DE9414095U1

DE9414095U1 - Schutzschlauch für Leitungen

Info

Publication number: DE9414095U1
Application number: DE9414095U
Authority: DE
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2004-07-15

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. R. LEMCKE
DR.-ING. H. J. BROMMER
DIPL-ING. F. PETERSEN

BISMARCKSTRASSE 16

76133 KARLSRUHE

TELEFON (0721) 912800

TELEFAX (0721) 21105

30. August 1994 16 128 (L/la)

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Schutzschlauch für Leitungen, bestehend aus wenigstens einem die Leitung umgebenden, querdruckfesten Schlauch aus einer Wendel aus Stangenmaterial und einem Knickschutz für den Schlauch, der an wenigstens einem der Schlauchenden mit diesem an einem dortigen Schlauchanschlußteil befestigt ist und sich ausgehend von dieser Befestigung axial über den Endbereich des Schlauches erstreckt.

Derartige Schutzschläuche finden vielfach Anwendungen, um Leitungen vor äußerer Beanspruchung durch Stöße, Querdruckkräfte ausübende Belastungen etc. zu schützen und um sie auch bezüglich ihres Verlaufes zu führen bzw. ungewollte Verbiegungen der Leitung zu verhindern.

Leitungen im vorstehenden Sinne sind grundsätzlich alle Transportmittel für gasförmige oder flüssige Medien aber auch für Elektrizität, Licht oder dergleichen. Dergestalt können Leitungen Rohre und Schläuche sein, aber auch elektrische Kabel oder Glasfaserbündel zur Ausbildung von Lichtleitkabeln.

Problematisch sind für alle solche Gegenstände in Form von Leitungen mit wenigstens einem darum angeordneten

Schutzschlauch die Anschlußenden, an denen sie mit Anschlußteilen in Form von Armaturen, Geräten oder dergleichen verbunden sind- Wird die mit einem Schutzschlauch umgebene Leitung gehandhabt und dabei aus ihrer zum Anschlußteil senkrechten Erstreckung abgebogen, so unterliegen die Anschlußbefestigung sowie die Einheit aus Leitung und Schutzschlauch im Bereich dieser Anschlußbefestigung oftmals einer hohen Knickbeanspruchung, die leicht zu einer bleibenden Verbiegung oder im Laufe der Betriebszeit auch zu einer Beschädigung führen kann insbesondere dann, wenn vom anderen Ende an der aus Leitung und Schutzschlauch gebildeten Einheit gezogen wird.

Um dem zu begegnen, verwendet man Knickschutzwendeln, die in der Regel den Schutzschlauch im Bereich der Anschlußbefestigung umgeben, sich über ein verhältnismäßig kurzes Stück der Schlauchlänge erstrecken und gleichermaßen am Anschlußteil befestigt sind. Diese Knickschutzwendeln, die beispielsweise aus einem flachen Metallband gewickelt sein können, führen zu einer Versteifung des Biegewiderstandes des Schutzschlauches im Bereich des Anschlußendes und sorgen dcifür, daß sich am Anschlußende scharfe Knicke nicht einstellen können. Allerdings lösen derartige bekannte Knickschutzwendeln das Problem insoweit nur teilweise, als der kritische Knickpunkt für die aus Leitung und Schutzschlauch bestehende Einheit vom Anschlußteil weg ctuf das freie Ende der Knickschutzwendel hin verlagei^-t wird und dort wenn auch mit verminderter Stärke gefährlich bleibt.

Eine besondere Problematik ergibt sich noch dann, wenn der Schutzschlauch zu einem durch Glasfaserbündel ge-

bildeten Lichtleiter gehört, wie er bei Endoskopen zum Betrachten des Inneren hohler Körper in der Technik und insbesondere in der Medizin Verwendung findet, wobei er außen noch einen Gummi- oder Kunststoffmantel aufweist, über dem dann am Ende ein Stück Kunststoffschlauch als Knickschutz sitzt. Dadurch bildet sich am freien Ende des Knickschutzes eine Abstufung, an der sich Verunreinigungen festsetzen können und die somit insbesondere in der medizinischen Technik bezüglich der Reinheit und Sterilität besondere Probleme bereitet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schutzschlauch für Leitungen der eingangs genannten Art dahingehend abzuwandeln, daß der Knickschutz verbesserte, die vorstehend geschilderten Nachteile behebende Gebrauchseigenschaften aufweist, wobei die Bewältigung der Aufgabe ohne nennenswerten Aufwand und insbesondere ohne zusätzliche Teile ermöglicht sein soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer wenigstens über den Endbereich mit gegenseitigem Axialabstand benachbarter Windungen gewickelten Wendel in der Abstandswendel eine deren Verlauf angepaßte Knickschutzwendel aus Stangenmaterial angeordnet ist.

Diese Merkmale haben die Wirkung, daß die Knickschutzwendel innerhalb des durch den Schutzschlauch eingenommenen Querschnxttsbereiches untergebracht ist, so daß durch das freie Ende der Knickschutzwendel eine Abstufung der Außenkontur der aus Leitung, Schutzschlauch und Knickschutzwendel gebildeten Einheit nicht mehr ge-

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geben ist. Dadurch entfällt die Gefahr von Verunreinigungen sammelnden Abstufungen und es kann auch das freie Ende der Knickschutzwendel bei der Handhabung nicht mehr an einem äußeren Gegenstand hängenbleiben.

Das Stangenmaterial der Wendel kann einen im wesentlichen rechteckigen/ runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.

Zweckmäßig kann es aber sein, daß die Wendel des Schutzschlauches aus Flachband besteht, dessen längere Rechteckseiten zur Schlauchmittelachse parallel sind.

Was das Stangenmaterial für die Knickschutzwendel betrifft, so kann dieses einen im wesentlichen rechteckigen, runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen je nachdem, welches dieser Materialien wegen seiner Gebrauchseigenschaften zweckmäßig erscheint.

Bezüglich des Gesamtquerschnittes der aus Schlauch und Knickschutzwendel gebildeten Einheit kann für diesen ein runder, ovaler oder polygonaler Querschnitt vorgesehen sein je nachdem, welcher Anwendmigsfall mit seinen speziellen Anforderungen vorliegt.

Wendel und/oder Knickschutzwendel können aus Metall, einer Metallegierung oder Kunststoff bestehen. Auch diese Materialwahl kann nach den Bedürfnissen des Einzelfalles ausgerichtet sein. Ist in diesem Falle für die Knickschutzwendel insbesondere Kunsststoffmaterial vorgesehen, so läßt sich die Knickschutzwendel auch in einfacher Weise als Spritzgußteil herstellen.

Was die Montage der Knickschutzwendel bei dem insoweit beschriebenen Erfxndungsgegenstand betrifft, so kann diese von der Stirnseite des Schlauches aus einfach in die Abstandswendel eingedreht bzw. eingeschraubt werden. Es besteht jedoch gleichermaßen die Möglichkeit , die Knickschutzwendel aufzuweiten oder zusammenzudrücken, um sie nach dem Auf- bzw. Einstecken in das Schlauchende in die Abstandswendel hereinspringen zu lassen. Ersichtlich bereitet also die Anbringung der erfindungsgemäßen Knickschutzwendel keinerlei Schwierigkeiten.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Querschnitt des die Knickschutzwendel bildenden Stangenmaterials in einer sich zu seinem freien Ende hin parallel und/oder radial zur Schlauchmittelachse verjüngenden Form ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung führt dazu, daß die Knickschutzwendel zu ihrem freien Ende hin bezüglich ihres RückfederungsVerhaltens immer welcher wird, so daß eine am Ende des Schutzschlauches auftretende Knickbeanspruchung quasi stufenlos über den Endbereich neben dem Anschlußteil aufgenommen wird.

Zur Ausbildung des Stangenmaterials de?: Knickschutzwendel kann außerdem vorgesehen sein, daß das Stangenmaterial mehrlagig aus zur Schlauchmittelachse parallel oder radial nebeneinander liegenden Lagen aufgebaut ist. Dadurch ist die Gestaltungsmoglichkeit für die Knickschutzwendel erweitert. Ist dann aber zusätzlich auch noch vorgesehen, daß das Stangenmaterial durch unterschiedliche Länge und/oder Querschnitt der Einzellagen einen sich zu seinem freien Ende hin parallel

oder radial zur Schlauchmittelachse verjüngenden Querschnitt aufweist, so ergibt sich dadurch in einfacher Gestaltung ebenfalls der bereits beschriebene praktisch Übergangslose Abbau einer Knickbelastung.

Um die Befestigung am Anschlußteil hinisichtlich ihrer Belastung zu vergleichmäßigen und auch hinsichtlich ihrer Festigkeit zu unterstützen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Wendel und die Knickschutzwendel neben dem Schlauchanschlußteil über den Anfangsbereich ihres gemeinsamen Umlaufes bezüglicher ihrer aufeinander zu gerichteten, im wesentlichen radialen Oberflächenteile miteinander durch Kleben verbunden sind.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann vorgesehen sein, daß der aus der Wendel bestehende Schlauch von einem Zugbelastungen aufnehmenden Geflechtsschlauch aus Metall und/oder Kunststoff umgeben ist. In diesem Falle kann es vorteilhaft sein, daß die radiale Profilhöhe des die Knickschutzwendel bildenden Stangenmaterials geringer als die radiale Profilhöhe der den Schlauch bildenden Wendel ist derart, daß die Profilhöhe des Stangenmaterials radial außen und/oder innen hinter der Profilhöhe der Wendel zurücksteht, wobei die Profilhöhenverringerung im Bereich von 10 % liegen kann. Auf diese Weise kann dem Umstand Rechnung getragen sein, daß ein den Schlauch umgebender Geflechtsschlauch insbesondere unter Zugbelastung die Neigung hat, sich in die am Schlauch gebildete Abstandswendel etwas einzuschnüren. Damit dadurch die Knickschutzwendel nicht nach radial innen in den lichten Querschnitt des Schlauches tritt und somit ein nachträgliches Einbringen der Leitung behindert, ist die Profilhöhenverringerung vorgesehen.

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Auf andere Weise oder auch zusätzlich kann man mit dem geschilderten Problem auch dadurch fertig werden, daß die Knickschutzwendel eine nach radial außen gerichtete Vorspannung aufweist unter der sie einen gegenüber dem Schlauch größeren Außendurchmesser einzunehmen trachtet. Auf diese Weise wirkt die Knickschutzwendel der Tendenz des Geflechtsschlauches, Einschnürungen zu bilden, federnd entgegen.

Werden mit einem Geflechtsschlauch umgebene Schutzschläuche beispielsweise für Endoskope benutzt, so kann es vorteilhaft sein, daß zwischen Wendel und Geflechtsschlauch zumindest in Teilbereichen ein formschlüssiger Verbund hergestellt ist, um durch Torsionsbelastungen bedingte Relativverschiebungen zwischen Schutzschlauch und Geflechtsschlauch zu unterbinden.

Schließlich kann entweder auf dem aus der Wendel bestehenden Schlauch oder auf einem diesen umgebenden Geflechtsschlauch noch ein Gummi- oder Kunststoffmantel aufgebracht sein, um die dann so gebildete Einheit vor dem Einbringen von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu schützen und auch in einfacher Weise sauberhalten zu können, wobei sich insbesondere für die Medizintechnik die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Knickschutzwendel günstig auswirkt, indem nunmehr der Gummi- oder Kunststoffmantel ein glattes Äußeres ohne Querschnittsänderungen aufweist.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen, die auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Schutzschlauch aus einer Flachbandwendel mit endständig eingesetzter Knickschutzwendel sowie äußerer Umflechtung und Ummantelung und

Figuren 2 bis 4 den Gegenstand gemäß Figur 1 mit Abwandlungen der Knickschutzwendel.

Figur 1 zeigt ausgehend von einem vereinfacht dargestellten Schlauchanschlußteil 1 einen daran befestigten Schutzschlauch 2, dessen Bandwendel 3 mit gegenseitigem Axialabstand benachbarter Windungen unter Bildung einer Abstandswendel 4 schraubengangförmig verlaufen. Die Bandwendel 3 hat einen flachen Rechteckquerschnitt, dessen längere Rechteckseiten zur Schlauchmittelachse parallel ist.

Ausgehend von dem Schlauchanschlußteil 1 verläuft in der Abstandswendel 4 je eine Knickschutzwendel 6 aus Stabmaterial mit ebenfalls Flachbandquerschnitt. Die Knickschutzwendel 6 endet bei 7. Der Materialquerschnitt der Knickschutzwendel 6 ist in Radialrichtung sowohl innen als auch außen etwas geringer als der Materialquerschnitt der Bandwendel 3.

Die Knickschutzwendel 6 ist ebenso wie die Bandwendel 3 am Schlauchanschlußteil 1 befestigt.

Von der Materialseite her gesehen, können sowohl die Bandwendel 3 als auch die Knickschutzwendel 6 aus Metall, einer Metallegierung oder Kunststoff bestehen. Besteht die Knickschutzwendel 6 aus Kunststoff, kann sie leicht als Spritzgußteil hergestellt werden.

Während die Knickschutzwendel 6 bei der Darstellung gemäß Figur 1 Rechteckquerschnitt hat, kann jedoch für den Querschnitt auch die runde, ovale oder polygonale Form in Frage kommen.

Die Montage der Knickschutzwendel 6 kann durch Eindrehen in die Abstandswendel 4 erfolgen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Knickschutzwendel 6 von radial außerhalb oder radial innerhalb des Schlauches in die Abtandswendel 4 einzusprengen.

Es kann ferner vorgesehen sein, die Bandwendel 3 mit der Knickschutzwendel 6 im Bereich unmittelber neben dem Schlauchanschlußteil 1 miteinander zu verkleben.

Der Schlauch 2 ist umgeben von einem an ihm anliegenden Geflechtsschlauch 8 aus Metall und/oder Kunststofffäden, der seinerseits wiederum umgeben ist von einem Mantel 9 aus Gummi oder Kunststoff.

Innerhalb des Schlauches 2 ist in nicht näher dargestellter Weise eine vom Schlauchanschlußteil 1 ausgehende Leitung angeordnet, die durch den Schlauch 2, den Geflechtsschlauch 8 und den Mantel 9 geschützt wird.

Die Ausführungsformen gemäß Figur 2 bis 4 stimmen im wesentlichen mit der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform überein, weshalb insoweit die vorstehenden Erläuterungen nicht noch einmal wiederholt werden.

Unterschiedlich ist beim Gegenstand gemäß Figur 2, daß die Knickschutzwendel 10 zu ihrem Ende 11 sich im

radialen Querschnitt verjüngt, so daß die durch die Knickschutzwendel 10 ausgeübten Rückfederungskräfte zu deren freiem Ende hin abnimmt.

Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn gemäß Figur 3 der Querschnitt der Knickschutzwendel 12 zu deren freiem Ende 13 hin in zur Achse 5 paralleler Weise abnimmt.

Figur 4 zeigt schließlich eine Ausführungsform mit einer Knickschutzwendel 14, deren Querschnitt zum Ende 15 hin sowohl in Radialrichtung als auch in achsparalleler Richtung abnimmt.

Die durch die anhand der Figuren 2 bis 4 mittels Querschnittsänderung der Knickschutzwendeln erzielbaren Wirkungen lassen sich in nicht näher dargestellter Weise bei aus mehrlagigem Stangenmaterial hergestellten Knickschutzwendeln auch dadurch erreichen, daß die Länge und/oder der Querschnitt einzelner Lagen unterschiedlich ist, so daß die Lagen zweckmäßig stufenweise vor dem engültigen freien Ende der Knickschutzwendeln ihr Ende finden.

Schließlich kann für alle anhand der Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen noch an Teilbereichen ein formschlüssiger Verbund zwischen der Bandwendel 3 und dem Geflechtsschlauch 8 gegeben sein, wie er im DE-GM 93 12 531 mehr ins Einzelne beschrieben ist.

Claims

S c hutzansprü'che

1. Schutzschlauch für Leitungen, bestehend aus wenigstens einem die Leitung umgebenden, querdruckfesten Schlauch aus einer Wendel aus Stangenmaterial und einem Knickschutz für den Schlauch, der an wenigstens einem der Schlauchenden mit diesem an einem dortigen Schlauchanschlußteil befestigt ist und sich ausgehend von dieser Befestigung axial über den Endbereich des Schlauches erstreckt,

dadurch gekennzeichnet,

daß bei einer wenigstens über den Endbereich mit gegenseitigem Axialabstand benachbarter Windungen gewickelten Wendel (3) in der Abstandswendel (4) eine deren Verlauf angepaßte Knickschutzwendel (6,_r 10, 12, 14) aus Stangenmaterial angeordnet ist.

2. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Stangenmaterial der Wendel (3) einen im wesentlichen rechteckigen, runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweist.

3. Schutzschlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wendel (3) aus Flachband besteht, dessen länge-

re Rechteckseiten zur Schlauchmittelachse (5) parallel sind.

4. Schutzschlauch nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet,

daß das Stangenmaterial der Knickschutzwendel (6, 10, 12, 14) einen im wesentlichen rechteckigen, runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweist.

5. Schutzschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schlauch (2) und die Knickschutzwendel (6, 10, 12, 14) einen runden, ovalen oder polygonalen Gesamtquerschnitt aufweisen.

6. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wendel (3) und/oder die Knickschutzwendel (6, 10, 12, 14) aus Metall, einer Metallegierung oder Kunststoff bestehen.

7. Schutzschlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Knickschutzwendel (6, 10, 12, 14) ein Kunststoff-Spritzgußteil ist.

8. Schutzschlauch nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet,

daß der Querschnitt des die Knickschutzwendel (10, 12, 14) bildenden Stangenmaterials in einer sich zu seinem freien Ende (11, 13, 15) hin parallel und/oder radial zur Schlauchmittelachse (5) verjüngenden Form ausgebildet ist.

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9. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stangenmaterial der Knickschutzwendel mehrlagig aus zur Schlauchmittelachse (5) parallel oder radial nebeneinander liegenden Lagen aufgebaut ist.

10. Schutzschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stangenmaterial durch unterschiedliche Länge und/oder Querschnitt der Einzellagen einen sich zu seinem freien Ende hin parallel oder radial zur Schlauchmittelachse (5) verjüngenden Querschnitt aufweist.

11. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (3) und die Knickschutzwendel {6, 1O₇

12. 14) neben dem Schlauchanschlußteil (1) über den Anfangsbereich ihres gemeinsamen Umlaufes bezüglich ihrer aufeinander zu gerichteten, im wesentlichen radialen Oberflächenteile miteinander durch Kleben verbunden sind.

12. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Wendel (3) bestehende Schlauch (2) von einem Zugbelastungen aufnehmenden Geflechtsschlauch (8) aus Metall und/oder Kunststoff umgeben ist.

13. Schutzschlauch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Knickschutzwendel (6, 10, 12, 14) eine nach

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radial außen gerichtete Vorspannung aufweist unter der sie einen gegenüber dem Schlauch (2) größeren Außendurchmesser einzunehmen trachtet.

14. Schutzschlauch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Profilhöhe des die Knickschutzwendel {6, 10, 12, 14) bildenden Stangenmaterials geringer als die radiale Profilhöhe der den Schlauch (2) bildenden Wendel (3) ist derart, daß die Profilhöhe des Stangenmaterials radial außen und/oder innen hinter der Profi lhöhe der Wendel zurücksteht.

15. Schutzschlauch nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilhöhenverringerung im Bereich von 10 % liegt.

16. Schutzschlauch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wendel (3) und Geflechtsschlauch (8) zumindest in Teilbereichen ein formschlüssiger Verbund hergestellt ist.

17. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem aus der Wendel (3) bestehenden Schlauch (2) ein Gummi- oder Kunststoffmantel aufgebracht ist.

18. Schutzschlauch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Geflechtsschlauch (8) ein Gummi- oder Kunststoffmantel (9) aufgebracht ist.