eingehakt, oder agraffartig, oder Kombinationen aus einfach eingehakten und agraffartigen Profilen.

Die Profile des Wickelschlauchs haben teilweise Innenschuppen, die im gestreckten Zustand eine relativ glatte Innenfläche sicherstellen.

Die Profile des Wickelschlauchs haben teilweise Außenschuppen, die im gestreckten Zustand eine relativ glatte Außenfläche sicherstellen.

Mindestens ein Profil des Wickelschlauchs besteht aus einer einzigen metallischen Bandlage.

Mindestens ein Profil des Wickelschlauchs besteht aus mehreren Bandlagen.

Die Profile des Wickelschlauchs bestehen alle entweder aus einer Bandlage oder alle aus mehreren Bandlagen.

Die Profile des Wickelschlauchs sind mehrlagig und bestehen nur aus metallischen Bandlagen, oder aus metallischen und thermisch isolierenden Bandlagen.

Der Wickelschlauch ist in einem Zusammenbau mit einem starren Rohr oder einem flexiblen Leitungselement außen oder innen angeordnet.

Der Wickelschlauch ist in einem Zusammenbau mit geraden und gebogenen, starren Leitungselementen innen oder außen angeordnet.

Ein Profil oder eine Bandlage des Wickelschlauchs besteht ganz oder teilweise aus einem Lotwerkstoff, so daß er in eine beliebige gebogene Form gebracht und durch einen anschließenden Lötvorgang in ein starres

Leitungselement überführt werden kann.