用於容器的電流連接裝置的製作方法

2023-10-05 00:28:59 2

專利名稱：用於容器的電流連接裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般性涉及電流連接器件，並且特別地，本發明涉及從外部到容器中電流 連接的產生。
背景技術：
在用於儲存或運輸可燃危險材料的容器中，經常需要向所述容器中引入高的電功 率。例如，在用於儲存和運輸液化天然氣的設備中使用布置在容器內的潛水泵。為了將對於所述泵必須的功率引入到所述容器內，使用具有氣體密封性電導線的 連接裝置。待被連接的電纜通常與電源導線的導體的電纜接線頭擰在一起。這種類型的設 備無疑經常由具有未確定基本技能的人員來建立或維修。如果要在維修操作之後更換或再 引入導線，存在如下危險即在所述電纜被連接時，可能發生機械損壞或故障，例如混淆相 和以此方式，可能導致短路和有缺陷的密封連接。在可燃的危險材料的情況下，正是這些類 型的故障可能具有致命的後果。另外，所述連接的過程是非常耗時的。

發明內容
因此，本發明的目的是降低在組裝電流連接裝置中的勞動強度以及增加操作安全 性。這個目的通過獨立權利要求的主題達到。本發明有利的具體實施方案和進一步的形式 在從屬權利要求中指出。因此，本發明提供了用於容器的電流連接裝置，所述容器特別是壓力容器，所述裝 置包括-安裝在所述容器上的法蘭，在下文中稱為容器法蘭，該法蘭具有引導到所述容器 中的開口，並且在這個開口中，安裝用於與外部電裝置連接的電連接電纜，-具有金屬法蘭的電導線，所述金屬法蘭具有至少一個在軸向方向上的由絕緣體 密封填充的開口，並且在這個開口中布置至少一個導體，該導體相對於所述法蘭是電絕緣 的，其中所述電導線總共具有多個相對於所述法蘭電絕緣的導體，以及_ 保護罩(9)。在這種情況下，將所述導線布置在安裝於所述容器上的法蘭和用於導向外部的電 纜的保護罩(9)之間，並將其密封固定到所述容器法蘭。將插頭體插入在所述容器法蘭中 或者插入到在所述容器法蘭中的容器開口中，其中所述內部供應電纜連接於所述插頭體， 和所述插頭體具有對應於所述電導線的導體的插頭元件，從而通過將所述導線連接到所述 容器法蘭上而將所述連接電纜電連接於所述電導線的導體。所述保護罩也具有插入在其中的插頭體，該插頭體具有插頭元件，其中所述導向 外部的電纜連接於所述插頭元件並且該插頭元件通過將所述保護罩放置在所述法蘭上而 與所述電導線的導體電接觸。藉助於所述插頭體，該插頭體被插在所述容器法蘭的開口中並且其具有插頭元件，所述插頭元件在連接所述電導線時，電接觸在所述容器與所述插頭元件相連接的一側上的連接電纜，避免了用於通過電纜接線頭進行連接的花費，同時又避免了錯誤連接所述 連接電纜的危險。同樣的情況也適用於所述保護罩的組件。因此，實際上排除了對於所述 電流連接裝置的組件操作過程中的錯誤。所述容器法蘭可以被設計為例如對焊法蘭。為了獲得在所述電導線與所述容器法蘭之間的密封連接，必須在所述電導線的法 蘭上提供適合的密封表面。所述密封可以例如由0形環，尤其是容器墊圈或金屬環密封來 製備。還特別優選地在所述保護罩與所述電導線的金屬法蘭之間提供密封連接。這種密封 連接也可以由0形環，金屬墊圈或者其它與所述介質匹配的塑料、石墨、或石墨-金屬墊圈 製備。在所述插頭體中的插頭元件優選被形成為插孔，在該插孔中，所述電導線的對應 的導體在安裝時接觸。在這種情況下，所述電導線的導體的突出末端被形成為固體棒。另外，所述電導線還優選具有管形絕緣元件，該管形絕緣元件至少在一側圍繞所 述導體，並且至少在所述插孔的插入區域中，這些元件的內壁與所述導體是徑向隔開的。以 這樣的方式，絕緣路徑被加長，從而增加了介電強度和降低了洩漏電流。相應的插頭體然後 可以具有形式為插孔的插頭元件，所述插頭元件插入到所述管形絕緣元件中，並隨後在與 所述導體相接觸的狀態下被管形絕緣元件圍繞。為了進一步改進絕緣性，所述插孔可以已 經用絕緣管或絕緣軟管來絕緣，所述絕緣管或絕緣軟管在組裝的狀態下突出到所述相應的 管形絕緣元件中。在本發明的進一步形式中，所述管形絕緣元件還可以特別被直接安裝在所述絕緣 體上並粘合或模製成一個部件，使得與其相關的導體至少在從所述絕緣體出口的區域中完 全地被電絕緣材料所包圍。為了將所述管形絕緣元件與在所述法蘭中的絕緣體相連接，另外有利的是為了該 目的提供至少一個彈簧元件，該彈簧元件永久地將所述管形絕緣元件壓到指定的導體的絕 緣體上。這樣的彈簧元件例如可以是壓板，所述壓板在彎曲應力下通過將其與所述法蘭相 連接來放置。這樣的板因此在某種程度上起到了薄片彈簧的作用。其它的可能性還包括牽 力彈簧、彈簧墊圈或螺旋彈簧，它們將彈簧力在所述法蘭中的一個或多個絕緣體上的方向 上施加在所述管形絕緣元件上。藉助於由彈簧力壓迫的管形絕緣元件，甚至在老化和由於 溫度變化產生應力之後，避免或至少減少了沿著在所述絕緣體上的管形絕緣元件的支撐表 面的嚴重的電流洩漏。此外，藉助於彈簧力的壓迫對於所述連接的可能的逐漸鬆弛起到反 作用，這提高的所述介電強度的長期穩定性。用於在所述容器側上使用的或插入到所述容器法蘭的開口中的插頭體的優選材 料為聚四氟乙烯、陶瓷、纖維增強的環氧樹脂或玻璃。這些材料不僅具有出色的絕緣性質， 而且還適合於在高和低的溫度下使用。後者的情況還特別發生在用於液化天然氣的容器 中。對於在保護罩中的插頭體而言，還考慮其它材料，例如樹脂浸漬的紙或多種塑料，例如 聚乙烯。所述電導線優選在使用合適的墊圈或襯墊的情況下，藉助於螺栓和螺母與所述容器法蘭旋在一起。以此方式，一方面獲得了可靠的連接，和另一方面獲得了用於產生可靠密 封的高壓力。特別地，還可以提供間斷的螺釘連接，其同時將容器法蘭、電導線和保護罩連 接在一起以簡化安裝過程。
所述電流連接裝置特別適合作為強電流功率的連接裝置。為了傳送必要的功率，所述電導線的導體為了該目的優選具有至少5毫米的直徑。在信號導線的情況下應用這樣 的技術也是可能的。正如在用於存儲或運輸危險材料的安全容器的情況下那樣，如果所述電導線具有 在軸向方向上的密封連接的兩個導線單元，可以顯著地改進操作安全性，其中所述部件中 的每一個具有至少一個絕緣體和多個導體，其中所述部件的對應的導體被彼此電相連。因 此，例如，如果所述絕緣體之一在所述電導線的容器側上的部件中破壞，那麼通過相對於其 它部件的密封連接阻止了危險物質的洩漏。通過在所述電導線中形式為玻璃密封的絕緣體實現了特別高的操作安全性，這是 由其相對於溫度的高穩定性和不敏感性導致的。但是，陶瓷絕緣體也同樣適合。根據本發明的電流連接裝置的一個特別的優點還在於，它可以在很大程度上或甚 至全部被構造為模塊。預製的部件可以平行地完成、預安裝和然後在工作地點非常簡單地 組裝，這甚至可以由低資格的人員完成。在用於容器的現有技術的普通電流連接裝置的情 況下，幾乎所有的完成步驟都是在實際的電流導線自身上進行的。由此，只有一個工作組或 者有限數量的人員可以在所述連接裝置的完成操作處工作。相反，上述的模塊構造使得組 件操作平行進行是可能的。由具有所述插頭體的連接部件或者由所述插頭體自身形成兩個部件。所述導線形 成了另一個部件。如果，如優選的那樣，所述導線被構造為兩個部件，所述部件具有在軸向 方向上的密封連接的導線單元，則所述導線的每個單元還可以形成為一個部件。在這種情 況下，提供具有電連接的部件也是有利的，所述部件使所述導線單元的彼此相應的導體互 相相連。所述導體，例如以雙插孔形式的導體，為了該目的可以在所述部件中彼此絕緣地安 裝。為此，所述部件可以具有絕緣體，在該絕緣體中將電連接固定。為了完成所述導線，可 以將具有電連接的部件然後連接到所述導線單元之一的導體上，並且隨後可以將另外的導 線單元插入，使得在所述部件被組裝時，彼此對應的所述導線對於的導體也可以同時彼此 電接觸。因此，根據本發明的進一步的形式，提供了至少一個預製造的部件，該部件具有在 所述連接側的插頭體，和至少一個另外的部件，該另外的部件具有一個或多個導線。相應 地，由此產生了製造工藝，其中預製造上述部件以及通過將這些部件組合來完成所述電流 連接裝置。特別地，所述完成方法可以基於根據權利要求1所述的電流連接裝置的製造，其 中至少在所述連接側的插頭體、從所述容器法蘭移除的插頭體以及所述導線是預製造部件 的各個組成部分，並且這些部件被相應地預製造，並且所述電流連接裝置是通過將具有所 述導線的部件連接到具有所述保護罩和在其中固定的形式為待操作的插頭元件的另一個 部件上而完成。下文中，將基於具體實施方式
的實施例，參照所附附圖來詳細解釋本發明。在此， 相同的附圖標記表示相同或相應的元件。


在此
圖1為通過電流連接裝置的示意截面圖，圖2為電導線和相應的插頭體的詳圖，圖3為電導線的透視圖，和圖4為雙部件電導線。
具體實施例方式圖1示意性顯示的是基礎形式的電流連接裝置的截面圖。由附圖標記1標示的電流連接裝置作為整體被安裝在容器2的管接頭21上。容器2可以例如是用於儲存和/或運輸液化天然氣或石油產品的容器。尤其可以將用於傳輸 所述容器內含物的的潛水泵在所述容器內部與電流連接裝置1連接。電流連接裝置1包括對焊法蘭3，其被焊接在容器2的管接頭21，並且其具有引導 到容器2中或引導到所述管接頭中的開口，並且在這個開口中安裝電連接電纜22，該電連 接電纜22用於連接到外部電流供應裝置，例如用於給結合到電連接電纜22的潛水泵供電 的開關單元或控制單元。將電導線7連接於在對焊法蘭3上的金屬法蘭70上。藉助於在所述電導線的金屬 法蘭70與對焊法蘭3之間布置的墊圈10產生在對焊法蘭3和電導線7之間的密封連接。 電導線7或其金屬法蘭70具有多個在軸向方向上延伸的開口，所述開口由絕緣體填充，這 些開口由絕緣體72以密封和抗壓的方式填充。在圖1中示出的實施例中，導體73布置在每 個絕緣體72中，所述導體的末端在軸向方向上在電導線7的兩側突出。藉助於絕緣體72， 導體73相對於金屬法蘭70或者相對於由絕緣體72填充的開口的邊緣是電絕緣的。將具有法蘭90的保護罩9連接於電導線7，使得導線7布置在對焊法蘭3和保護 罩9之間。將外部的連接電纜23引入到保護罩9中。在圖1所示的實施例中，在保護罩9 上另外提供用於外部連接電纜23的電纜夾94。將插頭體5插入到在對焊法蘭3中的容器開口中並將其固定在其中，所述插頭體 具有對應於電導線7的導體73的形式為插孔50的插頭元件，使得通過將電導線7連接到 對焊法蘭3上使導體73嚙合在所述插孔中，並且以這樣的方式，在所述容器中的連接電纜 與電導線7中的導體73電接觸。保護罩9也具有插入其中的插頭體6，該插頭體具有形式為插孔60的插頭元件，其 通過將保護罩9連接到電導線7的法蘭上而與電導線7的導體73相接觸，並且因此使外部 的連接電纜23與導體73相連接。優選地，在電導線7的法蘭70和90與保護罩之間也安裝墊圈11，從而尤其防止了 水、溼氣和灰塵進入到保護罩9中。為了簡化裝配過程以及為了獲得緊湊的外部尺寸，藉助於連續的螺釘連接13將 法蘭70和90旋到對焊法蘭3上。圖2顯示的是根據本發明的電流連接裝置1的具體實施方式
的一個實施例的詳 圖。該圖顯示了電導線7和插頭體5，該插頭體5在管接頭21中連接在所述容器側或固定 在對焊法蘭3中。電導線7另外具有圍繞導體73的管形絕緣元件76，並且這些元件的內壁與導體 73是徑向隔開的。在圖2所示的實施例中，所述管形絕緣元件76的每一個具有伸出的底座77。用於管形絕緣元件76的具有開口的板78被連接於底座77並且藉助於螺釘連接79與法蘭70旋在一起，使得所述管形絕緣元件76被固定到位。以此方式，底座77尤其被直接 壓到絕緣體72上。藉助於板78的壓迫使得在絕緣體72與絕緣元件76的接觸表面的區域中的高壓 力成為可能。以此方式，所述板特別提供了一定的彈簧作用，其阻止了所述連接隨時間流逝 的可能的鬆弛，或降低了所述壓力的逐漸消逝。通常，不限於圖2中所示的實施例，在本發 明的進一步形式中提供至少一個彈簧元件，藉助於該彈簧元件，所述管形絕緣元件被壓到 所述導線的絕緣體上。由於絕緣元件76的壓迫，避免了在法蘭70中的絕緣體與絕緣元件 76之間的界面處的嚴重電流洩漏。為了這個目的，圖3還顯示了具有三個導體和相應的三個固定的、管形的絕緣元 件76的電導線7的透視圖。藉助於螺釘連接79，板78在彎曲應力下被放置，整體上類似於 板式彈簧，並且這種應力轉移到管形絕緣元件76的底座77上。作為用於管形絕緣元件76的材料，通常優選高絕緣性的、溫度穩定的塑料，例如 四氟乙烯。同樣對於插頭體5，這也是適用的。例如玻璃或陶瓷的材料也適合用於插頭體 5。另外，在保護罩9中的在所述連接側上的用於插頭體6的合適的材料為環氧樹脂和樹脂 浸漬的紙。插頭體5具有開口 52，其中將管形絕緣元件76插入到所述開口中。另外，將所述 插頭體的插孔50固定在開口 52內中心位置，並且這些插孔又連接在所述電導線的導體73 上，並且產生與導體73的電接觸。通過與相應的開口 52結合的絕緣元件76實現了很長的 漏電路徑，這又提高了介電強度。通過所述插孔的附加的絕緣性可以進一步改進絕緣能力。電導線7的另一側和在所述保護罩中的插頭體6也優選基於圖2所示的來構成。 但是為了易於理解的目的，在所述電導線的另一側上的管形絕緣元件和附屬於其的保護罩 9的插頭體6在圖2中未標出。此外，在圖2中標出了密封表面80，在其上施加了在圖1中示出的墊圈10，以及在 電導線7的法蘭70邊緣的通孔75，通過這些通孔將用於所述組件的螺釘連接13插入。在之前示出的具體實施方式
的實施例中，每次將導體布置在所述電導線的法蘭的 軸向開口中。事實上，為了所述電流供應，通常提供多個導體，但是當然，多個導體也可以被 普通絕緣體使其相對於所述法蘭是電絕緣的。圖4為圖1所示實施例的優選的變體和進一步的形式。在該變體中，提供了雙部 件電導線7。在此，電導線7包括具有絕緣導體73的法蘭70。另一個以金屬體形式的部件 81被另外連接到法蘭70上。所述另外的部件在圖4所示的實施例中被成型為帽狀。然而， 當然，另外可選的形式也是可以的。在另外的部件81中，導體730還優選被布置為與導體 73軸向排列，所述導體730通過絕緣體相對於另外的部件81是電絕緣的。在所述導線的法蘭70和另外的部件81之間形成了與外界隔絕的密封的中間室 82。在該中間室中，在法蘭70中的相應的導體73、730與另外的部件81彼此接觸，並且借 助於絕緣管被絕緣。雙側的插孔83，例如如圖4所示的，可以用於這個目的。該變體具有如下優點，即如果密封和抗壓製造的絕緣體72、720之一關於所述密 封失去功能時，所述電流導線以氣體密封的方式另外密封容器2，因為在這種情況下，氣體 或液體由於出現的洩露可能至多滲透到中間室82中。檢驗所述中間室的壓力增加或下降，使得對所述密封性的恆定監控成為可能。如在圖1和4中示意性示出的，預先預組裝的電流連接裝置可以然後以特別有利 的方式，通過非常簡單和快速地將預製造的部件進行連接，特別是通過通過平行操作完成 所述部件，而在安裝地點組裝。在這種情況下，導線7形成了預製造的部件。另一個部件包 括在所述連接側上的插頭體6。然後通過將所述部件連接於電導線7和將另一個部件連接於插頭體6而完成所述 電流連接裝置。保護罩9還優選可以屬於具有插頭體6的部件。以這種方式，在組件7和 9與法蘭3連接時，同時實施了所述電接觸。在圖4示例性示出的雙部件電導線7的情況中，所述兩個部件70和81還可以共 同形成部件。在這種情況下，所述兩個部件70、81通過藉助於插孔83與導體72、730接觸， 而被預組裝。另外，在導體72，730之間的導電連接，其由在圖4所示實施例中的插孔形成， 也可以被設計為部件。例如，可以將所述插孔布置在絕緣支架裝置中。在所述絕緣支架裝 置中組合的具有所述導電連接的元件然後可以被連接到部件70、81之一的導體上，並且隨 後，可以安裝另外的部件，使得兩個部件70、81的相應的導體都同時採用這種組裝步驟被 彼此電接觸。
對於本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明不限於上述示例性具體實施方 案，而是可以以許多方式變化，尤其還在所附的權利要求的範圍內。同樣，以此方式，尤其還 可以將所述具體實施方式
的實施例的特徵彼此組合。因此，在附圖1和4中所示的具體實 施方式的實施例以非常簡化的方式示出，並且其中描繪的電流連接裝置尤其還可以在一側 或兩側具有管形絕緣元件，例如基於圖2所描述的那些。
權利要求
容器(2)的電流連接裝置(1)，該裝置包括-安裝在容器(2)上的容器法蘭(3)，該容器法蘭具有引導到容器(2)中的開口，在所述開口中，安裝用於與外部電裝置連接的電連接電纜(22)，-具有金屬法蘭(70)的電導線(7)，所述金屬法蘭(70)具有至少一個在軸向方向上的由絕緣體(72)密封填充的開口，並且在所述開口中布置至少一個導體(73)，該導體(73)相對於法蘭(70)是電絕緣的，其中所述電導線(7)總共具有若干個相對於法蘭(70)電絕緣的導體(73)，以及-保護罩(9)，其中，將導線(7)布置在容器法蘭(3)和保護罩(9)之間並且將其密封固定到容器法蘭(3)，和其中-將插頭體(5)插入到在容器法蘭(3)中的容器開口中，其中所述插頭體(5)具有對應於電導線(7)的導體(73)的插頭元件，從而通過將導線(7)連接到容器法蘭(3)上而將連接電纜(22)電接觸於電導線(7)的導體(73)，和其中保護罩(9)也具有插入在其中的插頭體(6)，這個插頭體具有插頭元件，該插頭元件通過將保護罩(9)放置在法蘭(70)上而電接觸於電導線(7)的導體(73)。
2.根據權利要求1所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，所述插頭元件被成形 為插孔(50，60)，在所述插孔(50,60)中，當電導線(7)的導體(73)被連接時，它們是嚙合 的。
3.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，至少在一 側上，電導線(7)具有圍繞導體(73)的管形的絕緣元件，並且這些元件的內壁與所述導體 是徑向隔開的。
4.根據前述權利要求所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，插頭體(5、6)具有 形式為插孔(50、60)的插頭元件，該插頭元件嚙合在所述管形絕緣元件(76)中，並且在與 導體(73)相接觸的狀態下，被管形絕緣元件(76)所圍繞。
5.根據前述兩項權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，所述 插頭體(5、6)中的至少一個具有開口，其中對應的管形絕緣元件(76)突出到所述開口中。
6.根據前述兩項權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於至少一 個彈簧元件，藉助於該元件將所述管形絕緣元件(76)壓到導線(7)的絕緣體(72)上。
7.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，將電導線 (7)與容器法蘭(3)用螺釘旋在一起。
8.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，該裝置被形成為電源連接裝置， 其中電導線(7)的導體(73)具有至少5毫米的直徑。
9.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，電導線 (3)具有在軸向方向上密封結合的兩個部件，其中所述部件中的每一個具有至少一個絕緣 體(72、720)和多個導體(72、720)，其中所述部件的對應的導體(72、720)彼此是電連接的。
10.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，所述絕緣 體(72)包括在所述電導線中的玻璃密封體。
11.根據前述權利要求中的一項所述的電流連接裝置，其進一步的特徵在於，所述保護 罩(9)密封地與所述電導線(3)連接。
12.一種危險材料的容器，特別是用於可燃材料的容器，其特徵在於根據前述權利要求 中的一項所述的電流連接裝置(1)。
13.製造根據權利要求1至11中一項所述的電流連接裝置的方法，在該方法中，預製造 具有所述導線和在所述連接側上的插頭體(6)的部件，和其中，通過將部件連接於電導線 (7)和將另一個部件連接於插頭體(6)而完成所述的電流連接裝置。
全文摘要
本發明提供用於容器的電流連接裝置，所述容器特別是壓力容器，其中藉助於該裝置降低了用於所述組件操作的勞動強度以及提高了在安裝和操作過程中的安全性。為了這個目的，所述電流連接裝置包括容器法蘭(3)，該容器法蘭(3)被安裝在容器(2)上並且其具引導到容器(2)中的開口，並且在這個開口中，安裝用於與外部電裝置連接的電連接電纜(22)，具有一個或多個導體(73)的電導線，所述導體(73)相對於法蘭(70)是電絕緣的，以及保護罩(9)，其中，將導線(7)布置在容器法蘭(3)和保護罩(9)之間並且將其密封固定於容器法蘭(3)，和其中將插頭體(5)插入到在容器法蘭(3)中的容器開口中，所述插頭體具有對應於電導線(7)的導體(73)的插頭元件，並且其中保護罩(9)也具有插入在其中的插頭體(6)，這個插頭體具有插頭元件。
文檔編號H01R13/73GK101825219SQ20101013034
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月5日 優先權日2009年3月5日
發明者于爾根·祖特納, 約翰·貝爾瑙爾 申請人:肖特公開股份有限公司