DE102016110002B4

DE102016110002B4 - Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs für ein Haushaltsgerät, Wellschlauch, Vorrichtung sowie Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102016110002B4
Application number: DE102016110002.1A
Authority: DE
Inventors: Roland Meißner
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH; Delfingen FR Anteuil SA
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH; Delfingen FR Anteuil SA
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2036-06-01
Also published as: DE102016110002A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs (1) für ein Haushaltsgerät (38), mit den Schritten:a) Urformen eines Schlauchkörpers (2),b) Verbinden eines elektrischen Leiters (6) mit einer Wandung (3) des Schlauchkörpers (2), undc) Umformen des Schlauchkörpers (2) samt elektrischem Leiter (6) zu dem Wellschlauch (1),wobei das Urformen in Schritt a) mittels Extrudierens in einem Extruder (16) erfolgt,wobei das Extrudieren ein Erzeugen und Verbinden einer ersten und zweiten Schicht (12, 14) zum Bilden des Schlauchkörpers (2) umfasst,wobei der elektrische Leiter (6) zwischen die erste und zweite Schicht (12, 14) eingebracht wird, undwobei das Umformen in Schritt c) mittels eines Corrugators (18) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs. Ferner betrifft die Erfindung einen Wellschlauch zum Führen eines Fluids. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für ein Haushaltsgerät. Außerdem betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät.
Haushaltsgeräte, insbesondere wasserführende Haushaltsgeräte, z.B. Geschirrspül- oder Waschmaschinen, werden sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich verwendet. Es ist zunehmend üblich, in wasserführenden Haushaltsgeräten Vorrichtungen vorzusehen, die im Falle eines undichten Schlauchs die Frischwasserzufuhr unterbrechen, wie in der EP 2 314 752 A1 beschrieben. Derartige Vorrichtungen können einen Innenschlauch zum Führen eines Frischwasserstroms, ein Ventil zum Absperren oder Freigeben des Frischwasserstroms und einen Außenschlauch zum Auffangen einer Leckageflüssigkeit umfassen. Bei dem aus der EP 2 314 752 A1 bekannten Ansatz wird ein elektrischer Leiter zwischen dem Innen- und Außenschlauch vorgesehen, welcher an das Ventil angeschlossen ist und das Betreiben bzw. Ansteuern des Ventils ermöglicht. Ferner ist es möglich den Innen- und Außenschlauch als Glatt- oder Wellschlauch vorzusehen.
Die US 2,963,750 A zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs mit einem darin integrierten elektrischen Leiter für einen Staubsauger. Dabei wird ein Schlauchmaterial zu einem Schlauch und auf eine Spirale extrudiert. Der elektrische Leiter wird auf den Schlauch aufgebracht. Außerdem wird mittels einer Saugvorrichtung ein Unterdruck im Schlauch erzeugt, sodass Wellentäler in den Zwischenräumen der Spirale erzeugt werden. Weiterhin werden mittels der Rollen die Abstände in den Zwischenräumen der Spirale und damit auch die Abstände zwischen den Wellentälern zurechtgedrückt.
Die WO 84/00920 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von länglichen Gegenständen, wie z.B. einer Stange, die mit Glasfasersträngen verstärkt wird. Dabei werden die Glasfaserstränge in eine Injektoreinheit eingebracht, wobei die Stange und die in diese eingebrachten Glasfasersträngen mittels eines Formungskanals geformt werden.
Die US 2004/0149284 A1 zeigt ein glattwandiges Rohr, durch welches zwei elektrische Leiter in Längsrichtung des Rohrs verlaufen. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Leiter auf eine innere oder äußere Oberfläche des Rohrs während des Formungsprozesses aufgebracht werden.
Die US 4,368,348 A zeigt einen Schlauch für einen Staubsauger. Benachbart zu einer Wandung des Schlauchs ist ein Kanal, der durch einen dünnen Schlauch verläuft, vorgesehen, durch den elektrische Leitungen hindurchgesteckt sind. Weiterhin wird vorgeschlagen, Kabel zwischen einen Innen- und Außenschlauch vorzusehen.
Die EP 2 314 752 A1 zeigt eine Schlauchvorrichtung mit einem inneren Wellrohr, einem äußeren Wellrohr und einer Sperrvorrichtung für das Sperren eines Fluidstroms.
Die US 5,343,590 A beschreibt einen Zentralstaubsauger mit einem außenseitig glatten Rohr.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Ansatz bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs für ein Haushaltsgerät, mit den Schritten: a) Urformen eines Schlauchkörpers, b) Verbinden eines elektrischen Leiters mit einer Wandung des Schlauchkörpers, und c) Umformen des Schlauchkörpers samt elektrischem Leiter zu dem Wellschlauch. Das Urformen in Schritt a) erfolgt mittels Extrudierens in einem Extruder. Das Extrudieren umfasst ein Erzeugen und Verbinden einer ersten und zweiten Schicht zum Bilden des Schlauchkörpers, wobei der elektrische Leiter zwischen die erste und zweite Schicht eingebracht wird. Dabei erfolgt das Umformen in Schritt c) mittels eines Corrugators.
Indem bei der Herstellung des Wellschlauchs der elektrische Leiter mit der Wandung des Schlauchkörpers verbunden und der Schlauchkörper samt elektrischem Leiter umgeformt wird, bildet der elektrische Leiter eine feste Einheit mit dem Wellschlauch und folgt zugleich dessen gewellter Kontur. Dies hat den Vorteil, dass das nachträgliche Verlegen eines elektrischen Leiters innerhalb oder außerhalb des Wellschlauchs entfällt. Folglich vereinfacht sich eine Herstellung des Wellschlauchs samt elektrischem Leiter.
Unter einem „Wellschlauch“ ist vorliegend ein Schlauch zu verstehen, dessen Wandung in Längsrichtung des Schlauchs eine gewellte Kontur aufweist. Eine gewellte Kontur ist eine Geometrie, die in regelmäßigen Abständen Erhebungen und Vertiefungen radial zu der Längsrichtung aufweist. Eine jeweilige Erhebung bzw. Vertiefung kann dabei gerundet oder auch eckig, insbesondere drei- oder viereckig, gebildet sein. Auch eine wendelförmige Wellengeometrie ist als gewellte Kontur zu verstehen. Ein „Schlauch“ meint vorliegend einen flexiblen, länglichen Körper mit einem beispielsweise geschlossenen, ringförmigen, insbesondere kreisringförmigen, oder ovalen Querschnitt.
Unter „Urformen“ ist vorliegend ein Fertigungsverfahren zu verstehen, bei dem aus formlosem Stoff (Schmelze, Partikel, Pulver, Granulat, Dämpfe usw.) ein Festkörper hergestellt wird.
Unter einem „Schlauchkörper“ ist vorliegend die Gesamtheit aus einer Wandung, die zu einem Schlauch geformt ist, und einem Hohlraum, der von der Wandung eingeschlossen ist, zu verstehen.
Unter „Verbinden“ ist vorliegend ein formschlüssiges, kraftschlüssiges oder stoffschlüssiges Verbinden oder eine Kombination davon zu verstehen. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Eine kraftschlüssige Verbindung setzt eine NormalKraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen voraus. Kraftschlüssige Verbindungen können durch Reibschluss verwirklicht werden. Die gegenseitige Verschiebung der Flächen ist verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegen-Kraft nicht überschritten wird. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen. Stoffschlüssig kann z.B. durch Kleben, Löten, Schweißen oder Vulkanisieren verbunden werden.
Unter einem „elektrischen Leiter“ ist vorliegend ein Medium zu verstehen, welches elektrisch leitfähig ist. Das Medium kann leitfähige Metalle wie Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Wolfram, Eisen, Edelstahl, leitfähige Nichtmetalle wie Graphit, Halbleiter wie Germanium oder Silizium, oder leitfähige Polymere aufweisen oder vollständig daraus bestehen. Die elektrische Leitfähigkeit er des elektrischen Leiters ist bevorzugt größer als 10^-8 Ω^-1m^-1, 1 Ω^-1m^-1, 10 Ω^-1m^-1, 100 Ω^-1m^-1, 1000 Ω^-1m^-1, 10000 Ω^-1m^-1, 100000 Ω^-1m^-1, oder 1000000 Ω^-1m^-1. Unter den Begriff „elektrischer Leiter“ fallen zum einen Kabel, Drähte oder Litzen mit unterschiedlichen Querschnittsformen (rund, eckig usw.), zum anderen Leiterbahnen, die auf ein Substrat aufgebracht werden und gegebenenfalls nur als, insbesondere dünne, leitfähige Schichten vorliegen. Ein elektrischer Leiter kann auch teilweise oder vollständig aus einer Trägersubstanz bestehen, in die elektrisch leitfähige Partikel eingebracht sind.
Unter „Umformen“ ist vorliegend ein Fertigungsschritt zu verstehen, bei dem ein Körper oder eine Einheit aus mehreren Körpern deformiert wird. Hierbei kann es sich um eine Warm- oder Kaltumformung handeln, wobei bei einer Warmumformung das umzuformende Material eine höhere Temperatur als die Raumtemperatur aufweist und daher geringere Umformkräfte notwendig sind als bei einer Kaltumformung, welche bei Raumtemperatur erfolgt.
Unter einem „Haushaltsgerät“ wird vorliegend ein insbesondere wasserführendes Haushaltsgerät, bspw. eine Waschmaschine, eine Geschirrspülmaschine oder ein Wasserspender, eine Kaffeemaschine, ein Wasserkocher, ein Koch- oder Gargerät, insbesondere ein gasbetriebenes Koch- oder Gargerät, ein Dampfgarer, ein Backofen, ein Bügeleisen oder ein Staubsauger verstanden. Diese Geräte können sowohl in privaten Haushalten als auch in industriellen Betrieben (wie etwa Waschmaschinen in Waschsalons oder Geschirrspülmaschinen in industriellen Küchen) Anwendung finden.
Bevorzugt wird der Schlauchkörper in Schritt a) endlos, d.h. kontinuierlich, und gegebenenfalls mit einer regulierbaren Geschwindigkeit urgeformt, insbesondere extrudiert.
Bevorzugt wird der elektrische Leiter in Schritt b) als aufgewickelter Endlosleiter, insbesondere als aufgewickeltes Kabel oder als aufgewickelter Draht, bereitgestellt. Besonders bevorzugt werden genau zwei oder mehr als zwei elektrische Leiter mit der Wandung des Schlauchkörpers verbunden. Selbstverständlich können in einem Kabel, das mit der Wandung verbunden wird, auch zwei oder mehrere elektrische Leiter, Drähte oder Litzen, die jeweils gegeneinander elektrisch isoliert sind, umfasst sein.
Das Urformen in Schritt a) erfolgt mittels Extrudierens in einem Extruder.
Der Extruder formt den Wellschlauch bevorzugt mittels eines Spritzkopfes, insbesondere eines Mehrfachspritzkopfes. Der Schlauchkörper wird aus dem Extruder in einem weichen und noch leicht formbaren Zustand herausgefördert. Es ist auch denkbar, den Schlauchkörper in einem anderen Verfahren herzustellen, z.B. durch Gießen, insbesondere Schleudergießen oder Spritzgießen.
Das Umformen in Schritt c) erfolgt mittels eines Corrugators.
Unter einem „Corrugator“ wird vorliegend eine Vorrichtung zum Umformen von Endloskörpern, insbesondere Schläuchen, verstanden. Das Umformen wird bevorzugt mit Hilfe von umlaufenden Formbacken verwirklicht, welche jeweils eine Negativform des Wellschlauchs aufweisen und mittels dieser den Schlauchkörper, der als Glattschlauch vorliegt, zu einem Wellschlauch deformieren.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Schlauchkörper in Schritt a) aus einem Kunststoff urgeformt.
Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polyolefine, Polyethylen, insbesondere LDPE (Englisch: Low Density Polyethylene; Deutsch: Polyethylen mit niedriger Dichte), Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetat handeln.
Das Urformen des Schlauchkörpers aus einem Kunststoff hat den Vorteil, dass Kunststoff relativ günstig ist, gut verfügbar ist und ein geringes spezifisches Gewicht aufweist. Kunststoff hat gute Umformeigenschaften und lässt sich gut im Verbund mit anderen Materialien, z.B. Glas- oder Kohlefasern, herstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für das Verbinden in Schritt b) der elektrische Leiter in die Wandung des Schlauchkörpers eingebracht
Unter „Einbringen“ werden vorliegend ein Erzeugen einer Negativform des elektrischen Leiters in der Wandung des Schlauchkörpers, wobei der elektrische Leiter in die Negativform eingebracht wird, und ein Erzeugen einer zumindest formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und der Wandung verstanden. Durch das Einbringen ist der elektrische Leiter vollständig von der Wandung umgeben. Besonders bevorzugt wird ein Draht oder Kabel in die Wandung eingebracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Einbringen des elektrischen Leiters in die Wandung des Schlauchkörpers nach einem Herausfördern des Schlauchkörpers aus dem Extruder.
Dies kann einfach in den Fertigungsprozess integriert werden, sodass keine komplexen Anpassungen des Extruders notwendig sind. Ferner kann eine gute räumliche Zugänglichkeit rund um die Einbringungsstelle des elektrischen Leiters gewährleistet werden. Beim Einbringen des elektrischen Leiters kann die Wandung des Schlauchkörpers einen weichen, insbesondere thermoelastischen, plastischen oder geschmolzenen, Zustand aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Einbringen des elektrischen Leiters in die Wandung des Schlauchkörpers mittels einer Zuführungsöffnung in dem Extruder oder in einem Spritzkopf desselben.
Das Einbringen des elektrischen Leiters mittels einer Zuführungsöffnung in dem Extruder führt zu einer Zusammenführung zweier Fertigungsschritte, nämlich des Urformens und des Verbindens. Dabei wird der elektrische Leiter in weichen und/oder geschmolzenen formlosen Stoff während des Urformprozesses im Extruder, insbesondere im Ausgangsbereich des Extruders, eingebracht. Das Einbringen mittels der Zuführöffnung im Spritzkopf hat den Vorteil, dass eine gute Einformung des elektrischen Leiters in die Wandung des Schlauchkörpers gewährleistet werden kann, da der Formprozess durch den Endbereich des Spritzkopfs noch beeinflusst werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Einbringen des elektrischen Leiters in die Wandung des Schlauchkörpers vor dem Corrugator.
Es erfordert weniger Aufwand, den elektrischen Leiter in eine Wandung einzubringen die eine gerade Kontur in Längsrichtung aufweist, als in eine Wandung mit einer gewellten Kontur. Ferner sind keine aufwendigen Schritte notwendig, um einen Wellschlauch während einer Montage mit einem elektrischen Leiter zu verbinden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der elektrische Leiter derart in die Wandung des Schlauchkörpers eingebracht, dass er an seinem Umfang teilweise oder vollständig von der Wandung des Schlauchkörpers umgeben ist.
Dass der elektrische Leiter an seinem Umfang vollständig von der Wandung des Schlauchkörpers umgeben ist, hat den Vorteil, dass der elektrische Leiter an seiner Umfangsfläche elektrisch isoliert und/oder vor mechanischen Einflüssen geschützt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auf den elektrischen Leiter ein isolierender Schutzlack aufgetragen.
Insbesondere wird der Schutzlack auf die vom Schlauchkörper nicht umgebenen Bereiche des elektrischen Leiters aufgetragen, z.B. auf am Anfang und Ende des Schlauchkörpers in Längsrichtung herausragende und/oder von der Mantelfläche des Schlauchkörpers nicht umgebene Bereiche des elektrischen Leiters. Der Schutzlack kann auch auf einen aufgebrachten oder einen teilweise eingebrachten (d.h. auf die freie Umfangsfläche) elektrischen Leiter aufgetragen werden. Dies reduziert die Gefahr von Stromschlägen oder ungewollten Kurzschlüssen.
Das Extrudieren umfasst ein Erzeugen und Verbinden einer ersten und zweiten Schicht zum Bilden des Schlauchkörpers, wobei der elektrische Leiter zwischen die erste und zweite Schicht eingebracht wird.
Die beiden Schichten können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Ein Schlauch aus zwei Schichten hat den Vorteil, dass unterschiedliche Materialeigenschaften ausgenutzt werden können, um den Schlauch den Einsatzbedingungen anzupassen. So ist es zum einen möglich, die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, zum anderen können auch verbesserte/unterschiedliche elektrostatische oder chemische Eigenschaften für die unterschiedlichen Schichten vorgesehen sein. Das Einbringen des elektrischen Leiters zwischen zwei Schichten ist prozesstechnisch gut realisierbar, da die beiden Schichten ohnehin zusammengebracht werden müssen. Die beiden Schichten können zusammengenommen dicker oder dünner als ein Durchmesser oder eine Querschnittshöhe des elektrischen Leiters sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der elektrische Leiter mittels einer Tänzersteuerung in Schritt b) bereitgestellt.
Unter einer „Tänzersteuerung“ wird vorliegend eine Steuerung einer Zuführung des elektrischen Leiters verstanden, wobei der elektrische Leiter mittels mehrerer Umlenkrollen umgelenkt wird und mindestens eine der Umlenkrollen eine translatorische Bewegung ausführt und somit Einfluss auf ein Spannung innerhalb des Querschnitts des elektrischen Leiters nimmt. Dies lässt eine Straffung des elektrischen Leiters zu.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der elektrische Leiter in Schritt b) ohne eine Elektroisolationsschicht oder mit einer Elektroisolationsschicht bereitgestellt.
Unter einer „Elektroisolationsschicht“ wird vorliegend eine ummantelnde Schicht verstanden, die elektrisch nichtleitend ist und eine direkte Berührung der Mantelfläche des elektrischen Leiters mit einem anderen Körper verhindert. Beispielsweise werden Kabelmantel und Drahtisolierungen als Elektroisolationsschichten verstanden.
Das Verwenden eines elektrischen Leiters ohne eine Elektroisolationsschicht hat den Vorteil, dass die Elektroisolationsschicht eingespart werden kann, da die Funktion dieser von der Wandung des Schlauchkörpers und/oder von einem isolierenden Schutzlack übernommen werden kann. Dagegen hat das Bereitstellen des elektrischen Leiters mit der Elektroisolationsschicht den Vorteil, dass kein Nachbearbeitungsschritt zum elektrischen Isolieren des elektrischen Leiters mehr notwendig ist.
Ferner wird ein Wellschlauch für ein Haushaltsgerät zum Führen eines Fluids, mit einem Schlauchkörper, welcher eine gewellte Kontur aufweist, und einem elektrischen Leiter, welcher mit der gewellten Kontur verbunden ist und ihr folgt, indem der Schlauchkörper samt elektrischem Leiter zu dem Wellschlauch umgeformt ist, bereitgestellt. Der Schlauchkörper ist extrudiert und umfasst eine erste Schicht und eine mit der ersten Schicht verbundene zweite Schicht. Der elektrische Leiter ist zwischen die erste und zweite Schicht eingebracht. Der Schlauchkörper ist mittels eines Corrugators umgeformt.
Unter einem „Fluid“ ist vorliegend eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser (beispielsweise Frischwasser, Abwasser oder Spülflotte), ein Gas, insbesondere Wasserdampf, Luft oder ein sonstiges Gas, oder ein Gasfeststoffgemisch, insbesondere ein Gemisch aus Luft und Schmutzpartikeln, zur Verwendung in oder in Zusammenhang mit einem Haushaltsgerät zu verstehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der elektrische Leiter in eine Wandung des Schlauchkörpers eingebracht und/oder ist der elektrische Leiter vollständig von der Wandung des Schlauchkörpers umgeben und/oder besteht die Wandung des Schlauchkörpers teilweise oder vollständig aus einem Kunststoff.
Weiterhin wird eine Vorrichtung für ein Haushaltsgerät, mit: einem Innenschlauch zum Führen eines Fluidstroms, einem Ventil zum Absperren oder Freigeben des Fluidstroms, und einem Außenschlauch zum Auffangen einer Leckageflüssigkeit aus dem Innenschlauch, wobei der Innen- und/oder Außenschlauch als Wellschlauch, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet ist, bereitgestellt.
Außerdem wird ein Haushaltsgerät mit einem Wellschlauch, wie vorstehend beschrieben, oder einer Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt.
„Ein“ ist vorliegend nicht auf genau „ein“ Element beschränkt zu verstehen. Vielmehr können auch mehr als ein Element, beispielsweise zwei, drei oder vier Elemente, vorgesehen sein.
Die in Bezug auf das Verfahren erläuterten Aspekte, Merkmale und Vorteile gelten entsprechend für den Wellschlauch, die Vorrichtung und das Haushaltsgerät.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen Längsschnitt eines Wellschlauchs gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt einen Querschnitt II-II aus 1;
3 zeigt einen Querschnitt eines Wellschlauchs mit einem elektrischen Leiter mit einer Elektroisolationsschicht;
4 zeigt einen Querschnitt eines Wellschlauchs mit einem aufgebrachten elektrischen Leiter;
5 zeigt einen Querschnitt eines Wellschlauchs mit einem eingebrachten elektrischen Leiter und einem aufgetragenen Schutzlack;
6 zeigt einen Querschnitt eines Wellschlauchs aus zwei Schichten mit dazwischen eingebrachtem elektrischen Leiter;
7 zeigt teilweise einen Querschnitt eines Wellschlauchs aus zwei dünnen Schichten mit dazwischen eingebrachtem elektrischen Leiter;
8 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch mit einem Einbringen des elektrischen Leiters nach dem Extruder;
9 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch mit einem Einbringen des elektrischen Leiters im Spritzkopf;
10 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch mit einem Aufbringen des elektrischen Leiters mittels eines Druckers;
11 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess umfassend ein Zweischichtverfahren;
12 zeigt teilweise einen Querschnitt eines Spritzkopfs;
13 zeigt teilweise eine Schnittansicht einer Vorrichtung für ein Haushaltsgerät zum Sperren eines Fluidstroms; und
14 zeigt ein Haushaltsgerät mit einem Wellschlauch gemäß 1.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt einen Wellschlauch 1 für ein Haushaltsgerät in einem Längsschnitt. Der Wellschlauch 1 umfasst einen Schlauchkörper 2 mit einer Wandung 3 und einen Hohlraum 4, wobei der Hohlraum 4 von der Wandung 3 eingeschlossen ist. Die Wandung 3 weist eine gewellte Innen- und Außenkontur auf, die sich in eine Längsrichtung erstreckt und zu einer Längsachse 5 des Wellschlauchs 1 rotationsymmetrisch ist. Die Innen- und Außenkontur wird durch sich entlang der Längsachse 5 abwechselnd ausgebildete Erhebungen 3a und Vertiefungen 3b gebildet, welche, wie dargestellt, eine sinusförmige Gestalt aufweisen können. In anderen Ausführungsformen sind die Erhebungen 3a und Vertiefungen 3b eckig ausgebildet. Ferner weist der Schlauchkörper 2 eine äußere Mantelfläche 3c auf. Zudem ist ein elektrischer Leiter 6, der sich entlang der Längsachse 5 (vorliegend auch als „Längsrichtung“ bezeichnet) erstreckt, in die Wandung 3 eingebracht, sodass er von der Innen- und Außenkontur der Wandung 3 eingeschlossen ist und dessen gewellter Kontur folgt.
2 zeigt einen Querschnitt II-II des Wellschlauchs 1 aus 1. Dabei weist die Wandung 3 eine kreisringförmige Querschnittfläche auf, deren Mittelpunkt auf der Längsachse 5 liegt. Der elektrische Leiter 6 weist eine insbesondere kreisförmige Querschnittsfläche auf, welche sich vollständig innerhalb der Querschnittsfläche der Wandung 3 befindet, wobei eine Dicke 8 der Wandung 3 dicker ist als ein Durchmesser des elektrischen Leiters 6. Der elektrische Leiter 6 ist somit form- und ggf. auch stoffschlüssig in der Wandung 3 befestigt. Zudem ist der elektrische Leiter 6 von keiner zusätzlichen Elektroisolationsschicht umgeben. Vielmehr fungiert die Wandung 3 als elektrische (und mechanische) Isolationsschicht.
3 zeigt einen Querschnitt des Wellschlauchs 1. Im Unterschied zu der 2 ist der elektrische Leiter 6 von einer Elektroisolationsschicht 9, die eine insbesondere kreisringförmige Querschnittsfläche aufweist, an seinem Umfang umgeben. Der elektrische Leiter 6 ist samt der Elektroisolationsschicht 9 in die Wandung 3 eingebracht und mit dieser mittels der Elektroisolationsschicht 9 stoff- und ggf. auch formschlüssig verbunden, wobei ein unterer Teil eines äußeren Umfangs der Elektroisolationsschicht 10 von der Wandung 3 umgeben ist und ein oberer nicht.
4 zeigt ebenso einen nicht erfindungsgemäßen Querschnitt des Wellschlauchs 1. Im Unterschied zu der 2 ist der elektrische Leiter 6 auf die äußere Mantelfläche 3c der Wandung 3 aufgebracht und mit einem isolierenden Schutzlack 11 bedeckt. Der elektrische Leiter 6 weist eine insbesondere rechteckige Querschnittsfläche auf, wobei eine Seite länger ist als die andere Seite. Die untere und lange Seite der Querschnittsfläche des elektrischen Leiters 6 ist mit der Wandung 3 insbesondere stoffschlüssig verbunden, wobei der restliche Umfang (zwei kurze Seiten und eine lange Seite) der Querschnittsfläche des elektrischen Leiters 6 von dem isolierenden Schutzlack 11 bedeckt ist.
5 zeigt einen Querschnitt des Wellschlauchs 1. Im Unterschied zur 2 ist der elektrische Leiter 6 derart in die Wandung 3 eingebracht, dass ein unterer Teil des äußeren Umfangs des elektrischen Leiters 6 von der Wandung 3 umgeben ist und der restliche bzw. freie Teil des Umfangs von einem isolierenden Schutzlack 11 umgeben bzw. bedeckt ist.
6 zeigt ebenso einen Querschnitt des Wellschlauchs 1. Im Unterschied zu 2 ist die Wandung 3 aus einer ersten Schicht 12 mit einer ersten Schichtdicke 13 und einer zweiten Schicht 14 mit einer zweiten Schichtdicke 15 gebildet, wobei bevorzugt beide Schichten 12 und 14 jeweils einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisen und rotationssymmetrisch zur Langsachse 5 sind. Die erste Schicht 12 befindet sich innen und die zweite Schicht 14 außen, wobei der äußere Umfang der ersten Schicht 12 von dem inneren Umfang der zweiten Schicht 14 umgeben und an diesen stoffschlüssig befestigt ist. Der elektrische Leiter 6 ist zwischen die beiden Schichten 12 und 14 eingebracht. Die erste und zweite Schichtdicken 13 und 15 sind bspw. gleich. Alternativ kann die zweite Schichtdicke 15 dicker oder dünner ausgeführt sein als die erste Schichtdicke 13.
Besonders vorteilhaft ist es, die innere Schicht 12 aus Polyethylen, insbesondere LDPE, und/oder Polyvinylchlorid und die äußere Schicht 14 aus Polyvinylacetat herzustellen.
7 zeigt teilweise den Querschnitt der Wandung 3 gemäß der 6, wohingegen der Durchmesser des elektrischen Leiters 6 größer als die Summe der ersten und zweiten Schichtdicken 13 und 15 ist. Zudem sind bspw. zwischen dem elektrischen Leiter 6, der ersten Schicht 12 und der zweiten Schicht 14 ein erster Hohlraum 7a einerseits des elektrischen Leiters 6 und ein zweiter Hohlraum 7b andererseits des elektrischen Leiters 6 definiert. Die Hohlräume 7a und 7b erstrecken sich in Längsrichtung.
8 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch 1, insbesondere wie in 1 dargestellt. Der Schlauchkörper 2 wird in einem Extruder 16 mit Hilfe eines Spritzkopfs 17 extrudiert, wobei der Schlauchkörper 2 zunächst eine glatte (also nicht-gewellte) Außen- und Innenkontur aufweist. Nach dem Herausfördern des Schlauchkörpers 2 aus dem Extruder 16 bzw. dem Spritzkopf 17 wird der elektrische Leiter 6 in die Wandung 3 eingebracht, insbesondere eingedrückt. Anschließend wird der Schlauchkörper 2 samt dem eingebrachten elektrischen Leiter 6 in einen Corrugator 18 gefördert und mittels diesem zu dem Wellschlauch 1 umgeformt. Der elektrische Leiter 6 wird bspw. mittels einer Tänzersteuerung 19 bereitgestellt.
9 zeigt, wie 8, schematisch einen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch 1. Im Unterschied zu 8 wird der elektrische Leiter 6 mittels einer Zuführungsöffnung 20 in dem Spritzkopf 17 in die Wandung 3 eingebracht, sodass die Wandung 3 samt dem eingebrachten elektrischen Leiter 6 aus dem Extruder 16 herausgefördert wird.
10 zeigt, wie 8, schematisch einen nicht erfindungsgemäßen Fertigungsprozess für einen Wellschlauch 1, insbesondere wie in 4 dargestellt. Der elektrische Leiter 6 wird im Unterschied zu 8 mittels eines Druckers 21 auf die äußere Mantelfläche 3c der Wandung 3 aufgebracht. Anschließend wird die Wandung 3 samt aufgebrachtem elektrischem Leiter 6 in den Corrugator 18 gefördert. Der Drucker 21 ersetzt das Bereitstellen des elektrischen Leiters 6 mittels der Tänzersteuerung 19.
11 zeigt schematisch einen Fertigungsprozess des Wellschlauchs 1, insbesondere aus 6 oder 7, in einem Zweischichtverfahren. Die erste Schicht 12 der Wandung 3 wird mittels eines ersten Extruders 22 und die zweite Schicht 14 der Wandung 3 mittels eines zweiten Extruders 23 extrudiert. Beide Schichten 12 und 14 werden zusammengeführt und zum Schlauchkörper 2 miteinander verbunden, wobei der elektrische Leiter 6 zwischen die beiden Schichten 12 und 14 eingebracht wird. Anschließend wird der Schlauchkörper 2 samt elektrischem Leiter 6 in den Corrugator 18 gefördert und zu dem Wellschlauch 1 umgeformt.
Vorzugsweise werden die beiden Schichten 12 und 14 aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Kunststoffen, urgeformt. Alternativ werden die beiden Schichten aus dem gleichen Material, insbesondere Kunststoff, urgeformt, wobei für diesen Fall der erste und zweite Extruder 22 und 23 nur Teilebereiche des (einzigen) Extruders 16 darstellen können.
12 zeigt einen Spritzkopf 17, insbesondere einen Mehrfachspritzkopf, für ein Zweischichtverfahren gemäß 11, welcher einen inneren ersten Kanal 24 zum Erzeugen der ersten rohrförmigen Schicht 12 und einen äußeren zweiten Kanal 25 zum Erzeugen der zweiten rohrförmigen Schicht 14 aufweist. Ein Rohmaterial, insbesondere Kunststoff, zum Erzeugen des Schlauchköpers 2 wird in schmelzflüssigem Zustand durch die Kanäle 24 und 25 gefördert, wobei die beiden Kanäle 24 und 25 an einer Schnittstelle 26 räumlich verbunden sind, sodass entsprechend die erste und zweite Schicht 12 und 14 zu einem Schlauchkörper 2 verbunden werden. Die erste Schicht 12 befindet sich innen und die zweite Schicht 14 außen, wobei die äußere Mantelfläche der ersten Schicht 12 von der inneren Mantelfläche der zweiten Schicht 14 umgeben und mit ihr verbunden ist. Der Spritzkopf 17 weist eine Zuführungsöffnung 20 auf, mittels welcher der elektrische Leiter 6, der als Kabel ausgebildet ist, in den Spritzkopf 17 eingebracht wird und zu der Schnittstelle 26 geführt wird, wobei der Leiter 6 an der Schnittstell 26 zwischen die beiden Schichten 12 und 14 eingebracht wird und eine Verbindung mit diesen eingeht. Ein Verbund aus der ersten Schicht 12, der zweiten Schicht 14 und dem elektrischen Leiter 6 wird aus einem Spritzkopfausgang 27 gefördert.
Das Rohmaterial, das durch die beiden Kanäle 24 und 25 gefördert wird, kann identisch oder unterschiedlich sein.
13 zeigt eine Vorrichtung 28 für ein nicht gezeigtes wasserführendes Haushaltsgerät, wie eine Geschirrspül- oder Waschmaschine, zum Sperren einer Wasserzufuhr. Die Vorrichtung 28 umfasst ein Gehäuse 29, an welchem ein Anschlussstutzen 30 angeformt ist. An dem Anschlussstutzens 30 ist bspw. eine Tülle 31 angebracht. Ein Innenschlauch 32 zum Führen eines Fluidstroms 33 ist mit Hilfe der Tülle 31 mit dem Anschlussstutzen 30 dichtend verbunden. In dem Gehäuse 29 ist ein Ventil 34 zum Absperren oder Freigeben des Fluidstroms 33 untergebracht. Zudem ist ein Außenschlauch 35, welcher gemäß dem Ausführungsbeispiel als ein Wellschlauch ohne einen elektrischen Leiter ausgebildet ist, zum Auffangen einer Leckageflüssigkeit aus dem Innenschlauch 32 flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse 29 verbunden. Der Innenschlauch 32 ist als ein Wellschlauch 1 mit elektrischem Leiter 6, wie bspw. in den 1 - 7 beschrieben, ausgeführt, wobei der elektrische Leiter 6 aus dem Schlauchkörper 2 herausgeführt und bspw. mittels eines Steckers 36 mit einem Gehäusekabel 37, welches mit dem Ventil 34 elektrisch verbunden ist, elektrisch gekoppelt ist. Das Ventil 34 wird mittels des Gehäusekabels 37 und des elektrischen Leiters 6 angesteuert.
Alternativ kann der Außenschlauch 35 als Wellschlauch 1 mit elektrischem Leiter 6 und der Innenschlauch 32 als Wellschlauch oder Glattschlauch ohne elektrischen Leiter 6 ausgeführt sein.
14 zeigt ein Haushaltsgerät 38, insbesondere einen Staubsauger, mit einem Wellschlauch 1, insbesondere wie in 1 - 7 dargestellt, welcher an seinem einen Ende mit einer Motoreinheit 39 und an seinem anderen Ende mit einer Bedienvorrichtung 40 verbunden ist, welche bspw. einen Ein- und Ausschalter 41, insbesondere einen Knopf, umfasst. Die Bedienvorrichtung 40 ist mit der Motoreinheit 39 mittels des elektrischen Leiters 6 im Wellschlauch 1 elektrisch verbunden.
Der Einsatz des Wellschlauchs 1 beschränkt sich nicht nur auf Staubsauger. Vielmehr ist der Einsatz in Kühlschränken, Kaffeemaschinen, Dampfgarern, Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen vorgesehen. Insbesondere ist die Verwendung des Wellschlauchs 1 bei 12-13 Volt Anwendungen von Vorteil, z.B. wenn kein Netzteil vorgesehen ist. Alternativ ist die Verwendung des Wellschlauchs 1 bei einer 220 Volt Anwendung denkbar.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Wellschlauch
2: Schlauchkörper
3: Wandung
3a: Erhebung
3b: Vertiefung
3c: äußere Mantelfläche
4: Hohlraum
5: Längsachse
6: elektrischer Leiter
7a: Hohlraum
7b: Hohlraum
8: Dicke der Wandung
9: Elektroisolationsschicht
10: äußerer Umfang der Elektroisolationsschicht
11: isolierender Schutzlack
12: erste Schicht
13: erste Schichtdicke
14: zweite Schicht
15: zweite Schichtdicke
16: Extruder
17: Spritzkopf
18: Corrugator
19: Tänzersteuerung
20: Zuführungsöffnung
21: Drucker
22: erster Extruder
23: zweiter Extruder
24: erster Kanal
25: zweiter Kanal
26: Schnittstelle
27: Spritzkopfausgang
28: Vorrichtung
29: Gehäuse
30: Anschlussstutzen
31: Tülle
32: Innenschlauch
33: Fluidstrom
34: Ventil
35: Außenschlauch
36: Stecker
37: Gehäusekabel
38: Haushaltsgerät
39: Motoreinheit
40: Bedienvorrichtung
41: Ein- und Ausschalter

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs (1) für ein Haushaltsgerät (38), mit den Schritten: a) Urformen eines Schlauchkörpers (2), b) Verbinden eines elektrischen Leiters (6) mit einer Wandung (3) des Schlauchkörpers (2), und c) Umformen des Schlauchkörpers (2) samt elektrischem Leiter (6) zu dem Wellschlauch (1), wobei das Urformen in Schritt a) mittels Extrudierens in einem Extruder (16) erfolgt, wobei das Extrudieren ein Erzeugen und Verbinden einer ersten und zweiten Schicht (12, 14) zum Bilden des Schlauchkörpers (2) umfasst, wobei der elektrische Leiter (6) zwischen die erste und zweite Schicht (12, 14) eingebracht wird, und wobei das Umformen in Schritt c) mittels eines Corrugators (18) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schlauchkörper (2) in Schritt a) aus einem Kunststoff urgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für das Verbinden in Schritt b) der elektrische Leiter (6) in die Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einbringen des elektrischen Leiters (6) in die Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) nach einem Herausfördern des Schlauchkörpers (2) aus dem Extruder (16) oder mittels einer Zuführungsöffnung (20) in dem Extruder (16) oder in einem Spritzkopf (17) desselben und/oder vor dem Corrugator (18) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der elektrische Leiter (6) derart in die Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) eingebracht wird, dass er an seinem Umfang vollständig von der Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) umgeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei auf den elektrischen Leiter (6) ein isolierender Schutzlack (11) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der elektrische Leiter (6) mittels einer Tänzersteuerung (19) in Schritt b) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der elektrische Leiter (6) in Schritt b) ohne eine Elektroisolationsschicht (9) oder mit einer Elektroisolationsschicht (9) bereitgestellt wird.
Wellschlauch (1) für ein Haushaltsgerät (38) zum Führen eines Fluids, mit einem Schlauchkörper (2), welcher eine gewellte Kontur aufweist, und einem elektrischen Leiter (6), welcher mit der gewellten Kontur verbunden ist und ihr folgt, indem der Schlauchkörper (2) samt elektrischem Leiter (6) zu dem Wellschlauch (1) umgeformt ist, wobei der Schlauchkörper (2) extrudiert ist und eine erste Schicht (12) und eine mit der ersten Schicht (12) verbundene zweite Schicht (14) umfasst, wobei der elektrische Leiter (6) zwischen die erste und zweite Schicht (12, 14) eingebracht ist, und wobei der Schlauchkörper (2) mittels eines Corrugators (18) umgeformt ist.
Wellschlauch (1) nach Anspruch 9, wobei der elektrische Leiter (6) in eine Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) eingebracht ist und/oder wobei der elektrische Leiter (6) vollständig von der Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) umgeben ist und/oder wobei die Wandung (3) des Schlauchkörpers (2) teilweise oder vollständig aus einem Kunststoff besteht.
Vorrichtung (28) für ein Haushaltsgerät (38), mit: einem Innenschlauch (32) zum Führen eines Fluidstroms (33), einem Ventil (34) zum Absperren oder Freigeben des Fluidstroms (33), und einem Außenschlauch (35) zum Auffangen einer Leckageflüssigkeit aus dem Innenschlauch (32), wobei der Innen- und/oder Außenschlauch (32, 35) als Wellschlauch (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 ausgebildet ist.
Haushaltsgerät (38) mit einem Wellschlauch (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 oder einer Vorrichtung nach Anspruch 11.