DE3612515A1 - Wickelfalzrohr - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wickel­ falzrohr entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Konventionelle Wickelfalzrohre für Ventilationslei­ tungen und Klimaanlagen bestehen aus einem Metall­ streifen 1 vorgegebener Breite, welche entsprechend Fig. 1 spiralförmig gewickelt wird. Entsprechend der vergrößerten Schnittansicht (A) ergeben sich dabei Verbindungsrippen 2, bei welchen vier Metallschichten einander überlappend anqeordnet sind. P entspricht dabei der Steigung des Wickelfalzrohres, welche beim Außendurchmesser D im Bereich zwischen 50 und 600 mm einen Wert zwischen 75 und 150 mm besitzt. Die Dicke t des Metallbandes 1 liegt dabei im Bereich zwischen 0,5 und 1,6 mm. Auf diese Weise lassen sich Wickel­ falzrohre beliebiger Länge herstellen, wobei jedoch aus Gründen der Herstellbarkeit und des Transports die maximale Länge zwischen 4 und 6 m beträgt. Es zeigt sich jedoch, daß derartige einschichtige Wickel­ falzrohre relativ leicht deformiert und verknittert werden können, was ihre Einsatzfähigkeit im Betrieb reduziert.

Um die Druckfestigkeit derartiger Wickel­ falzrohre zu verbessern, ist es demzufolge bereits be­ kannt, gemäß Fig. 2 zwischen den einzelnen Verbindungs­ rippen zwei zusätzliche Versteifungsrippen 3 vorzu­ sehen. Auf diese Weise hergestellte Wickelfalzrohre 1′ besitzen aufgrund der vorgesehenen Versteifungs­ rippen 3 im Vergleich zu den Wickelfalzrohren gemäß Fig. 1 eine mehr als doppelt so große Kompressions­ festigkeit. Derartige Wickelfalzrohre 1′ haben jedoch den Nachteil, daß aufgrund der vorgesehenen Verstei­ fungsrippen 3 der Strömungswiderstand des durch das Wickelfalzrohr hindurch geleiteten Mediums stark zu­ nimmt, so daß derartige Wickelfalzrohre zum Hindurch­ leiten von Luft und anderen Media nicht besonders geeignet erscheinen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde vom Erfinder versucht, ein Wickelfalzrohr 1 kleineren Durchmessers entsprechend Fig. 1 in ein Wickelfalzrohr 1′ größeren Durchmessers gemäß Fig. 2 zu schieben, um auf diese Weise ein doppelwandiges Wickelfalzrohr zu bilden. Dabei ergaben sich jedoch nicht nur Schwierigkeiten beim Einschieben der Rohre ineinander, sondern es zeigte sich zudem, daß nur in geringem Maße eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit erreicht werden konnte. Falls nämlich die Differenz der Durch­ messer der beiden Rohre relativ groß gemacht wird, um die beiden Rohre leicht ineinander einschieben zu können, dann ergibt sich eine Kompressionsfestigkeit, so wie sie durch ein Wickelfalzrohr 1′ gemäß Fig. 2 erzielbar ist. Derartige doppelwandige Wickelfalz­ rohre können demzufolge nur in beschränktem Maße für das Hindurchleiten von strömenden Medien verwendet werden.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wickelfalzrohr zu schaffen, welches einerseits eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, anderer­ seits gegenüber hindurchgeleiteten strömenden Medien nur einen geringen Strömungswiderstand entgegensetzt.

Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen erreicht.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt

Fig. 1 eine seitliche Ansicht, teilweise im Schnitt, eines bekannten Wickelfalzrohres, welches mit einer glatten Innenfläche versehen ist,

Fig. 2 eine seitliche Ansicht, teilweise im Schnitt, eines bekannten Wickelfalzrohres, welches mit entsprechenden Versteifungs­ rippen versehen ist,

Fig. 3 eine seitliche Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Wickelfalzrohres gemäß der Erfindung, und

Fig. 4 Schnittansichten zur Erläuterung der Herstellung eines Wickelfalzrohres von Fig. 3.

Fig. 3 zeigt ein Wickelfalzrohr 20 gemäß der Erfindung. Das Wickelfalzrohr 20 besitzt dabei eine mit Verstei­ fungsrippen 23 versehene äußere Schicht 21 und eine eine glatte Innenfläche aufweisende innere Schicht 24. Die beiden Schichten 21 und 24 werden mit Hilfe von Verbindungsrippen 22 miteinander verbunden, welche die Ränder der beiden Streifen fest miteinander ver­ binden, wobei gleichzeitig die Verbindung zwischen der äußeren Schicht 21 und der inneren Schicht 24 herge­ stellt wird.

Anhand der vergrößerten Schnittansicht A von Fig. 3 ergibt sich, daß im Bereich der Verbindungsrippen 22 jeweils acht Metallschichten hakenförmig ineinander­ greifen, während anhand der vergrößerten Schnittan­ sicht B von Fig. 3 erkennbar ist, daß die Verstei­ fungsrippen 23 im Bereich der äußeren Schicht 21 vor­ gesehen sind. Die Querschnittskonfiguration der Ver­ steifungsrippen 23 kann dabei in Form eines Kreis­ bogens, eines Halbkreisbogens, eines Sinusbogens, in Trapezform oder dreiecksförmig ausgebildet sein, wobei jedoch darauf hinzuweisen ist, daß eine Kreis- oder Halbkreisform am vorteilhaftesten erscheint. Die Stei­ gung P der Verbindungsrippen 22 hängt dabei von der Breite W der Metallstreifen und dem Durchmesser D des jeweiligen Wickelfalzrohres 20 ab. Der Durchmesser D des betreffenden Wickelfalzrohres liegt dabei in der Regel zwischen 50 und 600 mm, wobei jedoch ebenfalls Werte von mehr als 600 mm durchführbar sind.

Die Dicke t ₁ der äußeren Schicht 21 und die Dicke t ₂ der inneren Schicht 24 liegen im allgemeinen im Be­ reich zwischen 0,2 und 1,6 mm, wobei jedoch ebenfalls Werte oberhalb von 1,6 mm durchführbar sind.

Die Herstellung des in Fig. 3 dargestellten Wickel­ falzrohres soll nunmehr anhand von Fig. 4 näher er­ läutert werden: Das erfindungsgemäße Wickelfalzrohr wird durch Verwendung eines breiteren Metallstreifens 10 und eines schmäleren Metallstreifens 11 herge­ stellt. Die beiden Metallstreifen 10 und 11 bestehen dabei aus Stahl, Aluminium, rostfreiem Stahl oder einem anderen Metall. Der Metallstreifen 10 besitzt dabei eine Breite W ₁, während der Metallstreifen 11 eine Breite W besitzt. Nachdem der Metallstreifen 10 mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung sich er­ streckenden Versteifungsrippen 23 versehen worden ist, entspricht die Breite W ₁, des verformten Metall­ streifens 10′ der Breite W ₁ des nicht verformten Metall­ streifens 11, so daß die folgenden Bedingungen gelten: W₁<W, W ₁′=W. Aus Herstellungsgründen liegt die Breite der Metallstreifen 10′ und 11 gewöhnlich im Bereich zwischen 75 und 150 mm, wobei jedoch dies keine Grenzwerte darstellt. Die Versteifungsrippen 23 werden gewöhnlich unter Einsatz entsprechender Verformungs­ rollen oder -pressen hergestellt. Die Anzahl der vor­ gesehenen Versteifungsrippen 23 hängt dabei von der Breite der verwendeten Metallstreifen ab. Die Quer­ schnittskonfiguration der Versteifungsrippen kann hingegen entweder kreisförmig, halbkreisförmig, sinusförmig, trapezförmig oder dreieckförmig ausge­ bildet sein. Die Dicken t ₁ und t₂ der Metallstreifen 10 und 11 liegen hingegen gewöhnlich im Bereich zwischen 0,2 und 1,6 mm, wobei jedoch ebenfalls Werte von mehr als 1,6 mm möglich sind. Die Größen der Werte t ₁ und t₂ können fernerhin derart gewählt wer­ den, daß entsprechend der Steifigkeit des verwendeten Metalls und dem Durchmesser des Wickelfalzrohres eine ausreichende Festigkeit erzielbar ist.

Das in Fig. 3 dargestellte doppelwandige Wickelfalz­ rohr wird mit Hilfe der Metallstreifen 10 und 11 hergestellt, die unter Einsatz entsprechender Ver­ bindungsrippen 22 miteinander verbunden werden. Dabei ergibt sich eine Erhöhung der mechanischen Festig­ keit um mehr als das Doppelte. Diese verbesserte mechanische Festigkeit kann dabei bei anderen be­ kannten Wickelfalzrohren nicht erreicht werden. Ein beispielsweise gemäß der Erfindung aus zwei 0,4 mm starken Metallblechen hergestelltes doppelwandiges Wickelfalzrohr mit einer Wandstärke von 0,8 mm besitzt dabei eine größere mechanische Festigkeit als ein einwandiges Wickelfalzrohr, welches aus einem 1,2 mm starkem Blech hergestellt ist. Das Gewicht des er­ findungsgemäßen doppelwandigen Wickelfalzrohrs ist dabei ebenfalls niedriger als ein entsprechendes einwandiges Wickelfalzrohr.

Ein mit entsprechenden äußeren Versteifungsrippen 23 und einer glatten inneren Schicht 24 versehenes Wickelfalzrohr 20 kann sehr gut für Ventilations­ zwecke in Kellerräumen, in Untergrundbahnen und im Bergbau verwendet werden, wobei ein geringerer Strömungs­ widerstand zustandekommt, während gleichzeitig im Ver­ gleich zu bekannten Wickelfalzrohren eine verbesserte mechanische Festigkeit erzielbar ist. Ein derartiges Wickelfalzrohr 20 ist dabei sehr gut zur Förderung von Luft, Rauchgasen, Staubgasen oder dem Transport kleiner Teilchen und flüssigen Medien geeignet. Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes doppelwandiges Wickelfalzrohr kann fernerhin sehr gut mit kurzen, einschichtigen Wickelfalzrohren verbunden werden, wobei auf diese Weise eine sehr einfach herstellbare Rohrverbindung erzielbar ist. Falls eine gute Luft­ abdichtung erforderlich ist, können die Enden des kurzen Verbindungsrohres mit Klebebändern umwickelt werden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, Verbindungen herzustellen, indem Flansche, T-Verbindungsstücke, kreuzförmige Verbindungsstücke oder Y-förmige Ver­ bindungsstücke eingesetzt werden. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen können ebenfalls Steuerven­ tile eingesetzt werden, so wie sie bei konventionellen Wickelfalzrohren verwendet werden.

Das doppelwandige Wickelfalzrohr gemäß der Erfindung kann aus verschiedenen Materialien oder Metallstrei­ fen unterschiedlicher Dicke hergestellt werden. Bei Verwendung einer äußeren Schicht 21 aus rostfreiem Stahl und einer inneren Schicht 24 aus gewöhnlichem Stahl kann beispielsweise die Korrosionsfestigkeit verbessert werden. Bei Verwendung einer inneren Schicht 24 aus rostfreiem Stahl kann fernerhin die Korrosions­ festigkeit des betreffenden Wickelfalzrohrs erhöht werden. Auf diese Weise lassen sich somit je nach dem Anwendungszweck sehr kostengünstig doppelwandige Wickelfalzrohre herstellen.

Die erfindungsgemäßen doppelwandigen Wickelfalzrohre können ebenfalls zur Geräuschverminderung bei Medien eingesetzt werden, welche mit hoher Geschwindigkeit gefördert werden. Auf der anderen Seite lassen sich auf diese Weise auftretende Wärmeverluste verringern, weil eine entsprechende Isolierung aufgrund der vor­ gesehenen Versteifungsrippen 23 erzielbar ist.

Während im Normalfall die Kanten der beiden Metall­ streifen 10 und 11 im Hinblick auf die Erstellung der Verbindungsrippen 22 hakenförmig ineinander ein­ gesetzt werden, können ebenfalls die betreffenden Ver­ bindungsrippen 22 durch elektrische Rollenkontakt­ schweißung hergestellt werden.

Claims (3)

1. Wickelfalzrohr, bestehend aus einem mit Verstei­ fungsrippen (23) versehenen Metallstreifen (10), welcher unter Bildung von Verbindungsrippen (22) spiralförmig aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Versteifungsrippen (23) versehene Metallstreifen (10) die äußere Schicht (21) des Wickelfalzrohres (20) bil­ det, unter welcher eine aus einem Metallstreifen (11) bestehende innere Schicht (24) angeordnet ist, wobei die Verbindungsrippe (22) derart ausgebildet ist, daß die beiden Schichten (21 und 24) miteinander verbunden sind.

2. Wickelfalzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ steifungsrippen (23) der äußeren Schicht (21) eine Querschnittskonfiguration in Form eines Kreises, eines Halbkreises, einer Sinuskurve, eines Trapezes oder eines Dreiecks besitzt.

3. Wickelfalzrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ bindungsrippen (22) durch Verschweißung hergestellt sind.