DE102014119586B4 - Potential equalization cable - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen eines Potentialausgleichs an Anlagen- oder Maschinenteilen, insbesondere zwischen Brandschutzklappen (43) und Lüftungskanälen (41). Dabei wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Anlagen- oder Maschinenteilen hergestellt, die eine Trennstelle (48) aus einer Kombination einer magnetischen Verbindung mit einer bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung aufweist. Dafür kann insbesondere ein Potentialausgleichskabel (47) zum Einsatz kommen, welches einen ersten Teilleiter, der trennbar mit mindestens einem zweiten Teilleiter zu einer Leitung verbunden ist, wobei die trennbare Verbindung zwischen dem ersten Teilleiter und dem zweiten Teilleiter eine Kombination einer magnetischen Verbindung mit einer bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung umfasst.The invention relates to devices and methods for producing a potential equalization on plant or machine parts, in particular between fire dampers (43) and ventilation ducts (41). In this case, an electrically conductive connection between two plant or machine parts is produced, which has a separation point (48) of a combination of a magnetic connection with a detachable upon exposure to heat connection. In particular, an equipotential bonding cable (47) can be used which has a first subconductor which is separably connected to at least one second subconductor to form a line, wherein the separable connection between the first subconductor and the second subconductor combines magnetic association with one Heat action releasable compound comprises.
Description
Die Erfindung betrifft ein Potentialausgleichskabel zum Einsatz an Anlagen- oder Maschinenteilen, insbesondere zwischen Brandschutzklappen und Lüftungskanälen, umfassend mindestens einen ersten Teilleiter, welcher trennbar mit mindestens einem zweiten Teilleiter zu einer Leitung verbunden ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Potentialausgleichs an Anlagen- oder Maschinenteilen, insbesondere zwischen Brandschutzklappen und Lüftungskanälen, wobei eine eine Trennstelle aufweisende elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Anlagen- oder Maschinenteilen hergestellt wird.The invention relates to an equipotential bonding cable for use on plant or machine parts, in particular between fire dampers and ventilation ducts, comprising at least a first sub-conductor which is separably connected to at least a second sub-conductor to a line, and a method for producing a potential equalization of plant or machine parts , In particular between fire dampers and ventilation ducts, wherein a separation point having an electrically conductive connection between two plant or machine parts is made.
Beim Einbau von Brandschutzklappen ist es erforderlich, bauseitig eine elektrisch leitende Verbindung für den Potentialausgleich zwischen Brandschutzklappe und Lüftungskanal vorzusehen. Hierzu kommen regelmäßig sogenannte Potentialausgleichskabel oder Erdungsbänder zum Einsatz, welche auf der einen Seite mit der Brandschutzklappe und auf der anderen Seite mit dem Lüftungskanal verbunden wird. Die mechanische und lüftungstechnische Verbindung zwischen Brandschutzklappe und Lüftungskanal erfolgt über sogenannte Segeltuchstutzen.When installing fire dampers, it is necessary to provide on site an electrically conductive connection for equipotential bonding between the fire damper and the ventilation duct. For this purpose, so-called equipotential bonding cables or earthing straps are regularly used, which are connected on one side to the fire damper and on the other side to the ventilation duct. The mechanical and ventilation connection between the fire damper and the ventilation duct takes place via so-called canvas sockets.
Im Brandfall besteht die Gefahr, dass sich die Halterungen des Lüftungskanals lösen, so dass der Lüftungskanal von der Decke fällt, wodurch der Segeltuchstutzen reißt, sofern er nicht ohnehin bereits abgebrannt ist. Das gesamte Gewicht des Lüftungskanals liegt dann an dem Potentialausgleichskabel an, welches wiederum mit der Brandschutzklappe verbunden ist. Auf Grund des erforderlichen großen Querschnitts des Potentialausgleichskabels kann dieses in der Regel auch das Gewicht des Lüftungskanals tragen, welches dann auf die Brandschutzklappe einwirkt und diese aus der Wand reißen kann.In the event of a fire, there is a risk that the brackets of the ventilation duct will come off, causing the ventilation duct to fall off the ceiling, causing the canvas sash to rupture, unless it has already burned down. The entire weight of the ventilation duct is then applied to the equipotential bonding cable, which in turn is connected to the fire damper. Due to the required large cross section of the equipotential bonding cable, this can usually also carry the weight of the ventilation duct, which then acts on the fire damper and can tear them out of the wall.
Ein Potentialausgleichskabel der eingangs genannten Art ist aus der
Ferner ist ein Potentialausgleichskabel der eingangs genannten Art aus der
Die
Weiter offenbaren die
Die
Wie der Erfinder der vorliegenden Anmeldung erkannt hat, ist es in diesen Fällen allerdings denkbar, dass selbst eine an sich erwünschte Trennung der Teilleiter unbeabsichtigt oder unnötigerweise erfolgt. Beispielsweise können Steck- oder Magnetverbindungen unbeabsichtigt, z. B. durch Fehler bei der Montage oder durch andere Einwirkungen, die nicht durch einen Brandfall bedingt sind, ganz oder teilweise gelöst werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen den Teilleitungen beeinträchtigt wird. Andererseits kann bei einer wärmeempfindlichen Verbindung die Potentialausgleichsleitung allein durch Wärmeeinwirkung getrennt werden, auch wenn noch keine mechanische Belastung vorliegt.However, as the inventor of the present application has recognized, it is conceivable in these cases that even a separation of the sub-conductors which is in and of themselves desirable occurs inadvertently or unnecessarily. For example, plug or magnetic connections inadvertently, z. B. by errors during assembly or by other effects that are not caused by a fire, be wholly or partially solved, so that the electrical connection between the sub-lines is impaired. On the other hand, in a heat-sensitive compound, the equipotential bonding can be separated only by the action of heat, even if there is no mechanical stress.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Potentialausgleichskabel und ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die genannten, vom Erfinder der vorliegenden Anmeldung erkannten Nachteile überwindet und insbesondere eine im normalen Betrieb zuverlässige Verbindung bereitstellt, die im Brandfall ebenso zuverlässig gelöst wird.It is therefore an object of the invention to provide a potential equalization cable and a method of the type mentioned above, which overcomes the said, recognized by the inventor of the present application disadvantages and in particular provides a reliable connection in normal operation, which is solved just as reliably in case of fire ,
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the subject matters of the independent claims.
Insbesondere wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Potentialausgleichskabel der eingangs genannten Art, bei dem die trennbare Verbindung zwischen dem mindestens einen ersten Teilleiter und dem mindestens einen zweiten Teilleiter eine Kombination einer magnetischen Verbindung mit einer bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung umfasst, wobei die magnetische Verbindung und die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung so angeordnet sind, dass die magnetische Verbindung erst nach Lösen der bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung getrennt werden kann. Dabei kann die magnetische Verbindung bei Erreichen einer vorgegebenen Zugbelastung lösbar sein.In particular, the invention provides a potential equalization cable of the type mentioned, in which the separable connection between the at least one first conductor and the at least one second part conductor comprises a combination of a magnetic connection with a heat-releasable connection, wherein the magnetic connection and the heat-releasable connection are arranged so that the magnetic connection can be separated only after dissolving the heat-releasable connection. In this case, the magnetic connection when releasing a predetermined tensile load can be solved.
Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass im Brandfall und bei einer zu hohen mechanischen Belastung das Potentialausgleichskabel aufgetrennt wird und somit andere Bauteile einer Anlage, insbesondere etwa eine Brandschutzklappe, vor zu hohen mechanischen Belastungen geschützt werden. Gleichzeitig wird die elektrische Verbindung auch im Brandfall so lange wie möglich aufrecht erhalten, und ein unbeabsichtigtes Auftrennen wird durch die bei niedrigen Temperaturen feste Verbindung verhindert.This embodiment ensures that in case of fire and excessive mechanical stress the equipotential bonding cable is separated and thus other components of a system, in particular as a fire damper, are protected from excessive mechanical loads. At the same time, the electrical connection is maintained as long as possible even in case of fire, and unintentional disconnection is prevented by the connection which is solid at low temperatures.
Die vorgegebene Zugbelastung, bei der die magnetische Verbindung gelöst wird, kann dem Einsatzort des Potentialausgleichskabels angepasst werden; d. h. je nachdem, welche maximalen mechanischen Belastungen für mit dem Potentialausgleichskabel verbundene Teile tolerabel oder erwünscht sind, kann die Zugfestigkeit der magnetischen Verbindung gewählt werden. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit der magnetischen Verbindung im Bereich von 5 N bis 50 N oder im Bereich von 5 N bis 20 N liegen. Eine Maximalbelastung von 50 N kann beispielsweise bei einer Verbindung mit einer Brandschutzklappe vorgesehen sein.The predetermined tensile load at which the magnetic connection is released, can be adapted to the location of the equipotential bonding cable; d. H. depending on which maximum mechanical loads are tolerable or desirable for parts connected to the equipotential bonding cable, the tensile strength of the magnetic connection can be chosen. For example, the tensile strength of the magnetic compound may be in the range of 5N to 50N or in the range of 5N to 20N. A maximum load of 50 N may be provided, for example, when connected to a fire damper.
Die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung kann beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 50°C und 100°C, vorzugsweise zwischen 70°C und 100°C, lösbar sein. Damit ist ein genügend großer Abstand zu möglicherweise regulär am Einsatzort vorkommenden Temperaturen gegeben, und bei stärkerer Hitzeentwicklung wie etwa im Brandfalle wird die Verbindung jedenfalls gelöst.The heat-releasable compound, for example, at a temperature between 50 ° C and 100 ° C, preferably between 70 ° C and 100 ° C, be soluble. This is a sufficiently large distance to possibly regularly occurring at the site temperatures, and at higher heat development such as in case of fire, the compound is dissolved in any case.
Für die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung kann insbesondere eine Lötverbindung mit einem Lot mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. bei etwa 70°C, vorgesehen sein. Damit können die erwünschte feste Verbindung bei normaler Betriebstemperatur und eine gut leitende elektrische Verbindung sichergestellt werden.For the detachable under heat compound, in particular a solder joint with a solder with a low melting point, z. B. at about 70 ° C, may be provided. Thus, the desired firm connection at normal operating temperature and a good conductive electrical connection can be ensured.
Das Potentialausgleichskabel kann mehrere erste Teilleiter und mehrere zweite Teilleiter umfassen, wobei jeweils ein erster und ein zweiter Teilleiter mit einer Kombination aus einer kraftschlüssigen Verbindung mit einer bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung zu einer Leitung verbunden sind. Dabei können insbesondere alle ersten Teilleiter elektrisch leitend miteinander verbunden sein und/oder alle zweiten Teilleiter elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Ferner können die so gebildeten mehreren Leitungen unterschiedliche Längen aufweisen.The equipotential bonding cable may comprise a plurality of first partial conductors and a plurality of second partial conductors, wherein in each case a first and a second partial conductor are connected to a combination of a non-positive connection with a heat-releasable connection to a line. In this case, in particular all first sub-conductors can be connected to one another in an electrically conductive manner and / or all second sub-conductors can be connected to one another in an electrically conductive manner. Further, the plural lines thus formed may have different lengths.
In dem Potentialausgleichskabel kann die trennbare Verbindung ein am ersten Teilleiter angeordnetes erstes Leiterstück, einen Magneten, der mit einem ersten Ende des ersten Leiterstücks verbunden ist, sowie ein mit dem ersten Ende des ersten Leiterstücks und/oder dem Magneten verbundenes, mindestens in einer Richtung über die Kontaktfläche des Magneten herausragendes Verbindungselement aus einem verlötbaren Material umfassen. Hierbei kann das Verbindungselement eine den Magneten zumindest teilweise umfassende Halterung oder eine Lötfahne sein. Ferner kann das Potentialausgleichskabel ein am zweiten Teilleiter angeordnetes zweites Leiterstück umfassen, an welchem eine Aufnahme angeordnet ist, die den Magnet und die Halterung derart aufnimmt, dass ein Spalt zwischen zwischen Aufnahme und Halterung verbleibt, wobei die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung als Lötverbindung in dem Spalt gebildet ist.In the equipotential bonding cable, the separable connection may include a first conductor portion disposed on the first conductor, a magnet connected to a first end of the first conductor piece, and a connected at least in one direction to the first end of the first conductor piece and / or the magnet the contact surface of the magnet outstanding connecting element comprise a solderable material. In this case, the connecting element may be a holder that encloses the magnet at least partially or a soldering tag. Furthermore, the equipotential bonding cable can comprise a second conductor piece arranged on the second component conductor, on which a receptacle is arranged which receives the magnet and the holder in such a way that a gap remains between the receptacle and the holder, wherein the heat-releasable connection acts as a solder connection in the gap is formed.
Ferner wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Herstellen eines Potentialausgleichs an Anlagen- oder Maschinenteilen, insbesondere zwischen Brandschutzklappen und Lüftungskanälen, wobei eine eine Trennstelle aufweisende elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Anlagen- oder Maschinenteilen hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstelle eine Kombination einer magnetischen Verbindung mit einer bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung umfasst, wobei die magnetische Verbindung und die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung so angeordnet werden, dass die magnetische Verbindung erst nach Lösen der bei Wärmeeinwirkung lösbaren Verbindung getrennt werden kann. In diesem Verfahren kann als elektrisch leitende Verbindung insbesondere eines der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Potentialausgleichskabel verwendet werden.Furthermore, the invention provides a method for producing equipotential bonding on plant or machine parts, in particular between fire dampers and ventilation ducts, wherein a separating point having an electrically conductive connection between two plant or machine parts is produced, characterized in that the separation point is a combination of a magnetic connection with a heat-releasable compound, wherein the magnetic compound and the heat-releasable compound are arranged so that the magnetic compound can be separated only after dissolving the heat-releasable compound. In this method, in particular one of the above-described equipotential bonding cables according to the invention can be used as the electrically conductive connection.
Im Folgenden wird nun die Erfindung anhand von Figuren im Detail beschrieben. Dabei zeigtThe invention will now be described in detail with reference to figures. It shows
Im gezeigten Beispiel sind die Kabelschuhe
Die Teilleiter
Die Magnetverbindung zwischen Magnet
Zusätzlich zur Verbindung durch Magnet
Als Lot für die Lötverbindung wird ein bei niedrigen Temperaturen schmelzendes Lot verwendet, beispielsweise Schmelzlot Sn 13.1, Pb 27.3, Bi 49.5, Cd 10.1 mit einer Schmelztemperatur von 70°C oder Schmelzlot Sn 25.0, Pb 25.0, Bi 50.0 mit einer Schmelztemperatur von 94°C. Im Brandfalle wird durch die entsprechend hohe Umgebungstemperatur also die Lötverbindung abschmelzen und sich so die Verbindung zwischen den Teilleitern
Mit dieser Ausgestaltung eines Potentialausgleichskabels
Gemäß einer Variante des Potentialausgleichskabels
Gemäß einer weitere Ausführungsform eines Potentialausgleichskabels kann dieses aus mehreren Teilleitungen bestehen, welche jeweils wieder in der gleichen Art wie im Zusammenhang mit
Durch die unterschiedlichen Längen der Teilleitungen des Potentialausgleichskabels wirkt bei einer mechanischen Belastung des Potentialausgleichskabels in Längsrichtung die Zugkraft zunächst nur auf die kürzeste Teilleitung. Sofern also im Brandfalle die Lötverbindungen abschmelzen und die entsprechende Zugkraft auf die erste Teilleitung wirkt, wird zunächst die Magnetverbindung zwischen den entsprechenden Teilleitern auseinandergezogen. Dadurch wirkt nun die gesamte Zugkraft auf die nächstlängere Teilleitung, welche ebenfalls auseinandergezogen wird. Das Potentialausgleichskabel nach dieser Ausführungsform wird somit im Brandfalle unter mechanischer Belastung reißverschlussartig auseinandergezogen.Due to the different lengths of the sub-cables of the equipotential bonding cable, the tensile force initially acts only on the shortest sub-line in the case of mechanical loading of the equipotential bonding cable in the longitudinal direction. Thus, if in the case of fire, the solder joints melt and the corresponding tensile force acting on the first sub-line, the magnetic connection between the corresponding sub-conductors is first pulled apart. As a result, now affects the entire tensile force on the next longer sub-line, which is also pulled apart. The equipotential bonding cable According to this embodiment, a zipper is thus pulled apart under mechanical stress in case of fire.
Dabei bleibt die auf das Potentialausgleichskabel – und damit auch auf die damit verbundenen Maschinen- oder Anlagenteile – wirkende Zugbelastung stets unterhalb eines durch die Eigenschaften der Magnetverbindung zwischen den jeweiligen Teilleitern bestimmten Werts.In this case, the tensile load acting on the equipotential bonding cable - and thus also on the machine or system parts connected therewith - always remains below a value determined by the properties of the magnetic connection between the respective partial conductors.
Im Kraft-Weg-Diagramms der
Hierbei befindet sich ein Magnet
An den Kabelschuhen wiederum sind (nicht dargestellte) erste und zweite Teilleiter in üblicher Weise befestigt, z. B. wie im Zusammenhang mit
Die Aufnahme
Sämtliche in
Auf diese Weise wird eine elektrisch gut leitende und mechanisch stabile Verbindung zweier Teilleiter zu einem Potentialausgleichskabel erzeugt, die gegen versehentliches Lösen geschützt ist und bei großer Hitzeentwicklung, d. h. insbesondere im Brandfalle, und mechanischer Belastung lösbar ist.In this way, an electrically good conductive and mechanically stable connection of two sub-conductors is generated to a potential equalization cable, which is protected against accidental release and at high heat, d. H. especially in case of fire, and mechanical stress is solvable.
Zwischen Lüftungskanal
An dieser Stelle kann beispielsweise ein Potentialausgleichskabel der in
Wenn nun im Brandfalle der flexible Stutzen
Selbstverständlich können die beschriebenen Potentialausgleichskabel und Verfahren zum Herstellen eines Potentialausgleichs an allen Arten von Maschinen und Anlagen eingesetzt werden, insbesondere an Stellen, an denen im Brandfalle ansonsten möglicherweise unzulässig hohe Kräfte auf die jeweils verbundenen Maschinen- oder Anlagenteile wirken würden. Insbesondere kann ein Einsatz als Schutzpotentialausgleichsleiter im Sinne der DIN VDE 0100-540 „Errichtung von Niederspannungsanlagen – Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Erdungsanlagen, Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter” (2007) bzw. der entsprechenden IEC 60364-5-54:2002 vorgesehen werden.Of course, the described equipotential bonding cables and methods for establishing an equipotential bonding can be used on all types of machines and systems, in particular at locations where otherwise possibly impermissibly high forces would act on the respectively connected machine or system parts in case of fire. In particular, use as a protective potential equalization conductor in the sense of DIN VDE 0100-540 "Installation of low-voltage systems - Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment - Grounding systems, protective conductors and protective equipotential bonding conductors" (2007) or the corresponding IEC 60364-5-54: 2002.
Ferner sind auch weitere Ausgestaltungen des beschriebenen Potentialausgleichskabels denkbar.Furthermore, other embodiments of the potential equalization cable described are conceivable.
Beispielsweise könnte die bei Wärmeeinwirkung lösbare Verbindung variiert werden, etwa indem anstelle der Lötverbindung eine Schraub- oder Klemmverbindung aus einem brennbaren oder bei Wärmeeinwirkung leicht verformbaren Material, z. B. Kunststoff, vorgesehen wird.For example, the heat-releasable connection could be varied, such as by instead of the solder joint, a screw or clamp connection of a combustible or easily deformable material under heat, for. B. plastic, is provided.
Insbesondere kann auch ein einteiliges Potentialausgleichskabel vorgesehen werden, welches an einem oder an beiden Enden einen Magneten und eine Vorrichtung zum Verlöten mit einem Maschinen- oder Anlagenteil aufweist. Diese Vorrichtung kann beispielsweise eine Lötfahne sein, wie zu
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |