DE102018208251A1 - Ladder with integrated conductor fuse - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Leiter mit integrierter Leitersicherung, umfassend ein Sicherungselement (3) und zwei mittels des Sicherungselements (3) elektrisch miteinander verbundene Leiterstücke (1), wobei die Leiterstücke (1) eine elektrische Isolierung aufweisen und jeweils mindestens Ende (10) der Leiterstücke (1) ohne Isolierung frei liegt, wobei die ohne Isolierung freiliegenden Enden (10) jeweils unter Bildung eines plattenförmigen Verbindungselements (12) verdichtet und/oder abgeflacht sind, und wobei die plattenförmigen Verbindungselemente (12) jeweils eine Durchgangsöffnung (14) aufweisen und mittels einer Schraub- oder Nietverbindung mit dem Sicherungselement (3) verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Leiters (2) mit einer integrierten Leitersicherung.The invention relates to a conductor with integrated conductor fuse, comprising a fuse element (3) and two by means of the fuse element (3) electrically interconnected conductor pieces (1), wherein the conductor pieces (1) have an electrical insulation and in each case at least the end (10) of the conductor pieces (1) is exposed without insulation, wherein the uncovered without insulation ends (10) are each compressed to form a plate-shaped connecting element (12) and / or flattened, and wherein the plate-shaped connecting elements (12) each have a through hole (14) and by means a screw or rivet connection with the securing element (3) are connected. The invention further relates to a method for producing a conductor (2) with an integrated conductor fuse.
Description
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND PRIOR ART
Die Erfindung betrifft einen Leiter mit integrierter Leitersicherung.The invention relates to a conductor with integrated conductor fuse.
AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION
Als Leiter mit integrierter Leitersicherung (engl. Inline fuse) wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein Leiter mit einem in den Leiter integrierten Sicherungselement, insbesondere einem Schmelzsicherungselement, bezeichnet. Als Leiter wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein elektrischer Leiter bezeichnet. Der Leiter ist beispielsweise als Litze, umfassend mehrere dünne Einzeldrähte, oder als Massivdrahtleiter gestaltet.In the context of the application, a conductor with a fuse element integrated in the conductor, in particular a fuse element, is referred to as conductor with integrated conductor fuse (inline fuse). As a conductor is referred to in connection with the application, an electrical conductor. The conductor is designed for example as a strand, comprising a plurality of thin individual wires, or as a solid wire conductor.
Um das Sicherungselement in den Leiter zu integrieren ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus
Aus
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Leiter mit integrierter Leitersicherung zu schaffen, welcher einen geringen Bauraumbedarf aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Leiters mit integrierter Leitersicherung zu schaffen. Diese Aufgaben werden gelöst durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.It is an object of the invention to provide a conductor with integrated conductor fuse, which has a low space requirement and is inexpensive to produce. It is a further object of the invention to provide a method of making a conductor with integrated conductor fuse. These objects are achieved by the objects with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Leiter mit integrierter Leitersicherung, umfassend ein Sicherungselement und zwei mittels des Sicherungselements elektrisch miteinander verbundene Leiterstücke geschaffen, eine elektrische Isolierung aufweisen und jeweils mindestens Ende der Leiterstücke ohne Isolierung frei liegt, die die ohne Isolierung freiliegenden Enden jeweils unter Bildung eines plattenförmigen Verbindungselements verdichtet und/oder abgeflacht sind, und die plattenförmigen Verbindungselemente jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen und mittels einer Schraub- oder Nietverbindung mit dem Sicherungselement verbunden sind.According to a first aspect, a conductor with integrated conductor fuse, comprising a fuse element and two electrically interconnected by means of the fuse element conductor pieces provided, having an electrical insulation and at least the end of the conductor pieces without insulation is exposed, the uncovered without insulation ends each to form a plate-shaped connecting element are compressed and / or flattened, and the plate-shaped connecting elements each have a passage opening and are connected by means of a screw or rivet connection with the securing element.
Bei dem Sicherungselement handelt es sich vorzugsweise um eine herkömmliche Schmelzsicherung, wobei das Sicherungselement je nach Anwendungsfall geeignet gestaltet ist. Die Leiterstücke sind vorzugsweise je nach Anwendungsfall auf eine gewünschte Länge gekürzt, wobei die den ohne Isolierung freiliegenden Enden gegenüberliegenden freien Enden jeweils mit Verbindungsstücken konfektioniert sein können.The securing element is preferably a conventional fuse, wherein the securing element is designed to be suitable depending on the application. The conductor pieces are preferably shortened depending on the application to a desired length, wherein the exposed ends without insulation ends opposite free ends can be assembled in each case with connecting pieces.
Als plattenförmiges Verbindungselement wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein gegenüber dem Leiter flacheres Verbindungselement bezeichnet, mit zwei zumindest annähernd parallelen Oberflächen, wobei zumindest eine der Oberflächen eine Anlagefläche für das Sicherungselement bildet. Die plattenförmigen Verbindungselemente mit der Durchgangsöffnung dienen als Verbindungselemente für eine unmittelbare Schraub- oder Nietverbindung mit dem Sicherungselement. Durch ein Verdichten und/oder Abflachen der Enden der Leitungsstücke kann somit auf Kabelschuhe oder andere Verbindungselemente verzichtet werden. Dadurch ist eine kleinbauende Ausgestaltung realisierbar. Die Schraub- oder Nietverbindung kann im Bedarfsfall beispielsweise für einen Austausch des Sicherungselements gelöst werden. In anderen Ausgestaltungen werden die Elemente für eine erhöhte mechanische Festigkeit zusätzlich miteinander verlötet.In the context of the application, a plate-shaped connecting element is referred to as a connecting element which is flatter with respect to the conductor, with two surfaces which are at least approximately parallel, wherein at least one of the surfaces forms a contact surface for the securing element. The plate-shaped connecting elements with the passage opening serve as connecting elements for an immediate screw or rivet connection with the securing element. By compressing and / or flattening the ends of the pipe sections can thus be dispensed with cable lugs or other fasteners. As a result, a small-sized design can be realized. The screw or rivet connection can be solved if necessary, for example, for an exchange of the fuse element. In other embodiments, the elements are additionally brazed together for increased mechanical strength.
Das Verdichten, auch als Kompaktieren bezeichnet, erfolgt beispielsweise bei einer Litze mittels eines Schweißverfahrens, wobei die Einzeldrähte miteinander verschweißt werden. Insbesondere wird zu diesem Zweck ein Ultraschallschweißverfahren eingesetzt. Es sind jedoch auch andere Verfahren denkbar. Alternativ oder zusätzlich ist für ein Verdichten und Abflachen ein mechanisches Verpressen des Leiters mittels einer herkömmlichen Presse vorgesehen.The compacting, also referred to as compacting, takes place, for example, in a stranded wire by means of a welding process, wherein the individual wires are welded together. In particular, an ultrasonic welding method is used for this purpose. However, other methods are conceivable. Alternatively or additionally, a mechanical pressing of the conductor by means of a conventional press is provided for compacting and flattening.
Durch das Abflachen und/oder Verdichten sind plattenförmige Verbindungselemente mit beliebiger Grundform gestaltbar, beispielsweise mit einer runden, mehreckigen oder rechteckigen Grundform. In einer Ausgestaltung werden plattenförmige Verbindungselemente mit einer rechteckigen, insbesondere einer zumindest nahezu quadratischen Grundform geschaffen.By flattening and / or compressing plate-shaped connecting elements can be designed with any basic shape, for example, with a round, polygonal or rectangular basic shape. In one embodiment, plate-shaped connecting elements are provided with a rectangular, in particular an at least almost square basic shape.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ohne Isolierung freiliegenden Enden jeweils von zwei Seiten abgeflacht, sodass die plattenförmigen Verbindungselemente jeweils zumindest im Wesentlichen in einer Ebene mit einer Längsachse der Leiterstücke liegen. Eine derartige Gestaltung ist zur Schaffung eines Leiters mit integrierter Leitersicherung vorteilhaft, bei welchem ein Querschnitt des Leiter im Bereich der Sicherung nicht oder nur unwesentlich größer ist als der Querschnitt im übrigen Bereich.In an advantageous embodiment, the ends exposed without insulation are each flattened from two sides, so that the plate-shaped connecting elements each lie at least substantially in a plane with a longitudinal axis of the conductor pieces. Such a design is advantageous for the creation of a conductor with integrated conductor fuse, in which a cross section of the conductor in the region of the fuse is not or only slightly larger than the cross section in the remaining region.
In einer Ausgestaltung sind für eine Schraubverbindung an dem Sicherungselement Gewindelöcher vorgesehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die plattenförmigen Verbindungselemente jeweils mittels einer Schraubverbindung umfassend mindestens eine Schraube und eine Mutter mit dem Sicherungselement verbunden. Das Sicherungselement weist zu diesem Zweck ebenfalls Durchgangsbohrungen auf, welche vorzugsweise an gegenüberliegenden Enden des Sicherungselements angeordnet sind. In one embodiment, threaded holes are provided for a screw connection to the securing element. In an advantageous embodiment, the plate-shaped connecting elements are each connected by means of a screw connection comprising at least one screw and a nut with the securing element. The securing element also has for this purpose through holes, which are preferably arranged at opposite ends of the securing element.
In einer Ausgestaltung wird der Leiter im Bereich des Sicherungselements umspritzt. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist ein Gehäuse umfassend ein Trägergehäuse und ein damit verbundenes Deckelelement vorgesehen, wobei die plattenförmigen Verbindungselemente und das Sicherungselement in dem Gehäuse eingehaust sind. Sofern die Schraubverbindung eine Mutter umfasst, ist diese vorzugsweise in dem Trägergehäuse angeordnet. Das Trägergehäuse und das Deckelelement sind je nach Anwendungsfall miteinander vernietet, verschraubt, verklebt, verschweißt, verrastet oder auf andere Weise verbunden.In one embodiment, the conductor is encapsulated in the region of the securing element. In advantageous embodiments, a housing comprising a carrier housing and a cover element connected thereto is provided, wherein the plate-shaped connecting elements and the securing element are housed in the housing. If the screw connection comprises a nut, this is preferably arranged in the carrier housing. The carrier housing and the lid member are riveted together depending on the application, screwed, glued, welded, locked or otherwise connected.
Um zu verhindern, dass aus dem Gehäuse ragende unisolierte Bereiche der Leiterstücke freiliegen, ist in einer Ausgestaltung an mindestens einem Leiterstücks anschließend an das plattenförmige Verbindungselement ein das Leitungsstück umgebendes Wellrohr vorgesehen, wobei das Wellrohr zumindest axial in dem Gehäuse gelagert ist. Für eine Axiallagerung des Wellrohrs weist das Gehäuse in einer Ausgestaltung an einer Innenseite mindestens einen, umlaufenden oder unterbrochenen, ringförmigen Vorsprung auf, welcher in ein Wellental des Wellrohrs eingreift. Vorzugsweise sind mindestens zwei Vorsprünge vorgesehen.In order to prevent that uninsulated regions of the conductor pieces projecting from the housing are exposed, in one embodiment, a corrugated tube surrounding the conductor piece is provided on at least one conductor piece adjacent to the plate-shaped connection element, wherein the corrugated tube is mounted at least axially in the housing. For an axial bearing of the corrugated pipe, the housing has in one embodiment on an inner side at least one, circumferential or interrupted, annular projection which engages in a trough of the corrugated pipe. Preferably, at least two projections are provided.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leiters mit einer integrierten Leitersicherung geschaffen, wobei ohne Isolierung freiliegende Enden von zwei Leiterstücken jeweils derart verdichtet und abgeflacht werden, dass ein plattenförmiges Verbindungselement geschaffen wird, und die plattenförmigen Verbindungselemente jeweils mittels einer Schraub- oder Nietverbindung mit einem Sicherungselement verbunden werden, wobei in die plattenförmigen Verbindungselemente jeweils eine Durchgangsöffnung für eine Schraub- oder Nietverbindung eingebracht wird. Zur Vorbereitung werden in einer Ausgestaltung die Leiterstücke auf eine gewünschte Länge gekürzt und mittels eines geeigneten Werkzeugs an mindestens einem Ende abisoliert oder abgemantelt.According to a second aspect, there is provided a method of manufacturing a conductor having an integrated conductor fuse, wherein uncovered ends of two conductor pieces are respectively densified and flattened to provide a plate-shaped connection element, and the plate-shaped connection elements are each connected by means of a screw or rivet connection be connected with a securing element, wherein in the plate-shaped connecting elements in each case a passage opening for a screw or rivet connection is introduced. For preparation, in one embodiment, the conductor pieces are shortened to a desired length and stripped or stripped by means of a suitable tool at least one end.
Figurenlistelist of figures
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das nachfolgend anhand der schematischen Figuren erläutert ist. Dabei zeigen:
-
1 : in einer perspektivischen Darstellung ein an einem Ende unisoliertes Leiterstück, wobei das unisolierte Ende unter Bildung eines plattenförmigen Verbindungselements verdichtet und/oder abgeflacht ist; -
2 : das Leiterstück gemäß1 in einer Seitenansicht; -
3 : einen Leiter mit integrierter Leitersicherung, umfassend ein Sicherungselement und zwei Leiterstücke gemäß1 ; -
4 : in einer perspektivischen Darstellung den Leiter gemäß3 mit einem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse; -
5 : in einer Schnittansicht den Leiter gemäß4 mit dem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse; und -
6 : in einer Draufsicht den Leiter gemäß4 mit dem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse.
-
1 in a perspective view of an uninsulated at one end conductor piece, wherein the uninsulated end is compacted and / or flattened to form a plate-shaped connecting element; -
2 : the conductor piece according to1 in a side view; -
3 a conductor with integrated conductor fuse, comprising a fuse element and two conductor pieces according to1 ; -
4 : in a perspective view the conductor according to3 with a housing housing the fuse element; -
5 in a sectional view the conductor according to4 with the housing housing the fuse element; and -
6 in a plan view the conductor according to4 with the housing housing the fuse element.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Bei dem Leiterstück
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Verbindungselement mit einer im Wesentlichen quadratischen Grundfläche geschaffen. Wie in
Zur Herstellung des Leiters
Das Gehäuse
Wie am besten in der Schnittansicht gemäß
Eine Isolierung der Leiterstücke
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3401368 A1 [0003]DE 3401368 A1 [0003]
- US 6046665 [0004]US 6046665 [0004]
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2018
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