WO2010142514A1 - Production of a conductor rail having a plurality of tap contacts from a fully metal-plated and in particular a fully insulated flat profile rail - Google Patents

Production of a conductor rail having a plurality of tap contacts from a fully metal-plated and in particular a fully insulated flat profile rail Download PDF

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WO2010142514A1
WO2010142514A1 PCT/EP2010/056798 EP2010056798W WO2010142514A1 WO 2010142514 A1 WO2010142514 A1 WO 2010142514A1 EP 2010056798 W EP2010056798 W EP 2010056798W WO 2010142514 A1 WO2010142514 A1 WO 2010142514A1
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rail
busbar
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flat
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PCT/EP2010/056798
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Inventor
Frank Alefelder
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16—Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts

Definitions

  • the invention relates to a manufacturing method for a busbar in a flat profile design with a plurality of electrically conductive tap contacts.
  • the invention relates to a bus bar produced by means of such a method and a busbar system with at least two such bus bars.
  • connection point is characterized by a covering connected to the main body by press-welding.
  • a bus bar made of aluminum in the end region is covered with copper sheet, which is connected to the busbar by press welding.
  • a busbar for the electrical power distribution is known, on the one hand from an aluminum profile with a flat Querterrorismsflä- surface extending along a main direction and a transverse direction, and on the other consists of at least one metallic connector, which is firmly connected to the profile.
  • the busbar is characterized by a metal connector that connects to the profile through several Lobe is mounted with complementary shape, which are located on the connector and the profile in a row, along a direction in the plane of the profile, which is determined by the main and transverse directions. The lobes are interlocked by insertion transversely to the profile plane.
  • the flaps have a head with a width a and a neck with a width b.
  • the latter is smaller than the width a of the head in such a way that the tensile resistance of the assembly is increased.
  • the flaps of the profile and / or the connector are pressed together after installation.
  • a flap connection area is inserted into a side part of a profile, a branch area at the edge of the profile and a branch area which extends transversely to the two profile edges and beyond.
  • German Offenlegungsschrift DE 31 15 285 A1 discloses a method and devices for producing contact surfaces on aluminum rails.
  • a machined end of a rail is given a U-shaped cap formed by bending a cut-out element having a copper layer and an aluminum layer.
  • the cap is then welded on with both cheeks. These are then subjected to a dressing in the press. This method is applicable to the production of contact surfaces in the terminal areas of busbars.
  • the busbars considered are intended for the transport and distribution of currents in the range from one hundred amperes to several thousand amperes. It may be arranged parallel to each other to form a two- or multi-phase busbar system, a plurality of such busbars. Furthermore, the considered bus bars are preferably for Low voltages, that is designed for voltages up to about 1000 V. For example, they can be connected to a 50Hz / 400V three-phase power supply network. Preferably, the busbars are made of aluminum or copper. They are in particular extruded profiles.
  • the extruded profile is coated after cleaning and degreasing with one or more metallic contact layers by means of a galvanic process.
  • the aluminum extruded profile is first coated with a metallic copper or nickel layer and then for the actual, at the same time oxidation-resistant contacting with a nobler metal, in particular with silver or platinum.
  • one or both longitudinal ends of the extruded profile are bent or bent several times in order to allow fanning out there for the current input or -aus glaci.
  • the extruded profile - apart from the intended contact areas - provided with an electrical insulating layer is wrapped with a special film.
  • the intended contact areas may first be masked with a protective film. Subsequently, the entire extruded profile is powder-coated or electrostatically coated, for example. At the end, the protective films are removed again.
  • the object of the invention is achieved by a manufacturing method for a busbar in a flat profile design with the features of claim 1.
  • Advantageous process variants are given in the dependent claims 2 to 8.
  • a bus bar produced by the method according to the invention is called.
  • a busbar system is specified, which has at least two busbars according to the invention.
  • a suitable use of the busbar and the current Rail system called in high current applications is specified for a busbar.
  • the production process comprises at least the following steps:
  • the invention is based on the finding that no metallic contacting layer is required for the insulated regions of the busbar, which are not intended for current input and output. Rather, these areas can be provided directly with an electrical insulation layer after cleaning and degreasing.
  • Such a busbar can in principle be modularly composed of two types of rail sections.
  • the first rail pieces that is the Isolierschienen Swisse, by cutting from the first flat rail.
  • the latter is made from an extrusion blank which is first cleaned, optionally degreased and then completely provided with the electrical insulating layer.
  • a metallic galvanic outer coating of the first flat profile rail does not take place.
  • the second rail pieces that is, the contact rail pieces, obtained by cutting from the second flat rail.
  • the latter is produced from an extrusion blank which is first cleaned, optionally degreased and then completely galvanically provided with the contact layer of one or more metals.
  • An outer coating of the second flat profile rail does not take place.
  • the great advantage of the invention is that only the surfaces intended for contacting with the expensive precious metal, in particular with the silver, platinum or gold, must be galvanically coated. Since these areas are only a fraction of the total profile outside, the cost savings for the precious metal and for the required galvanic solution is considerable.
  • the first flat profile rail is cut into a plurality of insulating rail pieces divided in the longitudinal direction. It is the second flat rail in several, divided in the longitudinal direction, in particular the same length contact rail pieces tailored.
  • the respective insulation and contact rail pieces are in particular assembled alternately side by side in the profile longitudinal direction.
  • the rail pieces in the transverse direction that is perpendicular to the longitudinal extension or rail main direction, separated from the respective flat profile rail, such as by means of a saw or a cutting laser.
  • the respective insulating and contact rail pieces are assembled side by side in abutment and then joined together.
  • the first flat profile rail is cut into a plurality of insulating rail pieces divided in the longitudinal extent, recesses arranged individually distributed on the blank being provided on at least one narrow side of the respective insulating rail piece in the longitudinal direction.
  • the recesses may e.g. be introduced by means of a punch of a press in the respective, previously separated insulating rail piece.
  • the second flat rail is cut into several, split in the longitudinal direction, in particular the same length and tailored to the dimensions of the respective recesses geometrically tuned contact rail pieces. Subsequently, the respective contact rail pieces to form the
  • the dimensions of the contact rail pieces in the longitudinal extent of the composite busbar are slightly smaller than the inner dimensions of the recesses of the bus bar thus composed.
  • the contact rail pieces and the recesses are cuboid.
  • the respective contact rail pieces also have such a width in the transverse direction that they protrude after insertion into the respective recesses of the outer profile of the respective Isolierschie- nen Anlagens. On this protruding part then, for example, a rider for Stromaus ultimately be attached.
  • the first and second flat profile rail have the same profile thickness.
  • a further, particularly advantageous embodiment follow the respective insulation and contact rail pieces are welded together.
  • the composite busbar is given a particularly high level of mechanical stability with at the same time a low ohmic contact resistance of the insulating rail piece to the contact rail piece and vice versa.
  • the contact rail pieces used on the narrow side of the Isolierschienenettess can be pressed with the insulating rail piece.
  • the insulating and contact rail pieces can be alternatively soldered together in the event that they are made of copper.
  • the respective insulating and contact rail pieces in the sense of a tongue and groove connection, in particular via a dovetail joint, are joined together in the longitudinal extent of the composite busbar.
  • the interlocking fingers and recesses of the insulating and contact rail pieces are pressed together to increase the mechanical strength and to minimize the ohmic contact resistance.
  • a longitudinal end of the busbar or a region within the longitudinal extension of the busbar is fanned out by means of an extruded profile piece as a tap contact. The extruded profile piece has previously been cut to length by an extruded profile.
  • the latter has a single or multiple angled profile cross-section which extends transversely to the extrusion direction and transversely to the longitudinal extent of the assembled busbar.
  • the use of an extruded profile can be separated from the profile pieces for fanning the busbar, if necessary, advantageously a consistently high quality with constant low component tolerances possible.
  • a further advantage is that it is possible to dispense with the otherwise required single or multiple bending of a conventional extruded profile with a rectangular cross section for producing a profile piece for fanning out.
  • a busbar which is produced by the method according to the invention.
  • a busbar system can have at least two such busbars arranged parallel to one another and electrically insulated from one another.
  • Such a, in particular multi-phase busbar system can be used e.g. be connected to a three-phase public power grid of a power company, in which case three, four or five bus bars according to the invention broadside are arranged side by side on broadside.
  • the bus bar according to the invention and the busbar system according to the invention are typically for high-current applications with a nominal current value of 100 A and more per current Rail, in particular with a rated current value of 500 A and more per busbar, usable.
  • an extruded profile piece cut to length from an extruded profile can be advantageously used as a connection contact for fanning out a longitudinal end of a busbar or for fanning a busbar within its longitudinal extent.
  • the extruded profile in this case has a transverse to the extrusion direction, single or multiple angled profile cross-section.
  • FIG 1 shows a known embodiment of a busbar
  • FIG 2 shows another known embodiment of a busbar
  • FIG. 3 shows a flow chart of a production method for a busbar according to the invention
  • FIG. 5 shows a conductor rail produced according to a second method variant
  • FIG. 6 shows a use of a stretch connector in one
  • Figure 7 shows an example of a conductor rail according to the invention with 90 ° -Knickstelle
  • FIG. 8 shows a perspective view of an extruded profile according to a first embodiment
  • FIG. 9 shows a use according to the invention of a profile piece of the extruded profile according to FIG. 8 as a fanned-off tap contact for a longitudinal end
  • 10 is a perspective view of an extruded profile according to a second embodiment
  • FIG 11 shows an inventive use of a profile piece of the extruded profile according to FIG 10 within the longitudinal extent of the busbar.
  • FIG. 1 shows a known embodiment of a busbar 10.
  • LR the longitudinal extension of the busbar 10 is designated.
  • QR and DR a transverse direction and a profile strength direction are designated.
  • SM narrow sides
  • BS broad sides
  • ST the end faces of the bus bar 10 shown by ST.
  • the known busbar 10 alternately successive, designed as Abgriffessore K contact areas.
  • I interposed insulating regions of the busbar 10 are designated.
  • the busbar 10 is typically made of a flat profile piece, wherein the flat profile piece is first galvanized for applying a metal layer and then, with the exception of the contact areas K, provided with an electrical insulating layer.
  • FIG. 2 shows another known embodiment of a busbar 10.
  • the untreated flat profile piece is galvanized again first.
  • connection pieces 3 are inserted flush and welded to the flat profile piece.
  • the connecting pieces 3 project laterally out of the outer profile of the flat profile piece, in order in each case to form a tap contact K, for example for attaching a so-called rider for discharging current.
  • 3 shows a flow chart of a production method for a busbar 10 according to the invention.
  • step Sl denotes a start step.
  • a first flat profile rail is cut with a previously applied electrical insulating layer.
  • a second flat profile rail is cut with at least one galvanically previously applied electrically conductive, metallic contact layer.
  • the busbar is assembled from at least one insulating rail piece of the first flat profile rail and from a plurality of contact rail pieces of the second flat profiled rail individually distributed along the busbar for one tap contact each.
  • step S5 the rail pieces become the individually assembled
  • Busbar assembled with the multiple tap contacts denotes a final step of the production method according to the invention.
  • the first flat profile rail 1 is cut into a plurality of insulating rail pieces 11-13 divided up in the longitudinal extension LR.
  • a previous metallic galvanization of the untreated flat profile rail 1 does not take place.
  • a second flat profiled rail 2 shown underneath is cut into a plurality of contact rail pieces 21-26, which are divided here by way of example and are divided into longitudinal extension LR.
  • Both flat profile rails 1, 2 have an identical profile thickness.
  • N is the resulting, the respective rail pieces 11-13, 21-26 mechanically and electrically connecting welds called. They preferably run completely around the respective joint.
  • FIG. 5 shows a busbar 10 produced according to a second variant of the method.
  • the insulating busbar pieces 11-13 are cut, for example, six individually distributed cutouts A are arranged on one
  • Narrow side SM provided in longitudinal extension LR.
  • the second flat profiled rail 2 shown underneath is cut into a plurality of contact rail pieces 21-26, which are divided equally in length and geometrically coordinated with the dimensions of the respective recesses A, into a plurality of contact rail sections 21-26 which are divided in the longitudinal extension LR.
  • These cuboid contact rail pieces 21-26 are now used to form the Abgriffessore K in the respective recesses A and then inextricably merge by means of several welding operations.
  • FIG. 7 shows another example of a bus bar 10 according to the invention with a 90 ° kink.
  • the busbar 10 shown has two insulating rail pieces 11, 12, each with a terminal end piece 27, 28 attached as an end contact K.
  • the two Isolierschienen foundede 11, 12 are welded together mechanically and electrically facet.
  • the extruded profile 40 shown has a double angled profile cross-section running transversely to the extrusion direction SR. It thus has three in the extrusion direction SR extending transversely adjacent flat surfaces, which are preferably inclined at an angle in the range of 20 ° to 45 ° to each other.
  • the transverse direction is typically perpendicular to the extrusion direction SR, that is perpendicular to the longitudinal direction of the extruded profile 40.
  • the two transverse to the transverse outer planes are parallel to each other.
  • four extruded profile pieces 41 can be cut to length from the extruded profile 40.
  • such an extruded profile 40 has a length of several meters, so that a plurality of extruded sections 41 can be cut to length.
  • the profile pieces have a length in the extrusion direction of 10 cm to 25 cm.
  • FIG 9 shows a use of a profile piece 41 of the extruded profile 40 according to FIG. 8 as a fan-out tap contact K for a longitudinal end of a busbar 10 according to the invention.
  • a fanning out by the distance F in the direction of the profile thickness is possible by the double bending as shown in FIG 8.
  • lying on the front side of the busbar 10 profile piece 41 is offset by the distance F to the other busbar 10 in the profile thickness direction. It can be added to an already attached profile piece 41 for further fanning also another profile piece 41. This is e.g. advantageous in multi-phase busbar systems.
  • a plurality of bus bars 10 according to the invention are typically arranged parallel to each other and electrically insulated from one another.
  • a further extruded profile 40 can be used, which provides a profile cross-section with a higher fan-out distance F.
  • FIG. 10 shows a perspective view of an extruded profile 50 according to a second embodiment.
  • the profile cross-section is formed such that a fanning out of the bus bar 10 according to the invention within its longitudinal extent LR is possible.
  • the two run in the transverse direction the second embodiment of the extruded profile 50 outboard plan levels in a plane.
  • FIG. 11 shows a use according to the invention of a profile piece 51 of the extruded profile 50 according to FIG. 10 as a fanned tap contact K.
  • F denotes the fringing distance which is required there, e.g. to attach a rider in compliance with minimum air distances for a Stromaustechnisch.
  • F it is also possible to use a further extruded profile 50, which provides a profile cross section with a higher fanning distance F.

Abstract

The invention relates to a production method for a conductor rail (10) in flat profile design, having a plurality of tap contacts (K), comprising the following steps: - cutting to size a first flat profile rail (1), having a previously applied electrically insulating layer; - cutting to size a second flat profile layer rail (2), having a metal-plated, electrically conductive contact layer previously applied; - assembling the conductor rail (10) from at least one insulating rail piece (11-13) of the first flat profile rail (1) and from a plurality of contact rail pieces (21-26) of the second flat profile rail (2) which are arranged in an individually distributed manner along the conductor rail (10) for a tap contact (K) each; and - joining the rail pieces (11-13; 21-26) to form the individually assembled conductor rail (10) having the plurality of tap contacts (K).

Description

Beschreibungdescription
Herstellung einer Stromschiene mit mehreren Abgriffkontakten aus einer insbesondere vollständig isolierten und aus einer vollständig metallisch galvanisierten FlachprofilschieneProduction of a busbar with a plurality of tapping contacts made of a particularly completely insulated and of a completely galvanically galvanized flat profile rail
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Stromschiene in Flachprofilausführung mit mehreren elektrisch leitenden Abgriffkontakten .The invention relates to a manufacturing method for a busbar in a flat profile design with a plurality of electrically conductive tap contacts.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine mittels eines derartigen Verfahrens hergestellte Stromschiene sowie ein Stromschienensystem mit zumindest zwei derartigen Stromschienen.Furthermore, the invention relates to a bus bar produced by means of such a method and a busbar system with at least two such bus bars.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 27 31 850 Al ist eine Verbindungsstelle für stromführende Bauteile, wie Stromschienen, Dehnverbinder und dergleichen, mit planen Kontaktflächen, von denen mindestens eine mit einem edleren Metall belegt ist, bekannt. Die Verbindungsstelle ist durch einen durch Pressverschweißung mit dem Grundkörper verbundenen Belag gekennzeichnet. Bei einer dortigen Ausführungsform wird eine Stromschiene aus Aluminium im Endbereich mit Kupferblech belegt, das mit der Stromschiene durch Pressverschweißung verbunden ist.From the German patent application DE 27 31 850 Al a junction for current-carrying components, such as busbars, Dehnverbinder and the like, with flat contact surfaces, of which at least one is covered with a nobler metal known. The connection point is characterized by a covering connected to the main body by press-welding. In a local embodiment, a bus bar made of aluminum in the end region is covered with copper sheet, which is connected to the busbar by press welding.
Aus der deutschen Übersetzung DE 699 06 233 T2 der europäischen Patentschrift EP 1 014 497 Bl ist eine Sammelschiene für die elektrische Stromverteilung bekannt, die einerseits aus einem Aluminiumprofil mit einer ebenen Querschnittsflä- che, die sich entlang einer Hauptrichtung und einer Querrichtung erstreckt, und andererseits aus zumindest einem metallischen Verbindungsstück besteht, das fest mit dem Profil verbunden wird. Die Sammelschiene ist durch ein Metall-Verbindungsstück gekennzeichnet, das an das Profil durch mehrere Lappen mit komplementärer Form montiert wird, die sich auf dem Verbindungsstück und dem Profil in einer Reihe, entlang einer Richtung in der Ebene des Profils, die durch die Haupt- und Querrichtung bestimmt wird, befinden. Die Lappen werden durch Einfügung quer zur Profilebene miteinander verzahnt. Die Lappen weisen einen Kopf mit einer Breite a und einen Hals mit einer Breite b auf. Letztere ist geringer als die Breite a des Kopfes und zwar in der Weise, dass die Zugwiderstandsfähigkeit der Montage erhöht wird. Zudem werden die Lappen des Profils und/oder des Verbindungsstücks nach der Installation zusammengepresst . Gemäß der dortigen Figur 8 sind ein Lappenverbindungsbereich in ein Seitenteil eines Profils, ein Abzweigungsbereich an der Kante des Profils sowie ein Abzweigungsbereich, der sich quer zu den beiden Pro- filkanten und über sie hinaus erstreckt, eingefügt.From the German translation DE 699 06 233 T2 of the European patent EP 1 014 497 B1, a busbar for the electrical power distribution is known, on the one hand from an aluminum profile with a flat Querschnittsflä- surface extending along a main direction and a transverse direction, and on the other consists of at least one metallic connector, which is firmly connected to the profile. The busbar is characterized by a metal connector that connects to the profile through several Lobe is mounted with complementary shape, which are located on the connector and the profile in a row, along a direction in the plane of the profile, which is determined by the main and transverse directions. The lobes are interlocked by insertion transversely to the profile plane. The flaps have a head with a width a and a neck with a width b. The latter is smaller than the width a of the head in such a way that the tensile resistance of the assembly is increased. In addition, the flaps of the profile and / or the connector are pressed together after installation. According to FIG. 8, a flap connection area is inserted into a side part of a profile, a branch area at the edge of the profile and a branch area which extends transversely to the two profile edges and beyond.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 31 15 285 Al sind ein Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Kontaktflächen auf Schienen aus Aluminium bekannt. Ein bearbeitetes Ende einer Schiene erhält eine U-förmige Kappe, die durch Biegen eines ausgeschnittenen Elements gebildet wird, das eine Kupferschicht und eine Aluminiumschicht besitzt. Die Kappe wird anschließend mit ihren beiden Wangen angeschweißt Anschließend werden diese in der Presse einer Abrichtung un- terzogen. Dieses Verfahren ist zur Herstellung von Kontaktflächen in den Anschlussbereichen von Sammelschienen anwendbar .German Offenlegungsschrift DE 31 15 285 A1 discloses a method and devices for producing contact surfaces on aluminum rails. A machined end of a rail is given a U-shaped cap formed by bending a cut-out element having a copper layer and an aluminum layer. The cap is then welded on with both cheeks. These are then subjected to a dressing in the press. This method is applicable to the production of contact surfaces in the terminal areas of busbars.
Die betrachteten Stromschienen sind zum Transport und zur Verteilung von Strömen in einem Bereich von Hundert Ampere bis mehreren Tausend Ampere vorgesehen. Es können mehrere derartige Stromschienen parallel nebeneinander zu einem zwei- oder mehrphasigen Stromschienensystem angeordnet sein. Weiterhin sind die betrachteten Stromschienen vorzugsweise für Niederspannungen, das heißt für Spannungen bis ca. 1000 V, ausgelegt. Sie können beispielsweise an ein dreiphasiges 50Hz/400V-Stromversorgungsnetz angeschlossen sein. Vorzugsweise sind die Stromschienen aus Aluminium oder aus Kupfer hergestellt. Sie sind insbesondere Strangpressprofile.The busbars considered are intended for the transport and distribution of currents in the range from one hundred amperes to several thousand amperes. It may be arranged parallel to each other to form a two- or multi-phase busbar system, a plurality of such busbars. Furthermore, the considered bus bars are preferably for Low voltages, that is designed for voltages up to about 1000 V. For example, they can be connected to a 50Hz / 400V three-phase power supply network. Preferably, the busbars are made of aluminum or copper. They are in particular extruded profiles.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik allgemein eine Auffächerung eines Stromschienensystems innerhalb der Längserstreckung in vorgegebenen Abständen sowie an den Längsenden bekannt. Die dann frei zugänglichen Schmalstellen der Stromschienen des Stromschienensystems bilden Abgriffkontakte, auf welche z.B. Kontaktfederelemente in Form von Reitern zum Stromabzweig aufgesteckt werden können.Furthermore, a fanning out of a busbar system within the longitudinal extent at predetermined intervals and at the longitudinal ends is generally known from the prior art. The then freely accessible narrow points of the busbars of the busbar system form Abgriffkontakte, which e.g. Contact spring elements in the form of tabs can be plugged to the current branch.
Die Herstellung einer bekannten Stromschiene wird nachfolgend am Beispiel eines Aluminium-Strangpressprofils erläutert:The production of a known busbar is explained below using the example of an aluminum extruded profile:
In einer ersten Stufe wird das Strangpressprofil nach dem Reinigen und Entfetten mit einer oder mehreren metallischen Kontaktschichten mittels eines galvanischen Prozesses überzogen. Typischerweise wird das Aluminium-Strangpressprofil zuerst mit einer metallischen Kupfer- oder Nickelschicht und dann für die eigentliche, zugleich oxidationsbeständige Kon- taktierung mit einem edleren Metall, insbesondere mit Silber oder Platin, überzogen.In a first stage, the extruded profile is coated after cleaning and degreasing with one or more metallic contact layers by means of a galvanic process. Typically, the aluminum extruded profile is first coated with a metallic copper or nickel layer and then for the actual, at the same time oxidation-resistant contacting with a nobler metal, in particular with silver or platinum.
In einer optionalen zweiten Stufe werden ein oder auch beide Längsenden des Strangpressprofils gekröpft bzw. mehrfach abgewinkelt, um dort eine Auffächerung für die Stromein- oder -ausleitung zu ermöglichen.In an optional second stage, one or both longitudinal ends of the extruded profile are bent or bent several times in order to allow fanning out there for the current input or -ausleitung.
In einer dritten Stufe wird das Strangpressprofil - von den vorgesehenen Kontaktbereichen abgesehen - mit einer elektrischen Isolierschicht versehen. Hierzu kann das Strangpress- profil - wiederum abgesehen von den Kontaktbereichen - mit einer Spezialfolie umwickelt werden. Bei einem alternativen Verfahren können die vorgesehenen Kontaktbereiche zuerst mit einer Schutzfolie maskiert werden. Im Anschluss wird das ge- samte Strangpressprofil z.B. pulverbeschichtet oder elektrostatisch beschichtet. Am Schluss werden die Schutzfolien wieder entfernt.In a third stage, the extruded profile - apart from the intended contact areas - provided with an electrical insulating layer. For this purpose, the extrusion profile - again, apart from the contact areas - are wrapped with a special film. In an alternative method, the intended contact areas may first be masked with a protective film. Subsequently, the entire extruded profile is powder-coated or electrostatically coated, for example. At the end, the protective films are removed again.
Die zuvor beschriebenen Herstellungsschritte sind nachteilig äußerst zeitaufwändig. Zudem ist die Galvanisierung einer solchen Stromschiene äußerst kostenintensiv.The manufacturing steps described above are disadvantageously extremely time consuming. In addition, the galvanization of such a busbar is extremely expensive.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Stromschiene anzugeben.It is thus an object of the invention to provide an improved method for producing a busbar.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Stromschiene sowie ein Stromschienensystem mit zumindest zwei Stromschienen anzugeben, wobei die jeweilige Stromschiene durch ein derartiges Verfahren hergestellt ist.It is a further object of the invention to provide a busbar and a busbar system with at least two busbars, wherein the respective busbar is produced by such a method.
Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Verwendung für eine derartige Stromschiene und für ein derartiges Stromschienensystem sowie eine vorteilhafte Verwendung eines Profilstücks für eine derartige Stromschiene anzugeben.Finally, it is an object of the invention to provide a suitable use for such a busbar and for such a busbar system and an advantageous use of a profile piece for such a busbar.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Herstellungsverfahren für eine Stromschiene in Flachprofilausführung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 ange- geben. Im Anspruch 9 ist eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Stromschiene genannt. Im Anspruch 10 ist ein Stromschienensystem angegeben, welches zumindest zwei erfindungsgemäße Stromschienen aufweist. Im Anspruch 11 ist eine geeignete Verwendung der Stromschiene sowie des Strom- Schienensystems bei Hochstromanwendungen genannt. Im Anspruch 12 ist eine geeignete Verwendung eines Strangpressprofilstücks für eine Stromschiene angegeben.The object of the invention is achieved by a manufacturing method for a busbar in a flat profile design with the features of claim 1. Advantageous process variants are given in the dependent claims 2 to 8. In claim 9, a bus bar produced by the method according to the invention is called. In claim 10, a busbar system is specified, which has at least two busbars according to the invention. In claim 11, a suitable use of the busbar and the current Rail system called in high current applications. In claim 12, a suitable use of an extruded profile piece is specified for a busbar.
Erfindungsgemäß umfasst das Herstellungsverfahren zumindest folgende Schritte:According to the invention, the production process comprises at least the following steps:
- Zuschneiden einer ersten Flachprofilschiene mit einer zuvor aufgebrachten elektrischen Isolierschicht,Cutting a first flat profile rail with a previously applied electrical insulating layer,
- Zuschneiden einer zweiten Flachprofilschiene mit zumindest einer galvanisch zuvor aufgebrachten elektrisch leitenden, metallischen Kontaktschicht,Cutting a second flat profile rail with at least one electrically conductive, metallic contact layer previously applied galvanically
- Zusammensetzen der Stromschiene aus zumindest einem Isolierschienenstück der ersten Flachprofilschiene und aus mehreren, längs der Stromschiene individuell verteilt ange- ordneten Kontaktschienenstücken der zweiten Flachprofilschiene für je einen Abgriffkontakt und- Assembling the busbar of at least one Isolierschienenstück the first flat profile rail and a plurality of along the busbar individually distributed arranged contact rail pieces of the second flat rail for each a tap contact and
- Zusammenfügen der Schienenstücke zu der individuell zusammengesetzten Stromschiene mit den mehreren Abgriffkontak- ten .- Assembling the rail pieces to the individually assembled busbar with the multiple Abgriffkontak- th.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für die isolierten Bereiche der Stromschiene, die nicht zur Stromein- und -ausleitung vorgesehen sind, auch keine metallische Kon- taktierungsschicht erforderlich ist. Vielmehr können diese Bereiche nach dem Reinigen und Entfetten direkt mit einer elektrischen Isolierschicht versehen werden.The invention is based on the finding that no metallic contacting layer is required for the insulated regions of the busbar, which are not intended for current input and output. Rather, these areas can be provided directly with an electrical insulation layer after cleaning and degreasing.
Dies führt zu der weiteren erfindungsgemäßen Erkenntnis, dass sich eine derartige Stromschiene prinzipiell aus zwei Sorten von Schienenstücken modular zusammensetzen lässt. Dabei erhält man die ersten Schienenstücke, das heißt die Isolierschienenstücke, durch Ablängen von der ersten Flachprofilschiene. Letztere wird aus einem Strangpressrohling hergestellt, der zuerst gereinigt, gegebenenfalls entfettet und dann vollständig mit der elektrischen Isolierschicht versehen wird. Eine metallische galvanische Außenbeschichtung der ersten Flachprofilschiene erfolgt nicht. Die zweiten Schienenstücke, das heißt die Kontaktschienenstücke, erhält man durch Ablängen von der zweiten Flachprofilschiene. Letztere wird aus einem Strangpressrohling hergestellt, der zuerst gereinigt, gegebenenfalls entfettet und dann vollständig galvanisch mit der Kontaktschicht aus einem oder mehreren Metallen versehen wird. Eine Außenbeschichtung der zweiten Flachpro- filschiene erfolgt nicht. Mit „vollständig" ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass zumindest die zwischen den beiden Stirnseiten an den Längsenden des jeweiligen Strangpressprofils liegende Profilaußenseite beschichtet wird. Der Einfachheit halber werden die beiden Stirnseiten der typischerweise mehrere Meter langen Strangpressprofile „mit" beschichtet.This leads to the further realization according to the invention that such a busbar can in principle be modularly composed of two types of rail sections. Here you get the first rail pieces, that is the Isolierschienenstücke, by cutting from the first flat rail. The latter is made from an extrusion blank which is first cleaned, optionally degreased and then completely provided with the electrical insulating layer. A metallic galvanic outer coating of the first flat profile rail does not take place. The second rail pieces, that is, the contact rail pieces, obtained by cutting from the second flat rail. The latter is produced from an extrusion blank which is first cleaned, optionally degreased and then completely galvanically provided with the contact layer of one or more metals. An outer coating of the second flat profile rail does not take place. By "complete" in this context is meant that at least the profile outside lying between the two end faces at the longitudinal ends of the respective extruded profile is coated.For simplicity, the two end faces of the typically several meters long extruded profiles are "coated" with.
Der große Vorteil der Erfindung liegt darin, dass nur noch die zur Kontaktierung vorgesehenen Flächen mit dem teuren Edelmetall, insbesondere mit dem Silber, Platin oder Gold, galvanisch beschichtet werden müssen. Da diese Flächen nur einen Bruchteil der gesamten Profilaußenseite betragen, ist die Kosteneinsparung für das Edelmetall sowie für die hierfür erforderliche galvanische Lösung beträchtlich.The great advantage of the invention is that only the surfaces intended for contacting with the expensive precious metal, in particular with the silver, platinum or gold, must be galvanically coated. Since these areas are only a fraction of the total profile outside, the cost savings for the precious metal and for the required galvanic solution is considerable.
Ein weiterer Vorteil liegt in der vereinfachten modularenAnother advantage lies in the simplified modular
Herstellung der Stromschiene selbst. Eine aufwändige mechanische Maskierung der Kontaktflächen sowie ein aufwändiges Entfernen dieser entfallen.Production of the busbar itself. A complex mechanical masking of the contact surfaces and a complex removal of these omitted.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die erste Flachprofilschiene in mehrere, in Längserstreckung aufgeteilte Isolierschienenstücke zugeschnitten. Es wird die zweite Flachprofilschiene in mehrere, in Längserstreckung aufgeteilte, insbesondere gleich lange Kontaktschienenstücke zugeschnitten. Zudem werden die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke insbesondere abwechselnd nebeneinander in Profillängsrichtung zusammengesetzt. Typischerweise werden die Schienenstücke in Querrichtung, das heißt senkrecht zur Längserstreckung bzw. Schienenhauptrichtung, von der jeweiligen Flachprofilschiene abgetrennt, wie z.B. mittels einer Säge oder eines Schneidlasers.According to a first embodiment of the invention, the first flat profile rail is cut into a plurality of insulating rail pieces divided in the longitudinal direction. It is the second flat rail in several, divided in the longitudinal direction, in particular the same length contact rail pieces tailored. In addition, the respective insulation and contact rail pieces are in particular assembled alternately side by side in the profile longitudinal direction. Typically, the rail pieces in the transverse direction, that is perpendicular to the longitudinal extension or rail main direction, separated from the respective flat profile rail, such as by means of a saw or a cutting laser.
Vorzugsweise werden die jeweiligen Isolier- und Kontaktschie- nenstücke auf Stoß nebeneinander zusammengesetzt und dann zusammengefügt .Preferably, the respective insulating and contact rail pieces are assembled side by side in abutment and then joined together.
Nach einer zweiten Ausführungsform wird die erste Flachprofilschiene in mehrere, in Längserstreckung aufgeteilte Iso- lierschienenstücke zugeschnitten, wobei beim Zuschnitt individuell verteilt angeordnete Aussparungen an zumindest einer Schmalseite des jeweiligen Isolierschienenstücks in Längserstreckung vorgesehen werden. Die Aussparungen können z.B. mittels Pressstempel einer Presse in das jeweilige, zuvor ab- getrennte Isolierschienenstück eingebracht werden. Weiterhin wird die zweite Flachprofilschiene in mehrere, in Längserstreckung aufgeteilte, insbesondere gleich lange und auf die Abmessungen der jeweiligen Aussparungen geometrisch abgestimmte Kontaktschienenstücke zugeschnitten. Anschließend werden die jeweiligen Kontaktschienenstücke zur Bildung derIn accordance with a second embodiment, the first flat profile rail is cut into a plurality of insulating rail pieces divided in the longitudinal extent, recesses arranged individually distributed on the blank being provided on at least one narrow side of the respective insulating rail piece in the longitudinal direction. The recesses may e.g. be introduced by means of a punch of a press in the respective, previously separated insulating rail piece. Furthermore, the second flat rail is cut into several, split in the longitudinal direction, in particular the same length and tailored to the dimensions of the respective recesses geometrically tuned contact rail pieces. Subsequently, the respective contact rail pieces to form the
Abgriffkontakte in die jeweiligen Aussparungen eingesetzt und dann zusammenfügt. Insbesondere sind die Abmessungen der Kontaktschienenstücke in Längserstreckung der zusammensetzten Stromschiene geringfügig kleiner als die Innenabmessungen der Aussparungen der so zusammensetzten Stromschiene. Vorzugsweise sind die Kontaktschienenstücke und die Aussparungen quaderförmig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die jeweiligen Kontaktschienenstücke auch eine derartige Breite in Querrichtung auf, dass diese nach dem Einsetzen in die jeweiligen Aussparungen aus dem Außenprofil des jeweiligen Isolierschie- nenstücks herausragen. An diesem überstehenden Teil kann dann z.B. ein Reiter zur Stromausleitung angebracht werden.Tapped contacts inserted into the respective recesses and then zusammenfügt. In particular, the dimensions of the contact rail pieces in the longitudinal extent of the composite busbar are slightly smaller than the inner dimensions of the recesses of the bus bar thus composed. Preferably, the contact rail pieces and the recesses are cuboid. According to a preferred embodiment, the respective contact rail pieces also have such a width in the transverse direction that they protrude after insertion into the respective recesses of the outer profile of the respective Isolierschie- nenstücks. On this protruding part then, for example, a rider for Stromausleitung be attached.
Nach einer weiteren Ausführungsform weisen die erste und zweite Flachprofilschiene eine gleiche Profilstärke auf.According to a further embodiment, the first and second flat profile rail have the same profile thickness.
Einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform zu- folgen werden die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke miteinander verschweißt. Dadurch erhält die zusammengesetzte Stromschiene eine besonders hohe mechanische Stabi- lität bei zugleich geringem ohmschen Übergangswiderstand von Isolierschienenstück zu Kontaktschienenstück und umgekehrt.A further, particularly advantageous embodiment follow the respective insulation and contact rail pieces are welded together. As a result, the composite busbar is given a particularly high level of mechanical stability with at the same time a low ohmic contact resistance of the insulating rail piece to the contact rail piece and vice versa.
Alternativ können die an der Schmalseite des Isolierschienenstücks eingesetzten Kontaktschienenstücke mit dem Isolier- schienenstück verpresst werden.Alternatively, the contact rail pieces used on the narrow side of the Isolierschienenstücks can be pressed with the insulating rail piece.
Weiterhin können die Isolier- und Kontaktschienenstücke für den Fall, dass diese aus Kupfer hergestellt sind, alternativ miteinander verlötet werden.Furthermore, the insulating and contact rail pieces can be alternatively soldered together in the event that they are made of copper.
Vorstellbar ist auch, dass die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke im Sinne einer Nut-Feder-Verbindung, insbesondere über eine Schwalbenschwanzverbindung, in Längserstreckung der zusammengesetzten Stromschiene zusammengefügt werden. Vorzugsweise werden die ineinandergreifenden Finger und Aussparungen der Isolier- und Kontaktschienenstücke zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und zur Minimierung des ohmschen Übergangswiderstandes noch miteinander verpresst. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Längsende der Stromschiene oder ein Bereich innerhalb der Längserstreckung der Stromschiene mittels eines Strangpressprofilstücks als Abgriffkontakt aufgefächert. Das Strang- pressprofilstück ist zuvor von einem Strangpressprofil abgelängt worden. Letzteres weist einen ein- oder mehrfach abgewinkelten Profilquerschnitt auf, welcher quer zur Strangpressrichtung und quer zur Längserstreckung der zusammengefügten Stromschiene verläuft. In diesem Fall ist durch die Verwendung eines Strangpressprofils, von dem Profilstücke zur Auffächerung der Stromschiene bedarfsweise abgetrennt werden können, vorteilhaft eine gleichbleibend hohe Qualität bei konstant geringen Bauteiltoleranzen möglich. Ein weitere Vorteil ist, dass auf die sonst erforderliche ein- oder mehrfa- che Biegung eines herkömmlichen Strangpressprofil mit rechteckigem Querschnitt zur Herstellung eines Profilstücks zur Auffächerung verzichtet werden kann.It is also conceivable that the respective insulating and contact rail pieces in the sense of a tongue and groove connection, in particular via a dovetail joint, are joined together in the longitudinal extent of the composite busbar. Preferably, the interlocking fingers and recesses of the insulating and contact rail pieces are pressed together to increase the mechanical strength and to minimize the ohmic contact resistance. According to a further advantageous embodiment, a longitudinal end of the busbar or a region within the longitudinal extension of the busbar is fanned out by means of an extruded profile piece as a tap contact. The extruded profile piece has previously been cut to length by an extruded profile. The latter has a single or multiple angled profile cross-section which extends transversely to the extrusion direction and transversely to the longitudinal extent of the assembled busbar. In this case, the use of an extruded profile, can be separated from the profile pieces for fanning the busbar, if necessary, advantageously a consistently high quality with constant low component tolerances possible. A further advantage is that it is possible to dispense with the otherwise required single or multiple bending of a conventional extruded profile with a rectangular cross section for producing a profile piece for fanning out.
Die Aufgabe wird weiterhin gemäß der Erfindung durch eine Stromschiene gelöst, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Ferner kann gemäß der Erfindung ein Stromschienensystem zumindest zwei derartige, parallel nebeneinander angeordnete und elektrisch voneinander isolierte Stromschienen aufweisen. Ein solches, insbesondere mehrphasi- ges Stromschienensystem kann z.B. an ein dreiphasiges öffentliches Stromversorgungsnetz eines Energieversorgungsunternehmens angeschlossen werden, wobei dann drei, vier oder auch fünf erfindungsgemäße Stromschienen Breitseite an Breitseite nebeneinander angeordnet sind.The object is further achieved according to the invention by a busbar, which is produced by the method according to the invention. Furthermore, according to the invention, a busbar system can have at least two such busbars arranged parallel to one another and electrically insulated from one another. Such a, in particular multi-phase busbar system can be used e.g. be connected to a three-phase public power grid of a power company, in which case three, four or five bus bars according to the invention broadside are arranged side by side on broadside.
Die erfindungsgemäße Stromschiene und das erfindungsgemäße Stromschienensystem sind typischerweise für Hochstromanwendungen mit einem Nennstromwert von 100 A und mehr je Strom- schiene, insbesondere mit einem Nennstromwert von 500 A und mehr je Stromschiene, verwendbar.The bus bar according to the invention and the busbar system according to the invention are typically for high-current applications with a nominal current value of 100 A and more per current Rail, in particular with a rated current value of 500 A and more per busbar, usable.
Schließlich kann vorteilhaft ein von einem Strangpressprofil abgelängtes Strangpressprofilstück zum Auffächern eines Längsendes einer Stromschiene oder zum Auffächern einer Stromschiene innerhalb ihrer Längserstreckung als Anschlusskontakt verwendet werden. Das Strangpressprofil weist hierbei einen quer zur Strangpressrichtung verlaufenden, ein- oder mehrfach abgewinkelten Profilquerschnitt auf.Finally, an extruded profile piece cut to length from an extruded profile can be advantageously used as a connection contact for fanning out a longitudinal end of a busbar or for fanning a busbar within its longitudinal extent. The extruded profile in this case has a transverse to the extrusion direction, single or multiple angled profile cross-section.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:The invention and advantageous embodiments of the present invention will be explained using the example of the following figures. Showing:
FIG 1 eine bekannte Ausführungsform einer Stromschiene, FIG 2 eine weitere bekannte Ausführungsform einer Stromschiene,1 shows a known embodiment of a busbar, FIG 2 shows another known embodiment of a busbar,
FIG 3 ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens für eine Stromschiene gemäß der Erfindung,3 shows a flow chart of a production method for a busbar according to the invention,
FIG 4 eine nach einer ersten Verfahrensvariante hergestellte Stromschiene,4 shows a conductor rail produced according to a first method variant,
FIG 5 eine nach einer zweiten Verfahrensvariante hergestellte Stromschiene, FIG 6 eine Verwendung eines Dehnverbinders in einer5 shows a conductor rail produced according to a second method variant, FIG. 6 shows a use of a stretch connector in one
Stromschiene, FIG 7 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Stromschiene mit 90°-Knickstelle,Busbar, Figure 7 shows an example of a conductor rail according to the invention with 90 ° -Knickstelle,
FIG 8 eine perspektivische Ansicht eines Strangpresspro- fils nach einer ersten Ausführungsform,8 shows a perspective view of an extruded profile according to a first embodiment,
FIG 9 eine erfindungsgemäße Verwendung eines Profilstücks des Strangpressprofils gemäß FIG 8 als aufgefächerter Abgriffkontakt für ein Längsende, FIG 10 eine perspektivische Ansicht eines Strangpressprofils nach einer zweiten Ausführungsform und9 shows a use according to the invention of a profile piece of the extruded profile according to FIG. 8 as a fanned-off tap contact for a longitudinal end, 10 is a perspective view of an extruded profile according to a second embodiment and
FIG 11 eine erfindungsgemäße Verwendung eines Profilstücks des Strangpressprofils gemäß FIG 10 innerhalb der Längserstreckung der Stromschiene.11 shows an inventive use of a profile piece of the extruded profile according to FIG 10 within the longitudinal extent of the busbar.
FIG 1 zeigt eine bekannte Ausführungsform einer Stromschiene 10. Mit LR ist die Längserstreckung der Stromschiene 10 bezeichnet. Mit QR und DR sind eine Querrichtung und eine Pro- filstärkenrichtung bezeichnet. Ferner sind mit SM die Schmalseiten, mit BS die Breitseiten und mit ST die Stirnseiten der gezeigten Stromschiene 10 bezeichnet. Weiterhin weist die bekannte Stromschiene 10 abwechselnd aufeinander folgende, als Abgriffkontakte K ausgebildete Kontaktbereiche auf. Mit I sind dazwischen angeordnete Isolierbereiche der Stromschiene 10 bezeichnet. Die Stromschiene 10 wird typischerweise aus einem Flachprofilstück gefertigt, wobei das Flachprofilstück zuerst zur Aufbringung einer Metallschicht galvanisiert und dann, abgesehen von den Kontaktbereichen K, mit einer elek- trischen Isolierschicht versehen wird.1 shows a known embodiment of a busbar 10. With LR, the longitudinal extension of the busbar 10 is designated. With QR and DR, a transverse direction and a profile strength direction are designated. Furthermore, the narrow sides are denoted by SM, the broad sides by BS and the end faces of the bus bar 10 shown by ST. Furthermore, the known busbar 10 alternately successive, designed as Abgriffkontakte K contact areas. With I interposed insulating regions of the busbar 10 are designated. The busbar 10 is typically made of a flat profile piece, wherein the flat profile piece is first galvanized for applying a metal layer and then, with the exception of the contact areas K, provided with an electrical insulating layer.
FIG 2 zeigt eine weitere bekannte Ausführungsform einer Stromschiene 10. In diesem Fall wird das unbehandelte Flachprofilstück wieder zuerst galvanisiert. Es werden dann an einer der Schmalseiten SM Aussparungen A eingebracht. In diese werden Anschlussstücke 3 bündig eingesetzt und mit dem Flachprofilstück verschweißt. Dabei stehen die Anschlussstücke 3 seitlich aus dem Außenprofil des Flachprofilstücks heraus, um jeweils einen Abgriffkontakt K z.B. zum Aufstecken eines sogenannten Reiters zur Stromausleitung zu bilden. Im Anschluss wird das gesamte Flachprofilstück, abgesehen von den Anschlussstücken 3, mit einer elektrischen Isolierschicht versehen . FIG 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens für eine Stromschiene 10 gemäß der Erfindung.2 shows another known embodiment of a busbar 10. In this case, the untreated flat profile piece is galvanized again first. There are then introduced on one of the narrow sides SM recesses A. In this connection pieces 3 are inserted flush and welded to the flat profile piece. In this case, the connecting pieces 3 project laterally out of the outer profile of the flat profile piece, in order in each case to form a tap contact K, for example for attaching a so-called rider for discharging current. Subsequently, the entire flat profile piece, apart from the connecting pieces 3, provided with an electrical insulating layer. 3 shows a flow chart of a production method for a busbar 10 according to the invention.
Mit Sl ist ein Startschritt bezeichnet. Im Schritt S2 wird eine erste Flachprofilschiene mit einer zuvor aufgebrachten elektrischen Isolierschicht zugeschnitten. Im folgenden Schritt S3 wird eine zweite Flachprofilschiene mit zumindest einer galvanisch zuvor aufgebrachten elektrisch leitenden, metallischen Kontaktschicht zugeschnitten. Im darauf folgen- den Schritt S4 wird die Stromschiene aus zumindest einem Isolierschienenstück der ersten Flachprofilschiene und aus mehreren, längs der Stromschiene individuell verteilt angeordneten Kontaktschienenstücken der zweiten Flachprofilschiene für je einen Abgriffkontakt zusammengesetzt. Im Schritt S5 werden die Schienenstücke zu der individuell zusammengesetztenSl denotes a start step. In step S2, a first flat profile rail is cut with a previously applied electrical insulating layer. In the following step S3, a second flat profile rail is cut with at least one galvanically previously applied electrically conductive, metallic contact layer. In the subsequent step S4, the busbar is assembled from at least one insulating rail piece of the first flat profile rail and from a plurality of contact rail pieces of the second flat profiled rail individually distributed along the busbar for one tap contact each. In step S5, the rail pieces become the individually assembled
Stromschiene mit den mehreren Abgriffkontakten zusammengefügt. Mit S6 ist ein Endschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens bezeichnet.Busbar assembled with the multiple tap contacts. S6 denotes a final step of the production method according to the invention.
FIG 4 zeigt eine nach einer ersten Verfahrensvariante hergestellte Stromschiene 10. Hierbei wird die erste Flachprofilschiene 1 in mehrere, in Längserstreckung LR aufgeteilte Isolierschienenstücke 11-13 zugeschnitten. Eine vorherige metallische Galvanisierung der unbehandelten Flachprofilschiene 1 erfolgt nicht. Nach dem Zuschnitt sind die jeweiligen Stirnseiten dieser Isolierschienenstücke 11-13 blank. Es wird gleichfalls eine darunterliegend gezeigte zweite Flachprofilschiene 2 in mehrere, in Längserstreckung LR aufgeteilte, hier beispielhaft gleich lange Kontaktschienenstücke 21-26 zugeschnitten. Beide Flachprofilschienen 1, 2 weisen eine gleiche Profildicke auf.4 shows a conductor rail 10 produced according to a first method variant. In this case, the first flat profile rail 1 is cut into a plurality of insulating rail pieces 11-13 divided up in the longitudinal extension LR. A previous metallic galvanization of the untreated flat profile rail 1 does not take place. After cutting the respective faces of these Isolierschienenstücke 11-13 blank. Likewise, a second flat profiled rail 2 shown underneath is cut into a plurality of contact rail pieces 21-26, which are divided here by way of example and are divided into longitudinal extension LR. Both flat profile rails 1, 2 have an identical profile thickness.
Es werden anschließend die beispielhaft drei Isolierstücke 11-13 und die beispielhaft vier Kontaktschienenstücke 21-26 abwechselnd nebeneinander zusammengesetzt. Im Beispiel der FIG 4 sind diese auf Stoß zu der noch nicht gefügten Stromschiene 10' zusammengesetzt. Im unteren Teil der FIG 4 werden die Schienenstücke 11-13, 21-26 schließlich zusammenge- schweißt. Der mit S bezeichnete Schweißblitz soll denThere are then the exemplary three insulating pieces 11-13 and the exemplary four contact rail pieces 21-26 alternately juxtaposed. In the example of FIG 4, these are on impact to the not yet joined busbar 10 'composed. In the lower part of FIG. 4, the rail sections 11-13, 21-26 are finally welded together. The designated with S welding flash is intended to
Schweißvorgang symbolisieren. Mit N sind die resultierenden, die jeweiligen Schienenstücke 11-13, 21-26 mechanisch und elektrisch verbindenden Schweißnähte bezeichnet. Sie verlaufen vorzugsweise komplett um die jeweilige Stoßstelle herum.Symbolize welding process. N is the resulting, the respective rail pieces 11-13, 21-26 mechanically and electrically connecting welds called. They preferably run completely around the respective joint.
FIG 5 zeigt eine nach einer zweiten Verfahrensvariante hergestellte Stromschiene 10. Im Vergleich zur FIG 4 werden beim Zuschnitt der Isolierschienenstücke 11-13 beispielhaft sechs individuell verteilt angeordnete Aussparungen A an einerFIG. 5 shows a busbar 10 produced according to a second variant of the method. In contrast to FIG. 4, when the insulating busbar pieces 11-13 are cut, for example, six individually distributed cutouts A are arranged on one
Schmalseite SM in Längserstreckung LR vorgesehen. Es wird die darunterliegend gezeigte zweite Flachprofilschiene 2 in mehrere, in Längserstreckung LR aufgeteilte, gleich lange und auf die Abmessungen der jeweiligen Aussparungen A geometrisch abgestimmte Kontaktschienenstücke 21-26 zugeschnitten. Diese quaderförmigen Kontaktschienenstücke 21-26 werden zur Bildung der Abgriffkontakte K nun in die jeweiligen Aussparungen A eingesetzt und dann mittels mehrerer Schweißvorgänge unlösbar zusammenfügt .Narrow side SM provided in longitudinal extension LR. The second flat profiled rail 2 shown underneath is cut into a plurality of contact rail pieces 21-26, which are divided equally in length and geometrically coordinated with the dimensions of the respective recesses A, into a plurality of contact rail sections 21-26 which are divided in the longitudinal extension LR. These cuboid contact rail pieces 21-26 are now used to form the Abgriffkontakte K in the respective recesses A and then inextricably merge by means of several welding operations.
Im Beispiel der FIG 5 weisen alle Kontaktschienenstücke 21-26 bereits eine derartige Breite in Querrichtung QR auf, dass diese nach dem Einsetzen in die jeweiligen Aussparungen A aus dem Außenprofil des gezeigten Isolierschienenstücks 11-13 herausragen. Auf diese Kontaktschienenstücke 21-26 können z.B. nicht weiter gezeigte Reiter zur Stromausleitung aufgesteckt werden. FIG 6 zeigt eine Verwendung eines an sich bekannten Dehnverbinders 31 in einer Stromschiene 10. Ein derartiger Dehnverbinder 31 besteht aus einer Vielzahl übereinander gestapelter leitfähiger Folien. Die Folien sind im Anschlussbereich in je einem Anschlussstück zusammengefasst . Im linken und rechten Teil der FIG 6 sind jeweils ein Isolierschienenstück 11, 12 mit einem stirnseitig daran angefügten Anschlussendstück 27, 28 zur Stromein- und -ausleitung dargestellt. Die beiden Isolierschienenstücke 11, 12 sind zum möglichen Längenausgleich der gesamten Stromschiene 10 über den gemeinsamen Dehnverbinder 31 zusammengefügt, d.h. hier zusammengeschweißt.In the example of FIG. 5, all the contact rail pieces 21-26 already have such a width in the transverse direction QR that they protrude after insertion into the respective recesses A from the outer profile of the insulating rail piece 11-13 shown. On this contact rail pieces 21-26, for example, not shown tabs can be attached to Stromausleitung. 6 shows a use of a known expansion connector 31 in a busbar 10. Such a stretch connector 31 consists of a plurality of stacked conductive films. The foils are combined in the connection area in one connection piece each. In the left and right part of FIG 6 each have a Isolierschienenstück 11, 12 with a front side attached thereto terminal end piece 27, 28 for power input and -ausleitung shown. The two insulating rail pieces 11, 12 are joined together for possible length compensation of the entire busbar 10 via the common expansion connector 31, ie welded together here.
FIG 7 zeigt ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Stromschiene 10 mit 90 °-Knickstelle . Die gezeigte Strom- schiene 10 weist beispielhaft zwei Isolierschienenstücke 11, 12 mit jeweils einem stirnseitig angefügten Anschlussendstück 27, 28 als Abgriffkontakt K auf. Die beiden Isolierschienenstücke 11, 12 sind miteinander mechanisch und elektrisch auf Facette verschweißt.7 shows another example of a bus bar 10 according to the invention with a 90 ° kink. By way of example, the busbar 10 shown has two insulating rail pieces 11, 12, each with a terminal end piece 27, 28 attached as an end contact K. The two Isolierschienenstücke 11, 12 are welded together mechanically and electrically facet.
FIG 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Strangpressprofils 40 nach einer ersten Ausführungsform. Das gezeigte Strangpressprofil 40 weist beispielhaft einen zweifach abgewinkelten, quer zur Strangpressrichtung SR verlaufenden Pro- filquerschnitt auf. Es weist somit drei in Strangpressrichtung SR verlaufende, in Querrichtung zueinander angrenzende plane Flächen auf, die vorzugsweise um einen Winkel im Bereich von 20° bis 45° zueinander geneigt sind. Die Querrichtung ist typischerweise senkrecht zur Strangpressrichtung SR, das heißt senkrecht zur Längsrichtung des Strangpressprofils 40. Üblicherweise sind die beiden bezüglich der Querrichtung außenliegenden Ebenen parallel zueinander. Im Beispiel der FIG 8 können vier Strangpressprofilstücke 41 von dem Strangpressprofil 40 abgelängt werden. Üblicherweise weist ein solches Strangpressprofil 40 eine Länge von mehreren Metern auf, so dass eine Vielzahl von Strangpresspro- filstücken 41 abgelängt werden kann. Typischerweise weisen die Profilstücke eine Länge in Strangpressrichtung von 10 cm bis 25 cm auf.8 shows a perspective view of an extruded profile 40 according to a first embodiment. By way of example, the extruded profile 40 shown has a double angled profile cross-section running transversely to the extrusion direction SR. It thus has three in the extrusion direction SR extending transversely adjacent flat surfaces, which are preferably inclined at an angle in the range of 20 ° to 45 ° to each other. The transverse direction is typically perpendicular to the extrusion direction SR, that is perpendicular to the longitudinal direction of the extruded profile 40. Usually, the two transverse to the transverse outer planes are parallel to each other. In the example of FIG. 8, four extruded profile pieces 41 can be cut to length from the extruded profile 40. Usually, such an extruded profile 40 has a length of several meters, so that a plurality of extruded sections 41 can be cut to length. Typically, the profile pieces have a length in the extrusion direction of 10 cm to 25 cm.
FIG 9 zeigt eine Verwendung eines Profilstücks 41 des Strang- pressprofils 40 gemäß FIG 8 als aufgefächerter Abgriffkontakt K für ein Längsende einer Stromschiene 10 gemäß der Erfindung. Wie die FIG 9 zeigt, ist durch die zweifache Abwinklung gemäß FIG 8 eine Auffächerung um die Strecke F in Richtung der Profildicke möglich. Mit anderen Worten ist das an der Stirnseite der Stromschiene 10 liegende Profilstück 41 um die Strecke F zur sonstigen Stromschiene 10 in Profilstärkenrichtung versetzt. Es kann zur weiteren Auffächerung auch ein weiteres Profilstück 41 an ein bereits angefügtes Profilstück 41 angefügt werden. Dies ist z.B. vorteilhaft bei mehrphasi- gen Stromschienensystemen. Bei einem derartigen Stromschienensystem sind typischerweise mehrere erfindungsgemäßen Stromschienen 10 parallel nebeneinander und elektrisch voneinander isoliert angeordnet. Alternativ kann ein weiteres Strangpressprofil 40 verwendet werden, welches einen Profil- querschnitt mit einer höheren Auffächerungsstrecke F zur Verfügung stellt.9 shows a use of a profile piece 41 of the extruded profile 40 according to FIG. 8 as a fan-out tap contact K for a longitudinal end of a busbar 10 according to the invention. As FIG 9 shows, a fanning out by the distance F in the direction of the profile thickness is possible by the double bending as shown in FIG 8. In other words, lying on the front side of the busbar 10 profile piece 41 is offset by the distance F to the other busbar 10 in the profile thickness direction. It can be added to an already attached profile piece 41 for further fanning also another profile piece 41. This is e.g. advantageous in multi-phase busbar systems. In such a busbar system, a plurality of bus bars 10 according to the invention are typically arranged parallel to each other and electrically insulated from one another. Alternatively, a further extruded profile 40 can be used, which provides a profile cross-section with a higher fan-out distance F.
FIG 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Strangpressprofils 50 nach einer zweiten Ausführungsform.10 shows a perspective view of an extruded profile 50 according to a second embodiment.
Im Vergleich zum Beispiel gemäß FIG 8 ist der Profilquerschnitt derart ausgebildet, dass eine Auffächerung der erfindungsgemäßen Stromschiene 10 innerhalb ihrer Längserstreckung LR möglich ist. Dabei verlaufen die beiden in Querrichtung der zweiten Ausführungsform des Strangpressprofils 50 außenliegenden planen Ebenen in einer Ebene.Compared to the example according to FIG 8, the profile cross-section is formed such that a fanning out of the bus bar 10 according to the invention within its longitudinal extent LR is possible. The two run in the transverse direction the second embodiment of the extruded profile 50 outboard plan levels in a plane.
FIG 11 zeigt eine erfindungsgemäße Verwendung eines Profil- Stücks 51 des Strangpressprofils 50 gemäß FIG 10 als aufgefächerter Abgriffkontakt K. Mit F ist wiederum die Auffäche- rungsstrecke bezeichnet, die benötigt wird, um dort z.B. einen Reiter unter Einhaltung von Mindestluftstrecken für einen Stromausleitung aufstecken zu können. Es kann zur wei- teren Auffächerung auch ein weiteres Strangpressprofil 50 verwendet werden, welches einen Profilquerschnitt mit einer höheren Auffächerungsstrecke F zur Verfügung stellt.FIG. 11 shows a use according to the invention of a profile piece 51 of the extruded profile 50 according to FIG. 10 as a fanned tap contact K. In turn, F denotes the fringing distance which is required there, e.g. to attach a rider in compliance with minimum air distances for a Stromausleitung. For further fanning, it is also possible to use a further extruded profile 50, which provides a profile cross section with a higher fanning distance F.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Stromschiene (10) in Flachprofilausführung mit mehreren elektrisch leitenden Ab- griffkontakten (K) mit folgenden Schritten:1. A method for producing a conductor rail (10) in a flat profile design with a plurality of electrically conductive tap contacts (K) with the following steps:
- Zuschneiden einer ersten Flachprofilschiene (1) mit einer zuvor aufgebrachten elektrischen Isolierschicht,Cutting a first flat profile rail (1) with a previously applied electrical insulating layer,
- Zuschneiden einer zweiten Flachprofilschiene (2) mit zumindest einer galvanisch zuvor aufgebrachten elektrisch lei- tenden, metallischen Kontaktschicht,Cutting a second flat profiled rail (2) with at least one electrically conductive, metallic contact layer previously applied galvanically,
- Zusammensetzen der Stromschiene (10) aus zumindest einem Isolierschienenstück (11-13) der ersten Flachprofilschiene (1) und aus mehreren, längs der Stromschiene (10) individuell verteilt angeordneten Kontaktschienenstücken (21-26) der zweiten Flachprofilschiene (2) für je einen Abgriffkontakt (K) und- Assembling the busbar (10) from at least one Isolierschienenstück (11-13) of the first flat profile rail (1) and a plurality of along the busbar (10) individually distributed contact rail pieces (21-26) of the second flat rail (2) for each one Tap contact (K) and
- Zusammenfügen der Schienenstücke (11-13; 21-26) zu der individuell zusammengesetzten Stromschiene (10) mit den mehreren Abgriffkontakten (K) .- Assembling the rail pieces (11-13, 21-26) to the individually assembled busbar (10) with the plurality of Abgriffkontakten (K).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Flachprofilschiene (1) in mehrere, in Längserstreckung (LR) aufgeteilte Isolierschienenstücke (11-13) zugeschnitten wird, wobei die zweite Flachprofilschiene (2) in mehrere, in Längserstreckung (LR) aufgeteilte, insbesondere gleich lange Kontaktschienenstücke (21-26) zugeschnitten wird und wobei die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke (11-13; 21-26) insbesondere abwechselnd nebeneinander in Profillängsrichtung zusammengesetzt werden.2. The method of claim 1, wherein the first flat rail (1) in a plurality of longitudinal extension (LR) split Isolierschienenstücke (11-13) is cut, the second flat rail (2) in several, in the longitudinal extent (LR) divided, in particular equally long contact rail pieces (21-26) is cut and wherein the respective insulating and contact rail pieces (11-13, 21-26) are assembled in particular alternately side by side in the profile longitudinal direction.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke (11-13; 21-26) auf Stoß nebeneinander zusammengesetzt werden. A method according to claim 2, wherein said respective insulating and contact rail pieces (11-13; 21-26) are juxtaposed in abutment.
4. Verfahren nach Anspruch 1,4. The method according to claim 1,
- wobei die erste Flachprofilschiene (1) in mehrere, in Längserstreckung (LR) aufgeteilte Isolierschienenstücke- Wherein the first flat rail (1) in several, in the longitudinal extent (LR) divided Isolierschienenstücke
(11-13) zugeschnitten wird, wobei beim Zuschnitt individu- eil verteilt angeordnete Aussparungen (A) an zumindest einer Schmalseite (SM) des jeweiligen Isolierschienenstücks (11-13) in Längserstreckung (LR) vorgesehen werden,(11-13) is cut, wherein the cut individually distributed arranged recesses (A) on at least one narrow side (SM) of the respective Isolierschienenstücks (11-13) in the longitudinal direction (LR) are provided
- wobei die zweite Flachprofilschiene (2) in mehrere, in Längserstreckung (LR) aufgeteilte, insbesondere gleich lange und auf die Abmessungen der jeweiligen Aussparungen (A) geometrisch abgestimmte Kontaktschienenstücke (21-26) zugeschnitten wird und- Wherein the second flat profile rail (2) in several, in the longitudinal extent (LR) divided, in particular the same length and on the dimensions of the respective recesses (A) geometrically tuned contact rail pieces (21-26) is cut and
- wobei die jeweiligen Kontaktschienenstücke (21-26) zur Bildung der Abgriffkontakte (K) in die jeweiligen Aussparungen (A) eingesetzt und dann zusammenfügt werden.- Wherein the respective contact rail pieces (21-26) are used to form the Abgriffkontakte (K) in the respective recesses (A) and then zusammenfügt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die jeweiligen Kontaktschienenstücke (21-26) eine derartige Breite in Querrichtung (QR) aufweisen, dass diese nach dem Einsetzen in die jeweili- gen Aussparungen (A) aus dem Außenprofil des jeweiligen Isolierschienenstücks (11-13) herausragen.5. The method of claim 4, wherein the respective contact rail pieces (21-26) have such a width in the transverse direction (QR) that this after insertion into the respective recesses (A) from the outer profile of the respective Isolierschienenstücks (11-13 protrude).
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste und zweite Flachprofilschiene (1, 2) eine gleiche Profildicke aufweisen.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first and second flat rail (1, 2) have a same profile thickness.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die jeweiligen Isolier- und Kontaktschienenstücke (11-13; 21- 26) miteinander verschweißt werden.7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the respective insulating and contact rail pieces (11-13; 21-26) are welded together.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Längsende der Stromschiene (10) oder ein Bereich innerhalb der Längserstreckung (LR) der Stromschiene (10) mittels eines Strangpressprofilstücks (41, 51) als Abgriffkontakt (K) aufgefächert wird, wobei das Strangpressprofilstück (41, 51) zuvor von einem Strangpressprofil (40, 50) abgelängt worden ist und wobei das Strangpressprofil (40, 50) einen ein- oder mehrfach abgewinkelten Profilquerschnitt aufweist, welcher quer zur Strangpressrichtung (SR) und quer zur Längserstreckung (LR) der zusammengefügten Stromschiene (10) verläuft.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein a longitudinal end of the busbar (10) or a region within the longitudinal extent (LR) of the busbar (10) by means of an extruded profile piece (41, 51) as a tap contact (K) fanned out, wherein the extruded profile piece (41, 51) has previously been cut to length by an extruded profile (40, 50) and wherein the extruded profile (40, 50) has a single or multiple angled profile cross-section, which transverse to the extrusion direction (SR) and transversely to the longitudinal extent (LR) of the assembled busbar (10).
9. Stromschiene, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche.9. busbar, produced by a method according to one of the preceding claims.
10. Stromschienensystem mit zumindest zwei parallel nebeneinander angeordneten und elektrisch voneinander isolierten Stromschienen (10) nach Anspruch 10.10. Conductor rail system with at least two parallel juxtaposed and electrically insulated busbars (10) according to claim 10.
11. Verwendung einer Stromschiene (10) nach Anspruch 9 oder eines Stromschienensystems nach Anspruch 10 für Hochstromanwendungen mit einem Nennstromwert von 100 A und mehr je Stromschiene (10).11. Use of a busbar (10) according to claim 9 or a busbar system according to claim 10 for high current applications with a rated current value of 100 A and more per busbar (10).
12. Verwendung eines Strangpressprofilstücks (41, 51) zum Auffächern eines Längsendes einer Stromschiene (10) oder zum Auffächern einer Stromschiene (10) innerhalb ihrer Längserstreckung (LR) als Anschlusskontakt (K) , wobei das Strang- pressprofilstück (41, 51) zuvor von einem Strangpressprofil12. Use of an extruded profile piece (41, 51) for fanning a longitudinal end of a busbar (10) or for fanning a busbar (10) within its longitudinal extent (LR) as a terminal contact (K), wherein the extruded profile piece (41, 51) before from an extruded profile
(40, 50) abgelängt worden ist und wobei das Strangpressprofil (40, 50) einen quer zur Strangpressrichtung (SR) verlaufenden, ein- oder mehrfach abgewinkelten Profilquerschnitt für das Auffächern aufweist. (40, 50) has been cut to length and wherein the extruded profile (40, 50) has a transversely to the extrusion direction (SR) extending, single or multiple angled profile cross-section for fanning.
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