DE102013106164A1

DE102013106164A1 - Kunststoffschlauch mit antistatischen/ableitfähigen Eigenschaften

Info

Publication number: DE102013106164A1
Application number: DE201310106164
Authority: DE
Inventors: Burkhard Mollen
Original assignee: NORRES BETEILIGUNGS GmbH; NORRES Beteiligungs-GmbH
Current assignee: Norres Schlauchtechnik De GmbH
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-31
Also published as: US20140366979A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Schlauch (1) mit antistatischen Eigenschaften, umfassend: eine Schlauchwandung (2) aus Kunststoff, und eine Armierung (3) aus Kunststoff, wobei die Armierung (3) eine höhere Steifigkeit aufweist als die Schlauchwandung (2). Der Ausgleich von Ladungskonzentrationen innerhalb des Schlauches (1) sowie die Ableitung von elektrischen Ladungen aus dem Schlauch (1) soll durch eine Innenschicht (4) aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff sichergestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlauch mit antistatischen Eigenschaften, umfassend: eine Schlauchwandung aus Kunststoff, und eine Armierung aus Kunststoff, wobei die Armierung eine höhere Steifigkeit aufweist als die Schlauchwandung.
Auf dem Gebiet der Schlauchtechnik sind zahlreiche unterschiedliche Schläuche bekannt. Aufgrund der vorteilhaften Materialeigenschaften wird zur Herstellung von Schläuchen häufig Kunststoffeingesetzt. Derartige Schläuche werden als Kunststoffschläuche oder Vollkunststoffschläuche bezeichnet.
Eine Herausforderung bei Kunststoffschläuchen besteht darin, elektrische Ladungskonzentrationen sicher auszugleichen oder abzuleiten. Die typischerweise zur Herstellung von Schläuchen verwendeten Kunststofftypen sind elektrisch isolierend. Dies hat zur Folge, dass elektrische Ladungskonzentrationen, die beispielsweise durch Reibung des Förderguts (z. B. Schüttgut, Staub oder Späne) an der Innenfläche des Schlauches entstehen, nicht abgeleitet werden können. Zu hohe Ladungen in Kunststoffschläuchen können sich in Gestalt von Funken entladen. Hierdurch können beispielsweise bei der Förderung von leicht entzündlichen oder explosiven Flüssigkeiten oder Gasen große Gefahren entstehen. Ein weiterer Nachteil von elektrischen Aufladungen liegt darin, dass Fördergut an der Innenfläche des Schlauches anhaften könnte, wodurch sich der Strömungswiderstand erhöht und es zu einem Verschluss des Schlauches kommen könnte.
Aus dem Stand der Technik wurde zur Lösung dieses Problems bereits vorgeschlagen, Kunststoffschläuche mit einem elektrischen Leiter, beispielsweise einer Erdungslitze, zu versehen. Die Erdungslitze wird bei der Herstellung des Schlauches beispielsweise von außen auf die Schlauchwandung gelegt und dort befestigt. Alternativ kann die Erdungslitze auch in die Schlauchwandung integriert werden, indem die Erdungslitze bei der Herstellung des Schlauches von Kunststoff umgossen oder auf anderer Weise umschlossen wird.
Durch die beschriebene Vorgehensweise können zwar in einigen Fällen Ladungen aus dem Schlauch abgeleitet werden; sie weist jedoch auch Nachteile auf. Vollkunststoffschläuche werden zunehmend auch in schwerer Ausführung hergestellt, also mit größerer Wandstärke und dickerer Armierung. Dies hat zur Folge, dass eine in dem Schlauch vorgesehene Erdungslitze, die typischerweise eine sehr geringe Querschnittsfläche hat, von einer relativ großen Menge an isolierendem Kunststoff umgeben ist. Daher können elektrische Ladungsträger, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der Erdungslitze befinden, die Litze gar nicht erreichen und somit auch nicht aus dem Schlauch abgeleitet werden.
Eine Vergrößerung der Querschnittsfläche der Erdungslitze führt ebenfalls nicht zum Erfolg, da dies einerseits die Materialkosten erhöhen würde und andererseits die von Kunststoffschläuchen erwarteten Eigenschaften wie hohe Flexibilität verschlechtern würde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Kunststoffschlauch derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Ausgleich von Ladungskonzentrationen innerhalb des Schlauches sowie die Ableitung von elektrischen Ladungen aus dem Schlauch sichergestellt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Schlauch nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch eine Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff gelöst.
Schläuche aus Kunststoffzeichnen sich unter anderem durch eine variable Formgebung, eine hohe Flexibilität, ein geringes Gewicht sowie durch geringe Kosten aus. Die Eigenschaften verschiedener Kunststoffe können kombiniert werden, indem die Schlauchwandung aus einem anderen Kunststoff hergestellt wird als die Armierung. Alternativ können die Schlauchwandung und die Armierung auch aus dem gleichen Kunststoff hergestellt sein, jedoch unterschiedliche Additive enthalten, um unterschiedliche mechanische Eigenschaften zu erreichen.
Gemäß der Erfindung sollen nicht nur die Schlauchwandung und die Armierung, sondern auch die Innenschicht aus Kunststoff hergestellt sein, so dass es sich um einen Vollkunststoffschlauch handelt. Die Innenschicht wird auch als „Inliner” bezeichnet. Die Schlauchwandung und die Innenschicht sind vorzugsweise schichtförmig ausgebildet, so dass es sich um einen durchgehend mehrschichtigen Schlauch handelt. Herkömmliche Kunststoffe sind grundsätzlich elektrisch isolierend. Unter einem elektrisch isolierenden Kunststoff wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, dessen elektrischer Widerstand 10^9 Ohm/m oder mehr beträgt. Insbesondere können die Schlauchwandung und/oder die Armierung aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff hergestellt sein, da bei diesen Teilen des Schlauches andere Eigenschaften wie mechanische Belastbarkeit (Armierung) und hohe Flexibilität und ein günstiger Preis (Schlauchwandung) im Vordergrund stehen.
Um gleichwohl Ladungskonzentrationen, die infolge von Ladungstrennungen in dem Schlauch entstehen, sicher ausgleichen oder ableiten zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt ist. Unter einem antistatischen/ableitfähigen Kunststoff wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, dessen elektrischer Widerstand im Bereich zwischen 10^3 Ohm/m und 10^9 Ohm/m liegt (elektrischer Widerstand bezogen auf die Länge des Schlauches). Die Begriffe antistatisch und ableitfähig werden hier synonym verwendet. Unter einem elektrisch leitfähigen Kunststoff wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, dessen elektrischer Widerstand 10^3 Ohm/m oder weniger beträgt (elektrischer Widerstand bezogen auf die Länge des Schlauches). Diese Art von Kunststoffen haben den Vorteil, dass in dem Schlauch entstehende Ladungsverschiebungen wieder ausgeglichen werden können, da die Ladungsträger, insbesondere Elektronen, sich aufgrund der Eigenschaften dieser Kunststoffe, insbesondere aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit, bewegen und verteilen können.
Indem erfindungsgemäß eine Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoffverwendet wird, können ungleichmäßig verteilte Ladungen besonders schnell und wirksam in eine gleichmäßige Verteilung zurückgeführt werden. Denn eine Schicht erlaubt die Bewegung der Ladungsträger in jede innerhalb der Schicht liegende Richtung, während sich die Ladungen bei dünnen Erdungslitzen nur in Richtung der Litze bewegen können.
Die Anordnung der Schicht an der Innenseite des Schlauches hat mehrere Vorteile. Zunächst entstehen viele Ladungsverschiebungen oder Ladungskonzentrationen durch die Reibung des Fördergutes an der Innenfläche des Schlauches. Da genau an dieser Stelle die Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoffvorgesehen ist, kann im Idealfall bereits das Entstehen von Ladungskonzentrationen verhindert werden. Zudem hat eine Anordnung der Schicht an der Innenseite des Schlauches den Vorteil, dass leicht entzündliches oder explosives Fördergut durch die Innenschicht vor Funkenentladungen geschützt wird. Schließlich kann aufgrund der vergrößerten Kontaktfläche zwischen Schlauchwandung und Innenschicht eine zuverlässigere Verbindung zwischen beiden Materialien erreicht werden als dies bei metallischen Erdungslitzen mit geringem Querschnitt möglich wäre.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich die Innenschicht über die gesamte Innenfläche des Schlauches erstreckt. Mit anderen Worten soll die Innenschicht die gesamte Innenfläche des Schlauches abdecken. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte mit dem Fördergut in Berührung kommende Fläche antistatisch/ableitfähig oder elektrisch leitfähig ist und sich somit eine gleichmäßige Ladungsverteilung an der gesamten Kontaktfläche zwischen Schlauch und Fördergut einstellen kann. Dies verringert die Gefahr von Entladungen durch Funken, die auf das möglicherweise explosive Fördergut überspringen könnten. Zudem wird durch die vollflächige Abdeckung der Innenfläche des Schlauches erreicht, dass sich die Innenschicht an beiden Schlauchenden über den gesamten Umfang der Innenfläche des Schlauches erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass metallische Anschlussstutzen einfach an die Enden des Schlauches angeschlossen werden können und automatisch mit der Innenschicht in Kontakt stehen, so dass Ladungen über die Anschlussstutzen sicher abgeleitet werden können (Erdung). Bei einer spiralförmig umlaufenden Erdungslitze müsste demgegenüber sichergestellt werden, dass die dünne Erdungslitze gezielt an den Anschlussstutzen angeschlossen, beispielsweise angelötet wird.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Dicke der Innenschicht geringer ist als die Dicke der Schlauchwandung. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Innenschicht eine Dicke von 1 mm oder weniger, insbesondere 0,5 mm oder weniger aufweist. Eine besonders dünne Innenschicht spart Kosten, da antistatische/ableitfähige oder elektrisch leitfähige Kunststoffe regelmäßig teurer sind als herkömmliche Kunststoffe. Zudem werden durch dünne Innenschichten die mechanischen Eigenschaften des Schlauches, die vor allem durch die Schlauchwandung und die Armierung bestimmt werden, möglichst wenig verändert oder beeinträchtigt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Innenschicht einen elektrischen Widerstand im Bereich zwischen 10^3 Ohm/m und 10^9 Ohm/m aufweist. Innenschichten, die diese Bedingung erfüllen, werden als antistatisch oder ableitend bezeichnet. Weiter kann vorgesehen sein, dass die Innenschicht einen elektrischen Widerstand von 10^3 Ohm/m oder weniger aufweist. Innenschichten, die einen elektrischen Widerstand von 10^3 Ohm/m oder weniger aufweisen, werden als elektrisch leitfähig bezeichnet. Je geringer der elektrische Widerstand der Innenschicht ist, desto besser gelingt eine gleichmäßige Ladungsverteilung innerhalb des Schlauches und eine Ableitung von Ladungen aus dem Schlauch. Üblicherweise werden den (Träger-)Kunststoffen Wirkstoffe oder Additive wie leitfähige Polymere oder leitfähige Ruße zugefügt, um antistatische/ableitfähige oder elektrisch leitfähige Eigenschaften zu erreichen.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schlauchwandung aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid), TPE (Thermoplastische Elastomere) oder PE (Polyethylen), hergestellt ist, der eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore-A und 90 Shore-A aufweist. Shore-A wird gemessen, indem eine Nadel mit abgestumpfter Spitze in den zu prüfenden Kunststoff gedrückt wird, um die Eindringtiefe zu messen. Die Stirnfläche des Kegelstumpfs hat standardmäßig einen Durchmesser von 0,79 Millimetern, der Öffnungswinkel beträgt 35°, das Auflagegewicht 1 kg und die Haltezeit 15 s.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Armierung aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid), TPE (Thermoplastische Elastomere) oder PE (Polyethylen), mit einem Füllstoff, insbesondere Talkum, Kreide oder Glasfaser, hergestellt ist und eine Härte im Bereich zwischen 30 Shore-D und 60 Shore-D aufweist. Shore-D wird standardmäßig gemessen, indem eine Nadel, die mit einem 30°-Winkel zuläuft und eine kugelförmige Spitze mit einem Radius von 0,1 mm hat, in den zu prüfenden Kunststoff gedrückt wird, um die Eindringtiefe zu messen. Das Auflagegewicht beträgt 5 kg und die Haltezeit 15 s.
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Armierung spiralförmig ausgebildet ist. Insbesondere kann die Armierung spiralförmig um eine entlang der Längsrichtung des Schlauches verlaufende Mittelachse verlaufen. Alternativ kann die Armierung ringförmig um die Mittelachse verlaufen. Unter einer Armierung wird eine Verstärkung des Schlauches verstanden, die seine Steifigkeit erhöht. Eine spiralförmig oder ringförmig verlaufende Armierung hat den Vorteil, dass sich die Steifigkeit des Schlauches in radialer Richtung erhöht, so dass die Querschnittsfläche des Schlauches im armierten Bereich erhalten bleibt. Eine ausreichend hohe Radialsteifigkeit ist beispielsweise bei Unterdruckanwendungen erforderlich, um ein Kollabieren des Schlauches zu verhindern. Gleichzeitig wird durch eine spiralförmig oder ringförmig verlaufende Armierung die Biegesteifigkeit des Schlauches nur unwesentlich erhöht, so dass ein Schlauch mit einer derartigen Armierung weiterhin gebogen werden kann und kurvenförmig verlegt werden kann. Ein weiterer Vorteil spiralförmiger oder ringförmiger Armierungen besteht darin, dass der Schlauch in Längsrichtung gestaucht werden kann.
Die Armierung kann nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung in die Schlauchwandung integriert sein und insbesondere vollständig von dem Material der Schlauchwandung umschlossen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Armierung auf der Außenfläche der Schlauchwandung angeordnet ist. Eine Integration der Armierung in die Schlauchwand hat den Vorteil, dass die Armierung besonders fest mit dem Schlauch verbunden ist und sich nicht von ihm ablösen kann. Zudem kann sowohl die Innenfläche als auch die Außenfläche des Schlauches bei integrierter Armierung glatt und eben ausgeführt werden. Schließlich wird eine integrierte Armierung durch die sie umgebende Schlauchwand besonders gut vor Umwelteinflüssen geschützt. Eine Anordnung der Armierung auf der Außenfläche der Schlauchwandung hat demgegenüber den Vorteil einer vereinfachten Herstellung des Schlauches. Insbesondere kann die Armierung nachträglich auf der Außenfläche der Schlauchwandung fixiert werden.
Zur Verbesserung der leitfähigen Eigenschaften kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein metallischer Leiter, insbesondere eine Litze, vorgesehen sein, der mit der Innenschicht in Kontakt ist. Durch die Kombination der Innenschicht aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff und dem die Innenschicht berührenden metallischen Leiter können auch sehr große Ladungsunterschiede zuverlässig ausgeglichen werden bzw. sehr große Ladungsmengen sicher aus dem Schlauch abgeleitet werden.
Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass der metallische Leiter spiralförmig zwischen der Schlauchwandung und der Innenschicht angeordnet ist. Wie bei der Armierung kann auch bei dem metallischen Leiter insbesondere ein spiralförmiger Verlauf um die Mittelachse vorgesehen sein. Die spiralförmige Anordnung hat, wie bereits zuvor für die Armierung ausgeführt wurde, den Vorteil, die Radialsteifigkeit des Schlauches zu erhöhen und gleichwohl die Biegesteifigkeit des Schlauches gering zu halten und die Stauchfähigkeit hoch zu halten. Zudem bietet es sich insbesondere bei einer spiralförmig verlaufenden Armierung an, auch den metallischen Leiter spiralförmig anzuordnen, da dies die Herstellung erleichtert. Eine weitere Vereinfachung der Herstellung wird erreicht, indem der metallische Leiter zwischen zwei anderen Schichten, nämlich der Schlauchwandung und der Innenschicht, angeordnet wird und somit nicht in eine der Schichten integriert werden braucht.
Zur Erhöhung der Steifigkeit des Schlauches sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung einen Festigkeitsträger, insbesondere ein Garn, ein Geflecht oder ein Gewebe vor, der zwischen der Schlauchwandung und der Innenschicht angeordnet ist. Der Festigkeitsträger ergänzt die Armierung und kann weitere Eigenschaften des Schlauches verbessern. Beispielsweise kann die Armierung für eine höhere Radialsteifigkeit des Schlauches sorgen, während der Festigkeitsträger die Zugfestigkeit in Längsrichtung des Schlauches erhöht. Vorteilhaft an Garnen, Geflechten und Geweben ist ihre einfache Integrierbarkeit in den Schlauch, beispielsweise bei einem Extrusionsvorgang.
Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass der Festigkeitsträger elektrisch leitfähige Fäden, insbesondere Kupferfäden, Aluminiumfäden oder Carbonfäden aufweist. Auf diese Weise kann durch den Festigkeitsträger die Verbesserung mechanischer Eigenschaften (z. B. Steifigkeit, Festigkeit) mit der Verbesserung elektrischer Eigenschaften (z. B. Leitfähigkeit) des Schlauches kombiniert werden.
Eine weitere Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Schlauches kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erreicht werden, indem nicht nur die Innenschicht, sondern auch die Schlauchwandung und/oder die Armierung antistatisch/ableitfähig oder elektrisch leitfähig sind. Auch dies kann beispielsweise durch Additive erreicht werden, die dem Kunststoff der Schlauchwandung und/oder der Armierung hinzugefügt werden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlauch eine konstante Wandungsdicke aufweist. Indem die Dicke der Wandung trotz der Armierung an jeder Stelle – also auch im Bereich der Armierung – gleich stark gehalten wird, können glatte Oberflächen erreicht werden. Glatte Innenflächen haben strömungstechnische Vorteile. Glatte Außenflächen ermöglichen eine leichtere Reinigung des Schlauches sowie eine bessere Führung des Schlauches über Umlenkrollen, Trommeln oder dergleichen.
Schließlich wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Schlauch aus einem oder mehreren spiralförmig aufgewickelten Kunststoffstreifen hergestellt ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Schlauchwandung und/oder die Innenschicht aus einem spiralförmig aufgewickelten Kunststoffstreifen hergestellt sind. Bei dieser Art der Herstellung wird ein Kunststoffstreifen spiralförmig aufgewickelt, wobei die Randbereiche des Kunststoffstreifens überlappen. Die überlappenden Randbereiche werden anschließend miteinander verschweißt oder verklebt, so dass eine zuverlässige Abdichtung der Nahtstelle erreicht wird. Zusätzlich kann in dem Bereich der Überlappung auch eine Armierung oder ein elektrischer Leiter angeordnet werden, wodurch ebenfalls ein spiralförmiger Verlauf erreicht wird. Ein derartiger Schlauch wird aufgrund der spiralförmigen Aufwicklung von Kunststoffstreifen auch als „Wickelschlauch” bezeichnet; ein Verfahren zu seiner Herstellung wird beispielsweise in der DE 198 48 172 A1 beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Schlauch in einer ersten Ausgestaltung,
2 den Schlauch aus 1 mit einem metallischen Leiter,
3 den Schlauch aus 1 mit einem Festigkeitsträger,
4 einen erfindungsgemäßen Schlauch in einer zweiten Ausgestaltung,
5 einen erfindungsgemäßen Schlauch in einer dritten Ausgestaltung, und
6 einen erfindungsgemäßen Schlauch mit einem metallischen Leiter.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Schlauch 1 in einer ersten Ausgestaltung gezeigt. Bei der für 1 gewählten Darstellung handelt es sich um einen Schnitt durch die Schlauchwand in Längsrichtung des Schlauches 1. In 1 und in allen weiteren Figuren ist ein Teilbereich vergrößert dargestellt. Der Schlauch 1 umfasst eine schichtförmige Schlauchwandung 2 aus Kunststoff, eine spiralförmige Armierung 3 aus Kunststoff und eine schichtförmige Innenschicht 4, die ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist. Die Schlauchwandung 2 weist eine Dicke D₂ auf, die bevorzugt im Bereich zwischen 2 mm und 10 mm liegt. Die Armierung 3 hat bei dem in 1 dargestellten Schlauch 1 einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser D₃, der bevorzugt im Bereich zwischen 2 mm und 6 mm liegt. Die Innenschicht 4 weist eine Dicke D₄ auf, die bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 mm und 2 mm liegt.
Der Schlauch 1 verläuft symmetrisch um eine sich in Längsrichtung des Schlauches 1 erstreckende Mittelachse 5, so dass in 1 und in allen weiteren Figuren auf die Darstellung der unteren Hälfte des Schlauches 1 verzichtet werden kann. Die Armierung 3 ist in dem in 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel spiralförmig ausgebildet und in die Schlauchwandung 2 integriert, so dass die Armierung 3 vollständig von dem Material der Schlauchwandung 2 umschlossen ist. Die Innenschicht 4 ist aus einem antistatischen/ableitfähigen, insbesondere elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt und kleidet die Innenseite des Schlauches 1 vollständig aus. Der Schlauch 1 hat eine Außenfläche 6 und eine Innenfläche 7, wobei bei dem in 1 beispielhaft dargestellten Schlauch 1 die Außenfläche 6 von der Schlauchwandung 2 gebildet wird und wobei die Innenfläche 7 von der Innenschicht 4 gebildet wird. Der Schlauch 1 hat im Bereich seiner Außenfläche 6 einen Außendurchmesser D_außen, der vorzugsweise im Bereich zwischen 25 mm und 200 mm liegt. Im Bereich der Innenfläche 7 hat der Schlauch 1 dementsprechend einen Innendurchmesser D_innen, der im Bereich zwischen 20 mm und 180 mm liegt. Aufgrund der erheblichen Dicke der Armierung 3 ist die Außenfläche 6 des Schlauches 1 im Bereich der Armierung 3 nach außen gewölbt. Dies hat zur Folge, dass der Schlauch 1 eine Wandungsdicke aufweist, die zwischen einer minimalen Wandungsdicke D_min und einer maximalen Wandungsdicke D_max variiert. Die minimale Wandungsdicke D_min liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2 mm und 12 mm und die maximale Wandungsdicke D_max im Bereich zwischen 3 mm und 16 mm.
2 zeigt den Schlauch aus 1 mit einem metallischen Leiter 8. Diejenigen Bereiche des Schlauches, die bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurden, sind in 2 – und in allen weiteren Figuren – mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der metallische Leiter 8 ist bei dem in 2 beispielhaft dargestellten Schlauch 1 als Litze mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Der metallische Leiter 8 verläuft spiralförmig und ist zwischen der Schlauchwandung 2 und der Innenschicht 4 angeordnet, so dass der metallische Leiter 8 durchgehend mit der Innenschicht 4 in Kontakt steht und diese berührt.
In 3 ist der Schlauch 1 aus 1 mit einem Festigkeitsträger 9 gezeigt. Der Festigkeitsträger 9 ist bei dem in 3 beispielhaft dargestellten Schlauch 1 als Geflecht oder Gewebe ausgebildet und ist zwischen der Schlauchwandung 2 und der Innenschicht 4 angeordnet. Der Festigkeitsträger 9 berührt daher sowohl die Schlauchwandung 2 als auch die Innenschicht 4 des Schlauches 1. Der Festigkeitsträger 9 kann mit dem in 2 dargestellten metallischen Leiter 8 kombiniert werden und/oder selbst elektrisch leitfähige Fäden oder Drähte enthalten.
4 zeigt einen erfindungsgemäßen Schlauch 1 in einer zweiten Ausgestaltung. Ein Unterschied zu der ersten, in 1 dargestellten Ausgestaltung liegt darin, dass die die Außenfläche 6 des Schlauches 1 im Bereich der Armierung 3 nicht außen gewölbt ist. Obgleich auch bei dem in 4 beispielhaft gezeigten Schlauch 1 die Armierung 3 in die Schlauchwandung 2 integriert ist und vollständig von deren Material umgeben ist, wird ein konstanter Außendurchmesser D_außen und somit eine glatte Außenfläche 6 erreicht. Der Innendurchmesser D_innen ist, wie in 1, ohnehin konstant, so dass auch die Innenfläche 7 glatt ist. Der Schlauch 1 hat daher eine konstante Wandungsdicke D_min = D_max. Die spiralförmig um die Mittelachse 5 verlaufende Armierung 3 weist bei dem in 4 beispielhaft gezeigten Schlauch 1 einen kreisförmigen Querschnitt auf.
In 5 ist ein erfindungsgemäßer Schlauch 1 in einer dritten Ausgestaltung dargestellt. Ein Unterschied zu der zweiten, in 4 dargestellten Ausgestaltung liegt darin, dass die Armierung 3 bei dem beispielhaft in 5 dargestellten Schlauch 1 einen ovalen Querschnitt aufweist.
6 zeigt einen erfindungsgemäßen Schlauch 1 mit einem metallischen Leiter 8. Ein Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausgestaltung liegt darin, dass der metallische Leiter 8 bei dem beispielhaft in 6 dargestellten Schlauch 1 in die Schlauchwandung 2 integriert ist und vollständig von dem Material der Schlauchwandung 2 umschlossen ist. Zudem steht der metallische Leiter 8 nicht mit der Innenschicht 4 in Kontakt und berührt diese auch nicht. Um gleichwohl elektrische Ladungen aus dem Schlauch 1 ableiten zu können, ist es bei der in 6 gezeigten Ausgestaltung vorteilhaft, wenn nicht nur die Innenschicht 4, sondern auch die Schlauchwandung 2 und/oder die Armierung 3 antistatisch/ableitfähig oder elektrisch leitfähig sind. Der metallische Leiter 8 verläuft auch in 6 spiralförmig um die Mittelachse 5 und ist in radialer Richtung weit außen, also in der Nähe der Außenfläche 6 angeordnet. Dies hat zur Folge, dass die Außenfläche 6 des Schlauches 1 nicht nur im Bereich der Armierung 3, sondern auch im Bereich des metallischen Leiters 8 nach außen gewölbt ist.
Bezugszeichenliste

1: Schlauch
2: Schlauchwandung
3: Armierung
4: Innenschicht
5: Mittelachse
6: Außenfläche
7: Innenfläche
8: metallischer Leiter
9: Festigkeitsträger
D₂: Dicke der Schlauchwandung
D₃: Durchmesser der Armierung
D₄: Dicke der Innenschicht
D_außen: Außendurchmesser des Schlauches
D_innen: Innendurchmesser des Schlauches
D_min: minimale Wandungsdicke des Schlauches
D_max: maximale Wandungsdicke des Schlauches

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19848172 A1 [0027]

Claims

Schlauch (1) mit antistatischen Eigenschaften, umfassend: – eine Schlauchwandung (2) aus Kunststoff, und – eine Armierung (3) aus Kunststoff, – wobei die Armierung (3) eine höhere Steifigkeit aufweist als die Schlauchwandung (2), gekennzeichnet durch eine Innenschicht (4) aus einem antistatischen/ableitfähigen oder elektrisch leitfähigen Kunststoff.
Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenschicht (4) über die gesamte Innenfläche (7) des Schlauches (1) erstreckt.
Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D₄) der Innenschicht (4) geringer ist als die Dicke (D₂) der Schlauchwandung (2).
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (4) einen elektrischen Widerstand im Bereich zwischen 10^3 Ohm/m und 10^9 Ohm/m aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (4) einen elektrischen Widerstand von 10^3 Ohm/m oder weniger aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchwandung (2) aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU, PVC, TPE oder PE, hergestellt ist, der eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore-A und 90 Shore-A aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) aus einem Kunststoff, insbesondere aus TPU, PVC, TPE oder PE, mit einem Füllstoff, insbesondere Talkum, Kreide oder Glasfaser, hergestellt ist und eine Härte im Bereich zwischen 30 Shore-D und 60 Shore-D aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) spiralförmig ausgebildet ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) in die Schlauchwandung (2) integriert ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) auf der Außenfläche (6) der Schlauchwandung (2) angeordnet ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen metallischen Leiter (8), insbesondere eine Litze, der mit der Innenschicht (4) in Kontakt ist.
Schlauch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Leiter (8) spiralförmig zwischen der Schlauchwandung (2) und der Innenschicht (4) angeordnet ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen Festigkeitsträger (9), insbesondere ein Garn, ein Geflecht oder ein Gewebe, der zwischen der Schlauchwandung (2) und der Innenschicht (4) angeordnet ist.
Schlauch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger (9) elektrisch leitfähige Fäden, insbesondere Kupferfäden, Aluminiumfäden oder Carbonfäden aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Schlauchwandung (2) und/oder die Armierung (3) antistatisch/ableitfähig oder elektrisch leitfähig sind.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (1) eine konstante Wandungsdicke aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (1) aus einem oder aus mehreren spiralförmig aufgewickelten Kunststoffstreifen hergestellt ist.