DE3511222A1 - Koordinierte schweissleitung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Klaus Uortmann, Bleysfeld 48, Oberhausen 1

Koordinierte Schweißleitung.

Die Erfindung betrifft eine flexibele elektrische Hochstromleitung, bei der durch eine besondere Anordnung von zwei verschiedenen Leitermaterialien (z.B. Aluminium und Kupfer) der Leiterwiderstand verringert, die elektrische und mechanische Belastbarkeit erhöht, die Anwendbarkeit vielfältiger, der manuelle Aufwand bei der Handhabung erleichtert und die Sicherheit optimiert wird.

Die Leitung soll durch einen bestimmten Aufbau des Leiters, unter Beibehaltung der Faßlichkeit von Normleitungen und ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand, den Leitwert verbessern, die Anwendbarkeit vervielfältigen, den Übergangswiderstand an den Anschlußenden verringern, die elektrische und mechanische Belastbarkeit erhöhen, den manuellen Aufwand bei der Handhabung vereinfachen und verringern sowie die Sicherheit optimieren.

Es sind die vom Anmelder unter AKZ. P 26 11 590 - P 30 10 451 und P 33 12 119 angemeldeten Kompaktschweißleitungen bzw. Kreisring-Kompaktschweißleitungen bekannt, in denen für Hin-und Rückführung des Schweißstromes zwei konzentrische oder kreisringförmig angeordnete Kreisringleiter vorhanden sind.

Die höhere Auslastung des Leitermaterials, durch die Geometrie des Kreisringleiters, bewirkt jedoch gleichzeitig eine Verschlechterung des Verhältnisses von maximal möglicher Stromdichte zum Leiterwiderstand und erzeugt somit einen höheren Spannungsverlust in der Leitung. Als Folge wird die, im Vergleich zu konventionellen Leitungen, einsetzbare Leitungslänge erheblich verkürzt oder der Leistungsverlust erhöht. Durch den größeren Außendurchmesser des Kreisringleiters wird das Volumen und somit das Gewicht des Außenmantels der Leitung erheblich vergrößert. Hierdurch geht der durch den Kreisringleiter gegebene Gewichtsvorteil verloren. Der besondere Aufbau der Kreisring9chweißleitung macht ein verteuerndes Fertigungsverfahren notwendig. Die konzentrische wie auch die kreisringförmige Anordnung der Kreisringleiter kompliziert das Anschließen an handelsübliche Kuppelelemente erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen bestimmten Leiteraufbau mit zwei Leiterwerkstoffen von unterschiedlichen elektrischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften eine Leitung mit Normmaßen, jedoch insgesamt besseren elektrischen, mechanischen sowie thermischen Uerten zu erzielen, als sonst mit einer Leitung mit nur einem Leiterwerkstoff zu erzielen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem Leiter aus einem Leitermaterial mit geringeren elektrischen, mechanischen und thermischen Uerten sowie geringerem spezifischem Gewicht (z.B. Aluminium), ein Leiter aus einem Leitermaterial mit höheren elektrischen, mechanischen und thermischen Uerten sowie höherem spezifischem Gewicht (z.B. Kupfer) aufgeseilt wird.

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Um gleichzeitig und insgesamt, die gültige Vorschrift (für das Hin-und Rückführen von Schweißströme je eine besondere Leitung zu benutzen) ohne besonderen manuellen Aufwand erfüllen zu können sowie induktive Verluste, durch Stromschwankungen in den Leitungen, zu beseitigen und bei Bedarf, zusammen mit den Leitungen für den Schweißstrom, eine Steuerleitung zum Fernregeln des Schweißstromes wie auch einen Schlauch zum Mitführen von Gasen o.a. zur Hand zu haben, die Wärmeabfuhr durch eine vergrößerte Manteloberflache und den Schutz gegen mechanische Einwirkungen zu erhöhen, ist die Manteloberflache so strukturiert, daß zwei eng zusammengelegte Leitungen fixiert und mit handelsüblichen elastischen Zugbändern (auch vor Ort), mit oder ohne Steuerleitung und/oder Schlauch, zu einer flexibelen-handlichen Einheit zusammengefaßt werden können.

Durch gleichzeitiges nutzen des geringen spezifischen Gewichtes und der geringeren Dichte von Aluminium, als auch der höheren elektrischen, thermischen Werte und Dichte von Kupfer als Leiterwerkstoffe, werden durch eine besondere Anordnung in einem bestimmten Leiteraufbau, im Vergleich zu Normleitungen und anderen Leitungen (z.B. Kreisringschweißleitungen), insgesamt der Leiterwiderstand verringert und in Verbindung mit der intensiveren Wärmeabfuhr (durch den höheren thermischen Wert der Außenverseilung und der strukturierten Manteloberfläche) die elektrische Belastbarkeit, durch die höhere Zugfestigkeit der Außenverseilung die Bruchlast, des gesamten Leiters erhöht.

Die geringere Dichte des Innenleiters bewirkt beim Einpressen des Leiters in handelsübliche Anschlußelemente (z.B. Quetschverbinder, Kerbkabelschuhe, Druckschraubverbinder an Kupplungen, Steckern, Schweißzangen, Erdklemmen u.a.) eine Streckung des Innenleiters und somit automatisch eine den Übergangswiderstand verringernde "Stirnflachenkontaktierung". Durch die Möglichkeit, bei Bedarf, auch vor Ort, zwei parallel gelegte Leitungen zu fixieren und durch handelsübliche elastische Zugbänder mit oder ohne Steuerleitung und/oder Schlauch zu einer elastischen Einheit zusammenfassen zu können, ist eine vielfältigere Anwendbarkeit sowie bessere Handhabung gegeben.

Schweißtechnisch ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß durch die Wahl eines bestimmten Verhältnisses der beiden Leiterquerschnitte (z.B. von Aluminium und Kupfer) zueinander, der Leiterwiderstand, im Vergleich zu konventionellen und/oder Kreisringleitungen, so bestimmt werden kann, daß beim Schweißvorgang das Wechselspiel zwischen der Änderung der Lichtbogenspannung (durch manuell inkonstant gehaltene Lichtbogenlänge) und der Abschmelzgeschwindigkeit an der Elektrode, durch die Wahlmöglichkeit einer flacheren Schweißmaschinenkennlinie, bei gleichem Schweißstrom, möglich ist.

4 Ausführungsbeispiele dar Erfindung sind in den Bildern 1 bis der Zeichnung dargestellt und werden folgend näher beschrieben.

Bild 1, zeigt eine Schueißleitung in der auf dem aus einem Leitermaterial mit geringerer elektrischer und mechanischer Wertigkeit (z.B. Aluminium) bestehenden Innenleiter (1), die aus einem Leitermaterial mit höherer elektrischer, mechanischer und thermischer Wertigkeit (z.B. Kupfer) bestehenden Außenleiter (2) aufgeseilt sind. Der Innenleiter (1), mit dem Außenleiter (2), ist durch den isolierenden Mantel (3), der mit einer strukturierten Oberfläche (4) ausgebildet ist, umhüllt.

Bild 2, zeigt zuei, aus je einer uie in Bild 1 dargestellten Leitung, parallel geführte eng anliegende Schueißleitungen (5) und (6), die durch die Oberflächenstruktur (4), uie in Bild 1, fixiert uerden und durch das handelsübliche flexibele Zugband (7), elastisch verbunden sind.

Bild 3, zeigt zuei, uie in Bild 2, dargestellten Leitungen (5) und (6), bei denen mit dem handelüblichen flexibelen Zugband (7), uie in Bild 2, zugleich eine normale Steuerleitung (8) eingebunden ist.

Bild 4, zeigt zuei, uie in Bild 3., dargestellten Leitungen (5) und (6), bei denen mit handelsüblichem flexibelem Zugband (7), uie in Bild 2 und 3, zugleich mit der normalen Steuerleitung (8), uie in Bild 3, ein Schlauch (9) eingebunden ist.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Schweißleitung bei der durch besseres koordinieren des Leiteraufbaues mit zwei verschiedenen Leitermaterialien (z.B. Aluminium und Kupfer), im Vergleich zu Leitungen aus einem Leitermaterial (z.B. Aluminium), der Leiterwiderstand verringert, die elektrische und mechanische Belastbarkeit erhöht, im weiteren Vergleich zu Leitungen aus nur einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) das Gewicht reduziert wird und neben dem Leiten von elektrischen Strömen Zusatzfunktionen erfüllen kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Leiter mit geringerem Leitwert, geringerer Dichte und Bruchlast (z.B. Aluminium) Einzelleiter mit höherem Leitwert, höherer Dichte und Bruchlast (z.B. Kupfer) aufgeseilt wird.

2. Leitung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der innere Leiter aus einer Litze besteht.

3. Leitung nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß auf dBm inneren Leiter einlagig mehrere Einzellitzen aufgeseilt sind.

4. Leitung nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilrichtung der einlagigen Einzellitzen gegenläufig zu der Verseilrichtung des Innenleiters ist.

5. Leitung nach Anspruch 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeseilten Einzellitzen den Innenleiter weniger als 1oo% abdecken.

6. Leitung nach Anspruch 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Außenmantels strukturiert ist.