DE2654963C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Wellrohres - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen WellrohresInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Wellrchres
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 Arbsrichtung des Ruhres derart
gedehnt werden, kann mit diesem bekannten Verfahren keine absolute Sicherheit gegen ein Voneinanderlösen
der überlappenden Bandränder erzielt werden.
Der Erfindung liegi 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 Voneinanderlösen mit Sicherheit zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäli 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 ben.n hbarten beiden Wellen neben der Niederdrückung unverformt bleiben.
Bei diesem Verfahren wird eine zweidimensionale Verformung der Wellenscheitel und damit eine sehr
hohe Formstabilität dr.r ineinanilergelegten Wellen in
ihrem niedergedrückten Scheitelbcreich 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 erhalten, da in Rohrlängsrichtung noch Zwischenräume
zwischen den Flanken der Wellen mit niedergedrücktem Wellenscheitel und den Flanken der jeweiligen
unverformten Nachbarwellen verbleiben. Außerdem führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer
maximalen Schonung des dünnen Blechbandes bei der Rohrwicklung, εο 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 ungewellten Blechband vorgenommen, so daß hierbei keine
Wellen eines vorgewellten Blechbandes ineinandergelegt werden. Vielmehr werden dort die Wellen 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
Rohraußenpeite befindlichen sondern sowohl die an der
Rohraußen- als auch die an der Rohrinnenseite befindlichen Scheitel radial niedergedrückt, was die
Flexibilität des Weilrohres nicht unerheblich beeinträchtigt
Ferner ist es bei der Herstellung eines Ausdehnungsstückes für Rohrleitungen bereits bekannt geworden,
die lohrauswärts gerichteten Scheitel des gewellten rohrförmigen Ausdehnungsstückes nur über einen 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 steht. Damit
konnte auch dieses bekannte Verfahren keine Anregung für das oben geschilderte erfindungsgemäße Verfahren
geben.
Wenn beim erfindungsgemäßen Verfallen 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 Welienscheiteln am Dorn abgestützt. Dabei kann das Niederdrücken
der rohrauswärts liegenden Wellenscheitel durch eine an der Rohraußenseite befindliche Drurkrolle mit einer
sich parallel zur Rohrwellung erstreckenden Drehachse erfolgen. Zweckmäßig werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Wellenscheitel 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 weiche sich die Wellen des zu wickelnden Wellrohres
einlegen und die am Grund bzw. Boden ytegförmige Vorsprünge zum Niederdrücken der Wellenscheitel
haben. Dabei kann die Höhe der Siege 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 nietförrriig
ist, bzw. daß die Niederdrückungen der Scheitel der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel
punktförmig sind. Dabei kann die in tangential
Richtung der Rohrwandiing 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
Fig. I ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellendes Wellrohr während des Wickelvorganges,
Fig.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 ihr.:. Bandbreite. In
ihrem Überlappungsbereich liegen die Bandwickel 1 mit
ihren Wellen ineinander, wobei diese gemäß F i g. 2 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 gegeneinander verhakt sind
In bestimmten gegenseitigen Abständen, bei dem in F i g. 1 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 sie den ineinanderliegenden Wellen in den niedergedrückten
Bereich cn eine geringere radiale Höhe, jedoch
eine größere in Achsrichtung des Rohres gemessene Breite ihrer Wellenberge verleihen. Beiderseits der
Niederdrückungen 2 sind somit abfallende bereiciie 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.
Die Herstellung eines Rohres gemäß Fig. 1 und 2
erfolgt in einer Wickelvorrichtung, wie sie beispielsweise in den F i g. 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-, UmI^g-, bzw. Führungsrollen 8, 7 bzw.
6 um den Dorn schraubenlinienförmig herumgewickelt und zwar derart, daß die Steigung der Bandwickel 1
etwi di. Kälfte der Bandbreite beträgt, so daß die sich
bildenden Bandwickel um diese Bandbreite überlappen. Die Rollen 6, 7 unii 8 sind an ihrem Umtar,ge mit
umlaufenden Rillen 1 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 überlappenden Bandwikkel
in ihrer Höhe etwxs gestaucht, wodurch sich eine Verbreiterung der Wellenberge und d.er 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 befindliehen
incinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel niedergepreßt werden, wie dies in F i g. 2 an zwei
Stellen von jeweils zwei ineiflanderliegendeii Wellen
gezeigt ist.
Dieses stellenweise Niederdrücken zweier ineinanderliegender
Wellen zweier überlappend aufeinanderfolgender Bandwickel führt zu einer stellenweiseri
Zweidimensionalen Verformung der Wellenscheitel. Die beiderseits der Niederdrückungen 2 der Wellenscheitel
sich in Umfangsrichtung des Rohres bzw. in Wellehlängsrichlung ergebenden Steigungen bzw. Gefälle im
Wellenscheitel und die in diesen Bereichen gleichzeitig eintretende Veränderung der Breite des Wellenberges
führt zu einer erheblichen Fofmvefsteifüng der ineinanderliegenden flachgedrückten Wellen, so daß
sich die Niederdrückungen auch bei starkem Zug in Axialrichtung des Wellrohres nicht zurückbilden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
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 ineinandergelegicn
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 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.
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 Wellenicheitel
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 I dadurch gekennzeichnet,
daß die Weilenscheitel um etwa (etwas mehr als) die halbe Höhe der unvc formten Wellen
niedergedrückt werden.
5. Vorrichtung /ur 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 /u wickelnden Wellrohres einlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckrolle (6, 7, 8) in den Rillen (9) am Grund bzw. Boden stegförrrnge 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 I 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 gekennzeiclv
net, daß die Niederdrückuhgen (2) der Scheitel der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter
Bandwickel punktförmig sind.
10. Wellrohr nach Anspruch 9, dadurch gekenn^
zeichnet, daß die in tangeritiaier Richtung der
Rohrwandung gemessene Länge der Niederdrükkungen (2) etwa der Höhe der unverformten Wellen
entspricht.
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