EP4092688A1 - Electrical conduit and method for manufacturing an electrical conduit - Google Patents
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- EP4092688A1 EP4092688A1 EP21305648.4A EP21305648A EP4092688A1 EP 4092688 A1 EP4092688 A1 EP 4092688A1 EP 21305648 A EP21305648 A EP 21305648A EP 4092688 A1 EP4092688 A1 EP 4092688A1
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- H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
- H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
- H01R11/12—End pieces terminating in an eye, hook, or fork
Definitions
- the invention relates to an electrical line, in particular a flexible electrical line. Furthermore, the invention relates to a method for producing an electrical line according to the invention and a system for carrying out the method.
- Aluminum conductors are increasingly being used as a replacement for copper conductors, particularly for reasons of weight and cost.
- the main areas of use for such conductors are, for example, automotive and aircraft technology.
- the lower electrical conductivity of aluminum compared to copper is irrelevant for most applications.
- aluminum conductors are much more difficult to contact than copper conductors, for example, because aluminum conductors are surrounded by an oxide layer that is a very poor electrical conductor.
- Aluminum cables are used, for example, as busbars or stranded conductors.
- a conductor rail has a solid aluminum conductor, with which the contacting problem mentioned can be mastered comparatively easily.
- the disturbing oxide layer can be avoided by a galvanic coating of copper at the contact points of the busbar.
- busbars have the disadvantage that they are essentially rigid structures that are not suitable for every installation situation, particularly in vehicle construction, where installation space is generally very limited. Another major limitation is that busbars cannot be used to connect components or assemblies that move relative to each other. For example, a connection with a conductor rail to a wheel hub motor of an electric vehicle is not conceivable.
- a method is known in which a pot-shaped contact piece is pushed onto a stranded conductor.
- the contact piece is equipped with different connection elements.
- the contact piece is produced as a one-piece component by deep-drawing and is bonded to the conductor by friction stir welding.
- the present invention has the object of creating an electrical line in order to overcome or at least improve one or more of the problems mentioned at the outset.
- an electrical line which comprises a flexible hose, at the ends of which electrical contact pieces are arranged and which is filled with an electrically conductive fluid which establishes an electrical connection between the contact pieces.
- fluid designates a gaseous, liquid or powdered solid material. These materials have the property that a tube filled with them remains flexible transversely to its longitudinal extension and thus represents a flexible, elongate structure.
- Metal powder for example made of copper, aluminum and their alloys, is particularly suitable as the electrically conductive fluid. Mixtures of powder from different materials can also be realized for certain applications. In addition to metal powder, non-metallic materials that have high electrical conductivity, such as graphene, can also be used.
- An advantage of the line according to the invention is that it is flexible, without causing the problems with regard to the contacting of the conductor that are known, for example, from aluminum stranded conductors.
- the electrically conductive fluid in the flexible hose is under an overpressure.
- the overpressure ensures that there is good electrical contact between the particles of an electrically conductive powder and between the particles and contact pieces of the cable.
- the electrical contact produced in this way is not impaired by oxide layers or the like.
- the electrically conductive fluid is a gaseous or liquid material.
- excess pressure can have a beneficial effect on electrical conductivity.
- the hose is designed to be pressure-resistant as a high-pressure hose and withstands pressures in the range from 10 to 1000 bar, in particular pressures in the range from 100 to 600 bar.
- Such hoses are used, for example, in construction machines and are commercially available. This circumstance has a favorable effect on the production costs of the line.
- the hose is expediently closed with closure parts which enclose the electrically conductive fluid in the hose.
- a gas-tight and pressure-resistant closure of the hose is of great importance in order to guarantee the electrical properties of the cable over a longer service life.
- the closure parts advantageously compress the electrically conductive fluid in the tube in order to generate an overpressure. If the locking parts take on several functional tasks at the same time, it simplifies the structure of the line.
- the electrically conductive fluid can be compressed in the tube.
- the electrically conductive powder is compacted after the tube has been filled with an electrically conductive powder and before the tube is closed at its second end.
- Compaction can be achieved, for example, by mechanically vibrating the tube to compact the powder enclosed in the tube.
- the hose is filled in an inert gas atmosphere.
- the protective gas atmosphere prevents oxidation of the electrically conductive fluid used, which has an unfavorable effect on the electrical conductivity.
- FIG 1 shows an exemplary embodiment of an electrical line 100 according to the invention.
- the line 100 has an electrically conductive powder 220 ( Figure 2C ) filled pressure-resistant high-pressure hose 101.
- the ends 102,103 of the high-pressure hose 101 are closed with contact pieces 104,105.
- the line 100 can be connected to corresponding connections (not shown) of electrical units such as a generator or motor and a battery.
- the electrically conductive powder is under pressure in the high-pressure hose 101 and is compressed in such a way that the powder forms a conductor with a diameter of, for example, 5-20 mm in transverse direction is flexible, ie bendable.
- the electrical properties of the conductor in the high-pressure hose 101 are comparable to a solid conductor made of the same material as the electrically conductive powder.
- the mechanical properties of the line 100 in particular its bending flexibility, generally correspond to a stranded conductor with wires made of copper or aluminum.
- the mechanical properties in particular the tensile strength, are essentially determined by the high-pressure hose 101, which represents a sheathing of the electrical conductor.
- the tensile strength of a stranded line is determined by the conductor wires or individual lines of the stranded line. This means that in the case of a stranded cable, the mechanical properties are essentially determined by the electrical conductor or conductors.
- the end 102 of the high-pressure hose 101 is shown in a cross-sectional view.
- the high-pressure hose 101 has an inner layer 201 made of oil- and water-resistant synthetic rubber (nitrile rubber, NBR), which is surrounded by an insert 202 made of high-strength steel wire mesh.
- the insert 202 reinforces the high-pressure hose 101 in order to make it resistant to internal pressure and external mechanical stress.
- Surrounding the liner 202 is an outer layer 203 made of an abrasion, oil, ozone and weather resistant rubber.
- a cylindrical nipple 204 is inserted into the end 102 of the high-pressure hose 101 .
- the nipple 204 is inserted so far into the high-pressure hose 101 that a small gap S1 remains between a peripheral projection 206 formed on the nipple and the front end of the high-pressure hose 101 .
- the nipple 204 has a section 207 whose outside diameter is larger than the section of the nipple 204 that is inserted into the high-pressure hose.
- An annular groove 208 is cut into the section 207, into which a retaining ring 209 with a protruding internal lug 211 is inserted.
- a cylindrical Press mount 213 encloses the nipple 204 and the high-pressure hose 101.
- Two circumferential webs 214, 215 lying on the inside of the press mount 213 overlap the projection 206 of the nipple 204 and create a positive connection between the press mount 213 and the nipple 204.
- the press fitting 213 has internal ribs 217 which are pressed into the outer layer 203 and the insert 202 of the high-pressure hose 101 and produce a non-positive and positive connection between the press fitting 213 and the high-pressure hose 101 .
- the press fitting 213 ensures a mechanically stable and pressure-resistant connection between the high-pressure hose 101 and the nipple 204.
- the nipple 204 has a through hole 218 which is provided with an internal thread 219.
- Figure 2A is the electrically conductive powder 220 ( Figure 2C ) omitted for clarity.
- Figure 2B shows a threaded bolt 221 with an external thread 222.
- a contact shoe 223 is formed at one end of the threaded bolt 221.
- the contact shoe 223 is an example of any contact piece adapted to the respective application.
- the threaded bolt 221 is used to close the high-pressure hose 101 at its ends 102,103.
- the threaded bolt 221 combines a closure part, which closes the hose 101, and a contact piece.
- the contact shoe 223 forms the contact piece.
- other locking parts are used, such as plain bolts that are pressed into the nipple 204 with a swivel nut or the like.
- closure parts are provided which provide a mechanical connection in order to be connected to different contact pieces.
- the mechanical connection between the closure part and the contact piece can be established, for example, via a screw connection.
- Figure 2C shows the end 102 of the high-pressure hose 101 with a threaded bolt 221 screwed in.
- the high-pressure hose 101 is filled with an electrically conductive powder.
- the electrically conductive powder 220 is, for example, powdered metal, in particular copper or aluminum and their alloys, and forms the electrically conductive fluid.
- the filling process of the high-pressure hose 101 preferably takes place under an oxygen-free protective gas atmosphere in order to avoid surface oxidation of the grains of the electrically conductive powder 220, in particular the metal powder.
- the metal powder is therefore only removed from storage containers for the filling process under an inert gas atmosphere. This procedure is particularly necessary for aluminum and aluminum alloys for the reasons mentioned above.
- Figure 2C the electrically conductive powder 220 is shown schematically. In reality, the grains of the electrically conductive powder 220 are close to each other so that electrically conductive contacts are formed between the grains of the electrically conductive powder 220 .
- the threaded bolt 221 protrudes beyond the section of the nipple 204 that is inserted into the high-pressure hose 101 and into the high-pressure hose 101 .
- figure 3 shows a schematic flow diagram for a method for producing the electrical line.
- a hydraulic high-pressure hose is cut to a length desired for the electrical line 100.
- a first end of the high-pressure hose is closed with a first closure part.
- the high-pressure hose is filled with an electrically conductive fluid.
- the high-pressure hose 101 is made to vibrate in a step S4 before the hose 101 is closed with the second closure part.
- the powder settles as a result of the vibration and the set pressure with which the powder is compressed does not change during the service life of the electrical line 100 or only to an extent that does not impair the function of the electrical line 100 .
- Step S4 is not necessary when using a liquid or gaseous fluid and is therefore an optional step in the manufacturing process. Step S4 is in figure 3 therefore shown dashed.
- step S5 the hose is closed at its second end. Simultaneously with the closing of the high-pressure hose at its second end, the electrically conductive fluid located in the high-pressure hose is compressed in a step S6 until a desired final pressure is reached. If the closure parts already have a contact piece, the method ends at this point. at Closure parts that do not include a contact piece, the next step S7 is to attach a contact piece to the first or second closure part. Step S7 does not necessarily take place and is therefore in figure 3 also shown in dashed lines.
- FIG. 1 schematically shows a system for producing a line 100 according to the invention.
- a chamber 401 which is filled with protective gas such as argon, carbon dioxide or nitrogen.
- a line 100 which is still open on one side, is held in a holding device 402 .
- a predetermined quantity of metal powder is filled from a storage container 403 into the high-pressure hose 101 of the line 100 , which is still open at the end at the top, using a funnel 404 .
- the funnel 404 is so deep in the open end 103 of the hose 101 that the metal powder cannot contaminate the thread of the nipple 204 at the open end 103 of the high-pressure hose 101.
- a robot 405 then threads a threaded bolt 221 into the open end 102 of the hose 101 to complete the line.
- the robot 405 tightens the threaded bolt with a predetermined torque to create a predetermined pressure within the conduit 100 .
- the system is designed such that storage locations for raw material and finished lines 100 are provided within chamber 401 so that the protective gas atmosphere has to be broken as rarely as possible in order to remove raw material and finished lines 100 from chamber 401.
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Es wird eine biegeflexible elektrische Leitung vorgeschlagen, die einen flexiblen Schlauch umfasst, an dessen Enden elektrische Kontaktstücke angeordnet sind und der mit einem elektrisch leitenden Fluid gefüllt ist, das eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstücken herstellt. Als elektrisch leitendes Fluid kommt insbesondere Metallpulver zum Beispiel aus Kupfer, Aluminium und deren Legierungen infrage. Weiterhin wird ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung einer solchen Leitung vorgeschlagen.A flexible electric line is proposed, which includes a flexible hose, at the ends of which are arranged electrical contact pieces and which is filled with an electrically conductive fluid that establishes an electrical connection between the contact pieces. Metal powder, for example made of copper, aluminum and their alloys, is particularly suitable as the electrically conductive fluid. Furthermore, a method and a system for producing such a line are proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitung, insbesondere eine flexible elektrische Leitung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Leitung und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to an electrical line, in particular a flexible electrical line. Furthermore, the invention relates to a method for producing an electrical line according to the invention and a system for carrying out the method.
Leiter aus Aluminium werden insbesondere aus Gewichts- und Kostengründen vermehrt als Ersatz für Kupferleiter verwendet. Haupteinsatzgebiete derartiger Leiter sind beispielsweise die Automobil- und die Flugzeugtechnik. Die geringere elektrische Leitfähigkeit des Aluminiums gegenüber Kupfer spielt für die meisten Anwendungen keine Rolle. Allerdings sind Aluminiumleiter viel schwieriger zu kontaktieren als beispielsweise Kupferleiter, weil Aluminiumleiter von einer elektrisch sehr schlecht leitenden Oxidschicht umgeben sind. Aluminiumleitungen werden zum Beispiel als Stromschiene oder als Litzenleiter eingesetzt.Aluminum conductors are increasingly being used as a replacement for copper conductors, particularly for reasons of weight and cost. The main areas of use for such conductors are, for example, automotive and aircraft technology. The lower electrical conductivity of aluminum compared to copper is irrelevant for most applications. However, aluminum conductors are much more difficult to contact than copper conductors, for example, because aluminum conductors are surrounded by an oxide layer that is a very poor electrical conductor. Aluminum cables are used, for example, as busbars or stranded conductors.
Eine Stromschiene weist einen massiven Aluminiumleiter auf, bei dem das genannte Kontaktierungsproblem vergleichsweise leicht zu beherrschen ist. Zum Beispiel kann die störende Oxidschicht durch eine galvanische Beschichtung aus Kupfer an den Kontaktstellen der Stromschiene vermieden werden. Stromschienen haben jedoch den Nachteil, dass es im Wesentlichen starre Gebilde sind, die nicht für jede Einbausituation geeignet sind, insbesondere im Fahrzeugbau, wo Bauraum in der Regel sehr knapp ist. Eine weitere erhebliche Einschränkung ist, dass Stromschienen nicht zur Verbindung von Komponenten oder Aggregaten verwendet werden können, die eine Relativbewegung zueinander ausführen. Beispielsweise ist eine Verbindung mit einer Stromschiene zu einem Radnabenmotor eines Elektrofahrzeuges und nicht vorstellbar.A conductor rail has a solid aluminum conductor, with which the contacting problem mentioned can be mastered comparatively easily. For example, the disturbing oxide layer can be avoided by a galvanic coating of copper at the contact points of the busbar. However, busbars have the disadvantage that they are essentially rigid structures that are not suitable for every installation situation, particularly in vehicle construction, where installation space is generally very limited. Another major limitation is that busbars cannot be used to connect components or assemblies that move relative to each other. For example, a connection with a conductor rail to a wheel hub motor of an electric vehicle is not conceivable.
In Anwendungsfällen, wo keine Stromschiene verwendet werden kann, werden häufig mechanisch flexible Litzenleiter eingesetzt, die aus einer Vielzahl von Einzeldrähten bestehen. Elektrische Leitungen mit einem solchen Leiter, der zweckmäßigerweise von einem Mantel aus Isoliermaterial umgeben ist, werden vielfach im Fahrzeugbereich eingesetzt. Um solche Leitungen in der Produktion effektiv und zeitsparend verbauen zu können, werden die Leitungen an ihren Enden mit elektrischen Kontaktteilen versehen, die auch als "Terminal" bezeichnet werden.In applications where no busbar can be used, mechanically flexible stranded conductors are often used, which consist of a large number of individual wires. Electrical lines with such a conductor, which is expediently surrounded by a jacket made of insulating material, are often used in the automotive sector. To such lines in production In order to be able to install them effectively and quickly, the ends of the cables are provided with electrical contact parts, which are also referred to as "terminals".
Bei solchen Litzenleitern ist das oben beschriebene Kontaktproblem aufgrund der schlecht leitenden Aluminiumoxidschicht besonders ausgeprägt, weil jeder der den Litzenleitern bildenden Einzeldrähte mit einer Oxidschicht umgeben ist, die ohne Sonderbehandlung des Litzenleiters nicht zu vermeiden ist. Diese Problematik ist seit langem bekannt.With such stranded conductors, the contact problem described above is particularly pronounced due to the poorly conducting aluminum oxide layer, because each of the individual wires forming the stranded conductor is surrounded by an oxide layer, which cannot be avoided without special treatment of the stranded conductor. This problem has been known for a long time.
Um einen niedrigen Übergangswiderstand zwischen den Einzeldrähten der Litzenleitung und dem Kontaktstück einerseits sowie eine gute Querleitfähigkeit zwischen den Einzeldrähten des Litzenleiters andererseits zu erreichen, werden in der Praxis spezielle Crimp- oder Schweißverfahren eingesetzt, bei denen die die Einzelleiter umgebenden Oxidschichten aufgebrochen oder auf andere Weise entfernt werden. Üblicherweise wird zunächst eine Crimp- oder Schweißhülse mit dem Litzenleiter verbunden und danach ein für die jeweilige Anwendung erforderliches Kontaktstück angeschweißt. Einschränkend kommt hinzu, dass Crimp-Verfahren für dicke Aluminiumleiter nicht geeignet sind, weil die Oxidschicht von innenliegenden Einzelleitern nicht mehr zerstört werden kann, woraus eine schlechte Querleitfähigkeit folgt. Außerdem kommt hinzu, dass sich dicke Aluminiumlitzenleiter im Laufe der Zeit setzen, d.h. dem Druck der Crimp-Hülse ausweichen, worunter die Kontaktqualität leidet.In order to achieve a low contact resistance between the individual wires of the stranded cable and the contact piece on the one hand and good transverse conductivity between the individual wires of the stranded conductor on the other, special crimping or welding processes are used in practice, in which the oxide layers surrounding the individual conductors are broken up or removed in some other way will. Usually a crimp or welding sleeve is first connected to the stranded conductor and then a contact piece required for the respective application is welded on. Another limitation is that crimping processes are not suitable for thick aluminum conductors because the oxide layer of the individual conductors inside can no longer be destroyed, resulting in poor transverse conductivity. In addition, thick aluminum stranded conductors settle over time, i.e. they evade the pressure of the crimp sleeve, which affects the contact quality.
Aus der
Den bekannten Verfahren zur Verbindung einer flexiblen Aluminiumleitung mit einem Kontaktstück ist gemeinsam, dass sie aufwändig sind.What the known methods for connecting a flexible aluminum line to a contact piece have in common is that they are complex.
Hiervon ausgehend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine elektrische Leitung zu schaffen, um eines oder mehrere der eingangs genannten Probleme zu überwinden oder zumindest zu verbessern.Proceeding from this, the present invention has the object of creating an electrical line in order to overcome or at least improve one or more of the problems mentioned at the outset.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt eine elektrische Leitung vor, die einen flexiblen Schlauch umfasst, an dessen Enden elektrische Kontaktstücke angeordnet sind und der mit einem elektrisch leitenden Fluid gefüllt ist, das eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstücken herstellt.In order to solve this problem, the invention proposes, according to a first aspect, an electrical line which comprises a flexible hose, at the ends of which electrical contact pieces are arranged and which is filled with an electrically conductive fluid which establishes an electrical connection between the contact pieces.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Fluid" ein gasförmiges, flüssiges oder pulverförmiges festes Material. Diese Materialien haben die Eigenschaft, dass ein damit gefüllter Schlauch quer zu seiner Längserstreckung biegsam bleibt und somit ein flexibles längliches Gebilde darstellt.In the context of the present invention, the term "fluid" designates a gaseous, liquid or powdered solid material. These materials have the property that a tube filled with them remains flexible transversely to its longitudinal extension and thus represents a flexible, elongate structure.
Als elektrisch leitendes Fluid kommt insbesondere Metallpulver zum Beispiel aus Kupfer, Aluminium und deren Legierungen infrage. Mischungen von Pulver aus unterschiedlichen Materialien sind ebenso für bestimmte Anwendungen realisierbar. Neben Metallpulver können auch nichtmetallische Materialien verwendet werden, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, zum Beispiel Graphen.Metal powder, for example made of copper, aluminum and their alloys, is particularly suitable as the electrically conductive fluid. Mixtures of powder from different materials can also be realized for certain applications. In addition to metal powder, non-metallic materials that have high electrical conductivity, such as graphene, can also be used.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Leitung ist, dass sie flexibel ausgebildet ist, ohne die beispielsweise von Aluminiumlitzenleiter bekannten Probleme in Bezug auf die Kontaktierung des Leiters mit sich zu bringen.An advantage of the line according to the invention is that it is flexible, without causing the problems with regard to the contacting of the conductor that are known, for example, from aluminum stranded conductors.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel steht das elektrisch leitende Fluid in dem flexiblen Schlauch unter einem Überdruck. Der Überdruck sorgt dafür, dass zum einen zwischen den Partikeln eines elektrisch leitenden Pulvers und zum anderen zwischen den Partikeln und Kontaktstücken der Leitung ein guter elektrischer Kontakt besteht. Der auf diese Weise hergestellte elektrische Kontakt wird insbesondere nicht durch Oxidschichten oder Ähnliches beeinträchtigt.In a particularly preferred embodiment, the electrically conductive fluid in the flexible hose is under an overpressure. The overpressure ensures that there is good electrical contact between the particles of an electrically conductive powder and between the particles and contact pieces of the cable. In particular, the electrical contact produced in this way is not impaired by oxide layers or the like.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das elektrisch leitende Fluid ein gasförmiges oder flüssiges Material. Bei gasförmigen oder flüssigen Fluiden kann sich ein Überdruck günstig auf die elektrische Leitfähigkeit auswirken.In further embodiments, the electrically conductive fluid is a gaseous or liquid material. In the case of gaseous or liquid fluids, excess pressure can have a beneficial effect on electrical conductivity.
In einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel ist der Schlauch druckfest als Hochdruckschlauch ausgebildet und hält Drücken im Bereich von 10 bis 1000 bar, insbesondere Drücken im Bereich von 100 bis 600 bar stand. Derartige Schläuche werden beispielsweise in Baumaschinen eingesetzt und sind kommerziell erhältlich. Dieser Umstand wirkt sich günstig auf die Herstellungskosten der Leitung aus.In an expedient exemplary embodiment, the hose is designed to be pressure-resistant as a high-pressure hose and withstands pressures in the range from 10 to 1000 bar, in particular pressures in the range from 100 to 600 bar. Such hoses are used, for example, in construction machines and are commercially available. This circumstance has a favorable effect on the production costs of the line.
Zweckmäßigerweise ist der Schlauch mit Verschlussteilen verschlossen, die das elektrisch leitende Fluid in dem Schlauch einschließen. Ein gasdichter und druckfester Verschluss des Schlauches ist von großer Bedeutung, um die elektrischen Eigenschaften der Leitung über eine längere Betriebsdauer hinweg zu gewährleisten.The hose is expediently closed with closure parts which enclose the electrically conductive fluid in the hose. A gas-tight and pressure-resistant closure of the hose is of great importance in order to guarantee the electrical properties of the cable over a longer service life.
Mit Vorteil pressen die Verschlussteile das elektrisch leitende Fluid in dem Schlauch zusammen, um einen Überdruck zu erzeugen. Wenn die Verschlussteile mehrere funktionelle Aufgaben gleichzeitig übernehmen, dann vereinfacht es den Aufbau der Leitung.The closure parts advantageously compress the electrically conductive fluid in the tube in order to generate an overpressure. If the locking parts take on several functional tasks at the same time, it simplifies the structure of the line.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Ablängen eines hydraulischen Schlauches auf eine für die elektrische Leitung gewünschte Länge;
- einseitiges Verschließen eines ersten Endes des Schlauches mit einem ersten Verschlussteil;
- Befüllen des Schlauches mit einem elektrisch leitenden Fluid; und
- Verschließen des Schlauches an seinem zweiten Ende.
- Cutting a hydraulic hose to a length desired for the electric line;
- capping a first end of the tube at one end with a first cap;
- filling the tube with an electrically conductive fluid; and
- sealing the tube at its second end.
Zweckmäßigerweise kann das elektrisch leitende Fluid in dem Schlauch komprimiert werden.Conveniently, the electrically conductive fluid can be compressed in the tube.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird nach dem Befüllen des Schlauches mit einem elektrisch leitenden Pulver und vor dem Verschließen des Schlauches an seinem zweiten Ende das elektrisch leitende Pulver verdichtet. Die Verdichtung kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass der Schlauch in mechanische Vibrationen versetzt wird, um das in dem Schlauch eingeschlossene Pulver zu verdichten.In an advantageous development of the method, the electrically conductive powder is compacted after the tube has been filled with an electrically conductive powder and before the tube is closed at its second end. Compaction can be achieved, for example, by mechanically vibrating the tube to compact the powder enclosed in the tube.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Befüllen des Schlauches unter Schutzgasatmosphäre erfolgt. Die Schutzgasatmosphäre verhindert, dass eine Oxidation des verwendeten elektrisch leitenden Fluids stattfindet, die sich ungünstig auf die elektrische Leitfähigkeit auswirkt.It has proven particularly advantageous if the hose is filled in an inert gas atmosphere. The protective gas atmosphere prevents oxidation of the electrically conductive fluid used, which has an unfavorable effect on the electrical conductivity.
Schließlich wird nach einem dritten Aspekt der Erfindung eine Anlage zur Herstellung einer elektrischen Leitung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung unter Anwendung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen. Die Anlage umfasst eine Kammer mit Schutzgasatmosphäre, wobei mindestens die Schritte des Verfahrens
- Befüllen des Schlauches mit einem elektrisch leitenden Fluid; und
- Verschließen des Schlauches an seinem zweiten Ende;
- filling the tube with an electrically conductive fluid; and
- capping the tube at its second end;
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren exemplarisch näher erläutert. Alle Figuren sind rein schematisch und nicht maßstäblich. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leitung;
- Fig. 2A
- ein Ende der Leitung aus
Figur 1 in größerer Einzelheit; - Fig. 2B
- ein Gewindebolzen mit einem angeforderten Kontaktstück;
- Fig. 2C
- das Ende der Leitung aus
Figur 2A mit eingeschraubtem Gewindebolzen; - Fig. 3
- ein schematisches Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für eine Leitung nach
Figur 1 ; und - Fig. 4
- eine Anlage zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Leitung.
- 1
- a schematic representation of a line according to the invention;
- Figure 2A
- one end of the line
figure 1 in greater detail; - Figure 2B
- a threaded bolt with a required contact piece;
- Figure 2C
- the end of the line
Figure 2A with screwed-in threaded bolt; - 3
- a schematic flow diagram of a manufacturing method for a line
figure 1 ; and - 4
- a plant for the production of a line according to the invention.
Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.Identical or similar elements are provided with the same or similar reference symbols in the figures.
Der Aufbau der Leitung wird im Folgenden in größerer Einzelheit beschrieben.The construction of the line is described in more detail below.
In
In das Ende 102 des Hochdruckschlauchs 101 ist ein zylindrischer Nippel 204 eingesteckt. In der Montageposition ist der Nippel 204 so weit in den Hochdruckschlauch 101 eingesteckt, dass zwischen einem an dem Nippel angeformten umlaufenden Vorsprung 206 und dem stirnseitigen Ende des Hochdruckschlauchs 101 ein kleiner Spalt S1 bleibt. Außerhalb des Hochdruckschlauchs 101 weist der Nippel 204 einen Abschnitt 207 auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Abschnitt des Nippels 204, der in den Hochdruckschlauch eingesteckt ist. In den Abschnitt 207 ist eine Ringnut 208 eingestochen, in die ein Sicherungsring 209 mit einer vorspringenden innenliegenden Nase 211 eingelegt ist. Der Abschnitt 207 ist von dem umlaufenden Vorsprung 206 beanstandet, sodass ein Spalt S2 entsteht, der eine Nut 212 bildet. Eine zylindrische Pressfassung 213 umschließt den Nippel 204 und den Hochdruckschlauch 101. Zwei umlaufende in der Pressfassung 213 innen liegende Stege 214,215 übergreifen den Vorsprung 206 des Nippels 204 und stellen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Pressfassung 213 und dem Nippel 204 her. Des Weiteren weist die Pressfassung 213 innen liegende Rippen 217 auf, die in die Außenschicht 203 und die Einlage 202 des Hochdruckschlauchs 101 eingedrückt sind und eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen der Pressfassung 213 und dem Hochdruckschlauch 101 herstellen. Insgesamt sorgt die Pressfassung 213 für eine mechanisch stabile und druckfeste Verbindung zwischen dem Hochdruckschlauch 101 und dem Nippel 204. Der Nippel 204 weist eine Durchgangsbohrung 218 auf, die mit einem Innengewinde 219 versehen ist. In
Bevor der zweite Gewindebolzen 221 in den Nippel 204 an dem zweiten Ende 103 der Leitung 100 eingeschraubt wird, wird der Hochdruckschlauch 101 mit einem elektrisch leitenden Pulver gefüllt. Das elektrisch leitende Pulver 220 ist zum Beispiel pulverförmiges Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium und deren Legierungen, und bildet das elektrisch leitende Fluid.Before the second threaded
Der Füllvorgang des Hochdruckschlauchs 101 erfolgt vorzugsweise unter einer sauerstofffreien Schutzgasatmosphäre, um eine oberflächliche Oxidation der Körner des elektrisch leitenden Pulvers 220, insbesondere des Metallpulvers zu vermeiden. Das Metallpulver wird daher auch erst unter Schutzgasatmosphäre aus Vorratsbehältern für den Füllvorgang entnommen. Dieses Vorgehen ist insbesondere für Aluminium und Aluminiumlegierungen aus den eingangs genannten Gründen erforderlich. In
Dann wird in einem Schritt S3 der Hochdruckschlauch mit einem elektrisch leitenden Fluid gefüllt. Es hat sich bei der Verwendung von pulverförmigem elektrisch leitendem Material als vorteilhaft erwiesen, wenn nach dem Befüllen der Hochdruckschlauch 101 in einem Schritt S4 in Vibration versetzt wird, bevor der Schlauch 101 mit dem zweiten Verschlussteil verschlossen wird. Durch die Vibration setzt sich das Pulver und der eingestellte Druck, mit dem das Pulver komprimiert wird, ändert sich während der Gebrauchsdauer der elektrischen Leitung 100 nicht oder nur in einem Umfang, der die Funktion der elektrischen Leitung 100 nicht beeinträchtigt. Der Schritt S4 ist bei der Verwendung eines flüssigen oder gasförmigen Fluid nicht nötig und stellt somit einen optionalen Schritt im Rahmen des Herstellungsverfahrens dar. Der Schritt S4 ist in
In Schritt S5 erfolgt das Verschließen des Schlauches an seinem zweiten Ende. Gleichzeitig mit dem Verschließen des Hochdruckschlauches an seinem zweiten Ende wird in einem Schritt S6 das in dem Hochdruckschlauch befindliche elektrisch leitende Fluid komprimiert, bis ein gewünschter Enddruck erreicht ist. Wenn die Verschlussteile bereits ein Kontaktstück aufweisen, endet das Verfahren an dieser Stelle. Bei Verschlussteilen, die kein Kontaktstück umfassen, erfolgt als nächster Schritt S7 das Anbringen eines Kontaktstückes an dem ersten bzw. zweiten Verschlussteil. Der Schritt S7 findet also nicht zwingend statt und ist daher in
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Anlage so ausgelegt, dass innerhalb der Kammer 401 Lagerplätze für Rohmaterial und fertig gestellte Leitungen 100 vorgesehen sind, damit die Schutzgasatmosphäre möglichst selten gebrochen werden muss, um Rohmaterial und fertig gestellte Leitungen 100 aus der Kammer 401 zu entnehmen.In one embodiment, the system is designed such that storage locations for raw material and finished
- 100100
- elektrische Leitungelectrical line
- 101101
- Hochdruckschlauchhigh pressure hose
- 102,103102,103
- Enden des Hochdruckschlauchsends of the high-pressure hose
- 104,105104,105
- Kontaktstückecontact pieces
- 201201
- Innenschichtinner layer
- 202202
- Einlageinlay
- 203203
- Außenschichtouter layer
- 204204
- Nippelnipple
- 206206
- Umlaufender VorsprungCircumferential projection
- 207207
- Abschnitt des Nippelssection of the nipple
- 208208
- Ringsnutring groove
- 209209
- Sicherungsringlocking ring
- 211211
- NaseNose
- 212212
- Nutgroove
- 213213
- Pressfassungpress version
- 214,215214,215
- Stegewebs
- 217217
- Rippenribs
- 218218
- Durchgangsbohrungenthrough holes
- 219219
- Innengewindeinner thread
- 221221
- Gewindebolzenthreaded bolt
- 222222
- Außengewindeexternal thread
- 223223
- Kontaktschuhcontact shoe
- 224224
- Verschlussteillocking part
- 401401
- Kammerchamber
- 402402
- Haltevorrichtungholding device
- 403403
- Vorratsbehälterreservoir
- 404404
- Trichterfunnel
- 405405
- Roboterrobot
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21305648.4A EP4092688A1 (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Electrical conduit and method for manufacturing an electrical conduit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21305648.4A EP4092688A1 (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Electrical conduit and method for manufacturing an electrical conduit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP4092688A1 true EP4092688A1 (en) | 2022-11-23 |
Family
ID=76325452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP21305648.4A Withdrawn EP4092688A1 (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Electrical conduit and method for manufacturing an electrical conduit |
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EP (1) | EP4092688A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117913614A (en) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 西安誉丰通号科技有限公司 | Preparation method of railway steel rail lead and connecting wire |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3284562A (en) * | 1965-02-08 | 1966-11-08 | Dow Corning | Flexible electrical conductor |
FR2682805A1 (en) * | 1991-10-18 | 1993-04-23 | Peugeot | Flexurally strong insulated electrical cable |
US20100193243A1 (en) * | 2007-09-19 | 2010-08-05 | Ken Hotte | Electrical transmission cable |
WO2011072286A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Keith Leonard March | Implantable biomedical device leads comprising liquid conductors |
EP2735397A1 (en) | 2012-11-23 | 2014-05-28 | Nexans | Method of electrically conductive connecting a contact component with an electrical conductor and associated assembly |
WO2020135319A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 深圳市大可奇科技有限公司 | Electric wire |
-
2021
- 2021-05-18 EP EP21305648.4A patent/EP4092688A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3284562A (en) * | 1965-02-08 | 1966-11-08 | Dow Corning | Flexible electrical conductor |
FR2682805A1 (en) * | 1991-10-18 | 1993-04-23 | Peugeot | Flexurally strong insulated electrical cable |
US20100193243A1 (en) * | 2007-09-19 | 2010-08-05 | Ken Hotte | Electrical transmission cable |
WO2011072286A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Keith Leonard March | Implantable biomedical device leads comprising liquid conductors |
EP2735397A1 (en) | 2012-11-23 | 2014-05-28 | Nexans | Method of electrically conductive connecting a contact component with an electrical conductor and associated assembly |
WO2020135319A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 深圳市大可奇科技有限公司 | Electric wire |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117913614A (en) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 西安誉丰通号科技有限公司 | Preparation method of railway steel rail lead and connecting wire |
CN117913614B (en) * | 2024-03-19 | 2024-06-04 | 西安誉丰通号科技有限公司 | Preparation method of railway steel rail lead and connecting wire |
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