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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umgang mit schlauchförmigen, insbesondere formstabilen Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 8.
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Schlauchförmige Medien zeichnen sich durch vorgegebene Querschnittsabmessungen, teils auch in Verbindung mit einer vorgegebenen Querschnittsgeometrie, bei gleichzeitiger Flexibilität quer zu deren Längserstreckung aus. Die Längserstreckung schlauchförmiger Medien übersteigt deren Querschnittsabmessungen um ein Vielfaches. Die Flexibilität schlauchförmiger Medien quer zu deren Längserstreckung steht im deutlichen Unterschied zu einem unflexiblen Rohr oder Stab. Ein schlauchförmiges Medium kann über seinen Querschnitt hinweg unterschiedliche Materialien aufweisen. Beispiele für schlauchförmige Medien im Sinne des vorliegenden Dokuments sind insbesondere Schläuche, Kabel und Seile.
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Ein Teil des Querschnitts schlauchförmiger Medien kann dem Transport von Substanzen und/oder Energie dienen. Schlauchförmige Medien können beispielsweise dem Transport von Flüssigkeiten, Gasen - wie etwa Druckluft - oder Elektrizität dienen.
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Eine Besonderheit unter den schlauchförmigen Medien stellen so genannte formstabile Schläuche dar, die eine weitgehend unveränderliche Querschnittsgeometrie aufweisen.
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Formstabile Schläuche, aber auch andere lange schlauchförmige Medien, wie beispielsweise Kabel und Seile, werden in der Regel zu Rollen aufgeschossen aufbewahrt und vorgehalten. Dabei ist das schlauchförmige Medium um eine quer zu seiner Längserstreckung verlaufende Wickelachse zu einer Rolle aufgewickelt beziehungsweise aufgerollt. Das schlauchförmige Medium kann frei oder um einen Kern zu einer Rolle aufgerollt sein. Beispielsweise kann es auf eine Trommel aufgerollt sein.
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Zum Ausbringen eines zu einer Rolle aufgerollten schlauchförmigen Mediums wird dies abgewickelt. Die beispielsweise auch als Schlauchrolle bezeichnete Rolle wird hierzu in einer Abwickelrichtung um die Wickelachse gedreht, so dass die Rolle abrollt.
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Die Wickelachse steht hierbei quer zur Abwickelrichtung.
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Soll das schlauchförmige Medium sowohl aufgerollt, als auch abgerollt sowie auch während des Aus- oder Einbringens durch Aufrollen oder Abrollen dem Transport einer Substanz und/oder von Energie zur Verfügung stehen, so muss dies zumindest bis dato über die Wickelachse erfolgen. Soll beispielsweise gleichzeitig mit dem Aus- oder Einbringen Wasser oder Strom durch das schlauchförmige Medium fließen, so muss in einer mit der Wickelachse übereinstimmenden Drehachse ein so genanntes Drehgelenk angeordnet sein.
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Nachteilig an solcherlei Drehgelenken ist deren Verschleißanfälligkeit und Unzuverlässigkeit. Bezüglich eines Flüssigkeitstransports zeigt sich dies schon nach kurzer Zeit durch Undichtigkeit.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Nachteile beseitigt. Ebenfalls ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zum Umgang mit schlauchförmigen Medien. Das Verfahren sieht vor, ein schlauchförmiges Medium um eine Wickelachse zu einer spiralförmigen Rolle aufzurollen sowie es von der spiralförmigen Rolle abzuwickeln. Das Verfahren sieht vor, dass das schlauchförmige Medium während des Aufrollens und während des Abwickelns um einen Verdrehwinkel um seine eigene Achse verdreht wird. Der Verdrehwinkel ist hierbei während des Aufrollens entgegengerichtet zum Verdrehwinkel während des Abwickelns.
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Die eigene Achse kann auch als Längsachse bezeichnet werden. Die Längsachse verläuft dabei entlang der Längserstreckung des schlauchförmigen Mediums.
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Insbesondere sieht das Verfahren vor, dass das schlauchförmige Medium beim auch als schraubenförmig bezeichneten spiralförmigen Aufrollen mit einer durch den Verdrehwinkel bewirkten Vorspannung versehen wird, indem das schlauchförmige Medium um seine eigene Achse verdreht wird.
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Die Verdrehung erfolgt kontinuierlich proportional zur jeweils aufgerollten Länge des schlauchförmigen Mediums.
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Das Einholen und das Ausbringen des schlauchförmigen Mediums durch Aufrollen zu und Abwickeln von der Rolle erfolgt in Richtung der Wickelachse.
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Vorteilhaft wird das schlauchförmige Medium während des Aufrollens gegen eine Innenwandung eines Hohlzylinders unter eine Vorspannung gesetzt, indem ein das schlauchförmige Medium im spiralförmig aufgerollten Zustand in radialer Richtung weg von der Wickelachse gegen die Innenwandung drückender Verdrehwinkel aufgebracht wird.
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Der Verdrehwinkel kann während des Auf- und Abrollens gleichgerichtet mit der Auf- und Abrolldrehrichtung des schlauchförmigen Mediums um eine Wickelachse sein. Wird das schlauchförmige Medium beispielsweise im Uhrzeigersinn um die Wickelachse zu einer Rolle aufgerollt, so wird der Verdrehwinkel ebenfalls im Uhrzeigersinn aufgebracht. Beim Abrollen sind sowohl die Abrolldrehrichtung um die Wickelachse, als auch der Verdrehwinkel entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet.
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Würde das schlauchförmige Medium auf einen imaginären oder auf einen tatsächlichen Kern, wie etwa eine Trommel aufgewickelt oder abgerollt, so würde ein mit der Aufwickel- und Abrolldrehrichtung übereinstimmender Verdrehwinkel aufgebracht werden. Wird die Aufwickel- und Abrolldrehrichtung als Revolution um die Wickelachse und die Richtung des dabei aufgebrachten Verdrehwinkels als Rotation um die Längserstreckung des Schlauchs definiert, so sind hierbei Rotation und Revolution genau wie bei Erde und Mond gleichgerichtet. Vorteilhaft sind sie dem Betrage und dem Vorzeichen nach gleich.
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Alternativ kann der Verdrehwinkel während des Auf- und Abrollens der Auf- und Abrolldrehrichtung des schlauchförmigen Mediums um eine Wickelachse entgegengerichtet sein. Hierbei entspricht der Verdrehwinkel der Richtung einer Abwälzbewegung beim Aufrollen beziehungsweise Abwickeln an der Innenwand des zuvor erwähnten Hohlzylinders. Wird das schlauchförmige Medium beispielsweise im Uhrzeigersinn um die Wickelachse zu einer Rolle aufgerollt, so wird der Verdrehwinkel entgegen dem Uhrzeigersinn aufgebracht. Beim Abwickeln ist die Abrolldrehrichtung um die Wickelachse entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet und der Verdrehwinkel verläuft im Uhrzeigersinn.
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Hierdurch heben sich die Abrolldrehrichtung und der Verdrehrichtung sowohl beim Einholen des schlauchförmigen Mediums, als auch beim Ausbringen entlang der Wickelachse gegenseitig zumindest zum Teil auf.
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Wird die Aufwickel- und Abrolldrehrichtung wiederum als Revolution um die Wickelachse und die Richtung des dabei aufgebrachten Verdrehwinkels als Rotation um die Längserstreckung des Schlauchs definiert, so sind hierbei Rotation und Revolution dem Vorzeichen nach entgegengerichtet. Vorteilhaft sind hierbei Rotation und Revolution dem Betrage nach gleich und dem Vorzeichen nach entgegengesetzt. Ein Beispiel aus der Himmelsmechanik für entgegengesetzte Vorzeichen von Rotation und Revolution ist vom Umlauf des Plutos um die Sonne bekannt. Die Rotation des Kleinplaneten ist einer gedachten Abwälzung während dessen Umlaufs um die Sonne entgegengerichtet. Deshalb ist seine Achse definitionsgemäß um mehr als 90° zur durch seine Umlaufbahn aufgespannten Ebene geneigt.
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Bevorzugt beträgt der Verdrehwinkel 360° je Spiralengang. Als Spiralengang wird hierbei die für einen Umlauf um die Wickelachse erforderliche Länge des schlauchförmigen Mediums sowohl beim Auf- als auch beim Abrollen bezeichnet. Dies entspricht auf einen vollen Spiralengang einer vollen Umdrehung des schlauchförmigen Mediums um dessen Längsachse.
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Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese umfasst einen Hohlzylinderkörper mit einer mit der Wickelachse übereinstimmenden Zylinderachse. Ferner umfasst sie Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel des schlauchförmigen Mediums um dessen eigene Achse gebildeten Vorspannung während des Einholens und Ausbringens des schlauchförmigen Mediums entlang der Wickelachse.
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Als Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel gebildeten Vorspannung kann beispielsweise ein um die Wickelachse umlaufend an der Innenseite des Hohlzylinderkörpers abwälzendes Hohlrad mit einer zentralen Durchführungsöffnung für das schlauchförmige Medium vorgesehen sein, welches mit dem Aufrollen und Abwickeln eines Spiralengangs zugleich einen einer vollen Umdrehung des schlauchförmigen Mediums um dessen Längsachse entsprechenden Verdrehwinkel aufbringt.
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Soll die Vorspannung in entgegengesetzter Richtung aufgebaut werden, so kann als Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel gebildeten Vorspannung beispielsweise ein um die Wickelachse umlaufend an der Außenseite des Hohlzylinderkörpers abwälzendes Hohlrad mit einer zentralen Durchführungsöffnung für das schlauchförmige Medium vorgesehen sein, welches mit dem Aufrollen und Abwickeln eines Spiralengangs zugleich einen einer vollen Umdrehung des schlauchförmigen Mediums um dessen Längsachse entsprechenden Verdrehwinkel aufbringt.
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Vorteilhaft wird das schlauchförmige Medium gegen eine Innenwand des Hohlzylinderkörpers aufgerollt. Die Zylinderachse des Hohlzylinderkörpers stimmt hierbei mit der Wickelachse überein.
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Auch eine Tonne oder ein Fass können hierbei stellvertretend für den Hohlzylinderkörper zum Einsatz kommen.
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Der Hohlzylinderkörper ist vorteilhaft zumindest einseitig durch einen Boden verschlossen.
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Der Hohlzylinderkörper kann einen Anschluss zum Einbringen einer Substanz oder von Energie in das schlauchförmige Medium aufweisen. Das schlauchförmige Medium ist im Inneren des Hohlzylinderkörpers mit dem Anschluss verbunden. Wichtig ist hierbei hervorzuheben, dass diese Verbindung zwischen schlauchförmigem Medium und Anschluss frei von einem Drehgelenk ausgebildet ist. Der Anschluss erlaubt von außerhalb des Hohlzylinderkörpers eine Verbindung mit einer die Substanz oder die Energie zur Verfügung stellenden Quelle. Ebenfalls wichtig ist hervorzuheben, dass auch diese Verbindung zwischen Quelle und Anschluss frei von einem Drehgelenk ausgebildet ist.
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Es ist ersichtlich, dass durch die Erfindung auf ein Drehgelenk verzichtet werden kann.
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Erreicht wird dies indem das schlauchförmige Medium nicht wie bei einer Kabel- oder Schlauchtrommel in tangentiale Richtung senkrecht zur Wickelachse abgerollt wird, sondern in Richtung axial zur Trommelachse abgezogen wird.
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Bislang konnte dieses Verfahren nicht angewandt werden da bei diesem Verfahren beim Ausziehen/Strecken des Schlauches, der Schlauch in seiner Längsachse verdreht wird und das Bestreben hat sich wieder in seine ursprüngliche Form zurückzudrehen. Er bildet somit eine auch als Korkenzieher bezeichnete Art Schraube.
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Es ist ersichtlich, dass die Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass dieses Verdrehen während des Abziehens dadurch vermieden wird indem dem Schlauch beim Einlegen in die Schlauchtrommel eine Vorspannung vermittels eines auch als Drall bezeichneten, definierten Verdrehwinkels aufgegeben wird. Diese Vorspannung ist eben die Verdrehung die beim Abziehen des Schlauchs in axialer Richtung entsteht. In der Regel sind dies pro Länge des Schlauchumfangs 360° axiale Verdrehung.
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Indem der Schlauch in dieser Weise mit einer Vorspannung belegt wird drückt er sich auch fester gegen die innere Wandung des beispielsweise als Lagerungszylinder ausgebildeten Hohlzylinderkörpers und sorgt für bessere Fixierung während des Transports.
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Die Vorrichtung kann einzelne oder eine Kombination der zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit dem Verfahren beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso wie das Verfahren einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Vorrichtung beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen kann.
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Sowohl das Verfahren, als auch wahlweise die Vorrichtung können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
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Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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Es zeigen in schematischer Darstellung:
- 1 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Umgang mit schlauchförmigen Medien in einer teilweise im Röntgenblick dargestellten Seitenansicht.
- 2 die Vorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht,
- 3 die Vorrichtung in Seitenansicht und
- 4 die Vorrichtung in vertikaler Draufsicht.
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Eine in 1, 2 ganz oder in Teilen dargestellte Vorrichtung 10 dient der Ausführung eines Verfahrens zum Umgang mit schlauchförmigen Medien. Ein solches Verfahren sieht vor, ein schlauchförmiges Medium um eine Wickelachse 9 zu einer spiralförmigen Rolle aufzurollen sowie es von der spiralförmigen Rolle abzuwickeln.
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Das schlauchförmige Medium wird während des Aufrollens und während des Abwickelns um einen Verdrehwinkel um seine eigene Achse verdreht. Der Verdrehwinkel während des Aufrollens ist entgegengerichtet zum Verdrehwinkel während des Abwickelns.
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Ein stellvertretend für ein beliebiges schlauchförmiges Medium stehender Schlauch 1 wird beim auch als schraubenförmig bezeichneten spiralförmigen Aufrollen mit einer durch den Verdrehwinkel bewirkten Vorspannung versehen. Die Vorspannung wird aufgebracht, indem der Schlauch 1 um seine eigene Achse verdreht wird.
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Die Verdrehung des Schlauchs 1 erfolgt vorteilhaft kontinuierlich proportional zur jeweils aufgerollten Länge des Schlauchs 1.
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Das Einholen und das Ausbringen des Schlauchs 1 durch Aufrollen zu und Abwickeln von der Rolle erfolgt in Richtung des Doppelpfeils E/A in 1 in Richtung der Wickelachse 9.
Die eigene Achse des schlauchförmigen Mediums beziehungsweise des Schlauchs 1 wird auch als dessen Längsachse bezeichnet. Die Längsachse verläuft entlang der Längserstreckung des schlauchförmigen Mediums. Ist das schlauchförmige Medium aufgrund seiner Flexibilität quer zu dessen Längserstreckung gekrümmt, verläuft die Längsachse lokal tangential.
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Vorteilhaft wird der Schlauch 1 während des Aufrollens gegen eine Innenwandung eines Hohlzylinders unter eine Vorspannung gesetzt. Dies wird erreicht, indem ein Verdrehwinkel aufgebracht wird, der das schlauchförmige Medium im spiralförmig aufgerollten Zustand in radialer Richtung weg von der Wickelachse 9 gegen die Innenwandung drückt. Als Hohlzylinder dient beispielsweise ein Aufnahmezylinder 2.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass der als Hohlzylinder dienende Aufnahmezylinder 2 weder beim Aufrollen, noch beim Abwickeln um die Wickelachse 9 gedreht werden muss. Vorteilhaft führt der als Hohlzylinder dienende Aufnahmezylinder 2 keine eigene Drehung um die Wickelachse 9 aus.
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Vorteilhaft ist der Verdrehwinkel während des Auf- und Abrollens gleichgerichtet mit der Auf- und Abrolldrehrichtung des schlauchförmigen Mediums um die Wickelachse 9.
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Bevorzugt ist der Verdrehwinkel während des Auf- und Abrollens der Auf- und Abrolldrehrichtung des Schlauchs 1 um die Wickelachse 9 entgegengerichtet.
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Besonders bevorzugt beträgt der Verdrehwinkel 360° je der sowohl beim Aufals auch beim Abrollen für einen Umlauf um die Wickelachse 9 erforderlichen Länge des Schlauchs 1 entsprechendem Spiralengang.
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Der Schlauch 1 weist vorteilhaft zwei lose Enden 3 für einen Ein- und Auslass von Substanzen und/oder Energie auf. Die beiden Enden 3 sind beim Abziehen des Schlauchs 1 entlang der Wickelachse 9 bevorzugt frei von einer gegenseitigen Verdrehung. Beim Abziehen des Schlauchs 1 entlang der Wickelachse 9 von der Rolle verdrehen sich die beiden Enden 3 hiernach nicht gegeneinander.
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Das spiralförmige Aufrollen kann mehrlagig erfolgen, um die Kapazität einer als Aufnahmezylinder 2 zur Verfügung stehenden Röhre 7 zu maximieren. Hiernach kann der Schlauch 1 zu einer mehrlagigen spiralförmigen Rolle um die Wickelachse aufgerollt sowie abgewickelt werden.
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Die spiralförmige Rolle ist hiernach mehrlagig, um die Kapazität beispielsweise einer für den Umgang vorgesehenen Röhre 7 zu maximieren.
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Die in 1 und 2 ganz oder in Teilen dargestellte Vorrichtung 10 zur Durchführung eines voranstehend beschriebenen Verfahrens umfasst den Hohlzylinderkörper 2 mit einer mit der Wickelachse 9 übereinstimmenden Zylinderachse.
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Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 10 Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel des weiterhin stellvertretend für ein beliebiges schlauchförmiges Medium stehenden Schlauchs 1 um die eigene Achse gebildeten Vorspannung während des Einholens und Ausbringens des Schlauchs 1 entlang der Wickelachse 9.
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Die Richtung des Einholens und Ausbringens des Schlauchs 1 entlang der Wickelachse 9 ist in 1 durch den Doppelpfeil E/A dargestellt.
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Die Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel gebildeten Vorspannung können ein Hohlrad mit einer zentralen Durchführungsöffnung für das schlauchförmige Medium umfassen. Durch diese Durchführungsöffnung ist der Schlauch 1 entlang dessen eigener Achse beweglich hindurchgeführt. Jedoch ist der Schlauch 1 in der Durchführungsöffnung gegenüber dem Hohlrad unverdrehbar um dessen eigene Achse hindurchgeführt.
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Vorteilhaft weist das Hohlrad während des Aufrollens und während des Abwickelns eines der für einen Umlauf um die Wickelachse 9 erforderlichen Länge sowohl beim Auf- als auch beim Abrollen entsprechenden Spiralengangs des Schlauchs 1 einen einer Abwälzung des Hohlrads an einer Innenwand des beispielsweise durch den Aufnahmezylinder 2 gebildeten Hohlzylinderkörpers entsprechenden Drehsinn auf.
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Alternativ und besonders bevorzugt weist das Hohlrad während des Aufrollens und während des Abwickelns eines der für einen Umlauf um die Wickelachse erforderlichen Länge sowohl beim Auf- als auch beim Abrollen entsprechenden Spiralengangs des Schlauchs 1 jedoch einen einer Abwälzung des Hohlrads an der Außenwand des beispielsweise durch den Aufnahmezylinder 2 gebildeten Hohlzylinderkörpers entsprechenden Drehsinn auf.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung 10 führt das Hohlrad je vollem Spiralengang eine volle Umdrehung um die eigene Achse aus.
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Als wenigstens ein Teil der Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel gebildeten Vorspannung kann hiernach beispielsweise ein um die Wickelachse 9 umlaufend an der Innenseite des Aufnahmezylinders 2 abwälzendes Hohlrad mit einer zentralen Durchführungsöffnung für den Schlauch 1 vorgesehen sein. Das Hohlrad bringt mit dem Aufrollen und Abwickeln eines Spiralengangs zugleich einen einer vollen Umdrehung des Schlauchs 1 um dessen eigene Achse entsprechenden Verdrehwinkel auf.
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Soll die Vorspannung in entgegengesetzter Richtung aufgebaut werden, so kann als wenigstens ein Teil der Mittel zum Aufbringen und Abbau einer durch den Verdrehwinkel gebildeten Vorspannung beispielsweise ein um die Wickelachse 9 umlaufend an der Außenseite des Aufnahmezylinders 2 abwälzendes Hohlrad mit einer zentralen Durchführungsöffnung für das schlauchförmige Medium vorgesehen sein. Das Hohlrad bringt mit dem Aufrollen und Abwickeln eines Spiralengangs zugleich einen einer vollen Umdrehung des Schlauchs 1 um dessen eigene Achse entsprechenden Verdrehwinkel auf.
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Vorteilhaft wird der Schlauch 1 gegen eine Innenwand des Aufnahmezylinders 2 aufgerollt.
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Der beispielsweise durch den Aufnahmezylinder 2, eine einseitig geschlossene Tonne oder ein Fass mit nur einem Boden dafür jedoch ohne Deckel gebildete Hohlzylinderkörper kann zumindest einseitig durch einen Boden verschlossen sein.
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Der Aufnahmezylinder 2 kann einen Anschluss zum Einbringen einer Substanz oder von Energie in den Schlauch 1 aufweisen. Der Schlauch 1 kann im Inneren des Aufnahmezylinders 2 mit einem seiner freien Enden 3 mit dem Anschluss verbunden sein. Die Verbindung zwischen dem einen freien Ende 3 des Schlauchs 1 und dem Anschluss kann frei von einem Drehgelenk ausgebildet sein. Der Anschluss erlaubt von außerhalb des Aufnahmezylinders 2 eine Verbindung mit einer die Substanz oder die Energie zur Verfügung stellenden Quelle. Auch die Verbindung zwischen Quelle und Anschluss kann frei von einem Drehgelenk ausgebildet sein.
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Die Möglichkeit eines Verzichts auf ein Drehgelenk wird erreicht, indem der Schlauch 1 nicht wie bei einer Kabel- oder Schlauchtrommel in tangentiale Richtung senkrecht zur Trommelachse abgerollt wird, sondern in Richtung axial zur Wickelachse 9 abgezogen wird.
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Bislang konnte dieses Verfahren nicht angewandt werden da bei diesem Verfahren beim Ausziehen/Strecken des Schlauchs 1, der Schlauch 1 in seiner Längsachse verdreht wird und das Bestreben hat sich wieder in seine ursprüngliche Form zurückzudrehen. Er bildet somit eine auch als Korkenzieher bezeichnete Art Schraube.
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Es ist ersichtlich, dass die Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass dieses Verdrehen während des Abziehens dadurch vermieden wird indem dem Schlauch 1 beim Einlegen in den Aufnahmezylinder 2 eine Vorspannung vermittels eines auch als Drall bezeichneten, definierten Verdrehwinkels aufgegeben wird. Diese Vorspannung ist eben die Verdrehung, welche beim Abziehen des Schlauchs 1 in 1 durch den Doppelpfeil E/A dargestellter axialer Richtung entsteht. In der Regel sind dies 360° axiale Verdrehung pro Länge des bei einer Umwicklung der Wickelachse 9 aufgerollten beziehungsweise abgewickelten Schlauchs 1.
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Indem der Schlauch 1 in dieser Weise mit einer Vorspannung belegt wird drückt er sich auch fester gegen die innere Wandung des beispielsweise als Lagerungszylinder ausgebildeten und beispielsweise stellvertretend durch den Aufnahmezylinder 2 gebildeten Hohlzylinderkörpers und sorgt für bessere Fixierung während des Transports.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass die Erfindung ein Verfahren zum Lagerung Ausbringen schlauchförmigen Medien insbesondere von Feuerwehrschläuchen bereitstellt. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch 1 beim schraubenförmigen Einlegen in einen Aufnahmezylinder 2 mit einer Vorspannung versehen wird, indem er um seine eigene Achse verdreht wird.
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Die Verdrehung erfolgt kontinuierlich proportional zur jeweils eingelegten Schlauchlänge.
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Die Verdrehung erfolgt vorteilhaft nach der „rechte Handregel“, wonach die Verdrehung des Schlauchs 1 in der gleichen Uhrzeigerrichtung erfolgt wie das Einlegen der auch als Schlauchringe bezeichneten Spiralengänge in den Aufnahmezylinder 2 (2).
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Der Schlauch 1 weist zwei lose Enden 3 für Ein- und Auslass von Medien auf. Die losen Enden 3 verdrehen sich beim Abziehen des Schlauchs 1 nicht gegeneinander.
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Der Aufnahmezylinder 2 kann besonders vorteilhaft Rillen oder Vertiefungen 4 und Rauigkeiten aufweisen, die das versehentliche Ausbringen des Schlauchs 1 hemmen. Beispielsweise können die Vertiefungen spiralförmig umlaufend an der Innenwand des Aufnahmezylinders 2 ausgebildet sein.
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Der Aufnahmezylinder 2 kann an beiden Enden eine Art Ring 5 aufweisen, der das Auslaufen des Schlauchs 1 verhindert. Bei dem Ring 5 handelt es sich um eine auf der frei von einem geschlossenen Boden oder Deckel ausgeführten Seite des Aufnahmezylinders 2 von dessen Innenwand radial nach innen in Richtung zur mit der Wickelachse 9 übereinstimmenden Zylinderachse abstehende Wand. Diese Wand reicht jedoch nicht bis zur Zylinderachse. Innerhalb des Rings 5 verbleibt eine zentrale Einbring- und Entnahmeöffnung für den Schlauch 1. Der Schlauch 1 wird mit einem seiner freien Enden 3 voran aus dieser zentralen Einbring- und Entnahmeöffnung in Richtung der Wickelachse 9 aus dem Aufnahmezylinder 2 herausgezogen. Das verbleibende freie Ende 3 des Schlauchs 1 kann durch den Boden auf der gegenüberliegenden, geschlossenen Seite des Aufnahmezylinders 2 hindurchgeführt und mit einem weiterführenden Anschluss verbunden sein.
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Der befüllte Aufnahmezylinder 2 kann innen noch ein ausreichendes Restvolumen 6 zur Aufnahme eines Strahlrohrs und/oder einer Anschlussleitung aufweisen.
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Die schraubenförmige Aufnahme kann auch mehrlagig erfolgen um die Kapazität der Röhre 7 zu maximieren.
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Am Aufnahmezylinder 2 können außen Tragegriffe 8 oder Tragevorrichtungen angebracht sein.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass das kurz als der Schlauch bezeichnete schlauchförmige Medium vorteilhaft mindestens ein entlang seiner eigenen Achse angeordnetes, beispielsweise federelastisch dehn- und/oder tordierbares Element umfasst.
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Beispielsweise kann als ein solches Element eine Wendel und/oder Spirale beispielsweise aus Kunststoff in den Schlauch eingewebt sein.
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Wird der Schlauch verdreht, insbesondere tordiert, so wird vermittels des dehn- und/oder tordierbaren Elements verstärkt eine Vorspannung aufgebaut. Das dehn- und/oder tordierbare Element speichert die Vorspannung beim Aufwickeln effektiv und gibt diese dann später beim Abwickeln wieder ab.
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Ein natürliches Material wie Gummi, Hanf oder Kupfer tendiert im Gegensatz zu einem vorteilhaft federelastisch dehn- und/oder tordierbaren Element bereits nach kurzer Zeit dazu, die eingegebene Vorspannung in eine Verformung, wie etwa in eine bleibende, plastische Verformung umzuwandeln. Würde ein erfindungsgemäß aufgerollter Schlauch aus einem solchen Werkstoff oder mit einer Faser oder einem Strang aus einem solchen Werkstoff nach längerer Zeit aus beispielsweise einem als Hohlzylinderkörper 2 dienenden Eimer wieder herausgezogen werden, so bliebe eine korkenzieherförmige Verwindung in dem Schlauch erhalten. In jedem Fall wäre der Effekt aufgrund der zumindest teilweise im Verlauf der Zeit abgebauten und in eine bleibende Verformung übergegangenen Vorspannung nicht ganz so groß, wie bei Verwendung eines dehn- und/oder tordierbaren Elements, welches die Vorspannung effektiv und über einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten in der Lage ist.
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Das schlauchförmige Medium kann beispielsweise mit einem als dehn- und/oder tordierbares Element dienenden Material in Längs- oder Spiralform umhüllt sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein solches Material in das schlauchförmige Medium eingearbeitet sein. Das Material erlaubt die eingebrachte Verformung dauerhaft zu speichern. Dies kann vorzugsweise ein Kunststoff oder eine federnder Metalldraht sein.
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Beispielsweise kann eine Spirale in einem Mantel des schlauchförmigen Mediums eingebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann in Längsrichtung des schlauchförmigen Mediums eine Art Federdraht beispielsweise in den Schlauchmantel eingebracht sein.
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Besonders bevorzugt sind mehrere parallele Stränge eines oder verschiedener Materialien als dehn- und/oder tordierbares Element entlang der eigenen Achse und/oder um die eigene Achse des schlauchförmigen Mediums vorgesehen.
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Die Rückstellkraft kann proportional zur Torsion und zur Länge eines tordierten Strangs beziehungsweise einer oder mehrerer tordierter Fasern des Materials sein. Ein dehn- und/oder tordierbares Element kann eine solche Faser bilden oder umfassen. Ein Strang kann mehrere Fasern gleichen oder verschiedenen Materials umfassen. Ein dehn- und/oder tordierbares Element kann alternativ oder zusätzlich zu einer Faser ein oder mehrere Stränge umfassen.
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Bei einer Spirale wird viel Weg umschlungen. Verlaufen die Fasern und/oder Stränge nicht gerade, sondern beispielsweise helixförmig um die eigene Achse des Schlauchs, so sind die einzelnen Fasern und/oder Stränge aufgrund deren Umlaufs um die eigene Achse des schlauchförmigen Mediums länger, als die Länge eines mit der oder den Fasern und/oder Strängen als dehn- und/oder tordierbares Element versehenen Abschnitts eines schlauchförmigen Mediums.
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Hinsichtlich des Aufbaus der Vorspannung gilt vorzugsweise nicht die Rechte-Hand-Regel (Ampere), sondern die Linke-Hand-Regel (Daumen). Grundsätzlich ist jedoch auch die Rechte-Hand-Regel anwendbar.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Vorhalte- und Aufbewahrungsvorrichtungen für Schläuche und Kabel sowie Seile gewerblich anwendbar.
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Die Erfindung ist darüber hinaus im Bereich der Herstellung und dem Betrieb von Anlagen und Vorrichtungen der Automatisierungstechnik gewerblich anwendbar, wo mit einer Vielzahl schlauchförmiger Medien sowohl zum Betrieb solcher Anlagen, als auch zur Herstellung von Produkten mittels solcher Anlagen umgegangen wird.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlauch
- 2
- Aufnahmezylinder
- 3
- loses Ende
- 4
- Vertiefung
- 5
- Ring
- 6
- Restvolumen
- 7
- Röhre
- 8
- Tragegriff
- 9
- Wickelachse
- 10
- Vorrichtung
- E/A
- Doppelpfeil
