DE2705564A1

DE2705564A1 - Verfahren und vorrichtung zur formung eines flexiblen schlauches mit mehreren leitungen und hiermit hergestellter schlauch

Info

Publication number: DE2705564A1
Application number: DE19772705564
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Les Produits Associes Broxo SA
Current assignee: Les Produits Associes Broxo SA
Priority date: 1976-02-24
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4160466A; FR2342144B1; FR2342144A1; CH597997A5

Description

LES PRODUITS ASSOCIES LPA S. A. , C HENE-BOURG / Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines flexiblen Schlauches mit mehreren Leitungen und hiermit hergestellter Schlauch

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines flexiblen Schlauches mit mehreren Leitungen, insbesondere eines Doppelschlauches für hydraulische Geräte zur Körperpflege, zu einer elastisch ausziehbaren Wendel, wobei ein Schlauch mit mehreren nebeneinander angeordneten Leitungen, dessen Querschnitt dadurch eine breite Seite und eine schmale Seite aufweist und der aus einem unter Wärmeeinwirkung verformbaren Material besteht, auf einen zylindrischen Träger in Schraubenform aufgewickelt und einer Wärmebehandlung unterworfen wird, sowie einen hiermit hergestellten Schlauch.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Verformung eines sog. Doppelschlauches mit zwei nebeneinander angeordneten Leitungen zur Ver-

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Wendung bei bekannten Körperpflegegeräten, die einen hydraulischen Motor enthalten, welcher von einer durch einen Schlauch unter Druck zugeführten Flüssigkeit angetrieben wird und ein mechanisches Instrument betätigt, insbesondere eine mechanische Zahnbürste. Auch zur Speisung einer Sprühdüse über eine geeignete Ventilanordnung ist ein derartiger flexibler Schlauch verwendbar.

Bei Geräten dieser Art ist es im allgemeinen vorteilhaft, nicht nur eine Leitung zur Zuführung von Wasser zu dem Handstück zu haben, sondern in gleicher Weise auch eine zweite Leitung zur Abführung des Wassers. Aus diesem Grunde verwendet man mitunter einen Doppelschlauch aus einem geeigneten Kunststoffmaterial mit zwei nebeneinander angeordneten Leitungen. Derartige Doppelschläuche sind im Handel und man formt sie in der Weise, dass sie die Form einer schraubenförmigen Wendel annehmen, sobald sie nicht im Gebrauch sind und keinem Zug unterliegen, um ihren Platzbedarf zu verringern und eine Verwirrung des Schlauches zu verhindern. Diese Doppelschläuche bestehen im allgemeinen aus einem Material, welches unter der Einwirkung von Wärme verformbar ist, insbesondere aus einem Kunststoff auf der Basis von Polyäthylen oder Polyamid.

Die Verformung des Schlauches in Wendelform erfolgte bisher mittels eines zylindrischen Trägers mit glatter Aussenseite, auf welche man den Doppelschlauch in Schraubenform aufwickelte. Dabei legte sich naturgemäss die breitere Seite des Schlauchquer schnittes an die Trägeraussenseite an, während die Windungen der Schlauchwendel mit den Schmalseiten des Schlauchquerschnittes aneinander lagen. Man erhitzte dann das Ganze beispielsweise in heissem Wasser, welches im Falle eines Kunststoffes aus Polyäthylen eine Temperatur von etwa

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95 C hatte, während 1 bis 2 Minuten und schreckte dann den Schlauch

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in kaltem Wasser ab. Diese Behandlungsmassnahmen hängen selbstverständlich von der Art des verwendeten Kunststoffmaterials ab. Man erhält jedenfalls auf diese Weise einen in Wendel- oder Spulenform geformten Schlauch, in welche der Schlauch automatisch zurückkehrt, sobald er keinem Zug unterworfen ist. Manche Gehäuse von hydraulisch betriebenen Körperpflegegeräten besitzen eine entsprechende Ausnehmung, in welcher man dann diesen Schlauch in Wendelform unterbringen kann.

Wenn eine solche Formung in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt wird, liegt die Verbindungslinie, welche die Achsen der beiden Leitungskanäle miteinander verbindet, parallel zu der Achse des zylindrischen Trägers beim Aufwickeln des Schlauches, so dass die axiale Länge der auf diese Weise von dem Schlauch gebildeten Wendel gleich der Windungszahl multipliziert mit der Breitseite des Schlauches ist. Hieraus ergibt sich aber, dass einerseits der Platzbedarf einer derartigen Wendel verhältnismässig gross ist und dass andererseits das automatische Zusammenziehen zu der geformten Wendel nicht regelmässig erfolgt. Denn, wie oben dargelegt, es sind die Schmalseiten des Schlauches, womit die einzelnen Windungen aneinanderliegen, und es besteht immer die Möglichkeit, dass beim automatischen Aufwickeln unter der Wirkung einer elastischen Kraft die Windungen ineinander gleiten und auf diese Weise eine unregelmässige Wendel bilden.

Wenn man jedoch in der vorstehend beschriebenen Weise verfährt, um den flexiblen Schlauch zu einer Wendel zu formen, kann nicht verhindert werden, dass die Breitseite des Schlauches sich naturgemäss an die Aussenseite des Trägers anlegt.

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Zweck der Erfindung ist nun die Schaffung eines Schlauches mit mehreren Leitungen, insbesondere eines Doppelschlauches der vorstehend erwähnten Art, welcher in der Weise verformt ist, dass er einen geringeren Platzbedarf hat, und der automatisch in die einmal gegebene Wendelform zurückkehrt, ohne dass sich die Windungen durch Ineinandergleiten verwirren.

Hierzu ist das erfindungsgemässe Verfahren zur Formung eines flexiblen Schlauches der vorstehend erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch in einer schraubenförmigen Nut auf dem Aussenumfang des zylindrischen Trägers aufgewickelt wird, deren radiale Tiefe wenigstens etwa gleich der Breitseite des Schlauchquerschnittes und deren axiale Breite wenigstens etwa gleich der Schmalseite des Schlauchquer schnittes ibt.

Um zu erreichen, dass die axiale Spannung so verstärkt wird, dass im Ruhezustand die Windungen ^ιneinander liegen, ist es zweckmässig, nach Entfernung des gewendelten Schlauches von dem schraubenatftigen Träger die Wickelrichtung der Schraubenwindungen umzuwenden.

Die Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal gekennzeichnet durch einen zylindrischen Trägerkörper mit einer schraubenförmig verlaufenden Nut auf seinem Aussenumfang mit den vorstehend genannten Abmessungen, deren Boden der äusseren Krümmung der Schlauchschmalseite entsprechend abgerundet ist.

Der nach dem erfindungsgemäss en Verfahren und unter Verwendung einer erfindungsgemäss en Vorrichtung hergestellte Schlauch ist seinerseits gekennzeichnet durch um eine Schmalseite seines Querschnittes

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gewendelte Windungen und durch radial nebeneinander angeordnete Leitungen.

In der beigefügten Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt, wobei zeigen :

Fig. 1 in schematischer Darstellung und teilweise im Schnitt

eine Phase des er findung sgemä ssen Formungsverfahrens,

Fig. 2 die Seitenansicht eines in Wendelform geformten

Doppelschlauches nach der Hitzebehandlung und Abtrennungjvon dem Träger und

Fig. 3 eine gleiche Seitenansicht des Doppelschlauches, bei

dem die Wickelrichtung der Schlauchwindungen umgewendet ist , um eine stärkere axiale Spannung zu erzielen.

Zur praktischen Anwendung der Erfindung verwendet man einen Schlauch 1 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial mit einer doppelten Leitung, wie er im Handel zu haben ist. Derartige Doppelschläuche werden im allgemeinen durch Auspressen mittels zweier Düsen hergestellt, die auf diese Weise zwei flexible zylindrische Schläuche ergeben. Diese werden dann tangential durch Verschweissung oder mit chemischen Mitteln miteinander verbunden.

Es gibt auch Doppelschlauche, die unmittelbar durch Auspressen aus einer entsprechend geformten Düse erhalten werden. Diese Art Schläuche besitzen im allgemeinen eine elliptische flache Form.

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Doppel schlauch der zuerst beschriebenen Art verwendet, welcher zwei zylindrische, nebeneinander angeordnete Leitungen 10 und 11 aufweist. Ein derartiger Doppelschlauch ist für die oben beschriebenen hydraulischen Geräte verwendbar, die ein Handstück mit einem hydraulischen Antriebsmotor aufweisen, der über diesen Schlauch an eine Speisepumpe angeschlossen ist.

Man verwendet beispielsweise einen Doppelschlauch 1 aus Polyäthylen von etwa elf Meter Länge, welcher dann beispielsweise in einzelne Abschnitte von ein Meter Länge aufgetrennt wird. Die Schmalseite a dieses Schlauches misst etwa 3 mm, während die Breitseite b etwa doppelt so gross wie die Schmalseite ist und dadurch folglich etwa 6 mm misst.

Man wickelt diesen Doppelschlauch 1 in einer schraubenförmigen Nut 2 eines metallischen, schraubenartigen Körpers 3 von etwa 40 cm Länge und 55 mm Durchmesser auf. Die schraubenförmige Nut 2 hat einen abgerundeten Boden, welcher etwa der äusseren Krümmung der Schmalseite des Schlauches angepasst ist. Die Tiefe H dieser Nut 2 ist etwa gleich der Breitseite b des Doppelschlauches, während ihre Breite L etwa der Schmalseite a entspricht.

Die Stärke der Trennwand 4 zwischen zwei benachbarten Windungen beträgt beispielsweise 3 mm. Man kann selbstverständlich auch eine dünnere Trennwand von beispielsweise etwa 1 mm vorsehen, ebenso wie der schraubenförmige Trägerkörper auch andere Abmessungen haben kann, insbesondere hinsichtlich seiner Länge, die beispielsweise bis zu einem Meter betragen kann. Der Schlauch ist jedenfalls mit seiner Schmalseite aufge-

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wickelt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, und bildet hierbei etwa 66 Windungen.

Man taucht hierauf den Trägerkörper mit dem Schlauch in heisses

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Wasser, dessen Temperatur zwischen 85 und 95 C beträgt, und zwar während etwa zwei Minuten, wenn das Schlauchmaterial beispielsweise aus Polyäthylen besteht. Hierauf schreckt man den Schlauch mit dem Träger in kaltem Wasser ab.

Der Schlauch wird dann von dem schraubenartigen Trägerkörper 3 entfernt und in Abschnitte von jeweils etwa sechs Windungen aufgetrennt. Man erhält dann eine schraubenförmige Wendel oder Spule, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Wie diese Figur zeigt, liegen die Windungen der Wendel jedoch nicht unmittelbar aneinander an, denn der Schlauch behält die Form, die ihm durch den schraubenförmigen Trägerkörper gegeben ist, d.h., dass die Windungen untereinander einen entsprechenden Abstand voneinander aufweisen, welcher der Dicke der Trennwand 4 entspricht, die zwischen zwei benachbarten Windungen der schraubenförmigen Nut 2 vorgesehen ist.

Um nun einen schraubenförmig aufgewickelten Schlauch mit geringstem Platzbedarf und erhöhter Elastizität zu erhalten, kehrt man nun die Wickelrichtung der Schlauchwindungen um. Hierfür führt man das Ende A des Schlauchabschnittes 1 in das Innere der Wendel ein, bis es am anderen Ende wieder herauskommt. Die Enden A und B des Schlauchabschnittes werden dadurch umgewendet und man erhält auf diese Weise eine stärkere axiale Zugspannung, welche die Schlauchwindungen aneinanderzieht. Diese Zugspannung ist umso grosser, je grosser der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen der Nut 2 in dem schraubenförmigen Trägerkörper 3 ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der

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Erfindung beträgt die Dicke der Trennwand 4 zwischen zwei benachbarten Windungen der Nut 2 etwa gleich der Breite L dieser Nut 2.

Man erhält auf diese Weise einen geformten flexiblen Schlauch, wovon ein Abschnitt in Fig. 3 dargestellt ist und dessen Platzbedarf auf einen geringst möglichen Wert herabgesetzt ist, da die Länge der Wendel gleich der Anzahl der Windungen multipliziert mit der Schmalseite des Schlauches ist.

Wie bereits erwähnt, hängt die Temperatur und Zeit der thermischen Behandlung des aufgewickelten Schlauches naturgemäss von dem jeweiligen Kunststoffmaterial ab. Für einen Schlauch aus einem Polyamid beispielsweise erhält man eine Formung des Schlauches durch Erhitzung auf eine

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Temperatur von 130 bis 180 C, vorzugsweise auf 150 C, während zwei bis vier Minuten. Diese Erhitzung kann mittels eines Ofens, Heissluft oder durch Eintauchen des Schlauches in eine organische, bei dieser Temperatur stabile Flüssigkeit erfolgen, beispielsweise in Glyzerin, welches auf diese Temperatur erhitzt ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Schlauch nach der Erhitzung in einem kalten Wasserbad abzuschrecken. Die Abkühlung kann vielmehr einfacher dadurch erhalten werden, dass man den behandelten Schlauch bei normaler Umgebungstemperatur abkühlen lässt.

Es ist selbstverständlich möglich, das erfindungsgemässe Formungsverfahren auch bei Schläuchen anzuwenden, welche mehr als zwei nebeneinander angeordnete Leitungen besitzen, beispielsweise solche mit drei oder vier Leitungen. In diesen Fällen ist der Vorteil eines geringeren Platzbedarfes für diese Schläuche noch ausgeprägter.

Ein Schlauch mit mehreren Leitungen, welcher erfindungsgemäss geformt wurde, bildet in jedem Fall eine Wendel, deren axiale Länge durch die

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Abmessungen der Schlauchschmalseite multipliziert mit der Anzahl der Windungen gegeben ist, und zwar unabhängig (davon) von der Anzahl der Leitungen bzw. den Abmessungen der Breitseite des Schlauches, weil die Verbindungslinie zwischen den Achsen aller nebeneinander angeordneter Leitungen stets radial in Richtung des Durchmessers der Wendel gerichtet ist und auf deren axiale Länge keinen Einfluss hat.

Der flexible Schlauch kann selbstverständlich auch aus einem anderen geeigneten Material als Polyäthylen oder Polyamid bestehen, beispielsweise aus jedem anderen Material, welches thermoplastisch ist.

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Claims

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1. , Verfahren zur Formung eines flexiblen Schlauches mit mehreren ^!Leitungen, insbesondere eines Doppelschlauches für hydraulische Geräte zur Körperpflege, zu einer elastisch ausziehbaren Wendel, wobei ein Schlauch mit mehreren nebeneinander angeordneten Leitungen, dessen Querschnitt dadurch eine breite Seite und eine schmale Seite aufweist und der aus einem unter Wärmeeinwirkung verformbaren Material besteht, auf einen zylindrischen Träger in Schraubenform aufgewickelt und einer Wärmebehandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (l) in einer schraubenförmigen Nut (2) auf dem Aussenumfang des zylindrischen Trägers (3) aufgewickelt wird, deren radiale Tiefe (H) wenigstens etwa gleich der Breitseite (b) des Schlauchquerschnittes und deren axiale Breite (L) wenigstens etwa gleich der Schmalseite (a) des Schlauchquerschnittes ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Entfernung des gewendelten Schlauches (l) von dem schraubenartigen Träger (3) die Wickelrichtung der Schraubenwindungen zur Erzielung einer stärkeren axialen Spannung umgewendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauch (1) mit einer Länge von mehreren Gebrauchsabschnitten gewendelt und dann vorzugsweise vor Umwendung der Schlauchwindungen in einzelne Abschnitte aufgetrennt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Trägerkörper (3) mit einer schraubenförmig verlaufenden Nut (2) auf seinem Aussenumfang, deren radiale Tiefe (H) wenigstens etwa gleich der Breitseite (b) des Schlauch-

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ORIGINAL INSPECTED

querschnittes und deren axiale Breite (L) wenigstens etwa gleich der Schmalseite (a) des Schlauchquerschnittes ist und deren Boden der äusseren Krümmung der Schlauchschmalseite entsprechend abgerundet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Trennwand (4) zwischen zwei benachbarten Nutwindungen (2), deren axiale Stärke wenigstens etwa gleich der Nutbreite (L) ist.

6. Flexibler gewendelter Schlauch mit mehreren nebeneinander angeordneten Leitungen, hergestellt nach einem Verfahren gemäss Anspruch unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss Anspruch 4, gekennzeichnet durch um eine Schmalseite (a) seines Querschnittes gewendelte Windungen und radial nebeneinander angeordnete Leitungen (10,11).

7. Schlauch nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch unter axialer Spannung elastisch aneinander gezogene Windungen.

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