DE2654963A1

DE2654963A1 - Flexibles wellrohr

Info

Publication number: DE2654963A1
Application number: DE19762654963
Authority: DE
Inventors: Emil Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1978-06-08
Also published as: SE440859B; DE2654963B2; DE2654963C3; FR2373008B1; BE861394A; SE7713642L; CH627248A5; NL7713222A; NL184293C; NL184293B; AT360295B; GB1569483A; IT1091266B; FR2373008A1; ATA859477A

Description

■ HOFFMANN - EITLjB & PARTNER 26 5 49 6 3

PATENTANWÄLTE DR. !NG. E. HOFFMANN ■ DIPL-ING. W. EITLE ■ DR. RER. NAT. K.HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · TELEFON (089) 9110 87 . TELEX 05-29619 (PATHE)

Eiuil 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, im Querschnitt runden Wellen, bei welchem Rohr jeweils mindestens eine Welle des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mindestens einer Welle am anderen überlappenden Seitenrand des folgenden Bandwickels liegt.

Derartige Wellrohre sind bereits mannigfach bekannt. Bei ihnen besteht jedoch das Problem, wie man am besten und mit einfachstem Aufwand sicherstellen kann, daß die ineinanderliegenden Wellen zweier aufeinanderfolgender Bandwickel ineinander liegenbleiben und nicht auseinander herausgleiten, was die Verbindung der aufeinanderfolgenden Bandwickel aufheben würde.

Um die gegenseitige feste unlösbare Verbindung der ineinanderliegenden Wellen zweier aufeinanderfolgender Bandwickel zu gewährleisten, hat man bereits vorgeschlagen, diese ineinanderlie-

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genden Wellen zu Falzen flachzudrücken (US-PS 3 858 421).

Abgesehen davon, daß diese bekannte Verfalzung zweier ineinanderliegender Wellen aufeinanderfolgender Bandwickel eines Wellrohres nur bei solchen Rohren möglich ist, bei welchen jeweils nur zwei Bandwickel aufeinander liegen, während es Rohre der eingangs genannten Gattung gibt, bei welchen jeweils drei oder sogar mehr Bandwickel mit einander überlappenden Breitenberd-chen übereinander liegen, führt diese bekannte Verfalzung zu einer stellenweisen Veränderung des Innen- oder des Außendurchmessers, da die zu einem Falz flachgepreßten Wellen eine wesentlich geringere radial gerichtete Höhe haben als die ungepreßten Wellen des Rohres. Vor allem ist aber die Flexibilität des Wellrohres im Bereich der jeweils kreisförmig umlaufenden Falze nahezu völlig aufgehoben, was vielfach als nachteilig angesehen wird, da hierdurch die Biegefähigkeit des Rohres beeinträchtigt wird.

Es ist auch bereits ein Wellrohr der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden, bei welchem jweils die Berge bzw. Täler mindestens zweier ineinander liegender Wellen zur Bildung von Hinterschneidungen breiter gehalten sind als der Abstand der Wellenflanken zwischen Wellenkopf und Wellental (DT-OS 2 235 012). Hierdurch ergibt sich ein Verhaken dieser Wellen, das ein Auseinandergleiten und damit ein Trennen bzw. Auseinanderziehen der überlappenden Bandränder verhindert. Wird jedoch ein derartiges Wellrohr aus einem sehr dünnen folienartigen Blechmaterial hergestellt oder besitzt es eine hohe Biegsamkeit, so daß die ineinanderliegenden Wellen in Achsrichtung des Rohres derart gedehnt werden können, daß die Hinterschneidungen aufgehoben werden, so ist keine absolute Sicherheit gegen ein Voneinander trennen bzv/. Auseinanderziehen der überlappenden Bandränder gegeben.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem flexiblen Wellrohr der eingangs genannten Gattung in jedem Falle, also auch bei sehr dünnen folienartigen Blechbändern oder bei sehr hoher Biegsamkeit der gewickelten Blechbänder ein unerwünschtes Auseinandergleiten der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel und deren dadurch mögliches Voneinandertrennen mit absoluter Sicherheit zu verhindern.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wellenberge und bzw. oder die Wellentäler der ineinanderlisjenden Wellen in einem oder mehrereren Rohrumfangsbereichen der ineinanderliegenden Wellen eine größere Breite und geringere Höhe als in den dazwischen liegenden Umfangsbereichen haben, wobei die Breite der Wellenberge und bzw. oder der Wellentäler zur Bildung von Hinterschneidungen in diesen Bereichen größer gehalten ist als der Abstand der Wellenflanken zwischen Wellenkopf und Wellental.

Die erfindungsgemäßen Merkmale führen dazu, daß die Scheitel zweier ineinanderliegender Wellen in sich um den Rohrumfang herum erstreckender Längsrichtung Stellen haben, in welchen die ineinanderliegenden Wellenberge eine geringere Höhe und eine größere Breite aufweisen, so daß die Wellen in diesem Bereich zweidimensional gegenüber dem Nachbarbereich verformt sind. Es tritt also im Übergangsbereich einerseits eine Verringerung der Wellenhöhe, also eine Verformung der Wellen in radialer Richtung des Rohres, sowie andererseits eine Verbreiterung des Wellenberges, also eine Verformung der Wellen in Achsri-chtung des Rohres auf. Diese zweidimensionale Verformung der Wellen gewährleistet eine außerordentlich hohe Stabilität der ineinanderliegenden Wellen in ihrem verformten Bereich, was auch bei einem Wellrohr aus einem folienartigen besonders dünnen Blechband die Gefahr des Aufweitens der verhakten ineinanderliegenden Wellen bis zur Möglichkeit des Auseinandergleitens dieser Wellen beseititgt.

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Die stellenweisen oder unterschiedlich starken Verbreiterungen der Wellenberge und bzw. oder Wellentäler können durch stellenweises oder unterschiedlich starkes Stauchen der Wellen in Wellenhöhe/ also in radialer Richtung des Rohres erfolgen. Hierzu kann beispielsweise eine Druckrolle verwendet werden, die im Bereich zweier übereinanderliegender Bandränder zweier aufeinanderfolgender Bandwickel an der Außenseite des auf einem Dorn zu wickelnden Wellrohres anliegt und in Umfangsrichtung sich erstreckende Rillen zur Aufnahme der Rohrwellen besitzt. Diese Rillen können in bestimmten Umfangsbereichen eine geringere Tiefe haben als die normale Wellenhöhe, wodurch in diesen Bereichen eine Reduzierung der Wellenhöhe durch Stauchen und damit gleichzeitig eine Verbreiterung des Wellenberges eintritt .

Die Scheitel der Wellenberge bzw. Wellentäler können zur Bildung einer nietartigen Quers-chnittsform zweier ineinanderliegender Wellen stellenweise flachgedrückt sein, so daß die Wellenberge bzw. Täler im Bereich ihrer Verbreiterung einen etwa nietförmigen Querschnitt haben. Die in WeIlenlängsrichtung gemessene Länge der Verbreiterungen der Wellenköpfe bzw. Täler kann etwa der Wellenhöhe im unverbreiterten Wellenbereich entsprechen. In ihren verbreiterten Bereichen können die ineinanderliegenden Wellen im Querschnitt etwa Mäanderform haben, d.h. einen sich schwalbenschwanzartig verjüngenden Wellenhals aufweisen. Dies bedeutet, daß die Berge bzw. Täler der ineinanderliegenden Wellen über ihre gesamte, sich in Rohrumfangsrichtung erstreckende Länge breiter gehalten sind, als der Abstand der Wellenflanken zwischen Wellenkopf und Wellental, daß jedoch ihre Breite in bestimmten umfangsbereichen, also stellenweise, größer ist als in anderen umfangsbereichen. Auch hierdurch wird die zweidimensionale Verformung der ineinanderliegenden Wellen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung des Wellrohres gewährleistet, die Formstabilität der ineinanderliegenden Wellen und damit die Sicherheit gegen unerwünschtes Auseinandergleiten

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dieser Wellen gewährleistet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wellrohres sowie eine bespielsweise Vorrichtung zur Fertigung dieses Wellrohres dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben werden: Es zeigen:

Fig. 1 das Ausführungsbeispiel· des Wellrohres während des Wickelvorganges,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch das fertige Wellrohr,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Wickelvorrichtung für die Herstellung eines Wellrohres und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die am Bandeinlauf in der Wickelvorrichtung vorgesehene Druckrolle.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel überlappen sich die aufeinanderfolgenden, ein flexibles Wellrohr bildenden Bandwickel 1 um etwa die Hälfte ihrer Bandbreite. In ihrem Überlappungsbereich liegen die Bandwickel· 1 mit ihren Wellen ineinander, wobei die Wellen einen schwalbenschwanzähnlichen Querschnitt haben, also Berge und Täler, die breiter sind als der gegenseitige Abstand der dazwischen befindlichen Wellenflanken. Hierdurch ergeben sich sogenannte hinterschnittene Wellen, wodurch die ineinanderliegenden Wellen verhakt sind. In bestimmten gegenseitigen Abständen,vorzugsweise in jeder 5. Welle, sind zwei ineinanderliegende Wellen mit Ein- bzw. Flachdrückungen 2 versehen. Diese Flachdrückungen sind so vorgenommen, daß sie den ineinanderliegenden Wellen in diesen Bereichen eine geringere radiale Höhe, jedoch eine größere in Achsrichtung des Rohres gemessene Breite ihrer Wellenberge verleihen. Beiderseits

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der Flachdrückungen 2 sind somit abfallende Bereiche 3 des Wellenscheitels sowie breiter werdende Bereiche des Wellenberges, also eine zweidimensionale Formveränderung der ineinander liegenden Wellen aus der schwalbenschwanzartigen Querschnitts-Normalform in die flach gedrückte Querschnitts- Nietform gegeben.

Die Herstellung eines Rohres gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt in einer Wickelvorrichtung, wie sie beispielsweise in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Diese Wickelvorrichtung besteht aus einem Dorn 4, auf welchen das zur Herstellung des Wellrohres dienende quergewellte Band 5 aufläuft. Dieses Band 5.wird mit Hilfe von Druck-, Umleg-, bzw. Führungsrollen 8, 7 bzw. 6 um den Dorn schraubenlinienförmig herumgewickelt und zwar derart, daß die Steigung der Bandwickel 1 etwa die Hälfte der Bandbreite beträgt, so daß die sich bildenden Bandwickel um diese Bandbreite überlappen. Die Rollen 6, 7 und 8 sind an ihrem Umfange mit umlaufenden Rillen 9 versehen, in welche sich die Bandwellen einlegen .

Am Einlauf des Bandes 5 befindet sich die Druckrolle 8, deren umlaufende Rillen 9 zur Aufnahme der Bandwellen dienen , jedoch eine etwas geringere Höhe als die Höhe der Wellen im zulaufenden Band 5 haben. Hierdurch werden die ineinanderliegenden Wellen der unter der Rolle 8 befindlichen übereinanderliegenden Bandwickel in ihrer Höhe etwes gestaucht, wodurch sich eine Verbreiterung der Wellenberge und der Wellentäler und damit der in Fig. gezeigte etwa schwalbenschwanzartige Querschnitt der Wellen ergibt.

An bestimmten Umfangsstellen sind am Boden der Rillen 9 in der Druckrolle 8 Erhöhungen bzw. Stege 10 vorgesehen, die dazu führen, daß die in den Rillen befindlichen ineinande inliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel flach gepreßt werden, wie dies in Fig. 2 an zwei Stellen von jeweils zwei ineinanderliegenden Wellen gezeigt ist.

Dieses stellenweise Flachdrücken zweier ineinanderliegender

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Wellen zweier übereinander befindlicher Bereiche von aufeinanderfolgenden Bandwickeln führt zu einer bereichsweisen zweidimensionalen Verformung der Wellenscheitel. Die beiderseits der Flachdrückungen 2 der Wellenscheitel sich in Umfangsrichtung des Rohres bzw. in Wellenlängsrichtung ergebenden Steigungen bzw. Gefälle im Wellenscheitel und die in diesen Bereichen gleichzeitig eintretende Veränderung der Breite des Wellenberges führt zu einer erheblichen Versteifung und erhöhten Formbeständigkeit der ineinanderliegenden flachgedrückten Wellen, so daß sich die Flachdrückung auch bei starkem Zug in Axialrichtung des Wellrohres nicht zurückbildet.

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Claims

PATENTANSPRUCH E

(i. Flexibles Wellrohr aus einem schraubenlinienförmig

gewickelten dünnen Blechband mit parallel zu seiner Längsrichtung sich erstreckenden, im Querschnitt im wesentlichen runden Wellen, bei welchem Rohr ^weils mindestens eine Welle des einen Seitenrandes eines Bandwickels in mindestens einer Welle am anderen überlappenden Seitenrand des folgenden Bandwickels liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenberge und bzw. oder die Wellentäler der ineinanderliegenden Wellen in einem oder mehreren Rohrumfangsbereichen der ineinanderliegenden Wellen eine größere Breite und geringere Höhe als in den dazwischen liegenden Umfangsbereichen haben, wobei die Breite der Wellenberge und bzw. oder der Wellentäler zur Bildung von Hinterschneidungen in diesen Bereichen größer gehalten ist als der Abstand der Wellenflanken zwischen Wellenkopf und Wellental.
2. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitel der Wellenberge bzw. Wellentäler der ineinanderliegenden Wellen zur Bildung einer nietartigen Querschnittsform ein- bzw. niedergedrückt sind.
3. Wellrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenberge bzw. -täler im Bereich ihrer Verbreiterung einen etwa nietförmigen Querschnitt haben.
4. Wellrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinanderliegenden Wellen stellenweise falzartig flachgedrückt sind.
5. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die in Wellenlängsrichtung gemessene Länge der Verbreiterungen der Wellenköpfe bzw. der Wellentäler etwa der Wellenhöhe im unverbreiterten Wellenbereich entspricht.

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ORtGiNAL INSPECTED
6. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinanderliegenden Wellen zwischen ihren verbreiterten Bereichen im Querschnitt etwa Mäanderform haben d.h. einen sich schwalbenschwanzartig verjüngenden Wellenhals haben.

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