PT1796215E - Método de interligação de cabos eléctricos - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "MÉTODO DE INTERLIGAÇÃO DE CABOS ELÉCTRICOS" 0 presente invento refere-se a um método de interligação de cabos eléctricos e, em particular, de um primeiro cabo eléctrico de fibras de carbono com um segundo cabo eléctrico condutor metálico.

Existem, actualmente, em utilização, cabos eléctricos constituídos por um feixe de fibras de carbono envolvidas numa bainha proporcionada por um material electricamente isolante, por exemplo, uma resina de silicone; dado que o carbono tem uma resistência elevada ao calor, estes cabos de fibra de carbono têm uma aplicação óptima como resistências eléctricas de aquecimento, por exemplo, na área dos termopares.

De modo a fornecer a corrente eléctrica a estes cabos de fibra de carbono, estes devem ser conectados, pelas suas extremidades, a condutores metálicos fabricados, tipicamente, em cobre ou alumínio, conectados directamente ou por meio de circuitos apropriados a uma fonte de alimentação.

Sabe-se que a conexão eléctrica é proporcionada entre uma extremidade do feixe de fibras de carbono e uma extremidade do condutor metálico por meio de um método de conexão, conhecido como "engaste", que proporciona a inserção das duas extremidades num anel metálico apropriado que é, em seguida, pressionado de modo a comprimir no seu -2 - ΡΕ1796215 interior as fibras de carbono e o condutor metálico, proporcionando o contacto eléctrico entre estes.

Este método de conexão conhecido tem, no entanto, um grande inconveniente: devido à resistência mecânica muito reduzida, em particular, da resistência à tracção, das fibras de carbono, basta uma tensão mecânica modesta sobre um ou ambos os cabos para provocar a rotura destas fibras de carbono, com a consequente interrupção da conexão eléctrica entre os dois cabos.

De modo a limitar a possibilidade de rotura das fibras de carbono, a compressão do anel metálico não deve ser muito elevada, o que, no entanto, compromete a qualidade do contacto eléctrico entre o condutor metálico e as fibras de carbono.

Além disso, não é possível conectar um condutor metálico a um feixe de fibras de carbono por meio de soldadura, dado que o carbono, devido às suas propriedades físico/químicas, não está preparado para ser soldado.

Devido aos inconvenientes supracitados, a utilização destes cabos de fibra de carbono é, por conseguinte, muito reduzida. 0 documento EP-A-1076341 divulga uma operação de conexão de um fio isolado e um terminal de pino que inclui: remover um isolamento numa das extremidades do fio isolado de modo a expor um condutor; enrolar o condutor exposto numa parte em espiral e, depois, inserir o terminal de pino na abertura central da parte em espiral; e fixar a parte em -3 - PE1796215 espiral e o terminal de pino com um material de fixação, tal como solda. 0 documento GB-A-171317 divulga um terminal para utilização em cabos eléctricos de alta tensão, compreendendo um único segmento de fio elástico que, numa das extremidades, é constituído por espiras encaixadas em torno da extremidade de um pedaço de cabo. 0 fio é conduzido para fora, centralmente em relação às espiras, de um modo aproximadamente linear e, depois, forma um aro transversal em torno dos fios condutores do cabo. 0 fio estende-se ainda desde esse aro transversal para formar um aro expansível de extremidade livre para ser ligado a um eléctrodo de vela de ignição ou afim. 0 documento JP-A-2004087446 divulga um método de união de feixes de fibras de carbono incluindo a inserção de dois feixes de fibras de carbono em extremidades opostas de um invólucro e, depois, o enchimento do invólucro com um material condutor para integrar as fibras de carbono entre si. O objectivo do presente invento é resolver os problemas técnicos descritos e eliminar os inconvenientes da técnica anterior citada ao proporcionar um método que permita obter uma óptima conexão eléctrica entre um cabo de fibras de carbono e um cabo condutor metálico.

Neste âmbito, um objectivo do presente invento é proporcionar um método que permita interligar um cabo de fibras de carbono com um cabo condutor metálico, diminuindo o risco de separação dos dois cabos, mesmo sob a acção de uma tensão mecânica. -4 - ΡΕ1796215

Um objectivo não menos importante é proporcionar um método de interligação de um cabo de fibras de carbono com um cabo condutor metálico que tenha custos reduzidos relativamente à técnica conhecida.

De acordo com o invento, proporciona-se um método de interligação de um primeiro cabo eléctrico, constituído por um feixe de fibras de carbono envolvido por uma primeira bainha de isolamento, com um segundo cabo constituído por um condutor metálico envolvido por uma segunda bainha de isolamento, como definido nas reivindicações apensas.

Outras características e vantagens do invento serão mais evidentes a partir da descrição pormenorizada que se segue de uma sua forma de realização preferencial mas não exclusiva ilustrada apenas a título de exemplo não limitativo nos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um cabo de fibras de carbono e de um cabo condutor metálico no primeiro passo do método de interligação de acordo com o invento;

As Figuras 2, 3 e 4 são vistas em perspectiva de três passos de enrolamento do cabo condutor metálico sobre o cabo de fibras de carbono; A Figura 5 é uma vista em perspectiva do passo de despejo de uma camada de estanho; A Figura 6 é uma vista em perspectiva dos dois cabos das figuras anteriores depois da sua interligação mútua. - 5 - ΡΕ1796215

Nas formas de realização que se seguem, características exclusivas, dadas em associação com exemplos específicos, podem, na verdade, ser permutadas com outras características diferentes de outras formas de realização.

Além disso, deve salientar-se que tudo o que for já conhecido durante o processo de registo de patente não se destina a ser reivindicado e é sujeito a uma escusa das reivindicações.

No que se refere às figuras, um método de acordo com o presente invento permite obter a interligação de um primeiro cabo 1, constituído por um feixe 2 de fibras de carbono envolvido por uma primeira bainha 3 proporcionada num material electricamente isolante, com um segundo cabo 4, constituído por um condutor 5 metálico, por exemplo, cobre ou alumínio, coberto por uma segunda bainha 6, também proporcionada num material electricamente isolante.

De um modo vantajoso, o material que constitui a primeira bainha 3 deve proporcionar, pelo menos, para além de boas características de isolamento eléctrico, também uma boa resistência mecânica.

De um modo vantajoso, a primeira e segunda bainhas podem ser proporcionadas com dois materiais electricamente isolantes diferentes.

No que se refere à Figura 1, o método de acordo com o invento proporciona um primeiro passo no qual uma primeira parte da primeira bainha 3 e uma segunda parte da segunda bainha 6, que cobrem, respectivamente, uma primeira -6 - ΡΕ1796215 extremidade 7 do feixe 2 e uma segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico, são parcialmente retiradas de modo a deixar as referidas primeira e segunda extremidades descarnadas.

De um modo vantajoso, a segunda parte da segunda bainha 6 é retirada ao longo de uma extensão superior à da primeira parte da primeira bainha 3, para que o comprimento da parte descarnada do condutor 5 metálico seja superior ao da parte descarnada do feixe 2. A segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico é, em seguida, enrolada de modo helicoidal sobre o primeiro cabo 1, começando na primeira extremidade 7 do feixe 2, até que o condutor 5 metálico atinja a primeira bainha 3.

Nesta altura, no que se refere à Figura 3, o sentido de progressão da espiral definida pela segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico é invertido, de modo a proporcionar, pelo menos, um laço 9 que é enrolado em torno da primeira bainha 3 para constituir um meio de ligação do condutor 5 metálico a esta última; como descrito anteriormente, a bainha 3 pode ter uma boa resistência mecânica, de modo a permitir a manutenção da ligação entre o primeiro e segundo cabos, mesmo na presença de tensões mecânicas a que estão sujeitos.

No que se refere às Figuras 3 e 4, o condutor 5 metálico continua, em seguida, a ser enrolado de modo helicoidal, progredindo na direcção da primeira extremidade 7 do feixe 2 e, desse modo, cobrindo sensivelmente toda essa primeira extremidade 7. - 7 - ΡΕ1796215

Como ilustrado na Figura 4, o segundo cabo 4 fica, por conseguinte, alinhado com o primeiro cabo 1.

Nesta altura, no que se refere à Figura 5, dispõe-se, pelo menos, uma camada 10 de estanho ou outro condutor metálico ou elemento de revestimento de modo a cobrir totalmente a segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico, que está enrolada em torno de, sensivelmente, toda a primeira extremidade 7 do feixe 2.

No exemplo mostrado na Figura 5, a segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico está coberta com uma camada 10 de estanho no estado liquido. A camada 10 não atinge, embora o possa fazer de um modo muito ligeiro, o feixe 2 de fibras de carbono, mas, em vez disso, cobre totalmente a segunda extremidade 8 do condutor 5 metálico, incorporando a mesma na condição de enrolamento da primeira extremidade 7 do feixe 2 e garantindo, deste modo, a manutenção da ligação eléctrica entre esta última e o condutor 5 metálico. A camada 10 é, depois, envolvida por uma bainha 11 termorretráctil, proporcionada num material electrica-mente isolante, cujas extremidades cobrem, parcial e respectivamente, a primeira e segunda bainhas do primeiro e segundo cabos, isolando, desse modo, electricamente a zona de junção entre esses cabos relativamente ao ambiente externo.

Quaisquer tensões mecânicas que ocorram no primeiro cabo e/ou no segundo cabo são absorvidas pelo condutor 5 metálico e pela primeira bainha 3, que têm uma ΡΕ1796215 resistência mecânica elevada, enquanto o feixe 2 não é afectado ou é afectado muito ligeiramente.

Foi visto, por conseguinte, como é que o invento obteve a finalidade e objectivos propostos, sendo proporcionado um método que permite uma ligação optimizada, eléctrica e mecânica, de um primeiro cabo de fibras de carbono com um segundo cabo condutor metálico.

Além disso, o método de acordo com o invento, delegando a retenção mecânica na ligação entre os dois cabos apenas na primeira bainha e no condutor metálico e, por conseguinte, não sobre as fibras de carbono, garante a manutenção da ligação eléctrica entre os dois cabos, mesmo no caso em que a mesma é sujeita a tensões mecânicas. 0 invento é, obviamente, susceptivel a inúmeras modificações e variações, estando todas abrangidas pelo âmbito das reivindicações apensas.

Os materiais empregues, bem como as dimensões constituindo os componentes individuais do invento podem, naturalmente, ser mais pertinentes de acordo com os requisitos específicos.

Os diferentes meios de implementação de determinadas funções diferentes não têm que, seguramente, existir apenas na forma de realização ilustrada, mas podem, per se, estar presentes em muitas formas de realização, também não ilustradas. PE1796215 -9 -

As características indicadas como vantajosas, oportunas ou idênticas também podem não estar presentes ou ser substituídas por equivalentes.

Quando características técnicas mencionadas em qualquer reivindicação são seguidas por sinais de referência, esses sinais de referência foram incluídos com o único propósito de aumentar a inteligibilidade das reivindicações e, consequentemente, esses sinais de referência não têm qualquer efeito limitativo na interpretação de cada elemento identificado a título de exemplo por esses sinais de referência.

Lisboa, 31 de Março de 2009

Claims (5)

1. ΡΕ1796215 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Método de interligação de um primeiro cabo (1) eléctrico, constituído por um feixe (2) de fibras de carbono envolvido por uma primeira bainha (3) de isolamento, com um segundo cabo (4) constituído por um condutor (5) metálico envolvido por uma segunda bainha (6) de isolamento, compreendendo os seguintes passos: a) remover uma primeira parte da referida primeira bainha (3) que cobre uma primeira extremidade (7) do referido feixe (2) e remover uma segunda parte da referida segunda bainha (6) que cobre uma segunda extremidade (8) do referido condutor (5) metálico ao longo de uma extensão superior à da referida primeira parte; b) enrolar de modo helicoidal a referida segunda extremidade (8) do referido condutor (5) metálico em torno do referido feixe (2) de fibras de carbono começando pela referida primeira extremidade (7) do referido primeiro cabo (1) num primeiro sentido até que o referido condutor (5) metálico atinja a referida primeira bainha (3); c) alterar o sentido de progressão da espiral definida pela referida segunda extremidade (8) do referido condutor (5) metálico para proporcionar, pelo menos, um laço (9) que cobre a referida primeira bainha (3); d) enrolar de modo helicoidal o referido condutor (5) metálico num segundo sentido, contrário ao referido primeiro sentido, de regresso na direcção da referida -2 - ΡΕ1796215 primeira extremidade (7) do referido feixe (2) e alinhar mutuamente o referido primeiro e segundo cabos (1, 4); e) adicionar, pelo menos, uma camada (10) de estanho ou outro condutor ou elemento de revestimento para cobrir totalmente a referida segunda extremidade (8) do referido condutor (5) metálico.
2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida, pelo menos uma, camada (10) ser envolvida por uma bainha (11) termorretráctil, proporcionada num material electricamente isolante, cujas extremidades cobrem, parcial e respectivamente, as referidas primeira e segunda bainhas (3, 6).
3. 3. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida primeira bainha (3) ser proporcionada numa resina de silicone tendo boas propriedades de isolamento eléctrico e uma boa resistência mecânica.
4. 4. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida camada (10) cobrir totalmente a referida segunda extremidade (8) do referido condutor (5) metálico incorporando a mesma na condição de enrolamento da referida primeira extremidade (7) do referido feixe (2).
5. 5. Cabo eléctrico composto compreendendo um primeiro cabo (1) eléctrico, constituído por um feixe (2) de fibras de carbono envolvido por uma primeira bainha (3) de isolamento, e um segundo cabo (4), constituído por um -3 - ΡΕ1796215 condutor (5) metálico envolvido por uma segunda bainha (6) de isolamento, estando as referidas primeira e segunda bainhas (3, 6) parcialmente descarnadas numa primeira e numa segunda extremidade (7, 8), respectivamente, dos referidos primeiro e segundo cabos (1, 4), sendo a referida segunda bainha (6 ) removida ao longo de uma parte de comprimento superior à da referida primeira bainha (3) , sendo a referida segunda extremidade (8) enrolada num primeiro sentido, de modo helicoidal, para cobrir de um modo sensivelmente completo a referida primeira extremidade (7) do referido feixe (2) de fibras de carbono e definindo, pelo menos, um laço (9) que envolve a referida primeira bainha (3) de modo a constituir um meio de acoplamento com a mesma e sendo a referida segunda extremidade (8) enrolada, depois do referido laço (9), num segundo sentido, contrário ao referido primeiro sentido, em torno da referida primeira extremidade (7), sendo a referida segunda extremidade (8) coberta de um modo sensivelmente completo por, pelo menos, uma camada (10) de estanho ou outro metal ou outro elemento de cobertura. Lisboa, 31 de Março de 2009