WO2024150119A1

WO2024150119A1 - Versorgungsschlauch

Info

Publication number: WO2024150119A1
Application number: PCT/IB2024/050186
Authority: WO
Inventors: Markus Helbig; Andreas Kretschmer; Christoph Mueller
Original assignee: B+M Textil Gmbh & Co. Kg; WEISEL, Niklas Andreas Wilm
Priority date: 2023-01-11
Filing date: 2024-01-09
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Versorgungsschlauch, welcher wenigstens einen Fluidschlauch und wenigstens einen in einer Längsrichtung des wenigstens einen Fluidschlauches verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter aufweist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen strapazierfähigen, flexiblen Versorgungsschlauch mit guten Biegeeigenschaften zur Verfügung zu stellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Versorgungsschlauch gelöst, welcher wenigstens einen Fluidschlauch und wenigstens einen in einer Längsrichtung des wenigstens einen Fluidschlauches verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter aufweist, wobei der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter frei in einem fluidführenden Kanal des wenigstens einen Fluidschlauches verläuft, wobei der Energie- und/oder Signalleiter weder stoff-, reib- noch formschlüssig mit dem Fluidschlauch verbunden ist und der Versorgungsschlauch ein den wenigstens einen Fluidschlauch mantelförmig umschließendes, geflochtenes Kernhohlseil aufweist.

Description

WO24912B+M/CS.CR Versorgungsschlauch Die vorliegende Erfindung betrifft einen Versorgungsschlauch, welcher wenigstens einen Fluidschlauch und wenigstens einen in einer Längsrichtung des wenigstens einen Fluid- schlauches verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter aufweist. Arbeitsvorrichtungen mit einem Aktor, wie beispielsweise einem Greifer oder einer Hub- vorrichtung, benötigen Versorgungsleitungen, die die Arbeitsvorrichtung mit Strom, Druckluft und/oder Hydraulikflüssigkeit versorgen. Eventuell kommen Signalleiter zur Steuerung, Treibstoffleitungen, Tragseile zur Aufhängung der Arbeitsvorrichtung oder zur Zugentlastung der Versorgungsleitungen hinzu. Das Anschließen solcher Versorgungs- leitungen nebst Tragseilen an eine Arbeitsvorrichtung ist nicht nur konstruktiv schwierig, sondern auch im praktischen Betrieb der Arbeitsvorrichtung hinderlich. Um die Anzahl der Versorgungsleitungen, die mit einer Arbeitsvorrichtung zu verbinden sind, zu reduzieren, gibt es im Stand der Technik Lösungen, bei welchen verschiedene Versorgungsleitungen in einem gemeinsamen Versorgungsschlauch untergebracht sind. Durch das Unterbringen von wenigstens zwei Versorgungsleitungen in einem einzigen Versorgungsschlauch wird die Anzahl an Leitungen und/oder Kabeln, die zu der entspre- chenden Arbeitsvorrichtung geführt und an diese angeschlossen werden, reduziert. Dies hat nicht nur konstruktive Vorteile, sondern verbessert zugleich auch die Bewegungsfrei- heit der Arbeitsvorrichtung und reduziert den Montage- und Wartungsaufwand. Ein derartiger Versorgungsschlauch ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 1 685 845 A bekannt. Die Druckschrift DE 1685845 A offenbart ein Hohlseil, das einen flüssig- keits- und gasdichten Schlauch aufweist, der schwimmend innerhalb eines Litzen auf- weisenden Mantels angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Schlauch eine aus einer Me- tallwendel oder Kunststoff bestehende Außenhaut auf. Die Litzen sind vorzugsweise aus Stahl ausgebildet und bilden einen Metallmantel aus, der schwimmend an der Außen- haut anliegt. Nachteilig bei diesem Hohlseil ist unter anderem, dass dieses vergleichs- weise schlechte Biegeeigenschaften aufweist und daher insbesondere in Bereichen, in denen eine hohe Flexibilität und Bewegungsfreiheit verlangt wird, nur bedingt einsetzbar ist. Die Druckschrift WO 2020/130063 A1 offenbart einen Schlauch mit einem Schlauchkern, einem Kabel, einer Schlauchummantelung und Verstärkungsfilamenten. Der Schlauch- kern besteht aus einer inneren Schlauchschicht und einer äußeren Schlauchschicht, die beide miteinander laminiert sind. Das Kabel ist zwischen der inneren Schlauchschicht und der äußeren Schlauchschicht angeordnet und spiralförmig um die innere Schlauch- schicht herumgeführt. Die Verstärkungsfilamente sind zwischen der inneren Schlauch- schicht und der äußeren Schlauchschicht angeordnet, wobei zwei Verstärkungsfilamente in unterschiedlichen Windungsrichtungen um die innere Schlauchschicht gewunden sind. Aus der Druckschrift DE 2505144 ist ein Schlauch aus steifem Kunststoff oder Gummi mit Rippen und Rillen bekannt, die eine axiale Längenänderung der Schlauchoberfläche gestatten. In einer schraubenförmigen Nut ist wenigstens ein elektrischer Leiter aufge- nommen. Der Schlauch ist mit einer Hülle oder Ummantelung versehen, die den elektri- schen Leiter in der Nut hält. Die Druckschrift CN 203703410 U offenbart einen Schlauch mit einem Schlauchkörper aus einem Gummimaterial, dessen äußere Oberfläche mit einem Geflecht umwickelt ist. Der Schlauchkörper weist in seinem Inneren ein axial entlang eines Mantels des Schlauchkörpers verlaufendes Durchgangsloch auf, durch das zwei Drähte hindurchge- führt sind, die jeweils mit einer Isolierschicht versehen sind. Das Durchgangsloch ist se- parat von einem fluidführenden Kanal des Schlauches ausgebildet und dient ausschließ- lich einer geschützten Unterbringung der beiden Drähte. In der Druckschrift EP 2481965 B1 wird ein Kunststoffrohrbündel mit wenigstens zwei Rohrkernen aus Kunststoff vorgeschlagen, wobei die Rohrkerne von einer Außenschicht aus Kunststoff umhüllt sind. In dem Bereich zwischen den Rohrkernen und der Außen- schicht ist wenigstens ein elektrischer Leiter verlegt. Der wenigstens eine elektrische Leiter erstreckt sich parallel zur Achse der beiden Rohrkerne und ist wellenförmig oder zickzackförmig verlaufend unterhalb der Außenschicht verlegt. Der wenigstens eine elektrische Leiter befindet sich außerhalb der fluidführenden Rohrkerne. Die Druckschrift DE 10 2008 037 452 B4 offenbart einen Pharma- und Lebensmittel- schlauch mit einer Innenschicht aus Kunststoff, einer ersten elastomeren Zwischen- schicht, zwei Festigkeitsträgerschichten, die durch eine zweite elastomere Zwischen- schicht voneinander getrennt sind sowie einer abriebfesten elastomeren Außenschicht. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen strapazierfähigen, flexiblen Versor- gungsschlauch mit guten Biegeeigenschaften zur Verfügung zu stellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Versorgungsschlauch, welcher wenigs- tens einen Fluidschlauch und wenigstens einen in einer Längsrichtung des wenigstens einen Fluidschlauches verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter aufweist, gelöst, wo- bei der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter frei in einem fluidführenden Kanal des wenigstens einen Fluidschlauches verläuft, wobei der Energie- und/oder Signalleiter weder stoff-, reib- noch formschlüssig mit dem Fluidschlauch verbunden ist und der Ver- sorgungsschlauch ein den wenigstens einen Fluidschlauch mantelförmig umschließen- des, geflochtenes Kernhohlseil aufweist. Der wenigstens eine Fluidschlauch dient einem Transport vom einem Fluid von einem Einlass zu einem Auslass des Versorgungschlauches. Ein an den Versorgungsschlauch angeschlossenes oder anschließbares System wird somit durch den wenigstens einen Fluidschlauch mit einem Fluid versorgt oder ist durch den wenigstens einen Fluid- schlauch mit einem Fluid versorgbar. Unter einem Fluid wird bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser oder eine Nährlösung verstanden. Das Fluid kann jedoch auch Dampf, wenigstens eine ionische Flüssigkeit mit temperaturabhängiger Viskosität und/oder Kristallinität und/oder wenigstens ein Gel sein. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter ist bei der vorliegenden Erfindung innerhalb des Fluidschlauches freibeweglich. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter ist nicht mit einer Mantelfläche des Fluidschlauches verbunden, nicht in diesen eingebunden und ist auch nicht auf diesen aufgewickelt. Der wenigstens eine Energie- und Signalleiter befindet sich innerhalb des längs durch den Fluidschlauch verlaufenden, fluidführenden Kanals. Das heißt, er wird von einem durch den wenigstens einen Fluidschlauch transportierten Fluid unmittelbar umströmt. Mit dem Begriff „Kernhohlseil“ soll ausgedrückt werden, dass es sich um ein Hohlseil, also um ein schlauchförmig ausgebildetes Seil, handelt, welches den wenigstens einen Fluidschlauch ummantelt, wobei dieses Kernhohlseil von weiteren Lagen, wie beispiels- weise einem weiteren Hohlseil, ummantelt sein kann. In einem derart mehrlagigen Auf- bau des Versorgungsschlauches mit mehreren koaxial angeordneten Hohlseilen ist das Kernhohlseil das am weitesten innen angeordnete Hohlseil. Bei dem erfindungsgemäßen Versorgungsschlauch ist ein Fluidschlauch von einem stra- pazierfähigen geflochtenen Kernhohlseil ummantelt. In einer Längsrichtung des Versor- gungsschlauches wirkende Zugkräfte werden von dem Kernhohlseil aufgenommen. Der innerhalb des Kernhohlseils angeordnete Fluidschlauch ist dadurch zugentlastet. Als zugkraftaufnehmende Komponente des Versorgungsschlauches darf das Kernhohl- seil vorzugsweise nur eine geringe Dehnung von maximal 2 %, vorzugsweise maximal 0,5 % aufweisen, damit es zu keiner Delamination zwischen dem Kernhohlseil und dem wenigstens einen Fluidschlauch kommt und damit der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter nicht Gefahr läuft, bei einer Zugbelastung des Versorgungsschlau- ches zerrissen zu werden. Die maximale Dehnbarkeit des Kernhohlseils, welches als Rundgeflecht ausgebildet ist, kann durch die Auswahl geeigneter Kunstfasern mit hohem E-Modul sowie durch die verwendeten Fertigungsparameter, wie beispielsweise Vorverdrehung, Flechtigkeit, Fä- digkeit, Flechtlänge und/oder Faser-Last-Winkel des Geflechtes, genau eingestellt wer- den. Durch das Kernhohlseil wird der Fluidschlauch nicht nur vor einer Beschädigung durch eine übermäßige Zugbeanspruchung geschützt, das Kernhohlseil erhöht auch die Druckbeständigkeit des Fluidschlauches, wodurch dieser als Druckleitung verwendet werden kann. Desweiteren schützt das Kernhohlseil eine Außenhaut des Fluidschlauches vor schädi- genden Umwelteinflüssen, wie beispielsweise UV-Strahlung, oder vor mechanischen Einwirkungen, die den Fluidschlauch anritzen oder zerschneiden könnten. Durch den Fluidschlauch können Flüssigkeiten und Gase geleitet werden. Der erfin- dungsgemäße Versorgungsschlauch kann somit beispielsweise zur Versorgung einer damit verbundenen Arbeitsvorrichtung mit Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit verwendet werden. Gleichermaßen lässt sich ein mit dem Versorgungschlauch verbundenes Ver- sorgungssystem über den Fluidschlauch mit Gas oder Flüssigkeit versorgen. Beispiels- weise lässt sich ein Bewässerungssystem durch den Versorgungsschlauch mit Wasser oder ein Verbrennungsmotor mit Kraftstoff versorgen. Wenn sich in dem Fluidschlauch wenigstens eine ionische Flüssigkeit befindet und an dem Fluidschlauch elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, kann der Fluidschlauch auch als biegeschlaffes Piezoelement genutzt werden, welches unter einem äußeren Kompressionsdruck und/oder bei seiner Biegung eine elektrische Spannung erzeugen kann. Der Fluidschlauch kann dann als ein Piezo-System zur Energiegewinnung ver- wendet werden. Mit der durch das Piezo-System gewonnenen Energie kann beispiels- weise eine von dem Versorgungsschlauch mit wenigstens einem Medium versorgte Ak- toreinheit mit Energie versorgt werden. Wenn sich in dem Fluidschlauch wenigstens eine ionische Flüssigkeit befindet und an dem Fluidschlauch elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, kann der Fluidschlauch auch als eine lineare piezoelektrische Sensoreinheit verwendet werden. Der erfindungsgemäße Versorgungsschlauch weist wenigstens einen in einer Längsrich- tung des wenigstens einen Fluidschlauches verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter auf. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter kann ein Strom- und/oder Datenka- bel sein und als Metalldraht und/oder Lichtleitfaser ausgebildet sein. Durch den wenigstens einen Energie- und/oder Signalleiter kann der Versorgungs- schlauch beispielsweise zur Übertragung von elektrischen und/oder optischen Signalen sowie von elektrischem Strom verwendet werden. Damit kann eine mit dem Versorgung- schlauch verbundene Arbeitsvorrichtung gesteuert und mit Elektrizität versorgt werden. Durch das Einbringen des wenigstens einen Energie- und/oder Signalleiters ins Innere des vorzugsweise konzentrisch in dem Versorgungsschlauch angeordneten Fluidschlau- ches ist der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter vor äußeren Einflüssen ge- schützt. Der wenigstens eine Energie und/oder Signalleiter ist freibeweglich innerhalb des fluidführenden Kanals des Fluidschlauches angeordnet, sodass er beim Verbiegen des Versorgungsschlauches nicht gestreckt oder gestaucht wird, also keiner Zug- oder Druckspannung ausgesetzt ist. Durch das Kernhohlseil kann der erfindungsgemäße Versorgungsschlauch auf Zug be- lastet werden, ohne dass der Fluidschlauch sowie der wenigstens eine in der Längsrich- tung des wenigstens einen Fluidschlauches verlaufende Energie- und/oder Signalleiter beschädigt werden. Der erfindungsgemäße Versorgungsschlauch bietet eine Reihe von Vorteilen: Durch den Versorgungsschlauch können gleichzeitig sowohl Fluide als auch Energie und/oder Signale von und zu einer mit dem Versorgungsschlauch verbundenen Arbeits- vorrichtung transportiert werden. Wenn der Fluidschlauch als Piezoelement auf Basis des Wirkprinzips mit wenigstens einer ionischen Flüssigkeit genutzt wird, kann der Versorgungsschlauch einer Signalfüh- rung von sensorischen Signalen zur Zustandsüberwachung des Fluidschlauches dienen und/oder eine von dem Piezoelement erzeugte Spannung abführen. Das Kernhohlseil verleiht dem Versorgungsschlauch eine hohe Druckbeständigkeit und Zugfestigkeit. Der wenigstens eine Fluidschlauch und der wenigstens eine Energie- und/oder Signallei- ter sind durch das Kernhohlseil vor möglichen Beschädigungen geschützt. Durch das zugkraftaufnehmende Kernhohlseil kann der Versorgungsschlauch direkt für eine Lastaufnahme verwendet werden, wobei zusätzliche Tragseile entbehrlich sind. Bei alledem ist der erfindungsgemäße Versorgungsschlauch flexibler als vergleichbare metallische Ausführungen und kann um geringe Biegeradien herum aufgewickelt und/oder mittels Treibscheiben angetrieben werden. Damit lässt sich der Versorgungs- schlauch sehr platzsparend aufwickeln, und eine an den Versorgungsschlauch ange- schlossene Arbeitsvorrichtung wird in ihrer Bewegungsfreiheit nur minimal beeinträchtigt. Eine laterale Kraftübertragung zwischen dem wenigstens einen Fluidschlauch und dem umschließenden Kernhohlseil erfolgt vorzugsweise allein durch Reibungskräfte. Für ei- nen optimal rutschfesten Sitz des Kernhohlseils auf dem wenigstens einen Fluidschlauch erfolgt eine Kraftübertragung zwischen dem wenigstens einen Fluidschlauch und dem umschließenden Kernhohlseil kraftschlüssig mit einem Haftreibungskoeffizienten von wenigstens 0,2. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Kernhohlseil von einem geflochtenen Mantelhohlseil ummantelt. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Versorgungsschlauches wird das Kernhohlseil von einem Mantelhohlseil geschützt, welches mechanische Beschädigun- gen und/oder schädigende Witterungs- und Umgebungseinflüsse von dem Kernhohlseil fernhält. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der erfindungsgemäße Versorgungsschlauch zur Aufhängung einer Last verwendet wird, beispielsweise wenn eine Arbeitsvorrichtung an dem Versorgungsschlauch aufgehängt werden soll, und der Versorgungsschlauch harschen Arbeitsbedingungen ausgesetzt ist, z. B. einem Dauereinsatz im Freien. Durch das schützende Mantelhohlseil wird die Strapazierfähigkeit des lasttragenden Kernhohl- seils erhöht, ohne dass die Flexibilität des Versorgungsschlauches dabei nennenswert beeinträchtigt wird. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter, der wenigstens eine Fluidschlauch, das Kernhohlseil und das Mantelhohlseil sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung koaxial angeordnet. Vorzugsweise erfolgt eine Kraftübertragung zwischen dem Kernhohlseil und dem Man- telhohlseil kraftschlüssig mit einem Haftreibungskoeffizienten von wenigstens 0,2. Dies garantiert eine ausreichende Haftreibung zwischen dem Kernhohlseil und dem Mantel- hohlseil, die einem Verrutschen zwischen beiden entgegenwirkt. In einer favorisierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Versorgungsschlauches ist der wenigstens eine Fluidschlauch in seiner Längsrichtung in mehrere parallel zuei- nander verlaufende Kanäle unterteilt. Dazu weist der wenigstens eine Fluidschlauch we- nigstens eine in seiner Längsrichtung verlaufende Trennwand auf. Durch die einzelnen, durch die wenigstens eine Trennwand voneinander abgetrennten Kanäle lässt sich je- weils ein Fluid transportieren, wodurch ein mit einem derart ausgebildeten Fluidschlauch verbundene Vorrichtung gleichzeitig mit mehreren Fluiden versorgt werden kann, wobei allerdings nicht jeder der Kanäle für einen Fluidtransport verwendet werden muss. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter ist bei dieser Ausführungsform der Erfin- dung in wenigstens einem der Kanäle angeordnet. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn das Kernhohlseil und/oder das Mantel- hohlseil und/oder dessen/deren Fasern wenigstens eine Innen- und/oder Außenbe- schichtung aufweist/aufweisen. Als Materialien für die Innen- und/oder Außenbeschichtung eigenen sich Polyurethan- dispersionen, thermoplastische Kunststoffe sowie natürliche und/oder synthetische Schmiermittel, wie Öle, Fette und/oder Wachse. Durch eine Außenbeschichtung des Kernhohlseils und/oder das Mantelhohlseils kann beispielsweise die Witterungsbeständigkeit der jeweiligen Geflechte erhöht werden. Wenn der Versorgungsschlauch ein Mantelhohlseil aufweist, erweist es sich als sehr vorteilhaft, wenn das Kernhohlseil und/oder das Mantelhohlseil und/oder dessen/deren Fasern wenigstens eine Innen- und/oder Außenbeschichtung aufweist/aufweisen. Bei- spielsweise lässt sich durch eine Innen- und/oder Außenbeschichtung des Kernhohlsei- les ein beim Biegen des Kernhohlseiles auftretender Reibverschleiß reduzieren. Durch eine Außenbeschichtung des Mantelhohlseiles können beispielsweise die UV-Beständig- keit des Mantelhohlseiles erhöht und dessen Reibung bei einer Mehrlagenwicklung re- duziert werden. In einer besonders favorisierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Versorgungs- schlauches ist der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter aus zwei verdrillten Drähten ausgebildet. Die Ausbildung des wenigstens einen Energie- und/oder Signalleiters aus zwei verdrillten Drähten erhöht die Dehnbarkeit des wenigstens einen Energie- und/oder Signalleiters, wodurch das Risiko verringert wird, dass der wenigstens eine Energie- und/oder Signal- leiter selbst bei der nur geringen Dehnung des Versorgungsschlauches, die durch das Kernhohlseil noch möglich ist, reist. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Fluidschlauch aus Polyurethan oder Polyamid ausgebildet ist. Polyurethan oder Polyamid hat sich bei der Ausbildung des Fluidschlauches besonders bewehrt, da dieser dadurch besonders flexibel und elastisch ist. Zudem sind diese Mate- rialien sehr strapazierfähig und beständig. Der Fluidschlauch selbst kann aber auch aus wenigstens einem Compoundmaterial be- stehen. Ein solches Compoundmaterial kann beispielsweise Kohlenstoffanteile für eine einstellbare Leitfähigkeit beinhalten. Als solche Kohlenstoffoffanteile sind beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen, Graphen oder auch Ruß geeignet. Das jeweilige Compound- material kann auch andere elektrisch leitfähige Materialien beinhalten. Der Fluidschlauch kann auch als aus einem einzigen Material oder aus mehreren Mate- rialien bestehenden oder compoundierten Materiallagen aufgebaut sein. So kann der Fluidschlauch aus mehreren konzentrisch zueinander ausgebildeten Materiallagen aus- gebildet sein. Zum Beispiel kann der Fluidschlauch von innen nach außen aus einer In- nenlage aus Polyurethan mit Kohlenstoffnanoröhrchen, einer Zwischenlage aus Alumini- um und einer Außenlage aus Polyamid ausgebildet sein. Vorzugsweise werden zur Ausbildung des Kernhohlseils Kunststofffasern mit einer Dich- te zwischen 0.9 und 1,6 g/cm³ verwendet. Besonders geeignet sind Kunststofffasern mit einer feinheitsbezogenen Garn- Höchstzugkraft von mehr als 200 cN/tex. Dadurch lässt sich ein besonders reißfestes Kernhohlseil zur Aufnahme von Zugkräften ausbilden. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kunststofffasern des Kernhohlseils ein Zugelastizitätsmodul von wenigstens 70 GPa aufweisen. Ein besonders reißfester Versorgungsschlauch mit einer hohen Zugsteifigkeit lässt sich dadurch ausbilden, dass das Kernhohlseil aus hochfesten und hochsteifen Fasern aus- gebildet ist. Wenn das Kernhohlseil aus hochfesten und hochsteifen Fasern ausgebildet ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fasern aus wenigstens einer langkettigen polymeren Kohlenwasserstoffverbindung, wie zum Beispiel ultrahochmolekularem Polyethylen, Po- lyamid, wie zum Beispiel Aramid, aromatischen Polyester, wenigstens einer Proteinver- bindung, wenigstens einer Polypeptidverbindung, wie zum Beispiel Natur- oder Synthe- tikseide, Carbon und/oder wenigstens einer mineralischen Komponente, wie zum Bei- spiel Basalt, ausgebildet sind. Zur Ausbildung des Kernhohlseiles sind besonders alle HM-HT-Fasern (High Modulus – High Tenacity) geeignet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Versorgungsschlauches ist das Kernhohlseil als ein Geflecht ausgebildet, wobei Fasern von Garnen des Geflechts einen Faser-Last-Winkel von weniger als 15° aufweisen. Das heißt, Fasern des Garns, aus dem das Kernhohlseil ausgebildet ist, sind in einem Winkel von weniger als 15° zur Längsrichtung des Kernhohlseils orientiert. Ein derart ausgebildetes Geflecht weist eine nur sehr geringe Zugdehnung auf. Da das Kernhohlseil an dem Versorgungsschlauch angreifende Zugkräfte aufnimmt, hat der Versorgungsschlauch insgesamt eine nur sehr geringe Zugdehnung, selbst wenn der Fluidschlauch aus einem sehr elastischen und dehnbaren Material ausgebildet ist. Insgesamt kann dadurch eine Reißdehnung des Versorgungsschlauches von weniger als 3 % erzielt werden. Im Gegensatz zum Kernhohlseil erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Mantelhohlseil eine höhere Dehnbarkeit aufweist und dazu das Mantelhohlseil als ein Geflecht ausge- bildet ist, wobei Fasern von Garnen des Geflechts einen Faser-Last-Winkel von mehr als 15° aufweisen. Das heißt, Fasern des Garns, aus dem das Mantelhohlseil ausgebildet ist, sind in einem Winkel von mehr als 15° zur Längsrichtung des Mantelhohlseils orien- tiert. Indem die Fasern in den Garnen des Geflechts des Mantelhohlseiles einen größe- ren Faser-Last-Winkel als die Fasern in den Garnen des Geflechts des Kernhohlseiles aufweisen, ist das Mantelhohlseil dehnbarer als das Kernhohlseil. Infolgedessen werden an dem Versorgungsschlauch angreifende Zugkräfte nur vom Kernhohlseil und nicht vom Mantelhohlseil aufgenommen. Das Mantelhohlseil bildet somit eine elastische und anschmiegsame Außenschicht, die das darunter liegende Kernhohlseil vor Umweltein- flüssen schützt. Wenn das Mantelhohlseil wenigstens ein elektrisch leitfähiges Garn oder wenigstens einen elektrisch leitfähigen Draht in seinem Geflecht aufweist, kann das jeweilige elektrisch leitfähige Garn als sensorisches Kapazitäts- oder Widerstandselement ver- wendet werden. Dadurch ist es möglich, mittels des Mantelhohlseils beispielsweise Zug-, Druck- oder Feuchtigkeitszustände an dem Versorgungsschlauch zu überwachen. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Versorgungsschlauches, deren Aufbau, Funktion und Vorteile, werden im Folgenden anhand von Figuren erläutert, wobei Figur 1 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Versorgungs- schlauches in einer Querschnittsansicht; Figur 2 schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Versor- gungsschlauches in einer Querschnittsansicht; und Figur 3 schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Versor- gungsschlauches in einer Querschnittsansicht zeigt. In Figur 1 ist ein Versorgungsschlauch 1 gezeigt. Der Versorgungsschlauch 1 weist ei- nen Fluidschlauch 2 und einen in einer Längsrichtung L des Fluidschlauches 2 verlau- fenden Energie- und/oder Signalleiter 3 auf. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter 3 verläuft innerhalb des Fluidschlau- ches 2. Das heißt, er ist frei in dem fluidführenden Kanal 6 des Fluidschlauches 2 ver- legt, ohne stoff-, reib-, oder formschlüssig mit dem Fluidschlauch 2 verbunden zu sein. Der Fluidschlauch 2 ist bei der gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- sorgungsschlauches 1 aus Polyurethan ausgebildet. Statt Polyurethan ist beispielsweise auch Polyamid sehr gut für die Ausbildung des Fluidschlauches 2 geeignet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Energie- und/oder Signalleiter 3 aus zwei ver- drillten Kupferdrähten ausgebildet. Das Verdrillen der Kupferdrähte erhöht die Dehnbar- keit des Energie- und/oder Signalleiters 3. Durch die Kupferdrähte können sowohl elekt- rische Signale als auch elektrischer Strom zur Versorgung einer an den Versorgungs- schlauch 1 angeschlossenen Arbeitsvorrichtung übertragen werden. Als Energie- und/oder Signalleiter 3 können auch andere Drähte oder Kabel aus anderen Materialien verwendet werden, wie beispielsweise ein Glasfaserkabel. Es können auch mehrere Energie- und/oder Signalleiter 3 innerhalb des Fluidschlauches verlegt sein. Diese können verdrillt oder unverdrillt sein. Der Versorgungsschlauch 1 weist ein geflochtenes Kernhohlseil 4 auf, welches den Flu- idschlauch 2 mantelförmig umschließt. In Längsrichtung L des Versorgungsschlauches 1 angreifende Zugkräfte werden von dem geflochtenen Kernhohlseil 4 aufgenommen. Das Kernhohlseil 4 besteht bei der ge- zeigten Ausführungsform aus HM-HT-Fasern, also besonders festen und zugsteifen Kohlenstofffasern. Es können auch andere Fasern verwendet werden, wie beispielswei- se ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE), aromatisches Polyamid und/oder aromatischer Polyester. Das Kernhohlseil 4 ist bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des Versor- gungsschlauches 1 als 12fach Rundgeflecht ausgebildet und weist eine Reißdehnung von maximal 2 % auf. Desweiteren weist das Kernhohlseil 4 in der hier gezeigten Aus- führungsform eine Vorverdrehung von 60 Drehungen je Meter Garn, eine zweifache Flechtigkeit, eine Fädigkeit von 11 Fäden je Litze, eine Flechtlänge von 35 mm und ei- nen Faser-Last-Winkel, womit der Winkel zwischen der Faserorientierung in der Litze und der Längsrichtung des Seils gemeint ist, von nahezu 0° auf. Das heißt, Fasern des Garns, aus dem das Kernhohlseil ausgebildet ist, sind nahezu parallel zur Längsrichtung des Kernhohlseils orientiert. Die vorgenannten Fertigungsparameter sind nur beispielhaf- te Werte und können je nach Aufgabenstellung und Seildurchmesser stark variieren. Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Versorgungsschlauch 1 ein geflochtenes Mantelhohlseil 5 auf, welches das Kernhohlseil 4 ummantelt. Das Mantelhohlseil 5 schützt das Kernhohlseil 4 vor mechanischen Beschädigungen und schädigenden Witte- rungs und Umgebungseinflüssen, ohne die Flexibilität des Versorgungsschlauches 1 nennenswert zu beeinträchtigen. Der Energie- und/oder Signalleiter 3, der Fluidschlauch 2, das Kernhohlseil 4 und das Mantelhohlseil 5 sind bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung koaxial angeordnet. Fasern des Kernhohlseils 4 und des Mantelhohlseils 5 sind bei der gezeigten Ausfüh- rungsform des Versorgungsschlauches 1 gewachst, wodurch die Reibung zwischen den Fasern verringert wird. Dadurch wird die Lebensdauer bei Biegebeanspruchung signifi- kant erhöht. Zusätzlich ist auf das Mantelhohlseil 5 eine Polyurethandispersionen als Außenbeschich- tung aufgetragen, um die Witterungsbeständigkeit des Versorgungsschlauches 1 zu er- höhen. Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform des Versorgungsschlauches lässt sich um ei- nen Biegeradius, der wenigstens einem 18fachen Kernholseildurchmesser entspricht, herum aufwickeln. In den Figuren 2 und 3 sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsge- mäßen Versorgungsschlauches 1‘, 1‘‘ dargestellt, welche einen ähnlichen Aufbau wie der Versorgungsschlauch 1 aus Figur 1 aufweisen. Daher sind im Folgenden für gleiche bzw. ähnliche Elemente der Versorgungsschläuche 1, 1‘, 1‘‘ gleiche bzw. ähnliche Be- zugszeichen gewählt, wobei auf die obige Beschreibung dieser Elemente verwiesen wird. Der Fluidschlauch 2‘ der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Versorgungsschlauches 1‘ weist eine in Längsrichtung L des Fluidschlauches 2‘ ver- laufende Trennwand 7 auf, die den Fluidschlauch 2‘ in zwei zueinander parallel verlau- fende Kanäle 6 unterteilt. Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform des Versorgungsschlauches 1‘‘ ist der Flu- idschlauch 2‘‘ in seiner Längsrichtung L in drei voneinander getrennte, parallel zueinan- der verlaufende Kanäle 6 unterteilt. Die Trennwand 7 weist hier einen dreistrahligen Querschnitt auf, wobei einzelne Strahlen jeweils um 60° versetzt angeordnet sind. Die Kanäle 6 haben dadurch alle einen gleichen Strömungsquerschnitt. Über die durch die Trennwand 7 voneinander abgetrennten Kanäle 6 lassen sich bei- spielsweise unterschiedliche Fluide transportieren, wodurch sich eine mit dem Fluid- schlauch 2‘, 2‘‘ verbundene Vorrichtung mit unterschiedlichen Fluiden versorgen lässt. Der Fluidschlauch 2‘, 2‘‘ kann beispielsweise auch dazu verwendet werden, um ein Fluid in einem Kreislauf zu befördern, wobei einer der Kanäle 6 einem Zufluss zu einer mit dem Fluidschlauch 2‘, 2‘‘ verbundenen Vorrichtung und ein anderer der Kanäle 6 dem Rücklauf von einer mit dem Fluidschlauch 2‘, 2‘‘ verbundenen Vorrichtung dient. Es muss allerdings nicht in jedem der Kanäle 6 ein Fluid transportiert werden. Der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter 3 ist bei den in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen des Versorgungsschlauches 1‘, 1‘‘ in wenigstens einem der Kanäle 6 angeordnet. In einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist ein Bündel mehrerer Fluid- schläuche 2 in dem Kernhohlseil 4 angeordnet. Mit einem solchen Versorgungschlauch 1 lassen sich gleich mehrere Fluide transportieren. In einer weiteren hier nicht gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Versor- gungsschlauches 1 sind zwei Fluidschläuche 2 koaxial angeordnet, wobei der wenigs- tens eine Energie- und/oder Signalleiter 3 innerhalb des Inneren der beiden koaxial an- geordneten Fluidschläuche 2 verläuft.

Claims

Patentansprüche 1. Versorgungsschlauch (1, 1‘, 1‘‘), welcher wenigstens einen Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) und wenigstens einen in einer Längsrichtung (L) des wenigstens einen Fluidschlau- ches (2, 2‘, 2‘‘) verlaufenden Energie- und/oder Signalleiter (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter (3) frei in einem fluidführenden Kanal (6) des wenigstens einen Fluidschlauches (2, 2‘, 2‘‘) ver- läuft, wobei der Energie- und/oder Signalleiter weder stoff-, reib- noch formschlüssig mit dem Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) verbunden ist und der Versorgungsschlauch (1, 1‘, 1‘‘) ein den wenigstens einen Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) mantelförmig umschließendes, geflochtenes Kernhohlseil (4) aufweist. 2. Versorgungsschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kern- hohlseil (4) von einem geflochtenen Mantelhohlseil (5) ummantelt ist. 3. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der wenigstens eine Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) in seiner Längs- richtung (L) in mehrere parallel zueinander verlaufende Kanäle (6) unterteilt ist. 4. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kernhohlseil (4) und/oder das Mantelhohlseil (5) und/oder dessen/deren Fasern wenigstens eine Innen- und/oder Außenbeschichtung auf- weist/aufweisen. 5. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der wenigstens eine Energie- und/oder Signalleiter (3) aus zwei verdrillten Drähten ausgebildet ist. 6. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der wenigstens eine Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) aus Polyurethan oder Polyamid ausgebildet ist. 7. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kernhohlseil (4) aus hochfesten und hochsteifen Fasern ausgebildet ist. 8. Versorgungsschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Kernhohlseils (4) aus wenigstens einer langkettigen polymeren Kohlenwasser- stoffverbindung, wenigstens einer Proteinverbindung, wenigstens einer Polypeptid- verbindung, Carbon und/oder wenigstens einer mineralischen Komponente ausge- bildet sind. 9. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kernhohlseil (4) als ein Geflecht ausgebildet ist, wobei Fa- sern von Garnen dieses Geflechts einen Faser-Last-Winkel von weniger als 15° aufweisen. 10. Versorgungsschlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Man- telhohlseil (5) als ein Geflecht ausgebildet ist, wobei Fasern von Garnen dieses Ge- flechts einen Faser-Last-Winkel von mehr als 15° aufweisen. 11. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass in dem Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) eine ionische Flüssigkeit geführt ist und der Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) als lineares Piezoelement zur elektrischen Spannungserzeugung oder als piezoelektrischer Sensor, jeweils mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen, ausgebildet ist. 12. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Fluidschlauch (2, 2‘, 2‘‘) aus einem elektrisch leitfähigen Compoundmaterial ausgebildet ist. 13. Versorgungsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Mantelhohlseil (5) in seinem Geflecht wenigstens ein elektrisch leitfähiges Garn oder wenigstens einen elektrisch leitfähigen Draht auf- weist.