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Die Erfindung betrifft einen Schlauch zur Führung von Fluiden mit
- – einer vom Fluid beaufschlagten Innenschicht,
- – einer die Innenschicht umgebenden, Armierungselemente aufweisenden Armierungsschicht und
- – optional einer die Armierungsschicht umgebenden, durchsichtigen Außenschicht.
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Ein armierter Schlauch ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 34 08 251 A1 beschrieben. Die Armierungselemente dienen insbesondere zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit des Schlauches aufgrund des unter Druck stehenden Fluids, sind aber auch hinsichtlich der Knickstabilität des Schlauches von Bedeutung.
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Aus der
DE 200 10 082 U1 ist eine maschenartige Schlaucharmierung bekannt. Die Armierungselemente bilden entlang der Schlauchlängsachse eine Zick-Zack-Linie, wobei voneinander beabstandete, benachbarte Armierungselemente an deren Verbindungspunkten mindestens einmal ineinander verschlungen sind.
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Bekannt sind ferner fadenarmierte Schläuche mit Farbstreifen, Bedruckungen oder Prägungen als Designelemente, um z. B. Herstellerangaben kenntlich zu machen. Die
DE 20 2006 011 735 U1 offenbart einen Schlauch, bei dem die Mantelaußenfläche partiell reflektierende und / oder fluoreszierende und / oder phosphoreszierende Eigenschaften hat.
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Der Druckschrift
DE 296 08 844 U1 ist eine Rohrverbindung mit Temperaturanzeige zu entnehmen, wobei die Temperaturanzeige über eine temperaturabhängige Farbe des Schlauches kenntlich gemacht wird.
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Aus der
EP 1 026 922 A1 ist schließlich ein elektrolumineszierender Schlauch bekannt, wobei die Elektrolumineszenz über eine entsprechende in die Schlauchwandung integrierte Faser realisiert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlauch mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welcher über eine hohe mechanische Belastbarkeit verfügt, zusätzlich besonderen Anforderungen an sein Erscheinungsbild in ästhetischer und / oder funktioneller Hinsicht genügt und dabei gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in die Armierungsschicht zusätzlich zu den Armierungselementen separate, sich von den Armierungselementen unterscheidende lumineszierende Leuchtelemente integriert sind.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, lumineszierende Komponenten direkt in die Armierungsschicht zu integrieren und hierüber das Erscheinungsbild des Schlauches auf eine einfache und daher kostengünstige Weise zu beeinflussen. Erfindungsgemäß wird also der Armierungsschicht eine zusätzliche Funktion verliehen, so dass sie neben der Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit gleichzeitig auch in besonderem Maße zur optischen Gestaltung bzw. zur Anzeige eines bestimmten Zustandes herangezogen wird. Die Leuchtelemente können hierbei als passive (z.B. phosphoreszierende) oder auch als aktive (z.B. elektrische) Leuchtelemente gestaltet sein. In der Regel enthält die Armierungschicht deutlich mehr Armierungselemente als Leuchtelemente, z.B. indem die Leuchtelemente vereinzelt in die Armierungsschicht integriert sind. Denkbar ist aber auch, dass sich Armierungselemente und Leuchtelemente einander abwechseln, also deren Anzahl in der Armierungsschicht zumindest im wesentlichen gleich groß ist. Die Leuchtelemente können ferner so beschaffen sein, dass sie selbst auch zu einer signifikanten Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit beitragen, also ebenfalls eine Armierungsfunktion besitzen.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere, z.B. alle Leuchtelemente phosphoreszierend und / oder fluoreszierend ausgebildet, vorzugsweise durch Auftragen einer entsprechenden Schicht auf die Grundstruktur der Leuchtelemente.
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Die Leuchtelemente können sehr elegant in Form einzelner Komponenten in die Armierungsschicht integriert werden und über ihren phosphoreszierenden bzw. fluoreszierenden Effekt z. B. in der Dunkelheit oder bei der Anstrahlung durch eine entsprechende Lichtquelle (z. B. Schwarzlicht) im Dunkeln leuchten.
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Alternativ hierzu können mehrere, z.B. alle Leuchtelemente jeweils mehrere elektrische Kleinleuchten sowie vorzugsweise mindestens eine elektrische Leitung zum Anschluss der Kleinleuchten an eine elektrische Stromquelle aufweisen. In diesem Zusammenhang ist insbesondere der Einsatz von LEDs zu erwähnen, welche nur einen sehr geringen Platzbedarf haben und somit sehr elegant in die Armierungsschicht integriert werden können. Die elektrische Leitung kann alternativ auch in die Außenschicht integriert, z. B. in die Außenschicht einextrudiert, sein. Zweckmäßigerweise sind die Kleinleuchten entlang des Leuchtelementes und/oder entlang der Schlauchlängsachse gleichmäßig voneinander beabstandet. Mit Hilfe der Kleinleuchten ist es möglich, den Schlauch im Dunkeln zu beleuchten und damit einen besonderen optischen Effekt hervorzurufen z.B. um als Hinweis auf das Hindernis des Schlauches zu dienen. Ganz allgemein erweitern die erfindungsgemäßen Leuchteffekte die designerischen Möglichkeiten der Schlauchgestaltung und können zusätzlich als Kennzeichnung von Hindernissen / Gefahren in der Dämmerung oder Dunkelheit dienen.
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Zur Stromversorgung der Kleinleuchten kann eine Photovoltaik-Vorrichtung vorgesehen sein, wobei diese ebenfalls in den Schlauch integriert sein kann. Alternativ hierzu ist es jedoch natürlich auch möglich, die Stromversorgung mittels einer geeigneten Vorrichtung über das normale Stromnetz oder alternativ einer Batterie sicherzustellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere, z.B. alle Leuchtelemente derart eingerichtet, dass das Erscheinungsbild des Schlauches temperaturabhängig ist. Hierzu können die Leuchtelemente einen Farbstoff aufweisen, dessen Farbe als Funktion der Temperatur des Schlauches umschlägt bzw. sich temperaturabhängig ändert. Bei diesem Farbstoff kann es sich um Flüssigkristalle und / oder einen thermochromen Farbstoff handeln. Der Farbstoff weist zwecksmäßigerweise im vorgegebenen Temperaturbereich für jede Temperatur eine bestimmte Farbe auf. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, dass zur Temperaturerfassung ein separater Sensor, beispielsweise ein Thermoelement, vorgesehen ist, dessen Signal entsprechend weiterverarbeitet wird.
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So kann beispielsweise über den Messwert des Thermoelementes die Stromstärke geregelt werden, mit der die Kleinleuchten betrieben werden. Z.B. kann ein helles Erleuchten der Kleinleuchten auf eine sehr hohe oder alternativ auch auf eine sehr niedrige Temperatur des Schlauches bzw, des im Schlauch befindlichen Fluids hinweisen. Im Rahmen der Erfindung liegt es ebenfalls, dass über die Temperaturerfassung eine selektive Schaltung der Kleinleuchten erfolgt, so dass beispielsweise bei sehr tiefen Temperaturen nur wenige Lampen leuchten und bei höheren Temperaturen sehr viele bzw. alle oder auch umgekehrt.
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Es versteht sich, dass die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Erzielung eines Leuchteffektes in der Armierungsschicht auch beliebig miteinander kombiniert werden können.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Armierungselemente und die Leuchtelemente um die Innenschicht gewickelt, geflochten oder maschenartig (z.B. analog zum Stand der Technik aus
DE 200 10 082 U1 ) miteinander verbunden. Die Armierungselemente und/oder mehrere, z.B. alle Leuchtelemente können als textile und / oder Kohlenstoff- und / oder keramische und / oder polymere und / oder mineralische (z. B. Glas-) und/oder Aramid- und/oder Basalt- und / oder metallische Elemente ausgebildet sein.
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Die Armierungselemente und / oder mehrere, z.B. alle Leuchtelemente können als Filamente, z. B. Fäden und / oder Fasern, und / oder bandförmig ausgebildet sein. Bandförmig meint hierbei, dass die Breite der Elemente deutlich größer als deren Dicke ist, beispielsweise mehr als doppelt oder mehr als drei Mal so groß.
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Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Schlauch für sämtliche denkbaren Anwendungen einsetzbar, beispielsweise im Automobilbau oder aber auch im Sanitärbereich, z.B. Brauseschläuche oder dergleichen. Im Rahmen der Erfindung liegt aber auch der Transport von Trinkwasser allgemein sowie der Transport von Wasser in der gewerblichen oder privaten Gartenbewirtschaftung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Schlauches,
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2 eine alternative Ausführungsform der Erfindung,
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3 den Schnitt A-A in 2 und
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4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt einen Schlauch zur Führung von Fluiden mit einer vom Fluid 1 beaufschlagten Innenschicht 2 sowie einer die Innenschicht 2 umgebenden, Armierungselemente 3 aufweisenden Armierungsschicht 4. Ferner ist eine die Armierungsschicht 4 umgebende, durchsichtige Außenschicht 5 vorgesehen. Durchsichtig meint eine transparente oder transluzente Ausbildung der Außenschicht 5, so dass die Armierungsschicht 4 nach außen hin sichtbar ist, 1 ist zu entnehmen, dass in die Armierungsschicht 4 zusätzlich zu den Armierungselementen 3 separate, sich von den Armierungselementen 3 unterscheidende lumineszierende Leuchtelemente 6 integriert sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die Leuchtelemente 6 phosphoreszierend in Form von entsprechend beschichteten Kohlefasern ausgebildet, welche mit den Armierungselementen 3, die ebenfalls aus Kohlefasern bestehen, gemeinsam um die Innenschicht 2 gewickelt sind. Entsprechend tragen hier sowohl die Armierungselemente 3 als auch die Leuchtelemente 6 zur Armierung des Schlauches bei. Die Armierungsschicht 4 weist von den Armierungselementen 3 und den Leuchtelementen 6 gebildete Diagonallinien 7 auf, welche mit der Schlauchlängsachse x einen Winkel α von 44° bis 64°, vorzugsweise von 50° bis 58 °, einschließen. Besonders bevorzugt ist hier ein Armierungswinkel α von ca. 54°, der dem sog. Neutralwinkel bei Schlaucharmierungen bezüglich Längs- zur Querausdehnung bei einer Druckbeaufschlagung entspricht. Alternativ hierzu liegt es jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Armierungselemente 3 und / oder die Leuchtelemente 6 längs und quer zur Schlauchlängsachse x verlaufen, also im Wesentlichen parallel und senkrecht zur Schlauchachse x. Diese Gitternetzstruktur ist für bestimmte Anwendungsbereiche vorteilhaft.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 weisen die Leuchtelemente 6 jeweils mehrere elektrische Kleinleuchten 8 in Form von LEDs auf, welche in Schlauchlängsachse x gleichmäßig voneinander beabstandet an einer elektrischen Leitung 9 (s. 3) angeordnet sind, die gleichzeitig zum Anschluss der LEDs an eine nicht dargestellte elektrische Stromquelle dient. Alternativ kann die elektrische Leitung 9 auch in die Außenschicht 5 integriert sein, beispielsweise einextrudiert, sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass zur Stromversorgung der Kleinleuchten 8 eine nicht dargestellte Photovoltaik-Vorrichtung vorgesehen ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die Armierungselemente 3 und die Leuchtelemente 6 um die Innenschicht 2 geflochten. Die 3 zeigt, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Armierungselemente 3 und die Leuchtelemente 6 bandförmig ausgebildet ist, indem die Breite b der Elemente deutlich größer als deren Höhe d ist. Die Leitung 9 ist von einer Kunststoffmatrix 10 des Leuchtelementes 6 umgeben, welche elektrisch isolierend wirkt.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind die Armierungselemente 3 und die Leuchtelemente 6 maschenartig miteinander verbunden. Die Armierungselemente 3 und die Leuchtelemente 6 bilden entlang der Schlauchlängsachse x eine Zick-Zack-Linie, wobei einander benachbarte Elemente 3, 6 an deren Verbindungspunkten 12 mindestens einmal ineinander verschlungen sind (s. insbes. vergrößerten Ausschnitt der 4). In diesem Ausführungsbeispiel sind die Leuchtelemente 6 derart eingerichtet, dass das Erscheinungsbild des Schlauchs temperaturabhängig ist. Die Leuchtelemente 6 sind hierzu mit einem Farbstoff beschichtet, dessen Farbe als Funktion der Temperatur des Schlauches umschlägt. So kann beispielsweise der Schlauch derart eingerichtet sein, dass beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Fluids 1 eine rote Einfärbung der Leuchtelemente 6 aufgrund des beschriebenen Effektes eintritt und somit den Benutzer des Schlauches vor dem heißen Fluid 1 entsprechend optisch warnt. Alternativ können als Farbstoff auch Flüssigkristalle eingesetzt werden, deren Farbe sich mit der Temperatur kontinuierlich ändert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3408251 A1 [0002]
- DE 20010082 U1 [0003, 0017]
- DE 202006011735 U1 [0004]
- DE 29608844 U1 [0005]
- EP 1026922 A1 [0006]
