DE3019222A1

DE3019222A1 - Stromzuleitungskabel fuer eine hochfrequenz-erwaermungseinrichtung

Info

Publication number: DE3019222A1
Application number: DE19803019222
Authority: DE
Inventors: Teturo Imai; Mitsuru Kobari
Original assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1980-11-27
Also published as: JPS55155488A; JPS603755B2; GB2051461A; DE3019222C2; US4319070A; GB2051461B

Description

Be s ehr e i b u η

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung und insbesondere auf -ein Stromzuführungskabel für eine Hochfrequenz-Ervrarmungseinrichtung, die beim Schweißen, Härten oder dergl. benutzt wird.

In den letzten Jahren wurden Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtungen in großem Umfang bei verschiedenen Arten der Industrie eingesetzt, die Wärmequellen benötigen. Insbesondere beim Schweißen, Härten oder dergl. wird Hochfrequenzstrom benutzt, um eine zu bearbeitende Substanz zu erwärmen.

Solch eine Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung weist im wesentlichen eine Hochfrequenz-Speisequelle, eine Wärmeerzeugungseinrichtung zum Erzeugen der Wärme mit Hilfe eines von der Hochfrequenzspeisequelle zugeführten Hochfrequenz stromes, eine Anpassungseinheit zum Anpassen des von der Hochfrequenzspeisequelle zugeführten Hochfrequenzstromes an einen der Wärmeerzeugungseinrichtung zuzuführenden Strom und ein Stromzuführungskabel zum Verbinden der Hochfrequenzspeisequelle mit der Wärmeerzeugungseinrichtung mit Hilfe der Anpassungseinheit auf.

Das Stromzuführungskabel ist ein relativ wichtiger Teil der Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, um den hohen Wirkungsgrad, und gute Erwärmungseigenschaften zu erreichen. Das Stromzuführungskabel muß daher eine Stromdichte von 50 bis 100 A/mm² bei einem Potential von 10 bis 20 KV und

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einer Frequenz von 10 bis zu mehreren Hundert EEz hindurchlassen können und außerdem der Bewegung des Wärmeerzeugungsteiles folgend innerhalb eines Bereiches von etwa 50 bis 500 mm in drei Eichtungen, das heißt vertikal, seitlich und in Längsrichtung flexibel sein können. Außerdem muß eine Kühleinrichtung vorgesehen sein, um ein Überhitzen des Stromzuführungskabels"und dergl. infolge des Skineffektes und des Annäherungseffektes zu vermeiden, die beim Fließen eines Hochfrequenzstromes auftreten.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen verschiedene Beispiele von herkömmlichen Stromzuführungskabeln.

Das in Fig. 1 gezeigte Speisekabel weist einen ersten Leiter in Form einer Kupferplatte 2, dessen eines Ende mit einer in den Zeichnungen nicht gezeigten Hochfrequenzspeisequelle verbunden ist, einen zweiten Leiter 3> der elektrisch mit einer Wärmeerzeugungseinrichtung, wie einer in der Zeichnung nicht gezeigten Arbeitswicklung, zu verbinden ist, ein flexibles Verbindungskabel 4-, das aus mehreren relativ dünnen leitenden Platten, die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einer Dicke von etwa 0,2 bis 0,5 mm hergestellt sind, gebildet ist, eine Befestigungseinrichtung, die aus mehreren Bolzen 5 zum Verbinden des Kabels 4- mit dem ersten Leiter 2 und dem zweiten Leiter 3 besteht, und einen Schlauch 6 zum Zuführen von Kühlwasser auf.

Das Kabel 4- kann in vielen Richtungen gebogen werden, hat jedoch den Nachteil, daß es einer Beschädigung bedingt durch Brüchen ausgesetzt ist, die bei einer Torsion auf-

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treten, wenn der zweite Leiter 3 in einer Schrägrichtung bewegt wird.

Ein Problem bei der Benutzung eines solchen flexiblen Verbindungskabels 4· besteht darin, daß das flexible Verbindungskabel 4 relativ breit, nämlich 100 bis 600 mm, im Verhältnis zur Stromkapazität ist. und einen besonderen Raum für eine Luftkühlung benötigt, um eine Überhitzung der Oberfläche des Verbindungskabels A durch den Skineffekt und den Annäherungseffekt zu verhindern, die auftreten, wenn ein Hochfrequenz-Wechselstrom fließt.

Ein weiteres Problem bei einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, die das flexible Verbindungskabel A- benutzt, besteht darin, daß es üblich war, einen Teil oder sowohl den ersten Leiter 2 und den zweiten Leiter 3 mit Hilfe von Wasser oder einem anderen Kühlmedium zu kühlen, das durch den ersten Leiter 2 zugeführt wird, um diese Teile gegenüber einem Überhitzen infolge des Skineffektes und des Annäherungseffektes zu schützen, die auftreten, wenn Hochfrequenzströme durch diese Leiter hindurchfließen, so daß dadurch ein zusätzlicher Schlauch parallel zum flexiblen Verbindungskabel A erforderlich ist, um Wasser dem zweiten Leiter 3 zuzuführen, wodurch noch mehr Raum erforderlich ist und die Kosten ansteigen.

Die J¹Ig. 2 und 3 zeigen ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Stromzuführungskabels. Das in Fig. 2 gezeigte Kabel weist einen ersten Leiter in Form eines elektrisch leitenden Rohres 7 mit einem Plansch ^a. an seinem äußeren Endteil, einen zweiten Leiter in Form eines elektrisch

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leitenden Rohres 8 mit einem Verbindungsflansch 8a und einen flexiblen Verbindungsleiter in Form eines gewellten Metallrohres 9 auf, das Verbindungsflansche 9a. und 9t> hat. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Rohr 7 flüssigkeitsdicht mit dem gewellten Rohr 9 mit Hilfe der Flansche 7a und 9a· verbunden, während das zweite metallische Rohr 8 ebenfalls mit dem gewellten metallischen Rohr 9 über die Flansche 8a und °po flüssigke its dicht verbunden ist.

Das gewellte Metallrohr 9 bildet bei dieser, in Fig. 2 gezeigten Konstruktion eine Einrichtung zum Hindurchleiten eines Kühlmediums, wie Wasser, und gleichzeitig von Elektrizität, während es den Nachteil hat, daß es einer Beschädigung durch Brüche ausgesetzt ist, die bei einer Torsion trotz seiner längeren Lebensdauer für eine durch eine Ausdehnung und Zusammenziehung bedingten Bewegungsmöglichkeit in einer Richtung bedingt sind.

Ein Problem einer solchen Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, die ein solches gewelltes Metallrohr benutzt, besteht darin, daß ein gewelltes Metallrohr nur begrenzt flexibel ist und einen begrenzten Bewegungsbereich hat, so daß einige biegsame Teile in dem flexiblen gewellten Metallrohr vorgesehen sein müssen, wodurch sich ein unnötiger Raumbedarf, ein komplizierterer Mechanismus und größere elektrische Verluste ergeben.

Unregelmäßige Hochfrequenzschwingungen infolge von Wirbeln in dem Wasser, das über die ausgenommenen Teile des gewellten Metallrohres fließt, können einen Unfall infolge von Wasserleckagen bedingen, die von einem durch Alterung

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zu einem frühen Zeitpunkt beschädigten Teil bedingt sind.

Ein. weiteres Problem ist die Schwierigkeit der Herstellung eines solchen gewellten Metallrohres, da es einen relativ großen Durchmesser zum Hindurchleiten von Strömen hoher Dichte erfordert.

Es ergibt sich jedoch noch ein weiteres Problem bei einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, die ein solches gewelltes Metallrohr benutzt. Dieses Problem wird anhand der S¹Ig. 5 erläutert. Es war üblich, den Endteil des gewellten Metallrohres 9 in einen Verbindungsteil 9c des Flansches 9a einzuführen und diese mit einem metallischen Lot 11 zu verbinden. Wenn das gewellte Metallrohr 9 zu einer Biegung gezxiungen wird, werden die Endteile des Verbindungsteils 10 einer maximalen Beanspruchung ausgesetzt,V so daß das Brechen des Verbindungsteils 10 gewöhnlich an diesen Teilen beginnt.

lim die Verbindung des Flansches und des gewellten Metallrohres zum Vermeiden eines Brechens in der Verbindung zu verstärken, kann das flexible Stromzuführungskabel mit einem geflochtenen Draht beschichtet und einstückig mit dem Verbindungsteil des Flansches verlötet werden. In diesem Fall wird der geflochtene Draht selbst jedoch zwangsläufig nur durch die Luft gekühlt.

Der geflochtene Draht kann daher infolge der Hochfrequenz-Wechselströme verbrennen, die nur durch den Hautteil des geflochtenen Drahtes fließen.

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Ein weiteres Stromzuführungskabel, dessen Querschnitt in Fig. 4 gezeigt ist, hat ein steifes Spiralkupferelement 12a, das ähnlich einer Schraubenfeder geformt ist, mehrere verdrillte Drähte, die über den Umfang des steifen Spiralkupferelementes herum angeordnet sind, ein Band 13, das um die verdrillten Drähte zum Beschränken ihrer Bewegung herumgewickelt, ist, eine Gummischicht die das Band bedeckt, und einen Wasserdurchgang 15, der in dem zentrischen Hohlraum ausgebildet ist, der seinerseits durch das steife Spiralkupferelement 12a gebildet wird. Ein solches Stromzuführungskabel kann dort benutzt werden, wo ein Wechselstrom unter 10 KHz benutzt wird, da ein solcher Strom eine Stromdichte von im wesentlichen 10 bis 20 A/mm hat.

Wenn die Frequenz jedoch bis auf 400 KHz ansteigt, neigt der Wechselstrom dazu, in die mit gestrichelten Linien in Fig. 5 gezeigten Teile abgelenkt zu werden.

Dieses rührt daher, daß es für zwei Stromführungspfade üblich ist, parallel zueinander vorgesehen zu werden, um den Wirkungsgrad der ihnen eigenen Induktivität zu erhöhen. Die extrem hohe Stromdichte von im wesentlichen 50 bis 100 A/mm und eine solche Konstruktion des flexiblen Stromzuführungskabels, bei dem das Innere nur ein Kühlmedium, wie Wasser, gekühlt ist, können ein Grund zur Überhitzung in dem Teil der verdrillten Drähte sein, der eine Verminderung der mechanischen Festigkeit gegenüber Biegung und schließlich ein Ausbrennen des Stromzuführungs— kabeis folgen.

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Ein weiteres Problem bei einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, die ein solches Stromzuführungskabel benutzt, besteht darin, daß zum Verhindern des Deformierens des Stromzuführungskabels die Gesamtdicke des Teils, der die verdrillten Drähte und die Gummischicht umfaßt, relativ groß gemacht wird, so daß das Gesamtgewicht des Stromzuführungskabels zunimmt, und es unmöglich wird, den maximal zulässigen Eadius einer Biegungskrümmung zu vermindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stromzuführungskabel für eine Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung zu schaffen, das Spannungen in der Größenordnung von Zehnern von KV und Ströme aushalten kann, deren Dichten im wesentlichen

innerhalb eines Bereiches von 50 his 100 A/mm liegen, das eine ausgezeichnete Flexibilität und Kühlwirkung hat und einen geringeren Raumbedarf erfordert.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung betrifft diese eine Verbesserung im Aufbau eines Stromzuführungskabels, das einen festen Übertragungsleiter, der an einer Hochfrequenzspeisequelle vorgesehen ist, mit einem beweglichen Übertragungsleiter verbindet, der an einer Wärmeerzeugungseinrichtung in einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung, wie einer Hochfrequenz-Induktionserwärmungseinrichtung oder einer Hochfrequenz-Induktionsschweißeinrichtung, vorgesehen ist. Das Stromzuführungskabel umfaßt im wesentlichen ein Teil zum Weiterleiten eines Kühlmediums, wie Wasser, ein flexibles Stromzuführungsteil zum Zuführen eines Hochfrequenzstromes von einer Hochfrequenzspeisequelle an eine Wärmeerzeugungseinrichtung, Verbindungsteile zum Verbinden des flexiblen Stromleitungs-

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teils mit der Hochfrequenzspeisequelle und der Wärmeerz eugungs einrichtung und eine Einrichtung zum Positionieren des flexiblen Stromführungsteils in einer bestimmten Position innerhalb des Zuführungsteils für das Kühlmedium.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 perspektivisch ein herkömmliches flexibles Stromzuführungskabel,

Fig. 2 perspektivisch ein herkömmliches flexibles Stromzuführungskabel,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines herkömmlichen flexiblen Stromzuführungskabels,

Fig. 4- einen Querschnitt eines weiteren herkömmlichen flexiblen Stromzuführungskabels,

Fig. 5 einen Querschnitt von zwei parallelen Kabeln bei der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Hochfrequenz-Erwärmung seinrichtung,

Fig. 7 schematisch eine Vorderansicht der in Fig. 6 gezeigten Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung,

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Fig.8 einen Querschnitt eines Stromzuführungska"bels für eine erfindungsgemäße Hochfrequenz-Erwärmung s e inri chtung,

Fig. 9 einen Längsschnitt längs der Linie XI-XI in

Fig. 10 perspektivisch das in Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel, bei dem der Schlauch und das Verbindungs teil entfernt wurden,

Fig. 11 einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungs- - beispiels der: Erfindung,

Fig. 12 einen (Verschnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 11 und

Fig. 13" eine der Pig. 10 ähnliche perspektivische Dar- ; stellung des Ausführungsbeispiels der Fig. 11.

In den Fig. 6 und 7 is*, stark vereinfacht eine Hochfrequenz-Erwännungseinrichtung gezeigt, die ein erfindungsgemäßes Stromzuführungskabel benutzt.

Die gezeigte Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung umfaßt im wesentlichen eine Hochfrequenzspeisequelle 20 zum Umformen einer Hochfrequenz einer handelsüblichen Speisequelle in eine Gebrauchsfrequenz des Stromes, der einem Erwärmungskopf 22 zuzuführen ist, ein Paar von Stromzuführungskabeln 21 zürn !Ohren eines Hochfrequenzstromes von der Hochfrequenzspeisequelle 20 zu einem Wärmeerzeugungsteil in Form einer Induktionsspule 23 zum Erwärmen eines Werkstückes 24·.

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Die Hochfrequenzspeisequelle umfaßt einen Hochfrequenzoszillator und ist gewöhnlich an einer vorgegebenen Stelle angeordnet. Der Erwärmungskopf 22 umfaßt einen Anpassungstransformator 25 zum Anpassen des Hochfrequenzstromes an einen der Induktionsspule 23 zuzuführenden Strom. Der Erwärmungskopf 22 ist gewöhnlich gegenüber dem Werkstück 24 bewegbar angeordnet. Wie es in Fig. gezeigt ist, ist das Stromzuführungskabel 21 zwischen die Hochfrequenzspeisequelle 20 und den Erwärmungskopf 22 geschaltet, und es weist einen ersten Leiter 26, einen zweiten Leiter 27 und einen flexiblen Verbindungsleiter 28 auf.

Der erste Leiter 26 ist mit der Hochfrequenzspeisequelle 20 verbunden. Der flexible Verbindungsleiter 28 ist elektrisch und mechanisch mit dem ersten Leiter 26 mit Hilfe von Flanschen 26a und 28a verbunden. Der zweite Leiter 27 ist ebenfalls elektrisch und mechanisch mit dem flexiblen Verbindungsleiter 28 mit Hilfe von Flanschen 27a und 28b verbunden.

Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, erstreckt sich das Paar des ersten Leiters 26 von der Hochfrequenzspeisequelle horizontal und parallel zueinander, wobei dieses aus zwei Kupferrohren gebildet ist, die sowohl Hochfrequenzströme als auch Kühlwasser leiten können, das von einer Reinwasser-TJmlaufeinrichtung zugeführt wird, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist.

Der Erwärmungskopf 22 umfaßt den Anpassungstransfomiator 25» die Induktionsspule 2J und dergl. und ist mit einem Paar von zweiten Leitern 27> wie Kupferrohren, verbunden,

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die parallel zueinander und vertikal in der gleichen Konstruktion angeordnet sind, wie die ersten Leiter 26.

Jeder der ersten Leiter 26 ist mit jedem der zweiten Leiter 27 über die flexiblen Verbindungsleiter 28 verbunden. Der Erwärmungskopf 22 ist so gelagert, daß er in jeder Richtung mit Hilfe eines Transportmechanismus frei bewegbar ist, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, und das Werkstück 24 wird automatisch über eine Zuführeinrichtung zugeführt, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Stromzuführungskabels für eine erfindungsgemäße Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung. Das Stromzuführungskabel weist im wesentlichen ein Leitungsteil für ein Kühlmedium, ein flexibles Stromleitungsteil zum Zuführen eines Hochfrequenzstromes von einer Hochfrequenzspeisequelle zu einer Wärmeerzeugungseinrichtung, Verbindungsteile zum Verbinden des Leitungsteils für das Kühlmedium und des flexiblen Stromleitungsteils mit der Hochfrequenzspeisequelle und der Wärmeerzeugungseinrichtung sowie eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des flexiblen Stromleitungsteils in einer bestimmten Lage innerhalb des Leitungsteils für das Kühlmedium auf.

Das Leitungsteil für das Kühlmedium ist ein flexibler Schlauch 29, der aus einem Isoliermaterial, wie einem Kunstharz, hergestellt ist. Das flexible Stromleitungsteil umfaßt einen flexiblen, rohrförmigen Leiter 30, der durch zylindrisches Verflechten von Leitungsdrähten gebildet ist. Jeder Leitungsteil umfaßt eine Metallbefestigung 31 j die einen rohrförmigen Teil 31a, ein Planschteil

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31b, mehrere konische Teile 31° j die am Außenumfang des rohrförmigen Teils 31a vorgesehen sind, und einen kreisringförmigen Bohrungsteil Jiä. eines größeren Durchmessers auf, der an einer Innenfläche des Ύ1 anseht eil es 31t> vorgesehen ist. Die Positionierungseinrichtung umfaßt ein flexibles isolierendes Rohr 32, das durch zylindrisches Verflechten eines Isoliermaterials, wie Glasfiber, gebildet ist, und ein Lagerteil, das eine Schraubenwicklung 33 umfaßt, die aus einem isolierenden, wärmebeständigen Material gebildet ist.

Das Stromzuführungskabel umfaßt weiterhin eine Klemmeinrichtung zum Befestigen des isolierenden Schlauches 29 auf der metallischen Verbindungsbefestigung 31 in einer flüssigkeitsdichten Weise, ein Schutzteil 36 zum Schützen des isolierenden flexiblen Schlauches 29 und eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Verbindungsteils an einem Stromzuführungs-Leiterteil 40, das einem ersten Leiter 26 oder einem zweiten Leiter 27 entsprechen kann.

Im einzelnen ist ein Ende des isolierenden flexiblen Schlauches 29 fest auf der Umfangsflache des rohrförmigen Teils 31a der metallischen Befestigung 31 aufgepaßt.

Die äußere TJmfangsfläche des rohrförmigen Teils 31a ist mit einer Reihe von abgeschrägten kreisringförmigen' Flächen 31c versehen, die zum Sichern der festen Verbindung des flexiblen isolierenden Schlauches 29 und. der metallischen Verbindungsbefestigung 31 dienen.

Wie am besten aus den Fig. 9 und 10 zu erkennen ist, sind vier Verbindungsanschlüsse 30^a && einem Endteil des flexiblen rohrförmigen Leiters 30 ausgebildet. Die

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Verbindungsanschlüsse 30a sind fest an einem Bodenteil 31 e der Metallbefestigung 31 befestigte Das flexible isolierende Rohr 32hat einen geringeren Durchmesser als der der Metallbefestigung 31 und ist koaxial innerhalb des Schlauches 29 angeordnet. Ein Ringraum 34 wird daher zwischen der Innenfläche der metallischen Befestigung 31 und der Außenumfangsflache des flexiblen Rohres"32 gebildet, während ein Ringraum 35 auch zwischen der Innenfläche des Schlauches 29 und der Außenumfangsflache des flexiblen isolierenden Rohres 32 gebildet wird. Der flexible Leiter 30 wird in das flexible/isolierende Rohr 32 eingesetzt,um dieses zu verstärken und zu isolieren. Die Schraubenwicklung 33 ist innerhalb des flexiblen rohrförmigen Leiters 30 so angeordnet, daß der Leiter 30 mit dem flexiblen isolierenden Rohr 32 in. Berührung gelangt. Die Schraubenwicklung 33 stellt daher sicher, daß der Leiter 30 die Innenfläche des isolierenden Rohres 32 berührt, um eine Positionierungseinrichtung zusammen mit dem isolierenden Rohr 32 zu bilden.

Ein Klemmband 37 ^s* ^um ^ie Außenumfangsfläche des Schlauches 29 herum angeordnet, um eine Klemmeinrichtung zusammen mit der^: Reihe von abgeschrägten ringförmigen Flachen der Befestigung 31 zu bilden. Der Schlauch 29 wird durch eine Schraubenfeder 36 geschützt, die aus einem Kunstharz, wie Hartvinyl gebildet ist. Die Schraubenfeder 36 wird durch Schweißen oder einen geeigneten Klebstoff auf der Außenfläche des Schlauches 29 längs seiner Längsrichtung befestigt. Das Befestigungsteil umfaßt mehrere Bolzen 38» die an dem Tlanschteil 31b der metallischen Befestigung 31 mit gleichem Abstand zueinander vorgesehen sind, wie dieses .aus Pig. 9 zu erkennen ist.

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¥ie es in Fig. 8 "gezeigt ist, ist auch, das Stromzuführungsleiterteil 40 aus einem metallischen Material, wie Kupfer, hergestellt und aus einem rohrförmigen Teil 41 gebildet, wobei ein abgeschrägter Teil 42 koaxial an dem rohrförmigen Teil 41 und an einem Flanschteil 43 angrenzt. Mehrere Bohrungen 43a sind an dem Flanschteil 43 mit gleichem Abstand zueinander vorgesehen. Außerdem sind mehrere Gewindebohrungen 31f ebenfalls an dem FlanschteÜL 311> der metallischen Verbindungsbefestigung 31 vorgesehen.. Ein Dichtring 39 ist zwischen dem Flanschteil 31b der Verbindungsbefestigung 31 und dem EL ans ent eil 43 des Stromzuführungsleiterteils 40 angeordnet.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromzuführungskabels. Das Stromzuführungskabel dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem Kabel der Fig. 8 bis 10, wobei jedoch ein Unterschied im Vorsehen von Verbindungsanschlüssen 44 an dem flexiblen Stromleitungsteil liegt. Jeder Anschluß 44 ist an einem geteilten Teil 30b ausgebildet, das durch Teilen und Um-. biegen eines Endteils des geflochtenen rohrförmigen Leiters 30 gebildet ist.

Jedes geteilte Teil des geflochtenen rohrförmigen Leiters 30 ist an einer Lötöse 45 befestigt, die L-förmig gebogen ist. Der Lötösenanschluß wird fest an dem Flanschteil der metallischen Befestigung mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen, wie einem Bolzen 47 und einer Unterlegscheibe 46, befestigt.

Wie zuvor angegeben ist, ist die Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung mit einem Stromzuführungskabel versehen, das

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zwischen der Hochfrequenzspeisequelle und einer Wärmeerzeugungseinrichtung angeordnet ist.

Ein Leiterteil für ein Kühlmedium, wie ein flexibler Schlauch, wird in dem Verbindungsteil der metallischen Befestigung eingepaßt. Das flexible Stromleitungsteil, wie ein geflochtener, rohrförmiger Leiter, wird lösbar an dem Flanschteil der metallischen Befestigung oder aber fest mit Hilfe einer Lötverbindung an diesem befestigt.

Da das zuvor beschriebene Stromzuführungskabel mehrmals stärker flexibel ist als das herkömmliche Kabel, kann dieses Kabel leicht mit dem geringstmöglichen Radius der Krümmung gebogen werden. Da außerdem das Stromzuführungskabel so aufgebaut ist, daß der Strom in dem Kühlwasser fließt, kann der geflochtene rohrförmige Leiter wirksam gekühlt werden.

Im einzelnen ist eine wärmebeständige, isolierende Verstärkung, in Form einer Schraubenfeder, längs des Innendurchmesserteils des geflochtenen rohrförmigen Leiters angeordnet, so daß eine Verformung des geflochtenen Leiters ohne Einbuße der Flexibilität verhindert und ein glatter Strom des Kühlwassers längs des Innendurchmesserteils des geflochtenen rohrförmigen Leiters ist sichergestellt, um den Kühleffekt an diesem zu vergrößern.

Der Außendurchmesser des geflochtenen Leiters ist so ausgebildet, daß ein Zwischenraum zwischen seinem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser der ersten und zweiten metallischen Befestigungen und des Schlauchs gebildet wird,

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so daß der gesamte geflochtene Leiter noch wirkungsvoller durch das Kühlwasser gekühlt werden kann, das längs dem Zwischenraum strömt. ·

Ein Abstandsteil in Form eines Geflechtes aus einem wärmebeständigem isolierenden Stoff verhindert, daß Teile des geflochtenen Leiters in unmittelbaren Eontakt mit der Innenfläche des Schlauches kommen können, wenn ein Teil des geflochtenen Leiters zur Oberfläche des flexiblen Schlauches hin umgebogen wird.

Außerdem bildet das das Abstandsteil durchsetzende Kühlwasser .eine Einrichtung zum Schützen der Innenfläche des flexiblen Schlauchs gegenüber einer Beschädigung durch Überhitzung des geflochtenen Leiters.

Selbst wenn die Außenfläche des geflochtenen Leiters in Berührung mit einer der metallischen Befestigungen gelangt, wird eine Überbrückungsschaltung nicht gebildet, so daß der Hochfrequenz strom nicht an dem Berührungsbereich konzentriert werden kann, wodurch eine Überhitzung, die den Berührungsbereich beschädigen könnte, nicht auftreten kann.

Außerdem bewirkt die trichterförmige Konstruktion der metallischen Befestigung eine wirksame Verteilung der durch den Kontaktwiderstandsteil erzeugten Wärme über das Kühlwasser, wo der Endteil des geflochtenen Leiters, der in verschiedene Stücke gebündelt ist, mit den L-förmigen Lötösen verbunden ist, damit der geflochtene Leiter nicht in Berührung mit der inneren Umfangsfläche der metallischen Befestigung gelangen kann.

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Außerdem bewirkt der breitere Spalt zwischen jedem gebündelten Stück des geflochtenen Leiters eine wirksame Einrichtung zum;Zuführen einer ausreichenden Menge von Wässer in den Spalt zwischen der Außenfläche des Leiters und der. inneren Umfangsflache der metallischen Befestigung.

Erfindungsgemäß schafft das Stromzuführungskabel eine Einrichtung zum Übertragen eines Hochfrequenz-Wechselstroms und zum gleichzeitigen Zuführen von Kühlwasser, so daß der geflochtene " Leiter wirksam gekühlt werden kann.

Außerdem ist das .Stromzüführungskäbel kompakt und hat einen geringeren Raumbedarf. '

Darüberhinaus kann das Stromzuführungskabel Hochfrequenzströme großer Dichte führen und einigen Zehnem von Kilovolt ständhalten. .- -

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Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

DlPL-INa

H. KINKELDEY

Dn-INQ

W. STOCKMAIR

DH-ING · AoE(CALTECH)

K. SCHUMANN

OR. BER NAT - DPL-PHYS

P. H. JAKOB

CHPL-INCl

G. BEZOLD

DRBEaNAT.- DPL-CHEM.

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

20. Mai 1980

P 15 067 - 4-2/hb

KABUSHIKI KAISHA MEIDENSHA

1-17, Ohsaki 2-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Stromzuleitungskabel für eine

Hoehfrequenz-Erwärmungseinrichtung

Patent ansprüche

( 1 .i Stromzuleitungskabel für eine Hochfrequenz-Erwä:rmungseinrichtung, das zwischen einem Verbindungsteil zu einer Hochfrequenz-Speisequelle und einem Verbindungsteil zu einer Erwärmungseinrichtung angeordnet ist, g e kennz e ichnet durch:

ein Kuhlmedxumubertragungsteil (29), das aus einem flexiblen Schlauch aus einem isolierenden Material gebildet ist,

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telefon (OBö) aaaeea

TELEX OS-SS 3ΘΟ

TELEKOPIERER

ein rohrförmiges, flexibles Stromführungsteil (30), das koaxial innerhalb des Kühlmediumübertragungsteils so angeordnet ist, daß ein Ringraum zwischen der Innenfläche des Schläuche und der Außenfläche des Stromführungsteils gebildet ist,

ein an.einem Ende des Stromzuleitungskabels vorgesehenes Verbindungsteil (31), das mechanisch mit dem Kühlmediumübertragungsteil flüssigkeitsdicht verbunden und elektrisch mit dem Stromführungsteil verbunden ist,

ein mit dem Stromführungsteil versehenes Halteteil (33) "und

ein flexibles Schutzrohr (32), das durch ein zylindrisch geflochtenes Isolationsmaterial gebildet ist, das auf der Außenumfangsflache des Stromführungsteils vorgesehen ist.
2. Stromzuleitungskabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Klemmeinrichtung (37) zum
Befestigen des Kühlmediumübertragungsteils (29) an dem- ' Verbindungsteil (31) in flüssigkeitsdichter Weise und
durch ein Schutzteil (36) zum Schützen des Kühlmediumübertragungsteils.
3· Stromzuleitungskabel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Befestigungseinrichtung (38) zum Befestigen des Verbindungsteils (31)
mit einem Stromzuführungs-Verbindungsteil (4-0) zum Leiten eines Hochfrequenzstromes von der Hochfrequenz-Speisequelle (20) zu der Erwärmungseinrichtung (22).

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4·. Stromzuleitungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromführungsteil (50) einen flexiblen, rohrförmigen Leiter aufweist, der aus zylindrisch geflochtenen Drähten gebildet ist, der koaxial innerhalb des Kühlmediumübertragungsteils (29) angeordnet ist.
5. Stromzuleitungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η ηζ e i c h η e t , daß das Verbindungsteil (31) eine metallische Befestigung mit einem rohrförmigen Teil (3"Ia)? der mit einem Endteil des Kühlmediumzuführungsteils (29) zu verbinden ist, einem Flanschteil (31b) und einer Reihe von abgeschrägten Kreisringflächen aufweist, die auf der Außenumfangsflache des rohrförmigen Teils vorgesehen sind.
6. Stromzuleitungskabel nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t , daß die Klemmeinrichtung (37) ein Klemmband, das um die Außenumfangsflache eines Endteils des Kühlmediumübertragungsteils (29) herum angeordnet ist, und eine Reihe von.abgeschrägten ,Kreisringflächen aufweist, die auf der Außenumfangsflache eines rohrförmigen Teils (31a) des Verbindungsteils (31) vorgesehen sind.
7· Stromzuleitungskabel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Schutzteil (36) eine Schraubenfeder aufweist, die koaxial mit und an der Außenfläche des Kühlmediumübertragungsteils (29) befestigt ist. I

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8. Stromzuleitungskabel nach, einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Strom— führungsteil (30) Verbindungsanschlüsse (30a, 30b, 45) aufweist, die an der Innenendfläche des Elanschteiles (31b) des Verbindungsteils (31) befestigt sind.
9. Stromzuleitungskabel nach einem der Ansprüche 3 t>is 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromführungsteil (30) mit einem rohrförmigen Teil, einem an diesem axial angrenzenden abgestumpften Teil und einem Planschteil (30a) ausgebildet ist, das mit dem Planschteil (31b) des Verbindungsteils (3I) zu verbinden ist und einstückig mit dem abgestumpften Teil ausgebildet ist.
10. Stromzuleitungskabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsanschlüsse (30a, 30b, 45) mehrere unterteilte Teile (30b) aufweisen, die durch Unterteilen und Bündeln eines Endteils des geflochtenen flexiblen Stromführungsteils (30) gebildet sind.
11. Stromzuleitungskabel· nach Anspruch TO, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsanschlüsse (30a, 30b, 45) außerdem mindestens eine Anschluß-Lötöse (45) aufweisen, die mit einem der abgeteilten Teile (30b) des geflochtenen Stromzuführungsteils (30) verbunden ist.