导电布置结构、混凝土构件、方法和用途与流程

文档序号:26011359发布日期:2021-07-23 21:31阅读:113来源:国知局
导电布置结构、混凝土构件、方法和用途与流程

本发明涉及导电布置结构、混凝土构件、所属的方法以及所属的用途。

导电布置结构通常被用在此时在高载流能力情况下有可靠的导电连接是很重要的应用中。如果在安装期间有误地安装了导电布置结构或者由于功能故障而不能再可靠提供电接触,则这可能招致严重的问题。在接地连接器的一个应用示例中也可能长期未发现这种错误,其中,只在诸如短路之类的紧急情况下才会注意到根本没有提供所期望的载流能力。

因此,本发明的一个任务是提供一种导电布置结构,其相比于已知设计被设计成替代可选方案。另外,本发明的一个任务是提供一种具有这种导电布置结构的混凝土构件以及所属方法和所属用途。

根据本发明,该任务通过根据各自独立权利要求的导电布置结构、混凝土构件、方法和用途来完成。例如可以在各自从属权利要求中得到有利的改进方案。

本发明涉及一种导电布置结构。导电布置结构具有导电体、连接件、多个螺钉以及电缆。所述螺钉被固定在连接件上并以导电方式连接到该连接件。至少一个螺钉在螺钉与导电体之间形成导电连接的情况下在其面对导电体的一端穿入导电体。为了电连接该连接件,电缆以导电方式固定在连接件上。

借助根据本发明的导电布置结构,可以在导电体与连接件和固定在其上的电缆之间建立特别可靠持久的导电连接。通过螺钉穿入导电体,防止电连接的松脱或损坏。另外,可容易建立并可靠检查这种连接。

通过所述设计尤其确保了建立从导电体到连接件和进而到电缆的导电连接。这通常通过所述的螺钉来进行。

所述连接件尤其可以被设计为本身稳定的元件。例如它可以具有大于5cm、大于10cm或大于20cm的长度、高度和/或宽度。它优选地由导电材料制成,因此其本身确保电缆和导电体之间的导电性。该连接件尤其可被设计成将螺钉本身保持就位并吸收因与导电体接触而引起的反作用力。

该导电布置结构优选可以具有导电件。导电体可以导电地连接到该导电件。该导电体也可以是导电件的组成部分。导电件尤其可以是指传导元件,它对于与带电导体接触的情况将其短路、特别是接地。这种导电件例如可以被用在轨道车辆的带电滑接线附近。由于轨道车辆(例如火车)的高功率需求,这种滑接线通常载运几千伏很高电压。如果这种滑接线断裂,则仍然存在的高压可能导致滑接线的松脱端快速高能地运动,由此例如可能损坏位于铁路线附近的建筑物或置人于危险中。因此在这种情况下重要的是设定载流能力高的尽可能快速的接地,滑接线应尽可能快地碰到它。于是,因为有短暂的高电流而触发保险丝,因此将相应的线路段切换到无电压。由此不再存在危险,并且滑接线的松动端静止不动。

导电件例如可以被加入建筑物中或被安装到建筑物,并且在刚刚描述的情况下提供接地所需的载流能力。例如,它们可以布置在带有高电压的滑接线或其它电气元件附近,从而它们在滑接线断裂或其它功能故障的情况下尽量快速地被击中并导致保险丝的触发。在此例如也可以规定,该导电件布置在混凝土主体内并且在其撞到导电件之前撞击滑接线首先撞掉一部分的混凝土。

应该提到的是不一定为此设置一个导电件来实现接地。它也可以是在其它情况下提供高载流能力的元件。

该导电件不应与接地线混淆,接地线实际上可以产生与地面的实际接触。这种接地线例如可以被连接到电缆并且也可以视作导电布置结构的组成部分。由此,接地线优选可以被连接到导电件。尤其是,本文所描述的导电布置结构的实施方式使得导电件能够特别有利地连接至接地线,因为可以借助已描述的螺钉来形成特别简单且易检查的电连接。

导电件可以是例如混凝土钢筋网、钢板和/或呈混凝土钢筋状的导电体。它也可以是接地栅格、接地板或接地杆。这样的元件尤其可设置用于通过某个区域或某个面提供接地,使得各导电件例如被断掉的滑接线的松脱的且处于电压下的一端顺利撞击到。但导电件也可被用于其它任务。混凝土钢筋网例如可以是由焊接杆条、尤其是混凝土钢筋构成的金属丝格栅。

这个或这些导电件可以尤其由钢、结构钢、混凝土钢或混凝土钢筋形成。由此可以实现高强度和良好的导电能力的组合。导电件也可以同时担负例如承重任务。但应该提到的是其它材料也可被用于导电件。

如上所述地与导电件导电相连的该导电体例如可以与导电件成一体地形成和/或由与导电件相同的材料形成。这使得能够实现特别稳定的连接和简单的制造。然而,该导电体也可以由不同的材料形成。例如它可与导流部件焊接或钎焊在一起。

根据一个优选实施方式,该连接件在一个端部区域中具有缩窄部,该连接件可以在缩窄部处尤其被压紧到电缆上。例如,可以设置电缆插入其中的区域,其中,插入区域的至少一部分优选在外侧是未绝缘的。于是,该区域例如可以被夹紧或压接,使得电缆被永久保持在连接件上。在此也可以形成直接电连接。另外,该区域在此可以逐渐变细,从而形成缩窄部。但应当理解的是,也可以使用其它技术以将电缆固定在连接件上,例如压紧、粘接、焊接或钎焊。在这里,尤其也可以利用电缆的裸露区域。

该电缆尤其可以被设计为易弯的和/或弹性的。这允许将诸如接地件或接地连接器之类的部件很简单连接在电缆上,因为电缆可以自由铺设并且例如可以延伸经过较远距离和/或围绕其它部件布置。但替代地,也可以使用刚性电缆,或者该电缆在局部可以是刚性的或柔性的。

电缆可以沿着该主要局部区域具有绝缘套。因此可以保护在内部的导电体,并且可以抑制不期望的电流流动。电缆也可以在一个或更多个局部区域中没有绝缘套。在这样的局部区域中,例如可能存在无绝缘的导电体,或者说导电体可以裸露存在。这允许有利的触点接通,特别是用于连接到连接件或接线件。

该导电布置结构可以尤其具有电接线件,其与连接件相反地连接至电缆。该接线件例如可以设置用于将电缆连接至其它导电件例如接地线,该接地线可被连接到该接线件。例如该接线件可以是在混凝土构件或其它构件的制造期间布置在模板上且因此也在混凝土浇筑后可从外面被导电触点接通的元件。

所述电接线件例如可以被设计为带有盘的带盘压套,或者具有扁平端部的焊接接片,或者具有套环的电缆接线套管,或者块状连接器。由此可以实现与其它导电体的简单连接。

接线件也可以被设计或被用于将多根电缆或多个导电体相互连接。由此,例如可以在多个导电体之间建立电连接,由此它们可以例如被共同接地。为此,例如可以将多个呈焊接接片形式的接线件焊接在一起。在此可以例如将两根、三根或更多根电缆相互连接。

导电布置结构优选可以具有至少20000安培或至少40000安培的载流能力。这尤其对于例如在铁路领域中的接地目的可能是有利的。载流能力尤其可以是指可以在0.1秒至1秒的时间段内流动的且由该电流引起的升温保持低于260k的电流。典型的载流能力例如可以在25ka和45ka之间。

导电布置结构优选在导电体与电缆之间具有小于50微欧姆或小于200微欧姆的电阻。导电布置结构也可以具有在1微欧姆和50微欧姆之间的电阻。这样的值特别适合于例如在铁路领域中的接地目的,并且可能导致已提到的有利的载流能力。

优选地,作为用于要容纳在连接件的孔内的导电体的位置检查的末端止挡或中心止挡布置在纵向端之间或之后。由此可以实现对导电体插入的有利检查。

该导电布置结构可以具有至少一个螺钉,该螺钉具有理论断裂点,通过理论断裂点,螺钉具有限定的断裂扭矩并且在断裂之后不再可拆下。这使得能够特别简单地检查所述固定。螺钉可被正常拧紧,但在规定的断裂扭矩下断开。例如当理论断裂点在螺钉的头部和余部之间时,螺钉头部可能会断掉或折断。

各螺钉在螺钉与导电体之间形成导电连接的情况下优选在其面对导电体的一端穿入导电体。但也只能对一部分螺钉进行处理,使得它们实际上能穿入导电体。

关于螺钉的数量,可以采用任意数量,例如一个螺钉、两个螺钉、三个螺钉或超过三个的螺钉。

导电体例如可被设计为杆或电缆,或者也可被设计为绞合线。例如它可以具有紧凑的横截面。该横截面例如可以是圆形的,但它也可以设计成是截平的或近似角形的或完全角形的、四边形或多边形的。该导电体优选由传导性金属或传导性金属合金制成。传导性设计在此尤其是指导电设计。

优选地,穿入导电体中的螺钉穿过导电体的表面层穿入导电体的芯材中。这尤其可以考虑以下事实,由于制造过程,在表面上至少部分地向导电体提供氧化物层或氧化皮层。因此可能有利的是,穿透这样的层并且在材料的芯中实现低电阻的电连接。然而,由于相应的层对外钝化导电体并且保护导电体免受不希望的接触,故相应层在此也同时可能是有用的。

螺钉优选在其面对导电体的一端具有朝向导电体逐渐缩窄的部分。因此,各个螺钉能有利地穿入导电体,在这里,可以在局部施加增大的力。因此例如可以扎透导电体上的各靠外的层。

另一个可以想到的应用范围在于大电流线路的维修工作,例如在电动车、太阳能农场或充电站处的维修工作,其因任何故障、事故或作用而损坏且至少部分必须被更换。在这里建议这种预制的且无需大型辅助工具即可使用的导电布置结构,其可被应用于余下的导电体,并且可由例如断裂螺钉以限定的方式穿入导电体并且具有足够的导电性并且无法再移除。因此,维修是自检的并且没有辅助工具就是不可逆的。为此可以想到具有一个或两个连接件的导电布置结构,该导电布置结构在安装之后例如通过塑料覆层、塑料套、收缩软管或类似辅助件以电流绝缘方式被封装。

朝向导电体逐渐缩窄的部分例如可以是圆锥形、尖头形、截头圆锥形或金字塔形的。这样的设计已被证明适合于典型应用。渐缩窄部分在此在所有所用螺钉中可以是相同的,但也可以被设计得不同。

螺钉优选容纳在连接件的具有与螺钉外螺纹互补的内螺纹的相应横向孔中。由此可以做到螺钉被有力地固定在连接件上。螺钉通常在此具有横向于导电体定向的纵向方向。因此,它们通常也沿横向于导电体的方向或横向于导电体纵向的方向被拧入。

根据一个实施方式,所有横向孔沿一条平行于连接件的纵轴线延伸的线布置。

根据一个实施方式,一部分的横向孔沿着一条平行于纵轴线延伸的线布置,并且一部分的横向孔在周向上与之错开地布置。通过这种设计,这些横向孔可以设置在不同的径向位置上,这例如可能对于某些组装情况是有利的。

导电体可以例如是棒、钢棒、结构钢棒、混凝土钢筋条、电缆或绞合线。这样的实施方式已经证明适合典型应用。

通常要提到的是,导电体例如可以具有紧凑的、圆形的横截面或者也可以具有被截平的或近似呈角形或完全呈角形的横截面,例如四边形或多边形的横截面。导电体例如可以由导电金属或由导电金属合金形成。

导电体例如可以具有多个凸起。例如这可以对应于被设计为混凝土筋条。

根据一个替代实施方式,该连接件被设计成在第一纵向端和第二纵向端都容纳一个相应的导电体,并且该连接件例如还在两个纵向端中的至少一个上具有相应的横向孔用于拧入螺钉。其也可以在两个纵向端都具有相应的横向孔用于拧入螺钉。由此该连接件可被设计成将两个导电体彼此连接并且同时获得前言部分所述的优点。

该连接件尤其可被设计为双连接器。这例如可以通过刚刚描述的方式来进行,即通过设计成将两个导电体容纳在相应纵向端。

优选地,作为用于要容纳在连接件的孔内的导电体的位置检查的末端止挡或中心止挡布置在所述纵向端之间或之后。由此可以实现各导电体只能被推移至相应的末端止挡或中心止挡并且以这种方式也可以检查它们是否已被插入足够远,即例如直至止挡。

例如,在此可以将深拧入的螺钉用作挡块。在这种情况下,螺钉头部例如可以留在其上,这用于视觉检查。但在这种情况下可能的是导线可能无法完全就位。也可行的是以位置正确的方式插入各导电体,然后拧入螺钉,例如作为末端止挡或中心止挡。然后,可以将最后一个螺钉无接触地拧入更深的位置,其中例如螺钉头部可能会脱落。以下还将对此更详细地介绍。然后,该螺钉的残根看上去比其它螺钉更深,因此能可靠地检查所述位置。

根据一个替代实施方式,该连接件可以例如被设计为盘状连接器或带盘压套。为此,例如可以在端侧、特别是与导电体的容纳部相对地安置一个盘。这种呈盘状的设计例如可能对于连接电缆接线套管是有利的,其中例如盘状连接器的连接管可以具有内螺纹孔。该连接管例如可以是与容纳相应导电体的连接管相同的。

为了设计成盘状连接器,该连接件例如能在一个纵向端处具有横向于连接件纵轴线的盘。例如,其它物体如电缆接线套管也可被安装在其上。

根据一个替代实施方式,该连接件也可以被设计为块状连接器。为了设计成块状连接器,该连接件可以在一个纵向端处具有一个部段,其直径大于连接件的其余部分。为了设计为块状连接器,该连接件可以例如具有一体形成的加宽的、例如在前侧呈圆柱形或其它实心构成的块。它可以例如具有孔和内螺纹。因此,它提供足够大的接触面用于电缆接线套管。在后面可以将一个连接器连接至电缆接线套管。在与所述块或直径较大的部段相反的纵向端处,例如可以设置用于导电体的容纳部。在那里也可以设有用于螺钉的孔。例如,也可以将钢制的电导体焊接在实心块或直径较大的部段上。

所述连接件例如可以在一端中容纳刚性的导电体并在另一端容纳电缆,电缆通入另一连接件、例如具有盘的带盘压套或具有扁平端部的焊接接片或带有套环的电缆接线套管或另一个压接件或块状连接器。由此可以实现在许多情况下都是有利的接线解决方案,在此例如实现导电体借助连接件和电缆的连接,该连接件可以通过电缆与导体显著间隔开并且还可以灵活布置。

根据一个替代实施方式,该连接件例如可具有焊接接片。借助这种焊接接片,可通过简单而灵活的方式焊上不同的元件例如电缆或其它电连接机构。

根据一个替代实施方式,该连接件可以例如具有电缆接线套管和形成在其中的套环。电缆接线套管也可以被设计成没有形成在其中的套环。借助这种电缆接线套管,例如可以容易地连接电缆或绞合线,因而可以建立与导电体的电连接。

所述连接件可以在一个纵向端与电缆连接。因此,可以建立与电缆的直接电连接。电缆可以在其与连接件相对的纵向端被容纳在一个套中。通过该套,电缆又可以与其它部件电连接。

电缆也可以在其与连接件相对的一端被连接至焊接接片。它尤其可以被设计成扁平的。例如,可以将其它电气部件焊接在这种焊接接片上,由此可以通过简单灵活的方式将其电连接。

电缆可以在其与连接件相对的纵向端被连接至电缆接线套管。尤其可以在电缆接线套管中形成套环。借助这样的电缆接线套管,可以建立与电缆或绞合线的直接电连接。

电缆可以在其与连接件相对的纵向端被连接至另一连接件。由此可以在两个连接件之间建立连接。各连接件在此通常被设计为电连接至相应导电体。通过刚刚描述的具有能电连接两个连接件的电缆的实施方式,也能通过这种方式在两个导电体之间建立连接。

根据一个替代实施方式,该连接件可以在与导电体相反的纵向端被连接到另一导电体。例如如上所述地,该连接件为此可被设计成双连接器。通过这种实施方式,可以借助该连接件在两个导电体之间建立电连接,而为此除了螺钉外不需要其它部件。

该导电布置结构例如可以是接地连接器。这种接地连接器例如可被用在接地连接中,其通常用于提供某个电位作为地电位,并且例如在短路或其它功能故障情况下暂时导走高电流强度。

该导电布置结构可以例如形成大电流连接。大电流连接尤其是指如下连接,其能够短时间或长时间吸收大电流而同时不会产生过多热量,特别是不会热致变形。

该导电布置结构例如可以具有至少20000a的载流能力。该导电布置结构还优选具有至少40000a的载流能力。这种载流能力已被证明对于典型应用是有利的。

载流能力尤其可以是指可以在0.1s至1s的时间内流动的电流,并且其中由该电流引起的升温保持低于260k。在此,典型电流强度例如可以在25000a和45000a之间。

该导电布置结构例如可以具有小于50μω或小于200μω的电阻。已经证明这种电阻对于典型应用是有利的。针对尤其对电阻敏感的应用,也可以拟定在1μω和50μω之间的电阻。已经表明,即使在耐用且耐受高电流强度的实施方式中也可以通过本发明的导电布置结构设计来获得这种较低的电阻。

根据一个有利实施方式,螺钉是断裂螺钉。这可以适用于所有螺钉,或也仅可以适用于一部分所用螺钉。在相应头部被拧断之后,螺钉也可以是断裂螺钉的螺纹部分。这种螺纹部分也可被称为残根。因此,螺钉可以特别是断裂螺钉的残根。这尤其可以意味着,在制造过程中该螺钉最初具有头部,但该头部在制造过程中被拧断。

通过使用断裂螺钉,尤其可确保这些螺钉被拧入直至一定扭矩,并且在达到一定扭矩时相应头部断掉。

本发明还涉及混凝土构件。混凝土构件具有混凝土主体。它具有如以上参照导电件所描述的导电布置结构。该导电布置结构的导电件全部或部分地被包含在混凝土主体中。由此例如可以规定,针对处于电压下的滑接线碰撞的情况进行快速接地,就像上文所述的那样。

电缆尤其可以自混凝土主体引出。它也可以嵌埋在混凝土主体内地被引导至混凝土主体的表面和/或与嵌入混凝土主体中且可从混凝土主体外接近的电接线件相连。因此,能有利地实现接地或其它电连接。关于可能的接线件,例如参见以上描述。

本发明还涉及一种用于形成在导电体和至少一根电缆之间具有导电连接的导电布置结构的方法,其中该方法包括以下步骤:

-将导电体插入连接件中,用于电连接该连接件的电缆已被连接或将被连接至该连接件,

-将多个螺钉拧入形成在连接件中的多个横向孔中,其中在各螺钉与连接件之间形成导电连接,

-旋转每个螺钉,使得至少其中一个螺钉与导电体触点接通并在穿入导电体的情况下在导电体和螺钉之间形成导电连接。

关于所提到的部件,可用到本文所述的所有陈述。借助刚刚描述的方法,可以有利地制造尤其关于已描述的用途的导电布置结构。

本发明还涉及一种用于制造混凝土构件的方法,该方法包括以下步骤:

-提供具有导电体的导电件,

-使用该导电件的导电体并借助在此所述的方法形成导电布置结构,

-用混凝土包封该导电件,使得导电布置结构的导电件完全或部分被包含在混凝土中。

关于所提到的部件,可以使用本文所述的所有陈述。借助已描述的方法,尤其关于已描述的用途可以有利地制造混凝土构件。因此,尤其可以通过很简单的方式连接导电件,如混凝土钢筋网。

本发明还涉及将多个螺钉用于在导电体和被固定在连接件上的电缆之间形成导电布置结构的用途。这如已经参照导电布置结构和方法所提到的那样已被证明是特别简单和可靠的做法。

本发明还涉及一种用于形成在导电体与至少一个连接件之间具有导电连接的电流桥的方法。该方法包括以下步骤:

-将导电体插入连接件中,

-将多个螺钉拧入形成在连接件中的多个横向孔中,其中在相应螺钉与连接件之间形成导电连接,

-旋转每个所述螺钉,使得至少其中一个螺钉与导电体触点接通并在穿入导电体情况下在导电体与螺钉之间形成导电连接。

借助根据本发明的方法,可以有利地产生借助电流桥的导电连接。所述螺钉通常在此能被拧入如此深,使得它们如上所述穿入导电体中并由此建立可靠持久的连接。通过所述穿入也获得不易腐蚀的扁平连接。

优选地,各螺钉触点接通该导电体并且在穿入导电体的情况下形成导电体与螺钉之间的导电连接。但替代地,仅所用螺钉的一部分也能触点接通该导电体并且同时形成电连接。

优选地,至少一个螺钉、优选每个螺钉都在其面对导电体的一端具有朝向导电体渐缩的部分。由此,如在上面已说明的,可以建立点状压力,其例如可以简化导电体的靠外层的穿透。

在此,渐缩部分原则上可以变形,在这种情况下,当在导电体上存在非导电层时尤其重要的是,穿透导电体的表面或层并且在内部以尖端在那里导电连接而没有显著的电阻。因此,所述螺钉或其尖端或渐缩部分通常只会轻微变形。

该方法优选在将导电体插入连接件中之前优选通过连接件内的横向孔拧入定位螺钉。此时该导电体优选被推入连接件中,直到它抵接定位螺钉为止。

由于螺钉能以不同的深度被拧入,故优选允许在连接件中的导电体的位置的事后控制。例如可以采用如下螺钉,它们一样长或者其在断头后的相应残根一样长。可被拧入的不同深度于是例如可以通过在导电体中的高度变化来保证。或者,例如也可以采用不一样长的螺钉或残根不一样长的螺钉。

优选地,断头螺钉的以不同程度突出的余部或残根允许在连接件中的导电体的事后位置检查。例如所提到的位置检查可以是上面已提到的末端止挡或中心止挡。与此相关地参照以上陈述。此时特别有利的是可以一眼看出是否正确插入了导电体以及它是否处于其正确位置。

通过所述穿透,优选形成电阻尽可能小的电连接。为此,例如按照上面已给出的关于载流能力和电阻的说明。尤其是,如果导电体上的绝缘层(如果有的话)被相应螺钉刺穿并且随后导电体内部被触点接通,则尤其可以形成电阻尽可能小的电连接。

螺钉优选被旋拧直至预定扭矩以便穿入。由此能确保一定程度的穿入,但同时可防止材料承受过大的力。

优选地,可以针对相应螺钉如此调设预定扭矩,因为各螺钉具有头部,因此将各螺钉所具有的头部如此联接至螺钉余部,即使得头部在达到预定扭矩时断开。由此能以简单方式设定相应螺钉应被拧入直至多大扭矩。尤其是,这已通过螺钉或电流连接器的制造商设定好,从而防止诸如错误设置或错误施用的扭矩扳手之类的错误源。

可拧断的头部可以通过理论断裂点与螺钉余部联接。由此一来,例如可以拟定此时将可断裂头部拧断的前述扭矩。理论断裂点例如可以是局部半径较小的位置。

螺钉优选被设计为断裂螺钉。由此一来,例如能以简单方式获得上述的最大扭矩可调节性。

螺钉优选被设计成在被旋拧至预定扭矩后,在相应螺钉头部被拧断的情况下,以其螺纹部留在连接件中。由此,例如可以以有利的方式实现上面已经提到的扭矩限制。

该断裂螺钉可以例如保证不可拆卸的、不可操纵的、光学可感知的和/或可控制的导电连接。尤其是,可以通过简单看一下来检查头部是否已被拧断。在这种情况下,于是能以很可靠地假定所述螺钉已经以所需的或所期望的扭矩被拧入,因此也以期望方式建立了导电连接。

或者要说明的是,预定扭矩也可以借助扭矩扳手来设定。

螺钉穿入导电体的穿入深度优选与预定扭矩相关。由此可以产生规定的电连接。

借助所述方法,优选形成导电布置结构。在此情况下,它尤其可以是根据本发明的导电布置结构。在此可以采用本文所述的所有实施方式和变型。

根据一个有利实施方式,借助并组合本发明导电布置结构的多个部件,在最终组装之前的一个工作步骤中预组装局部电流桥,从而可以单独完成超过两个的导电体通过连接件与断裂螺钉的连接。由此可以明显简化且更安全地执行在工地上的工作流程。

本发明还涉及将多个螺钉用于形成在导电体与连接件之间的导电布置结构且尤其是根据本发明的导电布置结构的用途。在这里可以采用本文所述的所有实施方式和变型。

要说明的是,在刚刚作出的说明中提到了连接件的几个替代实施方式。在此,它尤其是没有或至少不一定直接连接至电缆的连接件。这样的实施方式可以被用在导电布置结构的替代实施方式范围内。

在这方面要尤其指出,关于该装置所描述的所有特征和特性以及处理过程也可以按含义关于本发明方法的阐述而被套用,并且按照本发明意义来使用并视为共同公开。同样情况反过来也适用,即,仅关于方法所提到的、根据装置的结构特征也可以在装置权利要求的范围内被考虑和要求保护,并且也算作公开内容。

在附图中尤其以实施方式示意性示出本发明,其中:

图1示出了导电布置结构,

图2示出了导电布置结构的截面图,

图3示出了制造过程中的导电布置结构,

图4示出了导电布置结构的一个替代实施方式,

图5示出了根据一个替代实施方式的导电布置结构的横截面,

图6示出了连接件,

图7示出了呈双连接器状的连接件,

图8示出了呈盘状连接器状的连接件,

图9示出了呈块状连接器状的连接件,

图10示出了导电布置结构,

图11示出了根据一个替代实施方式的导电布置结构,

图12示出了根据另一个替代实施方式的导电布置结构,

图13示出了根据又一个替代实施方式的导电布置结构,

图14示出了双连接器,

图15示出了另一双连接器,

图16示出了块状连接器,

图17以另一视图示出了图16的块状连接器,

图18示出了盘状连接器,

图19示出了双连接器,

图20示出了导电体,

图21示出了电缆,

图22示出了电缆接线套管,

图23示出了焊接接片,

图24示出了盘状连接器,

图25示出了由相互连接的多个导电布置结构组成的布置结构,

图26示出了相互连接的三个导电布置结构,

图27示出了混凝土构件。

图1示出了根据本发明的一个实施方式的导电布置结构10的一部分。

导电布置结构10具有导电体20。该导电体被设计成混凝土筋条,并因此在其外表面上带有许多凸起22。导电体例如可以由钢、铜、铝、黄铜、锌或由这些成分的合金或含有这些成分的合金形成。导电体20还被覆有未被单独示出的氧化物层,该氧化物层在表面上形成比在导电体20内部更大的电阻。

导电布置结构10具有连接件30。在该连接件中如图所示地容纳有导电体20。在连接件30中形成多个横向孔32,这些横向孔在此沿导电体20的纵向延伸的线布置。

相应螺钉40被插入各横向孔32中。为此,螺钉40或孔32具有彼此互补的未被单独示出的外螺纹或内螺纹。

各螺钉40具有相应的渐缩成圆锥形或尖形的部分42。如果相应螺钉40朝向导电体20被拧入,则导电体20的所述氧化物层可借助渐缩成圆锥形的部分42被穿透。由此可以直接在螺钉40与导电体20之间或与导电体20内部之间获得特别有利的电连接。

各螺钉40具有相应头部46,在该头部中形成相应的内轮廓48。各螺钉40可借助该内轮廓48按照已知方式例如通过内六角扳手旋转。在这里,设有内六角轮廓,但也可以使用其它内轮廓或者替代地也可以使用外轮廓。

在相应头部46与螺钉40的余部之间形成相应的理论断裂点44。该理论断裂点44被设计成当将一定扭矩应用在内轮廓48上或概括地讲施加到头部46时该头部46从螺钉40的余部断开。由此可以确保各个螺钉40能以通过理论断裂点44所预定的扭矩被拧入并且在达到预定扭矩时拧掉相应头部46。通常如此选择该扭矩,即,螺钉40以其渐缩成圆锥形的部分42扎透所述的导电体20的氧化物层,因而建立了至导电体20内部的可靠永久电连接。通过拧断头部46还实现了能容易可视检查螺钉40是否已正确拧入并且还防止螺钉40的意外松动。

图2示出了螺钉40上的导电布置结构10的横截面。在此能看出,导电体20并非完全居中布置在连接件30内并且可以通过螺钉40的拧入轻易被压到连接件30的一侧。在此,如已描述地可以建立电触点接通。

导电体20相对于连接件40的尺寸比例例如示出了可如何以小间隙用单个断裂螺纹线将导电体20定中并保持在连接件40内。

图3示出了导电布置结构10,其螺钉40的头部46已断掉。因此仅还剩下螺钉40的残根,其中,相应的呈锥形渐缩的部分42穿入导电体20。这也在放大图中被单独示出。相应地,在导电体20中通过螺钉40穿入而形成相应凹窝24,由此建立可靠持久的电连接。螺钉40的相应头部46可以借助内六角扳手60进行操作,该内六角扳手接合到相应的内轮廓48中。此时不需要使用扭矩扳手,因为相应的理论断裂点44可确保施加正确的扭矩。

对于内六角扳手60,例如可以使用六角扳手或棘轮扳手或电动螺丝刀。它可以(存储地或遥测地)配备有一个协议指导以记录过程来保证质量。

图4示出了具有末端止挡70的导电布置结构10的实施方式。该末端止挡70由另一个附加螺钉构成,其通过连接件30的横向孔32被拧入并且连接件30内的导体20被一直移动至该另一个螺钉。由此,可以确保导电体20在连接件30中的正确位置。

如图所示,被用作末端止挡70的螺钉相比于其它螺钉40被进一步拧入连接件30中。用作末端止挡70的螺钉的头部通常未断裂掉。但如果头部断裂掉,则余下的残根更深。这能以光学方式来检查安装是否正确。

图5示出了根据一个替代实施方式的导电布置结构10的实施方式。在此,并非所有的横向孔32都沿着一条线布置,而是至少两个横向孔在周向上彼此间隔开。由此可以在周面上的不同位置处拧入螺钉40。如在图5中所能看到的,此时在沿周向与螺钉40间隔的位置处拧入另一个附加螺钉50。这可以简化导电体20的触点接通。

在此,与图2的实施方式相比,导电体20具有更小的直径。在这里,较大的间隙例如使得错开角度地布置两排定心用断裂螺钉是有意义的,以便将导电体20定心。尤其在正确定心的情况下成功做到了电导体表面被螺钉尖穿透。

图6示出了连接件30连同在其中形成的横向孔32和在插入之前的螺钉40。在此能看出,电缆84与容纳导电体20的区域相对地连接。为此,在这里在连接件30上形成一个缩窄部41,其被套到电缆84上。通过将缩窄部41压紧到电缆84上,可以获得电缆84在连接件30上的长久可靠的固定。在此,例如整个电缆84可以具有导电表面,或者它可以至少在缩窄部41内被剥去绝缘层,或者说具有导电表面,从而形成在连接件30与电缆84之间的良好电连接。

图7示出了连接件30的一个替代实施方式,其中具有是根据图6的实施方式中的两倍的横向孔32。由此可以进行双重连接,即,可以从连接件30的两个纵向端引入一个相应导电体,其分别用四个螺钉来固定。这使得仅借助一个连接件30和相应螺钉就能够直接连接两个导电体。

图8示出了一个替代的连接件30,其被设计为盘状连接器或带盘压套。为此,在端侧设有一个圆盘80,在该圆盘中又形成有内螺纹81。这允许拧入或焊上其它部件例如电缆接线套管或其它接线端。在圆盘80中形成两个钉孔,这些钉孔例如可被用于将连接件30附接到混凝土模板上。

图9示出了被设计为块状连接器的一个替代连接件30。为此,连接件30具有直径较大的部分82,该部分布置在一纵向端上。在其中设有带有内螺纹83的孔。其它部件也可以容易地被固定或焊接在这里。

图10示出了导电布置结构10的一个实施方式,其中,电缆84被连接至连接件30。带有圆盘或盘92的盘状连接器或带盘压套90安置在电缆84的一个相反的纵向端上。因此可以使用与在根据图8的实施方式中相同的连接原理,在这里,由于电缆84的弹性,盘92能够灵活地空间定位。

图11示出了相对于图10被如此改变的实施方式,代替带盘压套90,焊接接片86被连接在电缆84上。例如可通过简单方式将其它电缆或其它连接部件焊接在其上。

图12示出了又一个替代实施方式,其中,代替焊接接片46,设有电缆接线套管88连同形成在其中的套环89。例如可以将一根电缆连接至套环或者可以将连接螺钉穿过套环89,以建立导电连接。

图13示出了另一个替代实施方式,其中在电缆84的两个纵向端设置相应的连接件30连同容纳在其中的导电体20,其中各导电体20借助相应螺钉40被固定。由此,两个导电体20可以通过连接件30和电缆84以导电方式相互连接,在这里,电缆84提供一定弹性。

图14示出了一个替代实施方式,在此,各自一根电缆84借助相应螺钉40被固定在根据图7的实施方式所设计的连接件30的两个纵向端上。螺钉40在此可以穿过电缆84的相应可能有的外护套,因此通过连接件30在两个电缆84之间建立导电连接。

图15示出了一个替代实施方式,在这里,另一个导电体20被直接连接到导电布置结构10的连接件30,在其相反的纵向端又连接一个带有盘92的带盘压套90。由此,两个导电体20可以借助连接件30彼此连接并且提供通过盘状连接器或带盘压套90连接其它部件的功能。

图16示出了根据图9被设计成块状连接器的替代的连接件30连同插入其中的电导体30和螺钉40。图17以另一视图示出了该实施方式。因此,示出了将被计成块状连接器的连接件30用于容纳和固定导电体20的典型用途。

图18示出了根据图8被设计成盘状连接器的连接件30连同插入其中的电导体20和螺钉40。图19示出了根据图7所设计的呈双连接器状的连接件30连同两个插入其中的电导体20和用于其固定的螺钉40。

图20单独示出了电导体20连同可在其上看到的凸起22。图21示出了具有导电绞合线85和绝缘套87的电缆84。电缆一般可以是弹性易弯的,并且可被用在设置有电缆的所有实施方式中。在被插入一个开口以便实现导电连接时,套87可被部分去除。尤其是,套87可以沿着被插入所述的缩窄部41中的部分被去除,从而在那里形成电阻尽量小的电接触。

图22单独示出了具有套环89的电缆接线套管88。图23单独示出了焊接接片86。图24单独示出了具有盘92的盘状连接器或带盘压套90。图20至图24所示的部件可被相应应用在上面已经描述的实施方式中。尤其是,图22至图24所示的部件代表电接线件,其可被用于将电缆84连接至其它部件,如接地器。

图25示出了三个电缆84连同分别附接于其上的焊接接片86和反侧附接的连接件30,其中,这三个焊接接片86如图所示在一点处被相互焊接。由此,可以获得在三个电缆84之间的导电连接。因此,分别固定于其上的连接件30和容置在其中的导电体20也能彼此电连接。

图26示出了一个实施方式,在此,两个电缆84连同分别安装在其上的连接件30和插入其中的导电体20被插入另一个共享的连接件30中,一个导电体20在相反侧又被插入该另一个共享的连接件中,该导电体20用螺钉40被固定。由此,可以在电缆84之间且最终在导电体20之间建立导电连接。

图27单纯示意性示出混凝土构件1。它具有与图12所示的实施方式相对应的导电布置结构10。混凝土构件1具有混凝土主体2,其在此仅示意性地被示出为长方体形状。连接件30连同螺钉40和导电体20完全布置在混凝土主体2内。电缆84在混凝土主体2内被连接到连接件30,但自混凝土主体2引出。因此,与连接件30对置地安置电缆84上的呈电缆接线套管88形式的接线件30因此安置在混凝土主体2外。

在当前情况下,呈由混凝土钢筋构成的条杆形式的导电件3被导电固定在导电体20上。导电件3完全安置在混凝土主体2内。通过所示实施方式,可以从混凝土主体2外将形成导电件3的条杆连接至电缆接线套管88。例如如果电缆接线套管88被连接到接地线,则导电件3也被接地。例如如果现在处于高电压的且断裂的铁路段滑接线高速撞击混凝土主体2,则它损坏混凝土主体2并由此与导电件3电接触。由此一来,使滑接线接地,由此触发保险丝并将滑接线切换至无电压。

在下文中结构化呈现所提出方案的可能特征。以结构化方式呈现的以下特征可以任意相互组合并且能以任何组合方式被包含在本申请的权利要求书中。对于本领域技术人员而言清楚明白的是,本发明源自具有最少特征的主题。尤其是,下面呈现了本发明的有利的或可能的设计,而不是呈现本发明的唯一可能设计。

本发明包括:

一种导电布置结构,其具有:

-导电体(20),

-连接件(30),

-多个螺钉(40),以及

-电缆(84),

-其中,该螺钉(40)被固定在连接件(30)上并以导电方式连接到该连接件,

-其中,至少一个螺钉(40)在其朝向导电体(20)的一端在形成螺钉(40)与导电体(20)之间的导电连接的情况下穿入该导电体(20),并且

-其中,用于电连接该连接件(30)的电缆(84)被导电固定在该连接件(30)上。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)具有导电件(3),

-其中,该导电体(20)导电连接至导电件(3)或是导电件(3)的组成部分。

上述导电布置结构,

-其中,导电件(3)是混凝土钢筋网、钢板和/或呈混凝土刚性状的导电体。

上述导电布置结构,

-其中,导电件(3)由钢、结构钢或混凝土钢筋形成。

上述导电布置结构,

-其中,连接件(30)在一个端部区域具有缩窄部(41),其在这里被压紧到电缆(84)上。

上述导电布置结构,

-其中,电缆(84)被设计成是易弯的和/或柔性的。

上述导电布置结构,

-其中,电缆(84)沿主要局部区域具有绝缘套(87)并且在一个或更多个局部区域不具有绝缘套。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)具有电接线件,该电接线件与连接件(30)相反地被连接至电缆(84)。

上述导电布置结构,

-其中,该电接线件被设计为带有盘(92)的带盘压套(90)或带有扁平端的焊接接片(86)或带有套环(89)的电缆接线套管(88)或块状连接器(82)。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)具有至少20000安培或至少40000安培的载流能力。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)在导电体(20)与电缆(84)之间具有小于50微欧姆或小于200微欧姆的电阻。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)具有在1微欧姆与50微欧姆之间的电阻。

上述导电布置结构,

-其中,在纵向端之间或之后设置一个末端止挡或中心止挡(70)用作要容纳在连接件(30)的孔中的导电体(20)的位置检查。

上述导电布置结构,

-其中,导电布置结构(10)具有至少一个带有理论断裂点(44)的螺钉(40),螺钉(40)通过该理论断裂点具有规定的断裂扭矩并且在断裂之后无法再拆下。

混凝土构件,包括:

-混凝土主体(2),以及

-如上所述的具有导电件(3)的导电布置结构(10),

-其中,导电布置结构(10)的导电件(3)全部或部分地包含在混凝土主体(2)中。

上述混凝土构件,

-其中,电缆(84)自混凝土主体(2)引出,或者其中,嵌入在混凝土主体(2)内的电缆(84)被引至混凝土主体(2)的表面并与嵌入在混凝土主体(2)中的可从混凝土主体(2)外接近的电接线件相连。

一种用于形成在导电体与至少一个电缆之间具有导电连接的导电布置结构的方法,该方法包括以下步骤:

-将导电体插入连接件中,用于电连接该连接件的电缆被固定在或将被固定在该连接件上,

-将多个螺钉拧入形成在该连接件中的多个横向孔中,其中,在相应螺钉与连接件之间形成导电连接,

-旋转每个所述螺钉,使得至少其中一个螺钉触点接通该导电体并且在穿入该导电体的情况下在导电体与螺钉之间形成导电连接。

一种制造混凝土构件的方法,该方法包括以下步骤:

-提供具有导电体的导电件,

-借助上述方法使用导电件的导电体形成导电布置结构,

-用混凝土包封该导电件,使得该导电布置结构的导电件完全或部分被包含在混凝土中。

将多个螺钉用于在导电体和连接至连接件的电缆之间形成导电布置结构的用途。

一种导电布置结构,具有:

-导电体(20),

-连接件(30),以及

-多个螺钉(40),

-其中,该螺钉(40)被固定在连接件(30)上并以导电方式连接至该连接件,

-其中,至少一个螺钉(40)在其面对导电体(20)的一端在螺钉(40)与导电体(20)之间形成导电连接的情况下穿入导电体(20)中。

上述导电布置结构,其中,各螺钉(40)在其面对导电体(20)的一端在螺钉(40)与导电体(20)之间形成导电连接的情况下穿入导电体(20)中。

上述导电布置结构,其中,穿入导电体(20)中的螺钉(40)穿过该导电体(20)表层地穿入该导电体(20)的芯材中。

上述导电布置结构,其中,螺钉(40)在其面向导电体(20)的端部具有朝向导电体(20)缩窄的部分(42)。

上述导电布置结构,其中,朝向导电体(20)缩窄的部分(42)被设计成圆锥形、尖头形、截头圆锥形或金字塔形。

上述导电布置结构,其中,螺钉(40)被容纳在该连接件(30)的具有与螺钉(40)的外螺纹互补的内螺纹的相应横向孔(32)中。

上述导电布置结构,其中,所有横向孔(32)沿着一条线布置,该线的走向平行于该连接件(30)的纵轴线。

上述导电布置结构,其中,一部分横向孔(32)沿一条线布置,该线的走向平行于纵轴线,并且一部分横向孔(32)在周向上相对错开布置。

上述导电布置结构,其中,该导电体(20)是棒、钢棒、结构钢棒、混凝土钢筋条、电缆或绞合线。

上述导电布置结构,其中,该导电体(20)由导电金属或金属合金形成。

上述导电布置结构,其中,该导电体(20)被设计成是圆形的、扁平的或几乎或完全成角状的、四边形的或多边形的。

上述导电布置结构,其中,连接件(30)被设计成不仅在第一纵向端、也在第二纵向端容纳相应的导电体(20),并且至少在两个纵向端之一具有用于拧入螺钉(40)的相应横向孔。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)被设计成双连接器。

上述导电布置结构,其中,在该纵向端之间或之后设置一个末端止挡或中心止挡(70)用作用于待容纳在连接件(30)内的孔中的导电体(20)的位置检查。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)被设计为盘状连接器。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)为了形成为在一个纵向端上的盘状连接器而具有横向于该连接件(30)的纵轴线的盘(80)。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)被设计为块状连接器。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)为了形成为在一个纵向端上的块状连接器而具有直径比所述连接件(30)的余部更大的部分(82)。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)在一端容纳刚性导电体,而在另一端容纳电缆(84),电缆通入另一连接件,例如带有盘(92)的带盘压套(90)、或带有扁平端的焊接接片(86)或带套环(89)的电缆接线套管(88)或另一个连接件(30)或块状连接器(82)。

上述导电布置结构,其中,该连接件(30)在与导电体(20,84)相反的一个纵向端被连接至另一导电体(20,84)。

上述导电布置结构,其中,另一导电体(20,84)被压入连接件(30)中。

上述导电布置结构,其中,导电布置结构(10)是接地连接器。

上述导电布置结构,其中,导电布置结构(10)形成大电流连接。

上述导电布置结构,其中,导电布置结构(10)具有至少20000安培的载流能力。

上述导电布置结构,其中,导电布置结构具有至少40000安培的载流能力。

上述导电布置结构,其中,载流能力表示在从0.1秒到1秒的时间段内可流动的电流(在25ka和45ka之间)且同时由该电流引起的升温保持低于260k。

上述导电布置结构,其中,该导电布置结构(10)具有小于50微欧姆或200微欧姆的电阻。

上述导电布置结构,其中,该导电布置结构(10)具有在1微欧姆到50微欧姆之间的电阻。

上述导电布置结构,其中,螺钉(40)是断裂螺钉。

上述导电布置结构,其中,该螺钉(40)是在相应头部断裂之后的断裂螺钉的螺纹部分。

上述导电布置结构,其中,该螺钉(40)是断裂螺钉的残根。

一种用于形成在导电体与至少一个连接件之间具有导电连接的电流桥(10)的方法,该方法包括以下步骤:

-将导电体插入连接件中,

-将多个螺钉拧入形成在连接件中的多个横向孔中,其中,在相应螺钉与连接件之间形成导电连接,

-旋转每个所述螺钉,使得至少其中一个所述螺钉触点接通该导电体并在穿入导电体的情况下形成在导电体与螺钉之间的导电连接。

上述方法,其中,各螺钉触点接通该导电体并且在穿入导电体的情况下在导电体与螺钉之间形成导电连接。

上述方法,其中,至少一个、优选每个螺钉在其面对导电体的端部具有朝该导电体缩窄的部分。

上述方法,其中,

-该方法在将导电体插入连接件中之前包括将定位螺钉拧入连接件内的横向孔中,

-其中,该导电体以如下程度被插入该连接件中,直到它抵接该定位螺钉为止。

上述方法,其中,

-因为螺钉可拧入深度不同,故可以实现事后检查在连接件中的导电体的位置。

上述方法,其中,

-通过断裂螺钉的余部伸出不同远而允许事后检查在连接件中的导电体的位置。

上述方法,其中,利用所述穿入来形成电阻尽量小的电连接。

上述方法,其中,螺钉被旋转直至预定扭矩以便穿入。

上述方法,其中,在相应螺钉中如此调设该预定扭矩,即,各螺钉具有头部,将头部如此连接到螺钉余部,使得该头部在达到预定扭矩时断开。

上述方法,其中,可断裂的头部通过理论断裂点被连接到螺钉余部。

上述方法,其中,螺钉被设计为断裂螺钉。

上述方法,其中,螺钉被设计成一直旋转至预定扭矩,然后在相应螺钉头部断裂的情况下以其螺纹部留在连接件中。

上述方法,其中,该断裂螺钉确保不可拆卸、不可操控、可光学感知且可控制的导电连接。

上述方法,其中,螺钉穿入导电体的穿入深度与预定扭矩相关。

上述方法,其中,借助该方法形成导电布置结构。

上述方法,其中,该导电布置结构如上所述地构成。

上述方法,其中,借助并组合上述元件中的几个,在最终组装前在一个工作步骤中预装局部电流桥,从而可以单独完成借助连接件将超过两个的导电体连接至断裂螺钉。

特别是如上所述,使用多个螺钉以在导电体与连接件之间形成导流布置结构。

现在随本申请一起并随后提交的权利要求书并不损害获得进一步保护的权利。

如果在仔细检查时,特别是在对相关现有技术进行仔细检查时,如果发现一个或另一个特征对于本发明的目的是有利的,但不是至关重要的话,则显然现在已力求一种尤其不再在独立权利要求中具有这种特征的表达方式。该申请的公开内容也涵盖这种子组合。

还应当注意,在各不同实施方式中描述的且在附图中被示出的本发明的设计和变型可以根据需要任意相互组合。在此,一些特征或多个功能可以任意互换。也同时公开了这些特征组合。

从属权利要求所述的引用关系指明了通过各自从属权利要求的特征改进独立权利要求的主题。但是,这些不应理解为放弃对从属权利要求的特征进行独立,客观的保护。仅在说明书中公开的特征或包括多个特征的权利要求中的单个特征可以在任何时候被采用在独立权利要求中,因为对于本发明来说,将它们与现有技术进行界定是至关重要的。即使在这样的情况下,如果结合其他特征提及此类特征,或者如果与其他特征结合获得特别有利的结果,情况也是如此。

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