-
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
-
Die Erfindung betrifft einen Leiter mit integrierter Leitersicherung.
-
AUFGABE UND LÖSUNG
-
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.
-
Um das Sicherungselement in den Leiter zu integrieren ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus
DE 34 01 368 A1 , bekannt, an gegenüberliegenden Enden des Sicherungselements jeweils mit Kabelschuhen verbundene Leitungsenden mittels Nieten anzubringen.
-
Aus
US 6,046,665 ist es bekannt, zur Herstellung eines Leiters mit integrierter Leitersicherung zwei Leiterstücke jeweils an einem isolierungsfreien Ende zu verdichten und abzuflachen, wobei so geschaffene Verbindungselemente mit einem Sicherungselement verschweißt werden.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Leiter mit integrierter Leitersicherung zu schaffen, welcher einen geringen Bauraumbedarf aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 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 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.
-
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.
-
Zur Herstellung eines Leiters mit einer integrierten Leitersicherung ist vorzugsweise vorgesehen, dass 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.
-
Figurenliste
-
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 gemäß 1 in einer Seitenansicht;
- 3: einen Leiter mit integrierter Leitersicherung, umfassend ein Sicherungselement und zwei Leiterstücke gemäß 1;
- 4: in einer perspektivischen Darstellung den Leiter gemäß 3 mit einem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse;
- 5: in einer Schnittansicht den Leiter gemäß 4 mit dem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse; und
- 6: in einer Draufsicht den Leiter gemäß 4 mit dem das Sicherungselement einhausenden Gehäuse.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
1 und 2 zeigen in einer perspektivischen Darstellung bzw. einer Seitenansicht ein Leiterstück 1, wobei ein Ende 10 des Leiterstücks 1 ohne Isolierung frei liegt. Das unisolierte Ende 10 ist unter Bildung eines plattenförmigen Verbindungselements 12 verdichtet und abgeflacht und weist eine in 1 sichtbare Durchgangsöffnung 14 auf.
-
Bei dem Leiterstück 1 handelt es sich beispielsweise um eine Litze mit mehreren Einzeldrähten, wobei für ein Verdichten mittels eines Schweißverfahrens die Einzeldrähte miteinander verschweißt werden.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Verbindungselement mit einer im Wesentlichen quadratischen Grundfläche geschaffen. Wie in 2 erkennbar, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das unisolierte Ende 10 von zwei Seiten abgeflacht, sodass das plattenförmige Verbindungselement 12 zumindest im Wesentlichen in einer Ebene mit einer Längsachse 16 des Leiterstücks 1 liegt. Das plattenförmige Verbindungselement 12 weist zwei zumindest annähernd parallele Oberflächen 120 auf.
-
3 zeigt einen Leiter 2 mit integrierter Leitersicherung, umfassend ein Sicherungselement 3 und zwei Leiterstücke 1 gemäß 1. Die Leiterstücke 1 sind jeweils an den plattenförmigen Verbindungselementen 12 mittels einer Schraubverbindung 4 umfassend eine Schraube 40, eine Beilagscheibe 42 und eine in 3 weitgehend verdeckte Mutter 44 mit dem Sicherungselement 3 verbunden. In einer Ausgestaltung wird der in 3 dargestellte Leiter 2 im Bereich des Sicherungselements umspritzt.
-
Zur Herstellung des Leiters 2 gemäß 3 werden zwei Leiterstücke 1 zur Schaffung von ohne Isolierung freiliegenden Enden 10 abisoliert oder abgemantelt und die ohne Isolierung freiliegende Enden 10 jeweils derart verdichtet und/oder abgeflacht, dass das plattenförmige Verbindungselement 12 geschaffen wird. Anschließend wird in die plattenförmigen Verbindungselemente 12 jeweils eine Durchgangsöffnung für eine Schraub- oder Nietverbindung eingebracht, beispielsweise eine Bohrung.
-
4, 5 und 6 zeigen in einer perspektivischen Darstellung, einer Schnittansicht und einer Draufsicht den Leiter 2 gemäß 3 mit einem das Sicherungselement 3 und die Verbindungsstelle zu den Leitungsstücken 1 einhausenden Gehäuse 5.
-
Das Gehäuse 5 umfasst ein Trägergehäuse 50 und ein damit verbundenes Deckelelement 52, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Nieten 54 verbunden sind.
-
Wie am besten in der Schnittansicht gemäß 5 erkennbar, sind die Leiterstücke 1 jeweils an den plattenförmigen Verbindungselementen 12 mittels einer Schraubverbindung 4 umfassend eine Schraube 40, eine Beilagscheibe 42 und eine Mutter 44 mit dem Sicherungselement 3 verbunden, wobei die Muttern 44 in dem Trägergehäuse 50 verdrehsicher angeordnet sind. Das dargestellte Trägergehäuse 50 weist zu diesem Zweck zwei Zapfen 56 auf, in welchen Ausnehmungen für die Muttern 44 vorgesehen sind.
-
Eine Isolierung der Leiterstücke 1 reicht bis in das Gehäuse 5. Die Isolierung kann jedoch verschoben werden, sodass unisolierte Bereich aus dem Gehäuse 5 ragen. Um zu verhindern, dass aus dem Gehäuse ragende unisolierte Bereiche der Leiterstücke 1 freiliegen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Leiterstücken 1 jeweils anschließend an das plattenförmige Verbindungselement 12 ein das Leitungsstück 1 umgebendes Wellrohr 6 vorgesehen. Die Wellrohre 6 sind in dem Gehäuse 5 in Axialrichtung gelagert ist. Für eine Axiallagerung der Wellrohre 6 weist das dargestellte Gehäuse 5 an den gegenüberliegenden Enden an einer Innenseite jeweils zwei umlaufende, ringförmige Vorsprünge 58 auf, welche jeweils in ein Wellental 60des Wellrohrs 6 eingreifen. In anderen Ausgestaltungen ist das Wellrohr einteilig mit einem Gehäuseteil gestaltet oder mit diesem verklebt oder verschweißt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3401368 A1 [0003]
- US 6046665 [0004]
