DE102017117068A1 - Connection sleeve and connection method for cooled power cables - Google Patents
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Abstract
Verbindungshülse (10) zum Verbinden zweier in jeweils einer Kühlmittelleitung geführter Stromkabel und der entsprechenden Kühlmittelleitungen, umfassend einen stromleitenden Hauptkörper mit zwei in jeweils eine der miteinander zu verbindenden Kühlmittelleitungen einführbaren Einführabschnitten, deren freies Ende jeweils als Anschlussabschnitt zum Anschließen eines in der jeweiligen Kühlmittelleitung geführten Stromkabels ausgebildet ist und die jeweils einen an den Innenquerschnitt der Kühlmittelleitungen angepassten Stützabschnitt aufweisen, und mit einem die beiden Einführabschnitte in Fluidkommunikation setzenden Kühlmittelkanal. Connecting sleeve (10) for connecting two guided in each case a coolant line power cable and the corresponding coolant lines, comprising a current-conducting main body with two insertable into each one of the interconnected coolant lines insertion sections whose free end respectively as a connection section for connecting a guided in the respective coolant line power cable is formed and each having a matched to the inner cross section of the coolant lines support portion, and having a two insertion sections in fluid communication refrigerant channel.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Verbindungshülse und ein Verbindungsverfahren für gekühlte, insbesondere gas- oder wassergekühlte, Stromkabel wie sie z.B. in der Elektro- und Schweißtechnik verwendet werden. Die Erfindung betrifft auch ein Kit mit Materialien zur Verbindung zweier solcher Kabel.The invention relates to a connection sleeve and a connection method for cooled, in particular gas- or water-cooled, power cables such as e.g. used in electrical and welding technology. The invention also relates to a kit with materials for connecting two such cables.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Bei Kabeln der hier in Frage stehenden Art wird ein stromleitendes Kabel, nachfolgend als „Stromkabel“ bezeichnet, typischerweise in Form einer Litze oder eines Drahtes in einer Kühlmittelleitung, typischerweise einem kühlmitteldurchströmten Schlauch, geführt.In the case of cables of the type in question, a current-conducting cable, hereinafter referred to as "power cable", is typically conducted in the form of a strand or a wire in a coolant line, typically a coolant-flowed hose.
Gekühlte Stromkabel, die je nach verwendetem Kühlmittel auch „Strom-Wasserkabel“ bzw. „Strom-Gaskabel“ genannt werden, sind in unterschiedlichster Ausgestaltung bekannt und finden im gesamten Bereich der Elektrotechnik Anwendung, wo auf kleinstem Raum, gewichtsreduziert und mit möglichst geringem Materialeinsatz hohe Ströme transportiert werden müssen.Cooled power cables, which are called "power water cable" or "power gas cable" depending on the coolant used, are known in a variety of configurations and are used in the entire field of electrical engineering, where in the smallest space, weight-reduced and with the least possible use of material high Streams must be transported.
Eine typische Anwendung finden Stromkabel der hier in Frage stehenden Art in der Lichtbogen-Schweißtechnik, wo Ströme bis zu 500 A fließen. Dabei werden dann üblicherweise zwei in jeweils einer eigenen Kühlmittelleitung geführte Stromkabel und eine Schutzgasleitung in einer gemeinsamen Hülle zu einem sogenannten „Schlauchpaket“ gebündelt, wie z.B. in der
Die Kühlmittelleitungen bestehen typischerweise aus Gummi oder Kunststoff, z.B. PVC und führen im Betrieb ein Kühlmittel meist in Form eines Gemisches aus Wasser und Korrosionsschutzmittel oder in Form eines Gases wie z.B. Argon oder eines Gasgemisches.The coolant lines are typically made of rubber or plastic, e.g. PVC and run in the operation of a coolant usually in the form of a mixture of water and corrosion inhibitor or in the form of a gas such. Argon or a gas mixture.
Ein bislang nicht befriedigend gelöstes Problem stellt die Reparatur eines beschädigten gekühlten Stromkabels dar, bei dem also z.B. das Stromkabel selbst gebrochen und/oder die Kühlmittelleitung defekt ist, insbesondere dann, wenn das Stromkabel Teil eines Schlauchpaketes ist.A hitherto unsatisfactorily solved problem is the repair of a damaged cooled power cable, e.g. the power cable itself broken and / or the coolant line is defective, especially if the power cable is part of a hose assembly.
Wenn die Reparatur schnell vor Ort, also z.B. auf einer Baustelle, vorgenommen werden soll, werden in der Regel das gesamte Schlauchpaket zwischen schweißmaschinen- oder brennerseitigem Anschluss und der defekten Stelle entfernt und das verbleibende Schlauchpaket mit neuen Anschlüssen versehen und, nunmehr verkürzt, an die Schweißmaschine angeschlossen. Diese Vorgehensweise bedingt nicht nur, dass an sich intakte Teile des Schlauchpaketes unnötigerweise entsorgt werden, sondern auch, dass sämtliche in dem Schlauchpaket enthaltene Leitungen, also typischerweise eine Schutzgasleitung und zwei in jeweils einer Kühlmittelleitung geführte Stromkabel sowie ein dieser Leitungen ummantelnder Schutzschlauch an die Schweißmaschine angeschlossen werden müssen, was zeit- und kostenaufwendig ist. Viele Anwender bevorzugen es deshalb, das defekte Schlauchpaket durch ein intaktes zu ersetzten und die Reparatur des defekten Schlauchpaketes einem Fachbetrieb zu überlassen, was ebenfalls zeit- und kostenaufwendig ist, wobei der Fachbetrieb dann typischerweise das defekte Kabel aus dem Schlauchpaket herauszieht und durch ein intaktes ersetzt.If the repair is done quickly on site, e.g. On a construction site, to be made, the entire hose assembly between welding machine or brennerseitigem connection and the defective point are usually removed and the remaining hose package provided with new connections and, now shortened, connected to the welding machine. This procedure requires not only that intact parts of the hose package are disposed of unnecessarily, but also that all contained in the hose package lines, so typically a protective gas line and two guided in each case a coolant line power cable and one of these cables sheathing protective hose connected to the welding machine must be, which is time consuming and costly. Many users therefore prefer to replace the defective hose package by an intact and to leave the repair of the defective hose package to a specialist, which is also time consuming and expensive, the specialist then typically pulls the defective cable from the hose package and replaced by an intact ,
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungshülse zur Verbindung zweier in jeweils einer Kühlmittelleitung geführter Stromkabel und der entsprechenden Kühlmittelleitungen anzugeben, mittels welcher in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise eine zuverlässige und kühlmitteldichte Verbindung zwischen den beiden Stromkabeln und ihren entsprechenden Kühlmittelleitungen insbesondere im Rahmen einer Reparatur eines defekten Kabels hergestellt werden kann. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbindung zweier solcher Kabel anzugeben.The invention has for its object to provide a connecting sleeve for connecting two guided in each case a coolant line power cable and the corresponding coolant lines, by means of which in a simple, faster and cost-effective manner a reliable and coolant-tight connection between the two power cables and their corresponding coolant lines in particular in a Repair of a defective cable can be made. The invention is also based on the object of specifying a method for connecting two such cables.
Die Aufgabe wird gelöst von einer Verbindungshülse mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenanspruch der Unteransprüche. Der nebengeordnete Anspruch 11 betrifft ein Kit, das die wichtigsten Teile zur Durchführung einer Vorortreparatur eines defekten Kabels der hier in Frage stehenden Art enthält.The object is achieved by a connecting sleeve with the features of claim 1 and a method having the features of claim 9. Advantageous embodiments and further developments are counterclaim of the dependent claims. The independent claim 11 relates to a kit which contains the most important parts for performing an on-site repair of a defective cable of the type in question here.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, rein bespielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der acht Zeichnungsfiguren umfassenden Zeichnung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following, purely illustrative and non-limiting description of various embodiments in conjunction with the drawing figures comprising eight drawings.
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungshülse in Draufsicht sowie, stark schematisiert, ein in einem Kühlmittelleitung geführtes Stromkabel.1 shows a first embodiment of a connecting sleeve according to the invention in plan view and, very schematically, a guided in a coolant line power cable. -
2 zeigt die Verbindungshülse gemäß1 nach dem Einführen und Fixieren zweier Stromkabel in jeweils einen Anschlussabschnitt der Verbindungshülse gemäß2 .2 shows the connecting sleeve according to1 after insertion and fixing two power cables in each case a connection portion of the connecting sleeve according to2 , -
3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in2 gesehen in Richtung des Pfeiles 3 in2 3 shows a section along the line III-III in2 seen in the direction of thearrow 3 in2 -
4 zeigt Verbindungshülse gemäß2 nach dem Aufschieben einer Kühlmittelleitung auf einen Teil der Verbindungshülse.4 shows connecting sleeve according to2 after sliding a coolant line on a part of the connecting sleeve. -
5 zeigt die fertige Verbindung zweier Stromkabel nach dem optionalen Absichern der Verbindung mittels eines Schrumpfschlauches.5 shows the finished connection of two power cables after the optional securing of the connection by means of a shrink tube. -
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfinderischen Verbindungshülse nach dem Einführen und Fixieren eines Stromkabels in einem Aufnahmeabschnitt der Verbindungshülse.6 shows a second embodiment of an inventive connecting sleeve after insertion and fixing of a power cable in a receiving portion of the connecting sleeve. -
7 zeigt stark schematisiert ein erfindungsgemäßes Kit mit einer Verbindungshülse und weiteren Teilen zur Herstellung einer Verbindung zweier in jeweils einer Kühlmittelleitung geführter Stromkabel und der entsprechenden Kühlmittelleitungen.7 shows very schematically a kit according to the invention with a connecting sleeve and other parts for producing a connection between two in each case a coolant line led power cable and the corresponding coolant lines. -
8 zeigt eine Einschlag-Stützhalterung für eine Verbindungshülse gemäß1 .8th shows a Einschlag support bracket for a connecting sleeve according to1 ,
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In den
Der Hauptkörper
Jeder Einführabschnitt
Wie nachfolgend noch dargelegt, ist die zumindest partielle Anpassung des Außenumfangs des jeweiligen Einführabschnittes an den Innenumfang einer Kühlmittelleitung wichtig, um eine dichte Anlage der Kühlmittelleitung an den Einführabschnitt zu gewährleisten, um den Austritt von Kühlmittel zu verhindern. Wie nachfolgend ebenfalls noch dargelegt, wird bei der Verwendung der Verbindungshülse die Kühlmittelleitung gegen den jeweiligen Stützabschnitt gepresst, so dass der Außenumfang des Stützabschnittes nicht exakt dem Innendurchmesser der typischerweise elastischen Kühlmittelleitung entsprechen muss. Auch ist es möglich, einen etwaigen Unterschied zwischen dem Außenumfang des Stützabschnittes und dem Innenumfang der jeweiligen Kühlmittelleitung z.B. durch Umwickeln mit Dichtungsband o.dgl. auszugleichen, worauf ebenfalls nachfolgend noch eingegangen werden wird.As further explained below, the at least partial adaptation of the outer circumference of the respective insertion section to the inner periphery of a coolant line is important in order to ensure a tight contact of the coolant line with the insertion section in order to prevent the escape of coolant. As also explained below, when using the connection sleeve, the coolant line is pressed against the respective support section, so that the outer circumference of the support section does not have to correspond exactly to the inside diameter of the typically elastic coolant line. Also, it is possible to detect any difference between the outer circumference of the support portion and the inner periphery of the respective coolant pipe, e.g. by wrapping with sealing tape or the like. which will also be discussed below.
Die Verbindungshülse
Der Kühlmittelkanal
In den
Die
Alternativ oder zusätzlich zum Umwickeln kann, wie in
Wie in den
In der
An Stelle des zuvor beschriebenen Verquetschens werden Stromkabel bei diesem Ausführungsbeispiel zwar ebenfalls festgeklemmt, jedoch erfolgt die Verklemmung durch eine über die Mantelfläche der Verbindungshülse
Die Einlass-/Auslassöffnungen
In der
Beim Verbinden zweier in jeweils einer Kühlmittelleitung geführter Stromkabel und der jeweiligen Kühlmittelleitung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindungshülse wird wie folgt vorgegangen, wobei es sich bei den Stromkabeln typischerweise um durch Durchtrennung eines beschädigten Stromkabels im Rahmen einer Reparatur entstandene Kabelenden handelt. Zunächst wird von beiden Stromkabeln jeweils ein Ende ein Stück aus der es umgebenden Kühlmittelleitung gezogen und mit jeweils einem Anschlussabschnitt der Verbindungshülse verbunden, z.B. durch das oben genannte Zusammenquetschen der Endbereiche der Hülse, wobei die genannte Einschlag-Stützhalterung vorteilhafte Verwendung finden kann, in dem sie die Verbindungshülse stützt und partiell fixiert, während z.B. mit einem abgestuften Flachmeißel und einem Hammer die Quetschung erfolgt. Sodann wird jede der beiden Kühlmittelleitungen auf den ihr zugewandten Stützabschnitt aufgeschoben und dort abdichtend z.B. durch Umwickeln mit einer Schnur fixiert. Anstelle des Verquetschens kann das Verbinden der Stromkabel mit dem jeweiligen Anschlussabschnitt z.B. auch durch Verlöten oder Festklemmen mittels einer in den Anschlussabschnitt geführten Schraube erfolgen. Anstelle des Umwickelns mit Schnur kann das Fixieren der Kühlmittelleitungen auf dem Stützabschnitt z.B. auch durch direktes (d.h. auf die Kühlmittelleitungen) Aufschrumpfen eines zuvor über eines der zu verbindenden Enden aufgeschobenen Schrumpfschlauches oder mittels Schlauchhülsen erfolgen.When connecting two each guided in a coolant line power cable and the respective coolant line using a connecting sleeve according to the invention, the procedure is as follows, wherein it is typically the power cables by severing a damaged power cable in the context of a repair cable ends. First, one end of each of the power cables is pulled one piece at a time from the surrounding coolant line and connected to a respective terminal portion of the connection sleeve, e.g. by the above-mentioned crushing of the end portions of the sleeve, said impact support bracket may find advantageous use in that it supports and partially fixes the connection sleeve, while e.g. with a stepped flat chisel and a hammer the bruise takes place. Then, each of the two coolant lines is pushed onto the support section facing it and sealed there, e.g. fixed by wrapping with a string. Instead of crimping, connecting the power cables to the respective terminal section may be e.g. also by soldering or clamping by means of a run in the connection section screw. Instead of string wrapping, the fixing of the coolant lines on the support section may be e.g. also by means of shrinking (that is to say on the coolant lines) of a shrink-on tube which has previously been pushed over one of the ends to be connected or by means of tubular sleeves.
Im Rahmen des Erfindungsgedanken sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z.B. auf die Art des Festlegens der miteinander zu verbindenden Stromkabel an der Verbindungshülse beziehen. So kann der Anschlussabschnitt z.B. auch halbzylindrisch mit einer flachen Seite ausgebildet sein, um das Anlöten eines Kabels an diesen Bereich zu begünstigen. An Stelle der gezeigten Schrauben können auch Nieten oder Keile verwendet werden, um die Kabel an der Verbindungshülse zu fixieren. An Stelle des gezeigten Umwickelns können auch Schlauchklemmen oder ähnliche Mittel verwendet werden, um die Kühlmittelleitungen dicht gegen die Verbindungshülse zu pressen. Auch muss die Verbindungshülse nicht wie gezeigt einstückig ausgebildet sein, sondern kann z.B. aus zwei oder mehr miteinander verbindbaren, insbesondere im Bereich der Stützabschnitte miteinander verschraubbaren Teilen besteht. Erfindungswesentlich ist der Grundgedanke, durch eine Verbindungshülse nicht nur eine elektrische Verbindung zwischen miteinander zu verbindenden Stromkabeln herzustellen, sondern gleichzeitig auch das Fließen von Kühlmittel durch die Verbindungshülse zu erlauben, um so den Fluss von Kühlmittel zweier miteinander zu verbindender Kühlmittelleitungen unterbrechungsfrei zu ermöglichen.Within the scope of the spirit of the invention, numerous modifications and developments are possible, e.g. refer to the manner of setting the power cables to be connected to each other at the connection sleeve. Thus, the terminal portion may be e.g. also be formed semi-cylindrical with a flat side to facilitate the soldering of a cable to this area. Instead of the screws shown, rivets or wedges can also be used to fix the cables to the connection sleeve. Instead of the wrapping shown, hose clamps or similar means may also be used to press the coolant lines tight against the connection sleeve. Also, the connection sleeve need not be integrally formed as shown but may be e.g. consists of two or more interconnected, in particular in the region of the support sections screwed together parts. Essential to the invention is the basic idea, not only to produce an electrical connection between power cables to be connected by a connecting sleeve, but also to allow the flow of coolant through the connecting sleeve, so as to allow the flow of coolant two coolant lines to be interconnected without interruption.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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