COAXIAL CONNECTION FOR TWO CONDUCTORS

Abstract: 1. Arrangement for coaxially connecting two conductors (1, 2) which are contiguous at their connecting surfaces (3) and which are compressed in their connecting area by annular elements (7, 8, 9) deformed radially towards the conductor interior in order to produce the current conducting connection, wherein a tension rod (4) protruding axially into the conductor ends is provided, which comprises at its ends radial elevations (10) and in order to achieve a positive connection is pressed together with the material of the conductor, characterized in that annular elements (7, 9) are provided in the area of the radial elevations (10) of the tension rod (4), and in that the contiguous sections (3) of the conductors (1, 2) are pressed against each other by a material flow which is caused by the deformation of the annular elements (7, 9) located in the area of the elevations (10) of the tension rod.

Description: Koaxiale Verbindung zweier Leiter Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten und nach der DE-AS 10 40 100 bekannten Art. Solche Verbindungen müssen einen niedrigen elektrischen Widerstand und eine hohe Zugfestigkeit aufweisen. Bei der bekannten Verbindung werden die Querschnitte der Enden zweier zu verbindender Leiter in axialer Richtung so abgestuft, dass sich ein relativ langer Überlappungsbereich ergibt, in welchem die Leiterenden durch mehrere Ringelemente derart aufeinandergepresst werden, dass eine Verbindung entsteht, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiterenden ist. Die Leiterenden müssen aufwendig zugeschnitten werden. Die axiale Uberlappungslänge der zu verbindenden Leiter muss gross sein, wenn eine ausreichende Zugfestigkeit und ein niedriger Übergangswiderstand erzielt werden sollen. Ein langer Verbindungsbereich hat einen erheblich vergrösserten Isolationsaufwand beispielsweise bei einer Kabelmuffe zur Folge. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Verbindung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass mit geringem Aufwand ein kürzerer Verbindungsbereich bei hoher Zugfestigkeit und niedrigem Ubergangswiderstand erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 gekennzeichnet. Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Anordnung ist in Anspruch 13 gekennzeichnet. Die Zugfestigkeit der erfindungsgemässen Verbindung ergibt sich durch einen im Leiterinneren befestigten Zuganker und nicht durch Reibung aufeinanderliegender Leiterenden. Eine aufwendige Bearbeitung der Leiterenden vor der Herstellung der Verbindung ist nicht mehr erforderlich. Es wird eine axial kurze Leiterberührungsfläche erreicht. Es ist sogar möglich, die Leiterenden stumpf aufeinanderstossen zu lassen. Die durch den Zuganker formschlüssig verbundenen Leiterenden können sich nicht in axialer Richtung aufeinander bewegen, so da.# die Kontaktflächen der Leiterenden beim Zusammentreffen der umgebenden Ringelemente mit erheblichem Druck gegeneinander gepresst werden. Die Kontaktierung der Leiter wird nach Beendigung des Pressvorganges über das Zusammenwirken der elastischen Dehnung des Zugankers und der elastischen Stauchung der Leiter aufrechterhalten. Es entsteht trotz einer relativ geringen Kontaktfläche eine sehr gute elektrische Verbindung. Die kürzere Baulänge der Leiterverbindung ermöglicht einen erheblich verminderten Isolationsaufwand für die Verbindungsmuffe eines Hochspannungskabels. Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei für die Herstellung der Ver bindung vorbereitete Leiterenden. Fig. 2 zeigt im Schnitt die fertiggestellte Verbindung. Fig. 3 zeigt eine Variante der erfindungsgemässen Lösung. In Fig. 1 ist die Verbindungsstelle 3 der Enden zweier Milliken Leiter 1 und 2 vor der Verpressung dargestellt. Ein Milliken Leiter ist ein als Hohlleiter ausgebildeter Leiter, der aus verseilten Leiterelementen besteht und in dessen Hohlkanal eine Kühl- oder Impragnierflüssigkeit fliesst. Die beiden Leiterenden sind passend zu einander geschnitten. Die Schnittflächen können schräg wie in Fig. 1, senkrecht oder stufenförmig gestaltet sein. Der Zuganker 4 ist in die Hohlkanäle 6 der Leiter 1 und 2 geschoben. Auf die Leiterenden sind 3 Ringelemente 7, 8 und 9 aufgeschoben, wobei das mittlere Ringelement 8 über der Verbindungsstelle 3 zu liegen kommt. Mit diesem wird später die Leiterkontaktierung bewirkt. Anstelle eines einzigen Ringelements 8 können auch mehrere kürzere verwendet werden. Mittels der äusseren Ringelemente 7 und 9 wird später die formschlüssige mechanische Verbindung des Zugankers 4 mit den Leiterenden 1 und 2 erzielt. Es ist zweckmässig, die Wandstärke und die Materialfestigkeit der Ringelemente so zu wählen, dass der Füllfaktor der Leiter der ausserhalb des Verbindungsbereichs ca. 60 - 80 % ist, auf nahezu 100 % erhöht wird. Die äusseren Ringelemente 7 und 9 sind vornehmlich für die Auf nahme mechanischer Kräfte ausgebildet, während das mittlere Ringelement 8 vorteilhaft aus einem Material guter elektrischer Leitfähigkeit bestehen sollte. Der Zuganker 4 ist in axialer Richtung an seinen Enden 10 so bearbeitet, dass er dort eine formschlüssige Verbindung mit den aufgepressten Leiterenden eingehen kann. Dies kann z.B. durch Aufrauhung, Rillen oder ähnliches geschehen. Der Zuganker 4 hat in seinem Mittelteil eine glatte Oberfläche, damit die elastische Dehnung des Zugankers bei der Verpressung der Ringelemente nicht behindert wird. Seine Zugfestigkeit muss so gross sein, dass er den beim Aufpressen des mittleren Ringelements entstehenden axialen Kontaktierungsdruck zusätzlich auffangen kann Damit der Durchfluss einer Flüssigkeit nicht behindert wird, ist der Zuganker 4 rohrförmig hohl mit einem Durchlass 5 ausgelegt. Nach der Vorbereitung der Verbindungsstelle gemäss Fig. 1 werden die Ringelemente 7, 8, 9 radial nach innen verpresst. In Fig. 2 ist die fertiggestellte Verbindungsstelle dargestellt. Die Ankerenden 10 sind zugfest durch die umgebenden Ringelemente 7 und 9 mit den Leiterenden 1 und 2 formschlüssig verbunden. Diese Ringelemente sind bis zum Leiterdurchmesser komprimiert. Im Bereich des inneren Ringelements 8 werden die Leiterelemente so weit radial komprimiert, dass sich ein Materialfluss in axialer Richtung ergibt, wodurch die Leiterenden 1 und 2 mit hohem Druck kontaktiert werden. Dabei unterstützt die elastische Dehnung des Zugankers 4 die Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes. Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante weist der Zuganker 4' in seiner Mitte einen Flansch 13 auf, wodurch die beiden Leiter enden 11 und 12 im Abstand zueinander gehalten werden. In dem Abstandsraum befindet sich ein leitfahiges Material 14. Der Zuganker 4' wird in Höhe seiner Enden 10' zugfest mit den Leiterenden 11 und 12 mittels der Endbereiche 7' und 9' der Presshülse 15 verpresst. Durch die Zusammenpressung des mittleren Teils 8 der Presshülse 15 wird das leitfähige Material 14 zur Herstellung eines Leiterkontaktes verpresst. Die radiale Verdichtung der beiden zu verbindenden Leiter ist an dieser Stelle etwas geringer als in Höhe der Ankerenden. Die elektrische Kontaktierung erfolgt vornehmlich über die axiale Ausdehnung des leitfähigen Materials 14. Auch die Presshülse 15 ist soweit radial komprimiert, dass der Durchmesser der Verbindungsstelle gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter ist. 13 Patentansprüche 5 Seiten Beschreibung 2 Zeichnungen 1 Zusammenfassung

Claims: Patentansprüche 1. Koaxiale Verbindung zweier elektrischer Leiter, welche im Bereich der aneinanderliegenden Verbindungsflächen durch mindestens ein radial zum Leiterinneren hin verformtes Ringelement komprimiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein axial in die Leiterenden hineinragender Zuganker (4, 4') vorgesehen ist, der an seinen Enden radiale Erhebungen (10, 10') aufweist und zur Erzielung einer formschlüssigen Ver bindung durch äussere Ringelemente (7, 9 bzw. 7', 9') mit dem Werkstoff des Leiters verpresst ist, und dass die anein anderliegenden Abschnitte der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) durch bei der Verformung mindestens eines inneren Ring elementes (8, 8') entstehenden Materialfluss gegeneinander verpresst sind. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) zur Aufnahme des Zugankers (4, 4') einen Hohlkanal (6) besitzen. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zuganker (4, 4') aus hochfestem Material besteht. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des Zugankers (4, 4') grösser als diejenige der Leiter ist. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zuganker (4, 4') in seinem Mittel bereich einen geringeren Durchmesser aufweist. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zuganker (4, 4') in seinem Mittel bereich eine glatte Oberfläche besitzt. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zuganker (4, 4') rohrförmig ausge bildet ist. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) in Höhe der Enden (10, 10') des Zugankers (4, 4') durch Ringelemente (7, 9 bzw. 7', 9') oder durch eine Presshülse (15) auf einen Füllfaktor von nahezu 100 % verdichtet sind. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die mittleren Ringelemente (8, 8') aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der Durchmesser im gesamten Bereich der Verbindungsstelle gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) ist. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zuganker (4') in seiner Mitte einen Flansch (13) aufweist, dessen Aussendurchmesser kleiner als der Leiterdurchmesser ist, und dass der Zwischenraum zwischen dem Flansch (13) und dem mittleren Ringelement (8') mit leitfähigem Material (14) gefüllt ist. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die äusseren (7', 9') und mittleren Ringelemente (8') Bestandteil einer einzigen Presshülse (15) sind. 13. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Leiter (1, 2 bzw. 11. 12) passend zu einander ge schnitten werden, dass die Ringelemente (7, 8, 9 bzw. 7', 8', 9') auf die Enden der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) geschoben werden, dass ein Zuganker (4, 4') mit seinen Enden jeweils zur Hälfte in einen Hohlkanal (6) eines der Leiter (1, 2 bzw. 11, 12) geschoben wird, dass anschliessend der Zuganker (4, 4 < ) im Bereich seiner Enden (10, 10') durch die äusseren Ringelemente (7, 9 bzw. 7', 9') mit dem Leitermaterial ver presst wird und dass danach im Mittelbereich der Verbindung durch mindestens ein mittleres Ringelement (8, 8') die Leiterenden miteinander verpresst werden.

Inventors: HOLLAND, KARLHEINZ, DIPL.-ING.
Applicants: AEG KABEL AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H01R4
IPC codes: H01R4