DE19936076A1 - Endlicher, flexibler, elektrisch leitfähiger Druckschlauch - Google Patents

Abstract

Die Verwendung flexibler Druckschläuche ist immer mit dem Risiko verbunden, dass ein an den Druckschläuchen entstehender Defekt nicht rechtzeitig erkannt wird. DOLLAR A Es wird offenbart, wie auf einfache und kostengünstige Weise Schadensfälle durch eine permanente Überwachung der Druckschläuche verringert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen endlichen, flexiblen, elektrisch leitfähigen Druckschlauch, in dessen Wandung zwischen den Schlauchenden wenigstens ein hinführender elektrischer Leiter und ein zurückführender elektrischer Leiter integriert ist, wobei die elektrischen Leiter der Überwachung der Funktionstüchtigkeit des Schlauches dienen. Das Einsatzgebiet eines solchen Druckschlauches ist nicht begrenzt.

Aus der EP 0 882 924 A2 ist ein flexibler, elektrisch leitfähiger Schlauch bekannt, bei dem als Träger der geforderten Leitfähigkeit von einem Schlauchende zum anderen verlaufende Kohlenstofffasern verwendet werden.

Die vorbekannte EP 0 882 924 A2 geht von der Überlegung aus, dass in Schläuchen, die mit Hilfe von metallischen Leitern elektrisch leitend gemacht worden sind, es zu Korrosion kommen kann, so dass die elektrische Leitung ebenso wie durch Überdehnung unterbrochen wird. Der Gegenstand der EP 0 882 924 A2 will also die elektrische Leitfähigkeit des Schlauches, unabhängig von mechanischen Belastungen, wie z. B. Überdehnung des Schlauches oder anderen die Leitfähigkeit beeinflussenden Erscheinungen, aufrechterhalten. Der Anmeldungsgegenstand stellt insoweit nicht darauf ab, die Festigkeit des in der Schlauchwandung integrierten elektrisch leitenden Materials in Relation zur Festigkeit eines flexiblen und Bewegungen unterschiedlicher Art unterworfenen Schlauches selbst zu stellen. Anders ausgedrückt, der Anmeldungsgegenstand stellt nicht auf die Überwachung der Funktionstüchtigkeit eines Druckschlauches ab, sondern auf eine Maßnahme, die die elektrische Leitfähigkeit auch bei Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit des Schlauches sicherstellt.

Ausgehend davon, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen endlichen, flexiblen Druckschlauch zu schaffen, der in Verbindung mit anderen technischen Mitteln eine auftretende Funktionsuntüchtigkeit einer elektrischen Steuerung signalisiert und die elektrische Steuerung dem Betreiber eines mit diesen Druckschläuchen ausgerüsteten Gegenstandes ein Signal ausgibt, das auf die Reparatur oder den Austausch des Druckschlauches hinweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungswesentlich ist danach, dass die in die Wandung eines Druckschlauches integrierten elektrischen Leiter in den Enden des Druckschlauches wahlweise zu einer offenen oder geschlossenen Leiterschleife verbunden sind. Die elektrischen Leiter können dabei, wie in den Ansprüchen 2 und 3 genannt, unterschiedlicher geometrischer Form sein. Die elektrischen Leiter sollen auch aus einem Werkstoff bestehen, dessen Festigkeit bei vorgegebener Querschnittsdimension nicht über der Festigkeit des Schlauchmaterials selbst liegt. Es muss also gewährleistet sein, dass bei einem Defekt des Druckschlauches, z. B. einem Bruch an den Anschlussstellen oder bei einem Riss in der Schlauchwandung als Ursache einer Überdehnung, der Stromfluss in dem elektrischen Leiter unterbrochen ist. Wenn, wie gemäß Patentanspruch 1 beansprucht, die elektrischen Leiter wahlweise zu einer offenen oder geschlossenen Schleife verbunden sind, dann bedeutet das in dem einen Fall, dass die elektrischen Leiter von einem Ende des Druckschlauches in Art einer Schleife zum anderen Ende des Druckschlauches zurückgeführt sind. In dem anderen Fall bedeutet das, dass der hin- und zurückführende Leiter ein Eisendraht ist, der durch jeweils eine Schleife in den Endbereichen des Druckschlauches miteinander verbunden ist, und zwar derart, dass der Druckschlauch eine geschlossene Schleife aufweist.

Es kann auch vorgesehen sein, das der Druckschlauch gar keine Leiterschleife besitzt. In einem solchen Fall wird die elektrische Verbindung im Ende des Druckschlauches z. B. durch eine Schlauchkupplung an der Schlauchanschlussstelle des betreffenden Gerätes hergestellt. Die freien Enden der elektrischen Leiter am Anfang des Druckschlauches stehen dann z. B. mit einem signalerzeugenden Mittel eines elektrischen Schaltkreises in Verbindung.

Wird ein Druckschlauch mit einer geschlossenen Leiterschleife verwendet, durchgreift ein Ende des Druckschlauches eine Schwingspule, die zusammen mit der Leiterschleife einen Schwingkreis mit vorgegebener Frequenz ausbildet.

Bei einem Defekt in oder am Druckschlauch ist dann auch der Schwingkreis unterbrochen. Messtechnische Mittel, die mit der Schwingspule in Verbindung stehen, stellen eine Frequenzänderung als eine signifikante Erscheinung am Druckschlauch als Kurve in einem Diagramm dar.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es in vorteilhafter Weise gelungen, die Funktionstüchtigkeit von Druckschläuchen in Gegenständen, z. B. Maschinen, Fahrzeugen usw., zu überwachen. Fehlfunktionen in diesen Gegenständen und Schäden größeren Ausmaßes werden dadurch vermieden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäß ausgebildeten Druckschlauch mit integriertem elektrischen Leiter,

Fig. 2 und 3 den Druckschlauch mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Leiter beispielhaft ausgebildeter Querschnitte nach Ansicht "A" in Fig. 1,

Fig. 4 den Druckschlauch mit einer integrierten offenen Leiterschleife,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Druckschlauchs mit Leiterschleife gemäß der Linie I-I in Fig. 4,

Fig. 6 den Druckschlauch mit geschlossener Leiterschleife in Wirkverbindung mit einer Schwingspule,

Fig. 7 einen doppelwandigen Druckschlauch mit einer ersten und einer zweiten elektrisch leitenden Schicht zwischen den Wandungen,

Fig. 8 den Druckschlauch gemäß Ansicht "B" in Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein endlicher Druckschlauch 1 dargestellt, der aus biegeelastischem Material besteht. In die Wandung 1a des Schlauches 1 ist ein erster elektrischer Leiter 2a und ein zweiter elektrischer Leiter 2b integriert.

Auf der Eingangsseite des Druckschlauches 1 liegen die Leiter 2a und 2b frei. Der eine Leiter dient, wie die Pfeile zeigen, der Stromzuführung und der andere Leiter dient dem Signaleingang einer elektronischen Überwachungseinrichtung.

Die elektrische Verbindung der Leiter 2a und 2b an der Ausgangsseite 3 des Druckschlauches 1 wird z. B. von dem Schlauchanschluss einer betreffenden Einrichtung hergestellt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen mögliche Querschnitte der elektrischen Leiter 2a, 2b in dem Druckschlauch 1.

In der Schlauchwandung 1a sind die Leiter 2a, 2b vorzugsweise diametral gegenüberliegend angeordnet.

In Fig. 4 bilden die Leiter eine offene Schleife aus. Hier stellt in dem ausgangsseitigen Ende 3 des Druckschlauches 1 eine Schleife 1b die Verbindung zwischen den Leitern 2a und 2b her, am besten zu sehen in Fig. 5.

Gemäß Fig. 6 ist in der Wandung 1a des Druckschlauches 1 eine geschlossene Eisendrahtschleife 4 integriert, d. h. in beiden Enden des Druckschlauches 1 sind die Leiter 2a und 2b als Eisendrähte ausgebildet, die durch jeweils eine Schleife 1b miteinander verbunden sind, und zwar wie etwa in Fig. 5 dargestellt.

Der Druckschlauch 1 steht mit einer Schwingspule 5 in Wirkverbindung, die zusammen einen Schwingkreis mit vorbestimmter Frequenz ausbildet.

Bei einer Unterbrechung der geschlossenen Schleife 2a, 2b wird eine mit dem Ein- und Ausgang 5a, 5b der Schwingspule 5 verbundene Messeinrichtung eine Frequenzänderung als elektrisches Signal darstellen, das den Betreiber des betroffenen Gegenstandes auf eine in den Druckschläuchen 1 vorhandene Fehlerquelle hinweist.

In Fig. 7 ist ein Druckschlauch 1 mit einer Doppelwand gezeigt. Zwischen dem Außenumfang der ersten Wandung 1a und dem Innenumfang der zweiten Wandung 1c, die als Isolierung dient, sind zwei elektrisch leitende Schichten 6, 7 aufgetragen. Beide Schichten umschließen den Außenumfang der ersten Wandung zu weniger als 50% der Fläche, siehe auch Fig. 8, so dass es zwischen den Schichten 6 und 7 über die Länge und den Umfang des Druckschlauches zu keinem Kontakt kommt.

In einem solchen Druckschlauch können die Schichten 6, 7 durch geeignete Mittel als offene oder geschlossene Leiterschleife wirksam sein.

ZEICHNUNGS-LEGENDE

1

Druckschlauch

1

a Wandung

1

b Schleife

1

c Isolierung

2

Leiter

2

a Leiter

2

b Leiter

3

Ausgangsseite

4

Eisendraht

5

Schwingspule

5

a Eingang

5

b Ausgang

6

elektrisch leitende Schicht

7

elektrisch leitende Schicht

Claims (9)

1. Endlicher, flexibler Druckschlauch, bestehend aus wenigstens einer ersten zwischen dem Außen- und Innenumfang des Schlauches liegenden Schlauchwandung, in der über die wirksame Schlauchlänge wenigstens ein hin- und ein zurückführender elektrischer Leiter integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (2a, 2b) in den Enden des Druckschlauches wahlweise zu einer offenen oder geschlossenen Leiterschleife verbunden sind.

2. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leiter (2a, 2b) ein Metalldraht ist.

3. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leiter (2a, 2b) ein Metallbändchen ist.

4. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leiter (2a, 2b) eine elektrisch leitfähige Kunststoff-Faser ist.

5. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (2a, 2b) als eine über die Schlauchlänge reichende Wendel ausgebildet sind.

6. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leiter (2a, 2b) aus einer elektrisch leitenden Schicht (6, 7) besteht.

7. Druckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleife (1b) an dem einen Ende (13) des Schlauches (1) und innerhalb der Wandung (1a) von dem einen Leiter (2a) zu dem anderen Leiter (2b) läuft.

8. Druckschlauch nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (2a, 2b) aus einem Material bestehen, dessen Festigkeit nicht größer ist als die Festigkeit des Schlauchmaterials.

9. Druckschlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (6, 7) zwischen dem Außenumfang der ersten Schlauchwandung (1a) und einem die elektrisch leitenden Schichten umschließenden Isoliermantel (4) aufgebracht sind.