DE2529508B2 - Ringgewellter Schlauch oder Balg - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen ringgewellten Schlauch oder Balg aus wenigstens einem druck- und flüssigkeitsdichten Rohr aus Metall oder Kunststoff, ggf. mit einer äußeren Umflechtung od. dgl. aus Draht oder Band und auf die Außenkrempen aufgesetzten, wellenbergförmig profilierten, sich am Scheitel der Außenkrempen in formschlüssiger Anlage befindenden Stützringen.

Zum besseren Verständnis des Vorstehenden und Nachfolgenden sei hier definiert, daß — vom Inneren des Schlauches oder Balges aus gesehen — der bogenförmige Teil des Wellenberges als Außenkrempe, der bogenförmige Teil des Wellentales als Innenkrempe und der dazwischenliegende, im wesentlichen geradlinige Teil als Flanke bezeichnet ist.

Schläuche oder Bälge der eingangs genannten Art finden zur Hindurchleitung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums bzw. zur Abdichtung gegenüber einem solchen Medium zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Teilen Verwendung, wobei sie diese Relativbewegung vermöge ihrer Flexibilität zulassen. Sie sind beispielsweise durch die FR-PS 9 34 912 bekannt. Schwierigkeiten treten jedoch auf, wenn die Schläuche oder Bälge gleichzeitig hohen Drücken und ggf. hohen Temperaturen ausgesetzt sind, weil sie die Neigung haben, sich bei hohen Innendrücken zu längen bzw. bei hohen Außendrücken zu verkürzen.

Es findet also eine Aufweitung der Außenkrempe bzw. der Innenkrempe statt. Diese Schwierigkeiten ergeben sich in besonderem Maße, wenn die Drücke auch noch intermit'ieruid anfallen, wie dies beispielsweise bei Leitungsanschlüssen für die beweglichen Teile von hydraulischen Pressen od. dgl. der Fall ist. Denn derartig starke Belastungen führen zur Materialermüdung und schließlich zu Ermüdungsbrüchen.

Man könnte nun versuchen, durch zusätzliche Erhöhung der Wanddicke oder durch mehrlagige Wandausbildung des Schlauches oder Balges mit diesen Problemen fertigzuwerden. Dies würde jedoch bei der erforderlichen hohen Belastbarkeit zu verhältnismäßig steifen Schläuchen oder Bälgen führen, also auf Kosten der Flexibilität gehen, was insbesondere bei Anschlüssen zwischen sich stärker gegeneinander bewegenden Teilen nicht hingenommen werden kann. Außerdem werden solche Schläuche oder Bälge nur schwer herzustellen sein und damit sehr teuer werden, da zur Formung ihrer Ringwellen außerordentlich große und schwere Maschinen eingesetzt werden müßten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen ringgewellten Schlauch oder Balg der eingangs beschi iebenen Art so weiter auszubilden, daß er sich bei einfacher und billiger Herstellung sowie bei Aufrechterhaltung der erforderlichen Flexibilität zum Einsatz für solche Fälle eignet, bei denen er hohen, insbesondere intermittierenden Innenbzw. Außendrücken ggf. in Verbindung mit hohen Temperaturen ausgesetzt ist.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß in Verbindung mit den erwähnten Aufweitungen der Außen- bzw. Innenkrempen Biegespannungen einhergehen, deren Maximum in der Mitte der Flanken liegt.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch

^b0 gelöst, daß die auf die Außenkrempen oder bei außendruckbelasteten Schläuchen oder Bälgen von innen auf die Innenkrempen aufgesetzten, ein- oder mehrlagigen Stützringe über den wesentlichen Teil der sich an diese Scheitel anschließenden Flanken erstrekken und sich wenigstens noch im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung in formschlüssiger Anlage befinden.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann von

einem üblichen, die Dichtfunktion erfüllenden ein- oder mehrlagigen Schlauch oder Balg ausgegangen werden. Die zur Verstärkung in bekannter Weise auf dessen Krempen aufgesetzten Stützringe sind einer separaten, einfachen, formenden Herstellung zugänglich und lassen sich dann in ebenso einfacher Weise in beliebiger Zahl anbringen. Durch ihre erfindungsgemäß wenigstens noch im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung formschlüssige Anlage halten sie deren Form auch bei hohen, gar intermittierenden Drücken aufrecht, so daß die Außen- bzw. Innenkrempen sowie der wesentliche Teil der Flanken keiner Biegewechselbeanspruchung ausgesetzt ist und es daher dort auch nicht zu Brüchen infolge Materialermüdung kommen kann. Andererseits bleibt jedoch der Schlauch oder Balg durch die frei belassenen Innen- bzw. Außenkrempen in seiner Flexibilität praktisch unbeeinträchtigt Schließlich können die Stützringe auch die Funktion eines Schutzes gegenüber äußeren bzw. inneren mechanischen Beanspruchungen ausüben, wie sie durch Schläge, Reibung an Maschinenteilen, Reibung gegenüber einer äußeren Umflechtung od. dgl. gegeben sein können, wobei die formschlüssige Anlage an den Flanken des Schlauches oder Balges gleichzeitig dazu dient, die Stützringe hinsichtlich ihrer Positionierung zu sichern.

Durch das DE-GM 17 72 307 ist es zwar bekannt, Stützringe ausgehend von den Außenkrempen auch in Richtung auf die Flankenmitte weiterzuführen, wobei jedoch die Flankenmitte auch nicht annähernd erreicht wird. Außerdem handelt es sich hier um schraubengangförmig gewellte Rohre, wodurch sich bei Druckbeaufschlagung überlagerte Dehn- und Torsionsbewegungen zwischen Stützummantelung und Rohr ergeben, die für eine Formschlußanlage der Stützummantelung im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung schädlich wären. So legt denn auch diese Druckschrift ausdrücklich Wert darauf, daß die Stützummantelung nur auf die Kuppen der Außenkrempen des Rohres aufgewickelt ist.

Bei auf die Außenkrempen aufgesetzten Stützringen ist es beim Gegenstand der Erfindung zweckmäßig, daß deren Querschnitt zwischen ihrer formschlüssigen Anlage am Scheitel der Außenkrempen und im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung einen sich im wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Abschnitt aufweisen, wodurch insbesondere bei einem mit einer Umflechtung versehenen Schlauch oder Balg dieser eine großflächige Auflage und Abstützung geboten wird. Durch die FR-PS 13 85 985 ist eine solche Form für eine Stützummantelung eines Wellrohres aus Kunststoff an sich bekannt; sie bildet dort jedoch einen Teil des Anschlußstücks, das sich nur über das Schlauchende erstreckt.

Im übrigen ist es aber für alle Bedarfsfälle zweckmäßig, daß der Stützring sich in formschlüssiger Anlage am gesamten von ihm übergriffenen Teil der Krempe und der sich daran anschließenden Flanken befindet.

Ferner können in allen Fällen die Stützringe vorteilhafterweise bis an die Innen- bzw. Außenkrempe geführt sein, wobei wesentlich immer nur ist, daß in der Innen- bzw. Außenkrempe die Kanten benachbarter Stützringe so viel Abstand voneinander haben, daß die Flexibilität des Schlauches oder Balges erhalten bleibt. Auf diese Weise ist auch verhindert, daß sich die Stelle der maximalen Biegebelastung von der Mitte der Flanken nur weiter nach innen bzw. nach außen verlagert.

Um im Einzelfall die Herstellung und/oder das Aufbzw, das Einsetzen der Stützringe zu erleichtern, können diese in mehrere gleiche Segmente unterteilt sein, wobei es bei mehreren formschlüssig ineinander ί angeordneten Stützringen pro Krempe zweckmäßig ist, die Stoßstellen der Segmente der in Radialrichtung benachbarten Stützringe in Umfangsrichtung gegeneinander zu versetzen. Dabei können die Stützringe durch die Schlauchumflechtung, durch aufgesetzte, geschlossene, zylindrische Ringe, durch bekannte Fügeverfahren oder durch form- und kraftschlüssige Verbindungen radial nach außen bzw. nach innen abgestützt werden, damit sie sich nicht vom Schlauch oder Balg lösen können.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die in Umfangsricbtung verlaufenden Kanten der Stützringe abgerundet oder von der jeweiligen Flanke des Schlauches oder Balges weg aufgebördelt sind, damit es dort nicht zu einer Kantenpressung kommen kann.

Schließlich kann die Herstellung der Stützringe damit besonders vereinfacht werden, daß sie aus einem Band mit zu den Bandlängskanten offenen, gleichmäßig auf den Bandlängsseiten nebeneinander angeordneten, V-förmigen Ausschnitten gebogen sind.

Einige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand deren zeichnerischer Darstellung. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einige Wellen eines Schlauches oder Balges im radialen Schnitt mit den verschiedenen Ausführungsfor-

JO men von erfindungsgemäß auf die Außenkrempen aufgesetzten Stützringen;

F i g. 2 einige Wellen eines Schlauches oder Balges im radialen Schnitt mit von innen auf die Innenkrempen aufgesetzten Stützringen und

J5 Fig.3 einen Abschnitt eines Bandes zur Herstellung der Stützringe.

F i g. 1 zeigt einen üblichen ringgewellten Schlauch oder Balg 1 aus Metall oder Kunststoff im Axialschnitt. Der Schlauch oder Balg 1 kann ein- oder mehrlagig sein.

Auf die Außenkrempen 2 und 3 sind zwei gleiche Stützringe 4 und 5 aufgesetzt, deren Profilierung genau der der Außenkrempen 2 und 3 entspricht, so daß sie an diesen eng anliegen. Außerdem erstrecken sie sich eng anliegend weiter entlang den Flanken 6, 7 und 8, 9, die sich an die Außenkrempen 4 und 5 anschließen. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Längskanten 10 und 11 halten in den Innenkrempen 12 gegenseitig so viel Abstand, daß die Flexibilität des so armierten Schlauches oder Balges nicht beeinträchtigt wird.

Auf die Außenkrempe 13 ist ein Stützring 14 aufgesetzt, der dadurch abgewandelt ist, daß er ausgehend von seiner formschlüssigen Anlage am Scheitel der Außenkrempe 13 einen sich im wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Abschnitt 15 aufweist. Diese Form kann besonders dann zweckmäßig sein, wenn der armierte Schlauch oder Balg außen durch ein bei 16 angedeutetes Geflecht umgeben ist.

Die in Umfangsrichtung verlaufenden Längskanten 17 und 18 des Stützringes 14 sind von den Flanken 19 und 2G, die sich an die Außenkrempe 13 anschließen, weg etwas aufgebördelt, damit es dort nicht zu einer Kantenpressung zwischen Schlauch oder Balg 1 einei seits und Stützring 14 andererseits kommt.

An der Außenkrempe 21 mit anschließenden Flanken

en 22 und 23 ist gezeigt, daß sich ohne weiteres auch zwei oder mehrere Stützringe 24, 25 formschlüssig ineinander aufsetzen lassen, je nach dem, weichen Innendruckbelastungen der Schlauch oder Balg 1 ausgesetzt wird.

Die bisher behandelten Beispiele betreffen alle einen armierten Schlauch oder Balg zur Hindurchleitung eines Druckmediums, womit sich eine Innendruckbelastung der Außenkrempen 2,3,13,21 ergibt, aufgrund derer die Flanken 6, 7, 8, 9, 19, 20, 22, 23 dieser Außenkrempen sich in Axialrichtung voneinander zu entfernen suchen. Daran sind sie durch die aufgesetzten Stützringe 4,5,14, 24,25 gehindert.

Für den Fall, daß der Schlauch oder Balg 30 außendruckbelastet ist, ist nach F i g. 2 vorgesehen, von innen auf die Innenkrempen 31 mit sich daran anschließenden Flanken 32 und 33 Stützringe 34 formschlüssig aufzusetzen, für die im übrigen hinsichtlich Aufgabe und Wirkung das vorher Beschriebene entsprechend gilt. Dazu erstrecken sich die Stützringe innen entlang den Flanken 32 und 33 bis zu den Außenkrempen 35. Selbstverständlich besteht auch hier die Möglichkeit, mehrere Stützringe ineinander zu schachteln.

F i g. 3 zeigt einen Abschnitt eines Bandes 40, aus dem die Stützringe gefertigt werden können, um ihre Formung zu erleichtern und Material zu sparen, werden an dem Band vor dem Biegen zunächst zu den Bandlängskanten 41 und 42 hin offene, auf beiden Bandlängsseiten nebeneinander angeordnete V-förmige Ausschnitte 43 angebracht.

Die beschriebenen Stützringe können sich als ein Tei über den gesamten Außen- bzw. Innenumfang dei jeweiligen Krempe mit anschließenden Flanken erstrekken, wozu im Falle des inneren Stützringes 34 diesei entweder als offener Ring ausgebildet ist, der nach An eines Sprengringes auf die Innenkrempe 31 mi' anschließenden Flanken 32 und 33 aufgesetzt wird, odei wozu die Formung der Innenkrempen in die jeweils vorher eingesetzten Stützringe erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Ringgewellter Schlauch oder Balg aus wenigstens einem druck- und flüssigkeitsdichten Rohr aus Metall oder Kunststoff, ggf. mit einer äußeren Umflechtung od. dgl. aus Draht oder Band und auf die Außenkrempen aufgesetzten, wellenbergförmig profilierten, sich am Scheitel der Außenkrempen in formschlüssiger Anlage befindenden Stützringen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Außenkrempen (2,3,13,21) oder bei außendruckbelasteten Schläuchen oder Bälgen von innen auf die Innenkrempen (31) aufgesetzten, ein- oder mehrlagigen Stützringe (4, 5, 14, 24, 25; 34) sich über den wesentlichen Teil der sich an diese Scheitel anschließenden Ranken (6,7,8,9,19, 20,22,23; 32, 33) erstrecken und sich wenigstens noch im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung in formschlüssiger Anlage befinden.

2. Schlauch oder Balg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf die Außenkrempen (13) aufgesetzten Stützringen (14) deren Querschnitt zwischen ihrer formschlüssigen Anlage am Scheitel der Außenkrempen und im radialen Mittelbereich der Flankenerstreckung einen sich im wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Abschnitt (15) aufweisen.

3. Schlauch oder Balg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (4, 5, 24, 25; 34) sich in formschlüssiger Anlage am gesamten von ihm übergriffenen Teil der Krempe (2,3,21; 31) und der sich daran anschließenden Flanken (6, 7,8,9, 22, 23; 32,33) befindet.

4. Schlauch oder Balg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe (4,5,14,24, 25; 34) bis an die Innen- (12) bzw. Außenkrempen (35) geführt sind.

5. Schlauch oder Balg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Stützringen (24, 25) pro Außen- (21) bzw. Innenkrempe diese formschlüssig ineinander angeordnet sind.

6. Schlauch oder Balg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützring in mehrere gleiche Segmente unterteilt ist.

7. Schlauch oder Balg nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstellen der Segmente von in Radialrichtung benachbarten Stützringen (24,25) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

8. Schlauch oder Balg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Kanten (17, 18) der Stützringe (14) abgerundet oder von der jeweiligen Flanke (19, 20) des Schlauches oder Balges weg aufgebördelt sind.

9. Schlauch oder Balg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe aus einem Band (40) mit zu den Bandlängskanten (41, 42) offenen, gleichmäßig auf den Bandlängsseiten nebeneinander angeordneten, V-förmigen Ausschnitten (43) gebogen sind.