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DE102017100079A1 - Schlauch zum Führen eines Fluids sowie dessen Verwendungen und Dosiervorrichtung - Google Patents

Schlauch zum Führen eines Fluids sowie dessen Verwendungen und Dosiervorrichtung Download PDF

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DE102017100079A1
DE102017100079A1 DE102017100079.8A DE102017100079A DE102017100079A1 DE 102017100079 A1 DE102017100079 A1 DE 102017100079A1 DE 102017100079 A DE102017100079 A DE 102017100079A DE 102017100079 A1 DE102017100079 A1 DE 102017100079A1
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DE
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hollow chamber
hose
fluid
hollow
volume
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Withdrawn
Application number
DE102017100079.8A
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Frank Ulmer
Marcel Fritz
Marco Buck
Christian Weese
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Woodward LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schlauch (5, 26) zum Führen eines Fluids (3), aufweisend eine erste Hohlkammer (11), eine zweite Hohlkammer (12), eine elastische Trennwand (13), durch welche die beiden Hohlkammern (11, 12) fluiddicht voneinander getrennt sind, sowie ein die beiden Hohlkammern (11, 12) umgebendes Verstärkungselement (19).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schlauch zum Führen eines Fluids sowie dessen Verwendungen und eine Dosiervorrichtung mit einem solchen Schlauch.
  • Es gibt hydraulische Systeme, in welchen ein Fluid eingesetzt wird, das sich beim Gefrieren ausdehnt. Typischerweise enthält ein solches Fluid Wasser als Bestandteil. Beim Gefrieren eines solchen Fluids baut sich infolge seiner Volumenzunahme in Fluidführungen, in welchen sich das Fluid befindet, ein Gefrierdruck auf.
  • Der Gefrierdruck, der sich in der jeweiligen Fluidführung aufbaut, ist davon abhängig, welchen Widerstand die Fluidführung der Volumenzunahme des Fluids entgegensetzt. Je elastischer eine Fluidführung ist, desto geringer ist der Gefrierdruck, der sich in der Fluidführung aufbaut. Allerdings ist, je höher die Elastizität einer Fluidführung ist, ihr zulässiger Betriebsdruck normalerweise umso niedriger.
  • Je nach Höhe des Gefrierdrucks in einer Fluidführung kann es zu einer Beschädigung der Fluidführung und/oder zu einer Beschädigung mit der Fluidführung verbundener Bauteile kommen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verringerung der Defektanfälligkeit eines hydraulischen Systems zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schlauch mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie durch Verwendungen gemäß den Ansprüchen 12 und 13.
  • Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schlauchs, der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung sowie der erfindungsgemäßen Verwendungen sind jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Der erfindungsgemäße Schlauch weist eine erste Hohlkammer, eine zweite Hohlkammer, eine elastische Trennwand, durch welche die beiden Hohlkammern fluiddicht voneinander getrennt sind, sowie ein die beiden Hohlkammern umgebendes Verstärkungselement auf.
  • Mithilfe der elastischen Trennwand wird eine Kopplung der Hohlkammern, genauer gesagt eine Kopplung ihrer Volumen, erreicht. Das heißt, mithilfe der elastischen Trennwand wird erreicht, dass die Größe des Volumens der zweiten Hohlkammer von der Größe des Volumens der ersten Hohlkammer abhängt und umgekehrt.
  • Die zweite Hohlkammer bildet eine Kompensationskammer, welche eine Volumenvergrößerung der ersten Hohlkammer kompensieren kann. Mit anderen Worten, die zweite Hohlkammer stellt ein Kompensationsvolumen zur Aufnahme einer Volumenvergrößerung der ersten Hohlkammer bereit. Die zweite Hohlkammer lässt also eine Volumenzunahme der ersten Hohlkammer zu. Bei einer Zunahme des Volumens der ersten Hohlkammer kann sich die Trennwand verformen, wobei das Volumen der zweiten Hohlkammer verkleinert wird. Auf diese Weise baut sich beim Gefrieren eines in der ersten Hohlkammer befindlichen Fluids nur ein geringer Gefrierdruck in dem Schlauch und insbesondere in mit dem Schlauch verbundenen Bauteilen auf. Dadurch können Gefrierschäden vermieden oder zumindest reduziert werden.
  • Eine Vergrößerung des Volumens der ersten Hohlkammer kann bei einer Erhöhung eines in der ersten Hohlkammer herrschenden Drucks erfolgen, insbesondere bei einer Erhöhung eines Fluiddrucks in der ersten Hohlkammer.
  • Als Fluiddruck ist derjenige Druck zu verstehen, welchen das Fluid auf eine das Fluid begrenzende Fläche ausübt. Der Begriff „Gefrierdruck“ bezeichnet einen speziellen Fluiddruck. Als Gefrierdruck ist derjenige Druck zu verstehen, welchen das gefrierende oder bereits vollständig gefrorene Fluid auf eine das Fluid begrenzende Fläche ausübt.
  • Die Aussage, dass die beiden Hohlkammern durch die elastische Trennwand „fluiddicht“ voneinander getrennt sind, kann dahingehend verstanden werden, dass die Trennwand derart ausgebildet ist, dass das Fluid nicht durch die Trennwand hindurch aus einer der beiden Hohlkammern in die andere der beiden Hohlkammern eintreten kann.
  • Der Schlauch ist vorzugsweise biegbar ausgeführt. Folglich muss seine Längserstreckung nicht notwendigerweise geradlinig sein.
  • In bevorzugter Weise erstreckt sich die erste Hohlkammer entlang der Längserstreckung des Schlauchs, insbesondere entlang der gesamten Längserstreckung des Schlauchs. Weiter ist es bevorzugt, wenn sich die zweite Hohlkammer entlang der Längserstreckung des Schlauchs erstreckt. Die zweite Hohlkammer kann sich über einen Teil der Längserstreckung des Schlauchs oder über die gesamte Längserstreckung des Schlauchs erstrecken.
  • Vorzugsweise hat die erste Hohlkammer eine Fluideinlassöffnung sowie eine Fluidauslassöffnung. Dadurch, dass die erste Hohlkammer die Fluideinlass- und die Fluidauslassöffnung aufweist, kann ein Fluid durch die erste Hohlkammer hindurchgeführt werden. Folglich kann die erste Hohlkammer als fluidführende Hohlkammer eingesetzt werden.
  • Die Fluideinlassöffnung kann sich beispielsweise an einem ersten Längsende des Schlauchs befinden. Die Fluidauslassöffnung wiederum kann sich zum Beispiel an einem zweiten Längsende des Schlauchs befinden. Grundsätzlich ist es möglich, dass die Fluideinlassöffnung und/oder die Fluidauslassöffnung an einer anderen Stelle des Schlauchs als einem der beiden Längsenden positioniert sind/ist.
  • Weiter kann die zweite Hohlkammer mindestens eine Öffnung zum Auslassen von in der zweiten Hohlkammer befindlicher Luft aufweisen. Über eine solche Öffnung kann bei einer Abnahme des Volumens der zweiten Hohlkammer die darin befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer verdrängt werden.
  • In bevorzugter Weise befindet sich die Öffnung der zweiten Hohlkammer an einem der beiden Längsenden des Schlauchs. Auf diese Weise kann bei einer Abnahme des Volumens der zweiten Hohlkammer die darin befindliche Luft entlang der Längserstreckung der zweiten Hohlkammer aus dieser verdrängt werden. Grundsätzlich kann die Öffnung der zweiten Hohlkammer an einer anderen Stelle des Schlauchs positioniert sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Hohlkammer zwei solche Öffnungen zum Auslassen von in der zweiten Hohlkammer befindlicher Luft aufweist. Vorzugsweise befindet sich eine dieser beiden Öffnungen am ersten Längsende des Schlauchs, wohingegen sich die andere dieser beiden Öffnungen am zweiten Längsende des Schlauchs befindet. Dadurch kann bei einer Abnahme des Volumens der zweiten Hohlkammer die darin befindliche Luft an beiden Längsenden aus der zweiten Hohlkammer verdrängt werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass, falls das in der ersten Hohlkammer befindliche Fluid an einem der beiden Längsende bereits gefroren ist, die Luft aus der zweiten Hohlkammer immer noch am anderen Längsende aus der zweiten Hohlkammer entweichen kann.
  • Mithilfe des zuvor erwähnten Verstärkungselements wird eine hohe Stabilität und Festigkeit des Schlauchs erreicht. Insbesondere kann mithilfe des Verstärkungselements erreicht werden, dass der Schlauch - ausgehend von einem Zustand, bei dem in der ersten Hohlkammer Atmosphärendruck herrscht - seinen Durchmesser auch dann nicht ändert, wenn in der ersten Hohlkammer ein höherer Fluiddruck, beispielsweise ein Fluiddruck von mehreren bar, herrscht. Das Verstärkungselement kann den Fluiddruck des in der ersten Hohlkammer befindlichen Fluids aufnehmen, insbesondere in einem Zustand der zweiten Hohlkammer, bei dem die zweite Hohlkammer keine weitere Volumenzunahme der ersten Hohlkammer zulässt. Somit ermöglicht es das Verstärkungselement, einen hohen Betriebsdruck für das durch den Schlauch zu führende Fluid vorzusehen. Im gefrorenen Zustand des Fluids kann das Verstärkungselement insbesondere den Gefrierdruck des Fluids aufnehmen.
  • Das Verstärkungselement kann beispielsweise ein metallisches Material, insbesondere Stahl, und/oder ein textiles Material enthalten.
  • Weiter kann sich das Verstärkungselement entlang der Längserstreckung des Schlauchs erstrecken. Das Verstärkungselement kann sich über zumindest einen Teil der Längserstreckung des Schlauchs, insbesondere über die gesamte Längserstreckung des Schlauchs, erstrecken.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verstärkungselement als Geflecht ausgebildet. Beispielsweise kann das Verstärkungselement als Metalldrahtgeflecht, insbesondere als Stahldrahtgeflecht, oder als Textilgeflecht ausgebildet sein. Als Geflecht ist vorliegend ein Produkt aus ineinander geschlungenen Strängen aus einem biegsamen Material zu verstehen. Die Stränge des Geflechts verlaufen vorzugsweise schräg zur Längserstreckung des Schlauchs.
  • Das Verstärkungselement kann beispielsweise eine ringförmige Querschnittsform aufweisen. Des Weiteren kann das Verstärkungselement zum Beispiel hohlzylindrisch ausgebildet sein. In bevorzugter Weise umgibt das Verstärkungselement die beiden Hohlkammern in Umfangsrichtung des Schlauchs.
  • Ferner kann das Verstärkungselement ein wärmeleitfähiges Material aufweisen. Dies ermöglicht ein energieeffizientes Aufheizen des Verstärkungselements, beispielsweise mithilfe einer Heizeinrichtung. Vorzugsweise hat dieses wärmeleitfähige Material eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 15 W/(m·K).
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Hohlkammer in Schlauchumfangsrichtung von der zweiten Hohlkammer umgeben. Die zweite Hohlkammer kann sich beispielsweise circa entlang des halben Umfangs der ersten Hohlkammer erstrecken. Ferner kann die zweite Hohlkammer in radialer Richtung weiter außen angeordnet sein als die erste Hohlkammer.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, dass die zweite Hohlkammer einen Abschnitt mit einer sichelförmigen Querschnittsform aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass die zweite Hohlkammer in radialer Richtung wenig Platz in Anspruch nimmt. Dies wiederum ermöglicht es, bei einem vorgegebenen Durchmesser des Schlauchs ein großes Volumen für die erste Hohlkammer zur Verfügung zu stellen.
  • In bevorzugter Weise liegt eine Sichelinnenseite der zweiten Hohlkammer an einer Sichelaußenseite der zweiten Hohlkammer an, wenn in der ersten Hohlkammer ein Druck herrscht, welcher einen vorgegebenen Druckschwellwert übersteigt. Dies kann über eine entsprechende Dimensionierung der elastischen Trennwand und/oder eine entsprechende Wahl ihres Materials erreicht werden. In diesem Zustand kann der Druck aus der ersten Hohlkammer vom Verstärkungselement aufgenommen werden.
  • Als Sichelinnenseite ist diejenige Seite des Abschnitts mit der sichelförmigen Querschnittsform aufzufassen, welche einen kleineren Krümmungsradius aufweist. Entsprechend ist als Sichelaußenseite diejenige Seite des Abschnitts mit der sichelförmigen Querschnittsform aufzufassen, welche einen größeren Krümmungsradius aufweist.
  • Besagter Druckschwellwert ist vorzugsweise kleiner als ein Soll-Betriebsdruck des Fluids. Dadurch kann erreicht werden, dass, falls der Fluiddruck in der ersten Hohlkammer zumindest dem Soll-Betriebsdruck entspricht, der Fluiddruck vom Verstärkungselement aufgenommen wird. Der Soll-Betriebsdruck des Fluids bezieht sich auf einen Fluiddruck, den das Fluid aufweist, wenn das Fluid durch den Schlauch, insbesondere durch die erste Hohlkammer, strömt. Zum Beispiel kann der Soll-Betriebsdruck des Fluids einige bar betragen.
  • Vorzugsweise ist der Druckschwellwert so gewählt, dass die Sichelinnenseite auch dann an der Sichelaußenseite anliegt, wenn der Fluiddruck in der ersten Hohlkammer kleiner ist als der Soll-Betriebsdruck, insbesondere um bis zu 50 % kleiner ist als der Soll-Betriebsdruck. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass es bei kleinen Druckschwankungen des Ist-Betriebsdrucks in der ersten Hohlkammer zu einer dynamischen Beanspruchung der elastischen Trennwand und einer daraus resultierenden Materialermüdung der Trennwand kommt.
  • Ein Gefrieren des Fluids tritt vorzugsweise nur dann auf, wenn das Fluid im Schlauch, insbesondere in der ersten Hohlkammer des Schlauch, stillsteht, sprich wenn das Fluid nicht durch den Schlauch hindurchströmt, was beispielsweise der Fall sein kann, wenn eine das Fluid fördernde Pumpe außer Betrieb ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Hohlkammer mindestens eine Ausweitung aufweist, insbesondere zum Auslassen von in der zweiten Hohlkammer befindlicher Luft. Die Ausweitung kann zur Entlüftung der zweiten Hohlkammer benutzt werden. Oder anders ausgedrückt, die Ausweitung bildet vorzugsweise einen Entlüftungskanal aus. Ferner kann die Ausweitung mit demjenigen Abschnitt der zweiten Hohlkammer verbunden sein, der die sichelförmige Querschnittsform aufweist. Weiterhin kann die Ausweitung beispielsweise eine runde Querschnittsform, insbesondere eine kreisförmige oder elliptische Querschnittsform, aufweisen.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Ausweitung entlang der Längserstreckung des Schlauchs, insbesondere entlang der gesamten Längserstreckung des Schlauchs. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Ausweitung an mindestens einem der beiden Längsenden des Schlauchs eine Öffnung aufweist.
  • Die Ausweitung ermöglicht bei einer Abnahme des Volumens der zweiten Hohlkammer ein Entweichen der Luft aus der zweiten Hohlkammer, insbesondere auch dann, wenn an beiden Längsenden des Schlauchs die Sichelinnenseite an der Sichelaußenseite anliegt. So kann auch dann, wenn das in der ersten Hohlkammer befindliche Fluid zuerst in an den beiden Längsenden des Schlauchs und erst danach in der Schlauchmitte gefriert, die in der zweiten Hohlkammer befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer entweichen. In einer solchen Situation können mithilfe der Ausweitung Lufteinschlüsse in der zweiten Hohlkammer vermieden werden.
  • Bei einer Zunahme des Volumens der ersten Hohlkammer verringert sich vorzugsweise das Volumen desjenigen Abschnitts der zweiten Hohlkammer, der die sichelförmige Querschnittsform aufweist. Die Ausweitung der zweiten Hohlkammer hingegen behält vorzugsweise bei der Volumenzunahme der ersten Hohlkammer ihre Form zumindest im Wesentlichen bei. Dadurch kann bei einer Zunahme des Volumens der ersten Hohlkammer unabhängig von dem Volumen des Abschnitts mit der sichelförmigen Querschnittsform die in der zweiten Hohlkammer befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer entweichen.
  • Ferner kann die zweite Hohlkammer mehrere solche Ausweitungen aufweisen. Vorzugsweise sind die Ausweitungen durch den Abschnitt mit der sichelförmigen Querschnittsform miteinander verbunden.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die erste Hohlkammer eine ovale Querschnittsform aufweist. Eine solche Querschnittsform kann eine kreisförmige oder elliptische Querschnittsform als Spezialfälle umfassen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die ovale Querschnittsform der ersten Hohlkammer im ungespannten Zustand der Trennwand aus einem Kreisbogen, insbesondere einem Halbkreis, und einem elliptischen Bogen zusammengesetzt ist. Dies ermöglicht an dem jeweiligen Längsende des Schlauchs ein besonders einfaches Einsetzen eines Anschlusselements, wie zum Beispiel einer Schlauchtülle, in die erste Hohlkammer. Der ungespannte Zustand der Trennwand liegt vor, wenn die Trennwand nicht durch eine äußere Kraft verformt wird, welche beispielsweise aus einem in die erste Hohlkammer eingesetzten Anschlusselement oder einem Druckunterschied zwischen den Hohlkammern resultiert.
  • Wird ein Anschlusselement mit einer kreisförmigen Querschnittsform an einem der Längsenden des Schlauchs in die erste Hohlkammer eingesetzt, verformt sich die elastische Trennwand im Bereich des Anschlusselements derart, dass die erste Hohlkammer im Bereich des eingesetzten Anschlusselements eine kreisförmige Querschnittsform aufweist.
  • Außerdem ist es bevorzugt, wenn der Schlauch eine Wandungsstruktur aufweist, durch welche die beiden Hohlkammern begrenzt sind. Die zuvor erwähnte elastische Trennwand kann als Teil der Wandungsstruktur ausgebildet sein.
  • In bevorzugter Weise enthält die Wandungsstruktur ein Material, welches inert gegenüber Harnstoff ist, und/oder ist die Wandungsstruktur, insbesondere an ihrer die erste Hohlkammer begrenzenden Oberfläche, mit einem Material beschichtet, welches inert gegenüber Harnstoff ist. Dies ermöglicht es, den Schlauch, insbesondere die erste Hohlkammer des Schlauchs, zum Führen eines harnstoffenthaltenden Fluids zu verwenden.
  • Die Wandungsstruktur bzw. die Beschichtung kann beispielsweise PVC (Polyvinylchlorid), EPDM (Ethylen-Prophylen-Dien-Kautschuk), Silikon, NBR (Nitrilkautschuk) oder eine Kombination dieser Materialien enthalten.
  • Das zuvor erwähnte Verstärkungselement kann insbesondere der Verstärkung der Wandungsstruktur dienen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verstärkungselement an der Wandungsstruktur anliegt.
  • Mittels der elastischen Trennwand wird erreicht, dass das Volumen der ersten Hohlkammer und das Volumen der zweiten Hohlkammer veränderliche Volumen sind. Das Volumenverhältnis dieser beiden Volumen zueinander kann beispielsweise davon abhängen, welcher Druck in der jeweiligen Hohlkammer herrscht.
  • Vorzugsweise beträgt das Volumen der zweiten Hohlkammer mindestens 10 % des Volumens der ersten Hohlkammer, wenn in beiden Hohlkammern Atmosphärendruck herrscht. Dadurch kann erreicht werden, dass die zweite Hohlkammer eine 10 %-ige Volumenzunahme der ersten Hohlkammer kompensieren kann. Eine solche Volumenzunahme entspricht in etwa der Volumenzunahme einer aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % demineralisiertem Wasser bestehenden Harnstoff-Wasser-Lösung beim Gefrieren bei Atmosphärendruck.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Volumen des Abschnitts der zweiten Hohlkammer, der die sichelförmige Querschnittsform aufweist, circa 10 % des Volumens der ersten Hohlkammer beträgt, wenn in beiden Hohlkammern Atmosphärendruck herrscht. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Abschnitt mit der sichelförmigen Querschnittsform eine 10 %-ige Volumenzunahme der ersten Hohlkammer kompensieren kann und dass im gefrorenen Zustand des Fluids die Sichelinnenseite an der Sichelaußenseite anliegt.
  • Weiter kann der Schlauch eine Ummantelung, insbesondere eine hohlzylindrische Ummantelung, aufweisen. Vorzugsweise umgibt die Ummantelung das Verstärkungselement, insbesondere in Umfangsrichtung des Schlauchs. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Ummantelung am Verstärkungselement anliegt. Ferner kann die Ummantelung aus dem gleichen Material wie die Wandungsstruktur bestehen. Die Ummantelung kann dazu vorgesehen sein, das Verstärkungselement thermisch zu isolieren und/oder vor äußeren Beschädigungen zu schützen.
  • Außerdem kann der Schlauch ein wärmeleitfähiges Wärmeübertragungselement aufweisen. Das Wärmeübertragungselement kann zum Beispiel dazu dienen, Wärmeenergie von einer Wärmequelle, insbesondere einer Heizeinrichtung, aufzunehmen und an das Verstärkungselement weiterzuleiten. So kann beispielsweise ein Element einer Heizeinrichtung mit dem Wärmeübertragungselement in Kontakt gebracht werden, um Wärmeenergie von der Heizeinrichtung über das Wärmeübertragungselement an das Verstärkungselement zu übertragen. Das Wärmeübertragungselement muss jedoch nicht notwendigerweise mit einem Element einer Heizeinrichtung in Kontakt sein, um Wärmeenergie an das Verstärkungselement übertragen zu können. Grundsätzlich kann das Wärmeübertragungselement Wärmeenergie über ein zwischen dem Wärmeübertragungselement und der Heizeinrichtung befindliches Medium, wie zum Beispiel Luft, aufnehmen.
  • Durch ein Aufheizen des Verstärkungselements kann das im Schlauch befindliche Fluid aufgeheizt werden, beispielsweise um einem Gefrieren des Fluids entgegenzuwirken und/oder um das Fluid aufzuschmelzen, wenn es zumindest teilweise gefroren ist.
  • Vorzugsweise ist das Wärmeübertragungselement zumindest teilweise unbedeckt. Die Formulierung „zumindest teilweise unbedeckt“ kann dahingehend verstanden werden, dass das Wärmeübertragungselement vollständig oder teilweise von einem anderen Element des Schlauchs, insbesondere von der zuvor erwähnten Ummantelung des Schlauchs, nicht bedeckt ist.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn das Wärmeübertragungselement mit dem Verstärkungselement in Kontakt ist. Dadurch kann die Wärmeenergie vom Wärmeübertragungselement effizient an das Verstärkungselement übertragen werden.
  • Das Wärmeübertragungselement kann zum Beispiel einen wärmeleitfähigen Polymer oder ein metallisches Material enthalten. Vorzugsweise hat das Wärmeübertragungselement eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 15 W/(m·K). Darüber hinaus kann sich das Wärmeübertragungselement über einen Teil der Längserstreckung des Schlauchs oder über die gesamte Längserstreckung des Schlauchs erstrecken.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verstärkungselement zumindest teilweise unbedeckt ist. In diesem Fall kann ein Element einer Heizeinrichtung direkt mit dem Verstärkungselement in Kontakt gebracht werden, um Letzteres aufzuheizen.
  • Wie eingangs erwähnt betrifft die Erfindung unter anderem eine Dosiervorrichtung.
  • Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung umfasst den zuvor beschriebenen Schlauch. Ferner umfasst die Dosiervorrichtung eine Fluidförderpumpe sowie ein Dosierkopfsystem, wobei das Dosierkopfsystem mithilfe des Schlauchs mit der Fluidförderpumpe verbunden ist.
  • Das Dosierkopfsystem kann einen oder mehrere Dosierköpfe, insbesondere mehrere in Reihe geschaltete Dosierköpfe, umfassen.
  • Die Dosiervorrichtung kann beispielsweise für ein Abgasnachbehandlungssystem, insbesondere für ein Abgasentstickungssystem, vorgesehen sein. In diesem Fall kann der jeweilige Dosierkopf des Dosierkopfsystems zum Beispiel dazu eingesetzt werden, ein Fluid, mit welchem der Dosierkopf von der Fluidförderpumpe versorgt wird, in einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine einzuspritzen, um ein Abgas nachzubehandeln.
  • Vorzugsweise ist ein Anschlusselement der Fluidförderpumpe, wie zum Beispiel eine Schlauchtülle, in die Fluideinlassöffnung der ersten Hohlkammer des Schlauchs einsetzbar. Weiter ist es bevorzugt, wenn ein Anschlusselement des Dosierkopfsystems in die Fluidauslassöffnung der ersten Hohlkammer einsetzbar ist.
  • Ferner kann die Dosiervorrichtung mit einer Heizeinrichtung, insbesondere einer elektrischen Heizeinrichtung, zum Aufheizen des Verstärkungselements des Schlauchs ausgestattet sein.
  • Die Heizeinrichtung kann zum Beispiel eine Widerstandsheizung sein. Alternativ kann die Heizeinrichtung beispielsweise eine induktive Heizung sein. In letztgenanntem Fall enthält das Verstärkungselement vorzugsweise ein ferromagnetisches Material. Ferner kann die Heizeinrichtung im Falle der Ausgestaltung als induktive Heizung eine Spule umfassen, in welche der Schlauch zum Zwecke der Aufheizung des Verstärkungselements eingesetzt werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung des Schlauchs sieht vor, den Schlauch zur Vermeidung von Gefrierschäden in einem hydraulischen System zu verwenden, in welchem ein Fluid eingesetzt wird, dass sich beim Gefrieren ausdehnt.
  • Das hydraulische System kann insbesondere ein Abgasnachbehandlungssystem oder ein Teil davon, wie zum Beispiel eine Dosiervorrichtung der zuvor beschriebenen Art, sein. Ferner kann das Fluid, welches in dem hydraulischen System eingesetzt wird, ein wasserenthaltendes Fluid, beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung, sein. In bevorzugter Weise wird der Schlauch als Fluidführung des hydraulischen Systems eingesetzt.
  • Des Weiteren sieht eine erfindungsgemäße Verwendung des Schlauchs vor, den Schlauch bei einer Abgasnachbehandlung, insbesondere bei einer Abgasentstickung zu verwenden, bei der ein Abgas mit einem Fluid nachbehandelt wird, das sich beim Gefrieren ausdehnt.
  • Bei den Verwendungen ist vorgesehen, dass das Fluid durch die erste Hohlkammer des Schlauchs geführt wird. Mit anderen Worten, bei den Verwendungen ist vorgesehen, die erste Hohlkammer des Schlauchs als Fluidführung für das Fluid einzusetzen.
  • Das in der ersten Hohlkammer befindliche Fluid kann beim Gefrieren die elastische Trennwand des Schlauchs verformen. Dabei wird vorzugweise das Volumen der zweiten Hohlkammer des Schlauchs verkleinert. In bevorzugter Weise wird bei der Volumenverkleinerung der zweiten Hohlkammer die darin befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer verdrängt.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn sich das Volumen der ersten Hohlkammer beim Gefrieren des Fluids so weit vergrößert, dass der Gefrierdruck vom Verstärkungselement des Schlauchs aufgenommen wird.
  • Das im Schlauch befindliche Fluid kann auch dann im Schlauch belassen werden, wenn eine Umgebungstemperatur, welche zunächst oberhalb einer Gefriertemperatur des Fluids liegt, die Gefriertemperatur unterschreitet. Auf ein aufwändiges Auspumpen des Fluids aus dem Schlauch vor einer (zu erwartenden) Unterschreitung der Gefriertemperatur kann verzichtet werden.
  • Unter der Gefriertemperatur des Fluids ist der Temperaturwert des Gefrierpunkts des Fluids bei einem vorgegebenen Druck, insbesondere bei Atmosphärendruck, zu verstehen. Als Umgebungstemperatur wiederum ist die mittlere Temperatur in einer Umgebung des Schlauchs, beispielsweise in einer Entfernung von 5 cm zum Schlauch, zu verstehen.
  • Die bisher gegebene Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Patentansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Schlauch, der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und den erfindungsgemäßen Verwendungen kombinierbar. Ferner können Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gesehen werden.
  • Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche im Weiteren näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Dosiervorrichtung, welche mehrere Schläuche mit jeweils einer ersten und einer zweiten Hohlkammer aufweist;
    • 2 eine perspektivische Darstellung eines der Schläuche aus 1;
    • 3 eine Querschnittsdarstellung des Schlauchs aus 2 in einem Zustand, bei dem eine Sichelinnenseite der zweiten Hohlkammer des Schlauchs von einer Sichelaußenseite der zweiten Hohlkammer beabstandet ist;
    • 4 eine Querschnittsdarstellung des Schlauchs aus 2 in einem Zustand, bei dem die Sichelinnenseite an der Sichelaußenseite anliegt;
    • 5 eine Querschnittsdarstellung eines anderen Schlauchs mit einer ersten und einer zweiten Hohlkammer, wobei dieser Schlauch ein Wärmeübertragungselement aufweist und in einem Zustand dargestellt ist, bei dem eine Sichelinnenseite der zweiten Hohlkammer von deren Sichelaußenseite beabstandet ist.
  • 1 zeigt eine Dosiervorrichtung 1 eines Abgasentstickungssystems in einer schematischen Darstellung, wobei andere Elemente des Abgasentstickungssystems (außer der Dosiervorrichtung 1) figürlich nicht dargestellt sind.
  • Die Dosiervorrichtung 1 umfasst einen Fluidspeicher 2, in welchem ein Fluid 3 zur Entstickung eines Abgases gespeichert ist, wobei das Fluid 3 ein Fluid ist, welches sich beim Gefrieren ausdehnt. Bei dem Fluid 3 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Harnstoff-Wasser-Lösung, die aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % demineralisiertem Wasser besteht.
  • Außerdem umfasst die Dosiervorrichtung 1 eine Fluidförderpumpe 4 sowie einen ersten Schlauch 5, mittels welchem die Fluidförderpumpe 4 eingangsseitig mit dem Fluidspeicher 2 verbunden ist.
  • Des Weiteren umfasst die Dosiervorrichtung 1 ein Dosierkopfsystem 6, welches mehrere in Reihe geschaltete Dosierköpfe 7 zum Einspritzen des Fluids 3 in einen figürlich nicht dargestellten Abgasstrang einer Brennkraftmaschine umfasst. In 1 sind exemplarisch drei der Dosierköpfe 7 des Dosierkopfsystems 6 abgebildet.
  • Ferner umfasst die Dosiervorrichtung 1 einen zweiten Schlauch 5, mittels welchem die Fluidförderpumpe 4 ausgangsseitig mit dem Dosierkopfsystem 6 verbunden ist. Darüber hinaus umfasst die Dosiervorrichtung 1 weitere Schläuche 5, mittels welcher die Dosierköpfe 7 des Dosierkopfsystems 6 miteinander verbunden sind.
  • Optional verfügt die Dosiervorrichtung 1 über einen zusätzlichen Schlauch 5, mittels welchem das Dosierkopfsystem 6 mit dem Fluidspeicher 2 verbunden ist und das Fluid 3 aus dem Dosierkopfsystem 6 in den Fluidspeicher 2 geleitet werden kann.
  • Die zuvor erwähnten Schläuche 5 sind biegbar ausgeführt. Das heißt, sie lassen sich ohne großen Kraftaufwand verbiegen. In 1 sind die Schläuche 5 lediglich aufgrund einer vereinfachten Darstellbarkeit jeweils eckig oder geradlinig dargestellt.
  • Darüber hinaus umfasst die Dosiervorrichtung 1 eine Heizeinrichtung 8 zum Aufheizen des Fluids 3. Bei der Heizeinrichtung 8 handelt es sich um eine induktive Heizeinrichtung, die eine Spule 9 aufweist, durch welche einer der Schläuche 5 hindurchgeführt ist. Prinzipiell könnte die Heizeinrichtung 8 mehrere Spulen, insbesondere für jeden der Schläuche 5 eine eigene Spule, aufweisen. Weiterhin könnte die Dosiervorrichtung 1 grundsätzlich mehrere separate Heizeinrichtungen, insbesondere für jeden der Schläuche 5 eine eigene Heizeinrichtung, aufweisen.
  • Mithilfe der Fluidförderpumpe 4 wird das im Fluidspeicher 2 gespeicherte Fluid 3 zum Dosierkopfsystem 6 gefördert. Von den Dosierköpfen 7 des Dosierkopfsystems 6 wiederum wird das Fluid 3 in den Abgasstrang eingespritzt, um das nachzubehandelnde Abgas zu entsticken. Die Abgasentstickung kann insbesondere auf Basis der sogenannten selektiven katalytischen Reduktion (englisch: selective catalytic reduction, SCR) erfolgen.
  • Wenn während einer Betriebspause der Dosiervorrichtung 1 das in den Schläuchen 5 befindliche Fluid 3 gefriert, kann vor einer erneuten Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung 1 das gefrorene, vormals flüssige Fluid 3 mithilfe der Heizeinrichtung 8 aufgeheizt und dadurch wieder in den flüssigen Aggregatzustand überführt werden.
  • Prinzipiell können sich die einzelnen Schläuche 5 untereinander hinsichtlich eines oder mehrerer Parameter und/oder eines oder mehrerer struktureller Merkmale voneinander unterscheiden. Im vorliegenden Beispiel sind die zuvor erwähnten Schläuche 5 gleich ausgebildet, gegebenenfalls mit Ausnahme ihrer jeweiligen Länge.
  • 2 zeigt exemplarisch einen der Schläuche 5 aus 1 in einer perspektivischen Darstellung, wobei der Schlauch 5 in einem gebogenen Zustand, insbesondere in einem C-förmig gebogenen Zustand, abgebildet ist.
  • Der Schlauch 5 weist eine Wandungsstruktur 10 auf, die aus einem elastischen Material besteht, welches inert gegenüber Harnstoff ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Wandungsstruktur 10 aus EPDM. Zudem weist die Wandungsstruktur 10 eine Außenkontur mit einer kreisförmigen Querschnittsform auf.
  • Des Weiteren ist der Schlauch 5 mit einer ersten Hohlkammer 11 sowie einer zweiten Hohlkammer 12 ausgestattet, die sich beide über die gesamte Längserstreckung des Schlauchs 5 erstrecken.
  • Beide Hohlkammern 11, 12 sind durch die Wandungsstruktur 10 begrenzt. Zudem sind die beiden Hohlkammern 11, 12 durch eine elastische Trennwand 13, welche ein Teil der Wandungsstruktur 10 ist, fluiddicht voneinander getrennt. Besagte elastische Trennwand 13 begrenzt sowohl die erste Hohlkammer 11 als auch die zweite Hohlkammer 12, wobei die Trennwand 13 zwischen den beiden Hohlkammern 11, 12 ausgebildet ist.
  • Die erste Hohlkammer 11 hat eine Fluideinlassöffnung 14, die sich an einem ersten Längsende 15 des Schlauchs 5, genauer gesagt an einer Stirnfläche des ersten Längsendes 15, befindet. Zudem hat die erste Hohlkammer 11 eine Fluidauslassöffnung 16, die sich an einem zweiten Längsende 17 des Schlauchs 5, genauer gesagt an einer Stirnfläche des zweiten Längsendes 17, befindet. Darüber hinaus weist die zweite Hohlkammer 12 an jedem der beiden Längsenden 15, 17 des Schlauchs 5, genauer gesagt an der Stirnfläche des jeweiligen Längsendes 15, 17, eine Öffnung 18 auf, wobei die Form der jeweiligen Öffnung 18 der zweiten Hohlkammer 12 der Querschnittsform der zweiten Hohlkammer 12 entspricht.
  • Die erste Hohlkammer 11 ist zum Führen des zuvor erwähnten Fluids 3 vorgesehen, wohingegen die zweite Hohlkammer 12 als „Kompensationskammer“ dient, welche eine Volumenvergrößerung der ersten Hohlkammer 11 aufnehmen kann. An den beiden Längsenden 15, 17 des Schlauchs 5 kann jeweils ein Anschlusselement, wie zum Beispiel eine Schlauchtülle, in die erste Hohlkammer 11 eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus weist der Schlauch 5 ein Verstärkungselement 19 auf, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Metallgeflecht ausgebildet ist und an der Wandungsstruktur 10 anliegt. Das Verstärkungselement 19 hat eine hohlzylindrische Form und weist eine ringförmige Querschnittsform auf. Weiterhin erstreckt sich das Verstärkungselement 19 über die gesamte Längserstreckung des Schlauchs 5, wobei das Verstärkungselement 19 und die Wandungsstruktur 10 die gleiche Länge haben. Das Verstärkungselement 19 umgibt die beiden Hohlkammern 11, 12 in Schlauchumfangsrichtung 20 und umschließt den gesamten Umfang der Wandungsstruktur 10.
  • Ferner weist der Schlauch 5 eine hohlzylindrische Ummantelung 21 mit einer ringförmigen Querschnittsform auf, welche die Wandungsstruktur 10 sowie das Verstärkungselement 19 in Schlauchumfangsrichtung 20 umgibt. Die Ummantelung 21 liegt am Verstärkungselement 19 an und umschließt dessen gesamten Umfang.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Ummantelung 21 aus demselben Material wie die Wandungsstruktur 10. Prinzipiell ist es jedoch möglich, dass die Ummantelung 21 aus einem anderen Material besteht als die Wandungsstruktur 10.
  • 3 zeigt einen Querschnitt des Schlauchs 5 aus 2.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, weist die zweite Hohlkammer 12 einen Abschnitt 22 mit einer sichelförmigen Querschnittsform auf. Dieser Abschnitt 22 weist eine Sichelinnenseite 23 sowie eine Sichelaußenseite 24 auf. Nachfolgend wird der Abschnitt 22 mit der sichelförmigen Querschnittsform der Einfachheit halber als „Sichelabschnitt“ bezeichnet.
  • Ferner weist die zweite Hohlkammer 12 drei Ausweitungen 25 mit jeweils einer runden Querschnittsform auf, von denen jede mit dem Sichelabschnitt 22 verbunden ist. Eine der drei Ausweitungen 25 ist, bezogen auf die Schlauchumfangsrichtung 20, an der Mitte der Sichelaußenseite 24 angeordnet, wohingegen die anderen beiden Ausweitungen 25 an gegenüberliegenden Enden des Sichelabschnitts 22 positioniert sind.
  • Die erste Hohlkammer 11 weist eine ovale Querschnittsform auf. Im ungespannten Zustand der elastischen Trennwand 13, der in 3 abgebildet ist, setzt sich die ovale Querschnittsform der ersten Hohlkammer 11 aus einem Halbkreis und einem elliptischem Bogen zusammen, wobei sich der elliptische Bogen, an derjenigen Seite der ovalen Querschnittsform befindet, welche näher an der zweiten Hohlkammer 12 ist.
  • Wird ein Anschlusselement, beispielsweise eine Schlauchtülle, mit einer kreisförmigen Querschnittsform an einem der Längsenden 15, 17 des Schlauchs 5 in die erste Hohlkammer 11 eingesetzt, verformt sich die elastische Trennwand 13 im Bereich des Anschlusselements derart, dass die erste Hohlkammer 11 im Bereich des eingesetzten Anschlusselements eine kreisförmige Querschnittsform aufweist.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die zweite Hohlkammer 12 entlang des halben Umfangs der ersten Hohlkammer 11. Ferner ist die zweite Hohlkammer 12 in radialer Richtung weiter außen angeordnet als die erste Hohlkammer 11.
  • Über die zuvor erwähnten Ausweitungen 25 kann in der zweiten Hohlkammer 12 befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer 12 entweichen, insbesondere auch dann, wenn an den beiden Längsenden 15, 17 des Schlauchs 5 die Sichelinnenseite 23 an der Sichelaußenseite 24 anliegt, beispielsweise weil an beiden Längsenden 15, 17 jeweils eine Schlauchtülle in die erste Hohlkammer 11 eingesetzt ist.
  • Da die Trennwand 13 elastisch ist, sind die Volumen der beiden Hohlkammern 11, 12 veränderlich, wobei das Volumenverhältnis dieser beiden Volumen von dem Druck abhängig ist, welcher in der jeweiligen Hohlkammer 11, 12 herrscht. Die Hohlkammern 11, 12 sind so dimensioniert, dass das Volumen des Sichelabschnitts 22 circa 10 % des Volumens der ersten Hohlkammer 11 beträgt, wenn in beiden Hohlkammern 11, 12 Atmosphärendruck herrscht. Die Volumenzunahme des Fluids 3 beim Gefrieren bei Atmosphärendruck entspricht ebenfalls circa 10 %.
  • Im Falle einer Zunahme des Volumens der ersten Hohlkammer 11 verformt sich die elastische Trennwand 13. Hierbei wird das Volumen der zweiten Hohlkammer 12 verkleinert und die darin befindliche Luft in Längsrichtung der zweiten Hohlkammer 12 aus der zweiten Hohlkammer 12 verdrängt.
  • In 3 ist ein Zustand des Schlauchs 5 dargestellt, bei dem die erste Hohlkammer 11 mit dem Fluid 3 gefüllt ist und die zweite Hohlkammer 12 mit Luft gefüllt ist, wobei in beiden Hohlkammern 11, 12 Atmosphärendruck herrscht, sodass die Sichelinnenseite 23 von der Sichelau-βenseite 24 beabstandet ist. Dieser Zustand liegt zum Beispiel dann vor, wenn die Fluidförderpumpe 4 der Dosiervorrichtung 1 außer Betrieb ist und das Fluid 3 nicht gefroren ist, weil dann der Fluiddruck in der ersten Hohlkammer 11 Atmosphärendruck entspricht.
  • Der Schlauch 5 ist derart ausgebildet, dass die Sichelinnenseite 23 der zweiten Hohlkammer 11 an der Sichelaußenseite 24 anliegt, falls in der ersten Hohlkammer 11 ein Druck von beispielsweise mindestens 5 bar herrscht.
  • Als Soll-Betriebsdruck des Fluids 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Druck von circa 10 bar vorgesehen. Mit anderen Worten, im Betrieb der Dosiervorrichtung 1 soll der Fluiddruck in der ersten Hohlkammer 11 circa 10 bar betragen. Herrscht in der ersten Hohlkammer 11 der Soll-Betriebsdruck des Fluids 3, liegt die Sichelinnenseite 23 an der Sichelaußenseite 24 an (vgl. 4), wobei der Ist-Betriebsdruck des Fluids 3 im vorliegenden Beispiel um bis zu 5 bar vom Soll-Betriebsdruck nach unten abweichen kann, ohne dass sich ein Abstand zwischen der Sichelinnenseite 23 und der Sichelaußenseite 24 bildet. Druckschwankungen des Ist-Betriebsdrucks um bis zu 5 bar gegenüber dem Soll-Betriebsdruck führen somit nicht zu einer dynamischen, materialermüdenden Beanspruchung der elastischen Trennwand 13.
  • Wenn während einer Betriebspause der Dosiervorrichtung 1 das in der ersten Hohlkammer 11 befindliche Fluid 3 gefriert, dehnt sich das Fluid 3 aus. Bei der Expansion des Fluids 3 nimmt das Volumen der ersten Hohlkammer 11 zu, wobei die elastische Trennwand 13 verformt wird und sich das Volumen der zweiten Hohlkammer 12 verkleinert, sodass die in der zweiten Hohlkammer 12 befindliche Luft aus der zweiten Hohlkammer 12 verdrängt wird.
  • Da die Trennwand 13 elastisch ist und die zweite Hohlkammer 12 eine Volumenzunahme der ersten Hohlkammer 11 zulässt, baut sich beim Gefrieren des Fluids 3 in der ersten Hohlkammer 11 nur ein geringer Gefrierdruck auf. Folglich lassen sich durch die Verwendung des beschrieben Schlauchs 5 in der Dosiervorrichtung 1 Gefrierschäden vermeiden oder zumindest reduzieren.
  • 4 zeigt einen weiteren Querschnitt des Schlauchs 5 aus 2 und 3.
  • In 4 ist ein Zustand des Schlauchs 5 dargestellt, bei dem die erste Hohlkammer 11 mit dem Fluid 3 gefüllt ist und die Sichelinnenseite 23 an der Sichelaußenseite 24 anliegt, wobei von der zweiten Hohlkammer 12 ihre zuvor erwähnten Ausweitungen 25 zu sehen sind.
  • In diesem Zustand weist die erste Hohlkammer 11 eine kreisförmige Querschnittsform auf. Ferner wird in diesem Zustand der Fluiddruck vom Verstärkungselement 19 aufgenommen.
  • Der in 4 dargestellte Zustand kann zum Beispiel vorliegen, wenn in der zweiten Hohlkammer 12 Atmosphärendruck herrscht und das in der ersten Hohlkammer 11 befindliche Fluid 3 gefroren ist. Alternativ kann dieser Zustand zum Beispiel vorliegen, wenn das in der ersten Hohlkammer 11 befindliche Fluid 3 nicht gefroren ist, jedoch dessen Fluiddruck mindestens 5 bar beträgt.
  • Das zuvor erwähnte Aufheizen des Fluids 3 erfolgt auf indirektem Wege. Mithilfe der Heizeinrichtung 8 der Dosiervorrichtung 1 werden durch Induktion elektrische Ströme im Verstärkungselement 19 erzeugt, die das Verstärkungselement 19 aufheizen. Durch das Aufheizen des Verstärkungselements 19 wiederum werden die Wandungsstruktur 10 und das in der ersten Hohlkammer 11 befindliche Fluid 3 aufgeheizt.
  • Die Beschreibung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels beschränkt sich primär auf die Unterschiede zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche und/oder einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind im nachfolgenden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben werden.
  • 5 zeigt exemplarisch einen Querschnitt eines anderen Schlauchs 26.
  • Anders als der Schlauch 5 aus 2 bis 4 weist der in 5 abgebildete Schlauch 26 ein wärmeleitfähiges Wärmeübertragungselement 27 auf, welches an seiner Innenseite 28 mit dem Verstärkungselement 19 des Schlauchs 26 in Kontakt ist. Das Wärmeübertragungselement 27 kann zum Beispiel aus einem wärmeleitfähigen Polymer oder aus einem metallischen Material bestehen.
  • Des Weiteren ist das Wärmeübertragungselement 27 in die Ummantelung 21 des Schlauchs 26 eingebettet, wobei das Wärmeübertragungselement 27 an seiner Außenseite 29 unbedeckt ist, sodass beispielsweise ein Element einer Heizeinrichtung mit dem Wärmeübertragungselement 27 in Kontakt gebracht werden kann, um Wärmeenergie von dieser Heizeinrichtung über das Wärmeübertragungselement 27 an das Verstärkungselement 19 zu übertragen. Mithilfe des Wärmeübertragungselements 27 kann im vorliegenden Beispiel eine Aufheizung des Verstärkungselements 19 durch Wärmeleitung erfolgen.
  • Die Erfindung wurde anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf oder durch die offenbarten Beispiele beschränkt. Andere Varianten können vom Fachmann aus diesen Ausführungsbeispielen abgeleitet werden, ohne von den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken abzuweichen.

Claims (13)

  1. Schlauch (5, 26) zum Führen eines Fluids (3), aufweisend eine erste Hohlkammer (11), eine zweite Hohlkammer (12), eine elastische Trennwand (13), durch welche die beiden Hohlkammern (11, 12) fluiddicht voneinander getrennt sind, sowie ein die beiden Hohlkammern (11, 12) umgebendes Verstärkungselement (19).
  2. Schlauch (5, 26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hohlkammer (11) eine Fluideinlassöffnung (14) sowie eine Fluidauslassöffnung (16) aufweist und die zweite Hohlkammer (12) mindestens eine Öffnung (18) zum Auslassen von in der zweiten Hohlkammer (12) befindlicher Luft aufweist.
  3. Schlauch (5, 26) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (19) als Geflecht ausgebildet ist.
  4. Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hohlkammer (12) einen Abschnitt (22) mit einer sichelförmigen Querschnittsform aufweist.
  5. Schlauch (5, 26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hohlkammer (12) mindestens eine Ausweitung (25) zum Auslassen von in der zweiten Hohlkammer (12) befindlicher Luft aufweist, welche mit demjenigen Abschnitt (22) der zweiten Hohlkammer (12) verbunden ist, der die sichelförmige Querschnittsform aufweist.
  6. Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hohlkammer (11) eine ovale Querschnittsform aufweist und in Schlauchumfangsrichtung (20) teilweise von der zweiten Hohlkammer (12) umgeben ist.
  7. Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wandungsstruktur (10), durch welche die beiden Hohlkammern (11, 12) begrenzt sind, wobei die Wandungsstruktur (10) ein Material enthält, welches inert gegenüber Harnstoff ist, und/oder mit einem Material beschichtet ist, welches inert gegenüber Harnstoff ist.
  8. Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Hohlkammer (11, 12) jeweils ein veränderliches Volumen aufweisen, wobei das Volumen der zweiten Hohlkammer (12) mindestens 10 % des Volumens der ersten Hohlkammer (11) beträgt, wenn in beiden Hohlkammern (11, 12) Atmosphärendruck herrscht.
  9. Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zumindest teilweise unbedecktes wärmeleitfähiges Wärmeübertragungselement (27) zum Übertragen von Wärmeenergie von einer Wärmequelle an das Verstärkungselement (19), wobei das Wärmeübertragungselement (27) mit dem Verstärkungselement (19) in Kontakt ist.
  10. Dosiervorrichtung (1), insbesondere für ein Abgasnachbehandlungssystem, welche einen Schlauch (5, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eine Fluidförderpumpe (4) sowie ein Dosierkopfsystem (6) umfasst, wobei das Dosierkopfsystem (6) mithilfe des Schlauchs (5, 26) mit der Fluidförderpumpe (4) verbunden ist.
  11. Dosiervorrichtung (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (8), insbesondere eine elektrische Heizeinrichtung, zum Aufheizen des Verstärkungselements (19) des Schlauchs (5, 26).
  12. Verwendung eines Schlauchs (5, 26) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Vermeidung von Gefrierschäden in einem hydraulischen System, in welchem ein Fluid (3) eingesetzt wird, das sich beim Gefrieren ausdehnt, wobei das Fluid (3) durch die erste Hohlkammer (11) des Schlauchs (5, 26) geführt wird.
  13. Verwendung eines Schlauchs (5, 26) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einer Abgasnachbehandlung, bei der ein Abgas mit einem Fluid (3) nachbehandelt wird, das sich beim Gefrieren ausdehnt, wobei das Fluid (3) durch die erste Hohlkammer (11) des Schlauchs (5, 26) geführt wird.
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