專利名稱：用于薄壁流體管道的抗折彎裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于薄壁流體通道的抗折彎裝置。
涉及抗折彎裝置的最接近現(xiàn)有技術(shù)如發(fā)明WO 01/14792(D1)所述。對比文件D1公開了一種管道或通道的自調(diào)整分段開口。腹板從兩側(cè)在垂直于流動方向內(nèi)不對稱凹進管道內(nèi)。制出內(nèi)部可形成旋渦的腔室。旋渦影響管道的液動或氣動特性。例如，穿過管道的物質(zhì)通流可被控制。依靠構(gòu)造可設(shè)置最小和/或最大物質(zhì)流。
然而，D1中公開的發(fā)明不能保證具有最小流量，如果管道或軟管被彎曲且出現(xiàn)褶皺。在這種情況下，內(nèi)壁上的腹板甚至增大了使管道變得閉塞的趨勢。
本發(fā)明意圖防止薄壁流體通道以小的半徑折彎或緊縮且通流受到阻礙甚至被中斷。
本發(fā)明的解決方案在獨立權(quán)利要求的特征部分中與其在其余權(quán)利要求中的重要特征和其它有利的特性相關(guān)地給出。
附

圖1顯示了第一實施例的橫截面；附圖2a、b等軸顯示了伸長和彎曲狀態(tài)下的第一實施例；附圖3a、b顯示了具有不同彎曲度的管道的縱截面；附圖4顯示了具有插入的抗折彎裝置的嚴重彎曲管道的橫截面；附圖5顯示了折彎點的前視圖；附圖6-8第一實施例的具有不同橫截面的各種包跡；附圖9a、b顯示了第二實施例的橫截面和頂視圖；附圖10、11顯示了第二實施例頂視圖的兩種變形；附圖12顯示了第三實施例的橫截面；附圖13a、b顯示了根據(jù)第一實施例的軟管的橫截面；附圖14a、b顯示了根據(jù)第三實施例的芯線的橫截面；附圖15a、b顯示了根據(jù)第三實施例一種變形的芯線的橫截面。
附圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的抗折彎裝置1的橫截面。它以這種方式形成在中心面M的兩側(cè)分別存在多個肋2。在每兩個肋2之間形成槽3。
附圖2a中的抗折彎裝置1的等軸視圖顯示了其伸長的、直的并因此不起作用的形式。肋2沿抗折彎裝置1的整個長度方向彼此平行地延伸?？煽闯霾?位于肋2之間。
抗折彎裝置1的彎曲的、起作用的形式在附圖2b中示出。其中肋2和槽3也彼此平行延伸。為了保持橫截面的變形最小，抗折彎裝置1由彈性體制成，例如合成橡膠，具有30-80的肖氏硬度。
當抗折彎裝置1折彎時，一側(cè)總是伸長而相對側(cè)總是壓縮。合成橡膠能夠允許這種變形而不會折彎并基本不改變其橫截面；這意味著抗折彎裝置1被折彎時繼續(xù)保有肋2和槽3。
附圖3a、b顯示了薄壁管道6在不同折彎半徑下的縱截面。在折彎區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一個伸長部位7，在其相對位置有著折彎點8。在如圖3b所示的嚴重折彎的管道6中，折彎點8被壓縮到與伸長部位7相接觸的一點，從而阻塞管道6。
在附圖4中，抗折彎裝置1插入到嚴重折彎的管道6中。折彎點8從而可以不再接觸伸長部位7且管道6保持流動暢通。為了防止抗折彎裝置1的前后部出現(xiàn)折彎，最好選擇抗折彎裝置的長度大約等于伸長部位7的長度。
附圖5顯示了附圖3a中沿AA線的截面。大致圓形的管道6的橫截面在折彎點8處大致呈透鏡形。這種形狀是由管道彎曲的壓力和拉力相互作用下形成的。伸長部位7由管道折彎的外徑處的拉力產(chǎn)生并被拉向中線M，同時折彎點8由內(nèi)徑處的壓力產(chǎn)生并被壓向中線M。垂直于中線M的直徑因此降低而沿中線M方向的直徑因此增大。
在遠離折彎點8的兩個方向上，管道6持續(xù)恢復(fù)到其原始橫截面，例如圓形橫截面。因此本發(fā)明構(gòu)思包括使抗折彎裝置1的包跡4穩(wěn)定變化從而使該裝置適應(yīng)于管道6的橫截面，例如從透鏡形到圓形。
附圖6、7和8顯示了帶有相應(yīng)包跡4的抗折彎裝置1的不同橫截面。附圖6和7中透鏡形或菱形的包跡4考慮了附圖5中描述的折彎點8處的橫截面。其他包跡4、如附圖8中示出的旋轉(zhuǎn)對稱的三角形結(jié)構(gòu)當然也被認為適合本發(fā)明?？偟膩碚f，包跡4可被建成多邊形和/或弧形段通過連接鄰接的肋2出現(xiàn)。因此肋2的形狀和結(jié)構(gòu)可自由選擇。本發(fā)明構(gòu)思的實質(zhì)是當抗折彎裝置1折彎時，槽3保持開口和可流通。
附圖9a顯示了抗折彎裝置1的第二實施例的橫截面。肋2和槽3較厚且肋2不高，相應(yīng)地槽3不太深。
頂視圖9b顯示出，這種實施例形式允許肋2是斷續(xù)的，且因此具有橫向連接9。橫向連接9在兩個方面非常有用。一方面肋2在嚴重折彎時可較少受到壓力和張力，另一方面它們支持流體有規(guī)律地流過，方法是它們將槽3彼此連接且流體可環(huán)繞阻塞部在折彎區(qū)域內(nèi)的單個的槽中流動。
附圖10是附圖9b的變形?？拐蹚澭b置中，橫向連接10以這種方式設(shè)置，使兩個通流方向大致展示出同樣的流動條件。
附圖11顯示了另一種變形。抗折彎裝置1中非邊緣位置的肋2退化成球突11。代替槽3和橫向連接10的是中間空腔12，流體圍繞球突11在其中流動。作為另一變形，可以通過諸如絲網(wǎng)印刷的方式將球突11設(shè)在管壁9內(nèi)側(cè)。肋當然也可以以同樣的技術(shù)制出。
第三個實施例的橫截面在附圖12中示出。兩個中間肋構(gòu)型成可容納至少一個塑料管13。塑料管13的壁厚尺寸以這樣的方式確定管道6折彎時產(chǎn)生的最大壓力和張力基本不影響塑料管的橫截面。在更大壓力情況下加強塑料管13也可被采用。采用這種措施，流體的最小通流橫截面可得到保證。第三實施例特別適合于傳遞壓力，如通過具有彎曲部分的流體柱傳遞。在這種情況下，大量流體不必穿過該至少一個塑料管13的橫截面。該功能存在于以下根據(jù)流體柱不中斷且其產(chǎn)生的重力壓力基本與柱體的高度成比例。
附圖13和14顯示了根據(jù)本發(fā)明的抗折彎裝置如何在諸如被插入機織材料的軟管14或芯線15的薄壁管道6中起作用，管道由氣密或防水紡織材料制成。
附圖13a顯示了管道6或軟管14內(nèi)在折彎點8的抗折彎裝置。橫截面基本為透鏡形，流體可經(jīng)由槽3流過。在折彎點8，管壁9基本形成包跡4而并不伸入槽3中。以同樣的方式，包跡4的面積基本構(gòu)成帶有插入式抗折彎裝置1的折彎薄壁管道6可在折彎點8確定的最小橫截面積。
顯示在附圖13b中的橫截面定位于折彎點8的前后部。橫截面基本為圓形，并以離折彎點8增大的距離對應(yīng)于管道6或軟管14的原始橫截面。具有透鏡形橫截面的抗折彎裝置1因此稍有變形。例如，氣動飛機座椅(CH 1428/92)可應(yīng)用這種抗折彎裝置。
附圖14a，b顯示了由機織材料16制成的芯線15的橫截面。具有單個塑料管13的第三實施例作為抗折彎裝置示出。正如已述的，在折彎點8，橫截面基本為透鏡形且管壁9形成包跡(附圖14a)。塑料管13在抗折彎裝置1中央再次保證最小通流橫截面。
附圖14b也同樣顯示了折彎點8前后部的橫截面。此橫截面基本為圓形，如附圖13b中所示的那樣。然而，由于芯線15埋入機織材料16中且似乎將機織材料的直徑D縮短到D′，應(yīng)力σ[N/m]被引入機織材料，要求一定壓力以達到圓形的橫截面。此壓力可由芯線15內(nèi)的過剩壓力P產(chǎn)生。過剩壓力P由施加于芯線的壓力或只是通過液柱的重力壓力得到。在這種方式下，抗折彎裝置可用于太空服(EP0 983190)，從而防止髖部、膝部、肘部關(guān)節(jié)區(qū)域內(nèi)充滿流體的芯線的折彎，并保證流體柱的高度基本適應(yīng)于飛行員頸部到踝部之間高度的不同。
附圖15a、b基本顯示了與附圖14a、b相同的構(gòu)造?？拐蹚澭b置1的尺寸確定為使得它不因橫截面的變化發(fā)生變形。因此，橫截面的寬度大約相應(yīng)于直徑D′。這種構(gòu)造當然也可用于管道6或軟管14。
權(quán)利要求
1.用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，所述抗折彎裝置在其長度方向上具有多個肋(2)，其中在每兩個相鄰肋(2)之間的間隔形成一個槽(3)；抗折彎裝置(1)的橫截面填充管道的橫截面，使得管壁(9)至少在一個折彎點(8)處貼靠在肋(2)上但不會伸入槽(3)中；抗折彎裝置(1)折彎時，槽(3)保持開口并可通過流體；流體可流經(jīng)抗折彎裝置(1)的槽(3)循環(huán)，并在必要時傳遞壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，在其長度方向上肋(2)是間斷的，從而槽(3)通過橫向連接(10)彼此連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，間斷的肋(2)構(gòu)型為球突(11)且?guī)в袡M向連接(10)的槽(3)形成一個中間空腔(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，它以至少一個塑料管(13)可插入其中的方式成形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，該至少一個塑料管(13)被加強。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，包跡(4)基本對應(yīng)于折彎點上的管道(6)的橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，包跡(4)為透鏡形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，包跡(4)在沿抗折彎裝置(1)的整個長度上基本對應(yīng)于管道(6)的橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，包跡(4)在抗折彎裝置的中央是透鏡形的且在兩個方向上均持續(xù)變化得更圓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，其橫截面和包跡(4)具有旋轉(zhuǎn)對稱的多邊形結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，薄壁管道(6)為一個軟管(14)且抗折彎裝置(1)為可變形的且可以適應(yīng)軟管橫截面的變形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，薄壁管道(6)為一個插入機織材料(16)內(nèi)的芯線(15)，抗折彎裝置(1)為可變形的且可以適應(yīng)由壓力P引起的芯線(15)橫截面的變形。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，其由一種彈性材料構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，其由一種彈性體構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，彈性材料具有30-80的肖氏硬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，彈性材料具有40-60的肖氏硬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，肋(2)設(shè)在一個管壁9內(nèi)側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于薄壁流體管道(6)的抗折彎裝置(1)，其特征在于，球突(11)設(shè)在一個管壁9內(nèi)側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種的抗折彎裝置(1)，其由一種彈性材料制成并包括多個在其長度方向上延伸的肋(2)，其中每兩個肋(2)之間的間隔形成一個槽(3)?？拐蹚澭b置(1)插入到薄壁管道內(nèi)?？拐蹚澭b置(1)防止管道折彎從而防止當所述管道折彎時管道在折彎部封閉。流體可在管道中循環(huán)并流經(jīng)抗折彎裝置(1)的槽(3)的折彎部?？拐蹚澭b置橫截面的包跡也基本為透鏡形，因為有著圓形橫截面的管道在折彎部也是透鏡形。
文檔編號F16L35/00GK1745268SQ200380109293
公開日2006年3月8日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者A·賴因哈德, W·埃格利, D·施米丁 申請人:生命維持系統(tǒng)有限公司