DE102016103528A1 - Kunststoffschlauch mit Faserverstärkung - Google Patents

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Kunststoffschlauch (1, 1'), umfassend: eine Schlauchwand (2) aus Kunststoff, und einen elektrischen Leiter (5), wobei der elektrische Leiter (5) als Litze mit mehreren Fasern (6, 6A) ausgebildet ist. Um bei Vermeidung bestimmter Nachteile den Ausgleich und die sichere Ableitung elektrischer Ladungskonzentrationen zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Litze wenigstens eine Kohlenstofffaser (6A) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kunststoffschlauch, umfassend: eine Schlauchwand aus Kunststoff, und einen elektrischen Leiter, wobei der elektrische Leiter als Litze mit mehreren Fasern ausgebildet ist.
  • Auf dem Gebiet der Schlauchtechnik sind zahlreiche unterschiedliche Schläuche bekannt. Aufgrund der vorteilhaften Materialeigenschaften sowie der geringen Kosten wird zur Herstellung von Schläuchen häufig Kunststoff eingesetzt. Derartige Schläuche werden als Kunststoffschläuche oder Vollkunststoffschläuche bezeichnet.
  • Eine Herausforderung bei Kunststoffschläuchen besteht darin, elektrische Ladungskonzentrationen sicher auszugleichen oder abzuleiten. Die typischerweise zur Herstellung von Schläuchen verwendeten Kunststofftypen sind elektrisch isolierend. Dies hat zur Folge, dass elektrische Ladungskonzentrationen, die beispielsweise durch Reibung des Förderguts (z. B. Schüttgut, Staub oder Späne) an der Innenfläche des Schlauches entstehen, nicht abgeleitet werden können. Zu hohe Ladungen in Kunststoffschläuchen können sich in Gestalt von Funken entladen. Hierdurch können beispielsweise bei der Förderung von leicht entzündlichen oder explosiven Flüssigkeiten oder Gasen große Gefahren entstehen. Ein weiterer Nachteil von elektrischen Aufladungen liegt darin, dass Fördergut an der Innenfläche des Schlauches anhaften könnte, wodurch sich der Strömungswiderstand erhöht und es zu einem Verschluss des Schlauches kommen könnte.
  • Im Stand der Technik wurde zur Lösung dieses Problems bereits vorgeschlagen, Kunststoffschläuche mit einem elektrischen Leiter, beispielsweise einem Kupferdraht, zu versehen. Der Kupferdraht wird bei der Herstellung des Schlauches beispielsweise von außen auf die Schlauchwand gelegt und dort befestigt. Alternativ kann der Kupferdraht auch in die Schlauchwand integriert werden, indem der Kupferdraht bei der Herstellung des Schlauches von Kunststoff umgossen oder auf andere Weise umschlossen wird.
  • Die beschriebene Vorgehensweise dient zwar aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer der Ableitung von Ladungen aus dem Schlauch; sie weist jedoch auch Nachteile auf. Ein Nachteil liegt in der geringen Dehnfähigkeit von Kupfer, was die mechanischen Eigenschaften des Schlauches verringert, insbesondere die Flexibilität. Zudem hat Kupfer eine hohe Dichte, was das Gewicht des Schlauches erhöht. Auch die hohen Kosten von Kupfer sind nachteilig. Zudem kann die gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer bei der Herstellung des Schlauches zu Prozessstörungen führen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Kunststoffschlauch derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Kunststoffschlauch unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile elektrische Ladungskonzentrationen sicher ausgleichen oder ableiten kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Kunststoffschlauch nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass die Litze wenigstens eine Kohlenstofffaser aufweist.
  • Schläuche aus Kunststoff zeichnen sich unter anderem durch eine variable Formgebung, eine hohe Flexibilität, ein geringes Gewicht sowie durch geringe Kosten aus. Der Kunststoffschlauch umfasst eine Schlauchwand aus Kunststoff und einen elektrischen Leiter. Der elektrische Leiter dient dazu, elektrische Ladungskonzentrationen sicher auszugleichen oder aus dem Schlauch abzuleiten. Der elektrische Leiter ist als Litze mit mehreren Fasern ausgebildet. Litzen haben im Gegensatz zu Einzeldrähten den Vorteil, biegsamer zu sein. Ein weiterer Vorteil liegt, darin dass bei einer Litze unterschiedliche Fasern miteinander kombiniert, beispielsweise miteinander verflochten werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die vorteilhaften Eigenschaften unterschiedlicher Materialien miteinander zu kombinieren.
  • Gemäß der Erfindung weist die Litze wenigstens eine Kohlenstofffaser auf. Kohlenstofffasern (auch: Carbonfasern) sind Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien. Sie sind elektrisch leitfähig und dienen daher der Ableitung von Ladungen aus dem Schlauch. Kohlenstofffasern zeichnen sich zudem durch eine im Vergleich zu anderen elektrischen Leitern (z. B. Kupfer) deutlich verringerte Dichte aus, so dass das Gewicht des Kunststoffschlauches gering bleibt. Die Anzahl der Fasern der Litze liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 25.
  • Nach einer Ausgestaltung des Kunststoffschlauches ist vorgesehen, dass die Litze wenigstens eine Kunststofffaser, insbesondere wenigstens eine Polyesterfaser aufweist. Kunststofffasern sind kostengünstig herstellbar und besonders flexibel, so dass sich die Gesamtsteifigkeit des Kunststoffschlauches nicht in nachteiliger Weise erhöht. Zudem erhöhen Kunststofffasern die axiale Zugsteifigkeit und Zugfestigkeit der Litze. Polyester zeichnet sich durch geringe Kosten sowie hohe Festigkeit aus. Zudem lässt sich Polyester sehr gut zu dünnen Polyesterfasern oder Polyestergarnen verarbeiten. Beispielsweise bestehen Vliesstoffe oder Mikrofaserstoffe häufig aus Polyester. Im Vergleich zu einer reinen Kupferlitze ist eine Litze aus einer Kombination aus Kohlenstofffasern und Kunststofffasern deutlich flexibler, günstiger herstellbar und weist eine größere Festigkeit auf.
  • In weiterer Ausbildung des Kunststoffschlauches ist vorgesehen, dass die Litze einen elektrischen Widerstand von 103 Ohm oder weniger aufweist. Materialien mit einem elektrischen Widerstand von 103 Ohm oder weniger werden häufig als elektrisch leitfähig bezeichnet. Je geringer der elektrische Widerstand der der Litze ist, desto besser gelingen eine gleichmäßige Ladungsverteilung innerhalb des Schlauches und eine Ableitung von Ladungen aus dem Schlauch. Die Leitfähigkeit der Litze wird durch die Kohlenstofffasern erreicht.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Kunststoffschlauches sieht vor, dass die Schlauchwand aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid), TPE (Thermoplastische Elastomere) oder PE (Polyethylen), hergestellt ist, der eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore-A und 90 Shore-A aufweist. Shore-A wird gemessen, indem eine Nadel mit abgestumpfter Spitze in den zu prüfenden Kunststoff gedrückt wird, um die Eindringtiefe zu messen. Die Stirnfläche des Kegelstumpfs hat standardmäßig einen Durchmesser von 0,79 Millimetern, der Öffnungswinkel beträgt 35°, das Auflagegewicht 1 kg und die Haltezeit 15 s.
  • Eine weitere Ausbildung des Kunststoffschlauches ist gekennzeichnet durch eine Armierung, die eine höhere Steifigkeit aufweist als die Schlauchwand. Unter einer Armierung wird eine Verstärkung des Schlauches verstanden, die seine Steifigkeit – also seinen Widerstand gegen Verformung – erhöht. Die gegenüber der Schlauchwand erhöhte Steifigkeit kann erreicht werden, indem die Armierung aus einem anderen Kunststoff als die Schlauchwand oder aus Metall hergestellt wird. Alternativ können die Schlauchwand und die Armierung auch aus dem gleichen Kunststoff hergestellt sein, jedoch unterschiedliche Additive enthalten, um unterschiedliche mechanische Eigenschaften zu erreichen. Die Armierung kann beispielsweise spiralförmig oder ringförmig ausgebildet sein und somit um den Schlauch herumgeführt sein. Insbesondere kann die Armierung spiralförmig oder ringförmig um eine entlang der Längsrichtung des Schlauches verlaufende Mittelachse verlaufen. Eine so verlaufende Armierung hat den Vorteil, dass sich die Steifigkeit des Schlauches in radialer Richtung erhöht, so dass die – vorzugsweise runde – Querschnittsform des Schlauches im armierten Bereich erhalten bleibt. Gleichzeitig wird durch eine spiralförmig oder ringförmig verlaufende Armierung die Biegesteifigkeit nur unwesentlich oder überhaupt nicht erhöht, so dass ein Schlauch mit einer derartigen Armierung weiterhin gebogen werden kann und kurvenförmig verlegt werden kann. Durch die Armierung wird auch ein Kollabieren des Schlauches bei Unterdruckanwendungen vermieden. Ein weiterer Vorteil spiralförmiger oder ringförmiger Armierungen besteht darin, dass der Schlauch in Längsrichtung gestaucht werden kann. Die Stärke bzw. der Durchmesser der Armierung kann im Bereich zwischen 1 mm und 10 mm liegen.
  • Im Hinblick auf die Armierung wird werter vorgeschlagen, dass die Armierung aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid) oder PE (Polyethylen), hergestellt ist und eine Härte im Bereich zwischen 30 Shore-D und 60 Shore-D aufweist. Als Füllstoffe der Armierung können Talkum, Kreide oder Glasfasern eingesetzt werden. Shore-D wird standardmäßig gemessen, indem eine Nadel, die mit einem 30°-Winkel zuläuft und eine kugelförmige Spitze mit einem Radius von 0,1 mm hat, in den zu prüfenden Kunststoff gedrückt wird, um die Eindringtiefe zu messen. Das Auflagegewicht beträgt 5 kg und die Haltezeit 15 s.
  • Hinsichtlich der Armierung wird weiter vorgeschlagen, dass die Armierung spiralförmig ausgebildet ist. Insbesondere kann die Armierung spiralförmig um eine entlang der Längsrichtung des Schlauches verlaufende Mittelachse verlaufen. Alternativ kann die Armierung ringförmig um die Mittelachse verlaufen. Unter einer Armierung wird eine Verstärkung des Schlauches verstanden, die seine Steifigkeit erhöht. Eine spiralförmig oder ringförmig verlaufende Armierung hat den Vorteil, dass sich die Steifigkeit des Schlauches in radialer Richtung erhöht, so dass die Querschnittsfläche des Schlauches im armierten Bereich erhalten bleibt. Eine ausreichend hohe Radialsteifigkeit ist beispielsweise bei Unterdruckanwendungen erforderlich, um ein Kollabieren des Schlauches zu verhindern. Gleichzeitig wird durch eine spiralförmig oder ringförmig verlaufende Armierung die Biegesteifigkeit des Schlauches nur unwesentlich erhöht, so dass ein Schlauch mit einer derartigen Armierung weiterhin gebogen werden kann und kurvenförmig verlegt werden kann. Ein weiterer Vorteil spiralförmiger oder ringförmiger Armierungen besteht darin, dass der Schlauch in Längsrichtung gestaucht werden kann.
  • Die Armierung kann nach einer weiteren Ausbildung des Kunststoffschlauches in die Schlauchwand integriert sein und insbesondere vollständig von dem Material der Schlauchwand umschlossen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Armierung auf der Außenfläche der Schlauchwand angeordnet ist. Eine Integration der Armierung in die Schlauchwand hat den Vorteil, dass die Armierung besonders fest mit dem Schlauch verbunden ist und sich nicht von ihm ablösen kann. Zudem kann sowohl die Innenfläche als auch die Außenfläche des Schlauches bei integrierter Armierung glatt und eben ausgeführt werden. Schließlich wird eine integrierte Armierung durch die sie umgebende Schlauchwand besonders gut vor Umwelteinflüssen geschützt. Eine Anordnung der Armierung auf der Außenfläche der Schlauchwand hat demgegenüber den Vorteil einer vereinfachten Herstellung des Schlauches. Insbesondere kann die Armierung nachträglich auf der Außenfläche der Schlauchwand fixiert werden.
  • Bei einer weiteren Ausbildung des Kunststoffschlauches ist eine Innenschicht vorgesehen, die sich über die gesamte Innenfläche des Kunststoffschlauches erstreckt. Die Innenschicht wird auch als „Inliner” bezeichnet und steht in direktem Kontakt zu dem Fördergut, das durch den Schlauch gefördert wird. Die Innenschicht des Schlauches ist aufgrund der Reibung des Fördergutes an der Innenfläche der Innenschicht besonderen Anforderungen ausgesetzt. Die Innenschicht kann daher aus besonders abriebfestem Material hergestellt sein. Zudem ist die Innenschicht für die Dichtigkeit des Schlauches verantwortlich, so dass für diese Schicht besonders gas- und flüssigkeitsdichte Materialien eingesetzt werden können. Es ist vorgesehen, dass sich die Innenschicht über die gesamte Innenfläche des Schlauches erstreckt. Mit anderen Worten soll die Innenschicht die gesamte Innenfläche des Schlauches abdecken. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte mit dem Fördergut in Berührung kommende Fläche dieselben – gewünschten – Eigenschaften aufweist. Die Innenschicht kann insbesondere aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid), TPE (Thermoplastische Elastomere) oder PE (Polyethylen) hergestellt sein. Aus strömungstechnischen Gründen ist die Innenfläche der Innenschicht vorzugsweise glatt ausgebildet.
  • Zu dieser Ausbildung wird werter vorgeschlagen, dass die Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt ist. Unter einem antistatischen Kunststoff wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, dessen elektrischer Widerstand im Bereich zwischen 103 Ohm und 109 Ohm liegt. Unter einem elektrisch leitfähigen Kunststoff wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, dessen elektrischer Widerstand 103 Ohm oder weniger beträgt. Diese Art von Kunststoffen haben den Vorteil, dass in dem Schlauch entstehende Ladungsverschiebungen wieder ausgeglichen werden können, da die Ladungsträger, insbesondere Elektronen, sich aufgrund der Eigenschaften dieser Kunststoffe bewegen und verteilen können. Indem eine Innenschicht aus einem antistatischen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff verwendet wird, können ungleichmäßig verteilte Ladungen besonders schnell und wirksam in eine gleichmäßige Verteilung zurückgeführt werden. Denn eine Schicht erlaubt die Bewegung der Ladungsträger in jede innerhalb der Schicht liegende Richtung, während sich die Ladungen bei dünnen Erdungslitzen nur in Richtung der Litze bewegen können. Die Anordnung der Schicht an der Innenseite des Schlauches hat mehrere Vorteile. Zunächst entstehen viele Ladungsverschiebungen oder Ladungskonzentrationen durch die Reibung des Fördergutes an der Innenfläche des Schlauches. Da genau an dieser Stelle die Innenschicht aus einem antistatischen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff vorgesehen ist, kann im Idealfall bereits das Entstehen von Ladungskonzentrationen verhindert werden. Zudem hat eine Anordnung der Schicht an der Innenseite des Schlauches den Vorteil, dass leicht entzündliches oder explosives Fördergut durch die Innenschicht vor Funkenentladungen geschützt wird. Schließlich kann aufgrund der vergrößerten Kontaktfläche zwischen Schlauchwand und Innenschicht eine zuverlässigere Verbindung zwischen beiden Materialien erreicht werden als dies bei metallischen Erdungslitzen mit geringem Querschnitt möglich wäre.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung des Schlauches ist vorgesehen, dass die Litze zwischen der Schlauchwand und der Innenschicht angeordnet ist. Diese Anordnung bewirkt eine Vereinfachung der Herstellung, da der metallische Leiter in Gestalt der Litze zwischen zwei anderen Schichten, nämlich der Schlauchwand und der Innenschicht, angeordnet wird und somit nicht in eine der Schichten integriert werden braucht.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Kunststoffschlauches sieht vor, dass die Schlauchwand aus einem oder aus mehreren spiralförmig aufgewickelten Kunststoffstreifen hergestellt ist. Bei dieser Art der Herstellung wird ein Kunststoffstreifen spiralförmig aufgewickelt, wobei die Randbereiche des Kunststoffstreifens überlappen. Die überlappenden Randbereiche werden anschließend miteinander verschweißt oder verklebt, so dass eine zuverlässige Abdichtung der Nahtstelle erreicht wird. Zusätzlich kann in dem Bereich der Überlappung auch eine Armierung oder ein elektrischer Leiter angeordnet werden, wodurch ebenfalls ein spiralförmiger Verlauf erreicht wird. Ein derartiger Schlauch wird aufgrund der spiralförmigen Aufwicklung von Kunststoffstreifen auch als „Wickelschlauch” bezeichnet; ein Verfahren zu seiner Herstellung wird beispielsweise in der DE 198 48 172 A1 beschrieben.
  • Zu dieser Herstellungsweise wird weiter vorgeschlagen, dass der die Schlauchwand bildende Kunststoffstreifen überlappend angeordnete Randbereiche aufweist, die im Bereich der Überlappung stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die stoffschlüssige Verbindung kann insbesondere durch Kleb- und/oder Schweißverfahren erzeugt werden. Durch eine stoffschlüssige Verbindung wird eine besonders zuverlässige Abdichtung der Nahtstelle erreicht.
  • Hierzu wird schließlich vorgeschlagen, dass die Litze zwischen den überlappenden Randbereichen des Kunststoffstreifens angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird die Litze vor Umwelteinflüssen geschützt, wodurch beispielsweise die Gefahr von Korrosion verringert wird. Insbesondere kann die Litze in einem Hohlraum angeordnet sein, der sich zwischen den überlappenden Randbereichen des Kunststoffstreifens ausbildet. Der Hohlraum ermöglicht eine definierte Anordnung bzw. Positionierung der Litze. Zudem wird die Litze durch die Anordnung in dem Hohlraum besonders gut vor Umwelteinflüssen geschützt. Der Hohlraum kann beispielsweise durch zwei parallel verlaufende, voneinander beabstandete Schweiß- oder Klebenähte erreicht werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1: eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffschlauches in einer geschnittenen Ansicht, und
  • 2: eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffschlauches in einer geschnittenen Ansicht.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kunststoffschlauch 1 in einer ersten Ausgestaltung. Bei der für 1 gewählten Darstellung handelt es sich um einen Schnitt durch die Schlauchwand in Längsrichtung des Kunststoffschlauches 1. Der Kunststoffschlauch 1 umfasst eine Schlauchwand 2 aus Kunststoff, eine spiralförmige Armierung 3 aus Kunststoff und eine Innenschicht 4, die ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist. Vorzugsweise enthält die Innenschicht 4 ein Antistatikum oder Leitruß. Der Kunststoffschlauch 1 umfasst zudem einen elektrischen Leiter 5, der bei der in 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltung als Litze mit mehreren Fasern 6 ausgestaltet ist. Bei den Fasern handelt es sich um Kohlenstofffasern 6A und Kunststofffasern 6B. Der metallische Leiter 5 verläuft spiralförmig und ist zwischen der Schlauchwand 2 und der Innenschicht 4 angeordnet, so dass der metallische Leiter 5 durchgehend mit der Innenschicht 4 in Kontakt steht und diese berührt.
  • Der Kunststoffschlauch 1 verläuft symmetrisch um eine sich in Längsrichtung des Kunststoffschlauches 1 erstreckende Mittelachse 7, so dass in 1 auf die Darstellung der unteren Hälfte des Kunststoffschlauches 1 verzichtet werden kann. Die Armierung 3 ist in dem in 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel spiralförmig ausgebildet und in die Schlauchwand 2 integriert, so dass die Armierung 3 vollständig von dem Material der Schlauchwand 2 umschlossen ist. Die Innenschicht 4 ist aus einem antistatischen, insbesondere elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt und kleidet die Innenseite des Kunststoffschlauches 1 vollständig aus.
  • Der Kunststoffschlauch 1 hat eine Außenfläche 8 und eine Innenfläche 9, wobei bei dem in 1 beispielhaft dargestellten Kunststoffschlauch 1 die Außenfläche 8 von der Schlauchwand 2 gebildet wird und wobei die Innenfläche 9 von der Innenschicht 4 gebildet wird. Aufgrund der erheblichen Dicke der Armierung 3 ist die Außenfläche 8 des Kunststoffschlauches 1 im Bereich der Armierung 3 nach außen gewölbt.
  • In 2 ist eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffschlauches 1' in einer geschnittenen Ansicht dargestellt. Diejenigen Bereiche des Kunststoffschlauches 1', die bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurden, sind in 2 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Kunststoffschlauch 1' ist aus einem Kunststoffstreifen 10 hergestellt. Bei dieser Art der Herstellung wird ein Kunststoffstreifen 10 spiralförmig aufgewickelt, wobei die Randbereiche des Kunststoffstreifens 10 eine Überlappung 11 bilden. Die überlappenden Randbereiche des Kunststoffstreifens 10 werden anschließend miteinander verschweißt oder verklebt, so dass eine zuverlässige Abdichtung der Nahtstelle erreicht wird. Der auf diese Weise hergestellte Kunststoffschlauch 1' verläuft symmetrisch um eine sich in Längsrichtung des Schlauches 1' erstreckende Mittelachse 6, wobei der verschweißte bzw. verklebte Kunststoffstreifen 10 eine Schlauchwand 2 bildet. Vorzugsweise enthält das Material des Kunststoffstreifens 10 ein Antistatikum.
  • Der in 2 dargestellte Kunststoffschlauch 1' weist einen elektrischen Leiter 5 auf, der auch bei der in 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltung als Litze mit mehreren Fasern 6 ausgestaltet ist. Bei den Fasern 6 handelt es sich um Kohlenstofffasern 6A und Kunststofffasern 6B. Bei der zweiten Ausgestaltung des Kunststoffschlauches 1' ist der elektrische Leiter 5 im Bereich der Überlappung 11 angeordnet, nämlich zwischen den überlappenden Randbereichen des Kunststoffstreifens 10.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1'
    Kunststoffschlauch
    2
    Schlauchwand
    3
    Armierung
    4
    Innenschicht
    5
    elektrischer Leiter
    6
    Faser
    6A
    Kohlenstofffaser
    6B
    Kunststofffaser
    7
    Mittelachse
    8
    Außenfläche (des Kunststoffschlauches 1)
    9
    Innenfläche (des Kunststoffschlauches 1)
    10
    Kunststoffstreifen
    11
    Überlappung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19848172 A1 [0020]

Claims (14)

  1. Kunststoffschlauch (1, 1'), umfassend: – eine Schlauchwand (2) aus Kunststoff, und – einen elektrischen Leiter (5), – wobei der elektrische Leiter (5) als Litze mit mehreren Fasern (6, 6A) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Litze wenigstens eine Kohlenstofffaser (6A) aufweist.
  2. Kunststoffschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Litze wenigstens eine Kunststofffaser (6B), insbesondere wenigstens eine Polyesterfaser aufweist.
  3. Kunststoffschlauch nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Litze einen elektrischen Widerstand von 103 Ohm oder weniger aufweist.
  4. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchwand (2) aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU, PVC, TPE oder PE, hergestellt ist, der eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore-A und 90 Shore-A aufweist.
  5. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Armierung (3), die eine höhere Steifigkeit aufweist als die Schlauchwand (2).
  6. Kunststoffschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU, PVC oder PE, hergestellt ist und eine Härte im Bereich zwischen 30 Shore-D und 60 Shore-D aufweist.
  7. Kunststoffschlauch nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) spiralförmig ausgebildet ist.
  8. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) in die Schlauchwand (2) integriert ist.
  9. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Innenschicht (4), die sich über die gesamte Innenfläche (9) des Kunststoffschlauches (1, 1') erstreckt.
  10. Kunststoffschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (4) aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt ist.
  11. Kunststoffschlauch nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Litze zwischen der Schlauchwand (2) und der Innenschicht (4) angeordnet ist.
  12. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchwand (2) aus einem oder aus mehreren spiralförmig aufgewickelten Kunststoffstreifen (10) hergestellt ist.
  13. Kunststoffschlauch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der die Schlauchwand (2) bildende Kunststoffstreifen (10) überlappend angeordnete Randbereiche aufweist, die im Bereich der Überlappung (11) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
  14. Kunststoffschlauch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Litze zwischen den überlappenden Randbereichen des Kunststoffstreifens (9) angeordnet ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6757994B1 (ja) * 2019-04-12 2020-09-23 株式会社トヨックス 帯電防止可撓管
CN114103153A (zh) * 2021-11-23 2022-03-01 陕西智超信息技术有限公司 一种耐真空外加强抗静电工程塑料管及其加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724038C1 (de) * 1997-06-06 1999-01-14 Contitech Schlauch Gmbh Elektrisch leitfähiger Schlauch
DE19848172A1 (de) 1998-10-20 2000-04-27 Joseph Norres & Co Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Wickelschlauches aus thermoplastischem Kunststoff

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6106027A (en) * 1998-04-09 2000-08-22 Mulvey; Philip A. Pull-out faucet hose
US6334466B1 (en) * 1998-10-09 2002-01-01 The Gates Corporation Abrasion-resistant material handling hose
US6742545B2 (en) * 1998-12-21 2004-06-01 Parker-Hannifin Corporation Hose construction
US20070144756A1 (en) * 2003-11-12 2007-06-28 Huberag Hose for conveying media that generate electrostatic charges, especially powdery media
US8176943B2 (en) * 2008-11-21 2012-05-15 Parker-Hannifin Corporation High temperature fire sleeve
GB2479724B (en) * 2010-04-19 2012-05-23 Technip France Umbilical
US20120073856A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 John Mezzalingua Associates, Inc. Braid configurations in coaxial cables
GB2509331B (en) * 2012-12-31 2015-06-24 Technip France Umbilical

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724038C1 (de) * 1997-06-06 1999-01-14 Contitech Schlauch Gmbh Elektrisch leitfähiger Schlauch
DE19848172A1 (de) 1998-10-20 2000-04-27 Joseph Norres & Co Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Wickelschlauches aus thermoplastischem Kunststoff

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