DE3540125C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes, vorzugsweise eines Stahlbandes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes, vorzugsweise eines Stahlbandes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
Derartige bekannte flexible Wellrohre werden vorwiegend bei Klima- und Lüftungseinrichtungen benutzt. Die Verbindung der einzelnen Bandwickel erfolgt bei diesen bekannten Rohren unterschiedlich, beispielsweise durch Flachdrücken, Bördeln, Falzen, stellenweises Niederdrücken od. dgl. mehr.
Sollen derartige Rohre beispielsweise zur Sanierung von Schornsteinen eingesetzt werden, so müssen diese Rohre korrosionsbeständig und gasdicht sein. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die bisher bekannten Verbindungen der ineinandergelegten Wellen nicht gasdicht sind, insbesondere wenn als Ausgangsmaterial ein Stahlband bzw. Edelstahlband benutzt wird.
Damit ist auf einen Stand der Technik Bezug genommen, wie er sich beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 75 33 150 und der deutschen Patentschrift 27 54 483 ergibt. Nach dem deutschen Gebrauchsmuster 75 33 150 werden der Wellenscheitel und die Wellenflanken der zu verformenden Welle flach nach unten bis zum Wellental gepreßt, so daß die Omega-förmig verformte Welle nahe der Unterseite des gefertigten Rohres liegt. Dabei wird der plattgedrückten Welle ein Rändelung gegeben, mit der das durch die Radiusverminderung überschüssige Material zusammengerafft wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem auf einfache und kostengünstige Weise ein symmetrisches, Omega-förmiges Profil erzielt wird und bei dem eine schonende Verriegelung des Omega-förmigen Profils zur Erzielung der notwendigen Torsionsfestigkeit gegeben ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichenden Teile der Ansprüche 1 und 8 auf erfinderische Weise gelöst.
Durch die trogförmige Vorverformung der flachzudrückenden Welle wird ein symmetrisches, Omega-förmiges Profil erzielt, bei dem die Wellenflanken jeweils in ihrer Mitte gefaltet und aufeinandergepreßt werden, so daß beide Wellenflanken gleich verformt sind. Dadurch, daß die Wellenflanken lediglich abwechselnd im Abstand punktförmig mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden, tritt nur an verhältnismäßig wenigen Stellen eine kleine punktförmige Belastung der flachgepreßten Wellen auf, wodurch sich ein Öffnen der flachgepreßten Welle vermieden wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Aus der US-Patentschrift 37 53 367 ist bereits eine "Vorverformung" einer Welle bekannt. Jedoch erfolgt diese Vorverformung nicht trogförmig und zum anderen dient diese Vorverformung zur Herstellung einer Falzverbindung an den Rändern der benachbarten Windungen.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes, in Vorderansicht,
Fig. 2 einen Abschnitt des gewellten Bandes im Querschnitt,
Fig. 3 einen Abschnitt des gewellten Bandes nach Durchlaufen der Einlaufrollen mit trogförmig verformter Welle im Querschnitt,
Fig. 4 den Bandwickel nach Übereinanderlegen von zwei Lagen im Querschnitt,
Fig. 5 einen Schnitt nach V-V der Fig. 1 durch die Verbindungsrollen,
Fig. 6 eine teilweise Abwicklung der Preßfläche der einen Verbindungsrolle mit Druckstiften und
Fig. 7 eine Verbindungsrolle mit Preßfläche im Schnitt durch einen Druckstift im Detail in vergrößerter Darstellung.
Nach Fig. 1 weist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes eine Wickeleinrichtung (1) aus kreisförmig am Außenumfang eines zu wickelnden Rohres angeordneten, frei drehbaren Stützrollen (3) auf. An der Einlaufstelle des zu wickelnden Bandes (4) in die Wickeleinrichtung (1) sind eine innere Verbindungsrolle (5) und eine äußere Verbindungsrolle (6) angeordnet, die an den beiden Breitseiten des Bandes (4) angreifen und die die gegenseitige Verbindung der im Rohr (2) benachbarten Bandwickel bewirken.
Vor den Verbindungsrollen (5) und (6) ist zwischen einer Bandführung (7) eine Biegerolle (8) angeordnet. In Zulaufrichtung des Bandes (4) vor der Bandführung (7) ist weiterhin ein Paar Antriebsrollen (9) angeordnet, die gleichfalls an den Breitseiten des Bandes (4) angreifen.
Wie Fig. 2 zeigt, weist das von einer nicht dargestellten Vorratsspule zugeführte Band (4) vor Einlauf in die Antriebsrollen (9) ein gleichmäßiges rundes Wellenpro­ fil auf. Die Antriebsrollen (9) weisen ein zueinander komplementäres trogförmiges Profil auf, so daß eine Welle (10) des Bandes (4) im Querschnitt etwa trogförmig mit flachem Wellenscheitel und leicht nach außen geneigten, annähernd geraden Wellenflanken (15) vorverformt wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In der Regel sind die Verbindungsrollen (9) derart ausgebildet, daß nahe den Rändern des Bandes (4) jeweils eine Welle (10) trogförmig verformt wird.
Wie die Fig. 1 zeigt, hat die innere, antreibbare Verbindungsrolle (5) wesentlich kleineren Durchmesser als die äußere, gleichfalls antreibbare Verbindungsrolle (6). Wie die Fig. 5 zeigt, hat die äußere Verbindungsrolle (6) eine im wesentlichen glatte Preßfläche (11), deren seitliche Randabschnitte (16) gegenüber dem mittleren ebenen Abschnitt leicht hochgewölbt ausgebildet sind. Die innere Verbindungsrolle (5) hat eine glatte Preßfläche (12). Die Preßfläche (12) trägt jeweils nahe den seitlichen Rändern im Abstand und versetzt zueinander angeordnete Druckstifte (13), wie dies die Abwicklung der Fig. 6 zeigt.
Der Abstand (D) der Druckstifte (13) in einer Reihe nahe dem seitlichen Rand der Preßfläche (12) beträgt ca. 3 bis 4 cm, wobei die Druckstifte (13) der anderen Reihe jeweils versetzt in der Mitte des Abstandes angeordnet sind, wie dies die Fig. 6 zeigt. Die Druckstifte (13) haben nach Fig. 7 eine gerade Druckfläche (14), überragen die Preßfläche (12) mit einer Höhe (h) von ca. 0,2 mm und haben einen Durchmesser (d) von ca. 1,0 mm.
Wie die Fig. 5 weiter zeigt, sind die Verbindungsrollen (5) und (6) beiderseits der Preßflächen (11) und (12) entsprechend der Wellung des Bandes profiliert. Die Preßflächen (11) und (12) liegen etwa in der Mitte zwischen den Scheiteln der Wellen des seitlichen Profils.
Zur Herstellung eines Rohres wird das zunächst gleichmäßig wellenförmige Band (4) mit einem Profil nach Fig. 2 den antreibbaren Verbindungsrollen (9) zugeführt, in denen nahe den Bandrändern zwei Wellen (10) trogförmig vorverformt werden. Die beiden verformten Wellen (10) haben einen Querschnitt, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.
Das vorverformte Band läuft dann durch die Bandführung (7) und über die Biegerolle (8) zwischen die Verbindungsrollen (5) und (6), wobei sich das Band (4) vor den Verbindungsrollen in die entsprechende vorverformte Welle (10) des vorausgehenden Bandwickels des Rohres (2) einlegt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Die Verbindungsrollen (5) und (6) verformen nun, wie dies Fig. 5 zeigt, die ineinanderliegenden trogförmigen Wellen (10) Omega-förmig, indem sie die Wellenflanken (15) nach innen einknicken und flach auf den Wellenscheitel drücken. Die Druckstifte (13) der Preßfläche (12) rufen dabei kleine punktförmige, im Abstand und versetzt zueinander stehende Niederdrückungen in den beiden Wellenflanken hervor. Wie Fig. 5 weiter zeigt, beträgt der Abstand (A) der benachbarten Ränder der flachgepreßten Wellenflanken (15) etwa ein Sechstel der Breite des Wellenscheitels der flachgepreßten Welle (10).
Dadurch, daß die Ränder der flachgepreßten Wellenflanken (15) einen Abstand voneinander haben, können die Wellenflanken fest auf den Wellenscheitel aufgepreßt werden. Durch die Omega-förmige Ausbildung ergibt sich eine mehrfache Falzbildung, so daß das Rohr gasdicht ist. Die punktförmigen Niederdrückungen durch die Druckstifte (13) sichern diese Falzverbindung gegen Torsion.
Da die punktförmigen Niederdrückungen im Verhältnis zur Größe der zusammengepreßten Wellenflanken (15) nur sehr klein sind und in relativ großem Abstand zueinander stehen, ist verhindert, daß sich beim Einprägen der punktförmigen Niederdrückungen die Falzverbindung wieder öffnet und so das Rohr undicht wird.

Claims (17)

1. Verfahren zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes, vorzugsweise eines Stahlbandes, bei dem mindestens eine Welle des zulaufenden Bandes in eine Welle des vorausgehend erzeugten Bandwickels eingelegt wird und bei dem mindestens eine Welle der ineinandergelegten Wellen des Bandwickels durch Zusammenpressen im Querschnitt Omega-förmig verformt wird und der Wellenscheitel und die Wellenflanken jeweils flach aufeinandergepreßt werden, wobei die benachbarten Ränder der flachgedrückten Wellenflanken im Abstand zueinanderstehen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die flachzudrückende Welle (10) des zulaufenden Bandes (4) im Querschnitt etwa trogförmig mit flachem Wellenscheitel und leicht nach außen geneigten, annähernd geraden Wellenflanken (15) vorverformt wird und daß anschließend die flachgepreßten Wellenflanken abwechselnd im Abstand punktförmig mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenflanken (15) derart mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden, daß die flachgepreßte Welle (10) etwa in der Mitte zwischen den Scheiteln der unverformten Wellen liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Ränder der flachgepreßten Wellenflanken (15) einen Abstand (A) von etwa einem Sechstel der Breite des Wellenscheitels der flachgepreßten Welle (10) aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgepreßten Wellenflanken (15) jeweils in einem Abstand von ca. 1,5 bis 2 cm abwechselnd punktförmig mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgepreßten Wellenflanken (15) ca. 0,2 mm tief punktförmig mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgepreßten Wellenflanken (15) punktförmig mit einem Durchmesser von ca. 1,0 mm mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Zusammenpressungen der einen Wellenflanke (15) jeweils in der Mitte des Abstandes (D) zweier punktförmiger Zusammenpressungen der anderen flachgepreßten Wellenflanken erfolgen.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bestehend aus einer Wickeleinrichtung aus kreisförmig am Außenumfang des zu wickelnden Rohres angeordneten, frei drehbaren Stützrollen, aus zwei an der Einlaufstelle des Bandes in der Wickeleinrichtung angeordneten, an den beiden Breitseiten des Bandes angreifenden, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Bandwickel bewirkenden, antreibbaren Verbindungsrollen, aus zwei im Abstand vor dem Verbindungsrollenpaar angeordneten, ebenfalls an den Breitseiten des Bandes angreifenden Antriebsrollen, einer zwischen den Verbindungsrollen und den Antriebsrollen angeordneten Bandführung und einer zwischen Bandführung und Verbindungsrollen angeordneten Biegerolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrollen (9) im Bereich der flachzudrückenden Welle (10) des Bandes (4) ein komplementäres trogförmiges Profil aufweisen und daß die eine Verbindungsrolle (6) im Bereich der flachzudrückenden Welle ein im wesentlichen glatte Preßfläche (11) zum Flachdrücken des Wellenscheitels und die andere Verbindungsrolle (5) eine zugeordnete flache Preßfläche (12) zum Flachpressen der Wellenflanken (15) hat, in der jeweils nahe den seitlichen Rändern die Preßfläche überragende Druckstifte (13) im Abstand und versetzt zueinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Randabschnitte (16) den mittleren Abschnitt der Preßfläche (11) zum Flachpressen des Wellenscheitels bogenförmig überragend ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstifte (13) die Preßfläche (12) um ca. 0,2 mm überragen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstifte (13) kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser (d) von ca. 1,0 mm aufweisen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (D) der Druckstifte (13) in einer Reihe nahe dem seitlichen Rand der Preßfläche (12) ca. 3 bis 4 cm beträgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche (14) der Druckstifte (13) gerade ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrolle (5) mit der die Druckstifte (13) tragenden Preßfläche innerhalb der Wickeleinrichtung (1) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrolle (5) mit der die Druckstifte (13) tragenden Preßfläche (12) einen wesentlichen kleineren Durchmesser als die andere, außerhalb der Wickeleinrichtung (1) angeordnete, äußere Verbindungsrolle (6) hat.
16. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestelltes Wellrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenflanken (15) mindestens einer der ineinanderliegenden Wellen (10) flach auf den Wellenscheitel gepreßt sind, daß die benachbarten Ränder der flachgepreßten Wellenflanken im Abstand (A) zueinanderstehen und daß die flachgepreßten Wellenflanken abwechselnd im Abstand durch punktförmige Niederdrückungen mit dem Wellenscheitel zusammengepreßt sind.
17. Wellrohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgepreßte Welle (10) etwa in der Mitte zwischen den Scheiteln der unverformten Wellen liegt.
DE3540125A 1985-11-13 1985-11-13 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines gewellten, dünnen Bandes, vorzugsweise eines Stahlbandes Expired - Fee Related DE3540125C3 (de)

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