DE8000280U1

DE8000280U1 - Wellrohr

Info

Publication number: DE8000280U1
Application number: DE19808000280
Authority: DE
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1980-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1980-04-30

Description

»ATENTANWÄLTfe,/^:,.^:" *..* .
L-ING. R. LEMCKE
NG. H. J. BROMMER
1ALIENSTRASSE 28 KARLSRUHE 1

Metallschla^ch-Fabrik Pforzheim (vorm. Hch. Witzenmann) Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 7530 Pforzheim, östliche Karl- riedrich-Straße 134

Wellrohr

Die Erfindung betrifft ein Wellrohr, das aus einem vorgewellten Metallband schraubengangförmig gewickelt ist, mit einer Gewindesteigung, die kleiner als die halbe Bandbreite ist, wobei die Wellen der überlappenden Bandlagen ineinanderliegen und einzelne Wellen lokal miteinander befestigt sind.

Derartige Wellrohre sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Ihr Hauptproblem besteht darin, die ineinanderliegenden Wellen überlappender Bandlagen gegen Herausrutschen zu sichern, also den Verbund der

Il Il M Il · · *' ^Cv.

!!JiJIiJi ιιιι

Il Il .« ·< ·"· ·· I ■

ί · · ί ίί ί

rv:

ίί

einzelnen Bandlagen und. damit die Stabilität und die Dichtheit des Wellrohres zu gewährleisten» wobei seine Flexibilität so wenig wie möglich beeinträchtigt werden soll,

Bei dem DE-GM 75 33 150 erfolgt die lokale Befestigung Ubereinanderliegender Bandlagen entweder In der Weise, daß einzelne Wellenberge mehr oder weniger stark eingedrückt oder ggf. noch umgelegt werden, so daß sie an dieser Stelle untereinander verklemmt sind, Auch die DE-OS 22 35 012 spricht eine Verformung der Wellen im Uberlappungsbereich an, um die ineinanderliegenden Wellen miteinander zu verhaken

In der Praxis zeigt es sich, daß mit diesen Verklemmungen oder Verhakungen in zahlreichen Anwendungsbereichen kein ausreichendr Halt der einzelnen Bandlagen gewährleistet ist. Besonders dann, wenn das Wellrohr beim Einbau mehrfach umgebogen werden muß, springen einzelne Bandlagen im gekrümmten Bereich des Wellrohres auf. Zur Beseitigung dieses Mangels wurden * verschiedene Vorschläge gemacht: DE-OS 26 54 963, DE-GM 78 25 024 und DE-GM 78 36 197. All diese Vorschläge versuchen, durch eine besondere Profilierung der Verformungsstollen eine stabilere Verbindung zwischen den Bandlagen herbeizuführen, was jedoch für viele Anwendungsfälle noch keine ausreichende Festigkeit liefert. Vor allem haben all diese Vorschläge noch den anderen Nachteil, daß sie die Verformungsfähigkeit des Wellrohres stark beeinträchtigen, da die Welle im Bereich der Verformungsstelle ihre Flexibilität nahezu vollständig verliert.

Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die lokale Befestigung der aufeinanderlegenden Bandlagen in einer V/eise zu realisieren, daß sie au einem absolut festen Verbund führt und daß dabei die Flexibilität des Wellrohres bedeutend weniger beeinträchtigt wird, als dies bei den bekannten Verbindungsgeataltungen der Fall ist,

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Abkehr von dem bisher angewandte^ Verklemmungsprinzip daduroh, daß die Befestigung der Bandlagen ohne zusätzliche Verformung der Wellen durch über den Umfang verteilte Schweißpunkte erfolgt. Dadurch ergibt sich nicht nur eine besonders stabile und dauerhafte Verbindung, die auch bei starken und mehrfachen Verbiegungen des Wellrohres hält und besonders hohe Dichtheit desselben gewährleistet. Vielmehr kommt noch hinzu, daß diese Art der Befestigung die Flexibilität des Wellrohres so gut wie gar nicht beeinträchtigtι Schließlich zeichnet sich das so hergestellte Wellrohr auch durch erhöhte Schwingungsfestigkeit aus. Denn die Verformungsstellen der bisher üblichen Konstruktionen sind auf' grund ihrer scharfen Kanten die Quelle für Spannungsrisse. Zwar ist es bereits bekannt, die Lagen mehrwandiger Wellrohre miteinander zu verschweißen. Dabei handelt es sich aber stets um kontinuierlich umlaufende, durchgehende Schweißnähte, die in erster Linie zur Abdichtung des Rohres erforderlich sind.

|)ie Schweißpunkte können sowohl von der Innen- wie auch von der Außenseite des Rohres her angebracht werden, wobei wegen der besseren Zugänglichkeit meist die Rohraußenseite gewählt wird. Bei Verwendung eines

t )

I I

WiderstandS"Schweißverfahreng erfolgt die elektrische Verbindung an gegenüberliegenden Punkten des Wellrohres, Je nach dem Wellenprofil und den Anwendungen bedingungen kommen verschiedene Bereiche der Welle für die Positionierung der Schweißpunkte in Betracht, also die Außen- und/oder Innenkrempen und/oder die Planken, wobei die Krempen aus fertigungstechnischen Gründen besonders zweckmäßig sind.

Hinsichtlich der axialen Positionierung der Schweißpunkte relativ zu den verschiedenen Überlappungsbereichen können die Schweißpunkte nahe der Längskanten der inneren oder äußeren Bandlage oder in geringem Abstand hierzu angeordnet sein, also im Bereich der dreifachen Bandüberlappung liegen. Sie können jedoch auch etwa in der Mitte zwischen den axial aufeinanderfolgenden dreifachen Uberlappungsbereichen, also im fcweilagigen Überlappungsbereich liegen.

Hinsichtlich der Verteilung der Schweißpunkte über den Umfang des Wellrohres empfiehlt es sich, diese _φ in einer oder mehreren Reihen schraubengangförmig um das Wellrohr herumlaufen zu lassen, wobei die Steigung dieser Schweißpunktreihen größer als die Bandeteigung ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des Anmeldungsgegenttandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung; dabei zeigt:

j Fig. 1 ein Schrägbild eines Wellrohrabschnittes und

Fig. 2 einen Axialschnitt eines Wellrohrabschnittes.

Fig ι 1 zeigt ©inen Toil des Wellrohres, das aus einem Metallband 1, beispielsweise aus Aluminium, sehrauben*» gangförmlg gewickelt ist« Das Band weist eine parallel asu seiner Längsrichtung laufende Wellung auf. Die Steigung, mit der das Sand 1 gewickelt ist, iöt im AusfUhrungsbeispiel um eine Welle kleiner als die halbe Bandbreite, Das bedeutet, daß Sich längs einer Welle drei Bandlagen überlappen, im übrigen nur 2wei Lagen.

Die Befestigung der überlappenden Bandlagen erfolgt durch Schweißpunkte 2. Sie sind in Fig. 1 im zweilagigen Überlappungsbereich angeordnet.

Fig 2 zeigt deutlich, wie die Wellen der überlappenden Bandlagen ineinanderliegen. Hier sind jedoch die Schweißpunkte 2 im dreilagigen Überlappungsbereich angeordnet. Diese Positionierung hat den Vorteil, daß die Schv/eißpunkte besonders nahe am Bandrand angeordnet sein können, wo sie das Herausreißen einer Lage aus dem Verbund besonders wirkungsvoll sichern» Bei der bisher bekannten Befestigungsart durch Wellenverformung können hingegen die Verformmgszonen nicht im dreilagigen Bereich angeordnet werden,da die aufzubringenden hohen Verformungskräfte das Wellrohr beschädigen und zu einem radialen Herausdrücken der inneren Bandlagen führen können. Des weiteren ergibt sich durch die Befestigung im dreilagigen Bereich der Vorteil, daß dieser Überlappungsbereich sehr schmal ausgeführt sein kann, nämlich nur über eine halbe Wellenlänge. Die Länge des weniger flexiblen dreiwandipen Bereiches des Wellrohres kann dadurch extrem schmal fehalten und der Flexibilitätsverlust des Wellrohres insgesamt minimiert werden.

ill «

- 6 - P₁

In Fig. 2 sind zwei Alternativen für die Positionie- ψ

rung der Schweißpunkte angegeben, nämlich an den Außen- f

krempen und an den Innenkrerapen. Selbstverständlich ΐ

kann jedoch in Sonderfällen auch eine Positionierung γ

an den Flanken zweckmäßig sein. In diesem Fall kann j dann der dreilagige Überlappungsbereich ebenfalls zur Flanke hin verlagert werden.

Wie Fig. 2 außerdem zeigt, laufen die Bandkanten vorzugsweise längs eines Wellentales bzw. eines Wellenberges. Es ist jedoch ebensogut möglich und mitunter auch zweckmäßiger, die Wellenkanten entlang den Wellenflanken laufen zu lassen.

Die einzelnen Schweißpunkte können aus fertigungstechnischen Gründen ebenfalls auf einer Schraubenlinie liegen. Deren Steigung ist so bemessen, daß sie denjenigen Uberlappungsbereich, in dem die Schweißpunkte liegen sollen, ausreichend oft kreuzt.

Die Dicke der Schweißpunkte kann so bemessen sein, · daß sie alle drei Lagen miteinander verbinden. Mitunter genügt es aber auch, die im dreilagigen Bereich angeordneten Schweißpunkte so zu bemessen, daß sie lediglich zwei Lagen miteinander verbinden.

Claims

PATENTANWALTS: :!ι#·. DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER AMALiENSTRASSE 28 KARLSRUHE 1 β 6 Schutzansprüche

1. Wellrohr, das aus einem vorgewellten Metallband schraubengangförmig gewickelt ist, mit einer Gewindesteigung, die kleiner als die halbe Bandbreite ist, wobei die Wellen der überlappenden Bandlagen ineinanderliegen und einzelne Wellen lokal miteinander befestigt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Befestigung ohne zusätzliche Verformung der Wellen durch über den Umfang verteilte Schweißpunkte (2) erfolgt.

2. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpunkte (2) im Bereich der Innen- und/oder der Außenkrempen angebracht sind.

3. Wellrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpunkte (2) im dreilagigen Uberlappungsbereich liegen.

4. Wellrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpunkte längs einer schraubengangförmigen Linie über das Wellrohr verteilt sind.

5. Wellrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung dieser Schweißpunkt-Linie'größer als flie Bandsteigung ist.