DE2235012A1

DE2235012A1 - Flexibles wellrohr

Info

Publication number: DE2235012A1
Application number: DE2235012A
Authority: DE
Inventors: Emil Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-17
Filing date: 1972-07-17
Publication date: 1974-01-31
Also published as: NL7309378A; JPS4944317A; GB1431222A; FR2193167B3; CH563545A5; BE802392A; FR2193167A1; JPS532207B2; AT326965B; ATA588373A; US3913623A; IT991771B

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATBNTAIfWlLTE ' ΠΙ?

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSf 4 · TELEFON (0811) 911087

Emil Siegwart in Sulzbach-Neuweiler

Flexibles Wellrohr

Die Erfindung betrifft ein flexibles Wellrohr aus einem schraubenlinienförmig gewickelten dünnen Blechband mit parallel zu seiner Längsrichtung sich erstreckenden Wellen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei derartigen bekannten flexiblen Wellrohren eine feste gegenseitige Verbindung der sich überlappenden Seitenränder der aufeinanderfolgenden Bandwickel zu gewährleisten und zwar ohne besondere Verbindungsmittel, Verklebungen oder dergleichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den überlappenden Seitenrändern der aufeinanderfolgenden Bandwickel jeweils mindestens eine Welle des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mindestens einer Welle am anderen überlappenden Seitenrand des folgenden Bandwickels liegt und daß die ineinanderliegenden Wellen in Wellenhöhe miteinander verhakt bzw. verzahnt sind. Zweckmäßig wird dabei so vorgegangen, daß jeweils mehrere Wellen des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mehrere Wellen am anderen überlappenden Seitenrand des folgenden Bandwickels ineinander zu liegen kommen. Das Verhaken bzw. Verzahnen der

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ineinanderliegenden Wellen kann dadurch erfolgen, daß diese Wellen im Querschnitt etwa Mäanderform, d.h. im Wellenkopf und im Wellengrund größere Breite haben als dazwischen.

Um das Verhaken bzw. Verzahnen zu erreichen, kann bei der Herstellung eines Wellrohres gemäß der Erfindung derart vorgegangen werden, daß die Wellen während des schraubenlinienförmigen Wickeins des Blechbandes mit überlappenden Bandseitenrändern oder unmittelbar nach diesem Wickeln in Wellenhöhe derart gestaucht werden, daß sie im Querschnitt die gewünschte Mäanderform erhalten. Das Stauchen kann dadurch erfolgen, daß auf die Wellen etwa im Scheitelpunkt der Wellentäler ein Druck in Richtung der Wellenhöhe oder im Scheitelpunkt der Wellenberge ein Druck in Richtung der Wellentiefe erzeugt wird oder dadurch, daß auf das Blechband während des Aufwickeins auf dem Dorn eine Zugspannung in Bandlängsrichtung ausgeübt wird.

Zum Ausüben eines Druckes im Scheitelpunkt der Wellentäler bzw. Wellenberge in Richtung der Wellenhöhe bzw. -tiefe können bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Druckrollen verwendet werden, welche Rillen zur Aufnahme der Wellen des Blechbandes von geringerer Tiefe und von zumindest am Wellengrund größerer Breite als die Wellen des Blechbandes vor ihrer Stauchung haben, während die Dicke der zwischen den Rillen befindlichenRippen zumindest am Rillengrund kleiner als die Wellenbreite vor der Wellenstauchung ist.

Um eine noch bessere gegenseitige Verbindung der sich überlappenden Seitenränder der Bandwickel des Wellrohres an den Bandkanten zu gewährleisten, kann im Überlappungsbereich der Bandränder zwischen die ineinander zu liegen kommenden Wellen ein Dichtungsband, vorzugsweise aus plastischem Kunststoff, Papier oder dergleichen eingewickelt werden, welches beim Stauchen der Bandwellen erwärmt und mit den ihm benachbarten Wellenwandungen verschweißt oder verklebt wird bzw. werden kann. Es ist auch möglich, vor dem Wickeln des Blech-

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bandes auf mindestens einem der beiden Seitenränder des Bandes einen sich in Bandlänge erstreckenden Dichtungsstreifen aufzukleben, der seitlich über den Bandrand hinausragt und beim oder nach dem Wickeln des Bandes auf den überlappenden Seitenrand des benachbarten Bandwickels aufgeklebt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung in■ verschiedenen Stufen dargestellten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und des ebenfalls in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer zu dessen Durchführung dienenden Vorrichtung:

Fig. 1 zeigt ein in Querrichtung vorgewelltes Blechband, aus welchem das Wellrohr gewickelt wind, im Querschnitt,

Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine Wand eines aus einem Blechband gemäß Fig. 1 gewickelten Wellrohres ebenfalls im Querschnitt vor dem Verhaken bzw. Verzahnen der Wellen der ineinanderliegenden Wellen,

Fig. j5 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teilquerschnitt durch diese Rohrwandung nach dem Stauchen der ineinanderliegenden Wellen.

Fig. 4 . zeigt im Vertikalschnitt eine Ausführungsform zum Stauchen der Wellen des Blechbandes bei dessen Aufwickeln auf einen Dorn.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig.4.

Fig. 6 veranschaulicht in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch eine Rohrwandung mit am Überlappungsstoß der Bandwickel angeordnetem Dichtungsband.

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Das in Fig. 1 in Querrichtung vorgewellte Blechband wird in schräger Richtung unter einem bestimmten Steigungswinkel auf dem Umfang eines drehangetriebenen Domes 2 schraubenlinienförmig aufgewickelt, wodurch sich das gewünschte Wellrohr ergibt, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Domes entspricht. Der Steigungswinkel ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart bemessen, daß die aufeinanderfolgenden Bandwickel des Wellrohres sich jeweils zur Hälfte ihrer gesamten Bandbreite überlappen. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Wand eines auf diese Weise durch Wickeln hergestellten Wellrohres. Nach-dem das vorgewellte Blechband 1 in Querrichtung sechs Wellen mit zueinander parallelen senkrechten Wellenflanken aufweist, wird durch das Überlappen der Bandwickel jeweils zur Hälfte der gesamten Bandbreite ein Ineinanderliegen von jeweils drei Wellen der überlappenden Bandseitenränder gewährleistet.

Um einen mechanisch festen Zusammenhalt der ineinanderliegenden Wellen der sich überlappenden Bandseitenränder zu gewährleisten, werden die Wellen beim oder nach dem Wickeln des Rohres so verformt, daß sie im Wellenkopf und bzw. oder im Wellengrund größere Breite haben als dazwischen. In Fig. ist eine Rohrwandung mit derart verformten Wellen dargestellt. Diese Verformung der Wellen kann durch Stauchen der Wellen in Richtung ihrer Höhe bzw. Tiefe erfolgen, wodurch eine Abplattung und gleichzeitige Verbreiterung der Wellenberge bzw. Wellentäler eintritt. In Flg. 5 der Zeichnung ist eine derartige Stauchung durch Ausüben eines Druckes in Richtung des dargestellten Pfeiles, also in Richtung der Wellentiefe gezeigt, wobei die Wellen im Bereich ihrer Wellentäler, also in Fig. 3 unten, abgestützt sind. Hierdurch ergibt sich eine Verringerung der ursprünglichen Wellenhöhe um zweimal λ h, während die Wellen an ihrem Wellenkopf und ihrem Wellental eine Verbreiterung von <b auf b erfahren.

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Der in Fig. 3 gezeigte Stauchdruck kann durch Einwirken einer Zugspannung auf das Blechband in dessen Längsrichtung während dessen schraubenlinienformigen Aufwickeins auf einem Dorn erzielt werden. Durch das dabei erfolgende Herumbiegen des Blechbandes um den Dorn wird eine erhöhte Zugspannung auf die vom Dorn entfernt liegenden Wellenberge ausgeübt, welche in eine radial zum Kern hin gerichtete Druckkraft umgesetzt wird, die das Stauchen der Wellen hervorruft. Die zum Stauchen der Wellen dienende Druckkraft kann aber auch durch Druckrollen ausgeübt werden, die am Umfange des Wickeldorns angeordnet sind.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit derartigen Druckrollen gezeigt. Bei dieser Vorrichtung' läuft das Band 1 in einem bestimmten Steigungswinkel auf den drehangetriebenen Dorn 2 auf, so daß sich eine Überlappung der aufeinanderfolgenden Bandwickel des auf dem Dorn zu wickelnden Rohres um jeweils eine halbe Bandbreite ergibt. An der Auflaufstelle befindet sich eine erste Druckrolle 3, die um eine halbe Bandbreite gegenüber dem auflaufenden Band 1 in Richtung des der Auflaufstelle vorangehenden Bandwickels auf dem Dorn versetzt ist und deren Achse eine dem Steigungswinkel des Bandes entsprechende Schräglage gegenüber der Dornachse hat. Diese Druckrolle ist an ihrem Umfang mit in Fig. 5 nicht dargestellten umlaufenden Rillen versehen, in welche sich die Wellen des- vorgewellten Blechbandes 1 beim Durchlaufen unter der Druckrolle einlegen. Diese Wellen sind in derjenigen Längshälfte der Rolle, die sich über der Auflaufstelle des Blechbandes befindet, derart tief, daß kein Stauchen der Wellen des jeweils auflaufenden Blechbandes erfolgt. Dagegen haben die in der anderen Rollenlängshälfte, die sich über dem bereits fertigen vorausgehenden Bandwickel befindet, vorhandenen Rillen geringere Tiefe und zumindest am Rillengrund größere Breite als die Wellen des ■^lechbandes vor ihrem Durchlaufen dieser Rillen, während die zwischen den Rillen befindlichen Rippen zumindest am Rillengrund

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kleinere Breite haben müssen als die Wellenbreite vor der Wellenstauchung. Durch diese Rillenausbildung tritt beim Hindurchlaufen des zu wickelnden Blechbandes zwischen Wickeldorn und Druckrolle ein Stauchen der Welle in Wellenhöhe bzw. Wellentiefe ein, was zu der in Fig. j5 der Zeichnung dargestellten Querschnittsform der Wellen führt. Dies führt zu einem Verhaken der unter dieser Rollenhälfte übereinanderliegend hindurchlaufenden Seitenränder der unmittelbar nach dem Auflaufen des Bandes auf den Dorn gebildeten aneinanderanschließendeh beiden Bandwickel.

Durch die vorbeschriebene Ausbildung der ersten Druckrolle J5 kann ein freies Ineinanderlegen. der Wellen zweier benachbarter Bandwickel an der« Auflaufstelle erfolgen, wobei gleichzeitig eine gerade an dieser- Stelle besonders zweckmäßige Führung des auflaufenden Eleohbandes gewährleistet wird, «κι die Wellen der Bandwickel sicher ineinanderzufügen. Neben dieser ersten Druckrolle 3 sind noch zwei weitere Druckrollen 4-5 vorgesehen, die um jeweils 120 zueinander und zur ersten Druckrolle j5 versetzt am Dornumfang angeordnet sind und ebensolche -umlaufende in Fig. 5 nicht dargestellte Rillen haben wie die erste Druckrolle 3.

Es ist grundsätzlich auch möglich, daß der Rollenumfang ungerillt ist. In diesem Falle müßten die Rollen an ihrem Umfang jedoch derart radial abgesetzt sein, daß sie in demjenigen Bereich, in welchem sie über dem auf lauf enden Band liegen, so großen Abstand von dem Dornumfang haben, daß sie in diesem Bereich kein Stauchen auf die Wellen des auflaufenden Blechbandes ausüben, während sie in ihrem anderen Bereich eine derartige Stauchung verursachen.

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Die Druckrollen 3*4,5 können aus elastisch nachgiebigem Material bestehen. Um das Abschieben des gewickelten Rohres vom Wickeldorn 2 zu erleichtern, kann der Wickeldorn konisch ausgebildet sein,

Beim Ineinanderlegen der Wellen während des Wickeins des Blechbandes 1 auf dem Wickeldorn 2 kann im Überlappungsbereich der Bandränder zwischen die ineinander zu liegen kommenden Wellen ein Dichtungsband 6, vorzugsweise aus plastischem Kunststoff, mit Klebstoff beschichtetes Papier oder dergleichen eingewickelt werden (Fig.6). Dieses Dichtungsband kann beim Stauchen der Bandwellen erwärmt und mit den ihm benachbarten Wellenwandungen verschweißt oder verklebt werden.

Es ist aber auch möglich, vor'dem Wickeln des Blechbandes auf mindestens eine der beiden Bandseitenränder einen sich in Bandlänge erstreckenden Dichtungsstreifen 7 einseitig aufzukleben, der seitlich über den Bandrand hinausragt und in diesem Bereich beim oder nach dem Wickeln des Bandes auf den überlappenden Seitenrand des benachbarten Bandwickels aufgeklebt wird (Fig.3).

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Claims

Patentansprüche

l.J Flexibles Wellrohr aus einem schraubenlinienförmig gewickelten dünnen Blechband mi^parallel zu seiner Längsrichtung sich erstreckenden Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß an den überlappenden Seitenrändern der aufeinanderfolgenden Bandwickel .jeweils mindestens eine Welle des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mindestens einer Welle am anderen überlappenden Seitenrand des folgenden Bandwickels liegt und daß die ineinander liegenden Wellen in Wellenhöhe miteinander verhakt bzw. verzahnt sind.
2. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die ineinanderliegenden Wellen im Querschnitt etwa Mäanderform, d.h. im Wellenkopf und bzw. oder im Wellengrund größere Breite haben als dazwischen.
j5. !Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Bandwickel sich jeweils etwa zur Hälfte der gesamten Bandbreite überlappen und daß jeweils mehrere Wellen an den beiden einander überlappenden Bandseitenrändern ineinanderliegen.
4. Verfahren zur Herstellung eines Wellrohres nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schraubenlinienförmige Wickeln des Blechbandes derart erfolgt, daß sich an den überlappenden Bandseitenrändern jeweils mindestens eine Welle des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mindestens eine Welle am anderen überlappenden Seitenrand des nächsten Bandwickels einlegt und daß die Wellen dabei oder unmittelbar nachher in Wellenhöhe derart gestaucht werden, daß sie im Querschnitt etwa Mäanderform, d.h. im Wellenkopf und im Wellengrund größere Breite erhalten als dazwischen.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchen dadurch erfolgt, daß auf die Wellen etwa im Scheitelpunkt der Wellentäler ein Druck in Richtung der Wellenhöhe ausgeübt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchen durch Ausüben einer Zugspannung auf das Blechband in dessen Längsrichtung während dessen schraubenlinienförmigen Wickeins auf einem Dorn ausgeführt
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchen dadurch erfolgt, daß auf die Wellen,etwa im Scheitelpunkt der Wellenberge · ein Druck in Richtung der Wellentiefe ausgeübt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ineinanderlegen der Wellen im Überlappungsbereich der Bandränder zwischen die ineinander^ liegen kommenden Wellen ein Dichtungsband, vorzugsweise aus plastischem Kunststoff, Papier oder dergleichen, eingewickelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5* dadurchgekennzeichnet, daß das Dichtungsband beim Stauchen der Bandwellen erwärmt und mit den ihm benachbarten Wellenwandungen verschweißt oder verklebt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Wickeln des Blechbandes auf mindestens einem der beiden Seitenränder des Barides ein sich in Bandlänge erstreckender Dichtungsstreifen aufgeklebt wird, der seitlich über den Bandrand hinausragt und beim oder nach dem Wickeln des Bandes auf den überlappenden Seitenrand des benachbarten Bandwickels aufgeklebt wird.

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11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein gewelltes Blechband verwendet wird, dessen Wellenhöhe größer als die Wellenbreite, vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie diese ist.
12. "Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blechband derart schraubenlinienförmig aufgewickelt wird, daß die Bandwickel sich jeweils etwa zur Hälfte der gesamten Bandbreite überlappen.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, bei welcher mit dem Wickeidron mindestens eine Druckrolle zusammenarbeitet-, die im Abstand der Dicke des Blechbandes vom Wickeidron angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (3,4,5) Rillen zur Aufnahme der Wellen des Blechbandes (l) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem bestimmten Axiallängenbereich der Druckrolle (3*4,5) deren Rillen geringere Tiefe und zumindest am Rillengrund größere Breite als die Wellen des Blechbandes (1) vor ihrer Stauchung haben und daß die Dicke der zwischen diesen Rilleixbefindlichen Rippen zumindest am Rillengrund kleiner als die Wellenbreite vor der Wellenstauchung ist.
15· Vorrichtung nach Anspruch I3 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckrolle (3) an der Auflaufstelle des Wellblechbandes (1) dem Wickeldorn (2) gegenüberliegend derart angeordnet ist, daß sie um die Hälfte der Bandbreite gegenüber dem auflaufenden Band in Richtung des der Auflaufstelle vorangehenden Bandwickels axial versetzt ist und daß der über dem auflaufenden Bandwickel befindliche Rollenbereich ungerillt ist oder Rillen von einer Tiefe hat, die mindestens derjenigen der Blechwellen vor der Stauchung entspricht .

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16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle bzw. Druckrollen gegenüber dem Wickeldorn·im Steigungswinkel der Bandwickel ausgerichtet ist bzw. sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch Ij5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Druckrollen vorgesehen sind, die in einem Bogenwinkel von jeweils etwa 120° zueinander versetzt am Umfang des Doms angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle bzw. Druckrollen aus elastisch nachgiebigem Material bestehen.
19. Vorrichtung nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, ,daß der Wickeldorn in Abschieberichtung des Rohres konisch

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20. Kunststoffstreifen zur Verwendung beim Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem thermoplastischen Material besteht, welches, sich beim Stauchen der ineinanderliegenden Wellen der Bandwickel erwärmt und mit den benachbarten Wellenwandungen verklebt.

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