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Title:
CONDUCTOR ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/242066
Kind Code:
A1
Abstract:
A conductor assembly comprises an electrically conducting shunt element (1) with a first shunt end (2) and a second shunt end (3), a coolant line (4) with a first coolant line end (5) and a second coolant line end (6), a first coupling element (7) which is connected to the first shunt end (2) in an electrically conducting manner, a second coupling element (8) which is connected to the second shunt end (3) in an electrically conducting manner, wherein the first coupling element (7) has a first coolant portion (9), and wherein the second coupling element (8) has a second coolant portion (10), wherein the first coolant portion (9) is connected fluidically to the first coolant line end (5), and wherein the second coolant portion (10) is connected fluidically to the second coolant line end (6), and wherein each coupling element (7, 8) has an electric coupling portion (11) and a fluidic coupling portion (12), wherein the coupling portions (11, 12) are configured for electric and fluidic connection to corresponding transformer-side or tongs-side coupling elements (13, 22).

Inventors:
BRODA TOBIAS (DE)
ENDERLIN SÉBASTIEN (FR)
GNODTKE RICHARD (FR)
JEHMLICH RICO (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/065528
Publication Date:
December 21, 2023
Filing Date:
June 09, 2023
Export Citation:
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Assignee:
STAEUBLI ELECTRICAL CONNECTORS AG (CH)
International Classes:
H01R13/00; B23K3/00; B23K37/02; H01R31/06; H01R9/11; H01R13/187; H01R13/52; H01R13/627
Domestic Patent References:
WO2018224266A12018-12-13
Foreign References:
DE102005057780A12007-06-06
US7274001B12007-09-25
US20180133828A12018-05-17
US3673541A1972-06-27
US9761976B22017-09-12
Attorney, Agent or Firm:
FRISCHKNECHT, Harry (CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Leiteranordnung umfassend ein elektrisch leitendes Shuntelement (1) mit einem ersten Shuntende (2) und einem zweiten Shuntende (3), eine Kühlmittelleitung (4) mit einem ersten Kühlmittelleitungsende (5) und einem zweiten Kühlmittelleitungsende (6), ein erstes Kupplungselement (7), welches mit dem ersten Shuntende (2) elektrisch leitend in Verbindung steht, ein zweites Kupplungselement (8), welches mit dem zweiten Shuntende (3) elektrisch leitend in Verbindung steht, wobei das erste Kupplungselement (7) einen ersten Kühlmittelabschnitt (9) aufweist und wobei das zweite Kupplungselement (8) einen zweiten Kühlmittelabschnitt (10) aufweist, wobei der erste Kühlmittelabschnitt (9) mit dem ersten Kühlmittelleitungsende (5) und wobei der zweite Kühlmittelabschnitt (10) mit dem zweiten Kühlmittelleitungsende (6) fluidisch in Verbindung steht, und wobei jedes Kupplungselement (7, 8) jeweils einen elektrischen Kupplungsabschnitt (11) und einen fluidischen Kupplungsabschnitt (12) aufweist, wobei die Kupplungsabschnitte (11 , 12) zur elektrischen und fluidischen Verbindung mit korrespondierenden transformatorseitigen bzw. zangenseitigen Kupplungselementen (13, 22) ausgebildet sind.

2. Leiteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleitung (4) parallel zum Shuntelement (1) und ausserhalb des Shuntelements (1) geführt wird; oder dass die Kühlmittelleitung (4) parallel zum Shuntelement (1) und innerhalb des Shuntelements (1) geführt wird.

3. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Shuntende (2) und das zweite Shuntende (3) je ein elektrisch leitendes Befestigungselement (14) aufweisen, mit welchem das Shuntelement (1) elektrisch leitend mit dem jeweiligen Kupplungselement (7, 8) verbunden ist.

4. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kupplungselement (6, 7) je einen Kontaktblock (36) aufweist, welcher elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt (11) verbunden ist, und welcher eine Anschlussstelle (37) aufweist, an welcher das Shuntelement (1) anschliessbar ist, wobei der Kontaktblock (36) vorzugsweise einen Kühlwasserkanal (38) aufweist, welcher in den ersten bzw. den zweiten Kühlmittelabschnitt (9, 10) mündet.

5. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kupplungsabschnitt (11) eine sich zylindrisch um eine Mittelachse (M) herumerstreckende elektrische Kontaktfläche (15) aufweist, und dass der fluidische Kupplungsabschnitt (12) eine zylindrische Dichtfläche (16) aufweist.

6. Leiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (16) einen kleineren Durchmesser als die Kontaktfläche (15) aufweist, derart, dass im Querschnitt quer zur Mittelachse (M) gesehen, die Dichtfläche (16) innerhalb der Kontaktfläche (15) liegt bzw. die Kontaktfläche (15) die Dichtfläche (16) umgibt.

7. Leiteranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (16) in Richtung der Mittelachse (M) axial versetzt zur Kontaktfläche (15) angeordnet ist; oder dass die Dichtfläche (16) in Richtung der Mittelachse (M) mindestens teilweise oder vollständig im Inneren der Kontaktfläche (15) angeordnet ist.

8. Leiteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (15) einen Kontaktbereich (17) zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements (18) aufweist; und/oder dass die Dichtfläche (16) einen Dichtbereich (19) zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines Dichtelements (20) aufweist.

9. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranordnung ein transformatorseitiges Kupplungselement (13) und ein zangenseitiges Kupplungselement (22) umfasst, wobei das transformatorseitige Kupplungselement (13) einen transformatorseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt (28), der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt (11) des ersten Kupplungselements (7), in Verbindung bringbar ist, und einen transformatorseitigen Kühlmittelabschnitt (29), der mit dem ersten Kühlmittelabschnitt (9) fluidisch in Verbindung bringbar ist, aufweist, wobei das zangenseitige Kupplungselement (22) einen zangenseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt (30), der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt (11) des zweiten Kupplungselements (8), in Verbindung bringbar ist, und einen zangenseitigen Kühlmittelabschnitt (31), der mit dem zweiten Kühlmittelabschnitt (10) fluidisch in Verbindung bringbar ist, aufweist.

10. Leiteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der transformatorseitige elektrische Kupplungsabschnitt (28) und der zangenseitige elektrische Kupplungsabschnitt (30) jeweils eine sich zylindrisch um eine Mittelachse (M) herumerstreckende elektrische Kontaktfläche (32) aufweisen, welche direkt oder indirekt über ein Kontaktelement (18) mit der Kontaktfläche (15) des elektrischen Kupplungsabschnitt (11) des ersten Kupplungselement (7) bzw. des zweiten Kupplungselement (8) elektrisch verbindbar ist; und dass der transformatorseitige Kühlmittelabschnitt (29) und der zangenseitige Kühlmittelabschnitt (31) jeweils eine zylindrische Dichtfläche (33) aufweisen, welche fluidisch dicht mit der zylindrischen Dichtfläche (16) der fluidischen Kupplungsabschnitte (12) des ersten Kupplungselement (7) bzw. des zweiten Kupplungselement (8) verbindbar ist.

11. Leiteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (33) des transformatorseitigen Kühlmittelabschnitts (29) und/oder des Zangenseitigen Kühlmittelabschnitts (31) einen kleineren Durchmesser als die Kontaktfläche (32) des transformatorseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt (28) und/oder des zangenseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt (30) aufweist, derart, dass im Querschnitt quer zur Mittelachse (M) gesehen, die Dichtfläche (33) innerhalb der Kontaktfläche (32) liegt bzw. die Kontaktfläche (32) die Dichtfläche (33) umgibt.

12. Leiteranordnung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (33) in Richtung der Mittelachse (M) axial versetzt zur Kontaktfläche (32) angeordnet ist; oder dass die Dichtfläche (33) in Richtung der Mittelachse (M) mindestens teilweise oder vollständig im Inneren der Kontaktfläche (32) angeordnet ist; und/oder dass die Kontaktfläche (32) einen Kontaktbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements (18) aufweist; und/oder dass die Dichtfläche (33) einen Dichtbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines Dichtelements (20) aufweist.

13. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transformatorseitige und das zangenseitige Kupplungselement (13, 22) je einen Kontaktblock (23) aufweist, welcher elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt (28, 30) verbunden ist, und welcher eine Anschlussstelle (24) aufweist, an welcher ein Transformator (T) oder eine Zange anschliessbar ist, wobei der Kontaktblock (23) vorzugsweise einen Kühlwasserkanal (25) aufweist, welcher in den transformatorseitigen bzw. in den zangenseitigen Kühlmittelabschnitt (29, 31) mündet.

14. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (7) und das zweite Kupplungselement (8) identisch zueinander ausgebildet sind; und/oder dass das transformatorseitige Kupplungselement (13) und das zangenseitige Kupplungselement (22) identisch zueinander ausgebildet sind.

15. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (7) und das zweite Kupplungselement (8) als Buchsen ausgebildet ist und dass das transformatorseitige Kupplungselement (13) und das zangenseitige Kupplungselement (22) als korrespondierender Stecker ausgebildet ist; oder dass das erste Kupplungselement (7) und das zweite Kupplungselement (8) als Stecker ausgebildet ist und dass das transformatorseitige Kupplungselement (13) und das zangenseitige Kupplungselement (22) als korrespondierende Buchse ausgebildet ist.

16. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (7) und das zweite Kupplungselement (8) jeweils eine Verriegelungsstruktur (21) aufweisen und dass das transformatorseitige Kupplungselement (13) und das zangenseitige Kupplungselement (22) jeweils eine Verriegelungsstruktur (34) aufweisen, über welche Verriegelungsstrukturen (21 , 34), das erste Kupplungselement (7) mit dem transformatorseitigen Kupplungselement (13) und das zweite Kupplungselement (8) mit dem zangenseitigen Kupplungselement (22) verriegelbar ist.

17. Schweissvorrichtung umfassend eine Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Transformator mit mindestens einem transformatorseitigen Kupplungselement (13) und eine Zange mit mindestens einem zangenseitigen Kupplungselement (22), wobei die Leiteranordnung den Transformator und die Zange elektrisch und fluidisch verbindet.

Description:
TITEL

LEITERANORDNUNG

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiteranordnung für eine Schweissvorrichtung nach Anspruch 1 und eine Schweissvorrichtung nach Anspruch 17.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind Sekundärkreisschweissverbindungsanordnungen im Zusammenhang mit Schweissanlagen bekannt geworden. Typischerweise werden solche Sekundärkreisschweissverbindungsanordnung, die auch als Stromshunt bezeichnet werden, mit Schraubklemmen oder Schrauben elektrisch leitend mit der Schweissvorrichtung verbunden. Beispielsweise offenbart die WO 2018/224266 ein elektrisches Verbindungselement, welches die genannten Nachteile überwindet.

Obwohl die WO 2018/224266 für eine ausgezeichnete elektrische Kontaktierung vorgesehen ist, ergeht aus der Praxis der Wunsch nach weitergehenden Funktionen. Insbesondere soll eine Leiteranordnung mit einem Shunt im Falle eines Defekts möglichst schnell ausgetauscht werden können.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung eine Aufgabe zugrunde, eine Leiteranordnung anzugeben, welche erweiterte Eigenschaften aufweist. Insbesondere ist es eine besonders bevorzugte Aufgabe, eine Leiteranordnung anzugeben, welche einfach ausgetauscht werden kann. Eine weitere besonders bevorzugte Aufgabe ist es, eine Leiteranordnung anzugeben, welche unter der Massgabe einer effizienten Kühlung einfach ausgetauscht werden kann. Diese und andere Aufgaben löst der Gegenstand von Anspruch 1 . Demgemäss umfasst eine Leiteranordnung ein elektrisch leitendes Shuntelement mit einem ersten Shuntende und einem zweiten Shuntende, eine Kühlmittelleitung mit einem ersten Kühlmittelleitungsende und einem zweiten Kühlmittelleitungsende, ein erstes Kupplungselement, welches mit dem ersten Shuntende elektrisch leitend in Verbindung steht, und ein zweites Kupplungselement, welches mit dem zweiten Shuntende elektrisch leitend in Verbindung steht. Das erste Kupplungselement weist einen ersten Kühlmittelabschnitt auf und das zweite Kupplungselement weist einen zweiten Kühlmittelabschnitt auf. Der erste Kühlmittelabschnitt steht mit dem ersten Kühlmittelleitungsende und der zweite Kühlmittelabschnitt steht mit dem zweiten Kühlmittelleitungsende fluidisch in Verbindung. Jedes Kupplungselement weist jeweils einen elektrischen Kupplungsabschnitt und einen fluidischen Kupplungsabschnitt auf. Die Kupplungsabschnitte sind zur elektrischen und fluidischen Verbindung mit korrespondierenden transformatorseitigen bzw. zangenseitigen Kupplungselementen ausgebildet.

Somit kann mit einem Steckvorgang für jede Seite jeweils eine elektrische und eine fluidische Verbindung zwischen der Leiteranordnung und dem Transformator sowie zwischen der Leiteranordnung und der Zange bereitgestellt werden. Hierdurch ergeht der Vorteil, dass die Leiteranordnung zügig ausgetauscht werden kann. Dies weist den Vorteil auf, dass beide Kupplungselemente mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf gekühlt werden können.

Die Zange einer Schweissvorrichtung weist vorzugsweise mindestens einen oder zwei Zangenarme auf. An jedem der Zangenarme ist eine Elektrode befestigt. Die Elektrode steht dabei in elektrischen Kontakt mit den zangenseitigen Kupplungselementen.

Vorzugsweise wird die Kühlmittelleitung parallel zum Shuntelement und ausserhalb des Shuntelements geführt. Alternativerweise wird die Kühlmittelleitung parallel zum Shuntelement und innerhalb des Shuntelements geführt. Ferner kann die Montagezeit einer Schweissvorrichtung verkleinert werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass mit einem Transformator verschiedene Arten von Schweissvorrichtung versorgt werden können, wobei der Transformator mit sehr geringem Aufwand mit unterschiedlichen Schweissvorrichtungen verbunden werden kann. Durch die Kupplungselemente lässt sich ein wechselnder Betrieb sehr einfach realisieren. Vorzugsweise ist das Shuntelement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Besonders bevorzugt umfasst das Shuntelement eine Vielzahl von Kupferleitern, die parallel geführt werden und mit dem jeweiligen Kupplungselement elektrisch leitend in Verbindung stehen.

Vorzugsweise ist die Kühlmittelleitung und das Shuntelement so ausgebildet, dass die jeweiligen Enden, das heisst, das erste Shuntende und das zweite Shuntende, in gleichem Mass relativ zueinander bewegbar sind wie das erste Kühlmittelleitungsende und das zweite Kühlmittelleitungsende.

Vorzugsweise weisen das erste Shuntende und das zweite Shuntende je ein elektrisch leitendes Befestigungselement auf, mit welchem das Shuntelement elektrisch leitend mit dem jeweiligen Kupplungselement verbunden ist. Das Befestigungselement weist Befestigungsstrukturen auf, welche vorzugsweise mit dem unten genannten Kontaktblock in Verbindung stehen.

Vorzugsweise weist das erste und das zweite Kupplungselement je einen Kontaktblock auf, welcher elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt verbunden ist, und welcher eine Anschlussstelle aufweist, an welcher das Shuntelement, insbesondere mit dem genannten Befestigungselement, anschliessbar ist.

Der Kontaktblock weist vorzugsweise einen Kühlwasserkanal auf, welcher in den ersten bzw. den zweiten Kühlmittelabschnitt mündet. Der Kühlwasserkanal wird vorzugsweise durch eine Bohrung im Kontaktblock bereitgestellt.

Vorzugsweise weist der elektrische Kupplungsabschnitt eine sich zylindrisch um eine Mittelachse herumerstreckende elektrische Kontaktfläche auf und der fluidische Kupplungsabschnitt weist eine zylindrische Dichtfläche auf. Andere Formen von Kontaktflächen bzw. Dichtflächen sind ebenfalls denkbar. Beispielsweise ebene Kontaktflächen bzw. ebene Dichtflächen.

Vorzugsweise liegen die Kontaktfläche und die Dichtfläche konzentrisch zueinander, was den Vorteil aufweist, dass das erste Kupplungselement bzw. das zweite Kupplungselement relativ zu den korrespondierenden transformatorseitigen bzw. zangenseitigen Kupplungselementen verschwenkbar sind. Vorzugsweise weist die Dichtfläche einen kleineren Durchmesser als die Kontaktfläche auf, derart, dass im Querschnitt quer zur Mittelachse gesehen, die Dichtfläche innerhalb der Kontaktfläche liegt bzw. die Kontaktfläche die Dichtfläche umgibt.

In einer Variante ist die Dichtfläche in Richtung der Mittelachse vorzugsweise axial versetzt zur Kontaktfläche angeordnet. Hierdurch ergehen Vorteile beim Vorgang des Zusammensteckens, weil die Führungslänge etwas länger gewählt werden kann.

In einer anderen Varianten ist die Dichtfläche in Richtung der Mittelachse mindestens teilweise oder vollständig im Inneren der Kontaktfläche angeordnet. Diese Variante weist den Vorteil auf, dass eine kompakte Ausführung geschaffen werden kann.

Vorzugsweise weist die Kontaktfläche einen Kontaktbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements auf. Unter einem elektrischen Kontaktelement wird vorzugsweise ein Kontaktelement verstanden, das die Form eines Bandes aufweist und eine Vielzahl von gefedert ausgebildeten Kontaktteilen aufweist. Die Kontaktteile können dabei durch das Band selbst bereitgestellt werden oder sind als separate Elemente am Band befestigt.

Vorzugsweise weist die Dichtfläche einen Dichtbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines Dichtelements auf. Das Dichtelement ist beispielsweise ein O-Ring.

Vorzugsweise umfasst die Leiteranordnung weiter ein transformatorseitiges Kupplungselement und ein zangenseitiges Kupplungselement.

Das transformatorseitige Kupplungselement weist einen transformatorseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt auf, der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt des ersten Kupplungselements, in Verbindung bringbar ist. Weiter weist das transformatorseitige Kupplungselement einen transformatorseitigen Kühlmittelabschnitt auf, der mit dem ersten Kühlmittelabschnitt fluidisch in Verbindung bringbar ist. Das zangenseitige Kupplungselement weist einen zangenseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt auf, der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt des zweiten Kupplungselements, in Verbindung bringbar ist. Weiter weist das zangenseitige Kupplungselement einen zangenseitigen Kühlmittelabschnitt auf, der mit dem zweiten Kühlmittelabschnitt fluidisch in Verbindung bringbar ist. Vorzugsweise sind die beiden genannten Kupplungselemente gleich zueinander ausgebildet.

Vorzugsweise weisen der transformatorseitige elektrische Kupplungsabschnitt und der zangenseitige elektrische Kupplungsabschnitt jeweils eine sich zylindrisch um eine Mittelachse herumerstreckende elektrische Kontaktfläche auf, welche direkt oder indirekt über ein Kontaktelement mit der Kontaktfläche des elektrischen Kupplungsabschnitt des ersten Kupplungselement bzw. des zweiten Kupplungselement elektrisch verbindbar ist. Weiter weist der .transformatorseitige Kühlmittelabschnitt und der zangenseitige Kühlmittelabschnitt jeweils eine zylindrische Dichtfläche auf, welche fluidisch dicht mit der zylindrischen Dichtfläche der fluidischen Kupplungsabschnitte des ersten Kupplungselement bzw. des zweiten Kupplungselement verbindbar ist.

Vorzugsweise weist die Kontaktfläche einen Kontaktbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements auf. Vorzugsweise weist die Dichtfläche einen Dichtbereich zur Aufnahme oder zur Kontaktierung eines Dichtelements auf.

Vorzugsweise weist die Dichtfläche des transformatorseitigen Kühlmittelabschnitts und/oder des zangenseitigen Kühlmittelabschnitts einen kleineren Durchmesser als die Kontaktfläche des transformatorseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt und/oder des zangenseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt auf, derart, dass im Querschnitt quer zur Mittelachse gesehen, die Dichtfläche innerhalb der Kontaktfläche liegt bzw. die Kontaktfläche die Dichtfläche umgibt.

In einer Variante ist die Dichtfläche in Richtung der Mittelachse axial versetzt zur Kontaktfläche angeordnet. In einer anderen Variante ist die Dichtfläche in Richtung der Mittelachse mindestens teilweise oder vollständig im Inneren der Kontaktfläche angeordnet.

Vorzugsweise weist das transformatorseitige und das zangenseitige Kupplungselement je einen Kontaktblock auf, welcher elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt verbunden ist. Der Kontaktblock weist eine Anschlussstelle auf, an welcher ein Transformator oder eine Schweißzange anschliessbar ist.

Vorzugsweise weist die Anschlussstelle mindestens eine Befestigungsöffnung auf, durch welche eine Befestigungsschraube hindurchgeführt werden kann. Im Bereich der Befestigungsöffnung weist der Kontaktblock weiter eine Kontaktfläche auf, mit welcher der Kontaktblock einen elektrischen Kontakt mit dem Transformator oder der Schweißzange vermittelt werden kann.

Vorzugsweise weist der Kontaktblock einen Kühlwasserkanal aufweist, welcher in den transformatorseitigen bzw. in den zangenseitigen Kühlmittelabschnitt mündet.

Der Kühlwasserkanal im Kontaktblock wird vorzugsweise durch entsprechende Bohrungen bereitgestellt.

Vorzugsweise sind das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement identisch zueinander ausgebildet. Das heisst, dass das Leiterelement bei der Montage nicht orientiert werden muss, sondern ohne weiteres Zutun einsetzbar ist.

Vorzugsweise sind das transformatorseitige Kupplungselement und das zangenseitige Kupplungselement identisch zueinander ausgebildet. Hierdurch ergeht der Vorteil, dass auf beiden Seiten das gleiche Element eingesetzt werden kann.

Vorzugsweise sind das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement als Buchsen ausgebildet und dass das transformatorseitige Kupplungselement und das zangenseitige Kupplungselement sind als korrespondierende Stecker ausgebildet. Alternativerweise sind das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement als Stecker ausgebildet und das transformatorseitige Kupplungselement und das zangenseitige Kupplungselement sind als korrespondierende Buchsen ausgebildet.

Vorzugsweise weisen das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement jeweils eine Verriegelungsstruktur auf und das transformatorseitige Kupplungselement und das zangenseitige Kupplungselement weisen jeweils eine Verriegelungsstruktur auf. Über die Verriegelungsstrukturen ist das erste Kupplungselement mit dem transformatorseitigen Kupplungselement und das zweite Kupplungselement mit dem zangenseitigen Kupplungselement verriegelbar.

Vorzugsweise ist eines der Verriegelungselemente eine Riegellasche und das andere der Verriegelungselemente ist eine Laschenaufnahme, in welche die Riegellasche eingreift. Andere Arten von Verriegelungselementen, wie ein Bajonettverschluss, eine Überwurfmutter, die in ein Gewinde eingreift, oder Hebelspanner sind auch einsetzbar.

Eine Schweissvorrichtung umfasst eine Leiteranordnung nach obiger, einen Transformator und eine Zange, wobei die Leiteranordnung den Transformator und die Zange elektrisch und fluidisch verbindet. Der Transformator ist mit mindestens einem transformatorseitigen Kupplungselement und die Zange ist mit mindestens einem zangenseitigen Kupplungselement ausgebildet. Die Zange umfasst vorzugsweise zwei Zangenarme, welche jeweils mindestens eine Elektrode aufweisen.

Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Leiteranordnung nach einer

Ausführungsform in Kombination mit einem Transformator;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Leiteranordnung nach Figur 1;

Fig. 3a-3c eine perspektivische Explosionsansicht, eine perspektivische

Zusammenbauansicht und eine Schnittansicht einer Steckerseite der

Leiteranordnung nach Figuren 1 und 2;

Fig. 4a-4c eine perspektivische Explosionsansicht, eine perspektivische

Zusammenbauansicht und eine Schnittansicht einer Buchsenseite der

Leiteranordnung nach Figuren 1 und 2;

Fig. 5a/5b eine perspektivische und eine geschnittene Ansicht einer gesteckten

Leiteranordnung nach den vorhergehenden Figuren an einem Transformator;

Fig. 6a/6b eine perspektivische und eine geschnittene Ansicht einer ungesteckten Leiteranordnung nach den vorhergehenden Figuren an einem Transformator;

Fig. 7a-7c eine perspektivische Explosionsansicht, eine perspektivische

Zusammenbauansicht und eine Schnittansicht einer Steckerseite nach einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 8a-8c eine perspektivische Explosionsansicht, eine perspektivische Zusammenbauansicht und eine Schnittansicht einer Buchsenseite nach einer weiteren Ausführungsform.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN In der Figur 1 wird eine Leiteranordnung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Leiteranordnung steht dabei in Verbindung mit einem Transformator T.

Die Leiteranordnung umfasst ein elektrisches Shuntelement 1 , eine Kühlmittelleitung 4, ein erstes Kupplungselement 7 und ein zweites Kupplungselement 8. Hier steht die Leiteranordnung mit dem ersten Kupplungselement 7 mit dem Transformator T in Kontakt. Mit dem zweiten Kupplungselement 8 kann die Leiteranordnung mit einer Zange in Kontakt gebracht werden. Der Transformator T weist hier zwei Anschlussstellen für den Anschluss von zwei Leiteranordnungen auf.

Das elektrische Shuntelement 1 weist ein erstes Shuntende 2 und ein zweites Shuntende 3 auf. Das elektrische Shuntelement 1 ist dazu ausgebildet, hohe Ströme, wie sie bei Schweisseinrichtungen üblich sind, zu übertragen. Vorzugsweise umfasst das Shuntelement 1 eine Vielzahl von Kupferleitern, welche am jeweiligen Shuntende 2, 3 zusammengeführt sind. Das elektrische Shuntelement 1 weist überdies eine gewisse Flexibilität auf, so dass das Shuntelement 1 Bewegungen, wie sie bei Schweisseinrichtungen üblich sind, ausführen kann.

Die Kühlmittelleitung 4 weist ein erstes Kühlmittelleitungsende 5 und ein zweites Kühlmittelleitungsende 6 auf. Das erste Kühlmittelleitungsende 5 ist dabei beim ersten Shuntende 2 und das zweite Kühlmittelleitungsende 6 ist beim zweiten Shuntende 3 angeordnet.

Das erste Kupplungselement 7 steht mit dem ersten Shuntende 2 elektrisch leitend in Verbindung. Ferner weist das erste Kupplungselement 7 einen ersten Kühlmittelabschnitt 9 auf, welcher mit dem ersten Kühlmittelleitungsende 5 fluidisch in Verbindung steht. Das zweite Kupplungselement 8 steht mit dem zweiten Shuntende 3 elektrisch leitend in Verbindung. Ferner weist das zweite Kupplungselement 8 einen zweiten Kühlmittelabschnitt 10 auf, welcher mit dem zweiten Kühlmittelleitungsende 6 fluidisch in Verbindung steht. Weiter weist jedes der Kupplungselemente 7, 8 jeweils einen elektrischen Kupplungsabschnitt 11 und einen fluidischen Kupplungsabschnitt 12 auf. Über die Kupplungsabschnitte 11 , 12 können die Kupplungselemente 7, 8 elektrisch und fluidisch mit korrespondieren transformatorseitigen bzw. zangenseitigen Kupplungselementen 13, 22 verbunden werden. Durch die Integration des Shuntelements 1 und der Kühlmittelleitung 4 an den jeweiligen Kupplungselementen 7, 8 ergeht der Vorteil, dass mit einem Kupplungs- bzw. Steckvorgang eine fluidische wie auch eine elektrische Verbindung zwischen einem Transformator T und einer Zange bereitgestellt werden kann. Somit können die Elemente, welche durch das Kühlmittel durchströmt werden, gekühlt werden, d.h. das Kühlmittel kann vom Transformator über das erste Kupplungselement 7, die Kühlmittelleitung 4 bzw. das Shuntelement 1 , zum zweiten Kupplungselement 8 und zur Zange geführt werden.

In der in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen wird die Kühlmittelleitung 4 parallel zum Shuntelement 1 geführt. Die Kühlmittelleitung 4 liegt dabei ausserhalb des Shuntelements 1. In anderen Ausführungsformen kann die Kühlmittelleitung 4 auch einen integralen Bestandteil des Shuntelements 1 sein. D.h., die Kühlmittelleitung 4 liegt dann innerhalb des Shuntelements 1.

Von den Figuren 1 und 2 wird ersichtlich, dass der elektrische Kupplungsabschnitt 11 eine sich zylindrisch um eine Mittelachse M herum erstreckende elektrische Kontaktfläche 15 aufweist. In der gezeigten Ausführungsform weist der elektrische Kupplungsabschnitt 11 des ersten Kupplungselements 7 und des zweiten Kupplungselements 8 die Form einer Buchse auf. Die zylindrische Kontaktfläche 15 bildet dabei einen zylindrischen Innenraum. Der fluidische Kupplungsabschnitt 12 weist ebenfalls eine sich um die Mittelachse M herum erstreckende zylindrische Dichtfläche 16 auf. Die räumliche Anordnung zwischen der zylindrischen Kontaktfläche 15 und der zylindrischen Dichtfläche 16 wird unten stehend weiter erläutert.

Die Leiteranordnung wird auf der Seite des Transformators T mit dem transformatorseitigen Kupplungselement 13 in Verbindung gebracht. Auf Seite der Zange wird die Leiteranordnung mit dem zangenseitigen Kupplungselement 22 in Verbindung gebracht. Vorzugsweise entspricht das transformatorseitige Kupplungselement 13 von seiner Ausbildung her dem zangenseitigen Kupplungselement 22 und das erste Kupplungselement 7 ist gleich ausgebildet wie das zweite Kupplungselement 8. Hierdurch kann die Leitungsanordnung unabhängig von einer spezifischen Orientierung zwischen der Zange und dem Transformator T eingebaut werden.

Die Figur 1 zeigt weiterhin die Verriegelung zwischen dem ersten Kupplungselement 7 und dem transformatorseitigen Kupplungselement 13 sowie zwischen dem zweiten Kupplungselement 8 und dem zangenseitigen Kupplungselement 22. Für die Verriegelung ist einem der Kupplungselemente eine Riegellasche 43 und am anderen der Kupplungselemente ist eine Laschenaufnahme 44 angeordnet. Die Riegellasche 43 greift dabei in die Laschenaufnahme 44 ein.

Die Figuren 3a bis 4c zeigen Detailansichten von einem transformatorseitigen Kupplungselement 13 bzw. einem zangenseitigen Kupplungselement 22 und vom ersten Kupplungselement 7 bzw. vom zweiten Kupplungselement 8. Die Figuren 3a bis 3c zeigen hier das transformatorseitige Kupplungselement 13 bzw. das zangenseitige Kupplungselement 22 als Steckerseite. Die Figuren 4a bis 4c zeigen hier das erste Kupplungselement 7 und das zweite Kupplungselement 8 als Buchsenseite. Eine unterschiedliche Anordnung wäre auch denkbar. Insbesondere ist denkbar, die Buchsenseite und die Steckerseite zu vertauschen.

Anhand der Figuren 3a bis 3c wird der Aufbau des transformatorseitigen Kupplungselement 13 und des zangenseitigen Kupplungselement 22 beschrieben. Der Aufbau des transformatorseitigen Kupplungselements 13 und des zangenseitigen Kupplungselements 22 ist in der gezeigten Ausführungsform identisch.

Das transformatorseitige Kupplungselement 13 umfasst einen transformatorseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt 28, der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt 11 des ersten Kupplungselements 7, in Verbindung bringbar ist, und einen transformatorseitigen Kühlmittelabschnitt 29, der mit dem ersten Kühlmittelabschnitt 9 fluidisch in Verbindung bringbar ist. Das zangenseitige Kupplungselement 22 umfasst einen zangenseitigen elektrischen Kupplungsabschnitt 30, der mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt 11 des zweiten Kupplungselements 8, in Verbindung bringbar ist, und einen zangenseitigen Kühlmittelabschnitt 31 , der mit dem zweiten Kühlmittelabschnitt 10 fluidisch in Verbindung bringbar ist.

Das transformatorseitige und das zangenseitige Kupplungselement 13, 22 weisen hier je einen Kontaktblock 23 auf. Der Kontaktbock 23 ist elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt 28, 30 verbunden. Die Kupplungsabschnitte 28, 30 weisen hier die Form separaten Kontakteilen auf, welche mit dem Kontaktblock elektrisch leitend in Verbindung stehen. Der Kontaktblock weist weiterhin eine Anschlussstelle 24 auf, an welcher ein Transformator T oder die Zange anschliessbar ist. In der gezeigten Ausführungsform weist die Anschlussstelle 24 mindestens eine, hier vier, Befestigungsöffnungen 27 auf, durch welche eine Befestigungsschraube 35 hindurchgeführt werden kann. Im Bereich der Befestigungsöffnung weist der Kontaktblock 23 weiter eine Kontaktfläche 26 auf, mit welcher der Kontaktblock einen elektrischen Kontakt mit dem Transformator oder der Zange vermittelt werden kann.

Ein Kühlwasserkanal 25 erstreckt sich hier als Bohrung durch den Kontaktblock 23 und mündet dann in den Kühlmittelabschnitt 29, 31. Letzterer ist hier mittig im elektrischen Kupplungsabschnitt 28, 30 angeordnet.

Der transformatorseitige elektrische Kupplungsabschnitt 28 bzw. der zangenseitige elektrische Kupplungsabschnitt 30 weisen jeweils eine sich zylindrisch um eine Mittelachse M herumerstreckende elektrische Kontaktfläche 32 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist die elektrische Kontaktfläche 32 als zylindrischer Stecker ausgebildet. Die elektrische Kontaktfläche ist direkt oder indirekt über ein Kontaktelement 18 mit der Kontaktfläche 15 des elektrischen Kupplungsabschnitt 11 des ersten Kupplungselement 7 bzw. des zweiten Kupplungselement 8 elektrisch verbindbar.

Der transformatorseitige Kühlmittelabschnitt 29 und der zangenseitige Kühlmittelabschnitt 31 weisen jeweils eine zylindrische Dichtfläche 33 auf, welche fluidisch dicht mit der zylindrischen Dichtfläche 16 der fluidischen Kupplungsabschnitte 12 des ersten Kupplungselement 7 bzw. des zweiten Kupplungselement 8 verbindbar ist. Auf der Dichtfläche 33 ist hier ein Dichtelement 20 in der Form eines Dichtrings angeordnet.

Anhand der Figuren 4a bis 4c wird der Aufbau eines beispielhaften ersten Kupplungselement 7 und eines zweiten Kupplungselement 8 beschrieben. Der Aufbau des ersten Kupplungselement 7 und eines zweiten Kupplungselement 8 ist dabei ähnlich zu den oben beschriebenen transformatorseitigen bzw. zangenseitigen Kupplungselementen 13, 22.

Das erste und das zweite Kupplungselement 6, 7 weisen hier je einen Kontaktblock 36 auf. Der Kontaktblock 36 ist elektrisch leitend mit dem Kupplungsabschnitt 11 verbunden. Der Kupplungsabschnitt 11 weist hier die Form eines separaten Kontaktteils auf, welcher mit dem Kontaktblock elektrisch leitend in Verbindung steht. Der Kontaktblock weist weiterhin eine Anschlussstelle 37 auf, an welcher das Shuntelement 1 mit dem entsprechenden Shuntenede 1 , 2 anschliessbar ist. In der gezeigten Ausführungsform weist die Anschlussstelle 37 mindestens eine, hier vier, Befestigungsöffnungen 39 auf, durch welche eine nicht gezeigte Befestigungsschraube hindurchgeführt werden kann. Im Bereich der Befestigungsöffnung 39 weist der Kontaktblock 36 weiter eine Kontaktfläche 40 auf, mit welcher der Kontaktblock einen elektrischen Kontakt mit dem T ransformator oder der Zange vermittelt werden kann.

Ein Kühlwasserkanal 38 erstreckt sich hier als Bohrung durch den Kontaktblock 36 und mündet dann in den Kühlmittelabschnitt 9, 10. Letzterer ist hier mittig im elektrischen Kupplungsabschnitt 11 angeordnet.

In der gezeigten Ausführungsform weist der elektrische Kupplungsabschnitt 11 eine sich zylindrisch um eine Mittelachse M herumerstreckende elektrische Kontaktfläche 15 auf. Der fluidische Kupplungsabschnitt 12 weist eine zylindrische Dichtfläche 16 auf.

Die elektrische Kontaktfläche 15 weist hier ein elektrisches Kontaktelement 18 auf, welches auf einem Kontaktbereich 17 aufliegt. Über das Kontaktelement 18 wird ein elektrischer Kontakt zwischen der elektrischen Kontaktfläche 15 und der elektrischen Kontaktfläche 32 des transformatorseitigen Kupplungselements 13 und des zangenseitigen Kupplungselements 22 hergestellt. Die Dichtfläche 16 kommt in Kontakt mit dem Dichtelement 20, welches auf der Dichtfläche 33 des transformatorseitigen Kupplungselements 13 und des zangenseitigen Kupplungselements 22 aufliegt.

Von den Figuren 3 a bis 4c wird ersichtlich, dass die Dichtfläche 16 einen kleineren Durchmesser als die Kontaktfläche 15 aufweist. Die Durchmesser sind dabei derart ausgebildet, dass im Querschnitt quer zur Mittelachse M gesehen, die Dichtfläche 16 innerhalb der Kontaktfläche 15 liegt bzw. die Kontaktfläche 15 die Dichtfläche 16 umgibt. Ferner ist die Dichtfläche 16 in Richtung der Mittelachse M axial versetzt zur Kontaktfläche 15 angeordnet. Gleiches gilt für die Kontaktfläche 32 und die Dichtfläche 33.

In den Figuren 5a und 5b wird die Leiteranordnung im gesteckten Zustand gezeigt und in den Figuren 6a und 6b wird die Leiteranordnung im ungesteckten Zustand gezeigt. Das transformatorseitige Kupplungselement 13 steht dabei über die Anschlussstelle 24 des Kontaktblocks 23 mit dem Transformator in elektrischer Verbindung und über den Kühlwasserkanal 25 in fluidischer Verbindung. Die Befestigungsschrauben 35 greifen in entsprechende Gewindeöffnungen 41 auf Seiten des Transformators ein. Der transformatorseite elektrische Kupplungsabschnitt 28 steht mit dem elektrischen Kupplungsabschnitt 11 des ersten Kupplungselements 7 in elektrisch leitender Verbindung. Hier über das Kontaktelement 18. Der transformatorseitige Kühlmittelabschnitt 29 steht mit dem fluidischen Kupplungsabschnitt 12 in fluidischer Verbindung. Ferner ist an der Kontaktfläche 40 das erste Shuntende 2 des Shuntelements 1 elektrisch leitende befestigt.

Die Figuren 7a bis 7c zeigen eine weitere Ausführungsform für ein Kupplungselement 7, 8, 13 und 22. Hier weist der Kontaktblock 23 bzw. 36 nicht eine quaderförmige Struktur wie bei den Figuren 1 bis 6c auf, sondern eine zylindrische Struktur. In den Figuren 8a bis 8c wird eine weitere Variante gezeigt. Hier erfolgt die Kühlmittelzufuhr nicht über eine Bohrung im Kontaktblock, sondern über einen direkt am fluidische Kupplungsabschnitt angeschlossenen Fitting 42.

BEZUGSZEICHENLISTE

Shuntelement 26 Kontaktfläche erstes Shuntende 27 Befestigungsöffnung zweites Shuntende 28 transformatorseitiger Kühlmittelleitung elektrischer erstes Kühlmittelleitungsende Kupplungsabschnitt zweites 29 transformatorseitiger Kühlmittelleitungsende Kühlmittelabschnitt erstes Kupplungselement 30 zangenseitiger elektrischer zweites Kupplungselement Kupplungsabschnitt erster Kühlmittelabschnitt 31 zangenseitiger zweiter Kühlmittelabschnitt Kühlmittelabschnitt elektrischer 32 Kontaktfläche Kupplungsabschnitt 33 Dichtfläche fluidischer 34 Verriegelungsstruktur Kupplungsabschnitt 35 Befestigungsschraube transformatorseitiges 36 Kontaktblock Kupplungselement 37 Anschlussstelle Befestigungselement 38 Kühlwasserkanal elektrische Kontaktfläche 39 Befestigungsöffnung Dichtfläche 40 Kontaktfläche Kontaktbereich 41 Gewindeöffnungen Kontaktelement 42 Fitting Dichtbereich 43 Riegellasche Dichtelement 44 Laschenaufnahme

Verriegelungsstruktur zangenseitiges Kupplungselement Kontaktblock Anschlussstelle Kühlwasserkanal