DE102013105678A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Wickelschläuchen - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Trennen eines Wickelschlauches (1), der ineinandergreifende Windungen (11, 12, 13, 14) eines Metallbands (2) umfasst, wobei der Wickelschlauch (1) in einem vorbestimmten axialen Bereich (10) verschweißt wird und sodann innerhalb des Bereichs (10) im Wesentlichen in einer sich radial erstreckenden Ebene (6) durchtrennt wird, wobei der Wickelschlauch (1) vor dem Verschweißen in dem vorbestimmten Bereich axial zusammengedrückt wird, so dass es in dem Bereich (10) zu einem Anliegen der Windungen (11, 12, 13, 14) aneinander kommt, und das Verschweißen entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (11–14) in dem Bereich (10) vorgenommen wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine zum Verschweißen der Windungen benötigte Schweißenergie durch den Bereich des Wickelschlauchs in diesen eingeleitet wird. Außerdem werden ein entsprechend hergestellter Wickelschlauch (1) und eine zu dessen Herstellung geeignete Vorrichtung vorgeschlagen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen bzw. Ablängen von Wickelschläuchen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruches 13. Außerdem betrifft die Erfindung einen entsprechend hergestellten Wickelschlauch.
- Als Wickelschläuche werden Metallschläuche bezeichnet, die durch Windungen aus einem Metallband gebildet werden, welche Windungen relativ lose formschlüssig miteinander verbunden sind. Typische Formen der Verbindung sind gehakte Profile (sogenannter LIH-Liner) und gefalzte Profile (Agraff-Profil, sogenannter LIS-Liner).
- Wickelschläuche mit gehaktem Profil zeichnen sich durch eine besonders hohe Flexibilität aus. Wickelschläuche mit gefalztem Profil sind insgesamt relativ steif. Aufgrund der hohen Flexibilität sind speziell Wickelschläuche mit gehaktem Profil schlecht schweißbar, da sich keine definierte Schweißgeometrie ergibt.
- Eine besonders bevorzugte Verwendungsmöglichkeit der genannten Wickelschläuche ist die Gasführung im Abgasbereich bei PKW und Nutzfahrzeugen. Weitere Verwendungsmöglichkeiten sind z. B. Schutzschläuche für Glasfasern, Telefonleitungen, Messgeräte-Leitungen oder Alarmanlagen.
- Bei Wickelschläuchen besteht ein besonderes Problem darin, dass diese sich nach dem Ablängen aufwickeln können. Sie sind dann nur noch unter erhöhtem Aufwand oder gar nicht mehr montierbar, was in der Produktion unerwünscht ist.
- Nach dem Stand der Technik werden die genannten Wickelschläuche durchgesägt, z. B. mittels einer Schmelztrennsäge, und anschließend wird das lose Ende mittels eines manuell gesetzten Schweißpunktes fixiert. Dies ist aufwändig und entsprechend teuer und daher für eine Serienproduktion weniger gut geeignet. Hierzu kommt, dass insbesondere bei einer Anwendung von Wickelschläuchen in Abgasanlagen keine Partikel erwünscht sind, wie sie beim Durchsägen eines Wickelschlauches jedoch entstehen können. Solche Partikel oder Späne können Filter oder andere nachgelagerte Bauteile, insbesondere Bauteile zur Abgasreinigung, zerstören. Darum werden vermehrt auch Lasertrennverfahren eingesetzt.
- Hierzu kommen drei axial versetzte, umfänglich um den Schlauch herumgeführte Laserstrahlen zum Einsatz. Ein erster und ein zweiter Strahl setzen jeweils eine umlaufende Naht zum Fixieren des Wickelschlauchsmaterials, wobei die beiden Nähte axial versetzt angeordnet sind.
- Anschließend wird mittels eines dritten Laserstrahls zwischen den beiden Nähten der Wickelschlauch getrennt. Hierbei hat sich als nachteilig erwiesen, dass die beiden Nähte bei Wickelschläuchen relativ undefiniert ausgebildet werden, da ein Wickelschlauch aufgrund seiner grundsätzlichen Ausgestaltung – wie oben beschrieben – nur relativ wenig Material und relativ viel dazwischen befindlichen Freiraum aufweist. Es besteht die Gefahr, dass beim Versuch des Ausbildens einer Laserschweißnaht der Wickelschlauch dort eher getrennt als fixiert wird.
- Außerdem ergeben sich bei dem genannten Verfahren relativ große Toleranzen aufgrund der inhärenten Beweglichkeit des Wickelschlauchs. Dies hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass beim eigentlichen Trennvorgang mittels des dritten Laserstrahls auch die zuvor erzeugten Nähte selbst beschädigt wurden. Es kommt dann wiederum zu einem Aufwickeln des Wickelschlauchs, so dass eine Montage zumindest erschwert wird.
- Die
deutsche Patentanmeldung 10 2012 214 044.1 offenbart ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine ebensolche Vorrichtung, wobei zum Vermeiden der genannten Nachteile der Wickelschlauch in einem Bereich axial zusammengedrückt wird, so dass dann ein Verschweißen in diesem Bereich entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen des Wickelschlauchs erfolgen kann. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Wickelschläuchen bereitzustellen, welche ebenfalls ein sauberes und zuverlässiges Trennen von Wickelschläuchen ermöglichen.
- Die Aufgabe der Erfindung wird durch Verfahren gemäß Anspruch 1, einen Wickelschlauch gemäß Anspruch 12 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Trennen eines Wickelschlauches, der ineinandergreifende Windungen eines Metallbands umfasst, wobei der Wickelschlauch in einem vorbestimmten axialen Bereich verschweißt wird und sodann innerhalb des Bereichs im Wesentlichen in einer sich radial erstreckenden Ebene durchtrennt wird, wobei der Wickelschlauch vor dem Verschweißen in dem vorbestimmten Bereich axial zusammengedrückt wird, so dass es in dem Bereich zu einem Anliegen der Windungen aneinander kommt, und das Verschweißen entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen in dem Bereich vorgenommen wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Verschweißen der Windungen benötigte Schweißenergie durch den Bereich des Wickelschlauchs in diesen eingeleitet wird.
- Indem der Wickelschlauch in dem Bereich, in welchem er getrennt werden soll, vor dem Trennen zunächst zusammengedrückt und dann entlang der Windungen verschweißt wird, entstehen beim Trennen saubere Schnittflächen, und ein Aufwickeln des Schlauchs wird sicher verhindert. Weil das Verschweißen entlang der Windungen (vorzugsweise entlang einer Fuge oder Kehle zwischen den Windungen) – und nicht etwa senkrecht zur Achse des Wickelschlauches – erfolgt, hat die Fuge oder Kehle dort eine konstant kleine Breite, was die Präzision des Ablängens erhöht.
- Die benötigte Schweißenergie wird erfindungsgemäß über den Wickelschlauch selbst in den genannten Bereich bzw. in die Schweißzone entlang der zusammengeschobenen Windungen eingeleitet, was auf unterschiedliche Weise geschehen kann.
- Vorzugsweise erfolgt das Verschweißen des Wickelschlauchs mittels eines an sich bekannten Kondensatorentladungsverschweißverfahrens. Hierzu wird wenigstens ein Kondensator mit elektrischer Energie aufgeladen und über geeignete Elektroden mit dem Wickelschlauch in dem genannten Bereich in elektrisch leitenden Kontakt gebracht. Der Kondensator entlädt sich so schlagartig über den Wickelschlauch, und es kommt zur Ausbildung einer Schweißnaht in den Kontaktbereich zwischen den Windungen. Da diese in dem genannten Bereich vorzugsweise „auf Block” zusammengeschoben wurden, resultiert eine (mehrfach) umlaufende, spiralförmige Schweißnaht, vergleichbar der Offenbarung aus der
DE 10 2012 2014 004.1 - Die Erfindung ist jedoch nicht auf das vorstehend erwähnte Kondensatorentladungsschweißverfahren beschränkt. So sieht eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Verschweißen mittels eines Reibschweißverfahrens vorgenommen wird, vorzugsweise mittels eines durch Ultraschall induzierten Reibschweißverfahrens.
- Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass die Verschweißung – in Abgrenzung zur Offenbarung in der
deutschen Patentanmeldung 10 2012 2014 004.1 - Vorteilhafterweise ist die vorbestimmte Anzahl der zu verschweißenden Windungen größer oder gleich 2, bevorzugt ist die vorbestimmte Anzahl genau gleich 2.
- Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Breite des genannten Bereichs, in welchem Bereich der Wickelschlauch zusammengedrückt und entlang der Windungen verschweißt wird, größer ist als eine Breite der Verschweißzone. Dies lässt sich beispielsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung der genannten (ringförmigen) Elektroden erreichen – oder alternativ dadurch, dass zusätzlich zu den genannten Elektroden bzw. den Ultraschallschwingern zum Erzeugen des Ultraschalls weitere Einrichtungen zum Einsatz kommen, welche ausschließlich dazu bestimmt sind, (kraftschlüssig) mit dem Wickelschlauch zusammenzuwirken, um diese vor dem Verschweißen in dem genannten Bereich zusammenzudrücken. Das Einleiten der Schweißenergie (elektrische Energie, Ultraschall oder dergleichen) erfolgt dann anschließend in dem bereits zusammengedrückten Bereich mittels einer entsprechenden zusätzlichen Einrichtung.
- Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Trennen des Wickelschlauchs nach dem Verschweißen unter Verwendung eines Laserstrahls durchgeführt wird. Alternativ kann jedoch in allen Fällen auch eine mechanische Trennvorrichtung anstelle eines Laserstrahls eingesetzt werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Der Wickelschlauch kann beim Trennen relativ zu dem Laserstrahl oder der mechanischen Trennvorrichtung bewegt werden. Alternativ kann jedoch auch der Laserstrahl oder die mechanische Trennvorrichtung relativ zum Wickelschlauch bewegt werden.
- Vorteilhaft ist es, wenn der Laserstrahl und/oder der Wickelschlauch automatisch, insbesondere unter Verwendung einer Kamera oder einer anderen optischen Einrichtung, relativ zueinander positioniert werden.
- Der Wickelschlauch kann an zwei Rändern des Bereichs eingespannt werden, um ihn zusammenzudrücken. Vorteilhafterweise erfolgt das Einspannen des Wickelschlauchs mittels derselben Vorrichtung, die auch zum Einleiten der benötigten Schweißenergie verwendet wird, insbesondere – wie bereits erwähnt – mittels der für ein Kondensatorentladungsschweißverfahren vorgesehenen (ringförmigen) Elektroden.
- Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Trennen eines Wickelschlauches, der ineinandergreifende Windungen eines Metallbands umfasst, aufweisend: erste Mittel, insbesondere Elektroden für ein Kondensatorentladungsverschweißverfahren, die ausgestaltet sind zum Verschweißen des Wickelschlauches in einem vorbestimmten axialen Bereich entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen, und zweite Mittel, die ausgestaltet sind zum Trennen des Wickelschlauches innerhalb des vorbestimmten Bereichs in einer im Wesentlichen radialen Ebene, wobei weiterhin dritte Mittel vorgesehen sind, die ausgestaltet sind zum axialen Zusammendrücken des Wickelschlauches in dem vorbestimmten Bereich, so dass es dort zu einem Anliegen der einzelnen Windungen aneinander kommt.
- Im Zuge einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die ersten Mittel und die dritten Mittel durch ein gemeinsames Konstruktionselement realisiert sind, insbesondere die weiter oben bereits angesprochenen Elektroden für das Kondensatorentladungsschweißen. Diese Elektroden können radial an den Wickelschlauch angelegt und dann in axialer Richtung des Wickelschlauchs aufeinander zu bewegt werden, um den Wickelschlauch in dem vorbestimmten Bereich axial zusammenzudrücken, bevor anschließend eine für das Kondensatorentladungsschweißen benötigte Spannung an die Elektroden angelegt wird.
- Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist entsprechend vorgesehen, dass die ersten und dritten Mittel als Elektroden für ein Kondensatorentladungsschweißen ausgebildet sind, vorzugsweise als gemäß einer Breite des Bereichs beabstandete Ringelektroden, die jeweils öffenbar und schließbar und relativ zueinander beweglich sind, um den Wickelschlauch aufzunehmen, axial zusammenzudrücken und dann zu verschweißen.
- Weiter vorteilhafterweise können noch weitere Mittel vorgesehen sein zum Einspannen des Wickelschlauches an zwei Enden, um ihn in dem genannten Bereich zusammenzudrücken. Diese weiteren Mittel können konstruktiv von den Mitteln zum Einleiten der eigentlichen Schweißenergie getrennt sein. Wenn also beispielsweise ein Verfahren zum Kondensatorentladungsschweißen (auch Kondensator-Impulsschweißen genannt) zum Einsatz kommt, kann mittels der genannten weiteren Mitteln zunächst der Wickelschlauch in einem Bereich axial zusammengedrückt werden. Anschließend werden in dem genannten zusammengedrückten Bereich die aufgeladenen Kondensatormittel elektrisch leitend mit dem Wickelschlauch verbunden bzw. die entsprechenden Elektroden an den Wickelschlauch angelegt. Analog kann bei dem erwähnten Reibschweißverfahren vorgegangen werden, wobei wiederum zunächst der Wickelschlauch über die genannten weiteren Mittel axial zusammengedrückt wird und dann in den zusammengedrückten Bereich eine Beaufschlagung des Wickelschlauchs mit Ultraschallenergie über entsprechend ausgebildete separate Ultraschallschwinger erfolgt.
- Die Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, dass am Endprodukt in einfacher, automatisierbarer Weise eine rechtwinklige endständige Schnittfläche im Sinne eines qualitativ hochwertigen Schnitts erzielt wird, ohne dass die Gefahr eines Aufwickelns des Schlauchs besteht. Aufgrund der möglichen Automatisierung lassen sich durch Einsatz der vorliegenden Erfindung hohe Stückzahlen mit entsprechend geringen Taktzeiten und Kosten realisieren.
- Grundsätzlich eignen sich zum Trennen lasergestützte Trennverfahren und auch mechanische Verfahren (z. B. Sägen). Trennen mittels Laserstrahlen hat den Vorzug, dass hierbei keine Partikelrückstände entstehen und die Schnittfläche über ihre gesamte Länge sauber ist.
- Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich grundsätzlich bei allen Arten von Wickelschläuchen anwenden, insbesondere bei Wickelschläuchen mit einem gehakten Profil (LIH-Liner) oder bei Wickelschläuchen mit einem gefalzten Profil (Agraff-Profil; sogenannte LIS-Liner).
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; hierbei zeigt:
-
1 einen ersten Schritt bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
2 eine zweiten Schritt bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. -
1 und2 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel eines Wickelschlauches1 , dessen Mantelfläche3 durch ein spiralförmig gewundenes Metallband2 gebildet ist. Als eine Windung wird im Folgenden ein einmaliger vollständiger Umlauf des Metallbandes2 um die (Längs-)Achse4 des Wickelschlauches1 bezeichnet. In der1 sind eine Anzahl von Windungen11 ,12 ,13 ,14 explizit bezeichnet. Dabei beginnt die erste Windung11 (gedanklich) an der Stelle7 und endet an der Stelle8 . Die zweite Windung12 beginnt an der Stelle8 und endet an der Stelle9 usw. Das Metallband2 bzw. die Windungen definieren eine in ihrer Breite veränderbare Fuge5 (vorliegend auch als Kehle bezeichnet), die ebenfalls spiralförmig auf bzw. in der Mantelfläche3 verläuft und in den Figuren durch parallele Linien an den Windungsrändern symbolisiert ist. Die Verbindung des Metallbandes2 an seinen Rändern ist durch relativ lockeres Verhaken der benachbarten Windungen miteinander realisiert. Weil die Verbindung relativ lose ist, ist die Fuge5 über die Mantelfläche2 in ihrer Breite variabel, wie erwähnt. - Zum Trennen des Wickelschlauches
1 auf eine gewünschte Länge wird erfindungsgemäß der Wickelschlauch1 beiderseits der axialen Stelle6 (vgl.2 ), an welcher die Trennung erfolgen soll, eingespannt. Sodann wird der axiale Bereich10 zwischen den Stellen, an denen der Wickelschlauch1 eingespannt ist, durch Beaufschlagen mit einer axial wirkenden Kraft F „auf Block” axial zusammengedrückt, so dass es in diesem Bereich10 zu einem definierten Anliegen der einzelnen Windungen11 ,12 ,13 ,14 aneinander kommt, wodurch die spiralförmig umlaufende Fuge5 in ihrer Breite konstant minimal wird und anschließend gut verschweißt werden kann. - Im Rahmen der gezeigten Ausgestaltung der Erfindung wird zum Verschweißen folgendermaßen vorgegangen. Gemäß der Darstellung in
1 umfasst die zum Verschweißen des Wickelschlauchs1 eingesetzte Vorrichtung zwei Elektrodenpaare20 ,20' bzw.21 ,21' , wobei die zusammenwirkenden Elektroden eines Paares jeweils etwa halbringförmig ausgebildet sind, was in der nur schematischen Darstellung in den1 und2 nicht zu erkennen ist. Die Elektroden20 ,20' bzw.21 ,21' werden paarweise in radialer Richtung bezogen auf den Wickelschlauch1 zusammengefahren, bis sie mit dessen Mantelfläche3 in Anlage treten. Das ist in1 mittels der Pfeile P symbolisiert. - Anschließend werden die Elektroden
20 ,20' bzw.21 ,21' paarweise relativ zueinander axial verschoben, was durch entsprechende Pfeile P' in2 symbolisiert ist. Wenn die Elektroden20 ,20' bzw.21 ,21' kraftschlüssig an den Wickelschlauch1 anliegen, wird auf diese Weise der Wickelschlauch1 in den erwähnten Bereich10 axial zusammengedrückt, worauf bereits hingewiesen wurde. - Anschließend werden die Elektroden
20 ,20' ;21 ,21' über einen Schalter22 mit einem bei Bezugszeichen C symbolisch dargestellten, mit elektrischer Energie aufgeladenen Kondensator verbunden, um den an sich bekannten Schweißvorgang (Kondensatorentladungsschweißen oder Kondensator-Impulsschweißen) durchzuführen. Dabei ergänzen sich die halbringförmigen Elektroden20 ,20' bzw.21 ,21' zu einer über den Umfang des Wickelschlauchs1 durchgängigen Elektrode, so dass in dem Bereich10 zwischen den Elektroden20 ,20' ;21 ,21' im Bereich der spiralförmig umlaufenden Fuge5 die Verschweißung der Windungen des Wickelschlauchs1 erfolgt. - Über wie viele Windungen des Wickelschlauchs
1 die Verschweißung tatsächlich erfolgt, hängt von dem axialen Abstand der Elektroden20 ,20' ;21 ,21' ab. In2 ist die resultierende umlaufende Schweißnaht durch eine dicke, durchgezogene Linie5' symbolisiert. - Es liegt abweichend von der Darstellung gemäß
1 und2 im Rahmen der Erfindung, zum axialen Zusammendrücken des Wickelschlauchs1 und zum anschließenden Einleiten der Schweißenergie konstruktiv getrennte Einrichtungen vorzusehen – d. h. Einrichtungen zum Einspannen und Zusammendrücken des Wickelschlauchs einerseits und separate Einrichtungen zum Einleiten der Schweißenergie (insbesondere Elektroden) andererseits. - Die Erfindung ist jedoch weiterhin keinesfalls auf die Anwendung eines Kondensatorentladungsschweißens bzw. Kondensator-Impulsschweißens beschränkt. Beispielsweise kann nach Zusammendrücken des Wickelschlauchs
1 in dem Bereich10 analog2 in dem genannten Bereich auch eine Beaufschlagung mit Ultraschallenergie erfolgen, um eine Reibverschweißung durchzuführen. Vorzugsweise kommen in diesem Zusammenhang die bereits erwähnten getrennten Einrichtungen zum Zusammendrücken des Wickelschlauchs einerseits und separate Einrichtungen zum Beaufschlagen des Wickelschlauchs in dem zusammengedrückten Bereich10 mit Ultraschallenergie zum Einsatz, was in den Figuren nicht explizit dargestellt ist. - Es hat sich als besonders vorteilhaft und ausreichend erwiesen, die Fuge
5 entlang zweier Windungen11 ,12 zu verschweißen und den Wickelschlauch1 in der Mitte6 der beiden Windungen11 ,12 (bezogen auf die axiale Richtung) zu trennen. Dann entsteht ein hinreichend langer Bereich10 mit genau definierter und gleichmäßiger Fuge5 , und es wird eine saubere anschließende Trennung ohne abstehende Enden ermöglicht. Beiderseits der Trennlinie verbleiben sicher fixierte Schlauchenden, die sich nicht aufwickeln. - Aufgrund des erfolgten Zusammendrückens des Wickelschlauchs
1 steht in der Fuge5 im Bereich10 relativ viel Material für die Verschweißung zur Verfügung. Dies betrifft insbesondere gehakte Profile; das gefalzte Profil (Agraffprofil) lässt sich geometrisch bedingt nicht vollständig zusammenschieben. Der genannte Effekt kommt jedoch auch hier vorteilhaft zum Tragen. - Schließlich wird der Wickelschlauch
1 an der vorbestimmten Stelle in der durch die Mitte6 verlaufende radiale Ebene (also senkrecht zur Mantelfläche3 und auch senkrecht zur Achse4 des Wickelschlauches1 ) durchtrennt. Die Durchtrennung erfolgt vorteilhafterweise mittels Laser, alternativ mittels einer mechanischen Trennvorrichtung. - Gemäß
1 und2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trennen eines Wickelschlauches nach dem hier beschriebenen Verfahren ist wie folgt ausgestaltet: Es sind Mittel zum Verschweißen des Wickelschlauches in einem vorbestimmten axialen Bereich entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen vorhanden. Diese Mittel umfassen insbesondere die Elektroden20 ,20' bzw.21 ,21' , den Kondensator C, den Schalter22 bzw. selektive Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden des Kondensators C mit den Elektroden sowie entsprechende elektrische Auflademittel für den Kondensator C und weiterhin Bewegungsmittel für die Elektroden20 ,20' ;21 ,21' . Diese weiteren Mittel sind in den1 und2 nicht explizit dargestellt. - Ferner sind Mittel zum Trennen des Wickelschlauches innerhalb des vorbestimmten Bereichs in einer radialen Ebene vorhanden. Diese Mittel umfassen beispielsweise eine Laservorrichtung (nicht gezeigt). Zum axialen Zusammendrücken des Wickelschlauch in dem genannten Bereich sind Einspannmittel vorgesehen, die an dem Wickelschlauch angreifen und diesen auf Block zusammendrücken, derart dass es zum Anliegen der einzelnen Windungen aneinander in dem Bereich kommt. Vorliegend fallen diese Einspannmittel mit Teilen der Verschweißmittel, d. h. mit den Elektroden
20 ,20' bzw.21 ,21' zusammen. Die Erfindung ist jedoch – wie bereits mehrfach erwähnt – nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wickelschlauch
- 2
- Metallband
- 3
- Mantelfläche
- 4
- Achse des Wickelschlauches
- 5
- Fuge, Kehle
- 5'
- Schweißnaht
- 6
- Mitte des Bereichs, Trennstelle, radiale Ebene
- 7
- Stelle (Windungsanfang/-ende)
- 8
- Stelle (Windungsanfang/-ende)
- 9
- Stelle (Windungsanfang/-ende)
- 10
- axialer Bereich des Wickelschlauches
- 11
- Windung
- 12
- Windung
- 13
- Windung
- 14
- Windung
- 20
- Elektrode
- 20'
- Elektrode
- 21
- Elektrode
- 21'
- Elektrode
- 22
- Schalter
- C
- Kondensator
- F
- Kraft
- P
- Bewegungsrichtung
- P'
- Bewegungsrichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
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- DE 1020122014004 [0016, 0018]
Claims (16)
- Verfahren zum Trennen eines Wickelschlauches (
1 ), der ineinandergreifende Windungen (11 ,12 ,13 ,14 ) eines Metallbands (2 ) umfasst, wobei der Wickelschlauch (1 ) in einem vorbestimmten axialen Bereich (10 ) verschweißt wird und sodann innerhalb des Bereichs (10 ) im Wesentlichen in einer sich radial erstreckenden Ebene (6 ) durchtrennt wird, wobei der Wickelschlauch (1 ) vor dem Verschweißen in dem vorbestimmten Bereich axial zusammengedrückt wird, so dass es in dem Bereich (10 ) zu einem Anliegen der Windungen (11 ,12 ,13 ,14 ) aneinander kommt, und das Verschweißen entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (11 ,12 ,13 ,14 ) in dem Bereich (10 ) vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Verschweißen der Windungen (11 –14 ) benötigte Schweißenergie durch den Bereich (10 ) des Wickelschlauchs (1 ) in diesen eingeleitet wird. - Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen des Wickelschlauchs (
1 ) mittels eines Kondensatorentladungsschweißverfahrens vorgenommen wird. - Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschweißen verwendete, vorzugsweise ringförmige Elektroden (
20 ,20' ;21 ,21' ) zusätzlich zum Zusammendrücken des Wickelschlauchs (1 ) verwendet werden, vorzugsweise auch noch nach dem Schmelzen des Metallbandes (2 ). - Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen mittels eines Reibschweißverfahrens vorgenommen wird, vorzugsweise Ultraschall induziert.
- Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Anzahl von Windungen (
11 –14 ) größer oder gleich 2, bevorzugt etwa gleich 2 ist. - Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite des Bereichs (
10 ) größer ist als eine Breite der Verschweißzone. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen unter Verwendung eines Laserstrahls oder mittels einer mechanischen Trennvorrichtung durchgeführt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelschlauch (
1 ) relativ zu dem Laserstrahl bewegt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl relativ zum Wickelschlauch (
1 ) bewegt wird. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl und/oder der Wickelschlauch (
1 ) automatisch, insbesondere unter Verwendung einer optischen Einrichtung, vorzugsweise Kamera, relativ zueinander positioniert werden. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelschlauch an zwei Rändern des Bereichs (
10 ) eingespannt wird, um ihn zusammenzudrücken. - Wickelschlauch (
1 ), hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11. - Vorrichtung zum Trennen eines Wickelschlauches (
1 ), der ineinandergreifende Windungen (11 ,12 ,13 ,14 ) eines Metallbands (2 ) umfasst, aufweisend: erste Mittel, insbesondere Elektroden (20 ,20' ;21 ,21' ) zum Kondensatorentladungsschweißen, ausgestaltet zum Verschweißen des Wickelschlauches (1 ) in einem vorbestimmten axialen Bereich (10 ) entlang einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (11 –14 ), und zweite Mittel, insbesondere einen Laser oder eine mechanische Trennvorrichtung, ausgestaltet zum Trennen des Wickelschlauches (1 ) innerhalb des Bereichs (10 ) in einer im Wesentlichen radialen Ebene (6 ), gekennzeichnet durch dritte Mittel, die ausgestaltet sind zum axialen Zusammendrücken des Wickelschlauches (1 ) in dem Bereich (10 ), sodass es in dem Bereich (10 ) zu einem Anliegen der Windungen (11 –14 ) aneinander kommt. - Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel und die dritten Mittel durch ein gemeinsames Konstruktionselement (
20 ,20' ;21 ,21' ) realisiert sind. - Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und dritten Mittel als Elektroden (
20 ,20' ;21 ,21' ) für ein Kondensatorentladungsschweißen ausgebildet sind, vorzugsweise als gemäß einer Breite des Bereichs (10 ) beabstandete Ringelektroden, die jeweils öffenbar und schließbar und relativ zueinander beweglich sind, um den Wickelschlauch aufzunehmen, axial zusammenzudrücken und zu verschweißen. - Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zum Beaufschlagen des Wickelschlauchs (
1 ) mit Ultraschall in dem vorbestimmten Bereich (10 ) ausgebildet sind, um die Windungen (11 –14 ) mittels Reibschweißen miteinander zu verbinden.
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