DE19800167A1 - Hochtemperaturfeste Leitung - Google Patents
Hochtemperaturfeste LeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hochtemperaturfeste Leitung, insbesondere zur Verlegung in
Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In modernen Kraftfahrzeugen werden eine große Anzahl von Leitungen als medienführende
Leitungen oder als Stromkabel verlegt. In Kraftfahrzeugen sind zudem eine Mehrzahl von
Funktionselementen als intensive Wärmequellen vorhanden, wie beispielsweise ein Motor
block einer Brennkraftmaschine, eine Auspuffanlage oder ein Katalysator. Die üblichen
verwendeten Leitungen erlauben nur eine relativ geringe Temperaturbelastung und Auf
heizung, die sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Wärmestrahlung erfolgen kann.
Um die zulässigen Wärmebelastungsgrenzen der Leitungen einhalten zu können, werden
diese mit möglichst großen Abständen von starken Wärmequellen im Fahrzeug verlegt
und/oder es werden zwischen den Leitungen und den Wärmequellen Hitzeschilde angebracht.
Durch einzuhaltende Abstände von Wärmequellen sind die konstruktiven Möglichkeiten bei
der Leitungsführung teilweise stark eingeschränkt und/oder die Anbringung von Hitzeschilden
ist aufwendig und erhöht zudem das Fahrzeuggewicht.
Bei extrem hohen Temperaturen schmelzen oberhalb einer Grenztemperatur bei elektrischen
Leitungen die isolierenden Umhüllungen. Es sind auch Leitungen mit hochtemperaturfesten
Isolationsumhüllungen bekannt, die jedoch teuer sind und ebenfalls nur beschränkt für Ein
sätze im Fahrzeug belastbar sind.
Bei medienführenden Schlauchleitungen schmelzen über einer Grenztemperatur die
Schlauchmaterialien. Gegebenenfalls ist jedoch auch nur eine maximale Grenztemperatur für
das zu transportierende Medium zulässig, so daß das Medium in der Leitung vor einer starken
Erwärmung zu schützen ist.
Es sind wärmetechnische Heizkessel- oder Warmwasserspeicher mit einer wärmeisolierenden
Umhüllung bekannt (DE 40 03 770 C2). Diese Umhüllung besteht aus einer oder mehreren
Hohlräume einschließenden Folien, wobei die Folien eine wellenförmig profilierte Außenhaut
von Matten bilden, deren Kammern mit einem wärmeisolierenden Medium gefüllt sind.
Insbesondere sind diese Kammern luftgefüllte Zwischenräume.
Mit einer solchen bekannten, wärmeisolierenden Umhüllung sollen Wärmeverluste des
wärmetechnischen Geräts durch Abstrahlung weitgehend unterbunden werden. Das wärme
technische Gerät soll gerade nicht vor einer von außen zugeführten Temperaturbelastung
geschützt werden. Dadurch sind auch hier keine gezielten Maßnahmen für einen Temperatur
schutz von außen, insbesondere gegen eine auftreffende Wärmestrahlung getroffen. Es wird
lediglich durch eine Umhüllung mit Isoliermatten die Wärmeabstrahlung reduziert.
Weiter ist ein Wärme- und Schallisolationsformteil bekannt (DE-GM 93 01 234), mit dem eine
Kombination von Wärme- und Schallisolation angestrebt wird. Dieses Formteil ist schicht
förmig aufgebaut und besteht aus einem gelochten Aluminiumblech als Träger, auf das eine
Aluminiumfolie gelegt ist. Darauf ist eine relativ dicke Isolationsschicht aus Mineralschaum,
Mineralwolle oder aus Glasfasern angeordnet, worauf erneut eine Aluminiumfolie folgt, die
dann mit einem relativ dicken, mattenförmigen, gewellten Aluminiumgestrick belegt ist, über
dem eine weitere Aluminiumfolie die abschließende Außenseite bildet. Ein solches Formteil ist
durch seinen dickwandigen Aufbau als Wärmeschutzumhüllung für Leitungen praktisch nicht
geeignet. Die Funktion einer Schallisolierung ist zudem für Leitungen in der Regel nicht
erforderlich. Ebenso ist ein solches Formteil nicht flexibel, so daß eine Montage von Leitungen
mit einer solchen Leitungsumhüllung bei Biegungen behindert wird oder nicht möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine hochtemperaturfeste Leitung zu schaffen,
die bei einfachem und preisgünstigen Aufbau mit extrem hohen Temperaturen belastet
werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 weist die Leitung eine Wärmeschutzumhüllung auf. Diese besteht aus
einer ersten, auf die Leitung aufgebrachten Schicht, die eine Wärmeleitung von außen zur
Leitung unterbindet. Diese erste Schicht ist von einer zweiten Schicht umgeben, die auf die
zweite Schicht von außen auftreffende Wärmestrahlung reflektiert.
Durch die Kombination der Wirkungen dieser beiden Schichten wird ein hervorragender
Temperaturschutz für Leitungen erreicht, die dadurch von außen mit extrem hohen Tempe
raturen belastet werden können. Solche Leitungen können somit unbeschadet auch in un
mittelbarer Nähe von starken Wärmequellen im Fahrzeug ohne weitere Schutzmaßnahmen
verlegt werden. Leitungsführungen und Bauteilanordnungen sind dadurch mit größeren
Konstruktionsfreiräumen möglich, ggf. können Leitungen mit verkürzten Leitungslängen
direkter geführt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Schicht aus einem auf die
Leitung aufgeschobenen Wellrohr oder Mineralvlies, das an der Außenseite von einem dünn
wandigen, hochtemperaturfesten Folienschlauch mit reflektierender Außenfläche als zweiter
Schicht umgeben ist. Bei dieser Anordnung werden im Schichtbereich des Wellrohrs oder des
Mineralvlies zwischen der Leitungsaußenseite und dem Folienschlauch wärmedämmende
Luftkammern gebildet, wobei die Wand des Wellrohrs Abstandsstege der Luftkammern bildet.
Diese Luftkammern unterbinden weitgehend eine Wärmeleitung von der Umgebung bzw. der
Wärmequelle zur zu schützenden Leitung. Zudem wird die von außen auf den Folienschlauch
auftreffende Wärmestrahlung reflektiert, so daß eine Strahlungsaufheizung ebenfalls
weitgehend unterbunden ist.
In alternativen Ausführungsformen kann die erste Schicht jedoch auch aus Schaumstoff,
insbesondere aus einem auf die zu schützende Leitung aufgesteckten Schaumstoffschlauch
und/oder aus poröser Keramik oder Mineralvlies bestehen. Die Schicht kann aber auch diese
Materialien beispielsweise in den Kammern eines Wellrohrs anstelle von Luft enthalten.
Die reflektierende Außenfläche der zweiten Schicht, insbesondere des Folienschlauchs, kann
durch eine silbrige Beschichtung hergestellt sein, wodurch ein breites Frequenzspektrum vom
Infrarotbereich bis in den sichtbaren Lichtbereich reflektiert wird. Diese Außenfläche kann ggf.
zur Reflexion der Wärmestrahlung aber auch nur ein Reflexionsverhalten in einem
vorgegeben geeigneten Frequenzbereich aufweisen.
Grundsätzlich kann eine zu schützende Leitung weitgehend starr, z. B. als Metallrohr, aus
geführt sein, wobei dann auch die Wärmeschutzumhüllung entsprechend starr ausgeführt sein
kann. Besonders eignet sich jedoch die erfindungsgemäße Wärmeschutzumhüllung für flexible
Leitungen, die beispielsweise medienführende Schlauchleitungen oder Elektrokabel sein
können. Ein Wellrohr als erste Schicht mit quer zur Wellrohrlängsrichtung umlaufenden Wel
lungen aus temperaturfestem Kunststoff oder aus Metall in Verbindung mit einem Folien
schlauch ergibt eine hohe Flexibilität, so daß die ursprüngliche Flexibilität der zu schützenden
Leitung durch die Wärmeschutzumhüllung nur wenig reduziert wird. Dadurch sind Leitungs
führungen auch mit kleinen Biegungsradien möglich.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine hochtemperaturfeste Leitung 1 mit einer
zentralen, gegen extrem hohe Temperaturen zu schützenden Leitung 2, die beispielsweise
eine medienführende Schlauchleitung oder Rohrleitung sowie ein Elektrokabel mit einer
üblichen Isolierumhüllung sein kann.
Auf diese Leitung 2 ist ein Wellrohr 3 als erste Schicht aufgeschoben. Das Wellrohr 3 kann
dünnwandig aus Metall oder auch aus hochtemperaturfestem Kunststoff hergestellt sein. Die
Wellungen des Wellrohrs 3 liegen aneinandergereiht und umlaufend quer zur Wellrohrlängs
achse 4.
Das Wellrohr 3 ist an seiner Außenseite von einem dünnwandigen, hochtemperaturfesten
Folienschlauch 5 mit reflektierender Außenfläche 6 umgeben. Zwischen der Leitungsaußen
seite 7 und dem Folienschlauch 5 werden dadurch wärmedämmende, nebeneinander lie
gende Luftkammern 8 und 9 gebildet. Eine Luftkammer 8 liegt dabei jeweils zwischen einer
Wellrohrwand 10 und der Leitungsaußenseite 7. Die beidseitig angrenzenden Luftkammern 9
werden zwischen der Wellrohrwand 10 und dem Folienschlauch 5 gebildet. Die Luftkammern
8 und 9 können je nach Anwendung ggf. auch mit wärmedämmendem Material, z. B. poröser
Keramik oder einen Mineralvlies, gefüllt sein.
Die Außenfläche 6 des Folienschlauchs 5 ist für eine Reflexion von Wärmestrahlung 11 silbrig
beschichtet. Die Beschichtung kann ggf. auch nur ein Reflexionsverhalten für bestimmte, vor
gegebene Frequenzbereiche aufweisen.
Durch den Aufbau einer Wärmeschutzumhüllung aus der Kombination einer ersten Schicht mit
dem Wellrohr 3 zur Unterbindung einer Wärmeleitung und einer zweiten Schicht mit dem
Folienschlauch 5 mit strahlungsreflektierender Außenfläche 6 zur Unterbindung einer Strah
lungsaufheizung wird für die innen liegende Leitung 2 ein hochwirksamer Temperaturschutz
erreicht. Zudem bleibt dabei eine Flexibilität der Leitung 2 weitgehend erhalten.
Claims (9)
1. Hochtemperaturfeste Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß
- - auf die Leitung (2) als Wärmeschutzumhüllung eine erste Schicht (3) aufgebracht ist, die eine Wärmeleitung von außen zur Leitung (2) unterbindet,
- - die erste Schicht von einer zweiten Schicht (5, 6) umgeben ist, die von außen auf treffende Wärmestrahlung (11) reflektiert.
2. Hochtemperaturfeste Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Schicht aus einem auf die Leitung (2) aufgeschobenen Wellrohr (3) besteht, das an der
Außenseite von einem dünnwandigen, hochtemperaturfesten Folienschlauch (5) mit
reflektierender Außenfläche (6) als zweiter Schicht umgeben ist, so daß zwischen der
Leitungsaußenseite (7) und dem Folienschlauch (5) wärmedämmende Luftkammern (8, 9)
gebildet sind, die eine Wärmeleitung von der Umgebung der Leitung (2) unterbinden und
zudem von außen auf den Folienschlauch (5) auftreffende Wärmestrahlung (11) durch die
reflektierende Außenfläche (6) reflektiert wird.
3. Hochtemperaturfeste Leitung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Schicht aus Schaumstoff und/oder poröser Keramik und/oder Mineralvlies
besteht oder diese Materialien enthält.
4. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Schicht (5) eine Außenfläche (6) zur Reflexion der Wärmestrahlung (11) in
einem bestimmten vorgegebenen Frequenzbereich aufweist.
5. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (2) mit der ersten Schicht, bevorzugt mit dem aufgesteckten Wellrohr (3)
und der zweiten Schicht, bevorzugt mit dem Folienschlauch (5), insgesamt flexibel ist und
vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
6. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung eine medienführende Schlauchleitung (2) ist.
7. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung ein Elektrokabel ist.
8. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellrohr (3) quer zur Wellrohrlängsrichtung (4) aneinandergereihte, umlaufende
Wellungen aufweist.
9. Hochtemperaturfeste Leitung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenfläche (6) des Folienschlauchs (5) silbrig reflektierend beschichtet ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19800167A DE19800167A1 (de) | 1997-01-08 | 1998-01-06 | Hochtemperaturfeste Leitung |
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DE19800167A DE19800167A1 (de) | 1997-01-08 | 1998-01-06 | Hochtemperaturfeste Leitung |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE19800167A Ceased DE19800167A1 (de) | 1997-01-08 | 1998-01-06 | Hochtemperaturfeste Leitung |
Country Status (1)
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Legal Events
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