EP4376688A1 - Flexibler schlauch, insbesondere staubsaugerschlauch, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Flexibler schlauch, insbesondere staubsaugerschlauch, und verfahren zu dessen herstellung

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EP4376688A1
EP4376688A1 EP22748386.4A EP22748386A EP4376688A1 EP 4376688 A1 EP4376688 A1 EP 4376688A1 EP 22748386 A EP22748386 A EP 22748386A EP 4376688 A1 EP4376688 A1 EP 4376688A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hose
flat conductor
conductor arrangement
elastic flat
profile
Prior art date
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Granted
Application number
EP22748386.4A
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English (en)
French (fr)
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EP4376688B1 (de
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Ingo STEITZ
Sascha Gärtner
Marco Holst
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Truplast Kunststofftechnik GmbH
Original Assignee
Truplast Kunststofftechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Truplast Kunststofftechnik GmbH filed Critical Truplast Kunststofftechnik GmbH
Publication of EP4376688A1 publication Critical patent/EP4376688A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4376688B1 publication Critical patent/EP4376688B1/de
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/24—Hoses or pipes; Hose or pipe couplings
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    • A47L9/24—Hoses or pipes; Hose or pipe couplings
    • A47L9/242—Hose or pipe couplings
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/005—Electrical coupling combined with fluidic coupling

Definitions

  • the present invention relates to a flexible hose according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a flexible vacuum cleaner hose with one or more electrical conductors, as is used in large numbers in an industrial environment, in trade and in private households comes, and its production.
  • Vacuum cleaner hoses with integrated electrical conductors are used, for example, to electrically connect vacuum cleaners with motor-driven attachments for cleaning purposes, such as roller brushes.
  • the power supply for an electric tool such as a hand-held grinding machine, can also be provided via the suction hose for extracting the dust and grinding particles.
  • central vacuum cleaners In order to be able to conveniently switch the central vacuum cleaner on and off in another room, two electrical conductors are routed in or along a hose profile of the suction hose. These conductors are routed via a switch located in a handle of the suction hose. In a connection piece on the end of the suction hose facing away from the handle, the ends of the two electrical conductors make contact with two metal contact plates, which are connected to the central Vacuum cleaners are further connected. By activating the switch on the handle of the suction hose, the contact is closed or opened and the central vacuum cleaner is switched on or off.
  • Gluing or gluing the inner hose to the inner wall of the suction hose using hot glue only works with relatively short hose lengths. With greater hose lengths, the reliability of the bond decreases because the hot-melt adhesive cools down too much when the inner hose with the hot-melt adhesive is inserted into the suction hose, forming a skin on the surface and no longer with the adhesive partner, i.e. the inner wall of the suction hose merges.
  • document EP 1656 873 A2 which forms the preamble of patent claim 1, discloses a vacuum cleaner hose with a plurality of outwardly open, helical threads and laterally delimited by ribs grooves for receiving electrical conductors shear, which open starting from the groove bottom without constriction to the outside, and with a covering, braided hose covering the grooves and the electrical conductors inserted therein.
  • a vacuum cleaner hose in which an electric expansion cable is fixed to a tubular elastic body while extending parallel to a center line of the body, the electric expansion cable being fixed in a stretched state to the tubular body in close succession , so that the electrical expansion cable can compress or stretch between the attachment points.
  • the vacuum cleaner hose disclosed in document DE 1218 032 A comprises a tubular body made of a fabric impregnated with rubber, for example. 1 to 4 of this publication, the following is said for the manufacture and further construction, in particular for the “electrical equipment” of this vacuum cleaner hose:
  • a reinforcing wire spiral for example made of steel, is arranged inside the tubular body.
  • a cord for example of jute, is wound around the tubular body so that the turns of the cord lie between the turns of the spiral.
  • an electrical strain gauge cable is applied to the body so that it extends in a straight line approximately parallel to the centerline of the body. Before the cord is wound up, the electrical expansion cable is stretched.
  • the cord is used to attach the expansion cable to the tubular body at the points where the expansion cable is held between the tubular body and a turn of the cord. Then the tubular body is provided with a braided sheath. The ends of the expansion cord are brought out of the sheath. A plug can be attached to a attached to the end of the cable. The other end of the electrical extension cord's can be connected to a socket who is fastened to one end of the hose by means of a clamp.
  • the vacuum cleaner hose according to the document DE 1218 032 A does not have an inner hose with a wavy profile. Rather, the tubular body is forced into shape between the internally supporting wire spiral and the cord tying it in from the outside, which at the same time serves to fix the electrical expansion cable at defined, spaced-apart points on the tubular body.
  • Such a construction with a plurality of components is not only complex in relation to production, but also still has a relatively high weight, leading to a certain "bulkyness" of the vacuum cleaner hose, which is undesirable for certain applications, as a result of the integrated wire spiral and poor recyclability.
  • This data communication cable comprises a set of elongate bodies, each formed of an elastic material and having an unstretched free length, and for each of the elongate bodies, a set of conductive wires arranged along the elongate body such that each conductive wire extends to more than the free length of the elongate body is extensible. At least one conductive wire is configured to communicate data between electronic devices. Furthermore, the conductive wires are extendable in response to an elongation of the elongate body, so that the extended data communication cable remains usable for data communication between the electronic devices.
  • the conductive wires are sinusoidal, wave or arranged in a serpentine manner along the respective elongate body. Any use of such data communication cables in connection with flexible vacuum cleaner hoses is not disclosed in this prior art.
  • the invention is based on the task of designing a flexible hose, in particular a vacuum cleaner hose, with an inner hose, a covering and at least one electrical conductor in such a way that the problems mentioned above with regard to the state of the art are addressed and in particular, long "electrified" hoses with a comparatively low weight and the above-mentioned operating properties, which are desirable for use in central vacuum cleaners, can be produced inexpensively.
  • the object of the invention also includes the specification of a method for producing such a flexible hose provided with at least one electrical conductor, which enables the simplest, quickest and cheapest possible production or partial assembly of the hose with the at least one electrical conductor in large numbers.
  • a flexible hose in particular a vacuum cleaner hose, which has an inner hose with a corrugated profile - i.e. correspondingly preformed - which delimits a cavity for conveying media along a longitudinal axis of the hose with an inner side, on an outer side by a substantially smooth casing surrounded and at least one of its two ends with a connector is provided, wherein an electrical conductor is arranged radially between the inner tube and the sheath, which extends from one end to the other end of the inner tube and ends in the connector for electrical contact mediation;
  • the electrical conductor is formed by an elastic flat conductor arrangement, ie in this context against - albeit small - restoring forces that can be stretched and compressed, which extends parallel to the longitudinal axis along the hose essentially without preload and is electrically insulated and on the wavy profile of the inner tube is held by the sheath.
  • the electrical conductor is - unlike in the generic prior art - not wound around the inner tube or laid primarily in the circumferential direction of the inner tube. Rather, the electrical conductor extends essentially without pretension directly in the longitudinal direction of the hose according to the invention, parallel to the longitudinal axis along the hose. As a result, the electrical conductor is significantly shorter compared to the prior art described at the outset, which is associated with a correspondingly lower weight and lower cost of the hose.
  • the hose is advantageously free from constraining forces caused by the elastic flat conductor arrangement, which would give the hose a prestressing or precurvature.
  • the coating of the hose also serves according to the invention to hold the elastic flat conductor arrangement on the inner hose, more precisely on its corrugated profile on the outside of the inner hose.
  • this should not rule out the possibility of an additional adhesive or the like between the elastic flat conductor arrangement and the outside of the inner tube and/or an inside of the sheathing. can be used, which of course must not noticeably hinder the elasticity of the flat conductor arrangement.
  • the electrical conductor as a result of its design as an elastic flat conductor arrangement, is also not excessively "thick", so it does not lead to a greater local increase in the diameter of the sheathed hose.
  • the word component "flat” in the term “flat conductor arrangement” thus speaks in fact to an embodiment of the conductor arrangement in which the length and width extensions of the conductor arrangement are significantly greater than their thickness extension. While the length of the conductor arrangement results directly from the desired total length of the flexible hose, a "significantly greater width extent compared to the thickness extension" in the elastic flat conductor arrangement according to the invention means a lower thickness with respect to right to the longitudinal axis of the hose at least a factor of 10 greater width along the circumference of the hose. In a preferred exemplary embodiment of the hose according to the invention, the ratio of width to thickness of the elastic flat conductor arrangement is approximately in a range between 15:1 and 40:1, more preferably between 20:1 and 30:1.
  • the flexible flat conductor assembly is attached to the outside of the inner tube and not somehow integrated into the inner tube, it is advantageously relatively easy to remove the flexible flat conductor assembly of a hose to be disposed of from the remainder of the hose for recycling purposes.
  • the design of the flexible hose according to the invention advantageously allows (at least) a 2-step procedure in its production, in which the inner hose is first produced with its wavy profile on the outside, before this “basic hose” is only passed through in a second step
  • Application and attachment of the elastic flat conductor arrangement is "refined” with regard to the desired electrical properties of the hose.
  • hoses with different elastic flat conductor arrangements which differ, for example, in the number of installed individual conductors (about 1, 2, 3 or 4 individual conductors) and/or according to the requirements transmitted services in the respective effective cable cross-section can be manufactured from a type of modular system, which ensures a high level of flexibility in hose production and also offers cost advantages.
  • the elastic flat conductor arrangement is held on the wavy profile of the inner hose - if necessary alone - by the elastic flat conductor arrangement being tion is pressed by means of the sheathing on elevations of the wavy profile.
  • the elastic flat conductor arrangement “sandwiched” or inserted between the inner hose and the sheathing which prevents a radial movement of the elastic flat conductor arrangement.
  • the elastic flat conductor arrangement can have an elastic stretching capacity of between 25% and 75%, e.g. 50% in a specific application in the longitudinal direction, depending on the application.
  • the elastic flat conductor arrangement or at least part of it can also be provided with a rubber coating, which can be done with little effort.
  • the elastic flat conductor arrangement comprises, for example, a knitted or braided fabric, such a (partial) rubber coating can be formed, for example, by incorporating or braiding a rubberized thread.
  • the essentially smooth casing of the hose consists of one or more elastic bands, which are wound elastically around the inner hose, which already has a wavy profile, with the elastic flat conductor arrangement under the band/bands.
  • the sheathing in a circular knitting machine from, for example, textured polyamide threads or the like. be knitted circularly around the inner tube with the elastic flat conductor arrangement thereon.
  • an embodiment of the hose is preferred in which the sheathing is formed by braiding the inner hose from monofilament and/or multifilament plastic threads.
  • Such braiding advantageously offers a firm mechanical hold for the elastic flat conductor arrangement, but still allows a slight expansion of the sheathing, for example during the final assembly of the hose at the ends of the elastic flat conductor arrangement with pliers or the like. to be able to attack, so that the elastic flat conductor arrangement can be pulled slightly out of its position between the inner tube and the sheathing for making contact in the connector.
  • hoses braided with round monofilaments, flat monofilaments, plied monofilaments and/or multifilaments are primarily addressed, with the monofilament or multifilament threads of the braiding possibly even being covered with short fibers can be flocked from a ther moplastic plastic, as disclosed in the publication EP 2363 210 A2.
  • the braiding of the inner tube with monofilament and/or multifilament plastic threads serves here not only preferably as a vehicle for holding the elastic flat conductor arrangement on the wavy profile of the inner tube. Because of the supportive effect of the braid, braided hoses are also better than conventional hoses mechanical properties. For example, a braided hose will buckle later than a conventional hose. If the hose is not braided too tightly, it is more flexible than a conventional hose because it can be bent and twisted more easily until it buckles. In addition, in terms of improved appearance, braided hoses offer the possibility of a more flexible outer appearance compared to conventional hoses.
  • the braid is (still) applied loosely to the hose and is not braided as tightly as possible.
  • the braiding can be compressed while the hose is being bent until the edges of the threads running parallel to one another butt against one another. Only then is a significant counterforce built up, which counteracts the bending movement. For example, if the braiding is too tight and tightly braided, the braided hose no longer has much better flexibility than the standard hose, and can even be more rigid.
  • the braiding must therefore not be applied too tautly and tightly to the hose and/or compressed too much on the hose.
  • the properties of the braiding vary depending on whether monofilaments, multifilaments or both threads are braided in a mixture. In the case of a hose that is only loosely braided with monofilaments, i.e. relatively thick individual fibers, there are inevitably gaps in the braiding. A maximum coverage of the hose circumference of approx. 80% can be achieved here. If a hose braided in this way is bent, the threads of the braid sliding on one another and thus also the overlapping gaps are displaced, although this is also suitable braided to keep the elastic flat conductor arrangement on the wavy profile of the inner tube.
  • the elastic flat conductor arrangement has at least one stranded cable which, viewed in the longitudinal direction of the flat conductor arrangement, runs in a serpentine or zigzag shape and is held in place by threads, which are similar to a Form the knitted fabric around the stranded line thread loops that are intertwined to form stitches. Due to the serpentine or zigzag course of the stranded line, which as such has only a low elastic stretching capacity in the axial direction, the elastic flat conductor arrangement has good stretchability.
  • the serpentine or zigzag shape of the stranded cable is stretched or compressed in its wavy or triangular shape, depending on whether the elastic flat conductor arrangement is subjected to tension or compression in the axial direction. Meanwhile, those at Ma- see intertwined threads, which extend around the stranded wire or enclose it, for the necessary cohesion in the elastic flat conductor arrangement.
  • the flexible hose with a "minimum electrical equipment" only has an elastic flat conductor arrangement with only one stranded cable, it is conceivable, for example, to use the hose in an environment in which the electrical conductor of the hose provides - possibly additional - grounding of an electrical attachment or power tools towards a vacuum cleaner.
  • the flat conductor arrangement will have two or more stranded lines (e.g. three or four stranded lines) in order, as mentioned above, to be able to be used for the electrical supply of an additional device or power tool and/or switching functions, in accordance with the electrical requirements of the respective application.
  • the elastic flat conductor arrangement has at least two stranded cables which, seen transversely to the flat conductor arrangement, run in a serpentine or zigzag shape at an axial distance from one another.
  • the individual stranded cables can be arranged at a close distance from one another, with snake or zigzag shapes that are "parallel" to one another, without the stranded cables touching or impeding one another when their respective wave or triangle shape is stretched or compressed.
  • the or each stranded wire of the elastic flat conductor arrangement can preferably have a plurality of metallic individual wires and at least one plastic thread for strain relief. It is thus possible in a simple manner to reinforce the respective stranded line or to reinforce it against tearing. In principle, it is possible to insulate the entire elastic flat conductor arrangement so that it extends parallel to the longitudinal axis of the hose in an electrically insulated manner, for example by encapsulating the entire arrangement in an electrically insulating, elastically deformable plastic foam. In contrast, however, it is preferred, particularly with regard to low weight and the smallest possible installation space requirement, if the at least one stranded cable of the elastic flat conductor arrangement is provided with extruded insulation or is enamelled. In this way it is also possible to achieve greater elongation of the overall arrangement.
  • the threads of the knitted fabric of the flat conductor arrangement can also be at least partially elastic, wherein the threads of the knitted fabric can comprise, for example, a mixture of polyester or polyamide fibers with elastane fibers. With very good availability, these fibers have high heat resistance and are advantageously flame retardant. In principle, however, it is also imaginable to bring about the cohesion of the individual components in the elastic's flat conductor arrangement by means of a knitted fabric from relatively rigid threads that are intertwined with it somewhat looser or looser meshes, so that the necessary deformation work by the individual Thread loops of the Ge can be made active.
  • the connecting piece has a contact area to which the elastic flat conductor arrangement is electrically connected, with the contact area being able to have at least one slip ring in particular.
  • the twistability of the hose with respect to a stationary, electrified connection socket with the (the) slip ring (s) associated, spring-loaded contact pins or a connection of such Hose can be easily guaranteed without angle of rotation orientation of the connector to the junction box.
  • a mobile vacuum cleaner and/or a terminal device can also be provided with such a connection socket.
  • the elastic flat conductor arrangement can, of course, also be attached to one end of the hose in a handle or the like. end with a switch over which the electrical conductor is looped, depending on the intended use of the "electrified", flexible hose suitable for this purpose.
  • the present invention provides a method for producing a flexible hose, which comprises at least the following three method steps a) to c): a) Forming an inner hose, which delimits a cavity with an inside around a longitudinal axis and at least one on an outside Has profiling, seen in section has a waveform with elevations and depressions; b) application of an elastic flat conductor arrangement to the outside of the inner tube, essentially without pretension, so that the elastic flat conductor arrangement runs along the longitudinal axis and transversely to the elevations and depressions of the profiling; and c) attaching the elastic flat conductor arrangement to the outside of the inner tube by attaching a sheath to the wavy profile.
  • An important aspect here is the separation of the procedural steps a) forming the inner tube on the one hand and b) applying and c) fastening the elastic flat conductor arrangement on the outside of the inner tube on the other hand.
  • This separation of the process steps initially offers the advantage that, in the manner of a modular system, an inner tube of the same basic type can be further refined according to the respective electrical line requirements by applying/fastening the elastic flat conductor arrangement, or not if this is not necessary or desired.
  • an inner tube of the same basic type by applying/attaching different elastic flat conductors, which differ, for example, in the number and/or the line cross-section of the individual conductors, their dimensions and/or their elasticity, the respective requirements or wishes to be further equipped with electricity in a targeted manner accordingly.
  • the elastic flat conductor arrangement is applied along the longitudinal axis and transversely to the elevations and depressions of the wavy profiling on the outside of the inner tube essentially free of prestress - in this respect, exactly the opposite of the procedure in the generic prior art, where the conductors are laid transversely to the longitudinal axis and along the Profilver depressions - all that is required is a simple axial relative movement between the inner tube and the elastic flat conductor arrangement during the application of the elastic flat conductor arrangement.
  • the application of the elastic flat conductor arrangement can thus be carried out as quickly as possible for a predetermined hose length with a minimum use of conductor material. Time-consuming winding of long and correspondingly heavy conductors around the longitudinal axis of the inner hose is no longer necessary.
  • Process step c) is also part of a fast and cost-efficient production of a flexible (electrical) hose conducive to mass production. Because in a common process step, the elastic flat conductor arrangement is fixed to/on the wavy profile of the inner hose and the flexible hose is provided with a sheathing on the outside of the inner hose.
  • the inner hose can be formed, for example, by blow molding a suitable plastic material, with the wavy profile on the outside of the inner hose being able to result from a corresponding grooved or grooved design of the mold parts or halves of the blow mold.
  • a profile is first extruded from a plastic material, whereupon the profile is wound helically to form the inner tube - single-thread or multi-thread, according to the respective specifications - with adjacent turns of the profile be connected to each other in a media-tight manner.
  • the advantages of such a wound inner tube compared to a blow-molded inner tube are, in particular, that the inner tube can be designed with an essentially smooth inner surface and accordingly low flow losses and only low noise development during operation and as a result of good dimensional stability and resilience of the inner tube higher suction power can also be achieved.
  • the adjacent windings of the profile are preferably connected to one another in a media-tight manner by means of a hot-melt adhesive. This ensures process-reliable, fast and cost-effective production of the inner tube.
  • a hot-melt adhesive This ensures process-reliable, fast and cost-effective production of the inner tube.
  • other connection options possibly using other adhesives, or for example the production of a material connection between the individual profile windings by means of laser welding or the like, are also conceivable.
  • Steps b) of applying and c) of (finally) attaching the elastic flat conductor arrangement to the outside of the inner tube by attaching the sheathing to the wavy profile of the inner tube can in principle be carried out one after the other, especially if when applying the elastic Flat conductor arrangement already a (pre) fixing to the elevations of the profiling with the aid of an adhesive (eg glue or adhesive tape) it follows.
  • an adhesive eg glue or adhesive tape
  • the wavy profile of the inner tube can be braided around with monofilament and/or multifilament plastic threads to form the sheathing, with the elastic flat conductor arrangement being essentially is applied to the outside of the inner tube without pretension at the braiding point, so that after the braiding point the braided plastic threads press the elastic flat conductor arrangement against the elevations of the wavy profile of the inner tube.
  • the elastic flat conductor arrangement can be supplied in a simple manner, for example, from a spool or roll which has a core onto which the elastic flat conductor arrangement is wound.
  • FIG. 1 shows a simply interrupted plan view of a flexible hose according to the invention, namely a vacuum cleaner hose, which is provided with a connection piece on both sides and in between has a sheathing in the form of a braiding of an inner hose—illustrated in detail in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a single-broken longitudinal sectional view of the flexible hose of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged representation of detail III in FIG. 2 in a central region of the flexible hose according to FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view of the flexible hose according to FIG.
  • FIG. 5 shows a side view broken off four times of the flexible hose according to FIG. 1 in a state bent in an S-shape, with the casing being shown broken away, in order to illustrate how the elastic flat conductor arrangement is able to follow an elastic deformation of the inner hose;
  • 6 is a top and bottom plan view broken away of the flexible hose of FIG. 1 looking in the direction of arrow VI in FIG. 5, with the sheath shown broken away to illustrate how the flexible conductor array along an outer curve of the inner tube ge is stretched;
  • Fig. 7 is a plan view broken off upwards and downwards of the flexible hose according to FIG. 1 looking in the direction of arrow VII in FIG inner tube is compressed;
  • FIG 8 is a plan view broken off on both sides of the flexible hose according to FIG is bent;
  • FIG. 9 shows a perspective view broken off to the left of the flexible hose according to FIG. 1, obliquely from above/to the left, with a view of the connection piece of the hose at its end on the right in FIG. 9;
  • FIG. 10 shows a perspective exploded view of the flexible hose according to FIG. 1, broken off to the left, from diagonally above/to the left, in particular to illustrate how the elastic flat conductor arrangement is electrically connected to contact areas in the connection piece.
  • a vacuum cleaner hose is generally numbered with the reference numeral 10 as an example of a flexible hose.
  • the hose 10 has an inner hose 12 which is profiled in a corrugated manner, i.e. correspondingly pre-profiled, and which, with an inner side 14, delimits a cavity 16 for conveying media along a longitudinal axis 18 of the hose 10.
  • the hose 10 is surrounded by an essentially smooth casing 22, which in the exemplary embodiment shown is a braid made of monofilament and/or multifilament plastic threads.
  • the hose 10 is also at least one of its two ends 24, 26 - provided with a connecting piece 28, which is approximately for example designed as a plug-in connection in the illustrated Ausure - here at both ends 24, 26.
  • an electrical conductor 30 is arranged radially between the inner tube 12 and the casing 22, which extends from one end 24 to the other end 26 of the inner tube 12 and ends in the connection piece 28 for establishing electrical contact, such as 10 shows.
  • the electrical conductor 30 is formed by an elastic cal flat conductor arrangement 32, which extends parallel to the longitudinal axis 18 along the hose 10 essentially without pretension and electrically insulated. In this position, the elastic flat conductor arrangement 32 is held at least by the casing 22 on the wavy profiling 34 of the inner hose 12 .
  • hose lengths are between 6 and 15 meters quite common.
  • the connecting pieces 28 at the two ends 24, 26 of the hose 10 are designed identically as plug-in connections.
  • Other end pieces - e.g. a handle with one (or more) switch(es) on one side and a plug connection on the other side or a combination of plug connection here and junction box there, etc. - are of course also conceivable here, depending on the respective mission requirements.
  • the wavy profile 34 of the inner tube 12 is shown in section along the longitudinal axis 18 of the tube 10 in Figs.
  • the profiling 34 has, seen in section, a wave shape with alternating elevations 36 or wave crests and depressions 38 or wave troughs on the outside.
  • the elevations 36 and depressions 38 seen in the circumferential direction of the inner tube 12 single-thread - or alternatively multi-th gig, not shown here - helically. This can be explained by the fact that it is a wound inner hose 12, i.e. an inner hose 12 whose wall is formed from a profile 39 wound helically around the longitudinal axis 18, with adjacent turns of the profile 39 being connected to one another in a media-tight manner.
  • the profile 39 of the inner hose 12 shown here by way of example has two areas when viewed in cross section, namely one in Fig.
  • the U-shaped areas of the profile 39 form a substantially smooth inner surface 42 of the hose 10, which is only interrupted by a narrow spiral groove 44 formed between the individual turns of the profile 39, as best shown in 3 can be seen.
  • the elastic flat conductor arrangement 32 is thus held in a form-fitting manner in the radial direction of the hose 10 between the inner hose 12 and the braiding 22, while the pressing force directed radially with respect to the longitudinal axis 18 of the hose 10 is required for a non-positive, ie frictional, fixing in the longitudinal and in the circumferential direction of the hose 10 provides.
  • the flat conductor arrangement 32 can reversibly lengthen or compress due to its elastic design according to the deformation of the flexible hose 10 under the prevailing bending, torsional and/or tensile/compressive forces. This is illustrated in FIGS. 5 (below) and 6 for the case of elongation when the hose 10 is bent and in FIGS. 5 (above) and 7 for the case of compression when the hose 10 is bent.
  • the elastic flat conductor arrangement 32 has at least one, in the exemplary embodiment shown two, flexible stranded lines 46, 48.
  • each of the stranded lines 46, 48 runs in a zigzag (alternatively in a serpentine form) as seen in the longitudinal direction of the flat conductor arrangement 32, in such a way that the stranded lines 46, 48, viewed transversely to the flat conductor arrangement 32, run in a zigzag (or serpentine) manner with an axial distance from one another, such as is best seen in FIG.
  • the respective stranded wire 46, 48 is held in its course by threads 50, which in the manner of a knitted fabric around the respective Stranded wire 46, 48 form thread loops that are looped into stitches ver.
  • the individual threads 50 of the knitted fabric shown here are at least partially elastic and can, for example, comprise a mixture of polyester or polyamide fibers with elastane fibers. It is apparent to those skilled in the art that after the elastic flat conductor arrangement 32 is arranged on the outside 20 of the inner tube 12, viewed in its longitudinal direction, in alignment with the longitudinal axis 18 of the tube 10 (cf. FIGS. 2 and 8), the threads 50 of the knitted fabric on or in the hose 10 an elastic elongation - e.g. in the "outer curve" according to Fig. 5 (below) and 6 - or an elastic compression - for example in the "inner curve” according to Fig.
  • the flat conductor arrangement 32 can be provided with a (partial) rubber coating, for example by providing appropriate threads 50 in the knitted fabric of the flat conductor arrangement 32.
  • each of the stranded lines 46, 48 comprises a plurality of metallic individual wires, as indicated in FIG. 10 at the bottom left by reference numeral 52 by being fanned out at the line ends. Between the metallic individual wires, the respective stranded line 46, 48 can also have one or more plastic threads for strain relief. In the exemplary embodiment shown, the individual wires of each stranded cable 46, 48 are varnished for electrical insulation. As an alternative or in addition to this, the respective stranded wire can also be provided with an extruded plastic insulation (not shown in the figures). 10 further details of a possible connection piece 28 at the end 26 of the hose 10 are shown.
  • connection piece 28 has a contact area 54 which is electrically connected to the elastic flat conductor arrangement 32 and has two slip rings 56 .
  • the two slip rings 56 of the contact area 54 are mounted at an axial distance from one another on a sleeve-shaped slip ring carrier 58 made of plastic, the peripheral surface shown in FIG. 10 is provided with screw projections 60 on its inner circumference.
  • the slip ring carrier 58 is screwed with its screw projections 60 onto the inner tube 12, more precisely its helical outer recesses 38, with the slip ring carrier 58 clamping the casing 22 onto the inner tube 12.
  • soldering lugs 72, 74 are provided on the slip rings 56, to which the stranded lines 46, 48 of the elastic flat conductor arrangement 32 are soldered, as indicated by dashed lines in FIG of the respective connection piece 28 to make electrical contact with the elastic flat conductor arrangement 32 .
  • An elastomer ring seal 78 slipped onto an end ring extension 76 of the collar sleeve 62 completes the closing lent the respective fitting 28 of the flexible hose 10. During operation of the hose 10, this ring seal 78 serves to seal between the fitting 28 and an associated junction box (not shown).
  • a method for producing the flexible hose 10 described so far generally comprises the following three method steps a) to c):
  • a first step a) an inner hose 12 is formed, which with an inner side 14 delimits a cavity 16 about a longitudinal axis 18 and at least on an outer side 20 has a profile 34 which, seen in section, has a waveform with elevations 36 and depressions 38 Ver.
  • the "basic hose" produced in this way is in principle already ready for use, i.e. if there are no special requirements in terms of electrical equipment or a sheathing or braiding, this basic hose can be assembled by cutting it to length and providing suitable connection pieces.
  • a subsequent step b) when there are requirements for the hose 10 with regard to its electrical equipment, is the above-described elastic flat conductor arrangement 32 applied to the outside 20 of the inner hose 12, essentially without any prestressing, so that the elastic flat conductor arrangement 32 extends along the longitudinal axis 18 and transversely to the elevations 36 and depressions 38 of the profile 34 runs.
  • the hose 10 is provided with the desired electrical conductor 30, which, due to its configuration as an elastic flat conductor arrangement 32, is able to easily follow deformations of the hose 10, as already described above. Since the elastic flat conductor arrangement 32 runs along the inner tube 12, the use of (conductor) material and consequently also the tube weight are minimized compared to previously known solutions.
  • the elastic flat conductor arrangement 32 is fastened to the outside 20 of the inner hose 12 by attaching a sheathing 22 on the wavy profile 34 of the inner tube 12.
  • this fastening can be done by braiding the outside 20 of the inner tube 12, if necessary with the help of an additional adhesive (adhesive or adhesive tape) on and/or under the elas tical flat conductor arrangement 32, in particular in the area of the elevations 36 of the wavy profile 34 of the inner tube 12.
  • Preferred sub-steps of step a) of forming the inner tube 12 include, as already mentioned above, first a sub-step in which a profile 39 is extruded from a plastic material. Then, in a further sub-step, the profile 39 is wound helically to form the inner tube 12, with adjacent windings of the profile 39 being connected to one another in a service-tight manner, e.g. by means of the hot-melt adhesive 40 me, as is known per se.
  • steps b) of applying and c) of fastening the elastic flat conductor arrangement 32 on the outside 20 of the inner hose 12 are carried out at the same time .
  • This can be done in particular by braiding monofilament and/or multifilament plastic threads around the wavy profile 34 of the inner tube 12 to form the sheathing 22, as is also known per se.
  • this braiding then takes place with the special feature that the elastic flat conductor arrangement 32 in is applied to the outside 20 of the inner tube 12 substantially without pretension at the braiding point, so that after the braiding point the braided plastic threads press the elastic flat conductor arrangement 32 against the elevations 36 of the wavy profile 34 of the inner tube 12 .
  • inner hoses 12 of virtually any length can be “electrified” and provided with a sheathing 22 .
  • the braided inner hose 12 provided with the elastic flat conductor arrangement 32 is then suitably cut to length before the further assembly of the hose 10 with the desired connecting pieces 28 can take place.
  • the connecting piece 28 shown in FIGS. 1, 2, 9 and 10 is to be attached to the end 24 and/or 26 of the hose 10 as outlined, then the elastic flat conductor arrangement 32 or at least its stranded conductors is/are during the cutting to length or afterwards Pull 46, 48 slightly out of its position between the inner tube 12 and the casing 22, as indicated in FIG. 10 at the top left.
  • the electrical conductors can be stripped and soldered to the soldering lugs 72, 74 of the slip rings 56 on the slip ring carrier 58 screwed onto the inner tube 12, whereupon the connection piece 28 can be fully assembled, as already mentioned above.
  • a flexible hose in particular a vacuum cleaner hose, has an inner hose with a corrugated profile, the inside of which delimits a cavity for conveying media along a longitudinal axis, the outside of which is surrounded by an essentially smooth casing and at least one of the two ends with a connecting piece is provided.
  • the electrical conductor is formed by an elastic flat conductor arrangement, which extends electrically insulated parallel to the longitudinal axis along the hose and is held on the wavy profile of the inner hose at least by the sheathing, which means that long, lightweight hoses equipped with electrical conductors can be used can be produced inexpensively. Furthermore, a method for producing such a hose in large numbers is proposed.
  • Connection piece for electrical conductors elastic flat conductor arrangement, wavy profile

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Abstract

Ein flexibler Schlauch (10), insbesondere Staubsaugerschlauch, hat einen wellenförmig profilierten Innenschlauch (12), der mit einer Innenseite einen Hohlraum zum Fördern von Medien entlang einer Längsachse (18) begrenzt, an einer Außenseite (20) von einer im Wesentlichen glatten Ummantelung (22) umgeben und an wenigstens einem seiner beiden Enden mit einem Anschlussstück versehen ist. Radial zwischen dem Innenschlauch und der Ummantelung ist ein elektrischer Leiter (30) angeordnet, der sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende des Innenschlauchs erstreckt und im Anschlussstück zur elektrischen Kontaktvermittlung endet. Der elektrische Leiter ist durch eine elastische Flachleiteranordnung (32) gebildet, die sich elektrisch isoliert parallel zur Längsachse entlang des Schlauchs erstreckt und an der wellenförmigen Profilierung (34) des Innenschlauchs wenigstens durch die Ummantelung gehalten ist, wodurch insbesondere lange, mit elektrischen Leitern ausgerüstete Schläuche mit einem geringen Gewicht kostengünstig produziert werden können. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schlauchs in großer Stückzahl vorgeschlagen.

Description

FLEXIBLER SCHLAUCH , INSBESONDERE STAUBSAUGERSCHLAUCH , UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Schlauch gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbeson dere bezieht sich die Erfindung auf einen flexiblen Staubsau gerschlauch mit einem oder mehreren elektrischen Leitern, wie er in einem industriellen Umfeld, im Handwerk sowie in privaten Haushalten massenhaft zum Einsatz kommt, und dessen Herstel lung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Staubsaugerschläuche mit integrierten elektrischen Leitern die nen beispielsweise dazu, Staubsauger mit motorisch angetriebe nen Zusatzgeräten für Reinigungszwecke, wie etwa Walzenbürsten, auch elektrisch zu verbinden. Im Bereich sogenannter Power Tools kann die elektrische Versorgung eines elektrischen Werk zeugs, wie z.B. einer handgeführten Schleifmaschine, ebenfalls über den Saugschlauch zur Absaugung der Staub- und Schleifpar tikel erfolgen.
Ein weiteres Einsatzgebiet von Saugschläuchen mit integrierten elektrischen Leitern sind sogenannte Zentralstaubsauger: Um den in einem anderen Raum befindlichen Zentralstaubsauger komfor tabel ein- bzw. ausschalten zu können, sind in oder an einem Schlauchprofil des Saugschlauchs entlang zwei elektrische Lei ter verlegt. Diese Leiter sind über einen in einem Handgriff des Saugschlauchs angeordneten Schalter geführt. In einem An schlussstück an einem vom Handgriff abgewandten Ende des Saug schlauchs kontaktieren die Enden der zwei elektrischen Leiter zwei metallische Kontaktplatten, die über in einer Wandan schlussdose sitzende federnde Kontaktstifte an den Zentral- Staubsauger weiter verbindbar sind. Durch Betätigen des Schal ters am Handgriff des Saugschlauchs wird der Kontakt geschlos sen oder geöffnet und der Zentralstaubsauger ein- bzw. ausge schaltet.
Im Stand der Technik fehlt es nicht an Vorschlägen, wie elek trische Leiter in bzw. an einem flexiblen Staubsaugerschlauch verlegt werden können. So ist es beispielsweise aus den Druck schriften EP 0884 019 Bl und DE 29804 962 Ul bekannt, an die Innenwand des Saugschlauchs einen Innenschlauch anzukleben, der dort eine Schutzhülle zur Kabelführung bildet.
Das An- bzw. Einkleben des Innenschlauchs an die Innenwand des Saugschlauchs mittels z.B. eines Heißklebers funktioniert aber nur bei relativen kurzen Schlauchlängen. Bei größeren Schlauch längen nimmt die Zuverlässigkeit der Verklebung ab, weil der Heißkleber während des Einführens des mit dem Heißkleber ver sehenen Innenschlauchs in den Saugschlauch zu stark abkühlt, an der Oberfläche eine Haut bildet und nicht mehr mit dem Klebe partner, d.h. der Innenwand des Saugschlauchs verschmilzt.
Für im Verhältnis lange Staubsaugerschläuche, wie sie etwa bei Zentralstaubsaugern üblicherweise zum Einsatz kommen, ist es deshalb erforderlich, einzelne Schlauchabschnitte von z.B. 2,5 m Länge mit Muffen zu koppeln, wie sie beispielsweise aus der Druckschrift EP 1262 704 Bl bekannt sind. Der hiermit verbun dene Aufwand, wie auch der Umstand, dass solche Staubsauger schläuche durch den eingeklebten Innenschlauch in einer Rich tung weniger flexibel sind als in anderen Richtungen, ist für manche Anwendungen jedoch unerwünscht.
Ferner wurde vorgeschlagen, elektrische Leiter an einem flexib len Staubsaugerschlauch außen entlang zu führen und z.B. über mehrere, in Abständen auf dem Schlauch sitzende Klipse, Schlin gen, Laschen oder Bänder als Halterungen zu fixieren. Ein solcher Saugschlauch ist beispielsweise der Druckschrift DE 10 2013 020 687 Al zu entnehmen. Ein Nachteil dieses Stands der Technik ist darin zu sehen, dass der bzw. die elektrischen Leiter beim Biegen des Saugschlauchs zwischen den Halterungen Schlaufen bilden und den Benutzer bei der Tätigkeit stören kön nen.
Als Alternative hierzu ist es aus der Druckschrift EP 2614 762 A2 bekannt, eine Versorgungsleitung, insbesondere ein Strom kabel mit drei Einzelleitern mit jeweils 2,5 mm2 Leitungsquer schnitt außen an einem Absaugschlauch anzulegen, wobei die Ver sorgungsleitung und der Absaugschlauch von einem Außenschlauch lose umgeben sind. Darüber hinaus ist hier offenbart, dass die Versorgungsleitung zur Erzielung einer größeren Längenvariabi lität spiralartig mindestens einmal, vorzugsweise mit drei oder vier Umwindungen um den Absaugschlauch herumgewunden werden kann. In der Druckschrift WO 2019/011591 Al (Fig. 4) wird fer ner vorgeschlagen, einen in einem Staubabfuhr-Schlauchkörper eines Saugschlauchs für einen Staubsauger vorgesehenen Verstär kungskörper in Gestalt einer Drahtspirale als eine elektrisch leitfähige Komponente zu verwenden.
Auch ist es bekannt - siehe etwa die Druckschrift DE 9114 487 Ul - elektrische Kabel innerhalb eines Saugschlauchs frei zu verlegen. Dieser Aufbau ist vor allem für das Absaugen von Stäuben beim Bearbeiten durch z.B. Schleifen vorgeschlagen wor den. Das elektrische Kabel bildet aber ein Strömungshindernis und kann, gerade bei den langen Schläuchen für Zentralstaub sauger, bei dem im Haushalt üblichen Schmutz, wie Haare oder Fasern, ein Verstopfen begünstigen. Solche Verstopfungen sind bei den langen Schläuchen schwer zu beseitigen.
Des Weiteren offenbart die den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildende Druckschrift EP 1656 873 A2 einen Staubsauger schlauch mit mehreren nach außen offenen, schraubengangförmigen und seitlich von Rippen begrenzten Nuten zur Aufnahme elektri scher Leiter, die sich ausgehend vom Nutgrund ohne Verengung nach außen öffnen, und mit einer die Nuten und die darin einge legten elektrischen Leiter abdeckenden, geflochtenen Schlauch hülle.
Bei diesem bekannten Staubsaugerschlauch überdeckt das Geflecht der Schlauchhülle in einem Längsschnitt gesehen also das durch die Nuten gebildete Wellenprofil eines Innenschlauchs mit den darin aufgenommenen elektrischen Leitern. Hierdurch weist der Staubsaugerschlauch eine geglättete Außenumfangsfläche auf. Damit liegt im Vergleich zu konventionellen Schläuchen ohne Schlauchhülle insbesondere ein besseres Gleitverhalten vor. Es kommt im Saugbetrieb während des Gleitens über Wandecken, Möbel-, Tür-, Werkstück- oder Karosseriekanten nicht zu Ver hakungen des Staubsaugerschlauchs mit den Körperkanten. Dadurch werden der Kraftaufwand im Saugbetrieb reduziert, durch Ver hakungen bedingte, ruckartige Unterbrechungen des Bewegungs ablaufs des Bedieners im Saugbetrieb vermieden, die Geräusch entwicklung verringert und nicht zuletzt die Körperkanten ge schont - in Summe insbesondere für die Schlauchverwendung mit Zentralstaubsaugern wünschenswerte Effekte, die teilweise auch in der Druckschrift WO 2019/011591 Al zu der dort offenbarten Schlauchummantelung aus einem Textilgeflecht diskutiert werden.
Ein Nachteil dieses Stands der Technik ist allerdings darin zu sehen, dass verglichen mit den vorbeschriebenen Lösungen zur Verlegung elektrischer Leiter in bzw. an flexiblen Staubsauger schläuchen, der gattungsbildende Staubsaugerschlauch infolge seiner schraubengangförmigen Leitungsführung der elektrischen Leiter ein relatives hohes Gewicht aufweist, was insbesondere bei langen Staubsaugerschläuchen, wie sie etwa an Zentralstaub saugern zum Einsatz kommen, nicht erwünscht ist. In diesem Zusammenhang wird es ferner im Stand der Technik gemäß der Druckschrift DE 1218 032 A im Hinblick auf Kosten, Gewicht und elektrischen Spannungsabfall als nachteilig empfun den, an einem elastischen Schlauch eine elektrische Leitung sinusartig gewellt oder spiralförmig anzuordnen. Stattdessen wird hier ein Staubsaugerschlauch vorgeschlagen, bei dem ein elektrisches Dehnungskabel an einem rohrförmigen, elastischen Körper befestigt ist und sich dabei parallel zu einer Mittel linie des Körpers erstreckt, wobei das elektrische Dehnungs kabel in einem gestreckten Zustand am rohrförmigen Körper in dicht nebeneinanderliegender Reihenfolge befestigt ist, so dass sich das elektrische Dehnungskabel zwischen den Befestigungs punkten stauchen oder dehnen kann.
Genauer gesagt umfasst der in der Druckschrift DE 1218 032 A offenbarte Staubsaugerschlauch einen rohrförmigen Körper aus einem Gewebe, welches beispielsweise mit Gummi imprägniert ist. Zur Herstellung und zum weiteren Aufbau, insbesondere zur "Elektroausstattung" dieses Staubsaugerschlauchs wird des Wei teren unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 dieser Druckschrift Folgendes gesagt: Innerhalb des rohrförmigen Körpers ist eine Verstärkungsdrahtspirale, beispielsweise aus Stahl, angeordnet. Eine Kordel, beispielsweise aus Jute, ist um den rohrförmigen Körper so herumgewickelt, dass die Windungen der Kordel zwi schen den Windungen der Spirale liegen. Ehe die Kordel um den rohrförmigen Körper gewickelt wird, wird ein elektrisches Deh nungskabel am Körper so angelegt, dass sich dieses in gerader Linie etwa parallel zu der Mittellinie des Körpers erstreckt. Vor dem Aufwickeln der Kordel wird das elektrische Dehnungs kabel gestreckt. Die Kordel dient zur Befestigung des Dehnungs kabels am rohrförmigen Körper an den Stellen, an denen das Deh nungskabel zwischen dem rohrförmigen Körper und einer Windung der Kordel gehalten wird. Dann wird der rohrförmige Körper mit einer geflochtenen Hülle versehen. Die Enden des Dehnungskabels werden aus der Hülle herausgeführt. Ein Stecker kann an einem Ende des Kabels angebracht werden. Das andere Ende des elektri schen Dehnungskabels kann an einer Steckdose angeschlossen wer den, die an einem Ende des Schlauches mittels einer Schelle be festigt ist.
Anders als der im gattungsbildenden Stand der Technik gemäß der Druckschrift EP 1656 873 A2 offenbarte Staubsaugerschlauch weist der Staubsaugerschlauch gemäß der Druckschrift DE 1218 032 A also keinen für sich wellenförmig profilierten Innen schlauch auf. Vielmehr wird hier der rohrförmige Körper zwi schen der innen stützenden Drahtspirale und der von außen ein schnürenden Kordel in Form gezwungen, die zugleich dazu dient, das elektrische Dehnungskabel an definiert voneinander beab- standeten Punkten am rohrförmigen Körper festzulegen. Ein sol cher Aufbau mit einer Mehrzahl von Bestandteilen ist nicht nur im Verhältnis aufwändig, auch in der Herstellung, sondern weist darüber hinaus immer noch ein relativ hohes Gewicht auf, zu einer gewissen, für bestimmte Anwendungsfälle unerwünschten "Sperrigkeit " des Staubsaugerschlauchs infolge der integrierten Drahtspirale und einer schlechten Recyclefähigkeit.
Bezüglich des elektrischen Dehnungskabels des Staubsauger schlauchs gemäß der Druckschrift DE 1218 032 A ist ferner festzuhalten, dass dort eine in Relation zur Wandstärke des Schlauchs bzw. zur Umflechtung dicke, zweiadrige Stromleitung dargestellt ist, ähnlich einem Lautsprecherkabel, die unter der Umflechtung vom Rest des Staubsaugerschlauchs unschön vorsteht bzw. zu einem länglichen Wulst am Schlauchumfang führt (vgl. die Fig. 3 und 4 dieser Druckschrift). Dieser Wulst kann Bewe gungen des Schlauchs behindern, wenn dieser z.B. über eine Kante gezogen wird oder um seine Längsachse rollen soll. Laut der Beschreibung können derartige Dehnungskabel um wenigstens 200 Prozent der ursprünglichen Länge ausgedehnt werden. Tech nische Details zu diesen besonders dehnbaren Kabeln werden hier indes nicht beschrieben. Ein weiterer Nachteil dieses Stands der Technik wird darin ge sehen, dass das elektrische Dehnungskabel deutlich, d.h. im be schriebenen Anwendungsfall um wenigstens 33% der normalen Länge gestreckt werden muss, ehe es am rohrförmigen Körper mittels der Kordel befestigt wird, um zwischen den Befestigungspunkten nicht nur längbar, sondern auch stauchbar zu sein. Dies ist nicht nur in der Herstellung aufwändig, sondern kann darüber hinaus dazu führen, dass der fertige Staubsaugerschlauch im un belasteten Zustand stets eine gewisse Vordehnung bzw. Vorkrüm mung besitzt, die z.B. im konkreten Anwendungsfall eines Zen tralstaubsaugers unerwünscht sein kann. Dem kann bei der vorbe kannten Ausgestaltung freilich in gewissen Grenzen durch eine stärkere Ausführung der zentralen Verstärkungsspirale entgegen gewirkt werden, was allerdings der Flexibilität des Staubsau- gerschlauchs abträglich ist.
Schließlich ist aus der Druckschrift WO 2020/139199 Al ein Datenkommunikationskabel und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels bekannt. Dieses Datenkommunikationskabel umfasst einen Satz länglicher Körper, die jeweils aus einem elastischen Material gebildet sind und eine ungestreckte freie Länge haben, und für jeden der länglichen Körper einen Satz leitender Drähte, die entlang des länglichen Körpers angeordnet sind, so dass jeder leitende Draht auf mehr als die freie Länge des länglichen Körpers dehnbar ist. Dabei ist mindestens ein leitender Draht zum Kommunizieren von Daten zwischen elektro nischen Geräten konfiguriert. Ferner sind die leitenden Drähte als Reaktion auf eine Verlängerung des langgestreckten Körpers verlängerbar, so dass das verlängerte Datenkommunikationskabel für die Datenkommunikation zwischen den elektronischen Geräten verwendbar bleibt.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel dieses Datenkommuni kationskabels sind die leitenden Drähte sinus-, wellen- oder schlangenförmig entlang des jeweiligen länglichen Körpers ange ordnet. Irgendein Einsatz solcher Datenkommunikationskabel im Zusammenhang mit flexiblen Staubsaugerschläuchen wird in diesem Stand der Technik nicht offenbart.
AUFGABENSTELLUNG
Gegenüber dem geschilderten Stand der Technik liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, einen flexiblen Schlauch, insbeson dere Staubsaugerschlauch, mit einem Innenschlauch, einer Umman telung und wenigstens einem elektrischen Leiter derart auszu gestalten, dass die oben zum Stand der Technik angesprochenen Probleme adressiert werden und insbesondere lange "elektri fizierte" Schläuche mit einem vergleichsweise geringen Gewicht und den vorerwähnten, namentlich für den Einsatz an Zentral staubsaugern wünschenswerten Betriebseigenschaften kostengüns tig produziert werden können. Die Erfindungsaufgabe umfasst ferner die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines sol chen, mit wenigstens einem elektrischen Leiter versehenen, flexiblen Schlauchs, das eine möglichst einfache, schnelle und kostengünstige Herstellung bzw. Teilkonfektionierung des Schlauchs mit dem wenigstens einen elektrischen Leiter in großer Stückzahl ermöglicht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgaben werden durch einen flexiblen Schlauch, insbeson dere Staubsaugerschlauch, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs mit den Verfahrensschritten des Patentanspruchs 11 gelöst. Vor teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Patentansprüche.
Bei einem flexiblen Schlauch, insbesondere Staubsaugerschlauch, der einen für sich wellenförmig profilierten - d.h. entspre chend vorgeformten - Innenschlauch hat, welcher mit einer In nenseite einen Hohlraum zum Fördern von Medien entlang einer Längsachse des Schlauchs begrenzt, an einer Außenseite von einer im Wesentlichen glatten Ummantelung umgeben und an wenigstens einem seiner beiden Enden mit einem Anschlussstück versehen ist, wobei radial zwischen dem Innenschlauch und der Ummantelung ein elektrischer Leiter angeordnet ist, der sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende des Innenschlauchs erstreckt und im Anschlussstück zur elektrischen Kontaktver mittlung endet; ist erfindungsgemäß der elektrische Leiter durch eine elastische, d.h. in diesem Zusammenhang gegen - wenn auch geringe - Rückstellkräfte streck- und stauchbare Flachlei teranordnung gebildet, die sich im Wesentlichen ohne Vorspan nung und elektrisch isoliert parallel zur Längsachse entlang des Schlauchs erstreckt und an der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs durch die Ummantelung gehalten ist.
Mit anderen Worten gesagt ist der elektrische Leiter - anders als im gattungsbildenden Stand der Technik - nicht um den In nenschlauch gewickelt bzw. vornehmlich in Umfangsrichtung des Innenschlauchs verlegt. Vielmehr erstreckt sich der elektrische Leiter im Wesentlichen ohne Vorspannung direkt in Längsrichtung des erfindungsgemäßen Schlauchs, parallel zur Längsachse ent lang des Schlauchs. Hindurch ist der elektrische Leiter ver glichen zum eingangs geschilderten Stand der Technik deutlich kürzer, was mit einem entsprechend geringeren Gewicht und ge ringeren Kosten des Schlauchs einhergeht.
Durch die Ausbildung des elektrischen Leiters als "elastische"
- im Gegensatz zu (im Wesentlichen) "starre" - Flachleiter anordnung besteht auch keine Notwendigkeit, dass der elektri sche Leiter im Längsschnitt des flexiblen Schlauchs gesehen der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs im Wellenverlauf folgt. Vielmehr kann die elastische Flachleiteranordnung die Vertiefungen der wellenförmigen Profilierung an der Außenseite des Innenschlauchs überbrücken, während sie auf den Erhebungen der wellenförmigen Profilierung aufliegt. Gleichwohl vermag die Flachleiteranordnung aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften Biegungen und/oder Längungen des flexiblen Schlauchs zu folgen, ohne diesen einen wesentlichen Widerstand entgegenzusetzen. Dabei erfährt die elastische Flachleiteranordnung z.B. je nach Biegerichtung zwischen den Erhebungen der wellenförmigen Profi lierung des Innenschlauchs eine Streckung oder eine Stauchung. Entsprechendes gilt bei Druck oder Zug in Längsrichtung des Schlauchs. Da die elastische Flachleiteranordnung im Wesent lichen ohne Vorspannung zwischen Innenschlauch und Ummantelung eingelegt ist, ist der Schlauch vorteilhaft frei von Zwangs kräften durch die elastische Flachleiteranordnung, die dem Schlauch eine Vorspannung oder Vorkrümmung geben würden.
Vorteilhaft - neben den schon eingangs angesprochenen Vorteilen ummantelter Schläuche - dient gemäß der Erfindung ferner die Ummantelung des Schlauchs ebenfalls dazu, die elastische Flach leiteranordnung am Innenschlauch, genauer an dessen wellenför migen Profilierung auf der Außenseite des Innenschlauchs zu halten. Dies soll je nach den verwendeten Materialien indes nicht grundsätzlich ausschließen, dass zwischen der elastischen Flachleiteranordnung und der Außenseite des Innenschlauchs und/ oder einer Innenseite der Ummantelung zusätzlich ein Klebstoff od.dgl. zum Einsatz kommen kann, der freilich die Elastizität der Flachleiteranordnung nicht merklich behindern darf.
Hierbei trägt der elektrische Leiter infolge seiner Ausgestal tung als elastische Flachleiteranordnung auch nicht übermäßig "dick" auf, führt an dem ummantelten Schlauch also nicht zu einer örtlichen Durchmesservergrößerung stärkeren Ausmaßes. Der Wortbestandteil "Flach" im Begriff der "Flachleiteranordnung" spricht also in der Tat eine Ausgestaltung der Leiteranordnung an, bei der die Längen- und Breitenerstreckungen der Leiter anordnung deutlich größer sind als deren Dickenerstreckung. Während sich hierbei die Länge der Leiteranordnung ohne Wei teres aus der gewünschten Gesamtlänge des flexiblen Schlauchs ergibt, meint eine "im Vergleich zur Dickenerstreckung deut liche größere Breitenerstreckung" bei der erfindungsgemäßen elastischen Flachleiteranordnung eine bezüglich der Dicke senk- recht zur Längsachse des Schlauchs mindestens um den Faktor 10 größere Breite entlang des Schlauchumfangs. In einem bevorzug ten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlauchs liegt das Verhältnis von Breite zu Dicke der elastischen Flachleiter anordnung etwa in einem Bereich zwischen 15 zu 1 und 40 zu 1, mehr bevorzugt zwischen 20 zu 1 und 30 zu 1.
Nachdem darüber hinaus die elastische Flachleiteranordnung an der Außenseite des Innenschlauchs angebracht und nicht irgend wie im Innenschlauch integriert ist, ist es vorteilhaft relativ einfach, die elastische Flachleiteranordnung eines zu entsor genden Schlauchs vom Rest des Schlauchs für Recyclingzwecke zu entfernen.
Nicht zuletzt gestattet die erfindungsgemäße Ausbildung des flexiblen Schlauchs bei dessen Herstellung vorteilhaft ein (wenigstens) 2-stufiges Vorgehen, bei dem zunächst der Innen schlauch mit seiner wellenförmigen Profilierung an der Außen seite hergestellt wird, bevor erst in einem zweiten Schritt dieser "Grundschlauch" durch Aufbringen und Befestigen der elastischen Flachleiteranordnung im Hinblick auf die gewünsch ten elektrischen Eigenschaften des Schlauchs "veredelt" wird. Infolge dieses modularen Aufbaus des Schlauchs ist es also mög lich, Schläuche je nach Wunsch oder Erfordernis mit unter schiedlichen elastischen Flachleiteranordnungen, die sich zum Beispiel in der Anzahl verbauter Einzelleiter (etwa 1, 2, 3 oder 4 Einzelleiter) und/oder entsprechend den zu übertragenden Leistungen im jeweiligen effektiven Leitungsquerschnitt unter scheiden können, aus einer Art von Baukasten herzustellen, was für eine hohe Flexibilität bei der Schlauchproduktion sorgt und auch Kostenvorteile bietet.
Bevorzugt erfolgt die Halterung der elastischen Flachleiter anordnung an der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs - ggf. allein - dadurch, dass die elastische Flachleiteranord- nung mittels der Ummantelung an Erhebungen der wellenförmigen Profilierung angedrückt ist. In bezüglich der Längsachse des Schlauchs radialer Richtung gesehen besteht somit ein Form schluss für die zwischen Innenschlauch und Ummantelung "gesand- wichte" bzw. eingefügte elastische Flachleiteranordnung, der einer radialen Bewegung der elastischen Flachleiteranordnung entgegensteht .
In einer Richtung entlang der Längsachse des Schlauchs hingegen oder quer dazu, d.h. in Umfangsrichtung des Schlauchs gesehen, besteht ein Kraftschluss für die elastische Flachleiteranord nung, der einer Längs- bzw. Querverlagerung der elastischen Flachleiteranordnung über dem Innenschlauch bzw. unter der Um mantelung entgegensteht. Zwischen den einzelnen Kontaktstellen der elastischen Flachleiteranordnung zum Innenschlauch, nämlich an dessen Erhebungen, bzw. zur Ummantelung kann sich die Flach leiteranordnung dann aufgrund ihrer elastisch verformbaren Aus gestaltung nach Maßgabe einer axialen Verformung und/oder einer Biegung des Schlauchs längen bzw. stauchen, wie bereits er wähnt. Hierfür kann die elastische Flachleiteranordnung in Längserstreckungsrichtung etwa ein elastisches Dehnungsvermögen zwischen 25% und 75%, z.B. von 50% in einer konkreten Anwendung aufweisen, je nach Anwendungsfall.
Zur Erhöhung des Kraft- bzw. Reibschlusses zwischen der elasti schen Flachleiteranordnung und dem Innenschlauch bzw. der Um mantelung des Schlauchs kann die elastische Flachleiteranord nung oder zumindest ein Teil hiervon ferner mit einer Gummie rung versehen sein, was sich mit geringem Aufwand bewerkstelli gen lässt. Umfasst die elastische Flachleiteranordnung z.B. ein Gewirk oder Geflecht, kann eine solche (Teil)Gummierung etwa dadurch ausgebildet werden, dass ein gummierter Faden mit ein gebracht bzw. eingeflochten wird. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die im Wesentlichen glatte Ummantelung des Schlauchs aus einem oder mehreren elastischen Bändern besteht, die elastisch um den bereits wellenförmig pro filierten Innenschlauch - mit der elastischen Flachleiteranord nung unter dem Band / den Bändern - gewickelt werden. Auch kann die Ummantelung in einer Rundstrickmaschine aus beispielsweise texturierten Polyamidfäden od.dgl. um den Innenschlauch mit der elastischen Flachleiteranordnung darauf rundgestrickt werden.
Demgegenüber bevorzugt ist indes eine Ausgestaltung des Schlauchs, bei der die Ummantelung durch eine Umflechtung des Innenschlauchs aus monofilen und/oder multifilen Kunststoff fäden gebildet ist. Eine solche Umflechtung bietet vorteilhaft einen festen mechanischen Halt für die elastische Flachleiter anordnung, gestattet dennoch ein geringes Aufweiten der Umman telung, um beispielsweise bei der Endmontage des Schlauchs an den Enden der elastischen Flachleiteranordnung mit einer Zange od.dgl. angreifen zu können, so dass die elastische Flachlei teranordnung für deren Kontaktierung im Anschlussstück gering fügig aus ihrer Lage zwischen Innenschlauch und Ummantelung herausgezogen werden kann. Wenn im Zusammenhang mit der vorlie genden Erfindung von einer Ummantelung des Innenschlauchs die Rede ist, sind also vornehmlich mit Rundmonofilen, Flachmono- filen, gefachten Monofilen und/oder Multifilamenten umflochtene Schläuche angesprochen, wobei die monofilen oder multifilen Fäden der Umflechtung ggf. sogar mit Kurzfasern aus einem ther moplastischen Kunststoff beflockt sein können, wie es in der Druckschrift EP 2363 210 A2 offenbart ist.
Die Umflechtung des Innenschlauchs mit monofilen und/oder mul tifilen Kunststofffäden dient hier aber nicht nur bevorzugt als Vehikel zum Halten der elastischen Flachleiteranordnung an der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs. Aufgrund der Stützwirkung des Geflechts weisen umflochtene Schläuche - im Vergleich zu konventionellen Schläuchen - nämlich auch bessere mechanische Eigenschaften auf. So tritt zum Beispiel ein Abkni cken bei einem umflochtenen Schlauch später ein als bei einem konventionellen Schlauch. Ist der Schlauch nicht zu straff um flochten, ist er flexibler als ein konventioneller Schlauch, denn er lässt sich stärker krümmen und verdrehen bis er ein knickt. Im Hinblick auf ein verbessertes Aussehen bieten um flochtene Schläuche im Vergleich zu konventionellen Schläuchen zudem die Möglichkeit eines flexibleren äußeren Erscheinungs bilds.
Damit die Biegefähigkeit des Schlauchs durch das stützende Ge flecht auch verbessert und nicht verschlechtert wird, ist es erforderlich, dass das Geflecht (noch) locker auf den Schlauch aufgebracht wird und nicht so straff wie möglich geflochten ist. Dadurch lässt sich das Geflecht während des Biegens des Schlauchs so lange zusammenstauchen, bis die Ränder der paral lel zueinander verlaufenden Fäden aneinanderstoßen. Erst dann wird eine signifikante Gegenkraft aufgebaut, die der Biegebewe gung entgegenwirkt. Ist das Geflecht z.B. zu straff und eng ge flochten, verfügt der umflochtene Schlauch nicht mehr über die gegenüber dem Standardschlauch wesentlich bessere Flexibilität, sondern kann sogar ein steiferes Verhalten aufweisen.
Das Geflecht darf daher nicht zu straff und eng auf den Schlauch aufgebracht und/oder zu stark auf dem Schlauch ge staucht werden. Je nachdem, ob bei der Umflechtung Monofile, Multifilamente oder beide Fäden in einer Mischung verflochten werden, variieren dann die Eigenschaften der Umflechtung. Bei einem lediglich mit Monofilen, also im Verhältnis dicken Ein zelfasern locker umflochtenen Schlauch entstehen zwangsläufig Überdeckungslücken im Geflecht. Hier kann eine maximale Abde ckung des Schlauchumfangs von ca. 80% erreicht werden. Wird ein derart umflochtener Schlauch gebogen, so verschieben sich die aufeinander gleitenden Fäden des Geflechts und somit auch die Überdeckungslücken, gleichwohl eignet sich auch dieses Ge- flecht, um die elastische Flachleiteranordnung an der wellen förmigen Profilierung des Innenschlauchs zu halten.
Mit einem Geflecht aus streck- und stauchbaren Multifilamenten, also aus Faserbündeln oder einem Hybridgeflecht aus Monofilen und Multifilamenten hingegen - welches zur Festlegung der elas tischen Flachleiteranordnung auf dem Innenschlauch ebenfalls gut geeignet ist - kann der Schlauchumfang vollständig abge deckt umflochten werden, so dass eine stoffähnliche Oberfläche entsteht. Derartige Umflechtungen legen sich aufgrund der streckbaren Multifilamente beim Biegen des Schlauchs am Außen radius des gebogenen Schlauchs an und stauchen am Innenradius des gebogenen Schlauchs auf, ohne dabei Lücken zu bilden. Eine zu starke Stauchung des Geflechts auf dem Schlauch führt aber auch hier zu einer ggf. unerwünschten Schlauchversteifung oder -aufbauchung . Dies alles sollte der Fachmann berücksichtigen, wenn er die elastische Flachleiteranordnung unter Zuhilfenahme einer Umflechtung an der wellenförmigen Profilierung des Innen schlauchs festmacht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des flexiblen Schlauchs kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die elastische Flachleiter anordnung wenigstens eine Litzenleitung aufweist, die in Längs richtung der Flachleiteranordnung gesehen schlangen- oder zick zackförmig verläuft und in ihrem Verlauf durch Fäden gehalten ist, welche in der Art eines Gewirks um die Litzenleitung Fa denschlingen bilden, die zu Maschen verschlungen sind. Aufgrund des schlangen- oder zickzackförmigen Verlaufs der Litzenlei tung, die als solche nur ein geringes elastisches Streckvermö gen in axialer Richtung aufweist, ergibt sich in der elasti schen Flachleiteranordnung eine gute Dehnfähigkeit derselben. Dabei wird die Schlangen- oder Zickzackform der Litzenleitung in ihrem Wellen- bzw. Dreiecksverlauf gestreckt oder gestaucht, je nachdem, ob die elastische Flachleiteranordnung in axialer Richtung Zug oder Druck erfährt. Unterdessen sorgen die zu Ma- sehen verschlungenen Fäden, die sich um die Litzenleitung herum erstrecken bzw. diese in sich einschließen, für den notwendigen Zusammenhalt in der elastischen Flachleiteranordnung.
Weist der flexible Schlauch in einer elektrischen "Minimalaus stattung" lediglich eine elastische Flachleiteranordnung mit nur einer Litzenleitung auf, ist z.B. ein Einsatz des Schlauchs in einem Umfeld denkbar, bei dem über den elektrischen Leiter des Schlauchs eine - ggf. zusätzliche - Erdung eines elektri schen Zusatzgeräts oder Power Tools zu einem Staubsauger hin erfolgen soll. Zumeist wird die Flachleiteranordnung jedoch zwei oder mehr Litzenleitungen (z.B. drei oder vier Litzenlei tungen) aufweisen, um wie vorerwähnt für die elektrische Ver sorgung eines Zusatzgeräts oder Power Tools und/oder Schalt funktionen einsetzbar zu sein, entsprechend den elektrischen Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsfalls.
Insbesondere im Hinblick auf eine möglichst schmale Ausgestal tung der elastischen Flachleiteranordnung bevorzugt ist es in einem solchen Fall, wenn die elastische Flachleiteranordnung mindestens zwei Litzenleitungen aufweist, die quer zur Flach leiteranordnung gesehen mit axialem Abstand zueinander gleich ermaßen schlangen- oder zickzackförmig verlaufen. So können die einzelnen Litzenleitungen in einem engen Abstand zueinander an geordnet werden, mit zueinander "parallelen" Schlangen- oder Zickzackformen, ohne dass sich die Litzenleitungen bei einer Streckung oder Stauchung ihres jeweiligen Wellen- bzw. Drei ecksverlaufs gegenseitig berühren oder behindern.
Vorzugsweise kann ferner die oder jede Litzenleitung der elas tischen Flachleiteranordnung eine Mehrzahl von metallischen Einzeldrähten und wenigstens einen Kunststofffaden zur Zugent lastung aufweisen. So ist es auf einfache Weise möglich, die jeweilige Litzenleitung zu verstärken bzw. gegen ein Reißen zu armieren. Grundsätzlich ist es möglich, die gesamte elastische Flachlei teranordnung zu isolieren, so dass sie sich elektrisch isoliert parallel zur Längsachse des Schlauchs erstreckt, etwa durch Einschäumen der Gesamtanordnung in einem elektrisch isolieren den, elastisch verformbaren Kunststoffschäum. Insbesondere im Hinblick auf ein geringes Gewicht und einen möglichst kleinen Bauraumbedarf bevorzugt ist es demgegenüber jedoch, wenn die wenigstens eine Litzenleitung der elastischen Flachleiteranord nung mit einer extrudierten Isolierung versehen oder lackiso liert ist. So lässt sich auch eine größere Längendehnbarkeit der Gesamtanordnung erzielen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Schlauchs können ferner die Fäden des Gewirks der Flachleiteranordnung wenigstens zum Teil elastisch sein, wobei die Fäden des Gewirks beispielsweise ein Gemisch von Polyester- oder Polyamid-Fasern mit Elastan- Fasern umfassen können. Diese Fasern weisen bei sehr guter Ver fügbarkeit eine hohe Hitzebeständigkeit auf und sind vorteil haft schwer entflammbar. Grundsätzlich ist es jedoch auch denk bar, den Zusammenhalt der einzelnen Bestandteile in der elasti schen Flachleiteranordnung mittels eines Gewirks aus im Ver hältnis starren Fäden zu bewirken, die dafür etwas lockerer bzw. loser zu Maschen verschlungen sind, so dass die notwendige Verformungsarbeit durch die einzelnen Fadenschlingen des Ge wirks geleistet werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Anschlussstück einen Kon taktbereich besitzt, mit dem die elastische Flachleiteranord nung elektrisch verbunden ist, wobei der Kontaktbereich insbe sondere wenigstens einen Schleifring aufweisen kann. So kann z.B. bei einem Zentralstaubsauger die Verdrehbarkeit des Schlauchs bezüglich einer stationären, elektrifizierten An schlussdose mit dem (den) Schleifring(en) zugeordneten, feder vorgespannten Kontaktstiften bzw. ein Anschluss eines solchen Schlauchs ohne Drehwinkelorientierung des Anschlussstücks zur Anschlussdose auf einfache Weise gewährleistet werden. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass ein mobiler Staubsauger und/oder ein Endgerät ebenfalls mit einer solchen Anschlussdose versehen sein kann. Die elastische Flachleiteranordnung kann natürlich aber auch an einem Ende des Schlauchs in einem Griff od.dgl. mit einem Schalter enden, über den der elektrische Leiter geschleift ist, je nach Einsatzzweck des hierfür geeignet "elektrifizierten", flexiblen Schlauchs.
Verfahrensseitig sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs vor, welches zumin dest die folgenden drei Verfahrensschritte a) bis c) umfasst: a) Ausbilden eines Innenschlauchs, der mit einer Innenseite um eine Längsachse einen Hohlraum begrenzt und wenigstens an einer Außenseite eine Profilierung aufweist, die im Schnitt gesehen eine Wellenform mit Erhebungen und Vertiefungen besitzt; b) im Wesentlichen vorspannungsfreies Aufbringen einer elastischen Flachleiteranordnung an der Außenseite des Innenschlauchs, so dass die elastische Flachleiteranordnung entlang der Längsachse und quer zu den Erhebungen und Vertiefungen der Profilierung verläuft; und c) Befestigen der elastischen Flachleiteranord nung an der Außenseite des Innenschlauchs durch Anbringen einer Ummantelung auf der wellenförmigen Profilierung.
Ein wichtiger Aspekt ist hier schon die Trennung der Verfah rensschritte a) des Ausbildens des Innenschlauchs einerseits sowie b) des Aufbringens und c) des Befestigens der elastischen Flachleiteranordnung an der Außenseite des Innenschlauchs ande rerseits. Diese Trennung der Verfahrensschritte bietet zunächst den Vorteil, dass in der Art eines Baukastensystems ein Innen schlauch desselben Grundtyps entsprechend den jeweiligen elek trischen Leitungserfordernissen durch Aufbringen/Befestigen der elastischen Flachleiteranordnung weiter veredelt werden kann, oder eben nicht, wenn dies nicht notwendig oder erwünscht ist. Auch ist es so möglich, einen Innenschlauch desselben Grundtyps durch Aufbringen/Befestigen verschiedener elastischer Flachlei teranordnungen, die sich z.B. in der Anzahl und/oder dem Lei tungsquerschnitt der einzelnen Leiter, ihren Abmessungen und/ oder ihrer Elastizität unterscheiden, den jeweiligen Erforder nissen oder Wünschen entsprechend gezielt weiter elektrisch auszurüsten .
Diese Trennung der Verfahrensschritte a) einerseits und b) bzw. c) andererseits führt aber auch zu Recyclingvorteilen, denn die nachträglich auf der Außenseite des Innenschlauchs aufgebrach te/befestigte elastische Flachleiteranordnung lässt sich bei einer Schlauchentsorgung grundsätzlich leichter wieder ent fernen, als ein Leiter, der integraler Bestandteil des Innen schlauchs ist oder im Innenschlauch aufgenommen ist.
Dadurch, dass gemäß dem Verfahrensschritt b) die elastische Flachleiteranordnung entlang der Längsachse und quer zu den Erhebungen und Vertiefungen der wellenförmigen Profilierung im Wesentlichen vorspannungsfrei an der Außenseite des Innen schlauchs aufgebracht wird - insoweit also genau umgekehrt zu dem Vorgehen im gattungsbildenden Stand der Technik, wo die Leiterverlegung quer zur Längsachse und entlang der Profilver tiefungen erfolgt - bedarf es ferner lediglich einer simplen axialen Relativbewegung zwischen Innenschlauch und elastischer Flachleiteranordnung während des Aufbringens der elastischen Flachleiteranordnung. Das Aufbringen der elastischen Flachlei teranordnung kann somit für eine vorbestimmte Schlauchlänge bei einem minimalen Leitermaterialeinsatz maximal schnell erfolgen. Ein aufwändiges Wickeln von langen und dementsprechend schweren Leitern um die Längsachse des Innenschlauchs entfällt.
Auch der Verfahrensschritt c) ist einer schnellen und kosten effizienten Herstellung eines flexiblen (Elektro)Schlauchs in der Massenfertigung förderlich. Denn in einem gemeinsamen Ver fahrensschritt erfolgt zugleich das Festlegen der elastischen Flachleiteranordnung auf/an der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs als auch das Versehen des flexiblen Schlauchs mit einer Ummantelung an der Außenseite des Innenschlauchs.
Grundsätzlich kann der Innenschlauch zum Beispiel durch Blas formen eines geeigneten Kunststoffmaterials ausgebildet werden, wobei sich die wellenförmige Profilierung auf der Außenseite des Innenschlauchs durch entsprechende gerillte bzw. genutete Ausgestaltung der Formteile bzw. -hälften der Blasform ergeben kann. Demgegenüber bevorzugt ist es indes, wenn im Schritt a) des Ausbildens des Innenschlauchs zunächst ein Profil aus einem Kunststoffmaterial extrudiert wird, worauf das Profil zur Aus bildung des Innenschlauchs schraubenförmig gewickelt wird - eingängig oder mehrgängig, entsprechend den jeweiligen Vorgaben - wobei benachbarte Windungen des Profils mediendicht miteinan der verbunden werden. Vorteile eines solchen gewickelten Innen schlauchs im Vergleich zu einem blasgeformten Innenschlauch bestehen insbesondere darin, dass der Innenschlauch mit einer im Wesentlichen glatten Innenfläche und demgemäß geringen Strö mungsverlusten sowie nur schwacher Geräuschentwicklung im Be trieb ausgebildet werden kann und infolge einer guten Form beständigkeit und Rückstellfähigkeit des Innenschlauchs auch höhere Saugleistungen realisierbar sind.
Bevorzugt werden hierbei die benachbarten Windungen des Profils mittels eines Schmelzklebers mediendicht miteinander verbunden. Dies gewährleistet eine prozesssichere, schnelle und kosten günstige Fertigung des Innenschlauchs. Andere Verbindungsmög lichkeiten, ggf. unter Verwendung anderer Klebstoffe, oder z.B. das Herstellen eines StoffSchlusses zwischen den einzelnen Pro filwindungen mittels Laserschweißen od.dgl., sind jedoch auch denkbar . Auch die Schritte b) des Aufbringens und c) des (End)Befesti- gens der elastischen Flachleiteranordnung an der Außenseite des Innenschlauchs durch Anbringen der Ummantelung auf der wellen förmigen Profilierung des Innenschlauchs können prinzipiell nacheinander ausgeführt werden, namentlich dann, wenn beim Aufbringen der elastischen Flachleiteranordnung schon ein (Vor)Fixieren an den Erhebungen der Profilierung unter Zuhilfe nahme eines Klebemittels (z.B. Klebstoff oder Klebeband) er folgt. Demgegenüber insbesondere im Hinblick auf eine möglichst schnelle und effiziente Fertigung bevorzugt ist es jedoch, wenn die Schritte b) des Aufbringens und c) des Befestigens der elastischen Flachleiteranordnung an der Außenseite des Innen schlauchs zugleich durchgeführt werden.
In einer im Hinblick auf die vorbeschriebene gegenständliche Ausgestaltung des flexiblen Schlauchs bevorzugten, konkreten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung dieses flexiblen Schlauchs kann schließlich die wellenförmige Profilierung des Innenschlauchs zur Ausbildung der Ummantelung mit monofilen und/oder multifilen Kunststofffäden umflochten werden, wobei die elastische Flachleiteranordnung im Wesentlichen ohne Vor spannung am Flechtpunkt an die Außenseite des Innenschlauchs angelegt wird, so dass nach dem Flechtpunkt die verflochtenen Kunststofffäden die elastische Flachleiteranordnung an die Er hebungen der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs an- drücken. Die Zufuhr der elastischen Flachleiteranordnung kann hierbei z.B. auf einfache Weise von einer Spule oder Rolle er folgen, die einen Kern aufweist, auf den die elastische Flach leiteranordnung aufgewickelt ist.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungs gemäßen, flexiblen Schlauchs und des Verfahrens zu dessen Her stellung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, teil weise schematischen Zeichnungen näher erläutert, in denen glei che oder entsprechende Teile oder Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine einfach unterbrochene Draufsicht auf einen er findungsgemäßen flexiblen Schlauch, namentlich Staub saugerschlauch, der zu beiden Seiten mit einem An schlussstück versehen ist und dazwischen eine - in Fig. 1 in einem Detail illustrierte - Ummantelung in Form einer Umflechtung eines Innenschlauchs aufweist;
Fig. 2 eine einfach unterbrochene Längsschnittansicht des flexiblen Schlauchs gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine im Maßstab vergrößerte Darstellung des Details III in Fig. 2 in einem mittleren Bereich des flexib len Schlauchs gemäß Fig. 1, welche eine elastische Flachleiteranordnung zeigt, die zwischen dem wellen förmig profilierten Innenschlauch und der Ummantelung des flexiblen Schlauchs eingefügt ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht des flexiblen Schlauchs gemäß
Fig. 1 entsprechend der Schnittverlaufslinie IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5 eine 4-fach abgebrochene Seitenansicht des flexiblen Schlauchs gemäß Fig. 1 in einem S-förmig gebogenen Zustand, wobei die Ummantelung aufgebrochen darge stellt ist, um zu illustrieren, wie die elastische Flachleiteranordnung einer elastischen Verformung des Innenschlauchs zu folgen vermag; Fig. 6 eine nach oben und nach unten abgebrochene Draufsicht auf den flexiblen Schlauch gemäß Fig. 1 mit Blick richtung entlang des Pfeils VI in Fig. 5, wobei die Ummantelung aufgebrochen dargestellt ist, um zu il lustrieren, wie die elastische Flachleiteranordnung entlang einer Außenkrümmung des Innenschlauchs ge dehnt wird;
Fig. 7 eine nach oben und nach unten abgebrochene Draufsicht auf den flexiblen Schlauch gemäß Fig. 1 mit Blick richtung entlang des Pfeils VII in Fig. 5, wobei die Ummantelung weggelassen ist, um zu illustrieren, wie die elastische Flachleiteranordnung entlang einer In nenkrümmung des Innenschlauchs gestaucht wird;
Fig. 8 eine zu beiden Seiten abgebrochene Draufsicht auf den flexiblen Schlauch gemäß Fig. 1, wobei die Ummante lung aufgebrochen dargestellt ist, um zu illustrie ren, wie sich die elastische Flachleiteranordnung entlang der Schlauchachse auf dem Innenschlauch un verformt erstreckt, wenn der Schlauch nicht gebogen wird;
Fig. 9 eine nach links abgebrochene, perspektivische Ansicht des flexiblen Schlauchs gemäß Fig. 1, von schräg oben / seitlich links, mit Blick auf das Anschlussstück des Schlauchs an dessen in Fig. 9 rechten Ende; und
Fig. 10 eine nach links abgebrochene, perspektivische Explo sionsdarstellung des flexiblen Schlauchs gemäß Fig. 1 von schräg oben / seitlich links, insbesondere zur Veranschaulichung, wie die elastische Flachleiter anordnung mit Kontaktbereichen im Anschlussstück elektrisch verbunden ist. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In den Figuren ist beispielhaft für einen flexiblen Schlauch ein Staubsaugerschlauch allgemein mit dem Bezugszeichen 10 be ziffert. Der Schlauch 10 weist einen für sich wellenförmig pro filierten, d.h. entsprechend vorprofilierten Innenschlauch 12 auf, der mit einer Innenseite 14 einen Hohlraum 16 zum Fördern von Medien entlang einer Längsachse 18 des Schlauchs 10 be grenzt. An einer Außenseite 20 ist der Schlauch 10 von einer im Wesentlichen glatten Ummantelung 22 umgeben, bei der es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Umflechtung aus mono- filen und/oder multifilen Kunststofffäden handelt. Gemäß den Fig. 1 und 2 ist der Schlauch 10 ferner an wenigstens einem seiner beiden Enden 24, 26 - hier an beiden Enden 24, 26 - mit einem Anschlussstück 28 versehen, das im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als Steckanschluss ausgebildet ist.
Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird, ist radial zwischen dem Innenschlauch 12 und der Ummantelung 22 ein elektrischer Leiter 30 angeordnet, der sich von dem einen Ende 24 zu dem anderen Ende 26 des Innenschlauchs 12 erstreckt und im Anschlussstück 28 zur elektrischen Kontaktvermittlung endet, wie die Fig. 10 zeigt. Nach wesentlichen Merkmalen des Schlauchs 10 ist der elektrische Leiter 30 durch eine elasti sche Flachleiteranordnung 32 gebildet, die sich im Wesentlichen ohne Vorspannung und elektrisch isoliert parallel zur Längs achse 18 entlang des Schlauchs 10 erstreckt. In dieser Position ist die elastische Flachleiteranordnung 32 wenigstens durch die Ummantelung 22 an der wellenförmigen Profilierung 34 des Innen schlauchs 12 gehalten.
Dargestellt sind in den Fig. 1 und 2 lediglich die Schlauch bereiche nahe den Enden 24, 26 des Schlauchs 10, der je nach Einsatzzweck mehrere Meter lang sein kann. Bei Zentralstaub saugern z.B. sind Schlauchlängen zwischen 6 und 15 Metern durchaus üblich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlussstücke 28 an den beiden Enden 24, 26 des Schlauchs 10 identisch als Steckanschlüsse ausgebildet. Andere Endstücke - z.B. ein Handgriff mit einem (oder mehreren) Schalter(n) auf der einen Seite und ein Steckanschluss auf der anderen Seite oder eine Kombination von Steckanschluss hier und Anschlussdose dort, etc. - sind hier natürlich ebenfalls denkbar, je nach den jeweiligen Einsatzerfordernissen.
Die wellenförmige Profilierung 34 des Innenschlauchs 12 ist im Schnitt entlang der Längsachse 18 des Schlauchs 10 in den Fig.
2 und 3 zu sehen. Demgemäß besitzt die Profilierung 34 im Schnitt gesehen eine Wellenform mit alternierenden Erhebungen 36 bzw. Wellenbergen und Vertiefungen 38 bzw. Wellentälern auf der Außenseite. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Erhebungen 36 und Vertiefungen 38 in Umfangsrichtung des Innenschlauchs 12 gesehen eingängig - oder alternativ mehrgän gig, hier nicht gezeigt - schraubenlinienförmig. Dies erklärt sich daraus, dass es sich hier um einen gewickelten Innen schlauch 12 handelt, d.h. einen Innenschlauch 12, dessen Wand aus einem schraubenförmig um die Längsachse 18 gewickelten Pro fil 39 gebildet ist, wobei benachbarte Windungen des Profils 39 mediendicht miteinander verbunden sind.
Das hier beispielhaft gezeigte Profil 39 des Innenschlauchs 12 hat im Querschnitt gesehen zwei Bereiche, nämlich einen in Fig.
3 jeweils rechten Bereich, dessen Querschnitt im Wesentlichen die Form des Buchstabens U in "eckiger" Schreibweise aufweist und der am gewickelten Innenschlauch 12 die äußeren Vertiefun gen 38 der Profilierung 34 bildet, und einen in Fig. 3 jeweils linken Bereich, welcher im Querschnitt betrachtet im Wesent lichen die Form eines liegenden bzw. um etwa 90° im Uhrzeiger sinn gekippten Buchstabens C besitzt und am gewickelten Innen schlauch 12 die äußeren Erhebungen 36 der Profilierung 34 bil det. Wie in Fig. 3 gut zu erkennen ist, ist der C-förmige Be- reich einer Windung des Profils 39 quasi über den rechten Schenkel des U-förmigen Bereichs einer benachbarten Windung des Profils 39 "gehakt", so dass sich dort jeweils eine kurze Pro filüberlappung entlang der Längsachse 18 ergibt. Im Bereich dieser Profilüberlappung ist zur mediendichten Verbindung der benachbarten Windungen des Profils 39 z.B. ein Schmelzkleber 40 vorgesehen, der eine schraubenförmig umlaufende Naht bildet.
Auf der Innenseite 14 des Innenschlauchs 12 formen die U- förmigen Bereiche des Profils 39 eine im Wesentlichen glatte Innenfläche 42 des Schlauchs 10, die nur durch eine zwischen den einzelnen Windungen des Profils 39 gebildete, schmale Spi ralnut 44 unterbrochen ist, wie am besten in Fig. 3 zu sehen ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Profil 39 des Innen schlauchs 12 aus einem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder einem Ethylen-Vinylacetat-Copoly- mer (EVAC) extrudiert. Was den Schmelzkleber 40 angeht, so kann dieser ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial, wie z.B. PE oder EVAC, bestehen.
Wie das Detail unten in Fig. 1 veranschaulicht, handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel bei der Ummantelung 22 des Schlauchs 10 um eine Umflechtung des Innenschlauchs 12 aus monofilen und/oder multifilen Kunststofffäden, wie schon kurz erwähnt, die z.B. aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie etwa Polyamid (PA) oder PE bestehen können. Die multifilen Fäden legen sich beim Biegen des Schlauchs 10 auf der Zugseite flach an den Innenschlauch 12 an und Stauchen auf der Druck seite des Innenschlauchs 12 quer zum Faden und somit auch hin zur Wand des Innenschlauchs 12, so dass die Umflechtung 22 immer an der Wand anliegt. Bei einem besonders vorteilhaften Mischungsverhältnis von 50% multifilen Fäden zu 50% monofilen Fäden bleibt die geflochtene Oberfläche des Schlauchs 10 zudem stets geschlossen. Gemäß den Fig. 3 und 4 ist die in den Schnitten der Zeichnungen zu Veranschaulichungszwecken übertrieben dick dargestellte elastische Flachleiteranordnung 32 mittels der Umflechtung 22 an die Erhebungen 36 der wellenförmigen Profilierung 34 ange drückt. In diesen Kontaktbereichen ist die elastische Flachlei teranordnung 32 somit in radialer Richtung des Schlauchs 10 formschlüssig zwischen dem Innenschlauch 12 und der Umflechtung 22 gehalten, während die bezüglich der Längsachse 18 des Schlauchs 10 radial gerichtete Andrückkraft für eine kraft-, d.h. reibschlüssige Festlegung in Längs- und in Umfangsrichtung des Schlauchs 10 sorgt.
Axial zwischen diesen Kontaktbereichen kann sich die Flachlei teranordnung 32 aufgrund ihrer elastischen Ausgestaltung nach Maßgabe der Verformung des flexiblen Schlauchs 10 unter den je weils herrschenden Biege-, Torsions- und/oder Zug/Druckkräften reversibel längen oder stauchen. Dies ist in den Fig. 5 (unten) und 6 für den Fall der Längung bei Biegung des Schlauchs 10 und in den Fig. 5 (oben) und 7 für den Fall der Stauchung bei Bie gung des Schlauchs 10 illustriert.
Weitere Details der elastischen Flachleiteranordnung 32 sind insbesondere den Fig. 6 bis 8 sowie 10 (links unten) zu ent nehmen. Demgemäß weist die elastische Flachleiteranordnung 32 wenigstens eine, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei flexible Litzenleitungen 46, 48 auf. Im gezeigten Beispiel verläuft jede der Litzenleitungen 46, 48 in Längsrichtung der Flachleiteranordnung 32 gesehen zickzackförmig (alternativ schlangenförmig), und zwar so, dass die Litzenleitungen 46, 48 quer zur Flachleiteranordnung 32 betrachtet mit axialem Abstand zueinander gleichermaßen zickzackförmig (oder schlangenförmig) verlaufen, wie am besten in Fig. 6 zu erkennen ist. Dabei ist die jeweilige Litzenleitung 46, 48 in ihrem Verlauf durch Fäden 50 gehalten, welche in der Art eines Gewirks um die jeweilige Litzenleitung 46, 48 Fadenschlingen bilden, die zu Maschen ver schlungen sind.
Die einzelnen Fäden 50 des hier gezeigten Gewirks sind wenigs tens zum Teil elastisch und können z.B. ein Gemisch von Polyes ter- oder Polyamid-Fasern mit Elastan-Fasern umfassen. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass, nachdem die elastische Flach leiteranordnung 32 in ihrer Längsrichtung gesehen an der Außen seite 20 des Innenschlauchs 12 mit der Längsachse 18 des Schlauchs 10 ausgefluchtet angeordnet ist (vgl. die Fig. 2 und 8), die Fäden 50 des Gewirks am bzw. im Schlauch 10 eine elas tische Längung - z.B. in der "Außenkurve" gemäß den Fig. 5 (unten) und 6 - bzw. eine elastische Stauchung - etwa in der "Innenkurve" gemäß den Fig. 5 (oben) und 7 - der jeweiligen Litzenleitung 46, 48 in ihrem zickzackförmigen (oder schlangen förmigen) Verlauf gestatten. Um dabei den Reibschluss der elas tischen Flachleiteranordnung 32 in ihrer Sandwichlage zwischen den Erhebungen 36 der wellenförmigen Profilierung 34 des Innen schlauchs 12 und der Ummantelung 22 noch zu erhöhen, kann die Flachleiteranordnung 32 mit einer (Teil)Gummierung versehen sein, beispielsweise durch Vorsehen entsprechender Fäden 50 im Gewirk der Flachleiteranordnung 32.
Was die einzelnen elektrischen Leiter der elastischen Flachlei teranordnung 32 angeht, umfasst jede der Litzenleitungen 46, 48 eine Mehrzahl von metallischen Einzeldrähten, wie in Fig. 10 unten links bei dem Bezugszeichen 52 durch Aufspleißung an den Leitungsenden angedeutet. Zwischen den metallischen Einzeldräh ten kann die jeweilige Litzenleitung 46, 48 auch einen oder mehrere Kunststofffäden zur Zugentlastung aufweisen. Im dar gestellten Ausführungsbeispiel sind die Einzeldrähte der jewei ligen Litzenleitung 46, 48 zur elektrischen Isolation lackiso liert. Die jeweilige Litzenleitung kann als Alternative dazu oder zusätzlich aber auch mit einer extrudierten Isolierung aus Kunststoff versehen sein (in den Figuren nicht gezeigt). In Fig. 10 sind weitere Details eines möglichen Anschlussstücks 28 an dem Ende 26 des Schlauchs 10 dargestellt. Im hier gezeig ten Ausführungsbeispiel besitzt das Anschlussstück 28 einen mit der elastischen Flachleiteranordnung 32 elektrisch verbundenen Kontaktbereich 54, der zwei Schleifringe 56 aufweist. Die zwei Schleifringe 56 des Kontaktbereichs 54 sind mit einem axialen Abstand zueinander an einem hülsenförmigen Schleifringträger 58 aus Kunststoff angebracht, der gemäß Fig. 10 an seiner Innenum fangsfläche mit Schraubvorsprüngen 60 versehen ist. Im montier ten Zustand des Anschlussstücks 28 ist der Schleifringträger 58 mit seinen Schraubvorsprüngen 60 auf dem Innenschlauch 12, ge nauer dessen schraubenlinienförmig verlaufenden, äußeren Ver tiefungen 38 aufgeschraubt, wobei der Schleifringträger 58 die Ummantelung 22 auf dem Innenschlauch 12 festklemmt.
In dieser Position ist der Schleifringträger 58 am Innen schlauch 12 ferner mittels einer Bundhülse 62 fixiert, die so weit in den Innenschlauch 12 kraftschlüssig eingepresst ist, dass ein an der Bundhülse 62 ausgebildeter Ringbund 64 an einem Absatz 66 (siehe Fig. 10) am Innenumfang des Schleifringträgers 58 zur Anlage gelangt. Hierbei greifen außen am Ringbund 64 der Bundhülse 62 vorgesehene Vorsprünge 68 in zugeordneten Fenstern 70 im Schleifringträger 58 ein, so dass ein Verdrehen des Schleifringträgers 58 um die Längsachse 18 des Schlauchs 10 nicht mehr möglich ist.
An den Schleifringen 56 sind gemäß insbesondere den Fig. 1, 9 und 10 Lötfahnen 72, 74 vorgesehen, an denen die Litzenleitun gen 46, 48 der elastischen Flachleiteranordnung 32 angelötet sind, wie in Fig. 10 mit gestrichelten Linien angedeutet, um den Kontaktbereich 54 des jeweiligen Anschlussstücks 28 mit der elastischen Flachleiteranordnung 32 elektrisch zu kontaktieren. Eine auf einen endseitigen Ringfortsatz 76 der Bundhülse 62 aufgesteckte, elastomere Ringdichtung 78 komplettiert schließ- lieh das jeweilige Anschlussstück 28 des flexiblen Schlauchs 10. Im Betrieb des Schlauchs 10 dient diese Ringdichtung 78 dazu, zwischen dem Anschlussstück 28 und einer zugeordneten Anschlussdose (nicht gezeigt) abzudichten.
Ein Verfahren zur Herstellung des insoweit beschriebenen fle xiblen Schlauchs 10 umfasst allgemein die folgenden drei Ver fahrensschritte a) bis c): In einem ersten Schritt a) erfolgt das Ausbilden eines Innenschlauchs 12, der mit einer Innenseite 14 um eine Längsachse 18 einen Hohlraum 16 begrenzt und wenigs tens an einer Außenseite 20 eine Profilierung 34 aufweist, die im Schnitt gesehen eine Wellenform mit Erhebungen 36 und Ver tiefungen 38 besitzt. Der insoweit hergestellte "Grundschlauch" ist prinzipiell schon einsatzfähig, d.h. werden an ihn keine besonderen Anforderungen im Hinblick auf eine elektrische Aus rüstung oder eine Ummantelung bzw. Umflechtung gestellt, so kann dieser Grundschlauch schon durch Ablängen und Versehen mit geeigneten Anschlussstücken konfektioniert werden.
Erst in einem Folgeschritt b) erfolgt nun bei Anforderungen an den Schlauch 10 hinsichtlich seiner elektrischen Ausrüstung das im Wesentlichen vorspannungsfreie Aufbringen der vorbeschriebe nen elastischen Flachleiteranordnung 32 an der Außenseite 20 des Innenschlauchs 12, so dass die elastische Flachleiteranord nung 32 entlang der Längsachse 18 und quer zu den Erhebungen 36 und Vertiefungen 38 der Profilierung 34 verläuft. Mit anderen Worten gesagt wird in diesem Schritt der Schlauch 10 mit dem gewünschten elektrischen Leiter 30 versehen, der infolge seiner Ausgestaltung als elastische Flachleiteranordnung 32 Verformun gen des Schlauchs 10 ohne Weiteres zu folgen vermag, wie weiter oben bereits beschrieben. Da die elastische Flachleiteranord nung 32 dabei längs des Innenschlauchs 12 verläuft, sind der (Leiter)Materialeinsatz und folglich auch das Schlauchgewicht gegenüber vorbekannten Lösungen minimiert. Um schließlich diesen "elektrifizierten" Zustand bei der weite ren Verarbeitung und im späteren Einsatz des Schlauchs 10 auf rechtzuerhalten, erfolgt in einem weiteren Schritt c) das Be festigen der elastischen Flachleiteranordnung 32 an der Außen seite 20 des Innenschlauchs 12 durch Anbringen einer Umman telung 22 auf der wellenförmigen Profilierung 34 des Innen schlauchs 12. Dieses Befestigen kann, wie oben ebenfalls schon erwähnt, durch Umflechten der Außenseite 20 des Innenschlauchs 12 erfolgen, ggf. unter Zuhilfenahme eines zusätzlichen Klebe mittels (Klebstoff oder Klebeband) auf und/oder unter der elas tischen Flachleiteranordnung 32, insbesondere im Bereich der Erhebungen 36 der wellenförmigen Profilierung 34 des Innen schlauchs 12.
Bevorzugte Unterschritte des Schritts a) des Ausbildens des Innenschlauchs 12 umfassen, wie weiter oben auch bereits ange sprochen, zunächst einen Unterschritt, bei dem ein Profil 39 aus einem Kunststoffmaterial extrudiert wird. Hierauf wird in einem weiteren Unterschritt das Profil 39 zur Ausbildung des Innenschlauchs 12 schraubenförmig gewickelt, wobei benachbarte Windungen des Profils 39 z.B. mittels des Schmelzklebers 40 me diendicht miteinander verbunden werden, wie es an sich bekannt ist.
Im Hinblick auf eine besonders schnelle und effiziente Massen fertigung von "elektrifizierten" flexiblen Schläuchen 10 ist es besonders bevorzugt, wenn die Schritte b) des Aufbringens und c) des Befestigens der elastischen Flachleiteranordnung 32 an der Außenseite 20 des Innenschlauchs 12 zur gleichen Zeit durchgeführt werden. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass die wellenförmige Profilierung 34 des Innenschlauchs 12 zur Ausbildung der Ummantelung 22 mit monofilen und/oder multi- filen Kunststofffäden umflochten wird, wie es ebenfalls an sich bekannt ist. Diese Umflechtung erfolgt dann allerdings mit der Besonderheit, dass die elastische Flachleiteranordnung 32 im Wesentlichen ohne Vorspannung am Flechtpunkt an die Außenseite 20 des Innenschlauchs 12 angelegt wird, so dass nach dem Flechtpunkt die verflochtenen Kunststofffäden die elastische Flachleiteranordnung 32 an die Erhebungen 36 der wellenförmigen Profilierung 34 des Innenschlauchs 12 andrücken.
Für den Fachmann ist ersichtlich, dass auf diese Weise im Rah men einer "Endlosfertigung" quasi beliebig lange Innenschläuche 12 "elektrifiziert" und mit einer Ummantelung 22 versehen wer den können. Nach Erreichen der gewünschten Schlauchlänge ist dann der umflochtene, mit der elastischen Flachleiteranordnung 32 versehene Innenschlauch 12 geeignet abzulängen, bevor die weitere Konfektionierung des Schlauchs 10 mit den gewünschten Anschlussstücken 28 erfolgen kann.
Soll z.B. das in den Fig. 1, 2, 9 und 10 gezeigte Anschluss stück 28 wie skizziert am Ende 24 und/oder 26 des Schlauchs 10 angebracht werden, so ist/sind während des Ablängens oder danach die elastische Flachleiteranordnung 32 oder wenigstens deren Litzenleitungen 46, 48 geringfügig aus ihrer Lage zwi schen Innenschlauch 12 und Ummantelung 22 herauszuziehen, wie in Fig. 10 oben links angedeutet. In der Folge können die elektrischen Leiter abisoliert und an den Lötfahnen 72, 74 der Schleifringe 56 am auf den Innenschlauch 12 aufgeschraubten Schleifringträger 58 angelötet werden, worauf das Anschluss stück 28 wie weiter oben schon angesprochen fertigmontiert wer den kann.
Ein flexibler Schlauch, insbesondere Staubsaugerschlauch, hat einen wellenförmig profilierten Innenschlauch, der mit einer Innenseite einen Hohlraum zum Fördern von Medien entlang einer Längsachse begrenzt, an einer Außenseite von einer im Wesent lichen glatten Ummantelung umgeben und an wenigstens einem sei ner beiden Enden mit einem Anschlussstück versehen ist. Radial zwischen dem Innenschlauch und der Ummantelung ist ein elektri- scher Leiter angeordnet, der sich von dem einen Ende zu dem an deren Ende des Innenschlauchs erstreckt und im Anschlussstück zur elektrischen Kontaktvermittlung endet. Der elektrische Lei ter ist durch eine elastische Flachleiteranordnung gebildet, die sich elektrisch isoliert parallel zur Längsachse entlang des Schlauchs erstreckt und an der wellenförmigen Profilierung des Innenschlauchs wenigstens durch die Ummantelung gehalten ist, wodurch insbesondere lange, mit elektrischen Leitern aus gerüstete Schläuche mit einem geringen Gewicht kostengünstig produziert werden können. Ferner wird ein Verfahren zur Her stellung eines solchen Schlauchs in großer Stückzahl vorge schlagen.
BEZUGSZEICHENLISTE
Schlauch
Innenschlauch
Innenseite
Hohlraum
Längsachse
Außenseite
Ummantelung, Umflechtung
Ende
Ende
Anschlussstück elektrischer Leiter elastische Flachleiteranordnung wellenförmige Profilierung
Erhebung
Vertiefung
Profil
Schmelzkleber
Innenfläche
Spiralnut
Litzenleitung
Litzenleitung
Fäden
Aufspleißung
Kontaktbereich
Schleifring
Schleifringträger
Sehraubvorsprung
Bundhülse
Ringbund
Absatz
Vorsprung
Fenster
Lötfahne Lötfahne Ringfortsatz Ringdichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE :
1. Flexibler Schlauch (10), insbesondere Staubsaugerschlauch, mit einem für sich wellenförmig profilierten Innenschlauch
(12), der mit einer Innenseite (14) einen Hohlraum (16) zum Fördern von Medien entlang einer Längsachse (18) des Schlauchs (10) begrenzt, an einer Außenseite (20) von einer im Wesent lichen glatten Ummantelung (22) umgeben und an wenigstens einem seiner beiden Enden (24, 26) mit einem Anschlussstück (28) ver sehen ist, wobei radial zwischen dem Innenschlauch (12) und der Ummantelung (22) ein elektrischer Leiter (30) angeordnet ist, der sich von dem einen Ende (24) zu dem anderen Ende (26) des Innenschlauchs (12) erstreckt und im Anschlussstück (28) zur elektrischen Kontaktvermittlung endet, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (30) durch eine elastische Flach leiteranordnung (32) gebildet ist, die sich im Wesentlichen ohne Vorspannung und elektrisch isoliert parallel zur Längs achse (18) entlang des Schlauchs (10) erstreckt und an der wel lenförmigen Profilierung (34) des Innenschlauchs (12) durch die Ummantelung (22) gehalten ist.
2. Flexibler Schlauch (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die elastische Flachleiteranordnung (32) mittels der Ummantelung (22) an Erhebungen (36) der wellenförmigen Pro filierung (34) angedrückt ist.
3. Flexibler Schlauch (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Flachleiteranordnung (32) mit einer Gummierung versehen ist.
4. Flexibler Schlauch (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ummante lung (22) um eine Umflechtung aus monofilen und/oder multifilen Kunststofffäden handelt. 5. Flexibler Schlauch (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Flachlei teranordnung (32) wenigstens eine Litzenleitung (46, 48) auf weist, die in Längsrichtung der Flachleiteranordnung (32) ge sehen schlangen- oder zickzackförmig verläuft und in ihrem Ver lauf durch Fäden (50) gehalten ist, welche in der Art eines Ge wirks um die Litzenleitung (46, 48) Fadenschlingen bilden, die zu Maschen verschlungen sind.
6. Flexibler Schlauch (10) nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die elastische Flachleiteranordnung (32) mindes tens zwei Litzenleitungen (46, 48) aufweist, die quer zur Flachleiteranordnung (32) gesehen mit axialem Abstand zueinan der gleichermaßen schlangen- oder zickzackförmig verlaufen.
7. Flexibler Schlauch (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleitung (46, 48) der elastischen Flachleiteranordnung (32) eine Mehrzahl von metallischen Ein zeldrähten und wenigstens einen Kunststofffaden zur Zugentlas tung aufweist.
8. Flexibler Schlauch (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleitung (46, 48) der elastischen Flachleiteranordnung (32) mit einer extrudierten Isolierung versehen oder lackisoliert ist.
9. Flexibler Schlauch (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (50) des Gewirks wenigs tens zum Teil elastisch sind, wobei die Fäden (50) des Gewirks vorzugsweise ein Gemisch von Polyester- oder Polyamid-Fasern mit Elastan-Fasern umfassen.
10. Flexibler Schlauch (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (28) einen Kontaktbereich (54) besitzt, mit dem die elastische Flachleiteranordnung (32) elektrisch verbunden ist, wobei der Kontaktbereich (54) vorzugsweise wenigstens einen Schleifring (56) aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Ausbilden eines Innenschlauchs (12), der mit einer Innenseite (14) um eine Längsachse (18) einen Hohlraum (16) begrenzt und wenigstens an einer Außenseite (20) eine Profi lierung (34) aufweist, die im Schnitt gesehen eine Wellenform mit Erhebungen (36) und Vertiefungen (38) besitzt, b) im Wesentlichen vorspannungsfreies Aufbringen einer elastischen Flachleiteranordnung (32) an der Außenseite (20) des Innenschlauchs (12), so dass die elastische Flachleiter anordnung (32) entlang der Längsachse (18) und quer zu den Erhebungen (36) und Vertiefungen (38) der Profilierung (34) verläuft, und c) Befestigen der elastischen Flachleiteranordnung (32) an der Außenseite (20) des Innenschlauchs (12) durch Anbringen einer Ummantelung (22) auf der wellenförmigen Profilierung
(34).
12. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) des Ausbildens des Innenschlauchs (12) zunächst ein Profil (39) aus einem Kunststoffmaterial extrudiert wird, worauf das Profil (39) zur Ausbildung des Innenschlauchs (12) schraubenförmig gewickelt wird, wobei benachbarte Windungen des Profils (39) mediendicht miteinander verbunden werden.
13. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Windungen des Profils (39) mittels eines Schmelzklebers (40) mediendicht miteinander verbunden werden. 14. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) des Aufbringens und c) des Befestigens der elastischen Flachleiteranordnung (32) an der Außenseite (20) des Innenschlauchs (12) zugleich durchgeführt werden.
15. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmige Profilierung (34) des Innenschlauchs
(12) zur Ausbildung der Ummantelung (22) mit monofilen und/oder multifilen Kunststofffäden umflochten wird, wobei die elasti sche Flachleiteranordnung (32) im Wesentlichen ohne Vorspannung am Flechtpunkt an die Außenseite (20) des Innenschlauchs (12) angelegt wird, so dass nach dem Flechtpunkt die verflochtenen Kunststofffäden die elastische Flachleiteranordnung (32) an die Erhebungen (36) der wellenförmigen Profilierung (34) des Innen schlauchs (12) andrücken.
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