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Die Erfindung betrifft ein Leitungselement, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Leitungselemente, insbesondere für Fahrzeuge, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Leitungselement weist wenigstens einen Kanal auf, welcher von einem Fluid wie beispielsweise einer Flüssigkeit oder einem Gas durchströmbar ist. Bei dem Fluid handelt es sich beispielsweise um eine Kühlflüssigkeit, sodass das Leitungselement beispielsweise als Kühlleitung ausgebildet ist.
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Üblicherweise ist das Leitungselement aus wenigstens einem Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer oder Formware, gebildet, sodass ein solches herkömmliches, beispielsweise Kühlmittel führendes Leitungselement unter Beaufschlagung mit Wärme und Druck sowie aufgrund von natürlicher Alterung häufig seine geometrische Formstabilität verliert. Dies kann dazu führen, dass das auch als Leitung bezeichnete Leitungselement durchhängt sowie gegebenenfalls an wenigstens einem weiteren Bauteil scheuert.
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Um dem Scheuern und Durchhängen entgegenzuwirken, wird ein solches Leitungselement üblicherweise mit mehreren, zusätzlichen Stahl- oder Kunststoffhaltern versehen, was jedoch zu einer hohen Teileanzahl, zu hohen Kosten und zu einem hohen Gewicht führt. Die zusätzlichen Stahl- oder Kunststoffhalter benötigen ferner zusätzlichen Bauraum, welcher üblicherweise in nur sehr geringem Maße zur Verfügung steht. Ferner werden zusätzliche Anbindungspunkte benötigt, an denen die Stahl- oder Kunststoffhalter an jeweiligen weiteren Bauelementen gehaltert werden. Insbesondere in Nutzfahrzeugen sowie für Leitungen mit einem großen Durchmesser werden üblicherweise gewichtsintensive Halterungen, insbesondere aus Stahl, verwendet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Leitungselement der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass besonders vorteilhafte, insbesondere mechanische, Eigenschaften des Leitungselements auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Leitungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Leitungselement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass besonders vorteilhafte, insbesondere mechanische, Eigenschaften des Leitungselements auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisiert werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Leitungselement einen den Kanal begrenzenden beziehungsweise bildenden Schichtaufbau aufweist. Der Schichtaufbau umfasst eine erste Schicht aus einem Kunststoff sowie einen auf der ersten Schicht angeordneten Festigkeitsträger, welcher aus wenigstens einem Textil gebildet und somit als Textil-Festigkeitsträger ausgebildet ist. Außerdem umfasst der Schichtaufbau eine auf dem Festigkeitsträger angeordnete zweite Schicht aus einem Kunststoff und wenigstens einen extrudierten Kunststoffstrang, welcher auf der zweiten Schicht angeordnet ist. Außerdem umfasst der Schichtaufbau eine auf dem Kunststoffteil angeordnete dritte Schicht aus einem Kunststoff. Der Kunststoffstrang ist ein extrudierter Kunststoffeinleger und somit ein Extrusionskunststoffeinleger, mittels welchem eine besonders vorteilhafte Formstabilität beziehungsweise ein besonders vorteilhafter Formerhalt des Leitungselements insbesondere in Kombination mit den drei Schichten und dem Festigkeitsträger realisiert werden kann.
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Bei dem jeweiligen Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk). Der Textil-Festigkeitsträger kann beispielsweise als Textileinlage, als Gestrick oder als Gewebe, insbesondere aus einem Garn, ausgebildet sein. Der Kunststoffstrang fungiert dabei als Stabilisierungselement, sodass besonders vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere mechanische Eigenschaften, des Leitungselements realisiert werden können. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Kunststoffstrang die zweite Schicht helixförmig umgibt beziehungsweise umläuft. Ferner können mehrere Kunststoffstränge vorgesehen sein, welche auf der zweiten Schicht angeordnet sind und insbesondere die zweite Schicht helixförmig umgeben. Vorzugsweise berührt der jeweilige Kunststoffstrang die zweite Schicht direkt.
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Durch entsprechende Auswahl eines Werkstoffes, aus welchem die Schichten, der Textil-Festigkeitsträger und der Kunststoffstrang gebildet sind, durch entsprechende Auswahl der Anzahl der Kunststoffstränge und/oder deren Durchmesser lassen sich die insbesondere mechanischen Eigenschaften des beispielsweise als Elastomerleitung ausgebildeten Leitungselements, insbesondere hinsichtlich seiner Stabilität, gezielt beeinflussen und gegenüber dem Stand der Technik verbessern. Dadurch kann der Einsatz von zusätzlichen Stahl- oder Kunststoffhaltern vermieden werden oder die Anzahl an solchen zusätzlichen Haltern kann besonders gering gehalten werden, sodass beispielsweise die Teileanzahl, die Kosten und das Gewicht eines Fahrzeugs, in welchem das erfindungsgemäße Leitungselement zum Einsatz kommt, besonders gering gehalten werden können. Der Textil-Festigkeitsträger und der wenigstens eine extrudierte Kunststoffstrang sind Stabilisierungsmaßnahmen zum Stabilisieren des Leitungselements. Da dabei die dritte Schicht auf dem wenigstens einen Kunststoffstrang angeordnet ist und somit den wenigstens einen Kunststoffstrang, die erste Schicht, die zweite Schicht und den Textil-Festigkeitsträger umgibt, sind die Stabilisierungsmaßnahmen von außen nicht sichtbar.
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Ferner kann eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung des Leitungselements realisiert werden, indem beispielsweise die Schichten durch Extrusion hergestellt werden. Der beispielsweise als Textileinlage ausgebildete Textil-Festigkeitsträger wird durch Einweben oder Einstricken hergestellt. Ferner wird der wenigstens eine Kunststoffstrang durch Extrusion hergestellt. Dabei ist es möglich, die Extrusion der beispielsweise als EPDM-Schichten ausgebildeten Schichten, das Einweben beziehungsweise Einstricken des Textil-Festigkeitsträgers sowie die Extrusion des wenigstens einen, verstärkenden Kunststoffstrangs in einem Arbeitsgang durchzuführen, um eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Leitungselements darstellen zu können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Leitungselements, insbesondere für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem von einem Fluid durchströmbaren Kanal, der durch einen Schichtaufbau des Leitungselements begrenzt beziehungsweise gebildet ist; und
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2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Leitungselements.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und teilweise geschnittenen Perspektivansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Leitungselement, insbesondere für ein Fahrzeug. Wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, weist das Leitungselement 10 wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren Kanal 12 auf, mittels welchem beispielsweise das den Kanal 12 durchströmende Fluid von einer ersten Stelle zu einer von der ersten Stelle unterschiedlichen zweiten Stelle geführt werden kann. Das Fluid ist beispielsweise ein Gas oder aber eine Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit insbesondere eine Kühlflüssigkeit sein kann. Somit wird das Leitungselement 10 beispielsweise genutzt, um die Kühlflüssigkeit zu führen.
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Um nun besonders vorteilhafte, insbesondere mechanische, Eigenschaften des Leitungselements 10 auf besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisieren zu können, weist das Leitungselement 10 einen besonders gut aus 1 erkennbaren, den Kanal 12 begrenzenden beziehungsweise bildenden Schichtaufbau 14 auf. Der Schichtaufbau 14 weist eine erste Schicht in Form einer Innenschicht 16 auf, durch welche beispielsweise der Kanal 12 direkt begrenzt ist. Die Innenschicht 16 ist beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), gebildet, sodass die Innenschicht 16 beispielsweise als EPDM-Innenschicht ausgebildet ist. Beispielsweise ist beziehungsweise wird die Innenschicht 16 durch Extrusion hergestellt.
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Der Schichtaufbau 14 weist ferner einen Textil-Festigkeitsträger 18 auf, welcher auf der Innenschicht 16 angeordnet ist. Der Textil-Festigkeitsträger 18 ist ein Festigkeitsträger, welcher aus wenigstens einem Textil gebildet ist. Bei dem Textil handelt es sich beispielsweise um ein Gestrick oder ein Gewebe, wobei der Textil-Festigkeitsträger 18 beispielsweise durch Einweben oder Einstricken hergestellt ist. Mit anderen Worten wird beispielsweise der Textil-Festigkeitsträger 18 bei der Herstellung des Leitungselements 10, insbesondere in die Innenschicht 16, eingewebt oder eingestrickt. Der Textil-Festigkeitsträger 18 ist eine Textileinlage und fungiert als eine Textilverstärkung, insbesondere als eine Gewebeverstärkung, sodass der Textil-Festigkeitsträger 18 eine Stabilisierung beziehungsweise ein Stabilisierungselement ist. Insbesondere kann der Textil-Festigkeitsträger 18 eine gestrickte oder gewebte Textileinlage sein.
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Der Schichtaufbau 14 weist ferner eine zweite Schicht in Form einer Zwischenschicht 20 auf, welche zumindest auf der Innenschicht 16 und auf dem Textil-Festigkeitsträger 18 angeordnet ist. Insbesondere ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Textil-Festigkeitsträger 18 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in die Zwischenschicht 20 eingebettet ist. Die Zwischenschicht 20 ist aus einem Kunststoff, insbesondere aus EPDM, gebildet, sodass die Zwischenschicht 20 beispielsweise als EPDM-Zwischenschicht ausgebildet ist. Beispielsweise ist beziehungsweise wird die Zwischenschicht 20 durch Extrusion hergestellt.
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Der Schichtaufbau 14 weist außerdem eine Mehrzahl von extrudierten Kunststoffsträngen 22 auf, welche auf der Zwischenschicht 20 angeordnet sind und sich bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel helixförmig um die Zwischenschicht 20 herum erstrecken. Die extrudierten Kunststoffstränge 22 sind durch Extrusion hergestellt und werden beispielsweise helixförmig um die Zwischenschicht 20 herum auf diese aufgebracht. Auch die extrudierten Kunststoffstränge 22 sind Stabilisierungen beziehungsweise Stabilisierungselemente.
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Der Schichtaufbau 14 umfasst des Weiteren eine auf den Kunststoffsträngen 22 angeordnete dritte Schicht in Form einer Deckschicht 24, welche aus einem Kunststoff, insbesondere aus EPDM, gebildet ist. Somit ist die Deckschicht 24 beispielsweise als EPDM-Deckschicht ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kunststoffstränge 22 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in die Deckschicht 24 eingebettet sind. Aus 1 ist erkennbar, dass die Deckschicht 24 die genannten Stabilisierungselemente und die Innenschicht 16 und die Zwischenschicht 20 umgibt, sodass weder die Stabilisierungselemente noch die Innenschicht 16 oder die Zwischenschicht 20 von außen optisch wahrnehmbar sind.
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In 2 ist das Leitungselement 10 ohne die Deckschicht 24 dargestellt, sodass aus 2 besonders gut die helixförmige Erstreckung der Kunststoffstränge 22 um die Zwischenschicht 20 erkennbar ist. Durch den Schichtaufbau 14 können insbesondere derartig vorteilhafte Eigenschaften des Leitungselements 10 realisiert werden, dass eine besonders hohe Formstabilität beziehungsweise ein besonders hoher Formerhalt des Leitungselements 10 auch über eine hohe Lebensdauer des Leitungselements 10 hinweg ohne den Einsatz von zusätzlichen, beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff gebildeten Haltern realisiert werden kann, sodass beispielsweise die Teileanzahl, die Kosten und das Gewicht des Fahrzeugs insgesamt besonders gering gehalten werden können.
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Um darüber hinaus eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung des Leitungselements 10 realisieren zu können, werden beispielsweise die jeweilige Extrusion der Innenschicht 16, der Zwischenschicht 20 und der Deckschicht 24, das Einweben beziehungsweise Einstricken des Textil-Festigkeitsträgers 18 sowie die Extrusion der verstärkenden Kunststoffstränge 22 in einem Arbeitsgang und somit zeitgleich durchgeführt. Insbesondere durch entsprechende Wahl der Anzahl der Kunststoffstränge 22 und/oder deren Außenumfang, Durchmesser und/oder Geometrie lassen sich besonders vorteilhafte mechanischen Eigenschaften des beispielsweise als Elastomerleitung ausgebildeten Leitungselements 10 insbesondere hinsichtlich seiner Stabilität gezielt beeinflussen, sodass zusätzliche Halteelemente vermieden werden können oder die Anzahl an solchen Halteelementen besonders gering gehalten werden kann.
