ES2323727T3 - Metodo para la interconexion de cables electricos. - Google Patents
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Abstract
Un método para interconectar un primer cable eléctrico (1), constituido por un manojo (2) de fibras de carbono envuelto en una primera funda aislante (3), con un segundo cable (4) constituido por un conductor metálico (5) envuelto en una segunda funda aislante (6), comprendiendo los pasos de: a) quitar una primera porción de dicha primera funda (3) que cubre un primer extremo (7) de dicho manojo (2), y quitar una segunda porción de dicha segunda funda (6) que cubre un segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) para una extensión mayor que la de dicha primera porción; b) enrollar en forma de espiral dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) alrededor de dicho manojo (2) de fibras de carbono empezando desde dicho primer extremo (7) de dicho primer cable (1) en una primera dirección hasta que dicho conductor metálico (5) afecte a dicha primera funda (3); c) cambiar la dirección de avance de la espiral definida por dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) para proveer al menos un bucle (9) que cubra dicha primera funda (3); d) enrollar en forma de espiral dicho conductor metálico (5) en una segunda dirección opuesta a dicha primera dirección de vuelta hacia dicho primer extremo (7) de dicho manojo (2) y alinear mutuamente dicho primer y segundo cables (1, 4); e) añadir al menos una capa (10) de estaño u otro conductor o elemento cubridor para cubrir totalmente dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5).
Description
Método para la interconexión de cables
eléctricos.
La presente invención hace referencia a un
método para la interconexión de cables eléctricos y en particular
de un primer cable eléctrico de fibra de carbono con un segundo
cable eléctrico conductor metálico.
Existen en uso en la actualidad cables
eléctricos constituidos por un manojo de fibras de carbono envueltos
en una funda provista por un material eléctricamente aislante, por
ejemplo una resina de silicio; puesto que el carbono tiene una
resistencia elevada al calor, tales cables de fibra de carbono
tienen una aplicación óptima como resistencias eléctricas de
calefacción, por ejemplo en el área de los termopares.
Con el fin de proveer la corriente eléctrica a
tales cables de fibra de carbono, deben ser conectados, en sus
extremos, a conductores metálicos, típicamente hechos de cobre o
aluminio, conectados directamente o mediante circuitos apropiados a
una fuente de alimentación.
Es conocido proveer la conexión eléctrica entre
un extremo del manojo de fibras de carbono y un extremo del
conductor metálico mediante un método de conexión, conocido como
"crimping" ("corrugar"), que provee la inserción de los
dos extremos en un anillo metálico apropiado, que entonces es
prensado para prensar allí las fibras de carbono y el conductor
metálico, proveyendo el contacto eléctrico entre ellos.
Tal método de conexión conocido tiene sin
embargo un gran inconveniente: debido a la resistencia mecánica muy
reducida, en particular la resistencia a la tracción, de las fibras
de carbono, solamente tensiones mecánicas modestas en uno o ambos
cables pueden causar la rotura de tales fibras de carbono, con la
consiguiente interrupción de la conexión eléctrica entre los dos
cables.
Con el fin de limitar la posibilidad de rotura
de las fibras de carbono, la compresión del anillo metálico no
debería ser demasiado elevada, que sin embargo compromete la calidad
del contacto eléctrico entre el conductor metálico y las fibras de
carbono.
Además, no es posible conectar un conductor
metálico a un manojo de fibras de carbono mediante soldadura,
puesto que el carbono, debido a sus propiedades
físico-químicas, no está adaptado para ser
soldado.
Debido a los inconvenientes mencionados
anteriormente el uso de tales cables de fibra de carbono es por lo
tanto muy reducido.
EP-A-1076341
muestra una operación de conexión de un cable aislado y un terminal
clavija, que incluye: quitar un aislamiento en un extremo del cable
aislado para exponer un conductor; enrollar el conductor expuesto en
una parte espiral, y luego insertar el terminal clavija en la
abertura central de la parte espiral; y fijar la parte espiral y el
terminal clavija con un material de fijación tal como soldadura.
GB-A-171317
muestra un terminal para su uso con cables eléctricos de alta
tensión, comprendiendo una única pieza de cable elástico que en un
extremo está formado en bobinas fijadas alrededor del extremo de una
pieza de cable. El cable es dirigido centralmente desde las bobinas
aproximadamente de forma lineal y luego forma un bucle transversal
alrededor de los cables conductores del cable. El cable se extiende
además desde dicho bucle transversal para formar un bucle
expandible de extremo libre para su unión a un electrodo de bujía o
similares.
JP-A-2004087446
muestra un método de unir manojos de fibra de carbono incluyendo la
inserción de dos manojos de fibra de carbono en extremos opuestos
de una carcasa y luego llenar la carcasa de un material conductor
para integrar las fibras de carbono entre sí.
El objetivo de la presente invención es
solucionar los problemas técnicos descritos, eliminando los
inconvenientes de la técnica anterior citada, proveyendo un método
que permite obtener una conexión eléctrica óptima entre un cable de
fibra de carbono y un cable conductor metálico.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
presente invención es proveer un método que permita interconectar
un cable de fibra de carbono con un cable conductor metálico,
reduciendo el riesgo de separación de los dos cables incluso bajo
la acción de tensión mecánica.
Un objeto no menos importante es proveer un
método para interconectar un cable de fibra de carbono con un cable
conductor metálico que tenga costes reducidos respecto de la técnica
conocida.
De acuerdo con la invención, está provisto un
método para interconectar un primer cable eléctrico, constituido
por un manojo de fibras de carbono envuelto en una primera funda
aislante, con un segundo cable constituido por un conductor
metálico envuelto en una segunda funda aislante, tal y como se
define en las reivindicaciones
anexadas.
anexadas.
\newpage
Otras características y ventajas de la invención
resultarán aparentes de mejor modo a partir de la siguiente
descripción detallada de un ejemplo de realización suyo preferido
pero no exclusivo, ilustrado sólo mediante ejemplo no limitador en
los dibujos que acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista de perspectiva de un
cable de fibra de carbono y un cable conductor metálico en el
primer paso del método de interconexión según la invención;
Las Figuras 2, 3 y 4 son vistas de perspectiva
de tres pasos de bobinado del cable conductor metálico en el cable
de fibra de carbono;
La Figura 5 es una vista de perspectiva del paso
de vertido de una capa de estaño;
La Figura 6 es una vista de perspectiva de los
dos cables de las figuras precedentes después de su mutua
interconexión.
En los siguientes ejemplos de realización,
características únicas, dadas con relación a ejemplos específicos,
en realidad pueden ser intercambiadas con otras características
diferentes de otros ejemplos de realización.
Además, debe señalarse que cualquier cosa que se
descubra que ya es conocida durante el procedimiento de patentado
no pretende ser reivindicado y sujeto por una renuncia de las
reivindicaciones.
Con referencia a las figuras, un método según la
presente invención permite obtener la interconexión de un primer
cable 1, constituido por un manojo de fibras de carbono 2 envuelto
en una primera funda 3 provista en un material eléctricamente
aislante, con un segundo cable 4, constituido por un conductor
metálico 5, por ejemplo cobre o aluminio, cubierto por una segunda
funda 6, provista también en un material eléctricamente
aislante.
De modo ventajoso, al menos el material que
constituye la primera funda 3 debe proveer, además de
características aislantes eléctricas buenas, también una buena
resistencia mecánica.
De modo ventajoso, la primera y segunda fundas
pueden estar provistas en dos materiales eléctricamente aislantes
diferentes.
Con referencia a la Figura 1, el método según la
invención provee un primer paso en el que una primera porción de la
primera funda y una segunda porción de la segunda funda 6, que
cubren respectivamente un primer extremo 7 del manojo 2 y un
segundo extremo 8 del conductor metálico 5, son parcialmente
quitadas, para dejar descubiertos dichos primer y segundo
extremos.
De modo ventajoso, la segunda porción de la
segunda funda 6 es quitada por una extensión que es mayor que la
primera porción de la primera funda 3, de forma que la longitud de
la porción descubierta del conductor metálico 5 sea mayor que la de
la porción descubierta del manojo 2.
El segundo extremo 8 del conductor metálico 5 es
entonces enrollado en una forma espiral sobre el primer cable 1,
empezando desde el primer extremo 7 del manojo 2, hasta que el
conductor metálico 5 afecte a la primera funda 3.
En este punto, con referencia a la Figura 3, la
dirección del avance de la espiral definida por el segundo extremo
8 del conductor metálico 5 es invertida, para proveer al menos un
bucle 9 que se enrolla alrededor de la primera funda 3 para
constituir un medio de atado del conductor metálico 5 a esta última;
tal y como se ha descrito anteriormente, la funda 3 puede tener una
buena resistencia metálica, para permitir el mantenimiento de la
conexión entre el primer y segundo cable, incluso en presencia de
tensiones mecánicas sometidas allí.
Con referencia a las Figuras 3 y 4, el conductor
metálico 5 es entonces enrollado más de una forma espiral,
avanzando en la dirección del primer extremo 7 del manojo 2 y de
este modo cubriendo sustancialmente por completo dicho primer
extremo 7.
Tal y como se ilustra en la Figura 4, el segundo
cable 4 es por lo tanto alineado con el primer cable 1.
En este punto, con referencia a la Figura 5, al
menos una capa 10 de estaño u otro conductor metálico o elemento
cubridor es dispuesto para cubrir completamente el segundo extremo 8
del conductor metálico 5, que es enrollado sustancialmente
alrededor de todo el primer extremo 7 del manojo 2.
En el ejemplo mostrado en la Figura 5, el
segundo extremo 8 del conductor metálico 5 es cubierto por una capa
10 de estaño en el estado líquido.
La capa 10 no afecta, incluso si quizás
solamente de forma ligera, al manojo 2 de fibra de carbono, sino que
cubre por completo el segundo extremo 8 del conductor metálico 5,
incorporándolo en la condición de enrollar alrededor del primer
extremo 7 del manojo 2, y garantizando así el mantenimiento de la
conexión eléctrica entre este último y el conductor metálico 5.
La capa 10 es entonces encerrada en una funda
termotráctil 11, provista en un material eléctricamente aislante,
cuyos extremos cubren parcialmente de forma respectiva la primera y
segunda funda del primer y segundo cable, por lo tanto aislando
eléctricamente la región de unión entre tales cables del ambiente
exterior.
Cualesquiera tensiones mecánicas que ocurran en
el primer cable y/o en el segundo cable son absorbidas por el
conductor metálico 5 y por la primera funda 3, que tienen una
elevada resistencia mecánica, mientras que el manojo 2 no es
afectado o es afectado sólo ligeramente.
Se ha visto por lo tanto cómo la invención ha
conseguido el objetivo y los objetos pretendidos, estando provisto
un método que permite la conexión óptima, tanto eléctrica como
mecánica, de un primer cable de fibra de carbono con un segundo
cable conductor metálico.
Además, el método según la invención, delegando
la sujeción mecánica en la conexión entre los dos cables sólo a la
primera funda y al conductor metálico, y por lo tanto no a las
fibras de carbono, garantiza el mantenimiento de la conexión
eléctrica entre los dos cables incluso en el caso en el que estén
sometidos a tensiones mecánicas.
Por supuesto la invención es susceptible de
numerosas modificaciones y variaciones todas ellas estando dentro
del ámbito de las reivindicaciones anexadas.
Naturalmente, los materiales empleados así como
las dimensiones que constituyen los componentes singulares de la
invención pueden ser más pertinentes según los requisitos
específicos.
Los diferentes medios para realizar determinadas
funciones diferentes desde luego no tienen que existir sólo en el
ejemplo de realización ilustrado, sino que pueden estar presentes
per se en muchos ejemplos de realización, también no
ilustrados.
Las características indicadas como ventajosas,
oportunas o similares, pueden también no estar presentes o estar
sustituidas por equivalentes.
Donde los elementos técnicos mencionados en
cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia,
esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo
acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno
sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante
ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (5)
1. Un método para interconectar un primer cable
eléctrico (1), constituido por un manojo (2) de fibras de carbono
envuelto en una primera funda aislante (3), con un segundo cable (4)
constituido por un conductor metálico (5) envuelto en una segunda
funda aislante (6), comprendiendo los pasos de:
- a)
- quitar una primera porción de dicha primera funda (3) que cubre un primer extremo (7) de dicho manojo (2), y quitar una segunda porción de dicha segunda funda (6) que cubre un segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) para una extensión mayor que la de dicha primera porción;
- b)
- enrollar en forma de espiral dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) alrededor de dicho manojo (2) de fibras de carbono empezando desde dicho primer extremo (7) de dicho primer cable (1) en una primera dirección hasta que dicho conductor metálico (5) afecte a dicha primera funda (3);
- c)
- cambiar la dirección de avance de la espiral definida por dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5) para proveer al menos un bucle (9) que cubra dicha primera funda (3);
- d)
- enrollar en forma de espiral dicho conductor metálico (5) en una segunda dirección opuesta a dicha primera dirección de vuelta hacia dicho primer extremo (7) de dicho manojo (2) y alinear mutuamente dicho primer y segundo cables (1, 4);
- e)
- añadir al menos una capa (10) de estaño u otro conductor o elemento cubridor para cubrir totalmente dicho segundo extremo (8) de dicho conductor metálico (5).
2. El método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que al menos una capa (10) es
cerrada en una funda termotráctil (11), provista en un material
eléctricamente aislante, cuyos extremos cubren parcialmente
respectivamente dicha primera y segunda fundas (3, 6).
3. El método según una o más de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que dicha
primera funda (3) está provista en una resina de silicio que tiene
buenas propiedades de aislamiento eléctrico y una buena resistencia
mecánica.
4. El método según una o más de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que dicha
capa (10) cubre completamente dicho segundo extremo (8) de dicho
conductor metálico (5) incorporándolo en la condición de enrollado
de dicho primer extremo (7) de dicho manojo (2).
5. Un cable eléctrico compuesto que comprende un
primer cable eléctrico (1), constituido por un manojo de fibras de
carbono (2) envuelto en una primera funda aislante (3), y un segundo
cable (4), constituido por un conductor metálico (5) envuelto en
una segunda funda aislante (6), dichas primera y segunda fundas (3,
6) estando parcialmente quitadas en un primer y segundo extremo (7,
8) respectivamente de dichos primer y segundo cables (1, 4), dicha
segunda funda (6) siendo quitada en una porción de longitud mayor
que la de la primera funda (3), dicho segundo extremo (8) siendo
enrollado en una primera dirección de una forma espiral para cubrir
de forma sustancial y completa dicho primer extremo (7) de dicho
manojo de fibras de carbono (2), y definir al menos un bucle (9)
que se enrolla alrededor de dicha primera funda (3) para constituir
un medio de acoplamiento allí, y dicho segundo extremo (8) siendo
enrollado, después de dicho bucle (9), en una segunda dirección
opuesta a dicha primera dirección alrededor de dicho primer extremo
(7), dicho segundo extremo (8) siendo cubierto de modo sustancial y
completo por al menos una capa (10) de estaño u otro metal u otro
elemento cubridor.
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