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Die Erfindung betrifft einen beheizbaren elastomeren Hohlkörper, insbesondere einen beheizbaren Schlauch, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Elastomere Hohlkörper werden bei verschiedensten Anwendungen eingesetzt, um Medien zu speichern und bzw. oder zu transportieren. Unter Medien werden hierbei sowohl flüssige als auch gasförmige oder pastöse Medien verstanden. Beispielsweise werden in Automobilen Flüssigkeiten wie z.B. Kraftstoffe, Hydraulikflüssigkeiten, Kühlkreislaufmittel, Öle oder Additive in elastomeren Hohlkörpern wie z.B. einem Tank bevorratet und bzw. oder in einem Schlauch transportiert. Aufgrund des elastomeren Materials kann gegenüber starren Materialien wie z.B. Metall oder Kunststoff eine gewisse Biegsamkeit und Elastizität erreicht werden, um die Montage zu erleichtern bzw. im Einsatz ein gewünschtes Biegungs- und Schwingungsverhalten zu erreichen.
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Derartige elastomere Hohlkörper werden in Automobilen auch als beheizbare elastomere Hohlkörper eingesetzt, falls das Medium bei Bedarf erwärmt werden soll. Dies ist z.B. bei der SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) der Fall, weil der hierbei eingesetzte Harnstoff des Additivs bei unter ca. –11°C gefriert und dann für die Stickstoffreduktion im Abgas nicht mehr zur Verfügung steht.
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Um dieses Gefrieren zu vermeiden, werden sowohl der Tank als auch die Schläuche samt Anschlussstücke der SCR-Systeme beheizbar ausgeführt. Üblich ist hier die Beheizung über die elektrischen Wärmeverluste, die durch den elektrischen Widerstand metallischer Leiter erzeugt werden. Hierzu werden elektrische Heizleiter im Allgemeinen in Form von zylindrischen Drähten oder auch Litzen verwendet, welche elektrisch leitfähig sind und eine isolierende Ummantelung aufweisen. Die Heizleiter werden in das elastomere Gehäuse des Hohlkörpers wie einem Tank oder Schlauch eingebettet und deren Litzen von außen mit elektrischem Strom gespeist, so dass die Litzen ihre Stromwärmeverluste in das elastomere Material des Gehäuses abgeben können, welches dann das gespeicherte bzw. transportierte Medium erwärmt, vgl. z.B.
EP 1 329 660 B1 .
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Bei SCR-Schläuchen werden die Heizleiter häufig wendelförmig um die inneren Schichten des Schlauches angeordnet und dann von außen mit einer weiteren Schlauchschicht abgedeckt. Der fertige Schlauchkörper kann dann zur Weiterverarbeitung auf die gewünschte Länge geschnitten werden. Die Heizleistung kann über den seitlichen Abstand der einzelnen Windungen der Heizleiter zueinander eingestellt werden, aus dem sich dann die Steigung der Windungen zur Längsrichtung des Schlauches ergibt. Je dichter die Windungen liegen, desto größer und gleichmäßiger verteilt ist auch die Heizleistung. Allerdings steigen durch die höhere Dichte der Windungen auch gleichzeitig die Menge der verwendeten Heizleiter und damit diese Kosten, die sehr maßgeblich für die gesamten Produktkosten eines SCR-Schlauches sind.
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Als metallische Litzen der Heizleiter werden im Allgemeinen Litzen aus einer oder mehreren metallischen Komponenten, d.h. Legierungen, verwendet. Hierbei kommen Metalle zum Einsatz, die einen elektrischen Widerstand besitzen, der eine gute Wärmeerzeugung bei gleichzeitig ausreichender elektrischer Leitfähigkeit über die gesamte Länge des geplanten Schlauchproduktes ermöglicht.
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Derartige Metalle wie z.B. Kupfer bzw. Legierungen mit Kupferanteil weisen jedoch vergleichsweise niedrige Zugfestigkeiten auf, so dass sie sich bei höheren Zugkräften plastisch verformen, d.h. abschnittsweise verdünnen, was zu einer Veränderung des elektrischen Widerstandes führen kann, da in diesen die Querschnittsfläche des betrachteten Körpers als Parameter eingeht. Hierdurch ändert sich auch das Erwärmungsverhalten der Litzen und damit der Heizleiter im SCR-Schlauch.
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Die Ausübung derartig großer Zugkräfte von z.B. bis zu 200 N kann im Herstellungsprozess von SCR-Schläuchen mit Heizleitern dadurch auftreten, dass die Heizleiter auf die inneren Schichten des Schlauches wendelförmig aufgebracht und nach außen mit wenigstens einer weiteren Schicht ummantelt werden. Um den Schlauchrohling an seinen Enden mit einer Armierung versehen und die Litzen an ein elektrisches System anschließen zu können, werden die Heizleiter üblicherweise an den Enden von den äußeren Schlauchschichten wieder befreit bzw. durch diese hindurchgeführt, vgl. z.B.
EP 1 329 660 B1 . In beiden Fällen wird die Wendelung der Heizleiter in diesem Bereich wieder aufgehoben, um Platz für die Armierung zu schaffen und die Litzenenden handhaben, von ihrer Isolierung freilegen, mit Anschlüssen versehen und anschließen zu können.
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Bei diesem Entwinden bzw. Herausziehen der Heizleiter können Zugkräfte bis ca. 200 N auftreten, welche bei einigen der üblicherweise verwendeten Materialien zu einer plastischen Verformung in Form einer Längung der Litzen führen können, welche gleichzeitig eine Querschnittsverkleinerung bzw. Durchmesserreduktion und damit eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes bewirkt. Da jedoch die elektrischen Widerstandswerte bei SCR-Schläuchen sehr eng spezifiziert sind, kann schon eine geringfügige Veränderung des elektrischen Widerstandes der Litze zu einer Verletzung der Spezifikation führen.
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Zur Vermeidung dieser Längung können als Litzenmaterial Metalle verwendet werden, welche den o.g. Zugkräften standhalten können. Hierzu können Litzen aus Stahl, Edelstahl oder Stahllegierungen sowie hybride Litzen mit Stahlkern und Kupferummantelung verwendet werden, wobei der Stahlkern die erforderliche Zugfestigkeit liefert.
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Nachteilig ist hierbei jedoch, dass Stahl eine vergleichsweise hohe Biegesteifigkeit besitzt. Dies bedeutet in diesem Fall, dass vergleichsweise hohe Zugspannungen erforderlich sind, um den biegesteifen Heizleiter in kleinen Biegeradien um den darunter liegenden Schlauchkörper zu wickeln. Dabei können die hohen Zugspannungen den Heizleiter derart auf die im Allgemeinen darunterliegende Verstärkungsschicht drücken, dass es in der elektrischen Isolierung des Heizleiters wie z.B. einer Kunststoffummantelung zu Fehlstellen wie z.B. Einkerbungen oder Löchern kommen kann, die bis auf die Litze durch das das Isolierungsmaterial führen können. Werden diese Beschädigungen noch in der Herstellung rechtzeitig erkannt, erhöht sich hierdurch der Ausschuss der nichtverkaufsfähigen Produkte. Im Einsatz können diese Beschädigungen der Heizleiter zu Ausfällen des Schlauches führen.
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Ferner ist die hohe Biegesteifigkeit des Stahls bei der Anbringung von Anschlüssen, was im Allgemeinen durch Vercrimpen geschieht, hinderlich, weil der gewundene Heizleiter aufgrund der Biegesteifigkeit seiner Litzen seine wendelförmige Drehung auch nach dem Freilegen von bzw. Herausziehen aus dem Schlauchmaterial weitestgehend beibehält. Hierdurch muss das gekrümmte Ende des Heizleiters im Allgemeinen von Hand vercrimpt werden, weil durch die unregelmäßige Ausgestaltung des unterschiedlich stark gewundenen Heizleiterendes eine automatische Vercrimpung ausscheidet. Um diese zu ermöglichen, wäre ein vorheriges manuelles Richten erforderlich, was jedoch auch zusätzlichen Aufwand bedeutet.
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Nachteilig ist bei der Verwendung von Litzen aus Stahl bzw. mit Stahlanteil auch, dass die geringe plastische Verformbarkeit des Stahls dazu führt, dass bei einem Vercrimpen der Litzen mit einem Anschluss sich innerhalb des vercrimpten Anschlusses Hohlräume zwischen der Litze und dem Anschlussinneren bzw. zwischen den einzelnen Litzenelementen selbst bilden können. Dies ist unerwünscht, weil hier Funkenüberschläge auftreten können. Dieser Nachteil wird üblicherweise dadurch vermieden, dass die Stahllitzen mit dem Anschluss wie z.B. einer Crimp-Hülse verschweißt werden. Dies verursacht jedoch einen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung von SCR-Schläuchen.
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Wird jedoch der Stahlanteil einer Legierung oder einer hybriden Litze zugunsten eines biegsameren Materials wie z.B. Kupfer reduziert, um die Biegsamkeit des Heizleiters insgesamt zu erhöhen, so führt dies gleichzeitig zu einer dickeren Litze insgesamt, weil Stahl einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand, d.h. Resistivität, als Kupfer besitzt, d.h. eine höhere elektrische Verlustwärme erzeugen kann, und damit der reduzierte Massenanteil des Stahls durch mehr Kupfermaterial wieder ausgeglichen werden muss.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen beheizbaren elastomeren Hohlkörper, insbesondere einen beheizbaren Schlauch, der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, dessen definierter elektrischer Widerstand des Heizleiters in der Herstellung gesichert bleibt, dessen Heizleiter eine geringere Biegesteifigkeit als Stahllitzen bei gleichzeitig wenigstens vergleichbarem elektrischen Widerstand besitzt und bzw. oder dessen Heizleiter sich einfacher und schneller als Stahllitzen mit einem Anschluss versehen lässt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen beheizbaren elastomeren Hohlkörper, insbesondere einen beheizbaren Schlauch, mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen beheizbaren elastomeren Hohlkörper und insbesondere einen beheizbaren Schlauch mit einem elektrischen Heizleiter, dessen Litze sowohl wenigstens ein metallisches Litzenelement als auch wenigstens ein nicht-metallisches Litzenelement aufweist. Auf diese Weisen werden die Funktionen der Litze des Heizleiters, in diesem Fall Zugfestigkeit und elektrische Beheizbarkeit, nicht wie bisher bekannt durch die ganze Litze an sich übernommen sondern können auf die beiden Litzenelemente aufgeteilt werden, so dass jedes Litzenelement für seine Funktion optimiert ausgeführt und verwendet werden kann.
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So wird die elektrische Leitfähigkeit unter Erzeugung für den Anwendungszweck ausreichender elektrischer Wärmeverluste durch das metallische Litzenelement übernommen. Hierbei wird diese Eigenschaft optimiert, so dass auch Metalle mit einer vergleichsweise geringen Zugfestigkeit verwendet werden können. Insbesondere können biegsamere, d.h. weniger biegesteifere, Metalle als insbesondere Stahl oder Stahllegierungen verwendet werden, um bei gleichzeitig ausreichender elektrischer Heizleistung eine einfachere Herstellung der Windungen des Heizleiters zuzulassen und hierdurch die Herstellung eines beheizbaren Schlauches zu vereinfachen. Dies vereinfacht auch das Anschließen der Litze an Anschlusselemente mittels einer Crimpverbindung, weil die biegsamere Litze einfacher entwickelt werden kann und weniger bleibende Krümmung aufweist, so dass ein Richten des Litzenendes zum Vercrimpen entfallen kann. Ferner kann die Litze dann auch automatisch bei der Vercrimpung gehandhabt werden kann, was diesen Prozess vereinfacht.
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Auch können Beschädigungen der Isolierung des Heizleiters so vermieden werden, da aufgrund der geringeren Montagekräfte beim Wickeln des erfindungsgemäßen Heizleiters auch weniger Druck durch den Heizleiter auf die darunterliegende Verstärkungsschicht ausgeübt wird.
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Ferner führt die geringere Zugfestigkeit auch dazu, dass das metallische Material der Litze beim Vercrimpen eine plastische Verformung erfährt und so zusammengedrückt werden kann, dass sich die Hohlräume zwischen metallischem und nicht-metallischem Litzenelement bzw. Innenfläche des Anschlusselements füllen, so dass ein Funkenüberschlag über Hohlräume vermieden werden kann. Auch kann so der bei Stahllitzen übliche Verschweißungsprozess entfallen. Dieser verbesserte Crimpprozess führt auch zu einer verbesserten Übertragung der thermischen Energie, d.h. der elektrischen Verlustwärme, der vercrimpten metallischen Litzenelemente, die sonst durch mögliche Lufteinschlüsse behindert wäre.
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Die Nutzung dieser für den vorliegenden Anwendungsfall vorteilhaften Eigenschaften des metallischen Litzenelementes ist möglich, weil erfindungsgemäß die Übertragung von Zugkräften durch das nicht-metallische Litzenelement erfolgt. Dieses kann dadurch auf diesen Zweck hin optimiert werden. Vorzugsweise ist das nicht-metallische Litzenelement gleichzeitig sehr biegsam, so dass es die Biegsamkeit des metallischen Litzenelementes unterstützt bzw. diese zumindest gar nicht bzw. zumindest möglichst wenig behindert. Vorzugsweise weist das nicht-metallische Litzenelement eine plastische Verformbarkeit auf, welche den Crimpprozess ebenso unterstützt wie das metallische Litzenelement bzw. diesen zumindest gar nicht bzw. zumindest möglichst wenig behindert. So können vorzugsweise textile hochfeste Fäden als Zugträger verwendet werden, die alle zuvor genannten Materialeigenschaften aufweisen können.
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Aufgrund dieser Kombination zweier Litzenelemente wird nicht nur eine bessere plastische Verformung bei der Vercrimpung erreicht und das Wickeln bzw. Entwickeln des Heizleiters erleichtert, sondern auch die Spezifikation des elektrischen Widerstandes des Heizleiters in der Herstellung sicher eingehalten, weil die Zugkräfte von dem metallischen Litzenelement ferngehalten werden können und so eine Verlängung des metallischen Litzenelementes durch Zugkräfte in der Herstellung vermieden werden kann.
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Auch wird die Anzahl der als Widerstandselement nutzbaren Materialien erhöht, weil diese nun ungeachtet ihrer Zugfestigkeit verwendet werden können. Dies kann zu einer Reduzierung des Durchmessers des Heizleiters führen, weil durch eine Optimierung der Heizeigenschaften des metallischen Litzenelementes und der Zugfestigkeit des nicht-metallischen Litzenelementes insgesamt eine Querschnittsverringerung des Heizleiters erreicht werden kann, welche gleichzeitig zu einer Reduzierung der Wandstärke der äußeren Schicht des elastomeren Hohlkörpers führen kann. Diese Querschnittsverringerung des Heizleiters kann gleichzeitig die Fertigungskosten durch eine Verringerung der Rüstzeiten senken, weil größere Lauflängen auf einer Anlieferspule bereitgestellt werden können.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der elektrisch leitfähige Heizleiter eine Mehrzahl von metallischen Litzenelementen auf. Hierbei können metallische Litzenelemente mit verschiedenen Materialien und Legierungen sowie Querschnittsgeometrien und Querschnittsflächen miteinander kombiniert werden oder es können mehrere identische metallische Litzenelemente verwendet werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Gestaltungsspielraum erhöht wird, einen erfindungsgemäßen Heizleiter bereitzustellen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umgeben die metallischen Litzenelemente das nicht-metallische Litzenelement. Vorteilhaft ist hierbei, dass in dieser Anordnung das nicht-metallische Litzenelement als Zugträger mittig angeordnet werden kann, so dass es die Zugkräfte gleichmäßig übertragen kann. Auch werden die metallischen Litzenelemente auf diese Weise näher zur elektrischen Isolierung des Heizleiters angeordnet, so dass sie ihre Stromwärmeverluste direkt an das umgebende Material des elastomeren Hohlkörpers abgeben können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umgeben die metallischen Litzenelemente das nicht-metallische Litzenelement als Draht oder Seil. Dabei ist unter einem Draht ein einzelnes metallisches Litzenelement zu verstehen. Ein Seil besteht aus mehreren Drähten. In beiden Fällen wird hierdurch die Anordnung der metallischen Litzenelement um das zentrale nicht-metallische Litzenelement sichergestellt, weil diese nicht lose sondern definiert um den Zugträger angeordnet sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein metallisches Litzenelement eine metallische Legierung, vorzugsweise eine Kupfer-Legierung, eine Kupfer-Nickel-Legierung und bzw. oder eine Nickel-Chrom-Legierung, auf. Diese Materialien bzw. Legierungen weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitig ausreichendem elektrischen Widerstand auf, um ausreichend elektrische Wärmeverluste zu erzeugen, die zur Beheizung der Umgebung verwendet werden können. Gleichzeitig sind sie biegsam, d.h. wenig biegesteif, so dass sie sich gut Wickeln sowie Entwickeln und Geradeziehen lassen, was die Herstellung eines SCR-Schlauches sowie dessen Anschlüsse vereinfacht. Ferner lassen sie sich plastisch verformen, was der Vercrimpung ebenfalls zugutekommt. Auch sind diese Materialien bzw. Legierungen preislich günstig.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der elektrisch leitfähige Heizleiter eine Mehrzahl von nicht-metallischen Litzenelementen auf. Hierdurch wird die Gestaltungfreiheit des Zugträgers erhöht, weil auch hier verschiedene nicht-metallische Litzenelement miteinander kombiniert werden können, die sich im Material sowie Querschnittsgeometrien und Querschnittsflächen unterscheiden können. Es können jedoch auch mehrere identische nicht-metallische Litzenelemente verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die nicht-metallischen Litzenelemente miteinander verzwirnt oder verflochten. Dabei werden unter einem Zwirn mehrere zusammengedrehte Litzen verstanden, die hierdurch eine höhere Reißfestigkeit als nichtverzwirnte Einfach-Litzen zusammen aufweisen. Unter einem Geflecht wird eine Litzenanordnung verstanden, welche durch Flechten hergestellt wird, d.h. durch regelmäßiges Ineinanderschlingen mehrerer Litzen aus biegsamem Material. Dabei ist ein Geflecht aufwendiger herzustellen als ein Zwirn, jedoch auch haltbarer und robuster.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein nicht-metallisches Litzenelement ein Garn, vorzugsweise ein Monofilament. Unter einem Garn wird ein linienförmiges textiles Gebilde verstanden. Dieses kann aus einer Faser oder mehreren Fasern bestehen. Ein textiles Garn als nicht-metallisches Litzenelement zu verwenden ist vorteilhaft, weil hierdurch hohe Zugfestigkeit und Biegsamkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht und geringen Kosten realisierbar sind.
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Vorzugsweise ist das Garn ein Monofil oder auch Monofilament. Monofilamentgarne können durch Extrusionsschmelzspinnverfahren aus Einlochdüsen ersponnen werden und erfahren durch ein nachgeschaltetes, meist mehrstufiges Verstrecken eine parallele Ausrichtung der Molekülketten. Durch den Verstreckungsprozess werden in Längsrichtung mechanische Eigenschaften (wie Festigkeit und Modul) erzielt, die deutlich über den Werten der unverstreckten Basispolymere liegen. Monofile können aus nahezu allen thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden, insbesondere aus Polyester (PES), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyoxymethylen (POM), resorbierbares Polydiaxanon, Polycapronlactonlactid Polyoxadiazol (POD), Aramid (AR), Polyimid (PI), Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN), Polyphenylen (PPP), Polyphenylenoxid (PPO), Polyphenylenether (PPE), Polybenzoxazole (PBO), Kohlenstofffasern (CF) und / oder Metallfasern (MF).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein nicht-metallisches Litzenelement eine textile hochfeste Faser, vorzugsweise eine LCP-Faser (liquid crystal polymer; Flüssigkristallpolymer). Eine derartige Faser eignet sich aufgrund ihrer hohen Festigkeit besonders aus Zugträger für die vorliegende Anwendung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die textile hochfeste Faser ein aromatisches Polyamid oder ein aromatisches Polyester auf. Diese Materialien weist die hohen Festigkeiten auf, die für die Belastungen des vorliegenden Anwendungsfalls erforderlich sind.
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Vorteilhaft ist bei aromatischen Polyamiden (Aramiden), dass sich diese Fasern durch sehr hohe Festigkeit, hohe Schlagzähigkeit, hohe Bruchdehnung, gute Schwingungsdämpfung sowie Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen auszeichnen. Sie sind darüber hinaus sehr hitze- und feuerbeständig. Als aromatische Polyamide können vorzugsweise para-Aramide, welche beispielsweise unter den Handelsnamen Twaron® oder Kevlar® erhältlich sind, als auch para-Aramid-Copolymer, welche unter dem Handelsnamen Technora® bekannt sind, verwendet werden. Es ist aber auch denkbar, dass meta-Aramide, wie bspw. die unter dem Handelsnamen Nomex® erhältlichen Fasern, eingesetzt werden. Ebenso sind Hybridfasern aus m-Aramid und p-Aramid möglich.
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Als aromatische Polyester können vorzugsweise Polyesterpolyarylate, welche beispielsweise unter den Handelsnamen Vectran® erhältlich sind, oder POD (Polyoxadiazol) verwendet werden.
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Dabei eignet sich insbesondere Polyesterpolyarylat für diesen Anwendungszweck besser als die aromatischen Polyamide, da wegen des sehr geringen Wassergehaltes der Faser (ca. 0,5%) eine Vortrocknung der Faser beim Extrusionsprozess der Kunststoffummantelung entfallen kann. Bei höheren Wassergehalten ohne Vortrocknung kann dies infolge der Wasserverdunstung im Extrusionsprozess zu Fehlstellen oder Lunkern in der Kunststoffummantelung des Heizleiters führen.
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Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
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1 eine perspektivische schematische Darstellung eines beheizbaren elastomeren Hohlkörpers in Form eines beheizbaren Schlauches gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2a eine schematische Schnittdarstellung eines Heizleiters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2b eine schematische Schnittdarstellung eines Heizleiters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 eine perspektivische schematische Darstellung des Heizleiters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 eine Schnittdarstellung durch eine Vercrimpung eines Heizleiters gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines beheizbaren elastomeren Hohlkörpers 1 in Form eines beheizbaren Schlauches 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Schlauch 1 weist eine Innenschicht 7 auf, innerhalb der das Medium transportiert werden kann. Auf der Innenschicht 7 ist eine Verstärkungsschicht 2 vorgesehen, welche des Schlauch 1 als Ganzes verstärkt und Zugkräfte übertragen kann. Um die Verstärkungsschicht 2 ist ein Heizleiter 3 gewickelt, der elektrisch beheizt werden kann. Der Heizleiter 3 wird von einer elastomeren Außenschicht 4 umgeben.
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Der Heizleiter 3 weist eine Litze 5 auf, welche von einer elektrisch isolierenden Ummantelung 6 umgeben ist. Die Litze 5 weist mehrere metallische Litzenelemente 5a in Form von Kupferlitzen 5a oder auch Kupferdrähten 5a und in einem ersten Ausführungsbeispiel ein nicht-metallisches Litzenelement 5b in Form eines hochfesten textilen Monofilamentgarns 5b auf, vgl. 2a. In einer zweiten Ausführungsform ist das nicht-metallische Litzenelement 5b ein Zwirn auf drei hochfesten textilen Garnen 5b, vgl. 2b und 3. In beiden Fällen dient das nicht-metallische Litzenelement 5b der Übertragung der Zugkräfte des Heizleiters 3 und die Kupferlitzen 5a der Abgabe ihrer elektrischen Stromwärmeverluste an die umliegenden Schichten 7, 2, 4 des Schlauches 1 sowie an dessen zu transportierendes Medium.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine Vercrimpung eines Heizleiters 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier ist zu erkennen, dass durch das Vercrimpen eines Anschlusselementes 8 mit den freigelegten Litzenelementen 5a, 5b des Heizleiters 3 eine mit Material gefüllte und lückenlose Verbindung zwischen der Innenseite des Anschlusselementes 8, den Kupferlitzen 5a und dem Monofilamentgarn 5b bzw. den verzwirnten hochfesten textilen Garnen 5b entsteht. Dies wird durch die plastische Verformbarkeit sowohl der Kupferlitzen 5a als auch der Garne 5b erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Beheizbarer elastomerer Hohlkörper, beheizbarer Schlauch
- 2
- Verstärkungsschicht, Festigkeitsträgerschicht des Hohlkörpers 1
- 3
- elektrisch leitfähiger Heizleiter
- 4
- elastomere Außenschicht des Hohlkörpers 1
- 5
- Litze des Heizleiters 3
- 5a
- metallisches Litzenelement, Kupferlitze, Kupferdraht
- 5b
- nicht-metallisches Litzenelement, textile hochfeste Faser
- 6
- Ummantelung des Heizleiters 3
- 7
- Innenschicht des Hohlkörpers 1
- 8
- Anschlusselement, Crimpverbindung des Heizleiters 3
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1329660 B1 [0004, 0008]
