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Diese Erfindung betrifft einen flexiblen
gewellten Schlauch gemäß dem Oberbegriff
des ersten Patentanspruchs.
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Derartige flexible gewellte Schläuche finden zahlreiche
Anwendungen, zum Beispiel bei Staubsaugern und anderen industriellen
Anwendungen. Diese und andere Arten von Schläuchen werden oft durch Blasformen
eines thermoplastischen Materials hergestellt, da dieses leichtgewichtige,
flexible und billige Schläuche
bereitstellt. Die Wand dieser Schläuche ist mit Windungen oder
Wellen versehen, was zu zusätzlicher
Flexibilität
und Bruch- und Knickfestigkeit führt.
Die gewellte Form bewirkt, dass der Schlauch in seine ursprüngliche
Form zurückkehrt, nachdem
er gebogen, zusammengedrückt
oder gestreckt wurde. Außerdem
verhindert die gewellte Form, dass der Schlauch zusammenfällt, wenn
der Druck innerhalb des Schlauchs verringert wird.
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Die gewellte Form eines derartigen Schlauchs
führt zu
einer Innenfläche
mit Vorsprüngen
und Vertiefungen. Es hat sich herausgestellt, dass der Schlauch
ein störendes
Pfeifen erzeugt, wenn ein Luftstrom durch seinen Innenraum strömt, und
zwar insbesondere bei hohen Luftdurchsätzen. Das Pfeifen tritt auch
dann auf, wenn der Schlauch in gestrecktem Zustand ist, aber insbesondere,
wenn der Schlauch gebogen wird. Das Pfeifen wird durch die Resonanz
von hörbaren
Harmonischen verursacht, welche erzeugt werden, wenn die Luft, welche durch
den Schlauch geblasen oder gesaugt wird, auf die Wellen seiner Innenfläche trifft.
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Aus
DE 92 10 126 U ist ein flexibler Schlauch mit
einer gewellten Wand bekannt, wobei der Schlauch eine Innenfläche mit
sich abwechselnden bauchförmigen
Vorsprüngen
und wellenförmigen Vertiefungen
aufweist, um das Pfeifen des Schlauchs zu verringern. Der Schlauch
kann aus einem Kunststoffmaterial oder Metall hergestellt werden,
und er kann parallele oder spiralenförmige Wellen aufweisen. Die
bauchförmigen
Abschnitte sind wenigstens um einen Faktor 2 größer als die Öffnung zwischen den
wellenförmigen
Abschnitten. Abgesehen davon, dass sie bauchförmig sind, können die
bauchförmigen
Abschnitte flach oder gerade sein, wenn gewünscht wird, die Häufigkeit
und die Energie der Druckschwankungen zu verringern und das Durchsatzverhältnis des
Schlauchs zu verbessern, um dadurch die Gefahr des Auftretens von
Schwingungen auf ein Minimum herabzusetzen.
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GB-A-2.322.180 offenbart eine Schlaucheinheit
zur Verwendung zum Beispiel bei Nass-Trocken-Staubsaugern. Die Schlaucheinheit
umfasst einen flexiblen Schlauch, welcher eine flexible Einstülpung einschließt, welche
sich in Längsrichtung
entlang der im Wesentlichen ganzen Länge des Schlauches erstreckt.
Die längs
verlaufende Einstülpung kann
ein längliches
Element, zum Beispiel ein elektrisches Kabel oder eine flexibles
Rohr zum Befördern einer
Reinigungsflüssigkeit,
enthalten, welches von beiden Enden der längs verlaufende Einstülpung vorsteht.
Da das längliche
Element bei Biegen des Schlauchs entlang der längs verlaufenden Einstülpung verschoben
werden kann, ist die Flexibilität
des Schlauchs verbessert.
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Aus US-A-4756045 ist ein flexibler
Schlauch aus einem Kunststoffmaterial bekannt, welcher durch ein
Extrusionsblasformverfahren hergestellt wird. Der flexible Schlauch,
welcher in US-A-4756045
offenbart wird, weist eine Innenfläche auf, welche sich abwechselnde
Vorsprünge
und Vertiefungen umfasst, wobei sich Vertiefungen einer größeren Tiefe und/oder
Breite mit Vertiefungen einer geringeren Tiefe und/oder Breite abwechseln.
Diese sich abwechselnden Wellen versehen den Schlauch mit einer
aufgerauten Innenfläche,
welche das Pfeifen durch Unterbrechen der Strömung der durchströmenden Luft
verringert: der Resonanz, welche durch die Harmonischen, die an
den größeren Vertiefungen erzeugt
werden, verursacht wird, wird durch die Resonanz, welche durch die
Harmonischen, die an den kleineren Vertiefungen erzeugt werden und
eine andere Frequenz haben, verursacht wird, entgegengewirkt. Diese
Lösung
für das
Problem unerwünschten Pfeifens
weist jedoch den Nachteil auf, dass die rauere Innenfläche einen
höheren
inneren Luftwiderstand ergibt, welcher zu einem Luftdruckverlust
entlang der Wellen der Innenfläche
und somit zu einem Kapazitätsverlust
des Schlauches führt.
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Es besteht daher ein Bedarf an einem
flexiblen gewellten Schlauch, welcher verbesserte Pfeifcharakteristiken
aufweist, ohne jedoch den inneren Luftwiderstand des Schlauches
zu erhöhen.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen flexiblen gewellten
Schlauch bereitzustellen, welcher einen geringen inneren Luftwiderstand
aufweist.
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Dies wird gemäß der Erfindung mit den technischen
Merkmalen des kennzeichnenden Teils des ersten Patentanspruchs erreicht.
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Gemäß der Erfindung umfasst die
Außenfläche des
Schlauchs Vorsprünge
und Vertiefungen, wobei sich höhere
Vorsprünge
mit niedrigeren Vorsprüngen
abwechseln und diese niedrigeren äußeren Vorsprünge den
im Wesentlichen flachen Oberseiten der inneren Vorsprünge entsprechen.
Die niedrigeren äußeren Vorsprünge sind
vorgesehen, um beim Formen des Schlauches ein Übermaß an Kunststoffmaterial aufzufangen
und zu verhindern, dass sich Kunststoffmaterial während des
Formverfahrens auf den Vorsprüngen
zwischen zwei inneren Vertiefungen der Innenfläche des Schlauches anhäuft. Mit
anderen Worten, diese niedrigeren äußeren Vorsprünge erlauben
es dem Kunststoffmaterial, eine solche Form anzunehmen, dass die
inneren Vorsprünge
eine im Wesentlichen flache Oberseite aufweisen.
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Gemäß der Erfindung weist jeder
innere Vorsprung des Schlauches eine im Wesentlichen flache und
glatte Oberseite auf. Diese flachen Oberseiten können Druckverlust auf den inneren
Vorsprüngen verhindern
und verleihen der Gesamtheit der Innenfläche des Schlauches eine glattere
Erscheinung, so dass der Luftwiderstand des Innenraums des Schlauchs
verringert werden kann. Durch Beschränken von Druckverlust auf die
Vertiefungen und Verhindern von Druckverlust auf den Vorsprüngen kann der
gesamte Druckverlust über
die ganze Länge
des Schlauches verringert werden.
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Wenn ein Luftstrom durch den Innenraum des
Schlauches strömt
und die Luft auf die Seitenwände
der Vertiefungen trifft, werden Harmonische erzeugt. Auf Grund ihrer
im Wesentlichen flachen Form bilden die Oberseiten Dämpfer für die Harmonischen,
welche erzeugt werden, wenn Luft auf die Seitenwände der inneren Vertiefungen
des Schlauches trifft. Das Ergebnis ist, dass eine Schwingung, welche an einer
Vertiefung erzeugt wurde, gedämpft
werden kann, bevor die Luft die nächste Vertiefung erreicht. Diese
Dämpfwirkung
wird durch die Oberseite des Vorsprungs zwischen den zwei aufeinander
folgenden Vertiefungen geliefert. Diese Dämpfwirkung hat den Vorteil,
dass im Schlauch der Erfindung im Vergleich zu dem Schlauch, welcher
in US-A-4756045 beschrieben
wird und bei welchem den Harmonischen durch andere Harmonische mit
einer unterschiedlichen Frequenz entgegengewirkt wird, ein geringerer
Luftwiderstand und ein geringerer Luftdruckverlust auftreten. Die
Dämpfwirkung
im Schlauch der Erfindung verringert die Zahl der Luftschwingungen, welche
im Schlauch erzeugt werden, während
der Gegenwirkungseffekt in dem Schlauch, der in US-A-4756045 beschrieben
wird, die Zahl der Luftschwingungen, welche im Schlauch erzeugt
werden, erhöht
und vergleichsweise mehr Luftdruckverlust verursacht.
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Ein Vorteil der glatteren Erscheinung
der Innenfläche
des Schlauches ist, dass weniger Staub in den inneren Vertiefungen
des Schlauches landet, wenn er als ein Staubsaugerschlauch verwendet wird.
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Das Verhältnis zwischen der Breite der
Oberseiten W1 und der Breite der Vertiefungen W2 ist vorzugsweise
größer als
oder gleich 2,2 und vorzugsweise W1/W2 = 3,5, um zu erreichen, dass
die Dämpfwirkung,
welche durch die Oberseiten ausgeübt wird, lange genug dauern
kann, um eine Schwingung, welche an einer Vertiefung erzeugt wurde,
ausreichend zu dämpfen,
bevor die Luft die nächste
Vertiefung erreicht. Auf diese Weise können die Interferenz von Harmonischen
und eine resultierende Erzeugung von Pfeifen verhindert werden.
Die erste Breite W1 ist die Entfernung zwischen einem ersten Schnittpunkt
A einer ersten Tangente T1 mit einer zweiten Tangente T2 und einem
zweiten Schnittpunkt B einer dritten Tangente T3 mit der zweiten
Tangente T2. Die zweite Breite W2 ist die Entfernung zwischen dem
zweiten Schnittpunkt B und einem dritten Schnittpunkt C einer vierten
Tangente T4 mit einer fünften
Tangente T5. Die erste Tangente T1 berührt eine Seitenwand einer ersten
Vertiefung. Die zweite Tangente T2 berührt die Oberseite eines ersten
Vorsprungs, welcher der Seitenwand der ersten Vertiefung benachbart
ist. Die dritte Tangente T3 berührt eine
erste Seitenwand einer zweiten Vertiefung, wobei diese erste Seitenwand
dem ersten Vorsprung benachbart ist. Die vierte Tangente T4 berührt die zweite
Seitenwand der zweiten Vertiefung, wobei diese zweite Seitenwand
der ersten Seitenwand dieser zweiten Vertiefung gegenüberliegt.
Die fünfte
Tangente T5 berührt
die Oberseite eines zweiten Vorsprungs, welcher der zweiten Seitenwand
der zweiten Vertiefung benachbart ist.
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Der Erfinder stellte auch fest, dass
der Schlauch, welcher in US-A-4756045 beschrieben wird, und andere
bestehende Schläuche
einer ähnlichen
Art nur bei Luftdurchsätzen,
welche 115 m3/h nicht überschreiten, im Wesentlichen
frei von Pfeifen sind. Durch Bereitstellen eines Schlauches mit
einem Verhältnis
W1/W2 = 2,2 gemäß der Erfindung
und vorzugsweise W1/W2 = 3,5 wird ein Schlauch erhalten, welcher
auch bei höheren
Luftdurchsätzen,
zum Beispiel bei 130 m3/h oder höher, noch
im Wesentlichen frei von Pfeifen ist. Dies ist wichtig, da der Luftdurchsatz
von Staubsaugern von 90 m3/h in der Vergangenheit
auf heutzutage 130 m3/h gestiegen ist, so dass
die bestehenden Schläuche
nicht mehr anwendbar sind, da sie bei einem Luftdurchsatz von 130
m3/h Pfeifen erzeugen. Dieses Merkmal des Schlauches
der Erfindung kann auch in anderen industriellen Anwendungen vorteilhaft
sein, welche einen flexiblen Schlauch einbeziehen, bei welchem ein Luftstrom
durch seinen Innenraum strömt.
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Um einen Schlauch mit Vertiefungen
zu erhalten, welche so schmal als möglich sind, um Pfeifen insbesondere
bei hohen Durchsätzen
zu verhindern, wird bevorzugt, dass diese Vertiefungen im Wesentlichen
gerade Seitenwände
aufweisen, welche sich beinahe senkrecht zur Längsrichtung des Schlauches
erstrecken. Insbesondere werden Seitenwände bevorzugt, deren Tangente
einen Winkel von ungefähr
90 bis 100° mit
der Ebene bildet, welche durch Oberseiten der inneren Vorsprünge gebildet
wird.
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Ebenso wird auch bevorzugt, dass
die Wand entlang der inneren Vertiefungen des Schlauches eine im
Wesentlichen einheitliche Materialdicke T aufweist. Außerdem wird
bevorzugt, dass der Übergang
zwischen der Oberseite jedes inneren Vorsprungs und der Seitenwand
jeder inneren Vertiefung durch eine im Wesentlichen abgerundete
Kante gebildet wird. Diese abgerundete Kante weist vorzugsweise
eine Krümmung
mit einem Radius, welcher kleiner als das 1,5-fache oder gleich
dem 1,5-fachen der Materialdicke T ist, auf. Dies wird bevorzugt,
da der Radius der Krümmung
der abgerundeten Kanten klein genug sein muss, um zu verhindern,
dass der im Wesentlichen flache Bereich der Oberseiten der inneren
Vorsprünge
zu klein wird, was zu einer Verringerung der Dämpfwirkung der Oberseiten und
Interferenz von Harmonischen, welche erzeugt werden, wenn ein durchströmender Luftstrom
auf die Seitenwände
der inneren Vertiefungen trifft, führen und infolgedessen Pfeifen
erzeugen würde.
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Der Schlauch der vorliegenden Erfindung
ist des Weiteren vorzugsweise mit einer hohlen längs verlaufenden Ausstülpung oder
ebensolchen Einstülpung
versehen, in welchen zum Beispiel ein oder mehr elektrische Leiter,
ein kleineres Rohr, welches Leiter enthält, und möglicherweise auch eine Zugentlastung
eingebettet werden können
oder welche zum Befördern
eines zweiten Gases oder einer Flüssigkeit verwendet werden können.
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Die Erfindung wird mittels der angehängten Figuren
und der Beschreibung dieser Figuren näher erläutert. In den folgenden Figuren
bezeichnen dieselben Bezugszeichen stets dieselben Teile.
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1 stellt
einen Längsschnitt
eines flexiblen Schlauchs mit einer gewellten Wand gemäß der Erfindung
in einem Zustand dar, in welchem keine Kräfte auf den Schlauch ausgeübt werden.
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2 stellt
eine Vergrößerung eines
Teils der gewellten Wand des Schlauches dar.
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3 stellt
einen Teil einer Form zum Formen eines flexiblen Schlauches mit
einer gewellten Wand gemäß der Erfindung
dar.
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4a und 4b stellen Querschnitte von Schläuchen dar,
in welchen eine längs
verlaufende Ausstülpung
beziehungsweise eine längs
verlaufende Einstülpung
vorgesehen ist.
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Der Längsschnitt des Schlauches 1,
welcher in 1 dargestellt
ist, zeigt, dass der Schlauch 1 eine gewellte Wand 2 mit
einer Innenfläche 3,
welche Vorsprünge 4, 5 umfasst,
die sich mit Vertiefungen 6, 7 abwechseln, und
einer Außenfläche 16,
welche Vorsprünge 23, 24 umfasst,
die sich mit Vertiefungen 19, 20 abwechseln, aufweist.
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Der Schlauch 1 kann durch
Formen eines Kunststoffmaterials, zum Beispiel eines thermoplastischen
oder eines wärmehärtbaren
Materials, hergestellt werden. Geeignete Thermoplaste umfassen Polyethylen,
Polypropylen, Copolymere davon und jedes andere thermoplastische
Material, welches dem Fachmann bekannt ist.
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Die Wellen der Wand des Schlauches
können
eine kreisförmige,
spiralförmige,
ovale, quadratische oder jede andere Form, welche dem Fachmann bekannt
ist, aufweisen.
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Jeder innere Vorsprung 4, 5 weist
eine im Wesentlichen flache und glatte Oberseite 8, 9 auf. Die
im Wesentlichen flachen Oberseiten 8, 9 verleihen
der Innenfläche 3 des
Schlauches 1 eine glattere Erscheinung, was zu einem geringeren
Luftwiderstand, einem geringeren Luftdruckverlust und einer Verringerung
des Pfeifens führen
kann. Dies ist so, weil die im Wesentlichen flachen und glatten
Oberseiten Dämpfer
für die
Harmonischen, welche durch durchströmende Luft bei den Vertiefungen
erzeugt werden, bilden.
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Jede innere Vertiefung 6, 7 umfasst
zwei gegenüberliegende
Seitenwände 10, 11, 12, 13.
Die Oberseite 8, 9 weist eine erste Breite W1
auf, und die Vertiefung 6, 7 weist eine zweite
Breite W2 auf. Die erste Breite W1 ist die Entfernung zwischen einem ersten
Schnittpunkt A einer ersten Tangente T1 mit einer zweiten Tangente
T2 und einem zweiten Schnittpunkt B einer dritten Tangente T3 mit
der zweiten Tangente T2. Die zweite Breite W2 ist die Entfernung
zwischen dem zweiten Schnittpunkt B und einem dritten Schnittpunkt
C einer vierten Tangente T4 mit einer fünften Tangente T5. Die erste
Tangente T1 berührt
eine Seitenwand 11 einer ersten Vertiefung 6. Die
zweite Tangente T2 berührt
die Oberseite 8 eines ersten Vorsprungs 4, welcher
der Seitenwand 11 der ersten Vertiefung 6 benachbart
ist. Die dritte Tangente T3 berührt
eine Seitenwand 12 einer zweiten Vertiefung 7,
wobei diese erste Seitenwand 12 dem ersten Vorsprung 4 benachbart
ist. Die vierte Tangente T4 berührt
die zweite Seitenwand 13 der zweiten Vertiefung 7,
wobei diese zweite Seitenwand 13 der ersten Seitenwand 12 dieser
zweiten Vertiefung 7 gegenüberliegt. Die fünfte Tangente
T5 berührt
die Oberseite 9 eines zweiten Vorsprungs 5, welcher
der zweiten Seitenwand 13 der zweiten Vertiefung 7 benachbart
ist. Wenn das Verhältnis
W1/W2 so gewählt wird,
dass es größer als
oder gleich 2,2 gemäß der Erfindung
und vorzugsweise größer als
oder gleich 3,5 ist, sind die Oberseiten 8, 9 lang
genug, um imstande zu sein, eine Harmonische, welche durch durchströmende Luft
an einer Vertiefung 6 erzeugt wird, zu dämpfen, bevor
sie die nächste
Vertiefung 7 erreicht. Auf diese Weise kann Interferenz
von Harmonischen, welche an aufeinander folgenden Vertiefungen erzeugt
werden, verhindert werden, so dass kein Pfeifen auftritt, wenn ein
Luftstrom durch den Schlauch strömt.
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Um Vertiefungen 6, 7 zu
erhalten, welche so schmal als möglich
sind und somit Pfeifen verhindern, bilden die Tangenten T1, T3,
T4 der Seitenwände 11, 12, 13 der
Vertiefungen 6, 7 einen Winkel a von ungefähr 90 bis
100° mit
den Tangenten T2, T5 der Oberseiten 8, 9 der inneren
Vorsprünge 4, 5.
Dieser Winkel α ist
vorzugsweise etwa 93 bis 94°.
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Entlang der inneren Vertiefungen 6, 7 des Schlauches 1 weist
die Wand 2 vorzugsweise eine im Wesentlichen einheitliche
Materialdicke T auf. Der Übergang
zwischen der Oberseite 8, 9 jedes inneren Vorsprungs 4, 5 und
der Seitenwand 10, 11, 12, 13 jeder
inneren Vertiefung 6, 7 wird durch eine im Wesentlichen
abgerundete Kante 14, 15 gebildet, welche sich
auf natürliche
Weise aus dem Formverfahren ergibt, da das geschmolzene Kunststoffmaterial, welches
gegen die scharfen Kanten 31, 32 der Form 21 gedrängt wird,
auf natürliche
Weise eine abgerundete Form auf diesen Kanten annimmt. Die abgerundeten
Kanten 14, 15 weisen vorzugsweise eine Krümmung mit
einem Radius R1, welcher kleiner als das 1,5-fache oder gleich dem
1,5-fachen der Materialdicke T der Wand 2 des Schlauches 1 ist,
auf. Indem der Radius R1 der Krümmung
dieser abgerundeten Kante 14, 15 so klein als
möglich
gehalten wird, wird die insgesamt glattere Erscheinung der Innenfläche 3 des
Schlauches sichergestellt. Das Ergebnis ist, dass der Luftdruckverlust
während
des Betriebs des Schlauches verringert und die Erzeugung von Pfeifen
verhindert werden kann.
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Wie in 2 dargestellt,
umfasst der Schlauch 1 eine Außenfläche 16 mit Vorsprüngen 17, 18 und
Vertiefungen 19, 20, wobei sich vorzugsweise höhere Vorsprünge 18 mit
niedrigeren Vorsprüngen 17 abwechseln
und diese niedrigeren äußeren Vorsprünge 17 den
im Wesentlichen flachen Oberseiten 8, 9 der inneren
Vorsprünge 4, 5 entsprechen.
Diese niedrigeren äußeren Vorsprünge 17 können eine
im Wesentlichen halbkreisförmige
Form mit einem Radius R2, welcher etwa gleich der Materialdicke
T der Wand 2 des Schlauches 1 ist, aufweisen.
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Diese niedrigeren äußeren Vorsprünge 17 sind
vorgesehen, um ein Übermaß an Kunststoffmaterial
aufzufangen und zu verhindern, dass sich Kunststoffmaterial während des
Formverfahrens auf den Vorsprüngen
zwischen zwei aufeinander folgenden tieferen Vertiefungen 25 der
Form anhäuft.
Mit anderen Worten, diese niedrigeren äußeren Vorsprünge 17 erlauben
es dem Kunststoffmaterial, eine solche Form anzunehmen, dass die
inneren Vorsprünge 4, 5 des
Schlauches 1 eine im Wesentlichen flache Oberseite 8, 9 aufweisen
und keine Oberseite mit einer konvexen oder konkaven Form.
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Der Schlauch 1 kann auch
mit einer hohlen Einstülpung 34 oder
ebensolchen Ausstülpung 33 in Längsrichtung
versehen sein, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des
Schlauches 1 ist. In dieser längs verlaufenden Einstülpung 34 oder
ebensolchen Ausstülpung 33 können zum
Beispiel ein oder mehr elektrische Leiter, ein kleineres Rohr, welches
Leiter enthält,
und möglicherweise
auch eine Zugentlastung eingebettet werden. Sie können auch zum
Befördern
eines zweiten Gases oder einer Flüssigkeit verwendet werden.
Diese Einstülpung 34 oder diese
Ausstülpung 33 werden
in einem Formverfahren durch Verwenden einer Spezialform, welche
eine längs
verlaufende Ausstülpung
oder Einstülpung
aufweist, bereitgestellt. Nach diesem Verfahren können ein
oder mehr elektrische Leiter, ein kleineres Rohr, welches Leiter
enthält,
und möglicherweise
auch eine Zugentlastung in der Ausstülpung 33 oder der Einstülpung 34 des
Schlauches eingebettet werden, oder sie können leer gelassen werden,
falls sie zum Befördern
eines zweiten Gases oder einer Flüssigkeit verwendet werden.
Die Ausstülpung 33 oder
die Einstülpung 34 des
Schlauches 1 können
schließlich durch
Zusammenschweißen
der Längskanten
des Schlauches 1, welche die Übergänge zwischen der Einstülpung oder
der Ausstülpung
und dem Schlauch selbst bilden, geschlossen werden.
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Die Form 21, welche in 3 dargestellt ist, umfasst
eine Fläche 22 mit
Vorsprüngen 23, 24 und Vertiefungen 25, 26 in
Längsrichtung,
wobei sich tiefere Vertiefungen 25 mit weniger tiefen Vertiefungen 26 abwechseln.
Die tieferen Vertiefungen 25 erstrecken sich weiter in
die Fläche 22 der
Form 21.
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Geeignete Formverfahren zur Erzeugung
eines flexiblen Schlauches umfassen Blasformverfahren, Vakuumformverfahren
oder jedes andere Formverfahren, welches dem Fachmann bekannt ist.
Bei einem Blasformverfahren wird geschmolzenes Kunststoffmaterial
im Inneren der Form extrudiert und dann durch Anlegen von Druckluft
auf die Mitte des Kunststoffmaterials auf ihre Innenfläche geblasen.
Im Falle eines Vakuumformverfahrens ist die Form mit schmalen Spalten
versehen, welche sich peripher erstrecken und ein paar Zehntel Millimeter breit
sind. Durch diese Spalte wird das Kunststoffmaterial, welches in
der Form extrudiert wird, unter ein Vakuum gesetzt, welches um die
Außenseite
der Form erzeugt wird, so dass das Kunststoffmaterial auf die Innenfläche der
Form gesaugt wird. Im Vergleich zum Blasformen weist das Vakuumformen
den Vorteil auf, dass unter gewissen Bedingungen eine höhere Produktionsgeschwindigkeit
erzielt werden kann, da das Vakuum, unter welches die Außenseite der
Form gesetzt wird, gleichzeitig dazu beiträgt, für einen längeren Kühlkontakt zu sorgen. Das Vakuumformen
weist jedoch den Nachteil auf, dass die schmalen Spalte in der Form
zu Unregelmäßigkeiten auf
der Außenfläche des
Schlauches führen.
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Ein Blasformverfahren, welches die
Form 21 verwendet, kann folgendermaßen beschrieben werden. Geschmolzenes
Kunststoffmaterial wird einem Extruder zugeführt, aus welchem das geschmolzene Kunststoffmaterial
zwischen zwei sich drehenden Formketten eingeführt wird. Die Formketten liegen einander
gegenüber
und drehen sich in Bezug aufeinander in entgegengesetzte Richtungen.
Jede Formkette umfasst mehrere getrennte Formen mit einer Länge von
etwa 6 cm und einer halbzylindertörmigen Einstülpung in
der Längsrichtung
der Formkette, in welcher die gewellte Fläche bereitgestellt wird. Auf
einer Seite kommen diese beiden Formketten zusammen und pressen
die getrennte Formen auf eine derartige Weise zusammen, dass eine
Form einer Formkette gegen eine Form der zweiten Formkette gepresst
wird, wobei die beiden Formen eine gegenüberliegende halbzylinderförmige Einstülpung aufweisen,
so dass ein Hohlraum mit der gewünschten zylindrischen,
der Länge
nach gewellten Form gebildet wird. Das geschmolzene Kunststoffmaterial
wird an der Stelle, an welcher die beiden Formketten zusammenkommen,
in die Form eingeführt.
Druckluft wird durch die Mitte des Zylinders mit dem Kunststoffmaterial
geblasen, so dass er sich dehnt und gegen die gewellte Wand der
Form gedrängt
wird, wodurch das Kunststoffmaterial in die tieferen und weniger
tiefen Vertiefungen und auf die Vorsprünge der Form fließt und den
Schlauch 1 bildet. Es ist daher zu erkennen, dass die Vorsprünge 23, 24 der
Form 21 den Vertiefungen 19, 20 der Außenfläche 16 des
Schlauches 1 entsprechen, dass die tieferen Vertiefungen 25 der
Form 21 den höheren äußeren Vorsprüngen 18 der
Außenfläche 16 des
Schlauches 1 entsprechen und dass die weniger tiefen Vertiefungen 26 der Form 21 den
niedrigeren äußeren Vorsprüngen 17 der
Außenfläche 16 des
Schlauches 1 entsprechen. Die weniger tiefen Vertiefungen
der Form dienen hier als Auffangbecken für ein Übermaß an Kunststoffmaterial, so
dass das Kunststoffmaterial so geformt wird, dass die inneren Vorsprünge des
gebildeten Schlauches eine im Wesentlichen flache Oberseite aufweisen.
Auf Grund der Drehung der Formketten wird der Schlauch zusammen
mit den getrennten Formen der beiden Formketten vom Extruder weg
gestoßen.
Die Extrusionsgeschwindigkeit des Zylinders mit dem Kunststoffmaterial
wird der linearen Geschwindigkeit der Formketten gemäß der erforderlichen
Wanddicke T für
den Schlauch angepasst. Bevor die Formketten die Stelle erreichen,
an welcher ihre getrennten Formen auseinander kommen, werden die
einzelnen Formen abgekühlt,
so dass sich das Kunststoffmaterial verfestigt. Schließlich trennen
sich die drehenden Formketten, und die getrennten Formen werden
vom Schlauch entfernt.
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Die Breite und die Tiefe der weniger
tiefen Vertiefungen 26 der Form 21 werden der
gewünschten
Materialdicke T der Wand 2 des Schlauches 1 angepasst,
das heißt
auf die Menge von Kunststoffmaterial abgestimmt, welches in ihnen
aufzufangen ist, um den inneren Vorsprüngen 4, 5 des
Schlauches 1 die gewünschte
im Wesentlichen flache Oberseite 8, 9 zu verleihen.
Die Breite und die Tiefe der weniger tiefen Vertiefungen der Form
hängen
daher von der Extrusionsgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials ab.
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Die weniger tiefen Vertiefungen 26 der
Form 21 weisen vorzugsweise eine halbkreisförmige Form mit
einem Radius R3, welcher etwa gleich der Materialdicke T des Schlauches 1 ist,
auf. Dieser Radius R3 der weniger tiefen Vertiefungen 26 der
Form 21 gleicht im Wesentlichen dem Radius R2 der niedrigeren äußeren Vorsprünge 17 des
Schlauches 1.
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Es wird auch bevorzugt, dass jede
tiefere Vertiefung 25 der Form 21 zwei gegenüberliegende Seitenwände 27, 28 aufweist,
welche einen Winkel β von
90 bis 100° und
vorzugsweise von 93 bis 94° mit der
Längsrichtung
der Form 21 bilden Außerdem weist
jede dieser tieferen Vertiefungen 25 vorzugsweise eine
Bodenbreite W3, welche am Boden der tieferen Vertiefungen 25 in
der Wand der Form 21 gemessen wird, von etwa dem 2,5-fachen
der gewünschten
Materialdicke T der Wand 2 des Schlauches 1 auf.
Außerdem
sind die Bodenecken 29, 30 dieser tieferen Vertiefungen
vorzugsweise leicht abgerundet. Die Tiefe D3 dieser tieferen Vertiefungen 35 ist
vorzugsweise etwa das 1,5-fache ihrer Bodenbreite W3. Indem die
tieferen Vertiefungen 25 der Form 21 mit diesen
Charakteristiken versehen werden, kann das Kunststoffmaterial im
Formverfahren problemlos in sie hineinfließen und einen Schlauch 1 mit
der gewünschten
Festigkeit und Flexibilität
bilden. Diese Charakteristiken der tieferen Vertiefungen 25 der
Form 21 ermöglichen
auch die Entfernung der Form 1 vom Schlauch.
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Es wird des Weiteren bevorzugt, dass
der Übergang
zwischen jedem Vorsprung 23, 24 und der Seitenwand 27, 28 jeder
der tieferen Vertiefungen 25 durch eine scharfe, nicht
abgerundete Kante 31, 32 gebildet wird. Dies hat
den Vorteil, dass der Schlauch 1, welcher im Formverfahren
gebildet wird, innere Vorsprünge 4, 5 mit
Kanten 14, 15 aufweist, welche zwar abgerundet
sein können,
aber vorzugsweise so wenig als möglich,
was erwünscht
ist, um Pfeifen möglicherweise
zu verringern.
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ZUORDNUNGSLISTE
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- 1
- Schlauch
- 2
- Wand
- 3
- Innenfläche
- 4,
5
- innerer
Vorsprung
- 6,
7
- innere
Vertiefung
- 8,
9
- Oberseite
- 10,
11
- Seitenwand
- 12,
13
- Seitenwand
- 14,
15
- abgerundete
Kante
- 16
- Außenfläche
- 17
- niedrigerer äußerer Vorsprung
- 18
- höherer äußerer Vorsprung
- 19,
20
- äußere Vertiefung
- 21
- Form
- 22
- Fläche
- 23,
24
- Vorsprung
- 25
- tiefere
Vertiefung
- 26
- weniger
tiefe Vertiefung
- 27,
28
- Seitenwand
- 29,
30
- Bodenecken
- 31,
32
- scharfe,
nicht abgerundete Kante
- 33
- Ausstülpung
- 34
- Einstülpung
- W1
- Breite
der Oberseite
- W2
- Breite
der Vertiefung
- W3
- Breite
des Bodens der tieferen Vertiefung
- D3
- Tiefe
der tieferen Vertiefung
- A,
B, C
- Schnittpunkt
- T1,
T3, T5
- Tangente
der Seitenwand
- T2,
T4
- Tangente
der Oberseite
- α
- Winkel
zwischen T1, T3, T4 UND T2, T5
- β
- Winkel
zwischen der Seitenwand und der Längsrichtung der
-
- Form
- T
- Materialdicke
- R1
- Radius
der abgerundeten Kante
- R2
- Radius
des niedrigeren äußeren Vorsprungs
- R3
- Radius
der weniger tiefen Vertiefung