DE2540273C2

DE2540273C2 - Mehrlagiger Wellschlauch und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2540273C2
Application number: DE19752540273
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 7541 Arnbach Gropp; Hans Dipl.-Ing. 7530 Pforzheim Zenn
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DE2540273A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen mehrlagigen Wellschlauch, insbesondere Ringwellschlauch, bestehend aus einem dichten Basiswellschlauch, r.uf den mindestens eine Lage eines vorgewellten Bandes unter Eingriff in die Wellungen des Basiswellschlauches schraubengangförmig aufgewickelt ist.

Mehrlagige Wellschläuche haben gegenüber der einlagigen Bauart gleicher Wandstärke den Vorteil, daß die in den federnden Wellen als Zug- und Druckspannungen auftretenden Biegespannungen wesentlich geringer sind, da der federnde Querschnitt in viele neutrale Fasern aufgelöst wird. Die Spannungsspitzen in den einzelnen Blechlagen sind um ein Mehrfaches geringer, so daß man bei gleicher Gesamtwandstärke eine wesentlich höhere Belastbarkeit erhält. Auch besteht die Möglichkeit, lediglich die innere, das Medium führende Lage aus hochwertigem, korrosionsbeständigem Werkstoff herzustellen und für die übrigen Lagen einfachere Werkstoffe zu wählen.

Die bisher bekannten mehrlagigen Wellschläuche werden meist in der Weise hergestellt, daß man von einem einlagigen, inneren Wendelwellschlauch ausgeht, auf den schraubengangförmig ein vorprofiliertes Band aufgewickelt wird, dessen Breite sich zumindest über eo einen Wellenberg und ein Wellental erstreckt (CH-PS 3 76 457). Allerdings muß dabei ein fester Zusammenhang zwischen der Breite des aufgewickelten Bandes und der Überlappungsbreite an den Bandlängskanten in Kauf genommen werden. Denn soweit sich die Bandbreite über mehr als einen Wellenberg und ein Wellental erstrecken, kommt es an den Bandlängskanten zu einem Überlappen und zu einer lokalen Erhöhung der LagenzahL

Vor allem aber ist dieses kontinuierliche Herstellungsverfahren nur für Wendelwallschläuche, hingegen nicht für Ringwellschläuche geeignet

Mehrwandige Ringwellschläuche können statt dessen in der Weise hergestellt werden, daß man zwischen einem Innen- und einem Außenschlauch mehrere Rohrschüsse anordnet, wobei der Innen- und der Außenschlauch ebenso wie die Rohrschüsse zunächst zylindrische Gestalt aufweisen und erst nach ihrem Zusammenstecken in die gewellte Form gebracht werden (DD-PS 41 668). Dies erfordert aber wesentlich höhere Umformkräfte, da sämtliche Lagen gleichzeitig umgeformt werden müssen, also kostspielige Fertigungseinrichtungen, wodurch in der Praxis die Gesamtwanddicke und die maximale Lagenzahl eng begrenzt werden.

Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen mehrlagigen Wellschlauch anzugeben, der nicht nur in der Ausbildung als Wendelwellschlauch, sondern insbesondere auch in der Ausbildung als Ringwellschlauch kontinuierlich mit zusätzlichen Lagen versehen werden kann.

Ausgehe-nd von einem mehrlagigen Wellschlauch der eingangs genannten Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wellen des Bandes schräg zur Bandlängserstreckung verlaufen mit einem Schrägungswinkel kleiner als 90°.

Durch die erfindungsgemäße Schräglegung der Wellen relativ zur Bandrichtung gelingt es nunmehr, auch Ringwellschläuche kontinuierlich mit weiteren Lagen zu umgeben. Da jedes Band für sich vorprofiliert wird, kommt man mit geringen Umformkräften aus. Bei Wendelwellschläuchen ergibt sich der Vorteil, daß man die Steigung des Bandes wesentlich steiler als die der Wellen des Basisschlauches wählen kann und so bei Verwendung eines entsprechend breiten Bandes mehrere Wellen gleichzeitig überdecken kann, ohne dabei die bisher übliche Überlappung in Kauf nehmen zu müssen; insbesondere bietet sich gemäß Anspruch 2 die Möglichkeit, Bänder im entgegengesetzten Steigungssinn zum Basisschlauch aufzuwickeln, um den bei Wendelwellschläuchen bei Innendruckbelastung auftretenden Dralleffekt auszuschalten. Der äußeren Lage, die dabei dieselbe Steigung wie der Basisschlauch aufweist, kommt dabei die Aufgabe zu, ein Abheben der darunter befindlichen Lage infolge nicht aufzuschließender Torsion zu verhindern. Bei Ringwellschläuchen ist es hingegen günstig, eine gerade Lagenzahl vorzusehen, damit keine Drallwirkung auftritt.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schlauches kennzeichnet sich durch ein für den schrägen Durchlauf eines Bandes geeignetes Profilierwerk mit mehreren Schnecken, deren Drehachse in Abhängigkeit vom Schneckendurchmesser parallel oder schräg zur Schlauchachse angeordnet ist und deren Schneckensteigung dem Wellenabstand des Basisschlauches entspricht, und durch hyperbolische, über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnete Wickelschnecken zur Umwicklung des Basisschlauches mit mindestens einer Lage des profilierten Bandes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Profilierund Wickelvorganges bei einem Ringwellschlauch;
F i g. 2 eine Ansicht gemäß dem Pfeil A in F i g. 1 und Fig. 3 die gleiche Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei einem Wendelwellschlauch.

Mit 1 ist ein Ringwellschlauch bezeichnet, auf den kontinuierlich ein vorgewelltes Band 2 aufgebracht werden soll. Das Aufbringen soll durch schra'sbengangförmiges Umwickeln des gewellten Basisschlauches 1 erfolgen. Die Wellen des Bandes müssen also schräg zur Bandlängserstreckung verlaufen, wobei der Schrägungswinkel zwischen den Wellen und der Bandlängserstreckung kleiner als 90° sein muß.

Das Band 2 wird tangential an den Umfang des Basisschlauches zugeführt, und zwar mit einem Steigungswinkel oc, der sich nach der Breite b des Bandes 2 und nach dem gewünschten Überlappungsbereich oder Stoß an den Bandlängskanten richtet. Die Wellung des Bandes 2 wird durch ein Profilierwerk, das schematisch durch zwei schneckenförmig profilierte Walzen 3 und 4 angedeutet ist, aufgebracht, wobei der Schrägungswinkel der Wellen des Bandes in der Weise auf die Bandlängserstreckung abgestimmt ist, daß d>e Wellen parallel zu denen des Basis-Schlauches 1 verlaufen.

Während das Profilwerk 3, 4 das Band 2 kontinuierlieh dem Basis-Schlauch 1 zuführt, wird dieser entsprechend den in Fig. 1 eingezeichneten Pfeilen gedreht und zugleich axial vorgeschoben, wobei die Geschwindigkeit dieser beiden Bewegungen auf die Zuführgeschwindigkeit des Bandes 2 abgestimmt ist.

Die beiden überlagerten Bewegungen des Basis-Schlauches 1 werden durch hyperbolische Wickelschnecken 5, 6 und 7 erzeugt, die zugleich das zulaufende Band 2 um den Schlauch herumwickeln und anpressen, so daß es zu einem innigen Verbund zwischen den Wellen des Schlauches und des Bandes kommt. Es genügt dabei, wenn radial benachbarte Wellen nur jeweils im Obergangsbereich Innenwelle-Flanke satt aneinander anliegen. Die Bandenden können außerdem noch an den Schlaucharmaturen befestigt sein. Auch können die Bänder durch eine Umflechtung des Schlauches in radialer Richtung gehalten werden, in welchem Fall das äußere Band abgeflachte Außenwellen aufweisen kann.

Die gleiche Anordnung, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, kommt auch zum Aufwickeln eines vorgewellten Bandes auf einen Wendelwellschlauch in Betracht, wie F i g. 3 zeigt Dabei muß lediglich wieder dafür gesorgt werden, daß die Vorwellung des Bandes 2' im Profilierwerk 3', 4' mit den Wellen des ankommenden Schlauches Γ fluchtet

Man kann also kontinuierlich sowohl mehrlagige Ring- wie auch Wendelwellschläuche herstellen und ist bei der Wahl der Steigung des aufzubringenden Bandes unabhängig von der Wellensteigung des Basisschlauches.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrlagiger Wellschlauch, insbesondere Ringwellschlauch, bestehend aus einem dichten Basiswellschlauch, auf den mindestens eine Lage eines vorgewellten Bandes unter Eingriff in die Weüungen des Basiswellschlauches schraubengangförmig aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen des Bandes (2, 2") schräg zur Bandlängserstreckung verlaufen mit einem Schrägungswinkel kleiner als 90°.

2. Wellschlauch nach Anspruch 1 mit schraubengangförmig umlaufenden Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiswellschlauch (Γ) von einer ungeraden Lagenzahl (n) umgeben ist, wobei (n + l)/2 Lagen einschließlich der äußeren Lage eine Bandsteigung im Richtungssinn des Basisschlauches und (n — 1)2 Lagen eine entgegengesetzte Bandsteigung aufweisen.

3. Vorrichtung zum Herstellen eines Wellschlauches nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein für den schrägen Durchlauf eines Bandes (2, 2') geeignetes Profilierwerk mit mehreren Schnecken (3, 4), deren Drehachse in Abhängigkeit vom Schneckendurchmesser parallel oder schräg zur Schlauchachse angeordnet ist und deren Schneckensteigung dem Wellenabstand des Basisschlauches (1, V) entspricht, und durch hyperbolische, über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnete Wikkelschnecken (5, 6, 7) zur Umwicklung des Basisschlauches (1, V) mit mindestens einer Lage des profilierten Bandes (2,2').