DE2654963B2

DE2654963B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres

Info

Publication number: DE2654963B2
Application number: DE19762654963
Authority: DE
Inventors: Emil 6603 Sulzbach Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1979-10-18
Also published as: SE440859B; SE7713642L; NL7713222A; DE2654963C3; GB1569483A; CH627248A5; FR2373008B1; BE861394A; ATA859477A; NL184293B; DE2654963A1; FR2373008A1; IT1091266B; NL184293C; AT360295B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres

ίο durch schraubenförmiges Wickeln eines quergewellten dünnen Blechbandes, wobei mindestens eine Welle des Bandwickels in eine Welle des vorausgehend erzeugten Bandwickels eingelegt wird und unmittelbar anschließend während der weiteren Rohrwicklung die Scheitel der ineinandergelegten Wellen um einen Teil der Wellenhöhe derart niedergedrückt werden, daß dabei die Wellenscheitel breiter werden als der unter dem flachgedrückten Scheitel befindliche Wellenquerschnitt. Hierdurch ergibt sich ein Verhaken der ineinandergelegten Wellen, das ein Auseinandergleiten dieser Wellen in radialer Richtung und damit ein Voneinanderlösen der überlappenden Bandränder des Wellrohres verhindert. Insbesondere dann, wenn ein nach diesem bekannten Verfahren hergestelltes Wellrohr aus einem sehr dünnen folienartigen Blechmaterial besteht oder eine hohe Biegsamkeit besitzt, so daß die ineinanderliegenden Wellen in Achsrichtung des Rohres derart gedehnt werden, kann mit diesem bekannten Verfahren keine absolute Sicherheit gegen ein Voneinanderlösen der überlappenden Bandränder erzielt werden.

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

y> Biegsamkeit der gewickelten Blechbänder ein unerwünschtes Auseinandergleiten der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel und deren dadurch mögliches Voneinanderlösen mit Sicherheit zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Niederdrücken der Wellenscheitel nur über einen Teil des Rohrumfanges erfolgt, wobei nur die an der Rohraußenseite befindlichen Scheitel radial rohreinwärts niedergedrückt werden, und daß die in Rohrlängsrichtung jeweils benachbarten beiden Wellen neben der Niederdrückung unverformt bleiben.

Bei diesem Verfahren wird eine zweidimensionale Verformung der Wellenscheitel und damit eine sehr hohe Formstabilität der ineinandergelegten Wellen in ihrem niedergedrückten Scheitelbereich erhalten, was selbst bei einem Wellrohr aus einem folienartigen Blechband die Gefahr der Rückverformung und damit des Voneinanderlösens der ineinandergelegten Wellen beseitigt. Andererseits wird durch das stellenweise Niederdrücken nur der an der Rohraußenseite befindlichen Wellenscheitel und durch das Unverformtlassen der in Rohrlängsrichtung jeweils benachbarten beiden Wellen neben der Niederdrückung eine hohe Flexibilität und damit Biegsamkeit des herzustellenden Wellrohres

ho erhalten, da in Rohrlängsrichtung noch Zwischenräume zwischen den Flanken der Wellen mit niedergedrücktem Wellenscheitel und den Flanken der jeweiligen unverformten Nachbarwellcn verbleiben. Außerdem führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer maximalen Schonung des dünnen Blechbandes bei der Rohrwicklung, so daß Garantie für eine vollige Dichtigkeit des herzustellenden Wellrohres gegeben ist.

Es ist zwar bereits ein Verfahren zur Herstellung

eines flexiblen Wellrohres bekannt, bei welchem die Scheitel der ineinandergelegten Wellen an den Rändern der überlappenden Bandwickel nur über einen Teil des Rohrumfanges niedergedrückt werden (DE-GM 19 40 366), um ein Voneinanderlösen der ineinandergelegten Wellen an den Abschnittstellen derartiger Rohre zu vermeiden. Bei diesem bekannten Verfahren wird das schraubenförmige Wickeln jedoch mit einem ungewollten Blechband vorgenommen, so daß hierbei keine Wellen eines vorgewellten Blechbandes ineinandergelegt werden. Vielmehr werden dort die Wel'.en erst nach der Rohrwicklung erzeugt und das Niederdrücken der Wellenscheitel erfolgt erst nach der Wellung des vorher glatten Rohres. Dieses bekannte Verfahren gehört somit zu einer ganz anderen Gattung als dasjenige, auf welches sich die Erfindung bezieht. Im übrigen werden bei diesem bekannten Verfahren nicht nur die an der Rohraußenseite befindlichen sondern sowol.l die an der Rohrauöen- als auch die an der Rohrinnenseite befindlichen Scheitel radial niedergedrückt, was die Flexibilität des Wellrohres nicht unerheblich beeinträchtigt.

Ferner ist es bei der Herstellung eines Ausdehnungsstückes für Rohrleitungen bereits bekannt geworden, die rohrauswärts gerichteten Scheitel des gewellten rohrförmigen Ausdehnungsstückes nur über ein.n Teil des Rohrumfanges radial rohreinwärts niederzudrükken. Abgesehen davon, daß ein derartiges Ausdehnungsstück zu einer ganz anderen Rohrgattung als ein durch schraubenförmiges Wickeln eines Blechbandes hergestelltes flexibles Wellrohr gehört, soll bei diesem Ausdehnungsstück das Niederdrücken der Wellenscheitel den Biegewiderstand der Wellen steigern, was gerade im Gegensatz zu der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegenden Aufgabe sieht. Damit konnte auch dieses bekannte Verfahren keine Anregung für das ober, geschilderte erfindungsgemäße Verfahren geben.

Wenn beim erfindungsgemäßcn Verfahren das Wickeln des Blechbandes zum Rohr auf einem Dorn erfolgt, werden zweckmäßig die ineinandergelegten Wellen beim Niederdrücken ihrer Wellenscheitel mit ihren an der Rohrinnenseite befindlichen Wellenscheiteln am Dorn abgestützt. Dabei kann das Niederdrücken der rohrauswärts liegenden Wellenscheitel durch eine an der Rohraußenseite befindliche Druckrolle mit einer sich parallel zur Rohrwellung erstreckenden Drehachse erfolgen. Zweckmäßig werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wellenschcitel um etwa oder etwas mehr als die halbe Höhe der unverformten Wellen niedergedrückt.

Eine zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens dienende Vorrichtung hat erfindungsgemäß eine Druckrolle, die an ihrem Umfang verteilt angeordnete radiale Vorsprünge zum Niederdrücken der Wellenscheitel hat, wobei die Breite der Vorsprünge etwa der Wellenbreite entspricht. Sie kann an ihrem Umfange Rillen besitzen, in welche sich die Wellen des zu wickelnden Wellrohres einlegen und die am Grund bzw. Boden stegförmige Vorsprünge zum Niederdrücken der Wellenscheitcl haben. Dabei kann die Höhe der Stege etwa der halben Rillenhöhe entsprechen.

Die Erfindung betrifft ferner ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Wellrohr, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Querschnitt der Wellen im niedergedrückten Bereich etwa nietförmig ist, bzw. daß die Niederdrückungen der Scheitel der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel punktförmig sind. Dabei kann die in tangentialer Richtung der Rohrwandung gemessene Länge der Niederdrückungen etwa der Höhe der unverformten Wellen entsprechen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wellrohres sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellendes Wellrohr während des Wickelvorganges,

F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch das fertig hergestellte Wellrohr,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Wickelvorrichtung für die Herstellung des Wellrohres und

F i g. 4 einen Querschnitt durch die am Bandeinlauf in der Wickelvorrichtung vorgesehene Druckrolle.

Bei dem gezeigen Beispiel überlappen sich die aufeinanderfolgenden, das flexible Wellrohr bildenden Bandwickel 1 um etwa die Hälfte ihrer Bandbreite. In ihrem Überlappungsbereich liegen die Bandwickel 1 mit ihren Wellen ineinander, wobei diese gemäß F i g. 2 einen schwalbenschwanzähnlichen Querschnitt haben. 2S 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 gegeneinander verhakt sind,
jo In bestimmten gegenseitigen Abständen, bei dem in F i g. I gezeigten Beispiel in jeder fünften Welle, sind die rohrauswärts gerichteten Scheitel der beiden ineinandergelegten Wellen etwa punktförmig niedergedrückt. Diese Niederdrückungen 2 sind so vorgenommen, daß v-, sie den ineinanderliegenden Wellen in den niedergedrückten Bereichen eine geringere radiale Höhe, jedoch eine größere in Achsrichtung des Rohres gemessene Breite ihrer Wellenberge verleihen. Beiderseits der Niederdrückungen 2 sind somit abfallende Bereiche 3 des Wellenscheitels sowie breiter werdende Bereiche des Wellenberges, also eine zweidimensionale Formveränderung der ineinanderliegenden Wellen aus der schwalbenschwanzartigen Querschnitts-Normalform in eine flach gedrückte Querschnitts-Nietform gegeben.
Vi Die Herstellung eines Rohres gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt in eir.2r 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 so 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 5¹S 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 W) 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. Hiei durch werden die ineinanderliegenden Wellen der unter der Rolle 8 befindlichen überlappenden Bandwikti¹) kel in ihrer Höhe etwas gestaucht, wodurch sich eine Verbieiterung der Wellenberge und der Wellentäler und damit der in Fig. 2 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 rohrauswärts befindlichen Scheitel der in den Rillen befindlichen ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel niedergepreßt werden, wie dies in F i g. 2 an zwei Stellen von jeweils zwei ineinanderliegenden Wellen gezeigt ist.

Dieses stellenweise Niederdrücken zweier ineinanderliegender Wellen zweier überlappend aufeinanderfolgender Bandwickel führt zu einer stellenweisen zweidimensionalen Verformung der Wellenscheitel. Die beiderseits der Niederdriickungen 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 Formversteifung der ineinanderliegenden flachgedrückten Weilen, so daß sich die Niederdrückungen auch bei starkem Zug in Axialrichtung des Wellrohres nicht zurückbilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres durch schraubenförmiges Wickeln eines quergewellten dünnen Blechbandes, wobei mindestens eine Welle des Bandwickels in eine Welle des vorausgehend erzeugten Bandwickels eingelegt wird und unmittelbar anschließend während der weiteren Rohrwicklung die Scheitel der ineinandergelegten Welle um einen Teil der Wellenhöhe derart niedergedrückt werden, daß dabei die Wellenscheitel breiter werden als der unter dem flachgedrückten Scheitel befindliche Wellenquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederdrücken der Wellenscheitel in an sich bekannter Weise nur über einen Teil dos Rohrumfanges erfolgt, wobei nur die an der Rohraußenseite befindlichen Scheitel radial rohreinwärts niedergedrückt werden, und daß die in Rohrlängsrichtung jeweils benachbarten beiden Wellen neben der Niederdrückung unverformt bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Wickeln des Blechbandes zum Rohr auf einem Dorn erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergelegten Wellen beim Niederdrücken ihrer Wellenscheitel mit ihren an der Rohrinnenseite befindlichen Wellenscheiteln am Dorn abgestützt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Niederdrücken der Wellenscheitel durch eine an der Rohraußenseite befindliche Druckrolle mit einer sich parallel zur Rohrwellung erstreckenden Drehachse vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenscheitel um etwa (etwas mehr als) die halbe Höhe der unverformten Wellen niedergedrückt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, mit einer an der Außenseite des zu wickelnden Rohres zur Einwirkung gelangenden Druckrolle, die um eine sich im wesentlichen parallel zur Rohrwellung erstreckende Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (6,7,8) an ihrem Umfang verteilt angeordnete radiale Vorsprünge (10) zum Niederdrücken der Wellenscheitel hat, wobei die Breite der Vorsprünge etwa der Wellenbreite entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einer Druckrolle, die an ihrem Umfange Rillen besitzt, in welche sich die Wellen des zu wickelnden Wellrohres einlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (6, 7, 8) in den Rillen (9) am Grund bzw. Boden stegförmige Vorsprünge (10) zum Niederdrücken der Wellenscheitel haben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stege (10) etwa der halben Rillenhöhe entspricht.

8. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestelltes Wellrohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Wellen im niedergedrückten Bereich etwa nietförmig ist.

9. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestelltes Wellrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückungen (2) der Scheitel der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel punktförmig sind.

10. Wellrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in tangentialer Richtung der Rohrwandung gemessene Länge der Niederdrükkungen (2) etwa der Höhe der unverformten Wellen entspricht