-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellschlauch, ein System und ein Fahrzeug.
-
Wellschläuche sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Sie sind in der Funktion eines Schutzrohrs für die eigentlichen „Nutzträger“, wie beispielsweise Kabel, Rohre usw., oder auch selbst als Transporteur von Flüssigkeiten und Gasen einsetzbar. Große Anwendung finden sie im Bereich der Automobilindustrie, dem Maschinen- und Anlagenbau sowie der Medizintechnik. Des Weiteren finden sie im Bereich der Gebäude-Elektroinstallation als sogenannte Leerrohre innerhalb von Gebäudewänden und -decken Anwendung.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einem Wellschlauch eine weitere Funktion zuzuweisen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wellschlauch mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist der Wellschlauch mit einem thermochromen Farbstoff gebildet.
-
Unter einem „thermochromen Farbstoff“ ist vorliegend ein solcher Farbstoff zu verstehen, welcher eine reversible und/oder irreversible Farbänderung bei einer bestimmten Temperatur (vorliegend auch als „Schwellentemperatur“ bezeichnet) aufweist.
-
Farben im vorliegenden Sinne können alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts sein. Dies schließt auch eine Transparenz des Farbstoffs ein, d. h., die insbesondere reversible Farbänderung kann auch dazu führen, dass der thermochrome Farbstoff transparent wird bzw. dass der Ausgangszustand transparent und der Zustand nach der Farbänderung intransparent ist.
-
Beispielsweis vollzieht der thermochrome Farbstoff bei Überschreiten der Schwellentemperatur eine Farbänderung zwischen einer ersten und einer zweiten Farbe auf. Die erste Farbe ist dabei ausgewählt aus folgenden Farben: transparent, grau, schwarz und blau. Die zweite Farbe ist ausgewählt aus den Farben: Gelb, Orange und Magenta. Vorteilhaft weist der thermochrome Farbstoff also bei Überschreiten der Schwellentemperatur eine Signalfarbe auf. Diese Signalfarbe kann einen Nutzer, Wartungspersonal etc. zur Vorsicht mahnen, beispielsweise weil der Wellschlauch oder mit diesem verbundene Komponenten heiß sind.
-
Ferner kann sich die insbesondere reversible Farbänderung mehrstufig vollziehen. Beispielsweise kann der Farbstoff in einem ersten Temperaturbereich eine erste Farbe, in einem zweiten Temperaturbereich eine zweite Farbe und in einem dritten Temperaturbereich eine dritte Farbe usw. aufweisen.
-
Der insbesondere reversiblen Farbänderung kann folgender Vorgang zugrunde liegen: In Abhängigkeit der Temperatur ändert sich beispielsweise die Kristall- oder Molekülstruktur des Farbstoffs. Bei Änderungen in der Kristallstruktur ändert sich die Gitterkonstante und somit das Reflexions- und Beugungsvermögen derselben. Einfallendes Licht wird damit anders reflektiert bzw. gebrochen, wodurch sich die sichtbare Farbe ändert. Bei einer Änderung der Molekülstruktur liegt ein anderes Absorptionsverhalten vor, weil sich intermolekulare Bindungen in Abhängigkeit von der Temperatur öffnen bzw. schließen. Auch dadurch ändert sich die sichtbare Farbe.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der Farbstoff die insbesondere reversible Farbänderung in einem Temperaturbereich zwischen -40°C und +120°C, bevorzugt zwischen -10°C und +70°C aufweist, also die vorgenannte Schwellentemperatur in diesen Bereichen liegt.
-
Der thermochrome Farbstoff kann beispielsweise als Partikel oder Pigmente in dem Wellschlauch vorliegen.
-
In Ausführungsformen ist der thermochrome Farbstoff in einen Kunststoff des Wellrohrs (beispielsweise in eine Kunststoffschicht desselben) eingemischt. Bei dem Kunststoff kann es sich insbesondere um ein thermoplastisches Polymer handeln. Als thermoplastische Polymere kommen beispielsweise in Betracht: Polyamid, Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen und/oder Polyvinylchlorid. Der thermochrome Farbstoff kann in dem Kunststoff gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein.
-
In weiteren Ausführungsformen ist der thermochrome Farbstoff nicht in den Kunststoff des Wellschlauchs eingemischt, sondern in ein eigenes Trägermaterial eingebettet. Das Trägermaterial kann eine separate Schicht des Wellschlauchs bilden. Beispielsweise kann das Trägermaterial samt dem thermochromen Farbstoff eine äußere Beschichtung des Wellschlauchs bilden. Ein entsprechendes Trägermaterial kann beispielsweise ein Lack sein. In noch weiteren Ausführungsformen ist der thermochrome Farbstoff Bestandteil eines Bandes, welches um einen Schlauchkörper des Wellschlauchs gewickelt ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist der Wellschlauch zumindest eine erste und eine zweite Schicht auf, wobei die erste Schicht den Farbstoff aufweist und die zweite Schicht ohne den Farbstoff gefertigt ist.
-
Dass die erste Schicht den Farbstoff aufweist, meint insbesondere, dass der Farbstoff in die erste Schicht eingemischt ist. Die schichtweise Herstellung des Wellschlauchs hat den Vorteil, dass Farbstoff eingespart werden kann - Farbstoff in der äußeren Schicht genügt, um einen Farbeindruck bzw. eine Farbänderung für den Betrachter sichtbar zu machen. Ferner kann durch die Verwendung mehrerer (unterschiedlicher) äußerer Schichten ein Farbmuster erzeugt werden, welches dem Betrachter bestimmte Hinweise gibt.
-
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Schichten, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben oder mehr Schichten vorgesehen sein.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen die zumindest eine erste und zweite Schicht in radialer Richtung des Schlauchs übereinander, in Umfangsrichtung des Wellschlauchs nebeneinander oder in axialer Richtung des Wellschlauchs nebeneinander.
-
Je nach gewünschtem Farbeindruck bzw. Farbeffekt bieten sich hier verschiedene Ausgestaltungen an.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Schicht auf der Außenseite der zweiten Schichte gebildet.
-
Dies hat den Vorteil, dass die erste Schicht außen angeordnet ist, insbesondere eine äußere Schicht des Wellschlauchs bildet, die für den Betrachter sichtbar ist. Die erste Schicht kann dabei die zweite Schicht teilweise oder vollständig bedecken.
-
Alternativ dazu kann die zweite Schicht aus einem zumindest teilweise durchsichtigen Material gefertigt und die erste Schicht auf der Innenseite der zweiten Schicht gebildet sein.
-
Dadurch kann vorteilhaft die erste Schicht möglichst nah an einem in dem Wellschlauch geführten Medium, beispielsweise elektrischen Kabel, Flüssigkeit oder Gas, angeordnet werden. Eine Übertragung von Wärme von dem Medium auf den Farbstoff in der ersten Schicht wird damit begünstigt. Entsprechend kommt es schneller zu der Farbänderung bei einer Erhöhung der Temperatur des Mediums. Um gleichzeitig die erste Schicht nach wie vor von außen sichtbar zu machen, ist entsprechend die zweite Schicht durchsichtig ausgebildet und gibt damit den Blick auf die erste Schicht frei.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Farbstoff eine organische oder anorganische Verbindung.
-
Wie bereits einleitend ausgeführt, bewirkt die Überschreitung der Schwellentemperatur eine Änderung der Kristallstruktur in anorganischen Verbindungen, wohingegen die Überschreitung der Schwellentemperatur in organischen Verbindungen zu einer Änderung der Molekülstruktur führt. Dadurch ergeben sich die Farbänderungen.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist der Farbstoff Rubin, ein Metalloxid, insbesondere Zinkoxid, Vanadiumoxid, Vanadiumwolframoxid, Bismutoxid, Rutil und/oder Kupferoxid, ein Metalljodid, insbesondere Quecksilber(II)-jodid und/oder cholesterische Flüssigkristalle, insbesondere Cholesterylester, einen Leukofarbstoff, insbesondere Spiropyrane oder Fulgide, und/oder ein Fluorophor, insbesondere Calciumfluorid, auf.
-
Die Verwendung eines thermochromen Farbstoffs, welcher gleichzeitig fluoreszierend ist (Fluorophor aufweist), kann vorteilhaft sein, um in der Dunkelheit Nutzern, Wartungspersonal und anderen Informationen anzuzeigen.
-
Weiterhin wird ein System mit einem Wellschlauch, wie vorstehend beschrieben, und einem Medium, welches in dem Wellschlauch geführt ist, wobei das Medium in einem ersten Zustand des Systems eine erste Temperatur aufweist und in einem zweiten Zustand des Systems eine zweite Temperatur aufweist, wobei der Farbstoff bei dem Übergang zwischen der ersten und zweiten Temperatur seine Farbe ändert, bereitgestellt.
-
Bei dem Medium kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere elektrische Kabel, insbesondere zur Strom- und/oder Datenleitung, ein Fluid (Flüssigkeit oder Gas) oder auch Schüttgut handeln. Im Falle eines Fluids kann vorgesehen sein, dass dieses durch den Wellschlauch strömt.
-
Vorteilhaft zeigt somit die Farbänderung eine Temperaturänderung in dem System an. Der erste Zustand kann dabei beispielsweise einem Normalzustand des Systems, der zweite Zustand einem Fehlerzustand des Systems entsprechen. Der Fehlerzustand kann insbesondere ein Überhitzungszustand sein.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Medium ein Kühlmittel, insbesondere ein Batteriekühlmittel, welches durch den Wellschlauch strömt.
-
Entsprechend kann die Farbänderung Rückschlüsse auf die Temperatur des Batteriekühlmittels und damit auf den Zustand der Batterie, insbesondere auf eine Überhitzung derselben, geben.
-
Weiterhin wird ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit dem vorbeschriebenen Wellschlauch oder dem vorbeschriebenen System bereitgestellt.
-
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Luftfahrzeug, beispielsweise Flugzeug oder Hubschrauber, ein Landfahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, oder ein Wasserfahrzeug, insbesondere Schiff, handeln.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist das Fahrzeug eine Öffnung, einen hinter der Öffnung liegenden Innenraum, in welchem ein den Farbstoff aufweisender Abschnitt des Wellschlauchs angeordnet ist, und ein Abdeckelement auf, welches zwischen einer geschlossenen Stellung, in der es die Öffnung blickdicht verschließt, und einer geöffneten Stellung verstellbar ist, in der es den Blick auf den Farbstoff freigibt.
-
Der Innenraum kann ein Karosserieinnenraum sein. Die Öffnung kann ein Durchbruch in der Karosseriehaut sein. Das Abdeckelement kann ein Deckel, insbesondere aus Metall oder Kunststoff, sein, welcher beispielsweise an der Öffnung angelenkt ist, um zwischen der geschlossenen und geöffneten Stellung verstellt zu werden. Mit anderen Worten, wird somit eine Kontrollöffnung bzw. ein Sichtfenster bereitgestellt, um von außerhalb des Fahrzeugs die Farbe des Wellschlauchs zu kontrollieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält der Innenraum einen Energiespeicher zum Speichern von chemischer Energie und/oder einen Motor zur Umwandlung von chemischer Energie in Bewegungsenergie oder zumindest Teile des Energiespeichers oder des Motors.
-
Der Energiespeicher ist insbesondere eine Batterie. Der Motor ist insbesondere ein Elektromotor.
-
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs bereitgestellt. Dieses weist folgende Schritte auf: a) Bereitstellen eines thermochromen Farbstoffs, und b) Fertigen des Wellschlauchs aus dem thermochromen Farbstoff.
-
Gemäß einer Ausführungsform wird der bereitgestellte thermochrome Farbstoff einem Rohmaterial beigemengt und der Wellschlauch aus dem Rohmaterial gefertigt.
-
Bei dem Rohmaterial kann sich beispielsweise um den bereits einleitend beschriebenen Kunststoff handeln. Mit anderen Worten wird das mit dem Farbstoff vermengte Rohmaterial in dem Schritt b) zu dem Wellschlauch verarbeitet.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird der thermochrome Farbstoff nach dem Herstellen eines Schlauchkörpers aus einem Rohmaterial auf den hergestellten Schlauchkörper aufgebracht, insbesondere als Beschichtung, beispielsweise in Form eines mit dem thermochromen Farbstoff versetzten Lacks.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Rohmaterial in Schritt b) extrudiert, insbesondere koextrudiert, oder gegossen, insbesondere spritzgegossen.
-
Anstelle des Spritzgießens kann auch ein Rotationsgießen vorgesehen sein. Mit „Koextrusion“ ist das Zusammenführen von gleich- oder fremdartigen Kunststoffschmelzen vor dem Verlassen der entsprechenden Profildüse des Koextruders gemeint. Vorliegend bietet sich ein Koextrudieren dann an, wenn eine erste Kunststoffschmelze mit dem Farbstoff und eine zweite Kunststoffschmelze ohne den Farbstoff in dem Extruder verarbeitet wird, um aus beiden Kunststoffschmelzen den Wellschlauch herzustellen. Insbesondere kann aus einer ersten Kunststoffschmelze die vorstehend genannte erste Schicht und aus einer zweiten Kunststoffschmelze die vorstehend genannte zweite Schicht in dem Extruder geformt werden.
-
Weiterhin wird ein Verfahren zur Erprobung eines Fahrzeugs mit folgenden Schritten bereitgestellt: a) Einbauen eines Systems, wie vorstehend beschrieben, in das Fahrzeug, b) Durchführen einer Testfahrt mit dem Fahrzeug, c) Feststellen der Farbe des Farbstoffs, und d) Modifizieren des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der festgestellten Farbe.
-
Vorteilhaft können somit Erprobungsfahrten mit dem Fahrzeug vorgenommen werden. Nach Abschluss der Erprobung bzw. Testfahrt kann anhand der Farbe des Farbstoffs geprüft werden, ob eine vorbestimmte Temperatur unter- bzw. überschritten wird oder wurde. Insoweit eignet sich auch besonders ein thermochromer Farbstoff mit einer irreversiblen Farbänderung. „Erprobung“ meint das Prüfen des Fahrzeugs bzw. dessen Einzelkomponenten auf Haltbarkeit und Funktionstüchtigkeit im prognostizierten regulären Betrieb. „Testfahrt“ meint das Fahren des Fahrzeugs unter bestimmten Bedingungen, um die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugs bzw. einzelner Komponenten desselben zu testen. Das „Modifizieren“ des Fahrzeugs kann beispielsweise ein Um- oder Neukonstruieren einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugs umfassen.
-
Die für den vorgeschlagenen Wellschlauch beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene System, das vorgeschlagene Fahrzeug, das vorgeschlagene Verfahren zum Herstellen eines Wellschlauchs sowie das vorgeschlagene Verfahren zur Erprobung eines Fahrzeugs entsprechend, und umgekehrt.
-
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht die explizit genannte Kombination von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen und Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserung oder Ergänzung 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 in einer Seitenansicht einen Abschnitt eines Wellschlauchs gemäß einer Ausführungsform;
- 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung II einen aufgebrochenen Bereich aus 1;
- 3A zeigt in einem Schnitt III-III aus 1 teilweise den Wellschlauch aus 1 gemäß einer ersten Variante;
- 3B zeigt in der Ansicht aus 3A gesehen einen Wellschlauch gemäß einer zweiten Variante;
- 4 zeigt wiederum in einer Ansicht IV aus 1 einen Wellschlauch gemäß einer dritten Variante;
- 5 zeigt, wie in dem Schnitt III-III aus 1 gesehen, einen Wellschlauch 1 gemäß einer vierten Variante;
- 6 zeigt ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform;
- 7 zeigt eine Extrusionseinrichtung zur Herstellung eines Wellschlauchs beispielsweise gemäß den 1 bis 5; und
- 8 zeigt ein Diagramm eines Verfahrens zur Erprobung beispielsweise des Fahrzeugs gemäß 6.
-
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
-
1 zeigt in einer Seitenansicht einen Wellschlauch 1 gemäß einer Ausführungsform. Links oben ist der Wellschlauch 1 zur besseren Erläuterung teilweise aufgebrochen dargestellt.
-
Der Wellschlauch umfasst eine Schlauchwand 2. Die Schlauchwand 2 weist im Längsschnitt gesehen ein Wellenprofil auf, bei welchem sich Berge 3 und Täler 4 abwechseln. Die Berge 3 und Täler 4 können jeweils rotationssymmetrisch bezüglich der Mittelachse 5 des Wellschlauchs ausgebildet sein.
-
Anstelle des Wellenprofils könnte der Wellschlauch 1 auch ein Wendelprofil (nicht dargestellt) aufweisen, bei welchem sich Berge und Täler wendelförmig um die entsprechende Mittelachse des Wellschlauchs erstrecken.
-
Der Wellschlauch 1 umschließt ein Innenvolumen 6, welches von der Innenseite der Schlauchwand 2 in einer Richtung radial zur Mittelachse 5 begrenzt wird. In diesem Innenvolumen 6 kann ein Medium geführt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Medium um nicht gezeigte elektrische Kabel, beispielsweise zur Strom- oder Datenübertragung, handeln. Insbesondere kann es sich bei dem elektrischen Kabel um ein Batteriekabel zur Verbindung eines Elektromotors mit einer Batterie handeln. Weiterhin können in dem Innenvolumen 6 Medien in Form von Fluiden transportiert werden. Ein Fluid ist eine Flüssigkeit und/oder ein Gas. Beispielsweise kann mithilfe des Wellschlauchs 1 bzw. dessen Innenvolumen 6 Kühlwasser zum Kühlen einer Fahrzeugbatterie transportiert werden.
-
In anderen Ausführungsformen kann Wasser für Scheibenwischer oder Kühlwasser für eine Brennkraftmaschine transportiert werden.
-
Der Wellschlauch 1 weist einen thermochromen Farbstoff auf. Der thermochrome Farbstoff kann in unterschiedlicher Art und Weise in den Wellschlauch 1 integriert werden, wie nachfolgend beispielhaft anhand der 2 bis 5 illustriert. Zunächst seien jedoch einige Eigenschafen des thermochromen Farbstoffs erläutert, die einzeln oder in Kombination bei dem Wellschlauch 1 vorgesehen sein können, jedoch nicht sein müssen.
-
Der thermochrome Farbstoff kann eine organische oder anorganische Verbindung aufweisen. Des Weiteren kann der thermochrome Farbstoff Rubin, ein Metalloxid, insbesondere Zinkoxid, Vanadiumoxid, Vanadiumwolframoxid, Bismutoxid, Rutil und/oder Kupferoxid, ein Metalliodid, insbesondere Quecksilber(II)-jodid und/oder cholesterische Flüssigkristalle, insbesondere Cholesterylester, einen Leukofarbstoff, insbesondere Spiropyrane oder Fulgide, aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der thermochrome Farbstoff Fluorophor, insbesondere Calciumfluorid, aufweisen und damit fluoreszierend sein.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Farbstoff - hier mit 7 bezeichnet - in Form von Partikeln oder Pigmenten ausgebildet, welche in der Schlauchwand 2 des Wellschlauchs 1 integriert sind. Das heißt, jeder der Partikel 7 ist vollständig in einen Kunststoff 10 der Schlauchwand 2 eingebettet.
-
Ein solcher Wellschlauch 1 kann beispielsweise mit einem Extruder 8, wie in 7 gezeigt, hergestellt werden. Dazu wird an dem Extruder 8 ein Rohmaterial 9 bereitgestellt. Das Rohmaterial 9 umfasst den thermochromen Farbstoff 7, welcher in einem vordefinierten Verhältnis mit dem Kunststoff 10 vermengt wurde. Der Extruder 8 presst das Rohmaterial 9 unter Verwendung Anwendung von Wärme und Druck durch einen Extruderkopf 11. Der Extruderkopf 11 weist ein ringförmiges Profil auf. Entsprechend wird nach dem Extruderkopf 11 ein Glattschlauch 12 aus noch weichem Kunststoff 10 umfassend den Farbstoff 7 erzeugt.
-
Der noch weiche Glattschlauch 12 wird in einem auf den Extruder 8 folgenden Korrugator 13 korrugiert und dadurch mit der Wellenform versehen. Der entsprechend gefertigte Wellschlauch 1 ist in 7 rechts vom Korrugator 13 zu sehen.
-
In einer alternativen Ausführungsform könnte der Wellschlauch 1 unter Verwendung des Rohmaterials 9 in einem Gussverfahren, insbesondere Spritzguss- oder Rotationsguss, hergestellt werden.
-
Die 3A bis 5 illustrieren einen Wellschlauch 1 gemäß einer ersten, zweiten bzw. dritten Variante gegenüber den 1 und 2. Dabei zeigen 3A, 3B und 5 eine Ansicht wie in einem Schnitt III-III aus 1 gesehen, 4 eine aufgebrochener Darstellung IV aus 1.
-
Den Varianten gemäß den 3A bis 5 ist gemeinsam, dass sie jeweils einen Wellschlauch 1 illustrieren, dessen Schlauchwand 2 sich aus mehreren Schichten zusammensetzt.
-
Bei der Variante nach 3A weist die Schlauchwand 2 eine erste Schicht 14 auf, welche in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse 5 außen auf einer zweiten Schicht 15 angeordnet ist. Die erste Schicht 14 umfasst dabei einen Kunststoff, in welchen der Farbstoff 7 eingebettet ist, wie in Zusammenhang mit 2 erläutert. Die zweite Schicht 15 dagegen umfasst keinen Farbstoff 7 und kann ebenfalls aus Kunststoff ausgebildet sein. Der Wellschlauch 1, wie in 3A gezeigt, kann beispielsweise dadurch gefertigt werden, dass der Extruder 8 in 7 um einen weiteren Extruder 16 ergänzt wird. Der Extruder 16 wird mit einem Rohmaterial 17 (insbesondere Kunststoff) beschickt, welches keinen thermochromen Farbstoff 7 aufweist. Der Extruder 16 führt das Rohmaterial 17 dem Extruderkopf 11 zu, welcher in diesem Fall für ein Mehrschichtverfahren geeignet ausgeführt ist. Der weiche Glattschlauch 12 weist in diesem Fall bereits die zwei Schichten 14, 15 (siehe 3A) auf. Diese werden beide in dem nachfolgenden Korrugator 13 mit der Wellenform versehen.
-
Bei der Variante nach 3B sind die Schichten 14, 15 vertauscht, so dass die zweite Schicht 15 außen und die erste Schicht 14 innen liegt. In diesem Fall ist vorzugweise die äußere Schicht 15 transparent ausgebildet, so dass die Farbänderung des thermochromen Farbstoffs 7 von außerhalb des Innenvolumens 6 gesehen werden kann.
-
Bei der Variante aus 4 weist die Schlauchwand 2 wiederum die erste und zweite Schicht 14, 15 auf. Die erste und zweite Schicht wechseln sich jedoch entlang der Mittelachse 5 ab. Mit anderen Worten bilden die Schichten 14, 15 Ringe, welche einstückig miteinander gebildet und abwechselnd entlang der Mittelachse 5 (vorliegend auch als „axiale Richtung“ bezeichnet) hintereinander angeordnet sind.
-
5 zeigt wiederum zwei Schichten 14, 15, welche sich jedoch in Umfangsrichtung U um die Mittelachse 5 abwechseln. Entsprechend bilden die Schichten 14, 15 Längsstreifen (also parallel zur Mittelachse 5), welche jeweils die Wellenform aufweisen.
-
Auch die Wellschläuche 1 gemäß den 3B bis 5 können mit einer Anordnung gemäß 7 unter Verwendung eines geeigneten Mehrschicht-Extrusionskopfes 11 hergestellt werden.
-
6 zeigt ein Kraftfahrzeug 18 mit einer Karosserie 23, welche ein System 19 aufnimmt. Komponenten des Systems 19 sind in 6 überwiegend gestrichelt angedeutet, um zu verdeutlichen, dass diese Komponenten von der Karosserie 23 verdeckt sind.
-
Das System 19 umfasst beispielsweise eine Batterie 20, welche mithilfe eines Wellschlauchs 1, wie etwa in den 1 bis 5 illustriert, mit einer Kühleinrichtung 21, insbesondere ein luftgekühlter Radiator (siehe den Luftstrom illustrierende Pfeile), verbunden ist. Die Kühleinrichtung 21 versorgt die Batterie 20 mit Batteriekühlmittel 22, beispielsweise Wasser, wobei das Batteriekühlmittel 22 durch das Innenvolumen 6 des Wellschlauchs 1 geführt wird.
-
Steigt die Temperatur in dem Batteriekühlmittel 22 über einen vordefinierten Schwellwert, beispielsweise aufgrund eines Defekts innerhalb der Batterie 20, so ändert sich die Farbe des thermochromen Farbstoffs des Wellschlauchs 1. Entsprechend kann ein Normalzustand von einem Fehlerzustand durch einen Benutzer festgestellt werden, indem dieser den Wellschlauch 1 betrachtet.
-
Zu diesem Zweck kann der Wellschlauch 1 mittels Öffnens der (Motor-)Haube 24 zugänglich und damit sichtbar gemacht werden. Der Wellschlauch 1 ist in einer entsprechenden (Motorraum-)Öffnung 25 in der Karosserie 23 unter der Haube 24 angeordnet. 6 zeigt gestrichelt den geöffneten Zustand der Haube 24.
-
6 zeigt gleichzeitig eine weitere Ausführungsform des Systems, dort mit 19' bezeichnet. Hier ist ein beispielsweise die Radachse 26 antreibender Elektromotor 27 gezeigt. Dieser ist über ein oder mehrere elektrische Kabel 27 mit der Batterie 20 elektrisch leitend verbunden. Das Kabel 27 ist durch das Innenvolumen 6 eines Wellschlauchs 1 geführt. Auch dieser Wellschlauch 1 ist wiederum beispielsweise wie in den 1 bis 5 gezeigt ausgebildet.
-
Die Karosserie 23 weist beispielsweise eine Kontrollöffnung 28 auf, welche mittels eines Deckels 29 freigebbar oder verschließbar ist. Im geöffneten Zustand des Deckels 29 ist der Blick auf den im Inneren der Karosserie 23 befindlichen Wellschlauch 1 freigegeben.
-
Übersteigt beispielsweise die Temperatur des Kabels 27 aufgrund eines Defekts in der Batterie 20 oder des Motor 27 einen vordefinierten Schwellwert, so ändert der thermochrome Farbstoff und damit der Wellschlauch 1 seine Farbe. Dies ist durch die Kontrollöffnung 28 sichtbar.
-
8 zeigt ein Verfahren zur Erprobung beispielsweise des Fahrzeugs 18 aus 6. In das Fahrzeug 18 wird der Wellschlauch 1 eingebaut, um beispielsweise eines oder beide der Systeme 19, 19', wie in Zusammenhang mit 6 beschrieben, herzustellen. Anschließend wird auf einer Teststrecke 30 eine Testfahrt unternommen, wobei eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs 18 vordefinierten Belastungen unterzogen werden. Während oder nach Abschluss der Testfahrt wird durch Öffnen der (Motor-)Haube 24 oder der Kontrollöffnung 28 die Farbe des Wellschlauchs 1 kontrolliert. Wird beispielsweise festgestellt, dass kein Farbumschlag stattfand (Block 31), so wird davon ausgegangen, dass ein oder mehrere Komponenten der vordefinierten Spezifikation entsprechen.
-
Ist allerdings ein Farbumschlag feststellbar (Block 32), so ist dies ein Hinweis auf einen Fehlerzustand. Entsprechend kann der Fehler lokalisiert werden, und es können Modifikationen, beispielsweise konstruktiver Art, an dem Fahrzeug bzw. einzelner Komponenten desselben vorgenommen werden.
-
Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wellschlauch
- 2
- Schlauchwand
- 3
- Berg
- 4
- Tal
- 5
- Mittelachse
- 6
- Innenvolumen
- 7
- Farbstoff
- 8
- Extruder
- 9
- Rohmaterial
- 10
- Kunststoff
- 11
- Extruderkopf
- 12
- weiches Kunststoffmaterial
- 13
- Korrugator
- 14
- erste Schicht
- 15
- zweite Schicht
- 16
- Extruder
- 17
- Rohmaterial
- 18
- Kraftfahrzeug
- 19, 19'
- System
- 20
- Batterie
- 21
- Kühleinrichtung
- 22
- Kühlmittel
- 23
- Karosserie
- 24
- Motorhaube
- 25
- Innenraum
- 26
- Radachse
- 27
- Kabel
- 28
- Kontrollöffnung
- 29
- Deckel
- 30
- Teststrecke
- 31
- Block
- 32
- Block
- U
- Umfangsrichtung
