DD209058A1

DD209058A1 - Elektrisch leitende verbindung sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DD209058A1
Application number: DD82238337A
Authority: DD
Inventors: Petre-Gert Iancu; Ulrich Borutzki; Karl-Heinz Stern; Martin Spittka; Juergen Breuer
Original assignee: Iancu Petre Gert; Ulrich Borutzki; Stern Karl Heinz; Martin Spittka; Juergen Breuer
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1982-03-22
Publication date: 1984-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine durch elektrisches Stumpfschweissen hergestellte elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei viel- und feindraehtigen Litzen, Leiterseilen oder anderen Seilen, vorzugsweise mit Einzeldrahtdurchmessern kleiner 0,5mm. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer elektrisch leitenden Verbindung, welche bei einfachem Aufbau mit hoher Arbeitsproduktivitaet und gleichbleibender Qualitaet mit Hilfe eines elektrischen Stumpfschweissverfahrens hergestellt werden kann, an der Fuegestelle den gleicischen Durchmesser besitzt wie die zu verbindenden Leiter und die hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften sowie ihrer Festigkeit nahezu den Leitereigenschaften entspricht. Erfindungsgemaess sind die Enden der zu verbindenden viel- und feindraehtigen Leiter mit aufgepressten Buchsen durch elektrisches Strumpfschweissen verbunden und besitzen eine aus den Einzeldraehten und den aufgepressten Buchsen gebildete homogene Schweissschmelzzone. Die elektrisch leitende Verbindung ist insbesondere bei d.Herstellung von viel- u.feindraehtigen Leitern und Seilen oder beim Verbinden von Leiterenden bei der Montage einzusetzen.

Description

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Titel der Erfindung

Elektrisoh leitende Verbindung sowie Verfahren bu ihrer Herateilung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine duroh Stumpfschweißen hergestellte elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei viel- und feindrähtigen Litzen, Leiterseilen oder anderen Seilen aus Kupfer, Aluminium oder dessen Legierungen beziehungsweise anderen schweißbaren Werkstoffen, vorzugsweise mit Einzeldrahtdurchmessern kleiner oder gleich 0,5 mm.

Die elektrisch leitende Verbindung findet vorzugsweise Anwendung bei der Herstellung von viel- und feindrähtigen Leitern und Seilen oder beim Verbinden von Leiterenden bei der Montage, insbesondere dort, wo die Forderung nach gleichem Durchmesser an Leiter und Fügestelle gestellt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen viel- und feindrähtigen Leitern aus Kupfer erfolgt im allgemeinen durch Löten. Dabei werden die beiden Leiterenden auf einer bestimmten Leiterlänge nebeneinanderliegend oder mit ineinandergreifenden Einzeldrähten in manueller Arbeit an der Verbindungsstelle mehr oder weniger mit Lot umgeben. Eine solche Verbindung weist jedoch in jedem Fall an der Fügestelle einen größeren Querschnitt auf, als ihn die Einzelleiter be-

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sitzen. Die Herstellung von Lötverbindungen erfordert auch hohen manuellen Aufwand und es werden Je naoh Menge des umschließenden Lotes und qualitätsgerechter Ausführung'sehr unterschiedliche und oft nioht ausreichende Festigkeiten erzielt. Weiterhin ist die Löfbarkeit verschiedener Werkstoffe eingeschränkt.

Die Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen Litzen oder Leiterseilen mit Hilfe der Stumpfschweißverfahren bereitet auf Grund de? Tatsache, daß die beim Sohweißen auftretende Axialkraft zum Knicken der einzelnen Drähte führen kann, erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere bei feindrähtigen Litzen oder Leiterseilen aus Aluminiumleiterwerk— stoffen.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten wurde bereits gemäß DE-PS 970 870 ein Verfahren zum Verbinden der Enden von stumpf aneinanderstoßenden Stromleitern in Form von Litzen oder Seilen bekannt, welches das elektrische Stumpfschweißen von Litzen oder Seilen mit niedriger Knickstelfigkeit ermöglichen soll. Hierbei werden die mehrdrähtigen querschnittsgleichen Stromleiter innerhalb einer hülsenförmigen Kammer aus Keramik durch Widerstandsschmelzschweißen miteinander verbunden. Bei dem Schweißvorgang stoßen jedoch die einzelnen Litzendrähte in der Regel nicht koaxial aufeinander, wodurch es zu einer versetzten Schweißverbindung kommt und die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Fügestelle vermindert werden. Weiterhin können in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Drähten der Litze Oxide und andere Verunreinigungen eingeschlossen werden, durch welche die Qualität der Verbindung gemindert wird. Desweiteren ist für jeden Schweißvorgang eine Keramikhülse erforderlioh, die nach dem Verbinden der Litzen zerstört werden muß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Angabe einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei viel- und feindrähtigen Litzen, Leiterseilen oder anderen Seilen aus sohweißbaren Werkstoffen, welche

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einen einfachen Aufbau besitzt, eine hohe Arbeitsproduktivität bei ihrer Herstellung gestattet und mit reproduzierbarer gleichbleibender Qualität gefertigt werden kann sowie eines Verfahrens zu ihrer Herstellung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei viel- und feindrähtigen Litzen, Leiterseiden oder anderen Seilen eu schaffen welohe an dqr Fügestelle den gleiohen Durchmesser wie die zu verbindenden Leiter besitzt, hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften sowie ihrer Festigkeit den Leitereigensohaften entspricht und eine hinreichende Flexibilität aufweist, wobei das Verfahren zu ihrer Herstellung die Anwendung der elektrischen Stumpfschweißverfahren ermöglichen soll.

Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreioht, daß die Verbindungsstelle eine aus den verdichteten Einzeldrähten der Leiterenden sowie auf diesen aufgepreßten Buohsen gebildete homogene Sohweißschmelzzone aufweist, der Außendurchmesser der verpreßten Buchsen gleich dem Außendurchmesser der verbundenen Leiter ist und die in den Buchsen liegenden verformten Einzeldrähte der Leiter die Preßstelle mit einem Füllfaktor von 0,9 bis 1 ausfüllen. Die Buchsen weisen hierbei eine maximale Länge gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter auf. Der Außendurchmesser der unverpreßten Buohsen ist so festgelegt, daß nach dem Verpressen die verformten Einzeldrähte der zu verbindenden Leiter die Preßstelle mit einem Füllfaktor von 0,9 bis 1 ausfüllen und der Außendurchmesser der verpreßten Buchsen gleich dem Durchmesser der zu verbinden-Leiter ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß auf die abisolierten Enden der zu verbindenden Leiter Buchsen aufgeschoben werden, nachfolgend duroh Rundumpressung eine Verformung der Buchsen auf den Außendurchmesser der Leiter und zugleich ein Verformen der in den Buchsen liegenden Einzeldrähte der

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der Leiter bis zum Ausfüllen der Buchsen mit einem Füllfaktor von 0,9 bis 1 erfolgt und anschließend die Preßsteilen der Leiterenden unter Anwendung eines elektrischen Stumpfschweiß-Verfahrens verbunden werden.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll an Hand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig, 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße elektrisch leitende Verbindung;

Fig, 2 einen Längsschnitt der Leiterenden vor dem Verbinden; Fig_f 3 einen Längsschnitt der vorgefertigten Leiterenden} Fig, 4 eine Ansicht der Verbindung.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Verbindung vorgesehenen feindrähtigen Leiter 1 und 2, beispielsweise aus einer Alurainiumleitlegierung, tragen vor dem Verbinden auf ihren abisolierten Enden Buohsen 3 und 4 aus dem Leiterwerkstoff mit einer maximalen Länge 1 gleich dem Durchmesser d des Leiters« Unter der Wirkung eijaer Kraft F erfolgt dur'ch die beiden Werkzeughäften 5 und 6 eine Rundumpressung der auf den Leiterenden siteenden Buchsen 3 beziehungsweise 4 derart, daß ihr Außendurchmesser nach dem Verpressen dem Durchmesser d der abisolierten Leiter 1 beziehungsweise 2 entspricht. Bei der Rundumpressung erfolgt ein Verformen und Verdichten der Einzeldrähte des Leiters innerhalb der Buchse, Der Außendurohmesser D der unverformten Buchsew 3 und 4 ist hierbei so bemessen, daß nach dem Verpressen und Verformen der Einzeldrähte in der Preßstelle ein Füllfaktor von 0,9 bis 1 vorliegt. Die Leiterenden erhalten somit eine solche Knicksteifigkeit, daß sie änschliessend beispielsweise durch Abbrennstumpfschweißen mit herkömmlichen Schweißeinrichtungen zu einer stoffschlüssigen Leiter-Leiter—Verbindung gefügt werden können.

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Nach dem Fügevorgang besitzt die erfindungagemäße elektrisch leitende Verbindung eine aus den verdichteten Einzeldrähten der Leiterenden sowie den aufgepreßten Buchsen 3 und 4 bestehende homogene Schweißschmelzzone 7, die nach Entfernung des Schweißgrates den gleichen Durchmesser besitzt wie die zu verbindenden Leiter,

Claims

Erfindungsanspruch

Elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei viel- und feindrähtigen Litzen, Leiterseilen oder anderen Seilen aus schweißbaren Leiterwerkstoffen, vorzugsweise mit Einzeldrahtdurchmessern kleiner oder gleich o,5ram, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle eine aus den verdichteten Einzeldrähten der Leiterenden sowie auf diese aufgepreßten Buohsen (3;4) gebildete homogene Schweißschmelzzone (7) aufweist, der Außendurchmesser der ver»- preßten Buchsen (3;4) gleich dem Außendurchmesser der verbundenen Leiter (1;2) ist und die in den Buohsen (3j4) liegenden verformten Einzeldrähte der Leiter die Preßstelle mit einem Füllfaktor von 0,9 bis 1 ausfüllen.
2» Elektrisch leitende Verbindung nach Ρμη^ 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (3;4) eine maximale Länge (1) gleich dem Durchmesser (d) der zu verbipdenden Leiter aufweisen und der Außendurchmesser (D) der unverpreßten Buphsen (3 J 4) so gewählt ist, daß nach dem Vorpressen die verformten Einzeldrähte der zu verbindenden Leiter (1;2) die Preßstelle mit einem Füllfaktor 0,9 bis 1 ausfüllen und der Außendurchmesser der verpreßten Buchsen (3;4) gleich dem Durchmesser der zu verbindenden Leiter (1;2) ist.
3, Verfahren zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung gemäß Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die abisolierten Enden dpr zu verbindenden Leiter (Ί;2) Buphsen (3;4) aufgeschoben werden, nachfolgend durch Rundumpressung eine Verformung der Büchsen (3;4) auf den Außendurchmesser der Leiter £i;2) und zugleich eine Verformung der in den Buchsen (3;4) liegenden Einzeldrahte bis zum Ausfüllen der Buchsen mit einem Füllfaktor 0,9 bis 1 erfolgt und anschließend die Preßstellen der Leiterenden unter Anwendung eines elektrischen Stumpfschweißverfahrens verbunden werden.

Hierzu ein Blatt Zeichnungen