DE3339799C2 - Faltenschlauch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Faltenschlauch, be­ stehend aus harmonikaartig gefalteten Wandsegmenten aus elastischem flexiblem Material, die integral geformt mit ihren radial inneren und radial äußeren Ringenden gelenkig miteinander in Verbindung stehen.

Derartige Faltenschläuche werden häufig benutzt, um mit­ einander fluchtende, parallel versetzte oder schiefwinklig zueinander angeordnete Anschlüsse miteinander zu verbinden, wobei diese Faltenschläuche im Betrieb eine winkelmäßige oder axiale Versetzung dieser Anschlüsse zulassen. Ein gattungsge­ mäßer Faltenschlauch ist aus der US-PS-39 29 165 bekannt. Bei diesem bekannten Faltenschlauch bestehen die Wandabschnitte, wie auch bei anderen bekannten harmonikaartig ausgebildeten Faltenschläuchen, aus Wandsegmenten in Gestalt der Mantel­ fläche des Kegelstumpfs eines geraden Kreiskegels. Derartige Faltenschläuche besitzen eine allseits gute Flexibilität und sind in der Lage, Anschlüsse zu verbinden, die in belie­ bigen Winkeln gegeneinander angestellt sind und Gasströmungen oder auch Flüssigkeitsströmungen führen können.

Häufig besteht jedoch das Bedürfnis, einen zwei Anschlüsse verbindenden Faltenschlauch so auszubilden, daß er mit seinen Anschlüssen in unterschiedlichen Winkelstellungen angestellt werden kann, im Betrieb jedoch seine Form im wesentlichen bei­ behält und insbesondere Ausbauchungen oder Durchhänge infolge des Innendrucks verhindert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungs­ gemäßen Faltenschlauch bei gleicher Materialstärke steifer zu gestalten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die kuppelförmige Wölbung wird erreicht, daß die einzel­ nen Ringwandabschnitte aufgrund ihrer kuppelförmigen sphäri­ schen Wölbung eine höhere Steifigkeit besitzen, so daß der Schlauch trotz guter Verformbarkeit um die Schlauchachse eine erhöhte Steifigkeit erhält, wobei die einzelnen Kugelzonen der Wandabschnitte im radial inneren Bereich (bezüglich der Schlauchkrümmung) ineinanderschnappen können.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Faltenschlauchs ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß ausge­ bildeten Faltenschlauchs, der zwei Rohrenden miteinander ver­ bindet, die aufeinander ausgerichtet sind oder auch im Winkel versetzt oder parallel zueinander angeordnet sein können;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt des Faltenschlauches in einem gegenüber Fig. 1 größeren Maßstab, woraus die spezielle asymmetrische Faltung ersichtlich wird, wobei der Faltenschlauch in gestreckter Stellung dargestellt ist;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnitt­ ansicht des Faltenschlauchs beim Zusammen­ stauchen, wobei ein Faltsegment in ein Ringwandsegment der nächst folgenden Falte eindringt;

Fig. 3A eine der Fig. 3 entsprechende Schnitt­ ansicht mit vollendeter Faltung im Mittel­ abschnitt;

Fig. 4 eine den Fig. 2 und 3 entsprechende Schnittansicht in vollständig gestauchtem Zustand, wobei sämtliche Falten ineinander geschachtelt sind;

Fig. 5 eine den Fig. 2 und 3 entsprechende Schnittansicht eines Faltenschlauches, wobei zwei benachbarte Falten auf einer Seite zu­ sammengedrückt sind, so daß sich eine Winkelverbindung ergibt;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Schnitt­ ansicht, wobei auf beiden Seiten gestauchte Faltenabschnitte vorhanden sind;

Fig. 7 eine der Fig. 5 und 6 entsprechende Schnitt­ ansicht eines Faltenschlauches, bei dem die Falten auf der einen Seite gestaucht und auf der anderen Seite gedehnt sind, so daß sich eine 90°-Verbindung ergibt;

Fig. 8 eine Ansicht des Faltenschlauches, wobei der Faltenabschnitt vollständig in Längsrichtung zusammengezogen ist, um den Innendurchmesser des Faltabschnittes auszudehnen, so daß die Vorrichtung gemäß Fig. 1 wie dargestellt, über ein Risse auf­ weisendes Rohr geschoben werden kann, um dieses für eine bestimmte Zeitdauer zu reparieren, wobei Teile im Schnitt und Teile in Ansicht dargestellt sind;

Fig. 9 eine Ansicht eines Faltenschlauches, der den Auslaß eines Waschbeckens, d. h. dessen Abflußrohr mit dem Rohranschluß eines Geruchsverschlusses verbindet, der nicht auf das Abflußrohr ausgerichtet ist;

Fig. 10 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Faltenschlauches zur Verwendung als Schlauchleitung;

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Behälters mit einem Faltenabschnitt gemäß der Erfindung, wobei der Behälter teilweise zusammenge­ drückt und aufgebrochen dargestellt ist.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist in den Fig. 1 und 8 allgemein ein Faltenschlauch bezeichnet, der z. B. als Installationsleitung zur Verbindung zweier Rohrenden dient, und beispielsweise ein Strömungsmittel von einem Rohr nach dem anderen leitet, wobei die beiden zu ver­ bindenden Rohre aufeinander ausgerichtet sein können oder auch versetzt zueinander liegen, wie aus Fig. 9 ersichtlich, und außerdem noch im Winkel gegeneinander angestellt sein können.

Der Faltenschlauch 10 besteht gemäß der vereinfachten zeichnerischen Darstellung nach Fig. 1 aus einem schlauch­ artigen Körper 12, der gerade glatte Endabschnitte 14 bzw. 16 aufweist, die einstückig durch den Faltenab­ schnitt 18 verbunden sind, der gemäß der Erfindung so ausgebildet ist, daß er sich zusammendrücken oder aus­ dehnen oder auch im Winkel anstellen läßt, wie dies die Installation jeweils erfordert, wobei eine Rohrverbindung hergestellt werden kann, die frei ist von nicht ausge­ glichenen Spannungen, welche die Dichtwirkung beein­ trächtigen könnten.

Der Schlauch 12 ist einteilig, vorzugsweise aus einem geeigneten Polyolefin, beispielsweise Polypropylen im Blasformverfahren hergestellt, wobei die Endabschnitte 14 und 16 mit einem geeigneten Gewinde 20 versehen sind, auf die eine genormte Mutter 22 aufgeschraubt werden kann, die über einen genormten Dichtring 24 aus Gummi, Nylon oder dergleichen greift, um die Gewindeabschnitte der Endab­ schnitte 14 und 16 zu erfassen und mit entsprechenden Rohrenden 23 und 25 in bekannter Weise zu verbinden (vgl. z. B. Fig. 8).

Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, und zwar insbesondere auf den Faltabschnitt 18. Der Schlauch 12 der teilweise von dem Faltenabschnitt 18 gebildet wird, besteht vorzugsweise aus einem halbstarren, elastischen, flexiblen Material mit einer über die Länge des Schlauchs 12 gleichförmigen Dicke oder einer wenigstens über den Faltenabschnitt 18 gleichbleibenden Dicke, die für zahlreiche Anwendungen die Dimension eines Filmes haben kann, wobei der Schlauch 12 einen Umschließungs­ wandabschnitt 26 rohrförmiger Gestalt besitzt, dessen Mittelachse 28 in Längsrichtung verläuft. Die glatten Abschnitte 14 und 16 des Schlauchverbinders 10 haben eine zylindrische Gestalt und tragen das Gewinde 20. Im Faltenabschnitt 18 wird die Wand 26 von einzelnen Falten 30 gebildet, die harmonikaartig zusammengefaltet, jedoch asymmetrisch in ihrer Form sind, wobei die Wand 26 im Bereich des Faltenabschnitts 18 so geformt ist, daß bei jeder Falte 30 ein Konusschubwandsegment und ein Tellerfederringsegment 34 ausgebildet ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, haben beide Ringsegmente 32 und 34 kegelstumpfförmige Gestalt, wobei die einzelnen Schub­ konuswandsegmente 32 einen relativ breiten Endabschnitt 36 an einem Ende und einen relativ schmalen Endabschnitt 38 am anderen Ende definieren, während die Tellerfeder- Ringabschnitte 34 einen relativ weiten Endabschnitt 40 an einem Ende und einen relativ schmalen Endabschnitt 42 am anderen Ende besitzen.

In jeder Falte sind die Wandringsegmente 32 und 34 ein­ stückig an ihren jeweils engeren Endabschnitten 38 und 42 verbunden, um ringförmige Gelenkverbindungen 45 da­ zwischen zu schaffen, die die Wurzeln 44 der Falten 30 bilden. Der weitere Endabschnitt 40 eines jeden Teller­ feder-Ringsegmentes 34 ist einstückig mit dem weiteren Endabschnitt 36 des konischen Schubwand-Ringsegmentes 32 der nächst folgenden Faltung 30 verbunden, um die Spitzen 46 der Falten zu bilden und um das radial nach außen dehnbare Ringgelenk 47 zwischen den Segmenten zu bilden.

Wenn der Faltenabschnitt 18 in seiner gestreckten Lage befindlich ist, wie dies aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, dann liegen die Gelenke 47 in einer Ebene senkrecht zur Schlauchachse 28, und die einzelnen Faltenspitzen 46 liegen in einer solchen Ebene. Die Ringgelenke 45 jeder Falte liegen in einer Ebene, die senkrecht zum Schlauchanschluß 26 verläuft und ebenso senkrecht zur Mittelachse 28, wobei die Ebene die Wurzel 44 der jeweiligen Falten 30 umfaßt.

Außerdem umfassen die Faltenspitzen 46 jeweils eine einstückig geformte, außen angeordnete Ringrippe 48, die die jeweiligen Spitzen 46 umgibt und gemäß der Erfindung so ausgebildet ist, daß sie elastisch einer Dehnung der Spitzen radial nach außen in der Ebene der jeweiligen Spitzen 46 entgegenwirken, wenn der Schlauch 26 aus der Stellung gemäß Fig. 1 oder 2 in die Stellung gemäß Fig. 3 oder 4 zusammengequetscht wird oder umge­ kehrt. Auf diese Weise steuern die Ringrippen 48 radial und in Längsrichtung bezüglich der Achse 28 das Ausmaß des Schubes, der in Längsrichtung des Schlauchkörpers 20 ausgeübt werden muß, um denselben zusammenzudrücken bzw. auseinanderzuziehen. Die Ringrippen 48 haben die Form hohler O-Ringe 49, die auf der Innenseite der Schlauch­ wand 26 offen sind und einstückig mit den Falten 30 an den jeweiligen Spitzen außerhalb von diesen angeformt sind.

Wie erwähnt, haben die Falten 30 eine asymmetrische Ge­ stalt und die Schubkonus-Ringsegmente 32 besitzen Höhen- bzw. Tiefenabmessungen in Längsrichtung der Achse 28, die etwa doppelt so groß sind wie die entsprechenden Ab­ messungen der Tellerfeder-Ringsegmente 34.

In gestreckter Stellung des Faltenabschnitts 18 liegen bei jeder Falte 30 die Schubkonus-Ringsegmente 32 an ihrem schmaleren Ende 38 im wesentlichen senkrecht zu den entsprechenden schmalen Enden 42 der Tellerfeder- Ringsegmente 34 der gleichen Faltung (vgl. Fig. 2). Die Wandsegmente 32 und 34, die von Natur aus eine kegel­ stumpfförmige Gestalt besitzen, werden außerdem etwas sphärisch verformt, wie dies in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist, um jedes Wandsegment kuppelförmig zu versteifen und den Falten einen höheren Deformations­ widerstand zu verleihen, der über das Ausmaß hinausgeht, das durch das halbstarre Material des Wandaufbaus 26 ohnehin bedingt ist.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Beziehung der einzelnen Bestandteile jeder Falte des Faltenabschnitts 18 derart sind, daß das Tellerfeder-Ringsegment 34 einer jeden Falte 30 ganz oder völlig in die jeweiligen Gelenke 47 passend einschnappen kann, wobei die Schub­ konusringsegmente 32 der folgenden Falte jeweils außen liegen, wenn Kompressivbelastungen in Längsrichtung der Achse 28 ausgeübt werden. Wenn dies geschieht, d. h. wenn das Tellerfeder-Ringsegment 34 einer Faltung 30, z. B. der Faltung 30A gemäß Fig. 3 in das Schubkonusringsegment 32 der nächst folgenden Falte 30B einschnappt, dann wirken die aufgebrachten Kompressivkräfte derart auf die Schub­ konusringsegmente 32, daß das Tellerfeder-Ringsegment 34 über die Totpunktstellung schnappt, so daß eine Aus­ beulung nach der anderen Seite erfolgt, wie dies bei der Falte 30B in Fig. 3A dargestellt ist.

Auf diese Weise kann, wie durch die Pfeile 50 in Fig. 3 dargestellt, der Faltenschlauch 12 in Längsrichtung, d. h. in Richtung der Mittelachse 28 zusammengedrückt werden, indem eines der Enden auf das andere hin bewegt wird, so daß ein Schubkonus-Ringsegment 32 einer Falte 30, z. B. der Falte 30A auf das Teller­ federringsegment 34 jener Falte an der Gelenkver­ bindung 45 derart wirkt, daß das Wandsegment 34 aus der Lage gemäß Fig. 2 in eine radial versetzte Lage verschoben wird, wie dies in Fig. 3 bei der Falte 30A angedeutet ist, wobei das Ringgelenk 45 in der gleichen Ebene wie das Ringgelenk 47 liegt, welches die Verbin­ dung mit der nächst folgenden Schubkonusringwand 32 herstellt. Demgemäß ist die Wand über ihre Totpunkt­ stellung geschnappt und wirkt auf das Ringsegment 34 und ruht, wie bei 49 angedeutet, im Schubkonuswand­ segment 32 der nächst folgenden Falte 30B, wie aus Fig. 3A ersichtlich. Beim Übergang in diese Quetsch­ stellung wird, soweit es die Falten 30A und 30B an­ betrifft, der Faltabschnitt 19 etwa auf die halbe Länge des Wandsegmentes 34 in Längsrichtung der Zentral­ achse 28 verkürzt,und der Sitz des angegebenen Ring­ segmentes 34 am Wandsegment 32 der nächst folgenden Falte besitzt wiederum eine nach innen gerichtete Krümmung 54 über 360° verlaufend, wobei das angegebene Wandsegment 34 umgekehrt gewölbt ist, wie in Fig. 3A dargestellt.

Der Schlauch 12, d. h. seine Seitenwand 26 wird aus der zusammengedrückten Stellung, wie aus Fig. 4 ersicht­ lich, durch eine auf den Schlauch wirkende Spannung auseinandergezogen, wenn man beispielsweise die Enden auseinanderzieht, wodurch die Tellerfederwandsegmente 34 über die Totpunktstellung in ihre umgekehrte Wölbung über die Gelenke 47 schnappen, wobei sie in ihre Streckstellung überführt werden, die in Fig. 2 dar­ gestellt ist, wobei die Länge der Schlauchwandung axial etwa doppelt so groß ist wie bei den zusammen­ gedrückten Wandsegmenten 34. Die Wandsegmente 34 sind demgemäß in ihre ursprünglich gewölbte Lage gemäß Fig. 2 zurückgekehrt.

Weiter ist gemäß der Erfindung der Innendurchmesser des Schlauches im gefalteten Abschnitt 18 radial be­ züglich der Mittelachse 28 vergrößert, wenn der Schlauch 12 voll zusammengedrückt ist und alle Faltungen 30 in der angegebenen Weise ineinander schnappen und geschlossen sind. Wie in Fig. 3 angedeutet, ergibt sich eine Zugwirkung nach außen auf die Faltungsspitzen 26, da die Faltwandsegmente 34 an den Gelenken 47 an den Spitzen 46 vorbeigeschoben werden. Wenn die Wandsegmente 34 in dem Wandsegment 32 der nächst folgenden Faltung 30 liegen, wie beispielsweise die Faltung 30B gemäß Fig. 3, dann lagern die Wandsegmente 34 gegen die inneren Oberflächen 54 der Wandsegmente 32, um die Spitzen 46 immer noch radial vergrößert gegenüber der Ausführungen nach Fig. 1 und 2 zu halten, jedoch in einem etwas ver­ minderten Ausmaß. Die Rippen 48, die durch O-Ringe 49 definiert sind, spannen die Faltungen 30 vor, um diese entweder in der gestreckten oder gestauchten Stellung und gegenüber der Schnappwirkung zu halten, welche vor­ stehend beschrieben wurde. Die Vorspannung und der Widerstand, der durch die Rippen 48 gebildet wird, kann dadurch eingestellt werden, daß die Proportionen hiervon radial und axial zur Wand 36 gegenüber den Wandsegmenten 32 und 34 des Faltabschnitts 18 verändert werden.

Wie erwähnt, steuert dies die axial wirkenden Kräfte, die benötigt werden um den Faltabschnitt 18 zusammen­ zuziehen oder zu strecken.

Diese Zusammendrückbarkeit und Ausdehnungsfähigkeit des Faltenrohres 12 und insbesondere des Faltabschnitts 18 ergibt eine Flexibilität des Faltabschnitts in Längs­ richtung des Rohrkörpers 12. Ein zusätzliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß der Faltenabschnitt 18 auch im Winkel in ähnlicher Weise angestellt werden kann, wodurch der Schlauch 12 hinsichtlich der Winkel­ anstellung flexibler wird, selbst wenn er aus einem halbstarren Material hergestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit der Einstellung des Schlauchkörpers 26 für eine Winkelanstellung. Die Winkelanstellung wird in Anbetracht der Tatsache erhalten, daß für jede Faltung 30 das Wandsegment 34 davon nur teil­ weise in dem Wandsegment 32 der nächst folgenden Falte 30 sitzt und dies geschieht durch Winkelanstellung des Schlauchkörpers 26, so daß z. B. an der Faltung 30C das Wandsegment 34 an einer Seite 59 teilweise über das Gelenk 47 schnappt und es mit dem Wandsegment 32 der nächst folgenden Falte verbindet, beispielsweise mit der Falte 30D, damit das angegebene Wandsegment 34 gegen die innere Oberfläche 54 des Wandsegmentes 32 in einem relativ kleinen Eingriffsbereich an einer Stelle längs des inneren Umfangs 54 anliegt, die durch das betreffende Wandsegment 32 bestimmt ist. In solch einer Winkelstellung ist bei der jeweiligen Falte 30C das Wandsegment 34 nach dem Wand­ segment 32 des nächst folgenden Faltenabschnitts 30D um etwa 180° ausgelenkt, um eine vorbestimmte Winkelstellung des Schlauchkörpers 26 relativ zu seiner Zentralachse 28 um beispielsweise 10° zu erhalten. Indem in gleicher Weise das Wandsegment 34 der nächst folgenden Falte 30D in die Faltung 30E eingefügt wird und gleichzeitig eine Lokalisierung längs des Umfangs der Seitenwand des schlauchförmigen Körpers 26 derart geschieht, daß die Winkelabschnitte in einer gleichen Ebene liegen, wird eine zweite Winkelanstelleinheit dem Winkel hinzuge­ fügt, so daß sich ein 20° Winkelausschlag des schlauch­ förmigen Körpers ergibt, wenn die Teile so proportio­ niert sind, daß bei jeder Falte 30 eine 10° Versetzung erfolgt. In gleicher Weise wird durch teilweises In­ einanderschieben der Falten ein vergrößerter Winkelaus­ schlag erreicht, beispielsweise 90° wie bei dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 7. Die Winkelanstellung kann 180° oder mehr bei einem speziellen Schlauch 12 betragen, wenn dieser mit einem Faltenabschnitt 18 versehen ist, der die erforderliche Zahl von Faltungen 30 aufweist. Die Zahl der Falten 30, die benutzt werden um den Falten­ abschnitt 18 des Schlauches 12 zu bilden, hängt bei jedem gegebenen Aufbau von den jeweiligen Umständen ab, unter denen der Faltenschlauch eingesetzt werden soll.

Die Winkelstellung, die bei einer jeweiligen Schnapp­ bewegung der jeweiligen Faltungen zustande kommt, hängt von der Größe und der Schlauchform ab, und insbesondere von dem Verhältnis des Durchmessers der Faltenspitzen gegenüber der Radiallänge der Faltwindungen (d. h. der Differenz zwischen dem Außendurchmesser der Faltenspitzen und dem Außendurchmesser der Faltenwurzeln. Für die Proportionierung der Teile gemäß Fig. 1 bis 7 beträgt die pro Falte erreichbare Winkeleinstellung etwa 10°.

Gemäß Fig. 6 ist die Ineinanderschachtelung, die in Verbindung mit Fig. 5 bei den Falten 30C, 30D und 30E beschrieben wurde, wobei eine ähnliche, teilweise Ineinanderschachtelung an den Falten 30F, 30G und 30C vorgesehen war, jedoch auf der entgegen­ gesetzten Seite des Schlauchkörpers und dies hat zur Folge, daß die Endabschnitte 14 und 16 des Schlauch­ körpers 12 im wesentlichen parallel zueinander ver­ laufen, aber auf gegenüberliegenden Seiten des Schlauchkörpers 12, was zur Folge hat, daß die End­ abschnitte 14 und 16 des Schlauches 12 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, aber in entgegengesetzten Richtungen einer Mißausrichtung unterworfen sind.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß insbesondere im Hinblick auf das Merkmal der Ineinander­ schachtelung, wie dies für jede Faltung 30 beschrieben wurde, an jeder Stelle eine Umlenkung um 360° vorge­ nommen werden kann, wenn ähnliche Teilfaltungen ge­ troffen werden, wobei eine oder mehrere Faltung 30 entfernt von den jeweiligen Anschlußteilen angeordnet werden kann oder an anderen Stellen um 360° versetzt, wie dies vom Benutzer erwünscht ist. Auf diese Weise wird es das Ende des Faltenabschnitts 18, und demgemäß die Enden des rohrförmigen Körpers 12 in Winkeln relativ zueinander angestellt, die vorher nicht in gleichen Ebenen lagen und beispielsweise vorn und hinten gemäß Fig. 5 und 6 im Hinblick auf eine weitere Flexibilität des rohrförmigen Körpers 26 angeordnet werden können.

Es hat sich auch gezeigt, daß dann, wenn eine der Faltungen 30 in bestimmter Weise zur Winkelanstellung in der beschriebenen Weise vorbereitet war, und diese im Winkel angestellte Faltung wird in stabiler Weise gehalten und kann auch um die Achse 28 ge­ schwenkt oder gedreht werden und sogar um das Wand­ segment 32 gerollt werden, indem es teilweise ein­ gesetzt ist, um den Winkelabschnitt des Faltabschnitts in der gewünschten Winkelstellung gegenüber dem Umfang des Körpers 12 freizulegen. Andere Falten können in gleicher Weise eingefaßt und um 360° gerollt werden, um die gewünschte Lage der jeweiligen im Winkel ange­ stellten Rohrabschnitte herzustellen und um die Enden des Faltrohres unter verschiedenen Winkeln einstellen zu können.

Bei all diesen Arbeitsstellungen des Faltabschnitts 18 ist, soweit es sich um den Körper 26 handelt, das Falt­ rohr 12 in der eingestellten Stellung stabil. Das Faltrohr 12 und insbesondere sein Faltabschnitt 18 ist in gestreckter Stellung gemäß Fig. 1 und 2 infolge der speziellen asymmetrischen Gestalt der Faltungen stabil und insbesondere trifft dies auf die Wandsegmente 32 und 34 zu, und zwar im Zusammenhang mit der halbstarren Ausbildung des Materials, aus dem der Schlauch 26 her­ gestellt ist. Obgleich das Material von Haus aus halb­ starr ist, so ist es dennoch elastisch flexibel, so daß die herkömmlichen Dichtungen an den Gewindeenden 20 in üblicher Weise wirksam werden können. Der Schlauch 12 ist mit seinen Wandsegmenten 32 und 34 im Faltab­ schnitt 18 jedoch so geformt und proportioniert, daß einer "Schnappverschiebung" entgegengewirkt wird, bis ein solcher Druck ausgeübt wird, um eine elastisch flexible Deformation zu bewirken.

In zusammengedrücktem Zustand sind bei dem Faltrohr 12, wie aus den Fig. 3A und 4 hervorgeht, die ineinandergeschachtelten Falten 30 der Wandsegmente 34 über ihre inneren Umfänge 54 der Wandsegmente 32 über 360° im Eingriff und berühren sich. Hierdurch wird die Stabilität des Faltschlauches in Längsrich­ tung und in Querrichtung gewährleistet.

Wenn der Faltenschlauch 12 im Winkel angestellt wird, und dabei die beschriebene Ineinanderschachtelung zu­ stande kommt, wie dies aus Fig. 5 bis 7 ersichtlich ist, ergeben die ineinandergeschachtelten Wandsegmente 34 gegen den inneren Umfang 54 des Wandsegmentes 32 der nächst folgenden Falte 30 eine Aussteifung, die zusammen mit dem halbstarren Aufbau des Materials und mit der kuppelförmigen Ausbildung der Wandsegmente 32 und 34 eine Stabilität in der eingestellten Winkel­ stellung des Faltenschlauches 12 gewährleistet.

Das Grundkonzept der Erfindung bezieht sich auf die spezifische Anordnung des Faltenschlauches 12, soweit es den Faltabschnitt 18 betrifft. In der Praxis kann der Faltenabschnitt 18 in Schlauchkörpern untergebracht werden, die für eine Vielzahl von Zwecken angewendet werden können. Einige sind in den Fig. 8 bis 11 angegeben. So sind die Faltabschnitte besonders nütz­ lich im Hinblick auf Verbindungsteile, die für Abwasser­ systeme und andere Wasserleitungen benutzt werden, und der Faltenabschnitt 18 kann auch in Form einer Leitung für Entlüftungszwecke bei einem Automobil dienen und auch elektrische Leitungen umschließen. Dabei können Schlauchlängen jeder Standardabmessung hergestellt wer­ den, wobei die gesamte Länge des Schlauches eine Kon­ figuration des Faltabschnittes 18 ist, und es können Schlauchteile dieser Art benutzt werden, um Arme und Beine eines Spielzeugroboters zu bilden. Die gleiche Faltkonfiguration kann bei Behältern als Seitenwand­ aufbau für den Behälter benutzt werden, um einen Behälter veränderbaren Volumens zu erzeugen.

Bei Verbindungseinrichtungen für Installationssysteme sollten die Abmessungen des Faltenabschnitts über die Axiallänge gleich sein und vorzugsweise in einem Be­ reich zwischen 0,76 mm und 1,78 mm liegen, je nach der Anwendung. Bei Strömungsmittelsystemen sollte der Schlauch 12 natürlich nicht perforiert sein. Die Ab­ messungen können auch von 0,13 mm bis ungefähr 6,35 mm bei speziellen Anwendungen reichen, beispielsweise bei Drainagesystemen, die in Verbindung mit Fig. 11 beschrie­ ben werden, und diese können noch größere Abmessungen haben in Verbindung mit geeignetem Polyolefinmaterial, beispielsweise Polypropylen. Statt dessen kann jedoch auch ein geeignetes Metall, beispielsweise Kupfer be­ nutzt werden.

Auch für Installations-Drainagesysteme und andere Installationen kann die Abmessung des Materials im Faltenabschnitt 18 etwas kleiner sein als in den geraden Abschnitten 14 und 16, aber die Masse pro Längenabschnitt des Faltenteils ist vorzugsweise etwa gleich der Masse pro Längeneinheit der geraden Abschnitte, wenn man die Faltenabschnitte in gestreckter Stellung betrachtet. In der vollständig zusammengedrückten Stellung hat natürlich der Faltabschnitt eine Masse pro Längeneinheit, die der Masse pro Längeneinheit im gestreckten Abschnitt über­ steigt, und zwar infolge der teleskopartigen Ineinander­ schachtelung.

Die Vorrichtung 10 kann in der Anordnung gemäß Fig. 1 benutzt werden, um benachbarte Enden getrennter Röhren miteinander zu verbinden. Dazu wird ein Faltenschlauch 10 ausgewählt, der die erforderliche Länge besitzt, um den Spalt zwischen den Röhren 23 und 25 zu überbrücken und die Enden der zu verbindenden Röhren überlappt. Zum Zwecke der Verbindung werden zunächst die Muttern 22 und die Dichtungsringe 24 auf die jeweiligen Enden der Röhren aufgeschoben, wie dies an sich üblich ist. Dann wird der Faltenschlauch 12 auf die benötigte Länge und Winkelanordnung so eingestellt, daß seine geraden Enden 14 und 16 über die Enden der betreffenden Röhren zu liegen kommen, und dann werden die Muttern 22 angezogen, um die Dichtringe 24 zu verspannen, indem die Mutter auf die Gewindegänge 20 geschraubt wird. Zu diesem Zweck wird der Faltabschnitt 18 zusammengedrückt im Winkel an­ gestellt und in der erforderlichen Form wieder auseinander­ gezogen, wobei man den Prinzipien folgt, die in der Zeich­ nung in Verbindung mit Fig. 3 bis 7 dargestellt sind, da­ mit der Faltenabschnitt 18 des Schlauchs 26 eine gute Paßverbindung mit den betreffenden Rohrenden erhält.

In der Darstellung gemäß Fig. 8 ist der Faltenschlauch 10 in einer Stellung dargestellt, die er einnimmt, um eine zeitweilige Dichtung eines Risses 70 eines Plastik­ rohres 72 zu bewirken. Der Faltenschlauch 10 kann auf diese Weise benutzt werden, indem man annimmt, daß die betreffende Faltenschlauchanordnung in ihrer Größe so gewählt wird, daß der Innendurchmesser der geraden Ab­ schnitte 14 und 16 und demgemäß die Wurzeln 44 der Faltungen so bemessen sind, daß ein glattes Über­ schieben über das Rohr 72 möglich wird, nachdem das Rohr 72 an seinem zunächst liegenden Endabschnitt ge­ löst wurde, wonach eine der Muttern 22 und die Unter­ legescheibe 24 über das Rohr und über den Riß 70 hinweg­ geschoben werden. Dann wird der Faltenschlauch 12 an seinem Faltabschnitt 18 zusammengedrückt, so daß alle Faltungen ineinander passen und der Schleifkörper 12 wird über das Rohr 72 so geschoben, daß er in der Stel­ lung gemäß Fig. 8 zu liegen kommt, wobei der Faltenab­ schnitt 18 über dem Riß 70 liegt. Dann wird die andere Dichtungsmutter 22 mit der Dichtung 20 über das Rohr ge­ fügt und danach werden die Enden des Faltenschlauches 10 gegenüber der äußeren Oberfläche des Rohres 72 angezogen, indem die Muttern 22 auf die Gewindegänge 20 geschraubt und die Dichtringe 24 in herkömmlicher Weise durch axiale Verspannung eine radiale Dichtwirkung erzeugen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Der Faltenschlauch 12 ist nicht perforiert. Der zusammengedrückte Abschnitt des Faltenteils 18, der die angegebene radiale Dimensionierung aufweist, gewährleistet ein einfaches Überschieben des rohrförmigen Körpers 26 über das Rohr 72, um in der an­ gegebenen Weise den Riß 70 abzudichten. Das offene Ende des Rohres 72 kann dann wieder verbunden werden, bis eine dauerhafte Reparatur durchgeführt werden kann.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 9 wird der Faltenschlauch 12B benutzt, um ein herkömmliches Abflußrohr 90 eines Waschbeckens oder dergleichen an einen standardisierten Geruchsverschluß 92 anzuschließen. Der Faltenschlauch 12B bildet einen Verbinder 10B, der einstückig aus einem durch Blasen geformten Rohr, beispielsweise aus Polypropylen besteht, um einen oberen geraden Abschnitt 94 und einen unteren geraden Abschnitt 96 zu bilden, die durch einen Faltenabschnitt 18B verbunden sind, der gemäß den Lehren nach Fig. 1 bis 7 ausgebildet ist.

Der obere Teil des oberen Abschnitts 94 ist in der Weise mit Gewinde versehen, wie dies bei den geraden Abschnitten 14 und 16 des Faltenschlauches 10 ange­ geben ist, und es wird demgemäß ein Gewinde 20 gebildet, welches eine Mutter 98 aufnimmt, die gegen den Dichtungs­ ring verspannt wird, der mit dem Dichtungsring 24 ver­ gleichbar ist. Die Mutter 98 und die von ihr getragene Dichtung werden zunächst über das Ende des Abflußrohres 90 geschoben. Dann wird der gerade Abschnitt 94 darüber gelegt und danach wird die Mutter 98 auf dem Gewinde des oberen Abschnitts 94 angezogen, um den Dichtring zusammenzudrücken und die Abdichtung zwischen dem oberen Abschnitt 94 und dem Abflußrohr 90 zu gewährleisten. Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist der Anschluß des Geruchs­ verschlusses 92 seitlich gegenüber dem Abflußrohr 90 ver­ setzt und der Faltenabschnitt 18B wird in Längsrichtung und im Winkel so eingestellt, daß der Faltenschlauch auf den Geruchsverschluß 92 paßt, wobei das untere Ende des unteren Abschnitts 96 über den Anschluß des Geruchs­ verschlusses 92 geschoben wird. Der untere Abschnitt 96 ist mit einer herkömmlichen Dichtungsmutter 100 versehen, der eine nicht dargestellte Dichtung zugeordnet ist, um eine Verspannung gegenüber dem Geruchsverschluß zu ge­ währleisten.

In Fig. 10 ist die Länge des Schlauches 80 dargestellt, die beliebig sein kann,und dieser Schlauch ist mit Aus­ nahme der Endabschnitte 82 und 84 gefaltet, um einzelne Falten 30 über die Länge des Faltenabschnitts 18A zu schaffen. Ein solcher Schlauch 80 kann für alle Zwecke benutzt werden, für die auch herkömmliche Schläuche benutzt werden. Beispielsweise kann der Schlauch bei Kraftfahrzeugen zur Entlüftung dienen und in Gebäuden zur Luftzufuhr oder Abfuhr, und er kann auch als Gartenschlauch Anwendung finden. Zur Verpackung kann der Schlauch 80 auf einen Bruchteil seiner gestreckten Länge zusammengeschoben werden, in­ dem alle Faltungen 30 voll ineinandergeschachtelt werden. Die Enden 82 und 84 können geradlinig sein, ebenso wie die Abschnitte 14 und 16 des Schlauches 10, um Dichtungs­ verbindungen herzustellen, wie dies in den Fig. 1 und 8 beschrieben ist. Statt dessen können die Abschnitte mit einem geeigneten Gewinde oder einem Flansch oder anderen Verbindungsmitteln versehen sein, um einen An­ schluß zu ermöglichen. In der Darstellung gemäß Fig. 11 veranschaulicht das Bezugszeichen 110 einen aus Poly­ propylen geformten Behälter mit einer Seitenwand 112, die einen Faltenabschnitt 18C aufweist, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Seitenwand 112 erstreckt und die aus Fig. 2 bis 7 ersichtliche Gestalt besitzt, um zusammengequetscht und auseinandergezogen werden zu können. Der Behälter weist eine integrale Bodenwand 114 und eine integrale obere Wand 116 auf, die einen vorspringenden Halsteil 118 besitzt, auf dem eine Verschlußkappe 120 aufgesetzt werden kann. Abgesehen von der Kappe 120 kann der Behälter 110 einstückig durch geeignete Formverfahren hergestellt werden.

Die Seitenwand 112 des Behälters 110 weist mehrere Falten 30 in auseinandergezogener bzw. zusammengedrückter Lage an unterschiedlichen Stellen längs der Höhe des Behälters auf, wodurch die Höhe oder Länge des Behälters verändert werden kann.

Statt dessen kann der Behälter 110 die Gestalt einer relativ kleinen zylindrisch gestalteten Büchse auf­ weisen, oder er kann in ähnlicher Weise gestaltet sein wie die bekannte 55-Gallon-Trommel, wobei die Seitenwände Faltabschnitte 18 aufweisen, um die Kapazi­ tät verändern zu können.

Daraus ergibt sich, daß die Erfindung einen rohrförmigen Körperschaft, der als Verbinder, als Leitung oder als Behälter dienen kann, und den Faltenabschnitt 18 oder dergleichen aufweist, damit er zusammendrückbar, aus­ dehnbar und im Winkel anstellbar ist, was durch die Gelenkverbindung der Faltabschnitte ermöglicht wird. Wenn die Vorrichtung mit ihrem Faltabschnitt gestreckt, zusammengedrückt oder im Winkel angestellt ist, dann ist sie in all diesen Stellungen stabil, nachdem sie einmal von dem Benutzer eingestellt worden ist. Dadurch, daß die Faltungen der Wandsegmente 34 in die Schubkonus­ wandsegmente 32 der nächst folgenden Faltung einpassen, gleichgültig ob voll zusammengedrückt oder im Winkel angestellt, wird eine Aussteifung des rohrförmigen Körpers bewirkt, was eine Erhöhung der Stabilität mit sich bringt. Um eine Winkelanstellung zu bewirken, ermöglicht es die Drehung der Falten um den rohrförmigen Körper an irgend­ einer gewünschten Stelle des Umfangs von 360°, daß die Vorrichtung eine weitgehende Anwendung als Verbindungs­ komponente aufweist für Teile, die im Abstand zueinander liegen und nicht aufeinander ausgerichtet sind, wobei eine vollständige Freiheit im Hinblick auf eine unerwünschte Verschiebung oder innere Vorspannung besteht, die durch elastisches Verhalten verursacht werden könnte, nachdem die Vorrichtung in der er­ wünschten Weise eingestellt ist.

Der erfindungsgemäße Faltenschlauch kann auch aus anderen Polyolefinmaterialien hergestellt werden, beispielsweise aus Polyvinyl-Chlorid und der Hoch­ temperaturversion dieses Materials (PVC) bestehen, oder auch aus Polyäthylen und beispielsweise Polypropy­ len. Bei dem spezifischen Ausführungsbeispiel der Er­ findung, welches für Installationssysteme bestimmt ist, wird als Material Polypropylen benutzt, und die Ab­ messungen der Faltabschnittswände betragen 1,17 mm, die axiale Länge der einzelnen Falten beträgt 11,18 mm und die Wandsegmente 32 und 34 sind im Winkel von 31° bzw. 52° relativ zur axialen Mittellinie 28 des rohrförmigen Körpers angestellt,und die Rippen erstrecken sich 1,17 mm in axialer Richtung des rohrförmigen Körpers und in 1,17 mm in Radialrichtung.

Bezugszeichenliste

10 Faltenschlauch
10B Verbinder
12 schlauchartiger Körper
12A, 12B Faltenschlauch
14, 16 glatte Endabschnitte
18 Faltenabschnitt
20 Gewinde
22 Mutter
24 Dichtring
23, 25 Rohrenden
26 rohrförmiger Umschließungsabschnitt
28 Längsachse
30 Falten
30A Faltung
30B Faltung
30C Faltung
30D Faltung
30E Faltung
30F Faltung
30G Faltung
32 Konusschubwandsegment
34 Tellerfederringsegment
36 Endabschnitt breit
38 Endabschnitt schmal
40 Endabschnitt weit
42 Endabschnitt schmal
44 Wurzeln der Falten
45 Gelenkverbindungen
46 Spitzen der Falten
47 Ringgelenk
48 Rippen
49 O-Ring
50, 52 Pfeile
54 innerer Umfang
59 Seite
70 Riß
72 Plastikrohr
80 Schlauch
82, 84 Endabschnitte
90 Abflußrohr
92 Geruchsverschluß
94, 96 gerader Abschnitt
98 Mutter
100 Dichtungsmittel
110 Behälter
112 Seitenwand
114 Bodenwand
116 obere Wand
118 Halsteil
120 Verschlußkappe.

Claims (8)

1. Faltenschlauch (10), bestehend aus harmonikaartig gefalteten Wandsegmenten (32, 34) aus elastischem flexiblem Material, die integral geformt mit ihren radial inneren und radial äußeren Ringenden gelenkig (45, 47) miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandsegmente (32, 34) die Form von Kugelzonen haben.

2. Faltenschlauch (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schubwandsegmente (32) Teller­ federringwandsegmente (34) abwechseln, und daß die axiale Erstreckung der Schubwandsegmente (32) im Ruhezustand etwa doppelt so groß ist wie die axiale Erstreckung der Teller­ federringwandsegmente (34).

3. Faltenschlauch (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Polyolefin besteht.

4. Faltenschlauch (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren (45) und die äußeren (47) Ringgelenke des Faltenschlauches von flexiblen Körpern gebildet werden und die Wandsegmente (32, 34) Schubkräfte übertragen.

5. Faltenschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen ersten glatten rohr­ förmigen zylindrischen Endabschnitt (14) an einem Ende und einen zweiten rohrförmigen zylindrischen Endabschnitt (16) auf dem anderen Ende aufweist, daß die rohrförmigen Abschnitte axial auf die Mittelachse des Schlauchs ausgerichtet sind, und daß die rohrförmigen Abschnitte als Anschluß für einen Abfluß und ein Ablaufrohr ausgebildet sind, welch letztere eine gegenseitige Fehlausrichtung aufweisen können.

6. Faltenschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Leiter eingebaut sind.

7. Faltenschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Behälter ausgebildet ist, der an einem Ende geschlossen und der am anderen Ende offen ist, und daß dieses offene Ende durch einen Verschluß ab­ schließbar ist, wodurch der Behälter axial ausdehnbar und zusammendrückbar ist, um sein Aufnahmevolumen zu ändern.

8. Faltenschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er über ein mit einem Leck (70) versehenen Rohr (72) angeordnet ist, und daß Mittel vorge­ sehen sind, um die Endabschnitte dichtend an dem mit Leck­ stelle (70) versehenen Rohr (72) beidseits der Leckstelle zu verbinden.