DE2830877C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art wurden bereits in der DE-OS 27 40 717 vorgeschlagen. Dort wird ein glattes Kunststoffrohr auf einen Dorn aufgeschoben, wobei die Rohrenden konzentrisch zum Dorn fixiert werden. Über den Außenumfang des Rohres wird ein bündig anliegender Stützring geschoben, der während des Einprägens der schraubenlinienförmigen Falte ein Ausbeulen des noch nicht verformten Rohres verhindern soll. Der Dorn wird dann an seinen beiden Enden drehbar gelagert von einem Spannfutter, mit dem der Dorn in Drehbewegung versetzt wird, bzw. einem Widerlager. Bei der Drehung wird die schraubenlinienförmige Falte in das Kunststoffrohr eingeformt. Zu diesem Zweck wird dort ein Draht unter Zugspannung wendelförmig auf das Rohr gewickelt, wobei die Vorschubgeschwindigkeit von dem Draht und dem äußeren Stützring gleich groß sind.

Bei dieser Formgebung gemäß dem älteren Vorschlag hat der schraubenlinienförmig zugeführte Draht eine Doppelfunktion, da er in Abwesenheit eines Formwerkzeugs die schraubenlinienförmige Falte sowohl herstellen als auch festhalten muß. Damit der Draht das Material des Kunststoffrohres nicht durchschneidet, darf sein Durchmesser bestimmte Werte nicht unterschreiten. Die stirnseitigen Blindflansche sowie der umgreifende Stützring müssen passungsgenau eingesetzt sein, um die Konzentrizität des zu verformenden Rohres auf dem Dorn zu gewährleisten, anderenfalls besteht die Gefahr, daß sich unerwünschte und ungleichmäßige Verformungen ergeben.

Da das zu verformende Rohr beidseitig eingespannt werden muß, ist es unvermeidlich, daß sich ein Drehmoment in dem verformten Wellrohr über seine Länge aufbaut. Damit das Rohr diese Belastungen aushalten kann, können dünnwandige Rohre auf diese Weise nicht bearbeiten werden. Wegen der erforderlichen Konzentrizität muß der rotierende Dorn dort eine beträchtliche Wanddicke haben, um die notwendige Festigkeit aufzubringen. Das bedeutet weiterhin, daß dadurch nur Rohre mit relativ großem Durchmesser auf derartigen Dornen bearbeitet werden können.

Aus der DE-AS 17 53 448 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff bekannt, wobei dort ein Dorn mit schraubenförmig gewundener Oberfläche verwendet wird, in dessen Rillenprofil das Kunststoffrohr abschnittsweise hineingedrückt wird, um ein Wellrohr mit schraubenlinienförmiger Falte zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird ein Spannseil um den Außenumfang des zu verformenden Rohres schraubenförmig herumgelegt und an eine Spannvorrichtung angeschlossen, so daß beim Anziehen des Spannseiles die darunterliegenden Bereiche des Kunststoffrohres in das Rillenprofil des Dornes hineingedrückt werden.

Die Verformung des Kunststoffrohres kann jeweils nur abschnittsweise erfolgen, und zwar in Abhängigkeit von der Länge des Rillenprofils auf dem Dorn. Anschließend muß die Spannvorrichtung wieder gelöst werden, woraufhin der Dorn in Gewindeeingriff mit der gebildeten Falte in den noch nicht verformten Rohrbereich weitergeschraubt wird, woraufhin sich dieser Vorgang so oft wiederholt, bis das gesamte Kunststoffrohr zu einem Wellrohr geworden ist.

Ein derartiges Verfahren ist sowohl mühsam als auch zeitraubend, denn das Einprägen der schraubenlinienförmigen Falte kann immer nur über wenige Windungen erfolgen, weil anderenfalls ein zu hoher Kraftaufwand am Spannseil betrieben werden muß. Auch das Weiterdrehen des profilierten Dornes muß sehr vorsichtig und gegen erheblichen Reibungsaufwand erfolgen, um das geformte Rohr nicht zu beschädigen.

Die DE-OS 17 04 779 gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff an, wobei ein Kunststoffrohr noch im weichen Zustand aus einem Extruderaustritt und unmittelbar anschließend in einer Kalibrierbüchse zu einem Wellrohr verformt wird. Zu diesem Zweck wird um den in die Kalibrierbüchse eintretenden Rohrmantel eine über Aufwickelscheiben laufende, endlose Schnur entlang des Innendurchmessers der Kalibrierbüchse schraubenförmig und fortlaufend über die gesamte Länge der Kalibrierbüchse herumgelegt. Diese endlose Schnur ist gegebenenfalls vorgespannt und sorgt für das Einprägen von schraubenlinienförmigen Rillen in dem zugeführten Rohrmantel.

Ein Innendorn ist bei der dort beschriebenen Vorrichtung nicht vorgesehen, vielmehr ist das durchlaufende Rohr dort lediglich von der äußeren Kalibrierbüchse sowie der auf ihrem Innenumfang umlaufenden endlosen Schnur gehalten, bis das geformte Rohr aus dieser Kalibrierbüchse austritt und in einem anschließenden Kühlbad verfestigt wird.

Um bei einer derartigen Vorrichtung Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser herzustellen bzw. zu bearbeiten, muß sowohl der Extruder als auch die anschließende Kalibrierbüchse ausgewechselt werden. Die Einarbeitung von Falten unterschiedlicher Tiefe und/oder Ganghöhe erweist sich ebenfalls als problematisch, weil lediglich eine Außenabstützung des zu bearbeitenden Rohres vorhanden und die Verhältnisse im Innenraum der Kalibrierbüchse von außen schwer zu berherrschen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen Wellrohre bei beliebiger Länge, mit unterschiedlichem Durchmesser und gewünschter Steigung in besonders einfacher Weise herstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art gemäß dem Kennzeichen der Patentansprüche 1 bzw. 9 auszubilden. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der Erfindung wird das angestrebte Ziel in zufriedenstellender Weise erreicht. Das gewünschte Wellrohr kann in vorteilhafter Weise in einem Arbeitsgang hergestellt werden, ohne daß absatzweise gearbeitet werden muß. Weiterhin wird der innere Dorn, der das zu bearbeitende vorgeformte glatte Kunststoffrohr trägt, nur einseitig fixiert, ohne daß er Zentrierfunktion auszuüben braucht, da diese Zentrierfunktion von dem scheibenförmigen Formwerkzeug selbst ausgeübt wird.

Damit kann ein und derselbe Dorn mit vorgegebener Länge und Duruchmesser für die Bearbeitung einer Vielzahl von Kunststoffrohren verwendet werden, ohne daß hier eine durchmesserabhängige Bevorratung erforderlich wäre. Da das Formwerkzeug zugleich Abstützfunktion hat, kann der Dorn in vorteilhafter Weise relativ dünn ausgebildet sein, da seine Festigkeit relativ geringe Anforderungen gestellt werden. Insbesondere darf er sich auch durchbiegen, da dies keinen Einfluß auf die Konzentrizität des herzustellenden Wellrohres hat. Da das Kunststoffrohr nicht beidseitig eingespannt ist, baut sich während der Formgebung kein Drehmoment in dem Rohr auf. Da der Dorn nicht an seinen beiden Stirnseiten eingespannt ist, ergibt sich auch keine längenmäßige Beschränkung auf die Länge eines Drehbankbettes.

Zur Umstellung der Vorrichtung auf unterschiedliche Durchmesser und/oder Steigungen des herzustellenden Wellrohres genügt es, das scheibenförmige Formerkzeug auszutauschen, während die Vorrichtung sonst unverändert bleiben kann, da sonst keine Anpassungen zum Spannen oder Zentrieren der Kunststoffrohre erforderlich sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Vorrichtung zur Herstellung von Wellrohren;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung von Wellrohren;

Fig. 3 einen Dorn der Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit einem zwischen Klemmbacken eingespannten Wellrohr;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung zur Erläuterung der Herstellung einer abgewandelten Auführungsform bei der Herstellung von Wellrohren;

Fig. 5 eine Teilseitenansicht im Schnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 5;

Fig. 7, 8 und 9 eine Schnittansicht, eine Vorderansicht bzw. eine perspektivische Ansicht des Formwerkzeugs für die Vorrichtung, wobei das Formwerkzeug zugleich als Führung für ein faltenbildendes Element, beispielsweise einen Draht, ausgebildet ist;

Fig. 10 einen Teil eines mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 2 bis 4 hergestellten Wellrohres mit eingesetzem Anschlußstück, wobei der obere Bereich in Fig. 10 die Anordnung vor der Quetschverformung und der untere Bereich von Fig. 10 diese Anordnung nach der Quetschverformung zeigen;

Fig. 11 und 12 perspektivische Darstellungen verschiedener Formen von vorgeformten Streifen zum Einlegen in die schraubenlinienförmige Falte eines Wellrohres; und in

Fig. 13 eine Teilschnittansicht einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines schraubenlinienförmige Windungen aufweisenden flexiblen Rohrs. Die Vorrichtung weist gemäß Fig. 1 einen unverdrehbaren Dorn 10 mit kreisförigem Querschnitt auf, der am einen Ende einen diametral angeordneten Schlitz 11 enthält. Das andere Ende dieses Dorns 10 wird in einem Einspannkopf 12 gehalten, so daß es nicht drehfähig ist. Der Einspannkopf 12 ist in einer Gleitschiene 13 horizontal auf einem Maschinenbett 14 (Fig. 2) angeordnet, und der Dorn 10 ist parallel zur Gleitschiene 13 vorgesehen. Der Dorn 10 kann sich daher in Axialrichtung bewegen, während er gegen eine Drehung gehalten wird. Am einen Ende der Gleitschiene 13 des Maschinenbetts 14 ist ein Befestigungsblock 15 (Fig. 2 und 5) vorgesehen, auf welchem Lager 16 angeordnet sind, die eine drehbare Hohlwelle 17 aufnehmen. Unter der Hohlwelle 17 und in dem Befestigungsblock 15 befindet sich eine nicht gezeigte Antriebsmaschine, die über ein Zahnradgetriebe 18 die Hohlwelle 17 in Drehung versetzen kann.

An dem der Gleitschiene 13 zugewandten Ende der Hohlwelle befindet sich eine Frontplatte 19 (Fig. 2, 5 und 6), die eine zentrale Öffnung 19 a aufweist, durch welche der Dorn 10 eintreten kann und durch die Hohlwelle 17 hindurchgehen kann. Um die zentrale Öffnung 19 a der Frontplatte 19 ist ein Formgebungskopf 20, welcher eine Schraubenlinie erzeugt, angeordnet, der ein scheibenförmiges Formwerkzeug 21 aufweist, in welchem eine Mittelöffnung 22 vorgesehen ist, die in ihrer Größe der Öffnung 19 a der Frontplatte 19 entspricht und an der von der Peripherie des Formgebungskopfes 20 eine Führungsöffnung 23 für ein faltenbildendes Element 25 gebildet ist. In der im folgenden noch beschriebenen Ausführungsform hat das faltenbildende Element die Form eines Drahtes 25. Der Innenumfang des Formgebungskopfes 20 ist mit einer Führungsrille 24 für den Draht 25 versehen. Außerdem hat der Formgebungskopf 20 solche Form, daß ein Teil 26 des scheibenförmigen Forwerkzeugs 21 neben der Mittelöffnung 22 aus einem flachen Zustand in eine schraubenlinienförmige Form gebogen ist. Auf der Frontplatte 19 ist gemäß Fig. 5 eine Spindel 27 exzentrisch angeordnet, auf welcher eine Spule 28 drehbar befestigt ist, auf welche der faltenbildende Draht 25 aufgewickelt ist. Das freie Ende der Spindel 27 ist zur Aufnahme einer Spannmutter 29 mit einem Gewinde versehen. Die Spindel 27 ist an der Frontplatte 19 durch einen Bremsklotz 30 in Form einer Scheibe umgeben. Zwischen der Spannmutter 29 und der Spule 28 ist eine Feder 31 angeordnet, so daß nach entprechender Einstellung der Spannmutter 29 die Spule 28 in mehr oder weniger größerem Maße gegen den Bremsklotz 30 gedrückt und somit eine vorbestimmte Abwickelspannung für den Draht 25 erzeugt wird, der auf die Spule 28 aufgewickelt ist.

Zur Erzeugung eines flexiblen Wellrohres, beispielsweise eines Druckschlauchs, wird eine bestimmte Länge eines glatten vorgeformten Rohres 32 aus Polytetrafluorethylen (PTFE) auf den Dorn 10 aufgesteckt. Das Rohr 32 hat einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Dorns 10. Wenn der Draht 25 schraubenförmig um das Rohr 32 unter Spannung herumgewickelt wird, dient er dazu, über die Länge des Rohres eine schraubenlinienförmige Falte hervorzurufen, wobei die Tiefe der Falte eine Funktion des Abstandes zwischen der Innenwand des Rohrs 32 und der Oberfläche des Dorns 10 in Verbindung mit der Ganghöhe bzw. Schraubensteigung ist. Bevor das Rohr 32 auf den Dorn 10 aufgesetzt wird, wird ein Ende 33 unter einem Winkel von etwa 45° zur axialen Mittellinie des Rohres 32 zugeschnitten. Dieses zugeschnittene Ende 33 befindet sich an dem vom Einspannkopf 12 entfernt liegenden Ende des Dorns 10.

Der Dorn 10 befindet sich mit seinem eingespannten Ende 10 a an dem vom Formwerkzeug 21 entfernt liegenden Ende der Gleitschiene 13, so daß ein Abschnitt des Dorns 10 an seinem freien Ende nicht vom Rohr 32 bedeckt ist. Der Draht 25 wird von der Spule 28 über die Führungsöffnung 23 des Formgebungskopfes 20 abgezogen und um die Führungsrille 24 der inneren Peripherie des Formgebungskopfes 20 angeordnet; der Dorn 10 wird in Richtung auf den Formgebungskopf 20 bewegt, bis das freie Ende des Drahtes 25 in den diametral angeordneten Schlitz 11 eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung ist nunmehr zur Erzeugung eines Wellrohres bereit; wenn der Antrieb in Betrieb gesetzt wird, dreht sich die Frontplatte 19 durch die Drehung der Hohlwelle 17, so daß der Draht 25 von der Spule 28 auf das unbedeckte, freie Ende des Dorns 10 unter einer voreingestellten Spannung aufgewickelt wird und infolge der schraubenförmigen Form der Wicklung des Drahtes 25 dazu dient, den Dorn 10 in Richtung auf und durch die Hohlwelle 17 zu ziehen. Dabei wird der Draht 25 in Schraubenform mit einer kontrollierten Spannung und Ganghöhe bzw. Schraubensteigung auf das Rohr 32 aufgewickelt, während das Rohr 32 zum Wellrohr 34 umgeformt wird. Wenn auf das gesamte Rohr der Draht 25 aufgewickelt ist, wird das Wellrohr 34 zusammen mit der Drahtumwicklung 25 vom Dorn 10 entfernt. Die Falten des Wellrohrs 34 sind in diesem Zustand des Herstellungsprozesses nicht besonders tief, da sie beispielsweise nur 0,23 cm als Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Dorns 10 und dem Innendurchmesser des Rohres 32 betragen können. Das auf diese Weise geformte Wellrohr 34 wird nunmehr entweder während der Erzeugung des Schraubenganges durch Verzögerung der relativen Vorwärtsbewegung des Dorns 10 gegenüber dem Wellrohr 34 oder nach der Bildung der Falten in Axialrichtung zusammengedrückt, wodurch die Ganghöhe der schraubenlinienförmigen Falten des Wellrohrs 34 verkleinert wird. Auf diese Weise werden tiefere Schraubengänge mit kleinem Abstand durch Kaltpressen bzw. Kalthärtung unter Druck des PTFE-Rohmaterials geformt. Wenn das Wellrohr 34 der Kalthärtung (cold set) ausgesetzt wird, wird der Draht 25 in den Falten entweder entfernt oder an Ort und Stelle als Verstärkung belassen.

Bei einer abgewandelten Form der Herstellung, für deren Zweck im wesentlichen die gleiche Vorrichtung benützt wird, ist es möglich, ein Wellrohr herzustellen, bei dem die Ganghöhe der Schraubengänge äußerst klein ist. Zur Herstellung eines solchen Wellrohres werden die anfänglich gebildeten Schraubengänge wie vorstehend beschrieben gebildet, wonach das Wellrohr 34 entsprechend Fig. 3 auf dem Dorn 10 zusammengedrückt wird, um eine "Berührung" der einzelnen Falten zu erreichen, d. h., daß das Wellrohr 34 so lange zusammengedrückt wird, bis die Schraubenzüge in gegenseitigen Kontakt gebracht werden. In diesem Zustand wird das zusammengedrückte Wellrohr 34 durch Klemmen 35 in dem zusammengedrückten Zustand gehalten, die auf dem Dorn 10 befestigt sind. Das auf diese Weise zusammengedrückte Wellrohr 34 wird dann einer Wärmebehandlung bei etwa 320°C im Falle eines PTFE-Materials über eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt. Das wärmebehandelte Wellrohr 34 wird dann abgekühlt, und nach der Abkühlung werden die Klemmen 35 entfernt, so daß das wärmebehandelte und verfestigte Wellrohr 34 dann vom Dorn 10 entfernt werden kann. Gewünschtenfalls kann der Draht 25, der vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl besteht, von dem Boden der Schraubengänge entfernt werden, oder er kann auch als Verstärkung für die gebildeten Falten beibehalten werden.

Bei einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird ein Wellrohr 34 in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugt. Es wird gemäß Fig. 4 auf dem Dorn 10 in einer derartigen Position gehalten, daß über einen nicht bedeckten Abschnitt des Dorns 10 eine eng gewickelte Schraubenfeder 36, beispielsweise aus unlegiertem Stahl (Kohlenstoffstahl), mit einem Innendurchmesser von 1,5 cm, die einen Drahtdurchmesser von 0,1 cm hat, gewunden wird, wobei die Schraubenfeder 36 beispielsweise so gewickelt ist, daß sich die Schraubengänge berühren; das von dem vorgefertigten Wellrohr 34 entfernt liegende Ende 36 a ist an dem Dorn 10 festgeklemmt. Die Schraubenfeder 36 wird dann gestreckt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, bis die Ganghöhe der Federwin­ dungen etwa den gleichen Wert hat wie die Ganghöhe des Wellrohres 34. So liegt die auseinandergezogene Schraubenfeder 36 in Serie zum Wellrohr 34 auf demselben Dorn 10. Vom vorderen Ende, d. h. dem der auseinandergezogenen Schraubenfeder 36 am nächsten liegende Ende des Wellrohres 34 (vgl. Fig. 4) wird der Draht 25 abgewickelt, d. h. dieses Ende wird vom Draht 25 befreit, und das unbewickelte Ende des Wellrohres 34 wird durch Drehung in das Ende der gedehnten Schraubenfeder 36 hineingeschraubt. Durch eine weitere Abwicklung des Drahtes 25 vom Wellrohr 34 kann letzteres vollständig in die gedehnte Schraubenfeder 36 geschraubt werden; sobald dies erreicht ist, wird die Schraubenfeder 36 mit dem darin befindlichen Wellrohr 34 vom Dorn 10 entfernt, wobei die Schraubenfeder 36 durch das Material des Wellrohres 34 in ihrer gedehnten Form gehalten wird. Diese Einheit wird anschließend über eine vorbestimmte Zeit in einem Ofen auf einer Temperatur 330°C und 400°C gehalten, wodurch das PTFE-Material geschmeidig bzw. weich gemacht wird. Dieser Erweichungsprozeß ermöglicht es, daß die in der gedehnten Schraubenfeder 36 gespeicherte Energie ein Zusammendrücken der Schraubenfeder 36 bewirkt und somit die Windungen des Wellrohres 34 in eine geschlossene Konfiguration zusammendrückt. Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird das Wellrohr 34 mit den engen Schraubgängen einem Heißfixierungsprozeß ausgesetzt und mit sehr dichten Schraubgängen stabilisiert. Die Schraubenfeder 36 kann anschließend vom Wellrohr 34 entfernt werden.

Die Temperatur, das Rohrmaterial und die Größe des Dornes und des Rohres gemäß vorstehender Erläuterung sind nur als Beispiel angegeben und können im Bedarfsfall entsprechend variiert werden.

Zur Erzeugung eines ummantelten Wellrohres 34, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, wird ein Teil des in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Wellrohres 34 auf die gewünschte Länge abgeschnitten und der Draht 25 bei einem wird an jedem Ende 37 des Rohres zurückgelegt, beispielsweise über eine Länge von etwa 1,8 cm und dann abgeschnitten (vgl. Fig. 10).

Ein kurzes Stück eines glatten Rohres 38 aus Polytetrafluorethylen wird auf das abgewickelte Wellrohr 34 und das beschnittene Ende des Drahtes 25 aufgeschoben, wodurch eine vollständige Windung des Drahtes 25 mit dem beschnittenen Ende des Drahtes 25 abgedeckt wird.

Es ist ein Anschlußstück 39 mit einem Stutzen 40 gemäß Fig. 10 vorgesehen, welcher in das Wellrohr 34 eingeführt werden kann; der Stutzen 40 dieses Anschlußstückes 39 ist mit einer Hülse 41 aus einem glatten Rohr aus Polytetrafluorethylen versehen, die z. B. einen Innendurchmesser von 1,6 cm und eine Wanddicke von 0,05 cm hat. Die Hülse 41 hat vorzugsweise eine Länge von 1,6 cm und dient in ihrer Position auf dem Stutzen 40 dazu, einen Puffer und eine Abdichtung für das Ende des aufgesteckten Wellrohres 34 zu schaffen, ohne durch Kräfte beschädigt zu werden, die auf das Anschlußstück 39 ausgeübt werden, wenn eine nachfolgende Stauchoperation oder Quetschverformung ausgeführt wird. Der auf die beschriebene Weise mit einer Hülse 41 versehene Stutzen 40 wird in das Ende des Wellrohres 34 eingesetzt, dessen Windungen durch den eingesetzten Stutzen 40 abgeflacht werden.

Eine bestimmte Länge einer rohrförmigen Litze 42 aus nichtrostendem Stahl ist über das Wellrohr 34 vom freien Ende her, d. h. von dem Ende, welches nicht mit einem Anschlußstück versehen ist, aufgeschoben; wenn die Litze 42 über das Wellrohr 34 und den Stutzen 40 verbracht ist, werden zwei Klemmhülsen 43 auf der Ummantelung plaziert. Das freie Ende des Rohres ist nunmehr mit dem Anschlußstück 39 der vorstehend beschriebenen Art versehen. Jede Klemmhülse 43 (in Fig. 10 ist nur eine derartige Klemmhülse dargestellt) wird nunmehr an den Enden des Wellrohres 34 und über dem Stutzen 40 der Anschlußstücke 39 positioniert. Die Anschlußstücke 39 werden dann dauerhaft im Wellrohr 34 durch eine Stauchoperation der Klemmhülse 43 befestigt, die gemäß Fig. 10 am unteren Teil dicht bzw. fest das mit der Litze versehene Wellrohr 34 auf dem Stutzen 40 halten und in eine Aussparung 44 a am Ende des Stutzens 40 des Anschlußstückes 39 gepreßt werden. Gewünschtenfalls können die Klemmhülsen 43 eine solche Länge haben, daß sie sich über mehrere Wicklungen des ummantelten Wellrohres 34 erstrecken, wie dies in Fig. 10 durch die strichpunktierte Linie 43 a gezeigt ist. In diesem Fall ist das freie Ende der Klemmhülse 43 verlängert, damit das ummantelte Wellrohr 34 innerhalb der Klemmhülse 43 sich biegen kann, ohne an dessen freien Enden zu scheuern.

Gewünschtenfalls können die Durchmesser und Wandstärken im Gegensatz zu vorstehender Beschreibung entsprechend abgeändert werden, um spezielle Anforderungen zu erfüllen. Weiterhin ist es bei bestimmten Anwendungszwecken des Rohres nicht erforderlich, eine metallische Litze 42 vorzusehen, und es ist auch nicht immer erforderlich, den Draht 25 als Verstärkung des gewundenen Rohres 34 beizubehalten.

Falls tiefe Windungen bei großem Innendurchmesser erreicht werden sollen, müssen bei dünnwandigen Rohren Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden , um ein Knittern bzw. Knautschen oder eine andere Mißbildung der Rohrwand während der Erzeugung der Windungen zu verhindern. Um tiefe Windungen in einem derartigen Rohr zu erreichen und gleichzeitig eine Mißbildung zu verhindern, wird die Vorrichtung zur Herstellung der Wellrohre entsprechend der Darstellung in Fig. 13 abgewandelt. Bei der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung ist ein ringförmiges Teil 50 um den Dorn 10 vorgesehen. Das Teil 50 hat abgerundete Kanten 50 a, wodurch eine Beschädigung des mit Windungen zu versehenden Rohres verhindert wird, welches in Fig. 13 mit 51 bezeichnet ist. Das Teil 50 wird vorzugsweise aus einem steifen Kunststoffmaterial hergestellt und befindet sich in Gleitsitz innerhalb des Rohres 51, wie aus Fig. 13 ersichtlich ist. Der Zweck des Teiles 50 besteht darin, das Rohr 51 um den Dorn 10 zu zentrieren, wenn es sich dem die schraubenlinienförmige Windung hervorrufenden Formgebungskopf 20 nähert. Das Teil 50 befindet sich im Gleitsitz auf dem Dorn 10 und wird somit bei fortschreitender Bildung der Windungen durch das Rohr 51 nahe an den Formgebungskopf 20 herangezogen, durch welchen er jedoch nicht hindurchgeht. Dadurch wird das Rohr 51 während der Erzeugung der Windungen über das Teil 50 gezogen. Die Verwendung des Teiles 50 macht es möglich, beispielsweise ein Rohr 51 mit einem Innendurchmesser von 3,8 cm und einer Wandstärke von 0,09 cm auf einem Dorn 10 mit einem Außendurchmesser von 3,1 cm mit Windungen zu versehen. Bei diesem speziellen Beispiel hat das Teil 50 einen Innendurchmesser von 3,2 cm und einen Außendurchmesser von 3,9 cm. Die axiale Länge des Teiles 50 beträgt vorzugsweise 1,9 cm. Das Teil 50 kann aus Kunststoffmaterial, beispielsweise Polytetrafluorethylen hergestellt werden.

Die angegebenen Temperaturen zur Stabilisierung des Materials können ersichtlicherweise abhängig von dem erforderlichen Grad der Heißfixierungsstabilität geändert werden. Beispielsweise kann ein Rohr, welches bei einer Temperatur von 280°C heißfixiert wurde, bei seiner Verwendung bis zu etwa 200°C stabil bleiben. Für eine Stabilität bei höheren Temperaturen sind höhere Heißfixierungstemperaturen erforderlich.

Anstelle von Polytetrafluorethylen für das Rohr 32 bzw. 51 können auch andere Kunststoffmaterialien verwendet werden, beispielsweise Nylon, Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyestermaterial, wobei dann entsprechende Änderungen der Stabilisierungstemperaturen in dem Fall vorgenommen werden müssen, wenn ein Heißfixieren und Stabilisieren notwendig ist. Anstelle eines Drahtes 25 können auch andere Materialien, beispielsweise vorgeformte, flexible metallische oder Kunststoff- Streifenmaterialien verwendet werden, um die Falte bzw. den Schraubengang zu schaffen und - falls dieses flexible Material oder dergleichen beibehalten werden soll - um eine Rohrverstärkung zu schaffen.

Zwei Formen eines vorgeformten flexiblen Streifens sind als Beispiel in den Fig. 11 und 12 dargestellt.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, besteht der Streifen aus einem U- förmigen Körper 44 mit nach außen gerichteten Flanschen 45. Wenn sich der Streifen an der ihm zugeordneten Position befindet, liegt der Körper 44 des Streifens in trogförmigen Aussparungen der Windungen des Wellrohres 34, und die Flansche 45 überdecken einen Teil der Spitzen der Windungen. Ein derartiger vorgeformter Streifen kann durch Extrusion hergstellt werden.

Der in Fig. 12 gezeigte Streifen hat die gleiche äußerliche Formgebung wie der Streifen nach Fig. 11, unterscheidet sich jedoch von dem in Fig. 11 gezeigten Streifen dadurch, daß der Körper voll ist. Diese Streifenform kann ebenfalls durch Extrusion hergestellt werden.

Die Streifen in der vorstehend angegebenen Form sind derart gestaltet, daß sie dem Wellrohr eine größere Stütze geben als dies durch die Verwendung eines Drahtes erreichbar ist; somit kann das Rohr einer größeren Beanspruchung standhalten und die Spitzen der Windungen werden gegenüber einem Scheuern oder Abschleifen geschützt, wenn sich das Rohr unter Druck befindet und gebogen wird.

Gemäß einer weiteren Abwandlung kann eine lose Litze oder ein Maschennetz auf das Rohr aufgelegt werden, bevor die Windungen erzeugt werden, wobei die lose Litze oder das Netz bei dem gewundenen Rohr, bei welchem dann die Litze oder die Netzumhüllung ebenfalls Windungen aufweisen, dazu dient, einen Widerstand gegenüber einem Scheuern oder Abschleifen der Windungen des Rohres während dessen Benutzung zu schaffen.

Als Ausgangsmaterial kann auch ein nichtgesintertes Polytetrafluorethylen-Band auf einen glatten Dorn aufgewickelt werden, um ein glattes Rohr zu bilden, welches dadurch verfestigt bzw. verstärkt wird, daß es einem Sinterprozeß ausgesetzt wird. Nach Entfernung vom Dorn kann das auf diese Weise geformte Rohr in der beschriebenen Weise mit Windungen versehen werden.

Verstärkte Rohre der beschriebenen Art können Druckwerte aushalten, die höher als diejenigen Druckwerte sind, die normalerweise in Wellrohren auftreten, welche durch andere Verfahren, wie beispielsweise Blasformen oder Formen durch Wärme und Druck hergestellt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff, bei dem ein vorgeformtes glattes Kunststoffrohr (32, 51) mit Spiel auf einen zylindrischen Dorn (10) aufgesteckt und zum Einprägen von schraubenlinienförmigen Falten relativ zu einem mit einem faltenbildenden Element versehenen Formgebungskopf (20) bewegt wird, wobei das faltenbildende Element (25) an das Rohr angelegt und in die Falten eingelegt wird, woraufhin das Wellrohr gegebenenfalls einer Wärmebehandlung unterzogen und das fertige Wellrohr (34) dann vom Dorn (10) abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Mittelöffnung (22) versehenes, das faltenbildende Element (25) führendes scheibenförmiges Formwerkzeug (21) mit einem schraubenlinienförmigen Teil (26) an der einen Stirnseite des Rohres (32, 51) angesetzt und in Drehbewegung versetzt wird und daß während der Erzeugung der schraubenlinienförmigen Falten der an seinem einen, dem Formgebungskopf (20) gegenüberliegenden Ende unverdrehbar fixierte Dorn (10) mit dem aufgesteckten Rohr (32, 51) axial durch das Formwerkzeug (21) hindurchbewegt und von diesem zugleich abgestützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32, 51) an einem Ende (33) schräg abgeschnitten wird, bevor das Formwerkzeug (21) an dieses Ende angesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von tiefen Falten zwischen dem Dorn (10) und dem Rohr (51) ein ringförmiges Teil (50) mit Gleitsitz auf dem Dorn (10) eingeschoben wird, wobei das ringförmige Teil (50) mit seinem Außenumfang das glatte Rohr (51) zentriert und aufweitet und durch die Relativbewegung zwischen Formwerkzeug (21) und Rohr (51) kontinuierlich vor dem Formwerkzeug (21) durch das glatte Rohr (51) geschoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenrohr (34) nach dem Aufbringen des faltenbildenden Elementes (25) auf dem Dorn (10) axial zusammengedrückt und während einer anschließenden Wärmebehandlung bzw. Abkühlung im zusammengedrückten Zustand gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (36) mit kleiner Ganghöhe auf den Dorn (10) aufgebracht, auf eine der Ganghöhe der schraubenlinienförmigen Falte entprechende Ganghöhe gedehnt und in dem gedehnten Zustand gehalten wird, daß das faltenbildende Element (25) vom vorgefertigten Wellrohr (34) entfernt und zugleich die gedehnte Schraubenfeder (36) den Windungen der Falte folgend mit einer Drehbewegung auf das Wellrohr (34) aufgeschraubt wird, woraufhin das so präparierte Wellrohr (34) einer Wärmebehandlung unterzogen wird, bei der das Wellrohr (34) eine der kleinen Ganghöhe der entspannten Schraubenfeder (36) entsprechende, axial zusammengezogene Form erhält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in die schraubenlinienförmige Falte des Wellrohres (34) eingelegte faltenbildende Element (25) an dem Wellrohr (34) verbleibt.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgeformter, profilierter Streifen (44, 45) als faltenbildendes Element verwendet wird, dessen Außenumfang komplementär zu der Kontur der auf dem Wellrohr (34) gebildeten Falte ist und eine Rohrverstärkung auf dem Wellrohr (34) bildet.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Litze oder ein Maschennetz locker auf ein glattes Kunststoffrohr (32) aufgebracht und das Kunststoffrohr (32) anschließend zu einem Wellrohr (34) mit schraubenlinienförmiger Falte geformt wird.

9. Vorrichtung zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem zylindrischen Dorn (10) zur Aufnahme eines vorgeformten glatten Kunststoffrohres (32, 51) und mit einem mit einem faltenbildenden Element (25) versehenen Formgebungskopf (20), wobei der Dorn (10) und der Formgebungskopf (20) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Dorn (10) an seinem Ende unverdrehbar und axial verschiebbar auf einer Gleitschiene (13) montiert ist,
• - daß der Formgebungskopf (20) ein mit einer Mittelöffnung (22) versehenes, scheibenförmiges Formwerkzeug (21) mit einem schraubenlinienförmigen Teil (26) aufweist,
• - daß das Formwerkzeug (21) an einer mit Durchgangsöffnung (19 a) versehenen Frontplatte (19) angebracht ist, die mit einem Drehantrieb ausgerüstet ist,
• - und daß dem Formgebungskopf (20) eine schraubenförmige Zuführung (23, 24) zum Einlegen eines faltenbildenden Elementes (25) in die geformten Falten zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontplatte (19) eine mit ihr umlaufende Spule (28) zugeordnet ist, die gegenüber einer von einer Bremseinrichtung (29, 30, 31) aufgebrachten Vorspannung drehbar an der Frontplatte (19) angebracht ist und die einen Vorrat an Material trägt, das als faltenbildendes Element (25) und/oder Rohrverstärkung auf den Umfang des Wellrohres (34) wickelbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (19) den vorderen Abschluß einer drehbar gelagerten Hohlwelle (17) bildet, die mit einem Getriebe (18) für den Drehantrieb versehen ist und durch deren Innenraum das hergestellte Wellrohr (34) auf dem Dorn (10) hindurchschiebbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (21) in seinem schraubenförmigen Teil (26) eine eingearbeitete Führungsrille (24) mit einer zum Außenrand gehenden Führungsöffnung (23) für das Material des faltenhaltenden Elementes (25) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (10) ein ringförmiges Teil (50) mit Gleitsitz trägt, das unter Zentrierung und Aufweitung des glatten Rohres (51) längs dessen Innenwand auf dem Dorn (10) verschiebbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dorn (10) einstellbare Klemmen (35) anbringbar sind, mit denen das hergestellte Wellrohr (34) axial zusammendrückbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dorn (10) eine Schraubenfeder (36) mit ihrem einen Ende (36 a) festklemmbar ist.