DE202010016934U1 - Support spiral with structured support surface and hose arrangement with support spiral - Google Patents
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Abstract
Rohrförmige Stützwendel (1) zur radialen Abstützung von elastisch aufgeweitetem Schlauchmaterial (16), mit wenigstens einem zu mehreren Windungen aufgewundenen Profilstrangkörper (2), der mit einer radial nach außen weisenden Stützfläche (3) für das Schlauchmaterial (16) ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (3) eine strukturierte Oberfläche aufweist.Tubular support helix (1) for the radial support of elastically expanded hose material (16), with at least one extruded profile body (2) which is wound into several turns and which is formed with a radially outwardly facing support surface (3) for the hose material (16), characterized in that that the support surface (3) has a structured surface.
Description
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Stützwendel zur radialen Abstützung von elastisch aufgeweitetem Schlauchmaterial, mit wenigstens einem zu mehreren Windungen aufgewundenen Profilstrangkörper, der mit einer radial nach außen weisenden Stützfläche für das Schlauchmaterial ausgeformt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Schlauchanordnung mit einem radial elastisch nach außen geweiteten Schlauchmaterial, mit einer das Schlauchmaterial stützenden und in diesem angeordneten Stützwendel.The invention relates to a tubular support coil for the radial support of elastically expanded tubing, with at least one profiled strand body wound up into a plurality of turns, which is formed with a radially outwardly facing support surface for the tubing. Furthermore, the invention relates to a hose assembly with a radially elastically expanded outward hose material, with a supporting the hose material and arranged in this support coil.
Rohrförmige Stützwendel sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden eingesetzt, um Schlauchmaterial, wie beispielsweise Isolierschläuche und Muffenkörper, vor der Montage in einem aufgeweiteten Zustand zu halten. Die Isolierschläuche können beispielsweise zum elektrischen Isolieren bzw. zum Abdichten von elektrischen Bauteilen der Energietechnik, wie beispielsweise Kabelverbindungen oder Kabelsteckverbindungen, eingesetzt werden.Tubular support coils are known in the art and are used to hold tubing, such as insulating tubing and sleeve body, in an expanded state prior to assembly. The insulating hoses can be used for example for electrical insulation or for sealing electrical components of power engineering, such as cable connections or cable connectors.
Da an diese Bauteile hohe elektrische Spannungen von beispielsweise über 100 kV angelegt sein können, sind die Isolierschläuche dickwandig ausgebildet und aus elastischen und elektrisch gut isolierenden Materialien, wie beispielsweise Silikon, hergestellt. Der Muffenkörper kann hingegen auch aus elektrisch leitfähigen Materialien, wie etwa Elastomeren, bestehen.Since high electrical voltages of, for example, over 100 kV can be applied to these components, the insulating tubes are thick-walled and made of elastic and electrically well insulating materials, such as silicone. The sleeve body, however, may also consist of electrically conductive materials, such as elastomers.
Im montierten Zustand soll sich der Isolierschlauch oder der Muffenkörper der Außenkontur des zu isolierenden Bauteils anpassen und es, ähnlich wie ein Schrumpfschlauch, möglichst lückenlos umschließen. Daher wird der Isolierschlauch oder der Muffenkörper vor dem Montieren in seinem Durchmesser um etwa das zwei- bis vierfache elastisch aufgeweitet. So lassen sich die elektrischen Bauteile leicht in den Isolierschlauch oder den Muffenkörper einführen.In the assembled state, the insulating tube or the sleeve body is to adapt to the outer contour of the component to be insulated and, similar to a heat-shrinkable tube, to enclose it as completely as possible. Therefore, the insulating tube or the sleeve body is elastically expanded in diameter by about two to four times before mounting. Thus, the electrical components can be easily inserted into the insulating tube or the sleeve body.
Insbesondere aufgrund der dickwandigen Ausbildung der Isolierschläuche oder der Muffenkörper wirken auf die die Isolierschläuche bzw. die Muffenkörper in ihrem aufgeweitetem Zustand haltende Stützwendel große Druckkräfte. Diese Druckkräfte wirken auf die radial nach außen weisende Stützfläche der Stützwendel, an welcher der Isolierschlauch bzw. der Muffenkörper anliegt.In particular, due to the thick-walled design of the insulating hoses or the sleeve body acting on the insulating hoses and the sleeve body in its expanded state supporting helical large pressure forces. These pressure forces act on the radially outwardly facing support surface of the helical support, against which the insulating tube or the sleeve body rests.
In der Praxis kann es vorkommen, dass das Material des aufgeweiteten Isolierschlauchs bzw. des aufgeweiteten Muffenkörpers an der Stützfläche anhaftet. Beim Entfernen der Stützwendel aus dem Isolierschlauch bzw. dem Muffenkörper können das Material und die Stützfläche so stark aneinander haften, dass Teile des Materials aus dem Isolierschlauch bzw. dem Muffenkörper herausgerissen werden. Insbesondere eine längere thermische Behandlung des Isolierschlauchs oder des Muffenkörpers in ihrem aufgeweiteten und an der Stützfläche anliegenden Zustand, kann zu einem Anhaften des Materials an der Stützfläche führen. Sind die Anhaftungskräfte zwischen dem Material und der Stützwendel größer als Kohäsionskräfte innerhalb des Materials, so können der Isolierschlauch und der Muffenkörper beim Entfernen der Stützwendel in ihrem Inneren beschädigt werden. Dadurch kann die vorgesehene Wirkung der Isolierschläuche bzw. der Muffenkörper stark beeinträchtigt werden, ohne dass dies von Außen sichtbar ist. Ein Auftreten von Fehlfunktionen der elektrischen Bauteile wird hierdurch wahrscheinlich, da der beschädigte Isolierschlauch womöglich seine Isolierfunktion im Bereich der Beschädigung nicht mehr sicher gewährleisten kann. Aus dem Muffenkörper herausgerissenes Material kann zu Kurzschlüssen führen.In practice, it may happen that the material of the expanded insulating tube or the expanded sleeve body adheres to the support surface. When removing the support spiral from the insulating tube or the sleeve body, the material and the support surface can adhere to one another so strongly that parts of the material are torn out of the insulating tube or the sleeve body. In particular, a longer thermal treatment of the insulating tube or the sleeve body in its expanded state and applied to the support surface, can lead to adhesion of the material to the support surface. If the adhesion forces between the material and the helical support are greater than cohesive forces within the material, then the insulating tube and the sleeve body may be damaged when the helical support is removed from inside. As a result, the intended effect of the insulating hoses or the sleeve body can be greatly impaired, without this being visible from the outside. An occurrence of malfunction of the electrical components is thereby likely, since the damaged insulating tube may not be able to ensure its insulating function in the area of damage any longer. Torn out of the sleeve body material can lead to short circuits.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stützwendel bzw. eine verbesserte Schlauchanordnung bereitzustellen, wobei Schlauchmaterial, beispielsweise von Isolierschläuchen oder Muffenkörpern, beim Entfernen der Stützwendel nicht beschädigt wird.Therefore, it is the object of the present invention to provide an improved helical or hose assembly, wherein tubing, for example of insulating hoses or sleeve bodies, is not damaged when removing the helical support.
Für die eingangs genannte Stützwendel wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stützfläche eine strukturierte Oberfläche aufweist.For the support spiral mentioned at the outset, the object is achieved in that the support surface has a structured surface.
Für die eingangs genannte Schlauchanordnung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stützwendel erfindungsgemäß ausgebildet ist.For the aforementioned hose assembly, the object is achieved in that the support coil is formed according to the invention.
Die erfindungsgemäße Lösung ist konstruktiv besonders einfach und hat den Vorteil, dass das Schlauchmaterial nicht mehr an der Stützfläche anhaftet. Die durch Bearbeitung erzeugte strukturierte Oberfläche verhindert, dass das Schlauchmaterial vollflächig an der Stützfläche anliegt. Im Vergleich zu einer unbearbeiteten, glatten Stützfläche ist die Kontaktfläche zwischen dem Schlauchmaterial und der Stützwendel verringert. Durch diesen Antihafteffekt wird ein großflächiges Anhaften verhindert.The solution according to the invention is structurally particularly simple and has the advantage that the hose material no longer adheres to the support surface. The structured surface created by machining prevents the tubing from fully contacting the support surface. Compared to an unprocessed, smooth support surface, the contact area between the tubing and the support coil is reduced. This non-stick effect prevents large-area adhesion.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.The solution according to the invention can be further improved by various configurations, each advantageous in itself, which can be combined in any desired manner. These refinements and the advantages associated with them will be discussed below.
Die Stützfläche kann Strukturen aufweisen, die ein- oder mehrdimensional ausgeführt sind. In diesem Sinne eindimensionale Strukturen können punktuelle Strukturelemente, z. B. eine Vertiefung oder Erhöhung, aufweisen. Beispielsweise kann eine gestrahlte Oberfläche aus einer Vielzahl von eindimensionalen Strukturelementen gebildet sein. Zweidimensionale Strukturen können in diesem Sinne strich- oder linienförmige Strukturelemente aufweisen, die zumindest abschnittsweise gerade oder gekrümmt verlaufend ausgebildet sein können und deren Krümmung sich in ihrem Verlauf auch mehrfach ändern kann. Dreidimensionale Strukturelemente können beispielsweise durch senken-, mulden-, halbkugel-, kanal-, kragen-, kammförmige oder sonstige sich in drei Dimensionen erstreckende Formen gebildet sein. Die Stützfläche kann nur eine oder eine Mischung aus wenigstens zwei oder beschriebenen ein-, zwei- oder dreidimensionalen Strukturen aufweisen.The support surface may have structures that are executed in one or more dimensions. In this sense, one-dimensional structures can be punctual structural elements, eg. B. a depression or increase, have. For example, can a blasted surface may be formed from a plurality of one-dimensional structural elements. Two-dimensional structures can in this sense have line-shaped or line-shaped structural elements, which can be designed to extend straight or curved at least in sections, and whose curvature can also change several times in their course. Three-dimensional structural elements may be formed, for example, by lower, trough, hemispherical, channel, collar, comb or other shapes extending in three dimensions. The support surface may have only one or a mixture of at least two or described one-, two- or three-dimensional structures.
So kann die strukturierte Oberfläche Vertiefungen aufweisen, in denen ein Fluid aufnehmbar ist. Durch das Fluid kann die Wahrscheinlichkeit eines Anhaftens des Schlauchmaterials an der Stützwendel weiter verringert werden. Beispielsweise kann das Fluid ein Schmiermittel sein, mit dem die Stützfläche benetzt und das größtenteils in den Vertiefungen angeordnet bzw. durch diese Vertiefungen gehalten ist. Kapillarkräfte zwischen der strukturierten Oberfläche und insbesondere den Vertiefungen und dem Fluid können dieses gegen ein ungewolltes Fließen sichern. Dabei können diese Vertiefungen eine Breite bzw. Länge von bis zu 1 mm, vorzugsweise von weniger als 0,5 mm, und eine Tiefe von ähnlichen Dimensionen, vorzugsweise von weniger als 0,3 mm, aufweisen.Thus, the structured surface may have recesses in which a fluid can be accommodated. The fluid can further reduce the likelihood of adhering the tubing to the support coil. For example, the fluid may be a lubricant with which the support surface wets and which is for the most part disposed in the recesses or held by these recesses. Capillary forces between the structured surface and in particular the recesses and the fluid can secure this against unwanted flow. These recesses may have a width or length of up to 1 mm, preferably less than 0.5 mm, and a depth of similar dimensions, preferably less than 0.3 mm.
Um das Fluid an einem Abfließen aus der Struktur zumindest teilweise zu hindern, kann die Struktur und insbesondere deren Vertiefungen durch einen sie umgebenden Rand umschlossen sein. Der Rand kann von Kanten bzw. Rändern der Stützfläche, an denen diese in andere Flächen der Stützwendel übergeht, beabstandet angeordnet sein. Das Fluid ist also zumindest durch den Rand der Vertiefung am Abfließen gehindert. Im montierten Zustand des Schlauchmaterials auf der Stützwendel können die Vertiefungen insbesondere an ihrem Rand durch das Schlauchmaterial abgedichtet oder verschlossen sein. Das Fluid ist dann sicher in der Vertiefung eingeschlossen und im Wesentlichen gegen ein Verdrängen gesichert.In order to at least partially prevent the fluid from flowing out of the structure, the structure and in particular its depressions may be enclosed by a surrounding edge. The edge may be spaced from edges of the support surface where it transitions to other surfaces of the support coil. The fluid is thus prevented at least by the edge of the depression at the outflow. In the assembled state of the tubing on the support coil, the wells can be sealed or closed in particular at its edge by the tubing. The fluid is then securely trapped in the recess and secured substantially against displacement.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Struktur der Stützfläche von der Struktur anderer Flächen des Profilstrangkörpers abweichen. Insbesondere kann der Profilstrangkörper Verbindungsflächen aufweisen, die zur Befestigung benachbarter Windungen aneinander verwendet werden. Eine Strukturierung auch der Verbindungsflächen kann die Befestigung der benachbarten Windungen aneinander und somit die Stützwirkung der Stützwendel negativ beeinträchtigen. Beispielsweise können benachbarte Windungen bzw. deren Verbindungsflächen unverlierbar, beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben, oder formschlüssig, miteinander verbunden sein.In a further advantageous embodiment, the structure of the support surface may deviate from the structure of other surfaces of the extruded profile body. In particular, the extruded body may have connecting surfaces which are used to secure adjacent turns to each other. A structuring of the connecting surfaces can adversely affect the attachment of the adjacent turns to each other and thus the supporting action of the support coil. For example, adjacent turns or their connecting surfaces can be captively connected to one another, for example by welding or gluing, or in a form-fitting manner.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform kann eine Stützfläche umfassen, die eine höhere Rauheit als die anderen Flächen des Profilstrangkörpers aufweist. Eine aufgeraute Stützfläche kann eine deutlich höhere Oberfläche aufweisen als eine glatte Stützfläche, wobei die am Schlauchmaterial anliegende Kontaktfläche der aufgerauten Stützfläche verhältnismäßig gering ausfällt.A further advantageous embodiment may comprise a support surface which has a higher roughness than the other surfaces of the extruded body. A roughened support surface may have a significantly higher surface area than a smooth support surface, whereby the contact surface of the roughened support surface bearing against the hose material will be relatively small.
Die Struktur der Stützfläche kann ferner Zwischenräume aufweisen, die durch Erhebungen der Struktur in der radialen Richtung überragt sind. Solche Zwischenräume können beispielsweise die bereits genannten Vertiefungen sein, die auch als taschenförmige Kavitäten bezeichnet werden können.The structure of the support surface may further include gaps that are surmounted by elevations of the structure in the radial direction. Such gaps may be, for example, the already mentioned depressions, which may also be referred to as pocket-shaped cavities.
Die strukturierte Oberfläche kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform mehrere Vertiefungen oder Erhöhungen aufweisen, deren Ausdehnung in einer parallel zur Stützfläche verlaufenden Richtung größer ist als in einer anderen Richtung. Solche länglichen und womöglich kanalförmigen Strukturierungen können einerseits auf das Ablösen der Stützfläche vom Schlauchmaterial beim Entfernen der Stützwendel hin optimiert werden und andererseits für eine optimale Verteilung des Fluids sorgen.In a further advantageous embodiment, the structured surface can have a plurality of recesses or elevations, whose extent in a direction parallel to the support surface is greater than in another direction. Such elongated and possibly channel-shaped structuring can be optimized on the one hand to the detachment of the support surface from the tubing when removing the helical support and on the other hand ensure optimum distribution of the fluid.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die strukturierte Oberfläche mehrere kuhlenförmige Vertiefungen oder hügelförmige Erhöhungen aufweisen. Kuhlenförmige Vertiefungen weisen im Vergleich zu länglichen, womöglich kanalförmigen Vertiefungen ein größeres Aufnahmevolumen für das Fluid auf. Die hügelförmigen Erhöhungen können entgegen der radialen Richtung wirkenden Kräfte besser widerstehen als längliche Erhöhungen.In a further advantageous embodiment, the structured surface may have a plurality of cooling recesses or hill-shaped elevations. Kuhlenförmige recesses have compared to elongated, possibly channel-shaped recesses on a larger volume of fluid intake. The hill-shaped elevations are better able to resist forces acting counter to the radial direction than elongated elevations.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann sich die Struktur entlang des Profilstrangkörpers regelmäßig wiederholen. Durch die regelmäßige Anordnung der Struktur entlang des Vielstrangkörpers kann die Antihaftwirkung der Struktur gleichmäßig entlang des Profilstrangkörpers bzw. entlang einer Windungsrichtung der einzelnen Windungen verteilt sein.In a further advantageous embodiment, the structure can repeat regularly along the profile extruded body. Due to the regular arrangement of the structure along the multi-strand body, the non-stick effect of the structure can be distributed uniformly along the profile extruded body or along a winding direction of the individual turns.
Ferner kann die Stützfläche durchgehend und sogar randlos strukturiert sein. Die entstehende Außenfläche der Stützwendel kann also bis auf Nähte zwischen den Windungen vollständig strukturiert sein und den Antihafteffekt aufweisen.Furthermore, the support surface can be structured continuously and even without borders. The resulting outer surface of the supporting spiral can thus be completely structured except for seams between the turns and have the non-stick effect.
Die Struktur der Stützfläche kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform eine durch Materialabtrag erzeugte Struktur sein. Durch Abtragen des Materials des Profilstrangköpers können im Bereich seiner Stützfläche nahezu beliebige Strukturen einfach und unterschiedlich tief in die Stützfläche eingebracht werden.In a further advantageous embodiment, the structure of the support surface may be a structure produced by material removal. By Removal of the material of the extruded profile body can be introduced into the support surface in the region of its supporting surface virtually any desired structures simply and at different depths.
In einer besonders vorteilhaften weil einfachen Ausgestaltungsform kann die Struktur eine durch Strahlen erzeugte Struktur sein. Beispielsweise kann die Stützfläche durch Strahlen mit Sand-, Glas-, Keramik-, Kunststoff- oder sonstigen Partikeln strukturiert sein. Die Partikel können hierzu entsprechend ausgeformt sein, so dass die entstehende Struktur eine gewünschte Körnigkeit und Tiefe erhält. Ferner können Form und Material der Partikel so gewählt sein, dass sie sich entweder zumindest teilweise oder so gut wie überhaupt nicht und vorzugsweise gar nicht in die Stützfläche einlagern.In a particularly advantageous because simple embodiment, the structure may be a structure produced by blasting. For example, the support surface may be structured by blasting with sand, glass, ceramic, plastic or other particles. The particles may for this purpose be shaped accordingly, so that the resulting structure obtains a desired granularity and depth. Furthermore, the shape and material of the particles may be chosen so that they either at least partially or virtually no, and preferably not at all store in the support surface.
Eine weitere Möglichkeit der Erzeugung der strukturierten Oberfläche kann eine spanende Bearbeitung der Stützfläche sein. Beispielsweise können die Strukturen in die Stützfläche geschnitten oder gefräst werden.Another possibility of producing the structured surface may be a machining of the support surface. For example, the structures can be cut or milled into the support surface.
Eine spanende Bearbeitung der Stützfläche kann jedoch zu unerwünschten Schnittkanten führen. Solche scharfen Schnittkanten können in das Schlauchmaterial eindrücken und dieses beschädigen. Um solche Schnittkanten zu vermeiden, können diese beispielsweise durch das genannte Strahlverfahren verrundet werden oder die Struktur kann eine durch Materialverformung erzeugte Struktur sein.However, a machining of the support surface can lead to undesirable cut edges. Such sharp cutting edges can press into the tubing and damage it. In order to avoid such cut edges, they may be rounded, for example, by the aforementioned blasting method or the structure may be a structure produced by material deformation.
Beispielsweise kann die Struktur in die Stützfläche eingeprägt sein. Hierbei kann die Stützfläche erwärmt werden, so dass das Material des Profilstrangkörpers im Bereich der Stützfläche fließfähig wird und die Struktur bleibend eingeprägt werden kann.For example, the structure may be embossed in the support surface. In this case, the support surface can be heated, so that the material of the extruded body in the region of the support surface is flowable and the structure can be permanently impressed.
Eine Möglichkeit zum Einprägen der Struktur ist Rändeldrücken. Eine weitere Form des Rändelns ist das Rändelfräsen, wodurch die Struktur jedoch wieder spanend erzeugt wird.One way to memorize the structure is knurling. Another form of knurling is knurl milling, which, however, causes the structure to be machined again.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Struktur der Stützfläche eine durch Laserbestrahlung erzeugte Struktur. Die Verwendung wenigstens eines Lasers und insbesondere von zwei Lasern bei der Erzeugung der strukturierten Oberfläche bietet eine große Flexibilität bei der Ausformung der Struktur. Ferner kann abgetragenes Material durch die Einwirkung der Laserenergie verdampfen oder verflüssigt abfließen, so dass es andere Prozesse zur Herstellung der Stützfläche nicht beeinträchtigt.In a particularly advantageous embodiment, the structure of the support surface is a structure produced by laser irradiation. The use of at least one laser and in particular two lasers in the formation of the structured surface offers great flexibility in shaping the structure. Furthermore, eroded material can evaporate or liquefy by the action of the laser energy, so that it does not interfere with other processes for producing the support surface.
Es kann ausreichen, die Stützfläche nur abschnittsweise zu strukturieren. Die Struktur kann also durch nicht strukturierte Abschnitte der Stützfläche unterbrochen sein. Zwar besteht hier die Möglichkeit, dass das Fluid nicht dauerhaft an den nicht strukturierten Abschnitten verbleibt oder das Schlauchmaterial auch ohne die Verwendung des Fluids an den nicht strukturierten Abschnitten anhaftet und beim Entfernen der Stützwendel Stücke aus dem Schlauchmaterial gerissen werden. Falls Beschädigungen des Schlauchmaterials jedoch nicht zu Fehlfunktionen führen und deshalb akzeptabel sind, kann eine abschnittsweise Strukturierung der Stützfläche schneller durchgeführt werden als eine vollständige Strukturierung. Hierdurch können die Fertigungskosten der Stützwendel reduziert werden. Insbesondere können strukturierte und unstrukturierte Abschnitte abwechselnd entlang des Profilstrangkörpers angeordnet sein. Strukturelemente, also Aufrauhungen, Vertiefungen oder Erhöhungen, können in den strukturierten Abschnitten gruppiert sein und solche Strukturgruppen können wiederkehrend und womöglich regelmäßig wiederkehrend entlang des Profilstrangkörpers angeordnet sein.It may be sufficient to structure the support surface only in sections. The structure can therefore be interrupted by non-structured sections of the support surface. Although there is the possibility that the fluid does not remain permanently on the non-structured sections or the tubing adheres to the unstructured sections without the use of the fluid and pieces are removed from the tubing when removing the support coil. However, if damage to the tubing does not cause it to malfunction and is therefore acceptable, segmental patterning of the support surface can be performed faster than complete structuring. As a result, the manufacturing costs of the helical support can be reduced. In particular, structured and unstructured sections can be arranged alternately along the profile extruded body. Structural elements, ie roughenings, depressions or elevations, can be grouped in the structured sections and such structural groups can be arranged recurring and possibly regularly recurring along the profile extruded body.
Die rohrförmige Stützwendel kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform mit dem Fluid benetzt sein, wobei das Fluid die Stützfläche auf ihrer strukturierten Oberfläche im Wesentlichen gleichmäßig benetzt und durch die Struktur vor einem ungewünschten Fließen gesichert ist.In a further advantageous embodiment, the tubular support coil can be wetted with the fluid, wherein the fluid wets the support surface substantially uniformly on its structured surface and is secured against undesired flow by the structure.
Dabei kann das Fluid im Wesentlichen innerhalb der Struktur bzw. in den Vertiefungen oder den Zwischenräumen der Struktur angeordnet sein, wobei die Vertiefungen oder Kavitäten der Struktur Reservoire für das Fluid ausbilden können. Zwischen der Struktur und dem Fluid wirkende Kapillarkräfte verhindern, dass das Fluid beispielsweise aufgrund der Schwerkraft von der Stützfläche abfließt. Ferner wird das Fluid nicht durch Druckkräfte des Schlauchmaterials von einer glatten Stützfläche weggedrückt, sondern verbleibt in den Vertiefungen.In this case, the fluid can be arranged substantially within the structure or in the depressions or the interstices of the structure, wherein the depressions or cavities of the structure can form reservoirs for the fluid. Capillary forces acting between the structure and the fluid prevent the fluid from draining from the support surface due to gravity, for example. Further, the fluid is not pushed away from a smooth support surface by compressive forces of the tubing, but remains in the recesses.
Insbesondere nicht in das Schlauchmaterial eindringende Schmiermittel können so gleichmäßig auf der Stützfläche aufgetragen sein und auf dieser zumindest während der Montage der Stützwendel in den Isolierschlauch bzw. in den Muffenkörper auf der Stützfläche bzw. in der Struktur verbleiben. Die Montage wird also nicht durch fließendes Fluid beeinträchtigt Schmiermittel, wie etwa Silikonfett, sind besonders geeignet, da sie nicht wesentlich vom Schlauchmaterial aufgenommen oder absorbiert werden.In particular, lubricants that do not penetrate into the hose material can be applied uniformly on the support surface and remain thereon on the support surface or in the structure, at least during the assembly of the support spiral in the insulating hose or in the sleeve body. The assembly is thus not affected by fluid flowing. Lubricants, such as silicone grease, are particularly suitable because they are not substantially absorbed or absorbed by the tubing.
Das Fluid kann vor dem Zusammenbringen von Schlauchmaterial und Stützwendel auf die Stützfläche aufgebracht werden.The fluid may be applied to the support surface prior to contacting tubing and support coil.
Alternativ kann das Fluid auch auf der Innenseite des Schlauchmaterials anbracht sein, bevor das Schlauchmaterial auf die Stützwendel aufgezogen wird.Alternatively, the fluid may also be applied to the inside of the tubing before the tubing is mounted on the support coil.
Ferner kann die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer rohrförmigen Stützwendel betreffen, bei dem ein Profilstrangkörper durch Strangguss oder Extrusion geformt und zu der Stützwendel aufgewunden wird. Die Stützfläche des Profilstrangkörpers kann in erfinderischer Weise im Zuge dieses Herstellverfahrens mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden. Hierdurch können sich die bereits diskutierten Vorteile ergeben.Furthermore, the invention may relate to a method for producing a tubular support helix, in which a profile strand body is formed by continuous casting or extrusion and wound up to form the helical support. The support surface of the extruded body can be provided in an inventive manner in the course of this manufacturing process with a textured surface. This may result in the advantages already discussed.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Oberfläche nach dem Strangguss strukturiert werden. Wird die Oberfläche während des Stranggusses strukturiert, so können nur sich entlang des Profilstrangkörpers erstreckende durchgehende Vertiefungen oder Erhebungen erzeugt werden. Nach dem Strangguss können die Vertiefungen oder Erhebungen entlang des Profilstrangkörpers eine begrenzte Ausdehnung aufweisen und sich auch quer zum Profilstrangkörper erstrecken.In an advantageous embodiment, the surface can be structured after continuous casting. If the surface is structured during continuous casting, only continuous depressions or elevations extending along the profile extruded body can be produced. After continuous casting, the recesses or elevations along the profile extruded body can have a limited extent and also extend transversely to the profile extruded body.
Die Struktur kann entweder vor oder nach dem Aufwinden des Profilstrangkörpers in die Stützfläche eingebracht werden. Wird die Struktur in den noch nicht aufgewundenen Profilstrangkörper eingebracht, so kann dieser hierzu einfach gehalten und geführt werden.The structure can be introduced into the support surface either before or after the profile strand body is wound up. If the structure is introduced into the not yet wound profile strand body, it can be kept simple and guided for this purpose.
Der bereits aufgewundene Profilstrangkörper ist zwar schwieriger zu handhaben als der noch nicht aufgewundene Profilstrangkörper. Jedoch kann die Struktur gleichmäßiger auf die radial nach außen weisende Stützfläche der Stützwendel aufgebracht werden. Auch Nahtstellen zwischen den einzelnen Windungen können einfach bearbeitet werden. Des Weiteren brauchen Verbindungsflächen nicht vor dem Bearbeitungsschritt geschützt werden, da diese bereits von Verbindungsflächen benachbarter Abschnitte des aufgewundenen Profilstrangkörpers abgedeckt und womöglich auch schon an diesen befestigt sind.The already wound profile strand body is indeed more difficult to handle than the not yet wound profile strand body. However, the structure may be applied more uniformly to the radially outwardly facing support surface of the support coil. Even seams between the individual turns can be easily edited. Furthermore, connecting surfaces need not be protected from the processing step, since these are already covered by connecting surfaces of adjacent sections of the wound profile strand body and possibly also already attached to this.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Struktur durch ein Material abtragendes Verfahren erzeugt werden. Hierdurch können nahezu beliebige Strukturen in verschiedenen gewünschten Tiefen in die Stützfläche eingebracht werden. Die Struktur kann beispielsweise geschnitten, gefräst oder durch Einwirkung von Laserstrahlung auf die Stützfläche erzeugt werden.In a further advantageous embodiment, the structure can be produced by a material-removing method. As a result, almost any structures can be introduced at different desired depths in the support surface. The structure can for example be cut, milled or produced by the action of laser radiation on the support surface.
Ferner kann die Stützfläche zur Strukturierung gestrahlt und beispielsweise sandgestrahlt werden. Durch Strahlen kann die Oberfläche sehr gleichmäßig strukturiert und insbesondere nahezu beliebig aufgeraut werden. Zusätzlich lassen sich unerwünschte Kanten und Ecken zum Schutz des Schlauchmaterials vor Beschädigung der Struktur verrunden. Die durch das Material abtragende Verfahren womöglich erzeugten Schnittkanten können nämlich in das Schlauchmaterial einschneiden und dieses beschädigen.Furthermore, the support surface can be blasted for structuring and, for example, sandblasted. By blasting, the surface can be structured very uniformly and in particular roughened almost arbitrarily. In addition, unwanted edges and corners to protect the tubing from damage to the structure can be rounded. The cutting edges possibly produced by the material-removing method can namely cut into the hose material and damage it.
Ferner kann das abgetragene Material sowie auch das zum Strahlen verwendete Material die Stützflächen kontaminieren, so dass zumindest diese vor der Erzeugung der Stützwendel womöglich zu reinigen sind. Bei der Verwendung von wenigstens einem Laser treten diese Probleme jedoch zumindest in abgeschwächter Form oder überhaupt nicht auf.Furthermore, the abraded material as well as the material used for blasting may contaminate the support surfaces, so that at least these may possibly be cleaned prior to the production of the support coil. However, with the use of at least one laser, these problems occur at least in a weakened form or not at all.
Diese durch Kontamination oder scharfe Kanten bzw. spitze Ecken der Struktur hervorgerufenen Probleme können vermieden werden, wenn die Stützfläche zur Strukturierung plastisch verformt wird. Zum Beispiel kann die Struktur in die Stützfläche geprägt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Heißprägeverfahren verwendet werden, insbesondere wenn der Profilstrangkörper aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist.These problems caused by contamination or sharp edges or pointed corners of the structure can be avoided if the support surface for structuring is plastically deformed. For example, the structure may be embossed in the support surface. For this purpose, for example, a hot stamping method can be used, in particular if the extruded profile body is made of a thermoplastic material.
Ferner kann die Struktur in die Stützfläche durch Rändeln und insbesondere durch Rändeldrücken oder auch Rändelfräsen eingebracht werden. Hierdurch können einfach gleichmäßige Muster in die Stützfläche eingebracht werden. Rädelfräsen gehört jedoch zu den Material abtragenden Verfahren und weist deren Probleme auf.Furthermore, the structure can be introduced into the support surface by knurling and in particular by knurling or knurling. As a result, simply uniform patterns can be introduced into the support surface. However, wheel milling is one of the material-removing methods and has their problems.
Der Stützfläche kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform eine sich regelmäßig wiederholende Struktur gegeben werden. Insbesondere kann sich die Struktur entlang des Profilstrangkörpers regelmäßig wiederholen. Folglich kann die Struktur in einer Windungsrichtung der Stützwendel gleichmäßig verteilt sein, wobei in der Windungsrichtung und einer Längsrichtung der Stützwendel der durch die Struktur hervorgerufene Antihafteffekt gleichmäßig verteilt sein kann.The support surface can be given in a further advantageous embodiment, a regularly repeating structure. In particular, the structure can repeat itself regularly along the profile extruded body. Consequently, the structure may be uniformly distributed in a winding direction of the helical support, and in the winding direction and a longitudinal direction of the helical support, the non-stick effect caused by the structure may be uniformly distributed.
Wird die Stützfläche randlos strukturiert, so entsteht eine im Wesentlichen geschlossene Außenfläche der Stützwendel, die im Wesentlichen vollständig strukturiert ist und hierdurch ein Anhaften am Schlauchmaterial verhindert.If the support surface is structured without borders, then a substantially closed outer surface of the support spiral is created, which is substantially completely structured and thus prevents it from adhering to the hose material.
Die Erfindung kann ferner ein Verfahren zum Herstellen von aufgeweitetem Schlauchmaterial betreffen, bei dem das Schlauchmaterial radial elastisch geweitet und wenigstens ein Stützwendel in das Schlauchmaterial eingebracht wird. Vor dem Einbringen der Stützwendel in das Schlauchmaterial kann in erfindungsgemäßer Weise eine zum Schlauchmaterial weisende Stützfläche der Stützwendel strukturiert werden. Ferner kann die Stützfläche vor dem Einbringen mit einem Fluid benetzt werden.The invention may further relate to a method for producing expanded tubing in which the tubing is radially elastically expanded and at least one support coil is inserted into the tubing. Before introducing the support coil into the tubing, a support surface of the support coil facing the tubing can be structured in accordance with the invention. Furthermore, the support surface can be wetted with a fluid before introduction.
Des Weiteren kann die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Stützwendel, mit wenigstens einer die Stützwendel zumindest abschnittsweise tragenden Wickelvorrichtung betreffen. In erfindungsgemäßer Weise kann die Vorrichtung eine Strukturierungseinrichtung zur Strukturierung einer radial nach außen weisenden Stützfläche der Stützwendel aufweisen. Die Strukturierungseinrichtung kann Strahl-, Fräs-, Präge- oder Rändelorgane oder zumindest einen Strukturierungslaser umfassen, mit denen die Struktur in die Stützfläche einbringbar ist. Furthermore, the invention may relate to a device for producing a supporting spiral according to the invention, with at least one winding device carrying the supporting spiral at least in sections. In accordance with the invention, the device may have a structuring device for structuring a radially outwardly facing support surface of the supporting helix. The structuring device may comprise blasting, milling, embossing or knurling members or at least one structuring laser, with which the structure can be introduced into the support surface.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.In the following the invention will be explained by means of embodiments with reference to the drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of each other, as has already been explained in the individual advantageous embodiments.
Es zeigen:Show it:
Zunächst werden Aufbau und/oder Funktion einer erfindungsgemäßen Stützwendel mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der
Die Stützwendel
Im Querschnitt kann der Profilstrangkörper
Die Verbindungsabschnitte
In den
Die Stützfläche
Die Stützfläche
Die Struktur kann wenigstens eine weitere Reihe
Die Vertiefungen bzw. Erhöhungen
Die Vertiefungen und Erhöhungen
Alternative Ausrichtungen der länglichen Vertiefungen bzw. Erhöhungen
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Die strukturierte Oberfläche aller Ausführungsbeispiele kann insbesondere auf die Stützfläche
Die Vertiefungen oder Erhöhungen
Die Vertiefungen bzw. Erhöhungen
Im Ausführungsbeispiel der
Jede der beispielhaft beschriebenen Strukturen S der in den
Die Struktur S kann insbesondere ein-, zwei- oder dreidimensionale Strukturelemente umfassen. Eindimensionale Strukturelemente können beispielsweise punktuelle Vertiefungen oder Erhöhungen sein. Solche eindimensionalen Strukturelemente können beispielsweise durch Strahlen erzeugt werden und eine Vielzahl von solchen eindimensionalen Strukturelementen kann beispielsweise die Struktur S des Ausführungsbeispiels der
Die in der
Zum Herstellen der Stützwendel
Die Wickelvorrichtung
Zum Aufwickeln kann sich die Wickelvorrichtung
Zur Einbringung der Struktur S in die Stützfläche
In Zuführrichtung F vor der Strukturierungseinrichtung
Alternativ zu einer separat ausgestalteten Strukturierungseinrichtung
Der Strukturierungslaser kann als ein separater Strukturierungslaser
Bereits während des Aufwindens der Stützwendel kann die Stützfläche
Das Schlauchmaterial
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die Schlauchanordnung mit einem radial elastisch nach außen geweitetem Schlauchmaterial und mit einer das Schlauchmaterial stützenden und in diesem angeordneten Stützwendel ausgeformt sein, wobei die Stützwendel erfindungsgemäß ausgebildet ist und die Struktur Zwischenräume aufweist, in denen das Fluid angeordnet ist.According to a further embodiment, the hose assembly may be formed with a radially elastically outwardly widened hose material and with a supporting the hose material and arranged in this support spiral, wherein the support coil is formed according to the invention and the structure has spaces in which the fluid is arranged.
Das Fluid kann nach einer weiteren Ausgestaltung ein Schmiermittel sein.The fluid may be a lubricant according to another embodiment.
Darüber hinaus kann bei dem Verfahren zum Herstellen einer rohrförmigen Stützwendel, bei dem ein Profilstrangkörper durch Strangguss geformt und zu der Stützwendel aufgewunden wird, nach einer weiteren Ausgestaltung eine Stützfläche des Profilstrangkörpers mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden.In addition, in the method for producing a tubular support coil, in which a profile extruded body is formed by continuous casting and wound up to the support coil, according to a further embodiment, a support surface of the extruded profile body are provided with a textured surface.
Bei dem Verfahren kann nach einer weiteren Ausgestaltung die Oberfläche nach dem Strangguss strukturiert sein.In the method, according to a further embodiment, the surface can be structured after the continuous casting.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Struktur vor dem Aufwinden in die Stützfläche eingebracht werden.According to a further embodiment, in the method, the structure can be introduced before winding in the support surface.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Struktur durch ein Material abtragendes Verfahren erzeugt werden.According to a further embodiment, in the method, the structure can be produced by a material-removing method.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Stützfläche zur Strukturierung gestrahlt werden.According to a further embodiment, in the method, the support surface can be blasted for structuring.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Stützfläche zur Strukturierung plastisch verformt werden.According to a further embodiment, in the method, the support surface for structuring can be plastically deformed.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Struktur in die Stützfläche geprägt werden.According to a further embodiment, in the method, the structure can be embossed in the support surface.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Struktur durch Rändeln in die Stützfläche eingebracht werden.According to a further embodiment, in the method, the structure can be introduced by knurling in the support surface.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren die Struktur durch Laserbehandlung in die Stützfläche eingebracht wird.According to a further embodiment, in the method, the structure is introduced by laser treatment in the support surface.
Bei dem Verfahren kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Stützfläche eine sich regelmäßig wiederholende Struktur gegeben werden.In the method, according to a further embodiment of the support surface, a regularly repeating structure can be given.
Bei dem Verfahren kann nach einer weiteren Ausgestaltung die Stützfläche randlos strukturiert werden.In the method, the support surface can be structured borderless according to a further embodiment.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren zum Herstellen von aufgeweitetem Schlauchmaterial, bei dem das Schlauchmaterial radial elastisch geweitet und wenigstens eine Stützwendel in das Schlauchmaterial eingebracht wird, eine zum Schlauchmaterial weisende Stützfläche der Stützwendel vor dem Einbringen der Stützwendel in das Schlauchmaterial strukturiert werden.According to a further embodiment, in the method for producing expanded tubing in which the tubing is radially elastically expanded and at least one support coil is inserted into the tubing, a support surface of the support coil facing the tubing can be patterned prior to introduction of the support coil into the tubing.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann bei dem Verfahren zum Herstellen von aufgeweitetem Schlauchmaterial, bei dem das Schlauchmaterial radial elastisch geweitet und wenigstens eine Stützwendel in das Schlauchmaterial eingebracht wird, eine zum Schlauchmaterial weisende Stützfläche der Stützwendel vor dem Einbringen der Stützwendel in das Schlauchmaterial mit einem Fluid benetzt werden.According to a further embodiment, in the method for producing expanded tubing in which the tubing is radially elastically expanded and at least one support coil is inserted into the tubing, a support surface of the support coil facing the tubing is wetted with a fluid prior to introduction of the support coil into the tubing become.
Bei dem Verfahren kann nach einer weiteren Ausgestaltung vor einem Aufziehen des elastisch geweiteten Schlauchmaterials auf die Stützwendel ein Fluid auf eine an der Stützfläche in Anlage bringbare Innenseite des Schlauchmaterials aufgebracht werden.In the method, according to a further embodiment, prior to the elastically expanded tube material being applied to the support helix, a fluid can be applied to an inner side of the hose material which can be brought into abutment against the support surface.
Bei dem Verfahren kann nach einer weiteren Ausgestaltung die Vorrichtung zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Stützwendel wenigstens eine die Stützwendel zumindest abschnittsweise tragenden Wickelvorrichtung sowie eine Strukturierungseinrichtung zur Strukturierung einer radial nach außen weisenden Stützfläche der Stützwendel aufweisen. Die Strukturierungseinrichtung kann Strahl-, Fräs-, Präge- oder Rändelorgane oder zumindest einen Strukturierungslaser umfassen, mit denen die Struktur in die Stützfläche einbringbar ist.In the method, according to a further embodiment, the device for producing a supporting spiral according to the invention have at least one winding device at least partially supporting the supporting spiral and a structuring device for structuring a radially outwardly facing support surface of the supporting spiral. The structuring device may comprise blasting, milling, embossing or knurling members or at least one structuring laser, with which the structure can be introduced into the support surface.
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