DE9406824U1 - Anschlußende für Wickelschläuche - Google Patents
Anschlußende für WickelschläucheInfo
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Description
DIPL-ING. R. LEMCKE 2
DR.-ING. H. J. BROMMER
DIPL.-ING. F. PETERSEN
DIPL.-ING. F. PETERSEN
BISMARCKSTRASSE 16
76133 KARLSRUHE
Die Erfindung betrifft ein Anschlußende eines Metallschlauches, der von einem durch schraubengangförmiges
Wickeln eines Metallbandes bei gegenseitiger formschlüssiger
Verbindung benachbarter Bandkanten hergestellten Metallschlauch größerer Länge abgetrennt ist,
mit am Ende oder im Bereich des Endes entlang zumindest einem Teil seines Umfanges angeordneter Fixierung von
sich radial überlappenden Bandlagen.
Bei derartigen Wickelschläuchen kann die formSchluss ige
Verbindung beispielsweise durch gemeinsames Verfalzen
benachbarter Bandkanten oder durch ineinandergreifende
U-förmig profilierte Bänder gebildet werden, wobei mehr- oder einlag ige Bänder mit gegebenenfalls unterschiedlichen
Materialien in Frage kommen. Außerdem ist es möglich, die Bänder mit im Falz angeordneten Bandeinlagen zu
versehen. Neben kreisförmigen Schlauchquerschnitten
können in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen auch ovale oder mehrkantige Schläuche Anwendung finden.
Nachfolgend wird der Gegenstand der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die bevorzugte Anwendungsform für
Schläuche aus miteinander verfalzten Bandkanten beschrieben, ohne daß hierdurch eine Einschränkung gegeben sein
soll.
Bei Wickelschläuchen können die Enden zur Verbindung
mit Anschlußtei1 en und dergleichen nicht einfach dadurch
hergestellt werden, daß der Wickelschlauch senkrecht zu
seiner Achse abgeschnitten wird. Durch einen solchen Schnitt würde die Falzung, durch die die benachbarten
Bandlagen aneinander fixiert sind, ebenfalls durchtrennt und diese Fixierung zumindest teilweise aufgehoben, wodurch
das an der Schnittebene aufgrund der schrägen Wicklung spitz auslaufende Bandende durch seine Eigenspannung
vom Schlauchumfang weg aufspringen würde.
Da ein Weiterverarbeiten des Wickelschlauches mit aufgesprungenem
Bandende jedoch nicht mehr möglich wäre, werden noch vor dem Durchtrennen die sich im Bereich der
Schnittebene und somit dem späteren Anschlußende überlappenden Bandlagen aneinander fixiert, was beispielsweise
durch gegenseitigen FormSchluß mittels Anbringen
von Eindrückungen, Prägungen usw. erfolgen kann. Hierauf wird der Wickelschlauch entlang der Schnittebene mit
Hilfe einer Bandsäge durchtrennt, ohne daß das hierbei
gebildete Bandende aufspringt.
Nachteilig hierbei ist aber zum einen, daß eine demgemäß hergestellte Fixierung besonderer aufwendiger Werkzeuge
bedarf, wodurch sich schon die Vorbereitung des Abtrennvorganges kompliziert gestaltet.
Zum anderen führt aber auch das Durchtrennen durch die Bandsäge zu einem Mehraufwand, da die Schnittkanten entgratet
werden müssen, wodurch wiederum der Wickelschlauch
verdrillt wird und somit wieder in die spannungsneutral e Lage ausgerichtet werden muß. Schließlich müssen die beim
Sägen sowie beim Entgraten anfallenden Späne entfernt werden, so daß ein nachträgliches Reinigen erforderlich
ist.
Ein weiterer Nachteil liegt außerdem darin, daß harte bzw. nur schlecht zerspanbare Materialien des Wickelschlauches
- wenn sie überhaupt mit Hilfe der Bandsäge durchtrennt werden können - eine starke Reduzierung der
Sägeblatt-Standzeit verursachen, wodurch das Herstellungsverfahren
der Wi ekelschlauchanschlußenden noch
einmal aufwendiger und komplizierter gestaltet wird.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, Anschlußenden für gewickelte Metallschläuche
zur Verfügung zu stellen, die sich durch ein stark vereinfachtes Herstellungsverfahren auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
im Bereich der Schnittstelle über den gesamten Umfang
des Metallschlauches eine große Zahl von durch Strahlschweißen
hergestellten Schweißstellen in Form einer
Steppnaht angeordnet ist und daß die Abtrennung durch
Laserstrahl schneiden durchgeführt ist.
Eine demgemäße stoffschlüssige Verbindung hat den Vorteil,
daß die Ebene der Fixierstellen möglichst nahe an die Schnittebene herangelegt werden kann, mit dieser so-
gar deckungsgleich sein kann, wodurch auch das äußerste
Bandende noch sicher fixiert wird. Im Gegensatz dazu besteht bei formschlüssiger Verbindung immer die Gefahr,
daß die Verbindungsstellen bei möglichst naher Anordnung
an der Schnittebene teilweise durchtrennt werden
und der Verbund bei leichter Axial beanspruchung des
Wickelschlauches aufgehoben wird.
Durch das erfindungsgemäße Verwenden einer Strahlschweiße
inrichtung wird darüber hinaus der Querschnitt
der Schweißstellen auf ein Mindestmaß von ungefähr einem
halben Millimeter reduziert, ohne eine Einbuße in der Qualität der Fixierung benachbarter Bandlagen zu erhalten.
Diese Herabsetzung des Schweißstellendurchmessers
beseitigt den Nachteil einer großflächigen thermischen
Verformung, die bei Anwendung herkömmlicher Punktschweiß·
ung auftreten würde und die zu Versprödungen sowie beim Weiterverarbeiten des Anschlußendes zu Rißbildungen
führen könnte. Demgegenüber können bei Strahl-Schweißverfahren
aufgrund der starken Schweißstrahl-Fokussierung
auch mehrere Lagen miteinander verschweißt werden, ohne daß sich der wirksame Schweißstrahldurchmesser entsprechend
vergrößert. Somit wird auch der Bereich, der kurzzeitig auf die Schweißtemparatur aufgeheizt wird,
so klein gehalten, daß sich die Materialeigenschaften
am Schlauchende nur unwesentlich bzw. in relativ zum Schlauchumfang vernachlässigbaren Querschnittsflächen
ändern, wodurch ein Weiterverarbeiten des Schlauchendes,
also zum Beispiel ein Aufweiten zur Verbindung mit Anschlußteilen
- das bei herkömmlichen Schweißpunkten zu
Rißbildungen und zur Zerstörung der gegenseitigen Fixierung
der Bandlagen führen würde - ohne Auswirkungen auf
die Schweißpunktfixierung bleibt.
Erfindungsgemäß sind die Schweißstellen, die in Form
einer Laser-Steppnaht durchgehend, unterbrochen, punktförmig, in Form von kurzen Linienstücken oder ähnlichen
Anordnungen aufgebaut sein können, entlang des gesamten Schiauchumfanges verteilt, wobei sie sich allerdings auch
über Bereiche erstrecken, in denen der Schlauch entweder einlagig ist und somit keine Fixierung radial benachbarter
Bandlagen erfolgen kann oder aber auch bei denen ein Aufspringen des spitz zulaufenden Bandendes aufgrund
der fixierenden Falzung sehr unwahrscheinlich ist. Hierdurch
ist aber sichergestellt, daß das Band auf jeden Fall im Bereich des spitz zulaufenden Endes, dem kritischen
Bereich des Anschlußendes, fixiert ist und nicht
aufspringen kann.
Darüber hinaus besteht der Vorteil beim erfindungsgemäßen
Anschlußende darin, daß aufgrund der Abtrennung durch Laserstrahlschneiden mehrlagige Wickelschläuche mit selbst
unterschiedlichsten Material kombinationen und schwer zerspanbaren
Bandeinlagen durchtrennt werden können, ohne daß ein Nacharbeiten in Form von Entgraten, erneutem Ausrichten
des Wickel schl auches oder auch Reinigen erforderlich wäre. Selbst harte Materialien, die beim Stand -der
Technik eine drastische Reduzierung der Sägeblatt-Standzeit
verursacht haben, beeinflussen nun die Schnittzeit
nur unwesentlich und führen zusätzlich, aufgrund des berührungslosen
Strahl Schnitts, auch zu keinem erhöhten Verschleiß des Schnittwerkzeugs, so daß ein fast wartungsfreies
Bearbeiten möglich wird.
All diese Vorteile führen zu einer drastischen Reduzierung
der Bearbeitungszeit und einer entsprechenden Ko-
steneinsparung verbunden mit einer deutlichen Qualitats-
und Genauigkeitsverbesserung bei der Herstellung des e r findungsgemäßen
Anschlußendes. Aus diesen Vorteilen ergibt sich außerdem die Möglichkeit, das Anschlußende
automatisiert zu fertigen, wodurch Genauigkeit und Qualität
noch einmal verbessert werden. Es lassen sich die Vorteile der Erfindung bei allen Arten von Wickelschläuchen
und insbesondere bei Agraffschläuchen erzielen
unabhängig davon, ob sie ein- oder mehrlagig oder unter
Einfügen von Bandeinlagen gewickelt sind.
Zweckmäßigerweise sind die Schweißstellen - und somit
auch die Schnittebene - entlang des Schiauchumfanges in
einer zur Schlauchachse senkrechten Ebene verteilt angeordnet, da fast alle Anschlußteile auf ein senkrecht zur
Schlauchachse befindliches Anschlußende ausgelegt sind.
Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, zur Schlauchachse geneigte Schnittflächen zu erzeugen, also die
Schweißstellen relativ zur Schlauchsenkrechten im Winkel
anzuordnen, wodurch noch weitere Vorteile des berührungslosen Durchtrennens aufgrund fehlender Verzerrungen und
Verdri11ungen zum Tragen kommen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schweißstellen
durch eine Laserschweißeinrichtung gebildet sind, da sich
die optimalen Fokusslereigenschaften von Laserstrahlen
direkt' auf die Qualität und den Querschnitt der Schweißstellen direkt auswirken. Es ist aber auch denkbar, anstatt
der Laserschweißeinrichtung eine Elektronenstrahl-
oder andere entsprechende Schweißeinrichtungen zu verwenden,
sofern sie ähnliche Eigenschaften wie das
Schweißen durch Laser aufweisen.
Für die Anordnung der Schweißstellen sind verschiedene
Varianten möglich, indem der Wi ekelschlauch vor dem
Durchtrennen im Bereich der Schnittebene beispielsweise
mit zwei zueinander parallelen Reihen von Schweißstellen
auf beiden Seiten der Schnittebene versehen ist und die
Abtrennung zwischen diesen beiden Reihen erfolgt, wodurch mit einem Schnitt zwei Anschlußenden herstellbar sind.
Der gleiche Effekt läßt sich aber auch dadurch erzielen, daß die Schweißstellen bei einem Ausführungsbeispiel
einen Schweißpunktdurchmesser von ca. 1 mm (im Vergleich zu einem Durchmesser von jeweils 0,5 mm bei den zwei
parallelen Reihen von Schweißstellen) aufweist und die
Abtrennung mit nur einer Schnittbreite von weniger als
0,15 mm durch die Schweißstellenmitte erfolgt, so daß
beide durch den Schnitt gebildeten Anschlußenden des
Wickelschlauches eine ausreichende Fixierung durch die
verbliebenen halben Schweißstellen aufweisen.
Wird der Wickelschlauch mit einer Doppelsteppnaht versehen,
sollte der Abstand zwischen den beiden Steppnähten nur sehr gering - beispielsweise weniger als
0,5 mm - sein, da ansonsten eine sichere Fixierung des
spitz zulaufenden Bandendes nicht mehr gewährleistet ist.
Je nach Wicklungswinkel des Schlauches beträgt beispielsweise
die Länge des freien Bandendes bis zur ersten Schweißstellenfixierung ca. 3 cm, wenn die Steppnaht
nur 1 mm von der Schnittebene entfernt angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl die Schweißstellen als auch der Laserschnitt durch,ein und dieselbe
Laserschweißeinrichtung gebildet sind, wodurch sich noch
einmal Zeit und Kosten bei der Bearbeitung einsparen bzw.
die Genauigkeit verbessern lassen. Natürlich muß der Laserstrahl an den jeweiligen Arbeitsvorgang, also entweder
an das Schweißen oder das Schneiden angepaßt sein, so daß die Schweißeinrichtung entsprechend einstellbar
bzw. steuerbar sein muß.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; hierbei zeigen
Figur 1 einen Wickelschlauch vor dem Durchtrennen in
teilweise aufgebrochener Seitenansicht;
Figur 2 den Wi ekelschlauch mit einem erfindungsgemäßen
Anschlußende nach dem Durchtrennen in ebenfalls teilweise aufgebrochener Seitenansicht; und
Figur 2a einen kritischen Bereich des Wickelschlauches
aus Figur 2 in vergrößerter Darstellung.
In Figur 1 ist ein Wickelschlauch in Form eines Agraffschlauches
vor dem Durchtrennen und Herstellen von Anschlußenden 2 und 3 in teilweise aufgebrochener Seitenansicht
dargestellt. Die beiden späteren Anschlußenden 2 und 3 sind beiderseits einer durch die Pfeile A-Aangedeuteten
Schnittebene angeordnet. Die Schnittebene verläuft senkrecht zur Schlauchachse und genau zwischen zwei
Lasersteppnähten 4 und 5, die jeweils dem späteren Anschlußende 2 bzw. 3 zugeordnet sind und zur gegenseitigen
Fixierung von sich radial überlappenden,Lagen eines Metallbandes
6 dienen, aus dem der Wickelschlauch hergestellt
ist.
• «4 « *
&iacgr;&ogr;
Durch die Laser-Doppelsteppnaht, die sich bei dem abgebildeten
Ausführungsbeispiel entlang des gesamten
Schiauchumfanges in zwei Gruppen 4 und 5 von kurzen voneinander
beabstandeten Teilnähten erstreckt, sind die Falzlagen des Metallbandes 6 so miteinander verschweißt,
daß der Falzverbund auch nach dem Durchtrennen entlang der Schnittebene A-A aufrechterhalten bleibt und das
aufgrund der schraubengangförmigen Wicklung jeweils beiderseits der Schnittebene spitz zulaufende Ende nicht
aufspringt.
Nach dem Anbringen der Steppnähte 4 und 5 mit Hilfe einer Laserschweißeinrichtung wird dieselbe Schweißeinrichtung
dazu verwendet, den Metallschlauch 1 entlang der Schnittebene
A-A zwischen den Steppnähten 4 und 5 zu durchtrennen. Hierdurch entstehen zwei Anschlußenden 2 und 3
für Anschlußteile und dergleichen, wobei das Anschlußende
2 in Figur 2 dargestellt ist. Dort ist eine Schnittkante 7 zu erkennen, die sich in der Schnittebene A-A aus Figur
1 erstreckt und ebenso wie die dem Anschlußende 2 zugeordnete
Steppnaht 4 senkrecht zur Schlauchachse positioniert
ist.
Der für Anschlußenden von Wickel sch!äuchen kritische Bereich
ist in Figur 2a vergrößert dargestellt. Dort ist
eine Falzung bestehend aus einer Bandinnenlage 8, einer
von außen nach innen gefalzten Außenlage 9 und einem ursprünglich
der Innenlage 8 zugehörigen, zwischen der
Außenlage 9 eingeklemmten Bandende 10 zu erkennen. Sowohl
Innenlage 8, als auch Außenlage 9 und Bandende 10 sind
durch einen einzelnen geschnitten dargestellten Schweißpunkt
14 der Laser-Steppnaht 4 miteinander verbunden.
Würde diese Fixierung fehlen, so würden sich aufgrund der elastischen Eigenspannungen sowohl die Außenlage 9 von
der Innenlage 8 als auch das Bandende 10 aus der Klemmung zwischen der Außenlage 9 heraus abheben und aufspringen.
In Figur 2a ist ebenfalls zu erkennen, daß der Abstand zwischen der Steppnaht 4 und der Schnittkante 7 möglichst
klein gehalten werden muß, um einen nicht fixierten Bereich des Metallbandes zu vermeiden.
Das Lasertrennen, das entweder mit der gleichen Laserschweißeinrichtung
wie das Punktschweißen oder aber auch mit einer separaten Einrichtung erfolgen kann, erfolgt
unter Hochdruck, so daß die beim Schweißen unter Umständen entstehenden Schlauchpartikel durch das Schutzgas
sofort entfernt werden. Bei Verwendung von zwei Laserschweißeinrichtungen
ist es beispielsweise möglich, daß
beide um 90° zueinander versetzt arbeiten, also das Verschweißen dem Durchtrennen um 90° vorauseilt, wodurch die
Taktzeit pro Herstellungsabschnitt zweier Anschlußenden noch einmal reduziert wird.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verwendens der Laserschweißeinrichtung
-zum Durchtrennen des Wickelschlauches
ist es nun möglich, alle gehärteten und ungehärteten Stähle, Edelstahle und auch Nichteisenmetalle in den
unterschiedlichsten Materialpaarungen gratfrei und
unter Einhaltungen kleinster Toleranzen zu trennen.
Claims (7)
1. Anschlußende eines Metal I sch!auches, der von einem
durch schraubengangförmiges Wickeln eines Metallbandes bei gegenseitiger formschlüssiger Verbindung benachbarter
Bandkanten hergestellten Metallschlauch größerer
Länge abgetrennt ist, mit am Ende oder im Bereich des Endes entlang zumindest einem Teil seines Umfanges angeordneter
Fixierung von sich radial überlappenden
Bandlagen,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Schnittstelle (7) über den gesamten
Umfang des Metal Ischlauches (I) eine große Zahl von
durch Strahlschweißen hergestellten Schweißstellen
(4,5,14) in Form einer Steppnaht angeordnet ist und daß die Abtrennung durch Laserstrahlschneiden durchgeführt
ist.
2. Anschlußende nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißstellen (4,5,14) entlang des Schlauchumfanges
in einer zur Schlauchachse senkrechten Ebene verteiltangeordnetsind.
13
3. Anschlußende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißstellen (4,5,14) entlang des Schlauchumfanges
in einer zur Schlauchachse geneigten Ebene verteilt angeordnet sind.
4. Anschlußende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißstellen (4,5,14) durch eine Laserschweißeinrichtung
gebildet sind.
5. Anschlußende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Schweißstellen (4,5,14) als auch die Abtrennung
durch ein und dieselbe Laserschweißeinrichtung
gebildet sind.
6. Anschlußende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißstellen (4,5,14) in zwei zueinander
parallelen Reihen nebeneinander angeordnet sind und daß
die Abtrennung in einer Ebene zwischen den beiden Reihen
erfolgt.
7. Anschlußende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laserschnitt (7) in der Ebene der Schweißstellen
(4,5,14) liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9406824U DE9406824U1 (de) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Anschlußende für Wickelschläuche |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE4411246A DE4411246C2 (de) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Anschlußende für Wickelschläuche |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9406824U1 true DE9406824U1 (de) | 1994-06-16 |
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ID=25935270
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9406824U Expired - Lifetime DE9406824U1 (de) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Anschlußende für Wickelschläuche |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9406824U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0713041A2 (de) * | 1994-11-03 | 1996-05-22 | Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim | Anschlussende eines Leitungselementes |
WO2016146344A3 (de) * | 2015-03-19 | 2016-11-10 | Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von wickelschläuchen |
-
1994
- 1994-03-31 DE DE9406824U patent/DE9406824U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0713041A2 (de) * | 1994-11-03 | 1996-05-22 | Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim | Anschlussende eines Leitungselementes |
EP0713041A3 (de) * | 1994-11-03 | 1996-06-26 | Witzenmann Metallschlauchfab | |
WO2016146344A3 (de) * | 2015-03-19 | 2016-11-10 | Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von wickelschläuchen |
EP3228418A1 (de) | 2015-03-19 | 2017-10-11 | WESTFALIA Metallschlauchtechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von wickelschläuchen |
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