DE19504742A1 - Kabel - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
- H05B6/42—Cooling of coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
- H01B7/421—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation
- H01B7/423—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation using a cooling fluid
- H01B7/425—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation using a cooling fluid the construction being bendable
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Description
Die Erfindung betrifft ein wassergekühltes Kabel für den An
schluß eines Induktors an eine Quelle hochfrequenten elektri
schen Stroms hoher Stromstärke.
Derartige Kabel kommen in Anlagen zum induktiven Erwärmen elek
trisch leitfähiger Gegenstände zum Einsatz. Sie verbinden die
Stromquelle, z. B. einen Frequenzumrichter, mit dem Induktor,
dessen elektromagnetisches Wechselfeld zur Energieübertragung
auf den zu erwärmenden Gegenstand dient.
Für diesen Zweck bekannte Kabel haben einen flexiblen elektri
schen Leiter, z. B. eine Kupferlitze, und einen den Leiter mit
Abstand zylindrisch umschließenden Schlauch aus elastischem,
elektrisch isolierenden Material, der Kühlwasser führt. Die
elektrische Hin- und Rückleitung zwischen Stromquelle und In
duktor wird mit zwei parallelen Kabeln gleicher Art realisiert.
Nachteilig sind die dabei auftretenden induktiven Verluste.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein flexibles, kompaktes und
induktionsarmes Kabel der eingangs genannten Art zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausbildung des Kabels
als flexibles Koaxialkabel für die Hin- und Rückleitung des
elektrischen Stroms zwischen Stromquelle und Induktor.
Dank der koaxialen Leitungsführung ist des erfindungsgemäße
Kabel sehr induktionsarm, und treten erheblich weniger induk
tive Verluste daran auf, als bei einer Parallelführung der
elektrischen Hin- und Rückleitung. Der Platzbedarf für die
Verlegung des Kabels ist gering, und es ist dank seiner Flexi
bilität eine variable Leitungsführung möglich. Die Wasserküh
lung des Kabels dient zur Ableitung der thermischen Verlustlei
stung an seinem elektrischen Widerstand.
Im einzelnen hat das erfindungsgemäße Kabel einen flexiblen
Innenleiter, einen den Innenleiter mit Abstand zylindrisch
umschließenden inneren Schlauch aus elastischem, elektrisch
isolierenden Material, einen den inneren Schlauch mit Abstand
zylindrisch umschließenden flexiblen Außenleiter und einen
den Außenleiter mit Abstand zylindrisch umschließenden äußeren
Schlauch aus elastischem, elektrisch isolierenden Material.
Das Kabel hat elektrische Anschlüsse des Innenleiters und
Außenleiters an die Pole der Stromquelle und elektrische Spei
sekontakte des Induktors, und es hat Wasseranschlüsse, über
die durch den inneren Schlauch und den Zwischenraum zwischen
dem inneren und dem äußeren Schlauch, die voneinander galva
nisch getrennt sind, Wasser hindurchgeleitet werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform findet ein Wasservorlauf
durch den inneren Schlauch und ein Wasserrücklauf durch den
Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Schlauch
oder umgekehrt statt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Kabel an seinem
einen Ende ein erstes Anschlußstück, mit dem sich der Innenlei
ter und der Außenleiter an die Pole der Stromquelle anschließen
lassen. Das erste Anschlußstück hat einen in den inneren
Schlauch führenden Wasservorlaufanschluß und einen in den Zwi
schenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Schlauch führen
den Wasserrücklaufanschluß oder umgekehrt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Kabel an seinem
anderen Ende ein zweites Anschlußstück, mit dem sich der Innen
leiter und der Außenleiter an die elektrischen Speisekontakte
des Induktors anschließen lassen. Das zweite Anschlußstück
hat einen an den inneren Schlauch führenden Wasservorlaufan
schluß und einen in den Zwischenraum zwischen dem inneren und
dem äußeren Schlauch führenden Wasserrücklaufanschluß oder
umgekehrt.
Innerer und äußerer Schlauch des erfindungsgemäßen Kabels sind
vorzugsweise gewebearmierte Kunststoffschläuche. Der Kühlwas
serkreis kann mit Leitungsdruck betrieben werden, dem derartige
Schläuche problemlos standhalten. Auch haben die Schläuche
die wegen der Erwärmung des Kühlwassers erforderliche Tempera
turbeständigkeit.
Der Innenleiter des erfindungsgemäßen Kabels ist vorzugsweise
eine Kupferlitze und der Außenleiter ein Schlauch aus Kupfer
drahtgewebe oder Kupferdrahtgeflecht. Innenleiter und Außenlei
ter haben vorzugsweise gleichen Querschnitt, da sie den glei
chen elektrischen Strom führen.
Das erfindungsgemäße Kabel ist darauf ausgelegt, elektrischen
Wechselstrom einer Frequenz unter ca. 50 kHz mit einer Strom
stärke von ca. 1.000 bis ca. 10.000 A zu führen. Die Länge
des Kabels kann bis ca. 10 m betragen.
Das erfindungsgemäße Kabel findet eine bevorzugte Verwendung
für einen wassergekühlten Induktor, derart, daß Induktor und
Kabel einen gemeinsamen Kühlwasserkreislauf haben. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform hat der Induktor eine Kühlwasser
strecke mit einem Kühlwasservorlaufanschluß und einem Kühlwas
serrücklaufanschluß. Der Wasservorlaufanschluß des zweiten
Kabelanschlußstücks läßt sich an den Kühlwasservorlaufanschluß,
und der Wasserrücklaufanschluß des zweiten Kabelanschlußstücks
an den Kühlwasserrücklaufanschluß des Induktors anschließen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige
Abbildung zeigt die Seitenansicht eines Kabels mit einem An
schlußstück an seinem Ende; teilweise im Schnitt.
Das Kabel 10 ist ein flexibles Koaxialkabel. Es hat einen In
nenleiter 12 in Form einer flexiblen Kupferlitze. Den Innenlei
ter 12 umschließt zylindrisch mit Abstand ein gewebearmierter
innerer Kunststoffschlauch 14. Den inneren Schlauch 14 um
schließt zylindrisch mit Abstand ein Außenleiter 16 in Form
eines flexiblen Kupfergeflechts. Der Außenleiter 16 hat den
gleichen elektrischen Leiterquerschnitt wie der Innenleiter
12. Den Außenleiter 16 umschließt zylindrisch mit Abstand ein
gewebearmierter äußerer Kunststoffschlauch 18.
Das Kabel 10 ist wassergekühlt. Kühlwasser strömt durch den
inneren Schlauch 14, in dem der Innenleiter 12 liegt, und durch
den Zwischenraum 20 zwischen dem inneren und dem äußeren
Schlauch 14, 18, in dem der Außenleiter 16 liegt. Die beiden
Kühlwasserstrecken sind voneinander galvanisch getrennt.
Am Ende des Kabels 10 sitzt ein Anschlußstück 22 mit elektri
schen Anschlüssen für den Innenleiter 12 und den Außenleiter
16 und Kühlwasseranschlüssen 24, 26 für die beiden Kühlwasser
strecken. Das Anschlußstück 22 weist zwei Kontaktplatten 28,
30 auf, zwischen denen eine Isolierplatte 32 liegt. Die Platten
28-32 sind mit Schrauben 34, die in einer Isolierbuchse 36
sitzen, in bündiger Anlage miteinander verschraubt.
In die dem Kabel 10 zugewandte Kontaktplatte 28 ist eine im
wesentlichen zylindrische Messinghülse 38 eingelassen, die
davon zu dem Kabel 10 hin absteht. Am Ende der Hülse 38 ist
der Außenleiter 16 des Kabels 10 koaxial außen auf die Hülse
38 aufgesteckt und elektrisch leitend dauerhaft mit der Hülse
38 verbunden. Die Hülse 38 hat zwischen dem Anschluß des Außen
leiters 16 und der Kontaktplatte 28 einen im Durchmesser erwei
terten umlaufenden Bund 40, an dem der äußere Schlauch 18 unter
Abdichtung befestigt werden kann.
Der innere Schlauch 14 und der Innenleiter 12 erstrecken sich
durch die Hülse 38, die dem Kabel 10 zugewandte Kontaktplatte
28 und die Isolierplatte 32 hindurch bis in die dem Kabel 10
abgewandte Kontaktplatte 30 hinein. Der innere Schlauch 14
ist gegen die Kontaktplatte 30 abgedichtet und der Innenleiter
12 mit der Kontaktplatte 30 elektrisch verbunden.
Die dem Kabel 10 abgewandte Kontaktplatte 30 hat einen Kühlwas
seranschluß 26, der mit dem Innenraum 42 des inneren Schlauchs
14 kommuniziert.
Die dem Kabel 10 zugewandte Kontaktplatte 28 hat einen Kühlwas
seranschluß 24, der mit dem Zwischenraum 20 zwischen dem inne
ren und dem äußeren Schlauch 14, 18 kommuniziert. Das über
einen nicht näher dargestellten Ringraum in Form einer inneren
Freidrehung der Messinghülse 38 und nicht näher dargestellte
Stichkanäle, die von dem Ringraum an den Außenmantel der Mes
singhülse 38 führen.
Bezugszeichenliste
10 Kabel
12 Innenleiter
14 innerer Schlauch
16 Außenleiter
18 äußerer Schlauch
20 Zwischenraum
22 Anschlußstück
24 Kühlwasseranschluß
26 Kühlwasseranschluß
28 Kontaktplatte
30 Kontaktplatte
32 Isolierplatte
34 Schraube
36 Isolierbuchse
38 Hülse
40 Bund
42 Innenraum
12 Innenleiter
14 innerer Schlauch
16 Außenleiter
18 äußerer Schlauch
20 Zwischenraum
22 Anschlußstück
24 Kühlwasseranschluß
26 Kühlwasseranschluß
28 Kontaktplatte
30 Kontaktplatte
32 Isolierplatte
34 Schraube
36 Isolierbuchse
38 Hülse
40 Bund
42 Innenraum
Claims (13)
1. Wassergekühltes Kabel für den Anschluß eines Induktors
an eine Quelle hochfrequenten elektrischen Stroms hoher
Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß es als flexibles
Koaxialkabel für die Hin- und Rückleitung des Stroms
ausgebildet ist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
einen flexiblen Innenleiter (12), einen den Innenleiter
(12) mit Abstand zylindrisch umschließenden inneren
Schlauch (14) aus elastischem, elektrisch isolierenden
Material, einen den inneren Schlauch (14) mit Abstand
zylindrisch umschließenden flexiblen Außenleiter (16)
und einen den Außenleiter (16) mit Abstand zylindrisch
umschließenden äußeren Schlauch (18) aus elastischem,
elektrisch isolierenden Material hat, daß es elektrische
Anschlüsse des Innenleiters (12) und Außenleiters (16)
an die Pole der Stromquelle und elektrische Speisekon
takte des Induktors hat, und daß es Wasseranschlüsse
(24, 26) hat, über die durch den inneren Schlauch (14)
und den Zwischenraum (20) zwischen dem inneren und dem
äußeren Schlauch (14, 18), die voneinander galvanisch
getrennt sind, Wasser hindurchleitbar ist.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen
Wasservorlauf durch den inneren Schlauch (14) und einen
Wasserrücklauf durch den Zwischenraum (20) zwischen dem
inneren und dem äußeren Schlauch (14, 18) oder umgekehrt.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß es an seinem einen Ende ein erstes An
schlußstück hat, mit dem der Innenleiter (12) und der
Außenleiter (16) an die Pole der Stromquelle anschließbar
sind und das einen in den inneren Schlauch (14) führenden
Wasservorlaufanschluß und einen in den Zwischenraum (20)
zwischen dem inneren und dem äußeren Schlauch (14, 18)
führenden Wasserrücklaufanschluß hat oder umgekehrt.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß es an seinem anderen Ende ein zweites An
schlußstück hat, mit dem der Innenleiter (12) und der
Außenleiter (16) an die elektrischen Speisekontakte des
Induktors anschließbar sind und das einen in den inneren
Schlauch (14) führenden Wasservorlaufanschluß und einen
in den Zwischenraum (20) zwischen dem inneren und dem
äußeren Schlauch (14, 18) führenden Wasserrücklaufan
schluß hat oder umgekehrt.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schläuche (14, 18) gewebearmierte
Kunststoffschläuche sind.
7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Innenleiter (12) eine Kupferlitze ist.
8. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Außenleiter (16) ein Schlauch aus Kup
ferdrahtgewebe oder Kupferdrahtgeflecht ist.
9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß Innenleiter (12) und Außenleiter (16) glei
chen Querschnitt haben.
10. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß es elektrischen Wechselstrom einer Frequenz
unter ca. 50 kHz mit einer Stromstärke von ca. 1.000
bis ca. 10.000 A zu führen ausgelegt ist.
11. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß es eine Länge bis ca. 10 m hat.
12. Verwendung eines Kabels nach einem der Ansprüche 1 bis
11 für einen wassergekühlten Induktor, dadurch gekenn
zeichnet, daß Induktor und Kabel (10) einen gemeinsamen
Kühlwasserkreis haben.
13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Induktor eine Kühlwasserstrecke mit einem Kühl
wasservorlaufanschluß und einem Kühlwasserrücklaufan
schluß hat, und daß der Wasservorlaufanschluß des zweiten
Kabelanschlußstücks an den Kühlwasservorlaufanschluß
und der Wasserrücklaufanschluß des zweiten Kabelanschluß
stücks an den Kühlwasserrücklaufanschluß des Induktors
anschließbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995104742 DE19504742A1 (de) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Kabel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995104742 DE19504742A1 (de) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Kabel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19504742A1 true DE19504742A1 (de) | 1996-08-22 |
Family
ID=7753834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995104742 Withdrawn DE19504742A1 (de) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Kabel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19504742A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN114242326A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 上海元定科技有限公司 | 一种同轴导电通水装置 |
-
1995
- 1995-02-14 DE DE1995104742 patent/DE19504742A1/de not_active Withdrawn
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US6323469B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-11-27 | G.H. Induction Deutschland Induktions-Erwaermungs-Anlagen Gmbh | Induction heating of metals |
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CN114242326B (zh) * | 2021-12-21 | 2024-01-09 | 上海元定科技有限公司 | 一种同轴导电通水装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |