DE102009021546A1 - Pre-assembled electric cable, has cable casing partially removed at cable section for exposing conductor section that has higher resistance in comparison to remaining conductor, where conductor section is enclosed by housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kabel mit einem von einer Kabelummantelung umgebenen elektrischen Leiter. Die Kabelummantelung besteht üblicherweise aus einem Isolierstoff, beispielsweise aus einem Kunststoff wie PVC.The The invention relates to an electrical cable with one of a cable sheath surrounding electrical conductors. The cable sheath usually exists made of an insulating material, such as a plastic PVC.
Beim Fließen eines elektrischen Stroms durch den elektrischen Leiter wärmt sich dieser proportional zur Stromstärke auf. Bei Überschreiten eines Schwellwerts der Stromstärke kann sich der Leiter dabei so stark aufheizen, dass die Kabelummantelung geschädigt wird. So besteht bei einer aus einem Kunststoff wie PVC gefertigten Kabelummantelung das Risiko, dass der Kunststoff der Kabelummantelung aufschmilzt. Als Folge einer beschädigten Kabelummantelung kann es insbesondere zu einem Kurzschluss kommen.At the Flow an electric current through the electrical conductor heats up this proportional to the current on. When crossing a threshold of amperage The conductor can heat up so much that the cable sheathing damaged becomes. So there is one made of a plastic such as PVC Cable sheath the risk that the plastic of the cable sheath melts. As a result of a damaged cable sheath can In particular, there is a short circuit.
Um ein unzulässiges Aufheizen des elektrischen Leiters zu vermeiden, werden üblicherweise Sicherungselemente zur Absicherung eingesetzt. Das Sicherungselement ist beispielsweise als von einem Sicherungshalter aufgenommene Schmelzsicherung ausgebildet. Bei Überschreiten eines Strom-Schwellwertes schmilzt der Leiter der Schmelzsicherung. Auf diese Weise wird der Stromfluss unterbrochen. Eine thermische Schädigung des elektrischen Leiters bzw. seiner Kabelummantelung lässt sich so sicher vermeiden.Around an invalid To avoid heating the electrical conductor, are usually fuse elements used for protection. The fuse element is for example designed as received by a fuse holder fuse. When crossing a current threshold value melts the head of the fuse. In this way the current flow is interrupted. A thermal damage the electrical conductor or its cable sheath can be so surely avoid.
Für die Absicherung des elektrischen Leiters muss das Sicherungselement mit dem elektrischen Leiter kontaktiert werden. Dies ist zum Teil mit einem erheblichen Montageaufwand verbunden.For the hedge of the electrical conductor must be the fuse element with the electrical conductor be contacted. This is partly with a considerable installation effort connected.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrisches Kabel anzugeben, bei dem dieser Montageaufwand reduziert ist und das dennoch gegen Überlast gesichert ist.task The invention is therefore to provide an electrical cable at this installation effort is reduced and yet against overload is secured.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1. Hierzu ist bei einem Kabelabschnitt die Kabelummantelung zumindest teilweise entfernt, so dass ein Leiterabschnitt freigelegt ist. Das Freilegen des Leiterabschnitts kann beispielsweise mit einem Kabelmesser oder mit einem vergleichbaren Werkzeug erfolgen. Der freigelegte Leiterabschnitt weist im Vergleich zum restlichen Leiter einen erhöhten Widerstand auf zur Bildung eines Sicherungselements. Das Versehen des Leiterabschnitts mit dem Sicherungselement lässt sich beispielsweise unmittelbar nach dem Ablängen des Kabels durchführen. Der freigelegte Leiterabschnitt bzw. das Sicherungselement ist von einer Einhausung, insbesondere aus einem Isolationsmaterial aufgenommen.The The object is achieved by the feature combination of claim 1. This is in a cable section the cable sheath at least partially removed, so that a conductor section is exposed. The exposure of the conductor portion may, for example done with a cable knife or with a similar tool. The exposed conductor section has compared to the rest Head an elevated Resistance to the formation of a fuse element. The oversight the conductor portion with the fuse element can be, for example, immediately after cutting to length of the cable. The exposed conductor section or the securing element is of an enclosure, in particular taken from an insulating material.
Das elektrische Kabel und das Sicherungselement bilden somit ein integrales Bauteil. Das Sicherungselement ist daher bereits direkt im Kabel eingebettet. Ein Durchtrennen des Leiters um ein separates Sicherungselement einzufügen ist nicht erforderlich und vorzugsweise auch nicht vorgesehen. Dieses integrale Bauteil ist eigensicher, d. h. eine separate und zusätzliche Absicherung muss somit nicht vorgenommen werden. Das elektrische Kabel lässt sich auch vor dem Anschließen des Kabels mit dem Sicherungselement versehen. Somit lässt sich das Kabel im Feldeinsatz wie ein konventionelles Kabel montieren. Da ein derartig vormontiertes Kabel bereits mit seinem Sicherungselement versehen ist, ist eine fehlende oder unzureichende Absicherung durch einen Montagefehler vermieden. Vielmehr ist immer eine geeignete elektrische Absicherung des elektrischen Kabels bzw. der am Kabel angeschlossenen elektrischen Verbraucher gewährleistet.The electrical cables and the fuse element thus form an integral Component. The fuse element is therefore already directly in the cable embedded. A severing of the conductor to a separate fuse element insert is not required and preferably not provided. This integral component is intrinsically safe, d. H. a separate and additional Hedging must therefore not be made. The electric Cable can be even before connecting of the cable provided with the securing element. Thus can be Mount the cable in the field like a conventional cable. Because such a preassembled cable already with its fuse element is missing or insufficient hedging by avoided a mounting error. Rather, it is always a suitable one electrical protection of the electrical cable or the cable ensured connected electrical loads.
Steigt der Strom im elektrischen Leiter über einen Schwellwert an, so wird der elektrische Leiter erwärmt. Das dem elektrischen Leiter zugeordnete Sicherungselement erwärmt sich aufgrund des höheren Widerstands hierbei besonders stark. Nach einiger Zeit schmilzt der Werkstoff des Sicherungselements auf. Die elektrisch leitende Verbindung wird unterbrochen. Das elektrische Kabel wird ansonsten nicht beschädigt. Es kann im Rahmen eines Wartungseinsatzes in einfacher Weise durch ein baugleiches Kabel ausgetauscht werden.Increases the current in the electrical conductor above a threshold, so the electrical conductor is heated. The fuse element associated with the electrical conductor heats up because of the higher Resistance particularly strong. After some time melts the material of the fuse element. The electrically conductive Connection is interrupted. The electrical cable will not work otherwise damaged. It can be used as part of a maintenance effort in a simple manner a structurally identical cable to be replaced.
Zur Bildung des Sicherungselements kann der entsprechende Leiterabschnitt vorteilhaft einen veränderten Querschnitt aufweisen. Dabei ist unter einer Querschnittsänderung insbesondere eine Veränderung der Querschnittsgeometrie oder eine Verringerung des Querschnitts zu verstehen.to Formation of the fuse element may be the corresponding conductor section advantageous an altered Have cross-section. It is under a cross-sectional change especially a change the cross-sectional geometry or a reduction of the cross-section to understand.
Auf diese Weise lässt sich lokal der Widerstand des elektrischen Leiters bzw. des von ihm gebildeten Sicherungselements erhöhen. Eine Veränderung des Leiterquerschnitts lässt sich zweckmäßig durch ein mechanisches Verformen und/oder durch einen Materialabtrag erreichen. Auf diese Weise lässt sich ein erhöhter Widerstand einfach über eine Veränderung der Leitergeometrie im Bereich des Leiterabschnitts vorgeben. Eine Veränderung des Leiterquerschnitts lässt sich beispielsweise mittels eines Prägewerkzeugs erreichen. Eine Verringerung des Leiterquerschnitts ist beispielweise erzielbar, indem der Leiterabschnitt einer Streckung unterzogen wird oder indem in den Leiterabschnitt Ausnehmungen oder Aussparungen durch Sägen, durch Fräsen oder dergleichen eingebracht werden.On that way locally the resistance of the electrical conductor or of increase it formed fuse element. A change of the conductor cross-section leaves expediently through achieve mechanical deformation and / or material removal. That way you can an elevated one Resistance just over a change specify the conductor geometry in the area of the conductor section. A change of the conductor cross-section leaves reach for example by means of a stamping tool. A Reduction of the conductor cross-section can be achieved, for example, by subjecting the conductor section to stretching or by in the ladder section recesses or recesses by sawing, through mill or the like.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist auf den Leiterabschnitt ein Material aufgebracht zur Erhöhung seines elektrischen Widerstands.In an appropriate training is applied to the ladder section a material to increase its electrical resistance.
Ein elektrischer Leiter weist üblicherweise eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Er ist insbesondre aus einem Werkstoff wie Kupfer gefertigt. Vorteilhaft ist der Leiterabschnitt mit einem Werkstoff legiert zur Erhöhung seines Widerstands. Beim Legieren bildet sich ein metallischer Mischkristall aus dem Werkstoff des elektrischen Leiters und dem weiteren Werkstoff. Zum Legieren des elektrischen Leiters kann nicht nur ein Metall, sondern auch eine metallische Legierung oder ein Nichtmetall verwendet werden. Durch das Legieren lässt sich der Leiterabschnitt gezielt mit einem im Vergleich zum restlichen Leiter erhöhten elektrischen Widerstand versehen, so dass das Sicherungselement gebildet ist.An electrical conductor usually has a very high electrical conductivity. He is insbesondre made of a material such as copper. Advantageously, the conductor section is alloyed with a material to increase its resistance. During alloying, a metallic mixed crystal is formed from the material of the electrical conductor and the further material. For alloying the electrical conductor, not only a metal but also a metallic alloy or a non-metal may be used. By alloying, the conductor section can be specifically provided with an increased in comparison to the rest of the electrical conductor resistance, so that the fuse element is formed.
In einer vorteilhaften Variante wird zur Bildung einer Legierung ein Metall bzw. eine metallische Legierung als metallische Schmelze nach Art einer Lötkugel auf den Leiterabschnitt aufgebracht. Die metallische Schmelze verteilt sich auf der Oberfläche des Leiterabschnitts. Die Atome der Schmelze diffundieren teilweise in das Innere des Leiterabschnitts hinein. Dabei wandern Atome der metallischen Schmelze ins Kristallgitter des Leiterabschnitts. Nach dem Erkalten der Schmelze sind die Atome ins Kristallgitter des Leiterabschnitts eingebaut. Der Werkstoff des Leiterabschnitts und der Werkstoff der metallischen Schmelze bilden gemeinsam eine Diffusionslegierung. Dabei ist es bereits ausreichend, wenn sich die Legierung nur in einem äußeren Bereich des Querschnitts des Leiterabschnitts ausbildet.In An advantageous variant is to form an alloy Metal or a metallic alloy as a metallic melt in the manner of a solder ball applied to the ladder section. Distributes the metallic melt itself on the surface of the Conductor section. The atoms of the melt partially diffuse into the interior of the ladder section. At the same time, atoms of the metallic melt into the crystal lattice of the conductor section. After this Cooling of the melt are the atoms in the crystal lattice of the conductor section built-in. The material of the conductor section and the material The metallic melt together form a diffusion alloy. It is already sufficient if the alloy is only in an outer area of the cross section of the conductor portion forms.
Vorzugsweise wird Zinn oder eine Zinnlegierung auf den üblicherweise Kupferleiter aufgebracht, so dass sich als Legierung Bronze ausbildet.Preferably Tin or a tin alloy is applied to the usually copper conductor, so that forms bronze as an alloy.
Zweckmäßig ist die Einhausung mit der Kabelummantelung verbunden. Auf diese Weise ist der freigelegte Leiterabschnitt und damit das Sicherungselement vollständig von der Einhausung umschlossen. Die Einhausung isoliert den Leiterabschnitt somit elektrisch und bildet zugleich einen mechanischen Schutz. So ist beim Verlegen bzw. Anschließen des elektrischen Kabels gewährleistet, dass es zu keiner mechanischen Beschädigung des elektrischen Leiters im Bereich seines freigelegten Leiterabschnitts kommen kann.Is appropriate the housing connected to the cable sheath. In this way is the exposed conductor section and thus the fuse element Completely enclosed by the enclosure. The enclosure isolates the ladder section thus electric and at the same time forms a mechanical protection. So when laying or connecting the electrical cable ensures that it does not cause any mechanical damage of the electrical conductor in the region of its exposed conductor section can come.
Vorteilhaft ist im Montageendzustand ein isolierender Hohlraum zwischen dem Sicherungselement und der Innenseite der Einhausung gebildet. Auf diese Weise ist das Sicherungselement in einfacher Weise elektrisch und thermisch isoliert. Ein direkter Kontakt mit einem Isolierstoff und eine mögliche Schädigung dieses Isolierstoffs ist somit sicher vermieden. Durch diese thermische Isolierung ist dem verstärkten Aufheizen des Sicherungselements gegenüber dem restlichen Leiter aufgrund seines erhöhten elektrischen Widerstands Rechnung getragen.Advantageous is in the final assembled state an insulating cavity between the Secured element and the inside of the housing formed. On In this way, the fuse element is electric in a simple manner and thermally insulated. A direct contact with an insulating material and a possible one damage This insulating material is thus safely avoided. By this thermal Insulation is reinforced Heating the fuse element relative to the rest of the conductor due of his increased electrical resistance.
Zweckmäßig ist die Einhausung als hohlzylindrische Hülse ausgebildet. Eine derartige hohlzylindrische Hülse weist eine einfache Geometrie auf und lässt sich somit kostengünstig fertigen.Is appropriate the housing formed as a hollow cylindrical sleeve. Such hollow cylindrical sleeve has a simple geometry and can thus be manufactured inexpensively.
Vorteilhaft ist die Einhausung formstabil ausgebildet. Somit lässt sich ein mechanischer Kontakt zwischen dem Leiterabschnitt und der Einhausung auch bei einer mechanischen Belastung des elektrischen Kabels sicher vermeiden. Weiterhin ist eine Beschädigung der Einhausung bei mechanischer Belastung, z. B. bei der Verlegung des Kabels, vermieden.Advantageous the enclosure is dimensionally stable. Thus can be a mechanical contact between the conductor section and the enclosure also safe at a mechanical load of the electric cable avoid. Furthermore, damage to the housing is mechanical Load, z. As in the laying of the cable avoided.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die hohlzylindrische Hülse aus zwei Halbschalen gebildet. Eine derartige Einhausung lässt sich einfach montieren. Weiterhin lassen sich die beiden Halbschalen mit einem leichten Untermaß gegenüber dem Außenmantel der Kabelummantelung fertigen, so dass die Einhausung im Montageendzustand mit ihren Hülsenenden fest an der Kabelummantelung anliegt.In an appropriate training is the hollow cylindrical sleeve formed from two half-shells. Such an enclosure can be easy to assemble. Furthermore, the two half-shells can be left with a slight undercutting of the outer sheath finished the cable sheath, so that the housing in the final assembled state with their sleeve ends firmly against the cable sheath.
Vorteilhaft sind zumindest an einer der beiden Halbschalen Befestigungselemente vorgesehen zur Verbindung der beiden Halbschalen miteinander. Die Befestigungselemente können beispielsweise als Rastzapfen und korrespondierende Rastausnehmungen ausgebildet sein. Die beiden Halbschalen lassen sich somit einfach zusammenstecken zur Bildung der Einhausung. Bei einem leichten Untermaß der beiden Halbschalen gegenüber dem Außenmantel der Kabelummantelung wird die Kabelummantelung von beiden Hülsenenden gleichsam eingeklemmt. Auf diese Weise ist die Hülse in ihrer Position abgesichert. Ein versehentliches Verrutschen der Hülse ist somit vermieden.Advantageous are at least on one of the two half-shells fasteners provided for connecting the two half shells together. The Fasteners can For example, as a locking pin and corresponding recesses be educated. The two half shells are thus easy put together to form the enclosure. With a slight undersize of the two Half shells opposite the outer jacket the cable sheath becomes the cable sheath of both sleeve ends as if trapped. In this way, the sleeve is secured in position. An accidental slipping of the sleeve is thus avoided.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel mit einem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildeten elektrischen Kabel und mit zumindest einem am Kabel angeordneten elektrischen Anschlusselement. Auf diese Weise lässt sich das Kabel bereits vor seiner Montage an die Montagesituation anpassen. So kann es beispielsweise auf eine definierte Länge abgelängt und einseitig oder beidseitig mit elektrischen Anschlusssteckern versehen sein. Das Montieren bzw. das Anschließen des elektrischen Kabels lässt sich somit im Rahmen einer kostenoptimierten Fertigung besonders einfach und kostengünstig ausführen. Ein derart vorkonfektioniertes elektrisches Kabel eignet sich insbesondere für Industriezweige, in denen ein hoher Kostendruck herrscht, beispielsweise für die Automobilindustrie.The Task is still solved by a pre-assembled electrical cable with a after one of the claims 1 to 11 formed electrical cable and with at least one on the cable arranged electrical connection element. In this way let yourself Align the cable to the mounting situation before mounting. For example, it can be cut to a defined length and one-sided or two-sided be provided with electrical connection plugs. The mounting or the connection of the electric cable can be thus particularly easy in the context of a cost-optimized production and cost-effective To run. Such a prefabricated electrical cable is particularly suitable for industries, where there is a high cost pressure, for example for the automotive industry.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur ein Teil eines elektrischen Kabels.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it shows the only figure a part of an elek cable.
Gemäß der Figur
weist ein elektrisches Kabel
Bei
einem Kabelabschnitt
Zum
Schutz des Sicherungselements
Das
elektrische Kabel
Die
Einhausung ist aus einem formstabilen Material ausgebildet. Im Montageendzustand
schützt die
Einhausung
Kommt
es zum Fließen
eines elektrischen Stroms, der über
einem Schwellwert liegt, so heizt sich das Sicherungselement
- 22
- elektrisches Kabelelectrical electric wire
- 44
- Kabelumantelungcable shielding
- 66
- elektrische Leitungelectrical management
- 88th
- Kabelabschnittcable section
- 1010
- Leiterabschnittconductor section
- 1212
- Sicherungselementfuse element
- 1414
- Einhausunghousing
- 1616
- Halbschalehalf shell
- 1818
- Endflächeend face
- 2020
- Rastzapfenlatching pin
- 2222
- Rastausnehmungrecess
- 2424
- EndeThe End
- XX
- KabellängsrichtungCable longitudinally
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| 8131 | Rejection | ||
| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20110315 |