DE29509507U1

DE29509507U1 - Gliederschlauch

Info

Publication number: DE29509507U1
Application number: DE29509507U
Authority: DE
Original assignee: STEIDLE GmbH
Current assignee: STEIDLE GmbH
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2005-06-15

Description

Gliederschlauch

Die Erfindung betrifft einen Gliederschlauch zur Leitung von Fluiden wie z. Gasen und niedrigviskosen Flüssigkeiten, der aus miteinander beweglich verbundenen Segmenten besteht.

Bei der Konstruktion von Werkzeugmaschinen tritt aus verschiedenen Gründen die Notwendigkeit auf, geeignete Leitungssysteme für Fluide einzusetzen. Dies kann z.B. erforderlich werden für Zwecke der Hydraulik, der Leitung von Schmierölen, Bohrölen oder Kühlmitteln, oder als Luftzufuhr für Reinigungs- oder Kühlzwecke. Diese Leitungssysteme für gasförmige oder flüssige Fluide können häufig nicht als starre Verbindungen konstruiert werden, da sie sich an Bewegungen der Maschine oder an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen müssen.

So entsteht z.B. beim Bohren oder Fräsen von Metallgegenständen die Notwendigkeit, dem Werkzeug ständig ein Kühlmittel und/oder ein Schmiermittel zuzuführen, um auf diese Weise ein besseres Arbeitsergebnis und eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erzielen zu können. Für einen Wechsel des Werkstückes oder des Werkzeuges ist es dabei erforderlich, die entsprechenden Teile frei zugänglich zu haben. Starre Zuleitungssysteme der Fluide würden hinderlich sein. Deshalb werden für diesen Zweck plastisch verformbare Rohrleitungen oder Schläuche eingesetzt, die vom Anwender aus dem Arbeitsbereich nach Bedarf weggebogen bzw. dort wieder positioniert werden können.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, für die oben geschilderten Zwecke Rohre oder Schläuche aus einem plastisch-biegsamen Material wie z.B. Kupfer einzusetzen. Diese Rohre garantieren eine ausreichende Stabilität, die auch Belastungen wie z.B. Vibrationen an rotierenden Maschinenteilen standhält. Nachteilig ist jedoch die mangelhafte Reversibilität der Biegung und der hohe

Kraftaufwand, der für eine Veränderung der Position erforderlich ist. Die hohe Steifigkeit dieser Bauteile verhindert oder erschwert zudem ein genaues Positionieren der Rohrbiegung.

Aus den genannten Gründen werden häufig sog. Gelenkschiäuche zur Herstellung flexibler Rohrleitungen verwendet. Bei diesen Gelenkschläuchen werden einzelne kurze Schlauch- oder Rohrsegmentstücke derart ineinander gesetzt, daß die Verbindung einerseits über das Gelenk beweglich ist und andererseits im Inneren ein Führungskanal entsteht. Es zeigt sich jedoch, daß diese Gelenkschläuche im allgemeinen eine zu geringe Stabilität aufweisen, d.h. bei Vibrationen des Werkzeuges verändern sie ihre Position. Nachteilig ist auch, daß dabei die schwächste Gelenkverbindung die Stabiiität des gesamten Systems bestimmt.

Man hat aus diesen Gründen versucht, die Gelenkschläuche durch eine Ummantelung mit eng anliegenden Schrumpfschiäuchen zu stabilisieren. Auf diese Weise konnte zwar eine höhere Stabilität erreicht werden, jedoch treten neue Probleme auf, weil der Außenschlauch eine andere Reversibilität hat ais der Gliederschlauch, und er insbesondere durch die ständige Belastung durch Dehnung und Stauchung schnell altert und schließlich reißen kann.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gesetzt, einen Geienkschlauch zu entwickeln, der einerseits leicht biegbar ist und andererseits gleichzeitig eine ausreichende Stabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gliederschlauch aus beweglich miteinander verbundenen Segmenten gelöst, der in seinem Inneren ein durchgehendes Rohr aus einem plastischen, d.h. reversibel biegbaren Material trägt.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme gelang es überraschenderweise, die Vorteile der Systeme nach dem Stand der Technik zu erzielen, ohne gleichzeitig die Nachteile einer speziellen Lösung in Kauf nehmen zu müssen. So ist der erfindungsgemäße Gelenkschlauch ohne Probleme vom Bediener von Hand und ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen biegbar. Andererseits besitzt er eine ausreichende Stabiiität, so daß keine Positionsänderungen durch Erschütterungen, die von der Maschine ausgehen, eintreten. Während man bisher aufgrund von Stabilitätskriterien bei dem Einsatz von einseitig befestigten Geienkschläuchen auf eine Gesamtlänge von ca. 30 cm begrenzt war, können mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen Gelenkschläuche von bis zu 50 cm Länge hergestellt werden.

Die Widerstände des Gliederschlauches und des inneren Rohres gegen eine plastische Verformung (Biegesteifheit) können gemäß den Anforderungen der Anwendung optimal aufeinander abgestimmt werden. Erfindungsgemäß wird dabei bevorzugt, daß die Biegesteifheit des innen eingesetzten Rohres höher ist als die des Gliederschlauches.

Als Materialien für das Rohr kommen vorzugsweise Metalle wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Messing oder auch Kunststoffe zum Einsatz. Bei letzteren handelt es sich insbesondere um Thermoplasten wie z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamide, Polycarbonate, Polyurethane oder Polyester. Ein Kriterium für die Auswahl des Materials ist, daß es geeignete plastische/elastische Eigenschaften aufweist.

Die Segmente des Gliederschlauches können ebenfalls aus derartigen Kunststoffen hergestellt werden. Bevorzugt werden jedoch hierfür Duroplasten eingesetzt wie z.B. Polyester, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Epoxidharze.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Innenrohr kann in einer bevorzugten Ausgestaltung einen Mantel aus Kunststoff tragen. Als Material hierfür kommen die oben genannten Kunststoffe sowie insbesondere Elastomere wie z.B. Kautschuk in Betracht. Der Einsatz eines derartigen Kunststoffmanteis verbessert die Eigenschaften des gesamten Systems, da er u.a. zu einem leichteren Gleiten des äußeren Gliederschiauches über das innere Rohr beiträgt. Eine derartige Kunststoffumhüllung kann mit üblichen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden oder auf das innere Rohr aufgeschrumpft werden.

Der Gliederschlauch kann grundsätzlich an sämtlichen Orten innerhalb einer Fluidführung in einer Maschine eingesetzt werden. Er kann zu diesem Zweck an beiden Enden befestigt sein und dort ggf. in andere Leitungsrohre übergehen. Insbesondere ist aber auch in der Erfindung enthalten, daß der Gliederschlauch nur einseitig fixiert ist und das andere Ende frei steht. In diesem Falle trägt das freie Ende vorzugsweise Mittel für einen Auslaß des Fluides, vorzugsweise Düsen, Absperr- oder Regulierventile oder Umlenkelemente.

Es ist ferner möglich, am freien Ende weitere Werkzeugelemente zu befestigen, vorzugsweise Schutzschilder zur Abschirmung gegen herumfliegende Späne oder gegen Fluidspritzer.

Die Länge des Gliederschlauches ist nicht auf ein Maximum beschränkt. In Verbindung mit einer einseitigen Fixierung wird jedoch bevorzugt, daß er eine Länge von bis zu 50 cm hat, ganz besonders bevorzugt 40 bzw. insbesondere 20 cm. Für diese Längen ergibt sich eine optimale Biegesteifheit. Der Außendurchmesser des durchgehenden Innenrohres beträgt vorzugsweise 3 bis 15, insbesondere 5 bis 13 mm. Die bevorzugte Wandstärke des Rohres liegt bei 0,2 bis 3 mm.

Der erfindungsgemäße Gliederschlauch ist vorzugsweise für Innendrücke von 1 bis 10 bar, insbesondere 1 bis 6 bar, ausgelegt. Derartige Eigenschaften sind insbesondere beim Einsatz zur Leitung von Ölen oder Bohremulsionen erforderlich.

Für die Form und Verbindung der Segmente des Gliederschlauches kommen verschiedene, nach dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten in Betracht. Bevorzugt werden Segmente, die untereinander durch Kugelgelenke verbunden sind.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Gliederschlauch herstellen. Er ist einerseits ohne besonderen Kraftaufwand biegbar und garantiert andererseits eine ausreichende Positionsstabilität. Ferner verhindert das erfindungsgemäß eingeführte Innenrohr, daß der Geienkschlauch an den Kupplungsstellen der Segmente auseinandergerissen werden kann.

Im folgenden wird der erfindungsgemäße Gelenkschlauch unter Bezugnahme auf die
Figuren näher beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Gelenkschlauch mit Innenrohr.
Figur 2 zeigt eine Perspektive des Gelenkschlauches mit Innenrohr.

Der äußere Gelenkschlauch 1 besteht aus einzelnen Segmenten 2, die an Kupplungsstellen 5 miteinander verbunden sind. Bei den Kupplungssteilen handelt es sich im vorliegenden Fall um Kugelgelenke, die garantieren, daß die Segmente innerhalb eines bestimmten Raumwinkels in alle Richtungen zueinander orientiert werden können. Die aneinandergesetzten Segmente 2 bilden in ihrem Inneren einen Kanal. Innerhalb dieses Kanals verläuft das erfindungsgemäß eingesetzte Innenrohr 3.

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Während die Segmente 2 vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus Duroplasten hergestellt sind, wird das Innenrohr 3 vorzugsweise aus einem Metall, wie z.B. Kupfer, gefertigt. Es kann zudem eine Ummantelung 4 mit einem elastischen Kunststoff tragen. Typische Maße für den in der Abbildung dargestellten Gelenkschlauch sind eine Gesamtlänge von 300 mm bei einer Segmentlänge von 25 mm, ferner ein Außendurchmesser von Rohr 3 inkl. Ummantelung 4 von 6 mm, wobei die Stärke der Ummantelung 4 des Innenrohres 3 zusammen etwa einen Millimeter beträgt. Da die geschlossen aufgebrachte Ummantelung 4 garantiert, daß das Leitungssystem gegenüber den darin geführten Fluiden dicht ist, kann darauf verzichtet werden, daß das Innenrohr 3 ebenfalls eine derartige Dichtigkeit aufweist. Die Rohrwandung muß daher nicht rundum geschlossen sein, sondern das Rohr kann auch - vergleichbar einer Teppichrolle - durch Aufrollen einer Metallbahn hergestellt werden. Hierdurch können sich Kostenvorteile bei der Herstellung ergeben.

Claims

Ansprüche:

1. Gliederschlauch (1) für die Leitung von Fluiden, insbesondere Gasen und niedrigviskosen Flüssigkeiten wie z.B. Luft, Öl oder Bohremulsionen, bestehend aus beweglich miteinander verbundenen Segmenten (2), dadurch gekennzeichnet, daß

im Inneren des Gliederschiauches (1) ein durchgehendes Rohr (3) aus einem plastischen, d.h. reversibel biegbaren Material angeordnet ist.

2. Gliederschlauch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Rohr (3) eine höhere Biegesteifigkeit besitzt als der Gliederschlauch (1).

3. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das Rohr (3) aus Metall, vorzugsweise Kupfer, Aluminium oder Messing, oder aus Kunststoff, vorzugsweise Thermoplasten wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyurethanen oder Polyestern besteht.

4. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

um das Rohr (3) ein Mantel aus Kunststoff, vorzugsweise aus Thermoplasten, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyestern, oder aus Elastomeren wie Kautschuk angeordnet ist.

5. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Segmente (2) des Gliederschlauches (1) aus Kunststoff, vorzugsweise Duroplasten wie z.B. Polyester, Polypropylen oder Polyvinylchlorid bestehen.

6. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Segmente (2) durch Kugelgelenke (5) miteinander verbunden sind.

7. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er für Drücke von 1 bis 10 bar, vorzugsweise 1 bis 6 bar ausgelegt ist.

8. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (3) einen Außendurchmesser von 3 bis 15, vorzugsweise 5 bis 13 mm, und eine Wandstärke von 0,2 bis 3 mm hat.

9. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß er nur an einem Ende befestigt ist.

10. Gliederschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende eine Ausiaßvorrichtung für das Fluid, vorzugsweise eine Düse, ein Absperr- oder Reguiierventii oder ein Umienkelement trägt.

11. Gliederschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende weitere Werkzeugelemente angeordnet sind, vorzugsweise Schutzschilder oder ähnliche Abschirmungsvorrichtungen.

12. Gliederschlauch nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Länge von bis zu 50 cm, vorzugsweise 40 cm, ganz besonders bevorzugt 20 cm hat.