Gleitende meachnisch stabile Hochstromverbindung für hochdynamische Stromkommutation (Positionierbare Hochstromverbindung)

// Elektronik und Elektrotechnik // Material- und Werkstofftechnik // Umwelttechnik
Ref-Nr: 16466

Einleitung / Abstract

Durch diese Erfindung wird ein industrieller Einsatz des bestehenden Patents der LUH mit dem Titel "Querfeld-Erwärmungsanlage zur induktiven Erwärmung von Flachgut" (EP 160 45 49 B1) ermöglicht. Aber auch in anderen Prozessen der induktiven Erwärmung ist ein Einsatz denkbar.

Abb. 1: Figur 2 aus WO 2019/072639 A1.

Hintergrund

Zum Stand der Technik zählen Schleifkontakte, ähnlich wie Schleifringkontakte beim Motor. Im bestehenden LUH-Patent „Querfeld-Erwärmungsanlage zur induktiven Erwärmung von Flachgut“ (EP 160 45 49 B1) wird das Problem bislang durch manuelle Kontaktierung durch Schraubkontakte gelöst, die geöffnet werden müssen, um die Position der Leiter zu verändern.

Problemstellung

Bei bisherigen Lösungen muss der Stromfluss unterbrochen werden.

Lösung

Die Erfindung besteht in einer elektrischen Hochstromverbindung, bei der die elektrischen Leiter gegeneinander verschoben werden können, ohne dass der Stromfluss unterbrochen werden muss. Es erfolgt also eine mechanische Verstellung der Position der Leiter bei Stromfluss. Es wird ein Metall-Graphit-Verbundwerkstoff eingesetzt. Zwei wassergekühlte Leiter werden über ein dazwischen gelegtes Metallgraphitstück elektrisch verbunden. Die Leiter sind unabhängig voneinander translatorisch bewegbar. In Abb. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur induktiven Erwärmung mit einer Induktionsspulenanordnung, die relativ zueinander bewegbare Leiterstäbe (14a-3a; 3b-4b; 4a-5a; 5b-6b; 6a-14b; 14c; 14d; 3e-3d; 4d-4e; 5d-5e; 14d) hat, dargestellt. Zwischen zwei Leiterstäben (14a-3a; 3b-4b; 4a-5a; 5b-6b; 6a-14b; 14c; 14d; 3e-3d; 4d-4e; 5d-5e; 14d) ist ein Schleifkontakt mit einem Gleitelement (12) angeordnet ist, das aus einem Verbundwerkstoff aus Metall und einem elektrisch leitfähigem Festschmierstoff gebildet.

Vorteile

Es wird eine unter Last verstellbare Spule ermöglicht. Es besteht eine hohe Stromübertragbarkeit bei sehr geringem Verschleiß des Kontaktwerkstoffs zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Kontaktflächen.

Anwendungsbereiche

Es handelt sich um das Gebiet der elektrischen Prozesstechnik bzw. der induktiven Erwärmung. Ein Beispiel ist die induktive Querfelderwärmung von metallischen Bändern. Auch beim Härten ist der Einsatz der Erfindung denkbar.

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