DE102004049766B3

DE102004049766B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines flexiblen, im Inneren glatten Wellrohres, sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Wellrohr

Info

Publication number: DE102004049766B3
Application number: DE102004049766A
Authority: DE
Inventors: Horst Hahn; Hans-Georg Anton
Original assignee: Fritz Hahn & Co KG GmbH; Hahn Fritz Co KG GmbH
Current assignee: Fritz Hahn & Co KG GmbH; Hahn Fritz Co KG GmbH
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-10-13
Also published as: ATE386597T1; EP1647340A1; EP1647340B1; PT1647340E; ES2298903T3; DE502005002895D1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen, im Inneren glatten Wellrohres sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Wellrohr. DOLLAR A Derartige Wellrohre werden durch gleichzeitiges schraubenlinienförmiges Wickeln eines dünnen äußeren gewellten Bandes und eines dünnen inneren glatten Bandes vorzugsweise von Metallbändern hergestellt, wobei mindestens eine Welle der unter Spannung zulaufenden Bänder in mindestens eine Welle des vorausgehend erzeugten Rohrwickels eingelegt und mindestens eine der ineinander gelegten Wellen durch Zusammenpressen omega-förmig verformt wird. DOLLAR A Bei einem bekannten derartigen Rohr ist nur der eine Rand des inneren glatten Bandes in den Rohrwickel eingelegt. Beim Biegen des Wellrohres spreizt sich der andere Rand des inneren glatten Bandes ab, was zur Erhöhung des Strömungswiderstandes führt. Außerdem ist ein Reinigen dieses Wellrohres nicht möglich. DOLLAR A Es wird daher vorgeschlagen, auch den anderen Rand des inneren glatten Bandes in eine zu verpressende Welle einzulegen und das innere glatte Band mit einer in Bandlängsrichtung verlaufenden Sollknickrille zu versehen, die im Rohrwickel in der Mitte zwischen zwei Wellenscheiteln des gewellten Bandes verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines flexiblen, im Inneren glatten wellrohres, sowie eines nach dem Verfahren hergestellten Wellrohres, durch gleichzeitiges schraubenlinienförmiges Wickeln eines dünnen äußeren gewellten Bandes, vorzugsweise eines Metallbandes, und eines dünnen inneren glatten Bandes, vorzugsweise eines Metallbandes, bei dem mindestens eine Welle des unter Spannung zulaufenden äußeren gewellten Bandes unter Zwischenlage des einen Randes des unter Spannung zulaufenden inneren glatten Bandes in mindestens eine welle des vorausgehend erzeugten Rohrwickels eingelegt und mindestens eine der ineinander gelegten Wellen durch Zusammenpressen omega-förmig verformt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus dem Deutschen Patent DE 42 01 859 C2 der Anmelderin bekannt. Bei diesem Verfahren endet das innere glatte Band vor der nächsten zu verformenden Welle. Wird dieses so hergestellte Wellrohr gebogen, so biegt sich der nicht verformte Rand des inneren glatten Bandes vom Rohrinneren ab und kehrt oftmals beim Zurückbiegen des Wellrohres nicht mehr in seine ursprüngliche Stellung zurück. Weiterhin kann Kondensat hinter das innere glatte Band gelangen, somit in den Hohlraum zwischen innerem glatten und äußerem gewellten Band, und sich dort im Lauf der Zeit auf konzentrieren, sodass es in Einzelfällen zur Korrosion kommen kann. Außerdem kann dieses Wellrohr nicht gereinigt werden.

Aus der US-Patentschrift 34 87 537 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines innen glatten, außen. gewellten starren festen Rohres bekannt, das vorwiegend zur Verwendung als Abwasserkanalrohr bestimmt ist. Dazu werden gleichzeitig ein gewelltes und ein glattes Band schraubenlinienförmig über einen Dorn gewickelt, wobei das glatte und das gewellte Band aufeinanderliegen und an ihren beiden Rändern jeweils mit der nachfolgenden Windung fest verfalzt werden.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auf einfache und kostengünstige Weise die Herstellung eines flexiblen, innen glatten Wellrohres möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass als inneres glattes Band ein Band verwendet wird, dass etwa die gleiche Breite wie das äußere gewellte Band hat sowie mindestens eine in Bandlängsrichtung verlaufende Sollknickrille hat, die im Rohrwickel in der Mitte zwischen zwei Wellenscheiteln des äußeren gewellten Bandes verläuft, und dass das innere glatte Band mit seinem anderen Rand in die nachfolgend durch Zusammenpressen zu verformende Welle des Rohrwickels eingelegt wird.

Vorteilhaft wird als inneres glattes Band ein Band verwendet, dessen Ränder im Bereich der durch Zusammenpressen zu verformende Wellen vorgeformte Wellen haben.

Vorzugsweise werden die Wellenflanken der omega-förmig verformten Wellen abwechselnd im Abstand punktförmig mit den Wellenscheiteln der verformten Wellen zusammengepresst.

Vorteilhaft werden die Wellen derart zusammengepresst, dass der Wellenscheitel der verformten Wellen flächenbündig an der Innenseite des Wellrohres liegt.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat ein an den Breitseiten des äußeren gewellten Bandes angreifendes Antriebsrollenpaar zur Zufuhr des gewellten Bandes unter Spannung, eine dem Antriebsrollenpaar des äußeren gewellten Bandes nachfolgende Rollenbandführung, ein an den Breitseiten des inneren glatten Bandes angreifendes Antriebsrollenpaar zur Zufuhr des inneren glatten Bandes unter Spannung, eine dem Antriebsrollenpaar des inneren glatten Bandes nachfolgende Rollenbandführung, sowie eine Wickeleinrichtung mit kreisförmig am Außenumfang eines Rohrwickels des zu wickelnden Rohres angeordneten, freidrehbaren Stützrollen, zwei an der Einlaufstelle der Bänder in die Wickeleinrichtung angeordnete, jeweils an den Breitseiten der Bänder angreifende, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Rohrwickel bewirkende antreibbare Verbindungsrollen und eine zwischen den Bandführungen und den Verbindungsrollen angeordnete Biegerolle.

Vorteilhaft ist die Zufuhrspannung der Bänder durch die Antriebsrollenpaare einstellbar. Vorzugsweise haben die Antriebsrollenpaare eine etwas kleinere Umfangsgeschwindigkeit als die Verbindungsrollen. Vorzugsweise ist zur Regelung der Zufuhrspannung der Bänder der Abstand der beiden Rollen jedes Antriebsrollenpaares über einen Exzenter einstellbar.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind den Antriebsrollenpaaren Rollenbandführungen vorgeordnet.

Ein nach dem Verfahren hergestelltes flexibles Wellrohr aus einem schraubenlinienförmig gewickelten äußeren gewellten Band und einem inneren glatten Band, bei dem die an den Rändern der Bänder ineinander liegenden Wellen durch Zusammenpressen omega-förmig verformt sind, hat eine in Bandlängsrichtung des inneren glatten Bandes verlaufende Sollknickrille, die im Rohrwickel in der Mitte zwischen zwei Wellenscheiteln des äußeren gewellten Bandes verläuft.

Vorteilhaft sind die Wellenflanken der omega-förmig verformten Wellen abwechselnd im Abstand punktförmig mit den Wellenscheiteln der verformten Wellen zusammengepresst.

Vorzugsweise liegt der Wellenscheitel der omega-förmig verformten Wellen flächenbündig an der Innenseite des Wellrohres an.

Vorzugsweise beträgt die Tiefe der Sollknickrille des inneren glatten Bandes maximal ein Drittel der Amplitude der Wellen des äußeren gewellten Bandes.

Vorzugsweise sind die Werkstoffe und/oder die Dicke des inneren und des äußeren Bandes verschieden. Vorzugsweise besteht das innere Band aus Edelstahl.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen gewellten Bandes in Ansicht,
2 ein äußeres gewelltes Band im Querschnitt,
3, 4 und 5 innere glatte Bänder im Querschnitt,
6 übereinanderliegende Bänder ohne Verformung der ineinanderliegenden Wellen im Querschnitt,
7 die Bänder nach 6 im verformten Zustand in auseinandergezogener Darstellung,
8 die verformten Bänder im Querschnitt und
9 eine omega-förmig verformte Welle im Querschnitt in vergrößerter Darstellung.
Nach 1 wird einer Vorrichtung 1 zum Herstellen eines flexiblen Wellrohres ein äußeres gewelltes Band 2 zugeführt, das von einer Vorratsrolle 3 abgezogen wird. Oberhalb des gewellten Bandes 2 wird der Vorrichtung 1 ein inneres glattes Band 4 zugeführt, das von einer Vorratsrolle 5 abgezogen wird.
Die Vorrichtung 1 hat eine Wickeleinrichtung 6 aus kreisförmig am Außenumfang des zu wickelnden Wellrohres 7 angeordneten freidrehbaren Stützrollen 8, zwei an der Einlaufstelle der Bänder 2 und 4 in die Wickeleinrichtung angeordnete, an den beiden Breitseiten der Bänder angreifende, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Rohrwickel bewirkende, antreibbare Verbindungsrollen 9 und 10 und eine vor den Verbindungsrollen 9 und 10 angeordnete Biegerolle 14.
Weiterhin hat die Vorrichtung 1 ein Antriebsrollenpaar 11 für dass innere glatte Band und ein Antriebsrollenpaar 12 für das äußere gewellte Band 2. Zwischen den Antriebsrollenpaaren 11 und 12 und der Biegerolle 14 sind jeweils Rollenbandführungen 13 für das äußere gewellte Band 2 und das innere gewellte Band 4 vorgesehen. weiterhin sind derartige Rollenbandführungen 22 in Laufrichtung der Bänder 2, 4 vor den Antriebsrollenpaaren 11 und 12 angeordnet.
Zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres 7 werden das äußere, gleichmäßig wellenförmige Band 2 von dem Antriebsrollenpaar 12 und das innere glatte Band 4 von dem Antriebsrollenpaar 11 der Wickeleinrichtung 6 zugeführt, in den vorausgehend erzeugten Rohrwickel eingelegt und in bekannter Weise die ineinanderliegenden Wellen durch Zusammenpressen der Wellenflanken mit den Wellenscheiteln omega-förmig verformt.
Die Antriebsrollenpaare 11 und 12, die die Bänder 2, 4 von den Vorratsrollen 3 und 5 abziehen, haben eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit als die Verbindungsrollen 9 und 10, sodass die Bänder 2 und 4 unter Spannung zugeführt werden. Durch einen nicht dargestellten Exzenter kann der Abstand der einzelnen Rollen der Antriebsrollenpaare 11 und 12 verändert werden, sodass in einfacher Weise die Zufuhrspannung einstellbar ist.
Die 2 zeigt das äußere gewellte Band 2 im Querschnitt, die 3 bis 5 das innere glatte Band 4 in unterschiedlichen Ausführungsformen im Querschnitt. Nach den 3 bis 5 hat das innere glatte Band 4 an seinen Rändern bereits vorverformte Wellen 15, die den Wellen des äußeren gewellten Bandes 2 entsprechen. Dadurch wird das Einlegen der Ränder des inneren glatten Bandes 4 in die Wellen des äußeren gewellten Bandes 2 erleichtert. Außerdem ist so das innere glatte Band 4 in den Rollenbandführungen 13 und 22 exakt geführt.
Wie die 3 bis 5 zeigen, hat das innere glatte Band 4 in Bandlängsrichtung verlaufende Sollknickrillen 16, die im gewickelten Rohr (8 und 9) in der Mitte zwischen zwei Scheiteln des äußeren gewellten Bandes 2 liegen. Nach 5 und nach 8 hat das innere glatte Band 4 drei Sollknickrillen 16, nach 4 fünf Sollknickrillen 16 und nach 3 eine der Anzahl der Wellen des äußeren gewellten Bandes 2 entsprechende Anzahl von Sollknickrillen 16.
Die Tiefe der Sollknickrillen 16 beträgt maximal ein Drittel der Wellenamplitude des gewellten Bandes 2.
Diese Sollknickrillen 16 gewährleisten, dass das aus dem im inneren annähernd glatten Band 4 und dem äußeren gewellten Band 2 gewickelte Wellenrohr 7 flexibel ist.
Beim Biegen eines gewickelten Wellrohres 7 knicken entsprechend der Biegung die Sollknickrillen 16 des inneren Bandes 4 in die Täler des äußeren gewellten Bandes 2 ein. Weiterhin kann durch die Sollknickrillen 16 das fertig gewickelte Wellrohr 7 zum Transport zusammengestaucht werden, sodass die Länge des gewickelten Rohres entsprechend verkürzt ist. Je größer die Anzahl der Sollknickrillen 16 des inneren glatten Bandes 4 ist, um so größer ist die Biegbarkeit des flexiblen Wellrohres 7 und der Betrag des Zusammenstauchens.
6 zeigt die im Bereich der zu verformenden Wellen des Bandwickels ineinanderzulegenden Bänder 2, 4 in auseinandergezogener Darstellung. Der mit 17 bezeichnete Pfeil zeigt auf die vorausgehend verformte Welle des Rohrwickels, der mit 18 bezeichnete Pfeil zeigt die zu verformende Welle des Rohrwickels und der mit 19 bezeichnete Pfeil zeigt die nachfolgend zu verformende Welle.
Wie insbesondere die 9 zeigt, sind die Wellenflanken 20 omega-förmig auf den Wellenscheitel 21 zusammengepresst, wobei der Wellenscheitel 21 flächenbündig an der Innenseite des Wellrohres liegt. Damit ist ein Eindringen von Kondensat in die omega-förmige Verbindung verhindert. Durch die abwechselnde punktförmige Verpressung der Wellenflanken 20 mit den Scheiteln 21 wird die omega-förmige Verbindung zusätzlich gesichert.
Das innere glatte Band 4 kann vorteilhaft aus einem sehr dünnen korrosionsbeständigen Werkstoff bestehen, während das äußere gewellte Band 2 aus einem weniger korrisionsfesten dickeren Werkstoff besteht, sodass das äußere gewellte Band 2 das Wellrohr 7 stabilisiert. Auf diese Weise können die Werkstoffkosten verringert werden.
Durch das innere glatte Band 4 hat das Wellrohr einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand als ein herkömmliches Wellrohr. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Wellrohr sehr leicht zu reinigen.
Wird ein fertig gewickeltes Wellrohr in Rohrlängsrichtung gestaucht und anschließend wieder in Rohrlängsrichtung auseinandergezogen, so ergibt sich ein längeres Rohr, das im Inneren glatter als das ursprünglich ungestauchte Rohr ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines flexiblen, im Inneren glatten Wellrohres durch gleichzeitiges schraubenlinienförmiges Wickeln eines dünneren äußeren gewellten Bandes, vorzugsweise eines Metallbandes, und eines dünnen inneren glatten Bandes, vorzugsweise eines Metallbandes, bei dem mindestens eine Welle des unter Spannung zulaufenden äußeren gewellten Bandes unter Zwischenlage des einen Randes des unter Spannung zulaufenden inneren glatten Bandes in mindestens eine Welle des vorausgehend erzeugten Rohrwickels eingelegt und mindestens eine der ineinandergelegten Wellen durch Zusammenpressen omega-förmig verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als inneres glattes Band (4) ein Band verwendet wird, das etwa die gleiche Breite wie das äußere gewellte Band (2) hat sowie mindestens eine in Bandlängsrichtung verlaufende Sollknickrille (16) hat, die im Rohrwickel in der Mitte zwischen zwei Wellenscheiteln des äußeren gewellten Bandes verläuft, und dass das innere glatte Band mit seinem anderen Rand in die nachfolgend durch Zusammenpressen zu verformende Welle des RQhrwickels eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als inneres glattes Band (4) ein Band verwendet wird, dessen Ränder im Bereich der durch Zusammenpressen zu verformenden Wellen vorgeformte Wellen (15) haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenflanken (20) der omega-förmig verformten Wellen abwechselnd im Abstand punktförmig mit den Wellenscheiteln (21) der verformten Wellen zusammengepresst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen derart zusammengepresst werden, dass der Wellenscheitel (21) der verformten Wellen flächenbündig an der Innenseite des Wellrohres (7) liegt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem an den Breitseiten des äußeren gewellten Bandes (2) angreifenden Antriebsrollenpaar (12) zur Zufuhr des gewellten Bandes unter Spannung, einer dem Antriebsrollenpaar des äußeren gewellten Bandes nachfolgenden Rollenbandführung (13), mit einem an den Breitseiten des inneren glatten Bandes (4) angreifenden Antriebsrollenpaar (11) zur Zufuhr des inneren glatten Bandes (4) unter Spannung, mit einer dem Antriebsrollenpaar (11) des inneren glatten Bandes nachfolgenden Rollenbandführung (13), sowie einer Wickeleinrichtung (6) mit kreisförmig am Außenumfang eines Bandwickels des zu wickelnden Rohres angeordneten, freidrehbaren Stützrollen (8), zwei an der Einlaufstelle der Bänder in die Wickeleinrichtung angeordneten, jeweils an den Breitseiten der Bänder angreifenden, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Bandwickel bewirkenden, antreibbaren Verbindungsrollen (9) und (10) und einer zwischen den Rollenbandführungen (13) und den Verbindungsrollen (9) und (10) angeordneten Biegerolle (14).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrspannung der Bänder (2, 4) durch die Antriebsrollenpaare (11, 12) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrollenpaare (11, 12) eine etwas kleinere Umfanggeschwindigkeit als die Verbindungsrollen (9, 10) haben.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Zufuhrspannung der Bänder (2, 4) der Abstand der beiden Rollen jedes Antriebsrollenpaares (11, 12) über einen Exzenter einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Antriebsrollenpaaren (11, 12) Rollenbandführungen (22) vorgeordnet sind.
Nach den Verfahrensansprüchen 1 bis 4 hergestelltes flexibles Wellrohr aus einem schraubenlinienförmig gewickelten äußeren gewellten Band (2) und einem inneren glatten Band (4), bei dem die an den Rändern der Bänder ineinander liegenden Wellen durch Zusammenpressen omega-förmig verformt sind und bei dem das innere glatte Band mindestens eine in Bandlängsrichtung verlaufende Sollknickrille (16) hat, die im Bandwickel in der Mitte zwischen zwei Wellenscheiteln des äußeren gewellten Bandes liegt.
Wellrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenflanken (20) der omega-verformten Wellen abwechselnd im Abstand punktförmig mit den Wellenscheiteln (21) der verformten Wellen zusammengepresst sind.
Wellrohr nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenscheitel (21) der omega-förmig verformten Wellen flächenbündig an der Innenseite des Wellrohres (7) liegt.
Wellrohr nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch, gekennzeichnet, dass die Tiefe der Sollknickrillen (16) des inneren glatten Bandes (4) maximal ein Drittel der Amplitude der Wellen des äußeren gewellten Bandes (2) beträgt.
Wellrohr nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffe und/oder Dicke des inneren und des äußeren Bandes (2, 4) verschieden sind.
Wellrohr nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Band (4) aus Edelstahl besteht.