DE102018119531B3 - High current cables, in particular for induction applications - Google Patents

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Abstract

Hochstromkabel (30) insbesondere für Induktionsanwendungen mit einer in einer Ummantelung (12) geführten, vorzugsweise verseilten Aluminiumlitze, wobei an wenigstens einem Ende der Aluminiumlitze eine auf die Litze geschobene Anschlusshülse vorgesehen ist, wobei die Hülse aus einem ersten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (22) aus einem ersten Metall und einem daran angeschweißten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aus einem zweiten Metall (24) besteht und wobei der erste Abschnitt (22) aus Aluminium besteht und mit der Aluminiumlitze verschweißt ist.

Figure DE102018119531B3_0000
High-current cable (30), in particular for induction applications, with a preferably stranded aluminum strand guided in a sheathing (12), wherein a connecting sleeve pushed onto the stranded wire is provided at at least one end of the aluminum strand, the sleeve being formed from a first substantially cylindrical section (22). a first metal and a substantially cylindrical portion welded thereto, made of a second metal (24), and wherein the first portion (22) is made of aluminum and welded to the aluminum strand.
Figure DE102018119531B3_0000

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Hochstromkabel für Induktionsanwendungen wie z.B. das induktive Erwärmen metallischer Bauteile beim Schweißen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anbringen eines elektrischen Anschlusses an ein solches Hochstromkabel sowie die Verwendung einer Anschlusshülse für das Herstellen eines solchen elektrischen Anschlusses.The invention relates to a high current cable for induction applications such as e.g. Inductive heating of metallic components during welding. The invention also relates to a method for attaching an electrical connection to such a high-current cable and to the use of a connection sleeve for producing such an electrical connection.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei bestimmten Schweißvorgängen ist es notwendig, die miteinander zu verbindenden Bauteile vorzuwärmen bzw. nach einem Schweißgang auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Durch Vorwärmen der Bauteile kann (materialabhängig) eine sog. Aufhärtung (Bildung sehr harter Gefügezonen durch Überschreitung bestimmter Kohlenstoffwerte in der beim Schweißen wärmebeeinflussten Zone) verhindert werden. Bei mehrlagigem Schweißen ist die sog. Zwischenlagentemperatur von Bedeutung, die nicht unter einen bestimmten Wert fallen sollte, um sog. Kaltrisse zu vermeiden. Bei bestimmten Prozessen sollen die Bauteile nach dem eigentlichen Schweißvorgang für eine bestimmte Zeit auf einer bestimmten Temperatur gehalten (geglüht) werden. In allen diesen Fällen müssen die Bauteile durch geeignete Mittel zusätzlich zum eigentlichen Schweißvorgang erwärmt werden.For certain welding operations, it is necessary to preheat the components to be joined together or to keep them at a certain temperature after a welding operation. By pre-heating the components (depending on the material) a so-called hardening (formation of very hard microstructure zones by exceeding certain carbon values in the heat-affected zone during welding) can be prevented. In multi-layer welding, the so-called interpass temperature is important, which should not fall below a certain value in order to avoid so-called cold cracks. In certain processes, the components are to be held (annealed) for a certain time after the actual welding process at a certain temperature. In all these cases, the components must be heated by suitable means in addition to the actual welding process.

Bei einem bekannten und häufig verwendeten Verfahren werden ein oder mehrere Gasbrenner einer Schweißvorrichtung vorgeschaltet, an denen die Bauteile dann vorbeigeführt werden, um den Schweißnahtbereich der zu schweißenden Bauteile vorzuwärmen. Je nach Anordnung und Ausrichtung der Brenner, Material und Form der Bauteile und Geschwindigkeit, mit der sich Bauteile und Brenner relativ zueinander bewegen, ist die Erwärmung der Bauteile sehr ungleichmäßig, was negative Auswirkungen auf den Werkstoff der Bauteile haben kann. Beispielsweise toleriert der Stahl 15 NiCuMoNb 5 - WB 36 (Werkstoffnummer 1.6368), der in der Kesselindustrie sehr oft eingesetzt wird, nur sehr niedrige Auf- und Abkühlraten und sollte daher nicht mit einer Flamme vorgewärmt werden.In a known and frequently used method, one or more gas burners are connected upstream of a welding device, at which the components are then guided past, in order to preheat the weld region of the components to be welded. Depending on the arrangement and orientation of the burners, the material and shape of the components and the speed at which components and torches move relative to each other, the heating of the components is very uneven, which can have a negative effect on the material of the components. For example, the steel tolerates 15 NiCuMoNb 5 - WB 36 (Material number 1.6368), which is very often used in the boiler industry, has very low cooling and cooling rates and should therefore not be preheated with a flame.

Neben der sog. Flammenvorwärmung ist die Vorwärmung mittels Infrarotstrahlung bekannt, womit Temperaturspitzen in den Bauteilen vermieden werden sollen. Dieses Verfahren ist allerdings ebenso wie die Erwärmung mit Flammen sehr energieintensiv und mit Energieverlusten im Bereich von 70 % verbunden. Zudem ist mittels Infrarotstrahlung oft nur eine oberflächliche Erwärmung der Bauteile möglich, während gerade bei Bauteilen mit einer großen Dicke eine Erwärmung des gesamten Schweißnahtbereichs wünschenswert ist.In addition to the so-called flame preheating preheating is known by means of infrared radiation, which temperature peaks in the components should be avoided. However, this process, like flame heating, is very energy intensive and involves energy losses in the range of 70%. In addition, only a superficial heating of the components is often possible by means of infrared radiation, whereas heating of the entire weld seam region is desirable, especially for components with a large thickness.

In den letzten Jahren werden Bauteile deshalb verstärkt mittels Induktion erwärmt. Dabei werden im Schweißnahtbereich vor einer eigentlichen Schweißvorrichtung mittels einer als Induktor bezeichneten Vorrichtung Wirbelströme in den Bauteilen induziert, die zur Widerstandserwärmung führen. Je nach Induktorgeometrie, Schweißnahtgeometrie und Induktorleistung kann der gesamte Schweißnahtbereich vorgewärmt werden. Dabei kann zwischen zwei grundsätzlich verschiedenen Induktorbauarten, nämlichen starren und schlaffen, unterschieden werden, die sich jeweils für bestimmte Anwendungsarten durchaus bewährt haben. Daneben kann zwischen Induktoren, die aktiv über fluide Kühlmittel gekühlt werden und über entsprechende Kühlmittelleitungen verfügen, und solchen, die nicht über Kühlmittelleitungen verfügen, unterschieden werden.In recent years, components are therefore increasingly heated by induction. In this case, eddy currents are induced in the components in the weld area before an actual welding device by means of a device called inductor, which lead to resistance heating. Depending on the inductor geometry, weld geometry and inductor performance, the entire weld seam area can be preheated. In this case, a distinction can be made between two fundamentally different inductor types, namely rigid and flaccid ones, which in each case have proven themselves for particular types of application. In addition, a distinction can be made between inductors that are actively cooled by fluid coolant and have appropriate coolant lines and those that do not have coolant lines.

Aus der DE 100 47 492 A1 sind verschiedene starre Induktoren bekannt, die nicht über Kühlmittelleitungen verfügen und zur schnellen lokalen Aufheizung bestimmt sind. Die Induktoren sind spezifisch für bestimmte Schweißnahtformen (z.B. Kehlnaht, Stumpfnaht), Schweißverfahren und Bauteile gefertigt und dienen dazu, die Schweißgeschwindigkeit dadurch drastisch zu erhöhen, dass die Bauteile kurz (typischerweise etwa 100 mm) vor dem Schweißbrenner sehr schnell induktiv erwärmt werden. Dazu werden die Induktoren sehr dicht über den Bauteilen platziert. Für Stähle wird eine Arbeitshöhe, also ein Abstand zwischen Induktor und Bauteil, von 1 bis 2 mm, für Aluminium-Legierungen sogar von vorzugsweise weniger als 1 mm genannt. Entsprechende Induktoren arbeiten mit einer Induktorleistung von etwa 15 bis 30 kW, und es werden Wechselstromfelder im Frequenzbereich von ca. 9 bis 23 kHz induziert. Damit sind dann Schweißgeschwindigkeiten von 400 bis 1.200 mm/Minute erreichbar.From the DE 100 47 492 A1 Various rigid inductors are known which do not have coolant lines and are intended for rapid local heating. The inductors are specifically designed for specific weld forms (eg fillet weld, butt weld), welding processes and components and serve to drastically increase the welding speed by briefly inductively heating the components (typically around 100 mm) in front of the welding torch. For this, the inductors are placed very close to the components. For steels, a working height, ie a distance between the inductor and the component, of 1 to 2 mm, for aluminum alloys even of preferably less than 1 mm is called. Corresponding inductors operate with an inductor power of about 15 to 30 kW, and AC fields in the frequency range of about 9 to 23 kHz are induced. Thus, welding speeds of 400 to 1,200 mm / minute can be achieved.

Induktoren der anderen Bauart, sogenannte schlaffe, band- oder schlauchförmige Induktoren sind z.B. aus der US 2007/0215606 A1 bekannt. Sie bestehen aus einem Hochstromkabel in Form vorzugsweise verseilten Litze oder eines Drahtes, wobei das Kabel entweder, wie in der genannten US 2007/0215606 A1 beschrieben, direkt mit einem wasserdichten Schlauch umgeben oder aber von aber von einem i.d.R. metallischen Geflechtschlauch ummantelt ist, der dann, falls eine Kühlung benötigt wird, von einem wasserdichten Schlauch zur Führung eines Kühlmittels umgeben sein kann.Inductors of the other type, so-called flaccid, ribbon or tubular inductors are eg from the US 2007/0215606 A1 known. They consist of a high-current cable in the form of preferably stranded stranded wire or a wire, wherein the cable either, as in said US 2007/0215606 A1 described, directly surrounded by a watertight hose or but is covered by a usually metallic braided hose, which then, if cooling is needed, may be surrounded by a watertight hose for guiding a coolant.

So sind z.B. mit ein bis drei Lagen Kupfergeflechtschlauch ummantelte Metallschläuche bekannt, bei denen an das Ende ein Anschlussstück gelötet ist, mittels welchem dann der elektrische Anschluss durch Verschraubung mit Überwurfmutter erfolgen kann. Typischerweise befinden sich solche Kabel noch in einem Schutzschlauch aus Glasfasergewebe. Problematisch bei dieser Art von Kabeln ist, dass sie mechanisch nur mittelmäßig robust sind und zudem bereits bei Anwendungstemperaturen über 200 °C eine Wasserkühlung benötigen.For example, with one to three layers of copper braided hose sheathed metal hoses are known in which a connection piece is soldered to the end, by means of which then carried the electrical connection by screwing with union nut can. Typically, such cables are still in a protective tube made of fiberglass fabric. The problem with this type of cable is that they are mechanically only moderately robust and also require water cooling at application temperatures above 200 ° C.

Ferner sind in Silikonschläuchen geführte Kupferlitzen bekannt, bei denen der elektrische Anschluss über eine sogenannte Hochstrom-Steckverbindung meist mittels Lamellen-Kontaktelementen mit äußerer Wasserführung oder als Bajonett-Stecker mit innerer Wasserführung erfolgt. Solche Kabel sind mechanisch wenig robust, besitzen aber eine Strombelastbarkeit von etwa 40 A/mm2. Die kabelseitigen Anschlusselemente werden dabei als entsprechend geformte Hülsen an die Kupferlitze gelötet oder gepresst.Furthermore, guided in silicone hoses copper strands are known in which the electrical connection via a so-called high-current connector usually by means of lamellar contact elements with external water flow or as a bayonet plug with internal water flow. Such cables are mechanically less robust, but have a current carrying capacity of about 40 A / mm 2 . The cable-side connection elements are soldered or pressed as correspondingly shaped sleeves to the copper wire.

Insbesondere wenn sehr hohe Temperaturen unter Verwendung von Hochstromkabeln induktiv erzeugt werden sollen, z.B. Temperaturen bis zu 800 °C, haben sich Aluminium-Hochstromkabel besonders bewährt, bei denen i.d.R. in einem Edelstahlgeflechtschlauch eine Aluminiumlitze geführt ist. Trotz der hohen Temperaturen benötigen solche Kabel keine Wasserkühlung und sind sehr robust.In particular, when very high temperatures are to be generated inductively using high current cables, e.g. Temperatures up to 800 ° C, aluminum high-current cables have particularly proven, i.d.R. in a stainless steel braided hose an aluminum strand is performed. Despite the high temperatures such cables do not require water cooling and are very robust.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass es problematisch ist, solche Aluminium-Hochstromkabel in leichter und zuverlässiger Weise mit Anschlussstücken zum Anschließen der Kabel an elektrische Geräte zu versehen. Bislang werden dazu an das jeweilige Aluminiumkabel Kabelschuhe ebenfalls aus Aluminium angeschweißt. Allerdings werden entsprechende Induktionswärmeanlagen häufig durch fachfremdes Personal verwendet, so dass es nicht selten zu Fehlern bei der Verschraubung der Kabelschuhe mit Anschlüssen an einem elektrischen Gerät kommt, die sogar zur Zerstörung der Kabelschuhe führen können. Zudem ist die Isolation der Kabelschuhe problematisch. Für Aluminium-Hochstromkabel sind bislang keine Steckverbinder wie z.B. Steckverbinder für Kupferkabel bekannt, über welche in einfacher Weise auch durch fachfremdes Personal eine entsprechende Hochstromsteckverbindung realisiert werden könnte.However, it has been found that it is problematic to easily and reliably provide such aluminum high-current cables with connectors for connecting the cables to electrical equipment. So far, to the respective aluminum cable lugs are also welded from aluminum. However, such induction heating systems are often used by non-specialist personnel, so that it is not uncommon for mistakes in the screw connection of the cable lugs with connections to an electrical device, which can even lead to the destruction of the cable lugs. In addition, the insulation of the cable lugs is problematic. For aluminum high current cables, connectors such as e.g. Connector for copper cable known about which in a simple way by non-specialist personnel a corresponding high-current connector could be realized.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ummanteltes Aluminium-Hochstromkabel anzugeben, das in einfacher und sicherer Weise an typische elektrische Geräte, wie z.B. Erzeuger eines Induktionsstroms, anschließbar ist. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anbringen eines elektrischen Anschlussstücks an ein ummanteltes Aluminium-Hochstromkabel anzugeben.The invention has for its object to provide a sheathed aluminum high-current cable, which in a simple and secure manner to typical electrical equipment, such. Generator of an induction current, can be connected. The invention is also based on the object of specifying a method for attaching an electrical connection piece to a sheathed aluminum high-current cable.

Die Aufgabe wird gelöst von einem Hochstromkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Der nebengeordnete Anspruch 10 betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen reibgeschweißten Hülse zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses bei einem ummantelten Aluminium-Hochstromkabel.The object is achieved by a high-current cable having the features of claim 1 and a method having the features of claim 7. The independent claim 10 relates to the use of a friction-welded sleeve according to the invention for producing an electrical connection in a jacketed aluminum high-current cable.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie es ermöglicht, Aluminium-Hochstromkabel, die eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Hochstromkabeln gerade bei sogenannten Mittelfrequenzanwendungen (d.h. Anwendungen, bei denen Wechselströme mit einer Frequenz von typischerweise einigen hundert Hz bis hin zu einigen kHz angewandt werden) wie z.B. der induktiven Erwärmung von metallischen Bauteilen im Rahmen der Werkstückvor- oder -nachbereitung bei Schweißvorgängen besitzen, in einfacher und vor allem sicherer Weise mit einem quasi standardisierten Hochstromstecker zur Herstellung von Steckverbindungen zu versehen.The invention has the advantage of allowing aluminum high current cables to have a number of advantages over other high current cables, especially in so-called medium frequency applications (ie applications where alternating currents with a frequency of typically several hundred Hz up to several kHz are applied). such as the inductive heating of metallic components in the context of Werkstückvor- or post-processing in welding operations have to provide in a simple and above all safe way with a quasi-standard high current plug for the production of connectors.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Anschlusshülse mit einem ersten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aus einem ersten Metall und einem daran angeschweißten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aus einem zweiten Metall, wobei der erste Abschnitt aus Aluminium besteht, ermöglicht es vorteilhaft, die Anschlusshülse mit der Aluminiumlitze zu verschweißen. Je nach Material des zweiten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitts kann dieser vorteilhaft mit einem Hochstromstecker verbunden, insbesondere verlötet werden.The connecting sleeve provided according to the invention with a first substantially cylindrical section of a first metal and a substantially cylindrical section of a second metal welded thereto, the first section consisting of aluminum, advantageously makes it possible to weld the connecting sleeve to the aluminum strand. Depending on the material of the second substantially cylindrical portion of this can be advantageously connected to a high current plug, in particular soldered.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der zweite Abschnitt aus Kupfer. Er kann aber auch aus anderen geeigneten Materialien, z.B. Silber, bestehen. Da Hochstromstecker der hier in Frage stehenden Art typischerweise aus Messing bestehen, kann dann der zweite Abschnitt mit dem Hochstromstecker verlötet werden.In a preferred embodiment, the second section is copper. But it can also be made of other suitable materials, e.g. Silver, insist. Since high current connectors of the type in question are typically made of brass, then the second section can be soldered to the high current connector.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Innendurchmesser zumindest des zweiten Abschnitts dazu bemessen, die Ummantelung mit der Aluminiumlitze aufzunehmen. Dies ermöglicht es, auch die Ummantelung einzufassen und somit einen „sauberen“ Abschluss des Kabels zu bilden.In another preferred embodiment, the inner diameter of at least the second portion is sized to receive the sheath with the aluminum strand. This makes it possible to enclose the sheath and thus form a "clean" termination of the cable.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Ummantelung um eine Edelstahl-Geflechtummantelung. Dies ermöglicht vorteilhaft eine besonders robuste, gleichzeitig aber auch flexible und mithin an unterschiedliche Geometrien eines z.B. induktiv zu erwärmenden Bereichs anpassbare Ausgestaltung des Hochstromkabels.In another preferred embodiment, the sheath is a stainless steel braid sheath. This advantageously enables a particularly robust, but at the same time flexible, and thus to different geometries of e.g. Inductively to be heated area customizable design of the high current cable.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste im Wesentlichen zylindrische Abschnitt und der zweite im Wesentlichen zylindrische Abschnitt miteinander reibverschweiß. Dies ermöglicht eine besonders stabile Ausgestaltung der Anschlusshülse bei gleichzeitiger Beibehaltung einer sehr guten elektrischen Leitfähigkeit.In a further preferred embodiment, the first is substantially cylindrical Section and the second substantially cylindrical portion friction welded together. This allows a particularly stable embodiment of the connection sleeve while maintaining a very good electrical conductivity.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anbringen eines Hochstromsteckers an einem Hochstromkabel mit einer ummantelten Aluminiumlitze wird zunächst eine Anschlusshülse mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Abschnitten, von denen einer aus Aluminium und der andere aus einem anderen Metall, vorzugsweise Kupfer oder Silber, besteht, bereitgestellt und es wird an wenigstens einem Ende des Hochstromkabels ein Teil der Aluminiumlitze freigelegt, wobei diese beiden Schritte natürlich in beliebiger Reihenfolge oder auch parallel erfolgen können. Dann wird die Anschlusshülse auf das Hochstromkabel so aufgeschoben, dass sich die Aluminiumlitze in dem aus Aluminium bestehenden Abschnitt der Anschlusshülse befindet, worauf der aus Aluminium bestehende Abschnitt der Anschlusshülse mit der Aluminiumlitze verschweißt wird. Anschließend kann die Anschlusshülse in eine zu der Anschlusshülse zumindest partiell komplementäre Aufnahme eines Hochstromsteckers eingebracht und dort befestigt werden.According to the inventive method for attaching a high-current connector to a high-current cable with a sheathed aluminum strand is first a ferrule with two substantially cylindrical sections, one of aluminum and the other of another metal, preferably copper or silver, is provided and it will At least one end of the high-current cable exposes a portion of the aluminum strand, wherein these two steps can, of course, take place in any order or also in parallel. Then, the connection sleeve is pushed onto the high-current cable so that the aluminum strand is in the aluminum section of the connection sleeve, whereupon the aluminum section of the connection sleeve is welded to the aluminum strand. Subsequently, the connection sleeve can be introduced into a receptacle of a high-current connector which is at least partially complementary to the connection sleeve and fastened there.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Bereitstellen der Anschlusshülse das Reibverschweißen der beiden im Wesentlichen zylindrischen Abschnitte miteinander.In a preferred embodiment of the method, the provision of the connection sleeve comprises the friction welding of the two substantially cylindrical sections with each other.

Das Befestigen der Anschlusshülse in der Aufnahme kann, sofern geeignete Materialien für die Aufnahme, z.B. Messing, und den zweiten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt der Anschlusshülse, z.B. Kuper, verwendet werden, durch Anlöten erfolgen.Fastening the ferrule in the socket can, if suitable materials for the reception, e.g. Brass, and the second substantially cylindrical portion of the ferrule, e.g. Kuper, used to be done by soldering.

Anspruch 10 betrifft die Verwendung einer reibgeschweißten Anschlusshülse mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Abschnitten, von denen einer aus Aluminium und der andere aus einem anderen Metall, vorzugsweise Kupfer oder Silber, besteht, zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses bei einem ummantelten Aluminium-Hochstromkabel.Claim 10 relates to the use of a friction-welded connection sleeve with two substantially cylindrical sections, one of which is made of aluminum and the other of another metal, preferably copper or silver, for producing an electrical connection in a jacketed aluminum high-current cable.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der vier Zeichnungsfiguren umfassenden Zeichnung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following purely exemplary and non-limiting description of an embodiment in conjunction with the four drawing figures comprehensive drawing.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt ein geflechtummanteltes Aluminium-Hochstromkabel mit teilweise entfernter Ummantelung. 1 shows a braided aluminum high current cable with partially removed sheath.
  • 2 zeigt eine Anschlusshülse zum Anschweißen an das Kabel gemäß 1. 2 shows a connection sleeve for welding to the cable according to 1 ,
  • 3 zeigt das Kabel mit angeschweißter Hülse. 3 shows the cable with welded sleeve.
  • 4 zeigt einen Stecker zur Aufnahme der Anschlusshülse. 4 shows a plug for receiving the connection sleeve.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In der 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnetes Hochstromkabel gezeigt, das aus einer bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Edelstahlgeflecht 12 ummantelten verseilten Aluminiumlitze besteht. Zum besseren Verständnis des Aufbaus des Kabels ist ein relativ langer Abschnitt der Aluminiumlitze freigelegt, also deutlich mehr, als eigentlich zum nachfolgend noch beschriebenen Verschweißen der Aluminiumlitze mit einem Abschnitt einer Anschlusshülse freigelegt werden müsste.In the 1 is shown in its entirety at 10 designated high current cable, which consists of a in this embodiment of a stainless steel braid 12 sheathed stranded strand of aluminum. For a better understanding of the construction of the cable, a relatively long section of the aluminum strand is exposed, ie significantly more than would actually have to be exposed to the welding of the aluminum strand with a section of a connecting sleeve described below.

Damit sich die einzelnen Stränge der Aluminiumlitze nicht vollständig auffasern, wurde im gezeigten Zustand das Ende der Aluminiumlitze mit Isolierband 16 umwickelt.To ensure that the individual strands of the aluminum strand do not completely fray, in the state shown, the end of the aluminum strand with insulating tape 16 wrapped.

Die 2 zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnete erfindungsgemäße Anschlusshülse mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Abschnitten 22 und 24, wobei der Abschnitt 22 aus Aluminium und der Abschnitt 24 bei diesem Ausführungsbeispiel aus Kupfer bestehen. Die beiden Abschnitte 22 und 24 sind miteinander reibverschweißt.The 2 shows a designated in its entirety with 20 inventive connecting sleeve with two substantially cylindrical sections 22 and 24 , where the section 22 made of aluminum and the section 24 consist of copper in this embodiment. The two sections 22 and 24 are friction welded together.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Anschlusshülse 20 ferner zwei Madenschrauben 26 im Endbereich des aus Kupfer bestehenden Abschnitts 24, die zum Festklemmen eines in die Anschlusshülse 20 eingeführten Hochstromkabels dienen, die aber optional sind und nicht vorgesehen sein müssen.In this embodiment, the connection sleeve has 20 also two grub screws 26 in the end of the existing copper section 24 for clamping one into the connection sleeve 20 introduced high-current cable, but which are optional and need not be provided.

Die beiden zylindrischen Abschnitte 22 und 24 besitzen bei diesem Ausführungsbeispiel denselben Außendurchmesser, der Innendurchmesser des Abschnitts 24 kann aber größer bemessen sein als der des aus Aluminium bestehenden Abschnitts 22, so dass auch ein Teil der Ummantelung des Kabels, wie in 3 gezeigt, in die Hülse eingeführt werden kann. Der Innendurchmesser des aus Aluminium bestehenden Abschnitts kann dagegen kleiner sein, da er nur die Aluminiumlitze aufnehmen muss.The two cylindrical sections 22 and 24 have in this embodiment, the same outer diameter, the inner diameter of the section 24 but can be sized larger than that of the existing aluminum section 22 so that also part of the sheathing of the cable, as in 3 shown, can be inserted into the sleeve. On the other hand, the inner diameter of the section made of aluminum can be smaller because it only has to absorb the aluminum strand.

In 3 ist der Zustand nach Aufschieben und der Anschlusshülse auf das Kabel, Verschweißen der Aluminiumlitze mit dem aus Aluminium bestehenden Abschnitt 22 der Hülse und Anlöten des bei diesem Ausführungsbeispiel aus Kupfer bestehenden Abschnitts 24 an die hier aus Edelstahlgeflecht bestehende Ummantelung 12 gezeigt, so dass ein erfindungsgemäßes Hochstromkabel 30 gebildet ist. Für den Fachmann erschließt sich sofort, dass auf diese Weise ein nicht nur optisch ansprechender und eleganter Abschluss des Hochstromkabels gebildet werden kann, sondern dass sich dieser Abschluss hervorragend zum Anschließen an elektrische Geräte wie z.B. Erzeuger von Induktionswechselströmen eignet, denn der aus Aluminium bestehende Abschnitt kann leicht und dauerhaft mit der aus Aluminium bestehenden Litze verschweißt werden, während der aus Kupfer oder einem entsprechenden anderen geeigneten Metall bestehende Abschnitt eine hervorragende Leitfähigkeit und Robustheit aufweist, insbesondere aber leicht mit einem Stecker aus einem entsprechenden Material, typischerweise aus Messing, verbunden werden kann. 4 zeigt einen in seiner Gesamtheit mit 40 bezeichneten entsprechenden Hochstromstecker.In 3 is the state after sliding and the connecting sleeve on the cable, welding the aluminum strand with the aluminum section 22 the sleeve and soldering of the existing copper in this embodiment section 24 to the here made of stainless steel mesh sheath 12 shown so that a high-current cable according to the invention 30 is formed. It will immediately be apparent to those skilled in the art that in this way not only a visually appealing and elegant termination of the high-current cable can be formed, but that this termination is excellently suited for connection to electrical devices such as induction current generators, because the section made of aluminum can while the section of copper or other suitable metal has excellent conductivity and robustness, but in particular can be easily connected to a plug of a suitable material, typically of brass. 4 shows one in its entirety 40 designated corresponding high current connector.

Der Hochstromstecker 40 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel einen zylindrischen Kontaktabschnitt 42, eine zylindrische Aufnahmehülse 44 und einen Abschlussflansch 46. Der Innendurchmesser der Aufnahmehülse 44 ist so bemessen, dass die Aufnahmehülse 44 eine Aufnahme 48 für die Anschlusshülse 20 gemäß 2 bildet. Die Anschlusshülse kann nach Einführen in die Aufnahme 48 durch Madenschrauben gesichert werden, die durch eine oder mehrere Bohrungen 50 in die Aufnahmehülse eingedreht werden. Vorzugsweise wird die Anschlusshülse jedoch nach dem Einbringen selbiger in die Aufnahme 48 mit dem Stecker 40 verlötet, was vorteilhaft dadurch möglich ist, dass der am kabelzugewandten Teil der Anschlusshülse befindliche Abschnitt der Anschlusshülse aus einem Metall wie insbesondere Kupfer oder Silber besteht, das sich gut mit dem Metall, aus dem typischerweise ein Hochstromstecker der hier in Frage stehenden Art, insbesondere Messing, besteht, verlöten lässt. Diese Materialien sind auch deutlich härter als Aluminium, so dass der Aufnahmeabschnitt des Steckers nicht nur für eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Hochstromkabel und dem Stecker sorgt, sondern gleichzeitig auch den nach Herstellen der entsprechenden Verbindung innenliegenden Aluminiumabschnitt der Anschlusshülse schützt. Der Kontaktabschnitt 42 des Steckers 40 ist in an sich bekannter Weise zum Einbringen in eine entsprechende Aufnahme an einem elektrischen Gerät vorgesehen.The high current plug 40 has in this embodiment a cylindrical contact portion 42 , a cylindrical receiving sleeve 44 and a terminating flange 46 , The inner diameter of the receiving sleeve 44 is sized so that the receiving sleeve 44 a recording 48 for the connection sleeve 20 according to 2 forms. The connection sleeve can be inserted into the receptacle 48 secured by setscrews through one or more holes 50 be screwed into the receiving sleeve. Preferably, however, the ferrule is after the introduction selbiger in the recording 48 with the plug 40 soldered, which is advantageous in that the section of the connecting sleeve located on the cable-facing part of the connecting sleeve made of a metal such as copper or silver in particular, which is well with the metal from which typically a high-current connector of the type in question, in particular brass , exists, can be soldered. These materials are also significantly harder than aluminum, so that the receiving portion of the plug not only ensures a good electrical connection between the high-current cable and the plug, but also protects the after the production of the corresponding connection inside the aluminum section of the connection sleeve. The contact section 42 of the plug 40 is provided in a conventional manner for insertion into a corresponding receptacle on an electrical device.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z.B. auf die Ausgestaltung und insbesondere die Formgebung der Anschlusshülse beziehen. Wichtig ist, dass die Ausgestaltung der Hülse aus zwei unterschiedlichen Materialien, von denen eines Aluminium ist, gewährleistet, dass die Anschlusshülse sicher und dauerhaft mit der Aluminiumlitze verschweißt werden kann.Within the scope of the inventive concept, numerous modifications and developments are possible, e.g. refer to the design and in particular the shape of the connection sleeve. It is important that the design of the sleeve of two different materials, one of which is aluminum, ensures that the connection sleeve can be securely and permanently welded to the aluminum strand.

Claims (10)

Hochstromkabel insbesondere für Induktionsanwendungen mit einer in einer Ummantelung geführten, vorzugsweise verseilten Aluminiumlitze, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Ende der Aluminiumlitze eine auf die Litze geschobene Anschlusshülse vorgesehen ist, wobei die Hülse aus einem ersten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aus einem ersten Metall und einem daran angeschweißten im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aus einem zweiten Metall besteht und wobei der erste Abschnitt aus Aluminium besteht und mit der Aluminiumlitze verschweißt ist.High-current cable in particular for induction applications with a guided in a sheath, preferably stranded aluminum strand, characterized in that at least one end of the aluminum strand pushed onto the strand connecting sleeve is provided, wherein the sleeve of a first substantially cylindrical portion of a first metal and a welded thereto substantially cylindrical portion of a second metal and wherein the first portion is made of aluminum and is welded to the aluminum strand. Hochstromkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt aus Kupfer oder Silber besteht.High current cable after Claim 1 , characterized in that the second section consists of copper or silver. Hochstromkabel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser zumindest des zweiten Abschnitts dazu bemessen ist, die Ummantelung mit der Aluminiumlitze aufzunehmen.High current cable after one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the inner diameter of at least the second portion is dimensioned to receive the cladding with the aluminum strand. Hochstromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung eine Edelstahl-Geflechtummantelung ist.High current cable after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the sheath is a stainless steel braid sheath. Hochstromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste im Wesentlichen zylindrische Abschnitt und der zweite im Wesentlichen zylindrische Abschnitt miteinander reibverschweißt sind.High current cable after one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the first substantially cylindrical portion and the second substantially cylindrical portion are friction welded together. Hochstromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshülse in einem Hochstromstecker befestigt ist.High current cable after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the connection sleeve is secured in a high current plug. Verfahren zum Anbringen eines Hochstromsteckers an einem Hochstromkabel mit einer ummantelten Aluminiumlitze, gekennzeichnet durch - Bereitstellen einer Anschlusshülse mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Abschnitten, von denen einer aus Aluminium und der andere aus einem anderen Metall, vorzugsweise Kupfer oder Silber, besteht, - Freilegen eines Teils der Aluminiumlitze, - Aufschieben der Anschlusshülse auf das Hochstromkabel so, dass sich die Aluminiumlitze in dem aus Aluminium bestehenden Abschnitt der Anschlusshülse befindet, - Verschweißen des aus Aluminium bestehenden Abschnitts der Anschlusshülse mit der Aluminiumlitze und - Einbringen der Anschlusshülse in eine zu der Anschlusshülse zumindest partiell komplementäre Aufnahme eines Hochstromsteckers und - Befestigen der Anschlusshülse in der Aufnahme.Method for attaching a high-current plug to a high-current cable with a sheathed aluminum strand, characterized by - providing a connection sleeve with two substantially cylindrical sections, one of aluminum and the other of another metal, preferably copper or silver, - exposing a part Sliding the connecting sleeve onto the high - current cable so that the aluminum strand in the aluminum existing portion of the connecting sleeve, - welding the existing aluminum portion of the connecting sleeve with the aluminum strand and - inserting the ferrule into a connection sleeve at least partially complementary receptacle of a high-current connector and - attaching the connection sleeve in the receptacle. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Anschlusshülse das Reibverschweißen der beiden im Wesentlichen zylindrischen Abschnitte miteinander umfasst.Method according to Claim 7 , characterized in that providing the ferrule comprises friction welding the two substantially cylindrical sections together. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen der Anschlusshülse in der Aufnahme durch Anlöten erfolgt.Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that the fastening of the connecting sleeve takes place in the receptacle by soldering. Verwendung einer Anschlusshülse mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Abschnitten, von denen einer aus Aluminium und der andere aus einem anderen Metall, vorzugsweise Kupfer oder Silber, besteht, zum Anbringen eines Hochstromsteckers an einem Hochstromkabel mit einer geflochtenen Aluminiumlitze.Use of a ferrule having two substantially cylindrical sections, one made of aluminum and the other of another metal, preferably copper or silver, for attaching a high current plug to a high current cable having a braided aluminum strand.
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