EP1571731A1 - Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen mehreren lackisolierten Leitern - Google Patents
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- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/02—Soldered or welded connections
- H01R4/026—Soldered or welded connections comprising means for eliminating an insulative layer prior to soldering or welding
Definitions
- the invention relates to a method for producing an electrical Connection between several enamel-insulated electrical conductors.
- soldering is a relatively complex task Method. On the one hand you need appropriate solder, on the other hand also here the cable ends must be stripped before soldering.
- the welding process is preferably in a compacting device carried out.
- a center frequency inverter welding system used.
- the electrical power kept constant.
- a typical time sequence of a welding process proceeds as follows: First, the compacting device is closed and fed to the electrode (s) and built the Kompaktierkraft. Subsequently, the parts are welded, at the beginning of the welding process initially stripping the conductor takes place. In the course of the welding process, a connection between the conductors and the metal sleeve is made. In this case, at the beginning of the welding process, the welding current flows substantially over the metal sleeve, whereby the sleeve is heated and partially evaporated or liquefied the insulating varnish. In the further course of the welding process, the welding current flows essentially over the conductors and welds them together and with the sleeve. The pressure exerted by the welding electrodes of the compacting device on the weld pressure supports the welding process and also ensures the displacement of the insulating paint from the metal sleeve.
- the welding process is carried out in two welding steps.
- a stripping of the conductors is performed.
- the second Welding step a connection between the conductors and the metal sleeve produced.
- a comparatively smaller Welding current e.g. 50 A
- the Welding current flows substantially over the metal sleeve, the sleeve heated and evaporated the insulating varnish.
- a comparatively large welding current e.g. 100 A, with short welding time used, wherein the welding current flows substantially over the conductors and these welded together and with the sleeve.
- the one of the Welding electrodes of the compacting device on the weld applied pressure supports the welding process and also provides for the displacement of the insulating paint from the metal sleeve.
- An advantageous material for the welding electrodes is molybdenum proven, since it has a long service life and good mechanical can process.
- the welding sleeve used is a standard core sleeve, preferably a tinned metal sleeve.
- the material, the wall thickness and the coating (tinning) of the sleeve influence the welding process.
- As a material for the metal sleeve can be used optionally steel, nickel, CuSn or copper. An embodiment of the invention is shown in the drawings.
- the ends of a plurality of copper enameled wires 1 become parallel lying in a metal sleeve 2 threaded.
- This bundle 3 of wires 1 becomes then with the help of an electrical resistance welding process, under Use of preferably a medium frequency inverter - Welding system, welded in a compacting device.
- a plurality of pre-welded bundles 3 of FIG Ladders 1 by means of the sleeves 2, for example, to a contact rail 4 of a Relays are welded.
- welding sleeve 2 is preferably a Standard ferrule used.
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen mehreren lackisolierten elektrischen Leitern. Erfindungsgemäß werden die nicht abisolierten Enden der Leiter in eine gemeinsame Metallhülse eingeführt, so dass die Leiter parallel zueinander zu liegen kommen. Nachfolgend werden die Leiter mit der Metallhülse mit Hilfe eines elektrischen Widerstandsschweißverfahrens verschweißt. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung zwischen mehreren lackisolierten elektrischen Leitern.
Aus dem Stand der Technik sind Pressverbindungen bzw. Crimpverbindungen
zur Verbindung von isolierten Leitern bekannt. In der Produktion werden
sogenannte Crimpmaschinen eingesetzt, um Kabelenden mit elektrischen
Verbindungselementen, beispielsweise Aderendhülsen, zu verbinden. Dabei
werden die Kabelenden zunächst in eine Zuführöffnung der Maschine
eingeführt, von einer Halteeinrichtung fixiert und anschließend mittels einer
Abisoliereinrichtung die Isolierung der Kabelenden eingeschnitten und
abgezogen. Bei lackisolierten Drähten ist es bekannt, die Lackschicht an den
Drahtenden mittels eines heißen Tauchbades zu entfernen. Anschließend wird
eine Aderendhülse auf die abisolierten Kabelenden aufgesetzt und mittels
einer Kompaktiereinrichtung bzw. einer Crimpeinrichtung vercrimpt. Mit diesen
bekannten Crimpmaschinen lassen sich Crimpverbindungen mit hoher
Taktfrequenz und somit mit hoher Produktivität herstellen. Es zeigte sich
jedoch, dass die Verbindungen teilweise einen zu großen
Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Leitern aufweisen. Ein weiterer
Nachteil dieser Art der elektrischen Verbindung ist, dass die Leiterenden vor
dem Crimpen abisoliert werden müssen.
Ein anderes wohlbekanntes Verfahren zum Herstellung einer Verbindung
zwischen elektrischen Leitern ist das Löten. Löten ist ein relativ aufwändiges
Verfahren. Zum einen benötigt man entsprechendes Lötmetall, zum anderen
müssen auch hier die Kabelenden vor dem Löten abisoliert werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem mehrere
lackisolierte elektrische Leiter ohne vorheriges Abisolieren schnell und
zuverlässig miteinander verbunden werden können
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem
Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß werden die nicht abisolierten Enden der Leiter in eine
gemeinsame Metallhülse eingeführt, so dass die Leiter parallel zueinander zu
liegen kommen. Nachfolgend werden die Leiter mit der Metallhülse mit Hilfe
eines elektrischen Widerstandsschweißverfahrens verschweißt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Durchkontaktierung
sämtlicher Drähte bei geringem Übergangswiderstand zwischen den
einzelnen Drähten und der Hülse erreicht.
Als elektrische Leiter werden vorteilhaft Kupferlackdrähte verwendet.
Der Schweißvorgang wird vorzugsweise in einer Kompaktiereinrichtung
durchgeführt. Vorzugsweise wird ein Mittelfrequenz Inverter-Schweißsystem
verwendet. Weiterhin wird vorzugsweise während des Schweißvorganges die
elektrische Leistung konstant gehalten.
Typische Parameter des Schweißvorganges sind hierbei im folgenden
angegeben. Sie dienen dabei lediglich als Hinweis und sind nicht als
Einschränkung auf diese Werte zu verstehen:
Ein typischer zeitlicher Ablauf eines Schweißvorganges verläuft dabei wie
folgt: Zunächst wird die Kompaktiereinrichtung geschlossen und die
Elektrode(n) zugeführt sowie die Kompaktierkraft aufgebaut. Anschließend
werden die Teile verschweißt, wobei zum Beginn des Schweißvorganges
zunächst ein Abisolieren der Leiter stattfindet. Im weiteren Verlauf des
Schweißvorganges wird eine Verbindung zwischen den Leitern und der
Metallhülse hergestellt.
Dabei fließt zum Beginn des Schweißvorganges der Schweißstrom im Wesentlichen über die Metallhülse, wodurch die Hülse erhitzt und den Isolierlack teilweise verdampft bzw. verflüssigt. Im weiteren Verlauf des Schweißvorganges fließt der Schweißstrom im Wesentlichen über die Leiter und verschweißt diese miteinander und mit der Hülse. Der von den Schweißelektroden der Kompaktiereinrichtung auf die Schweißstelle ausgeübte Druck unterstützt den Schweißvorgang und sorgt darüber hinaus für die Verdrängung des Isolierlacks aus der Metallhülse.
Dabei fließt zum Beginn des Schweißvorganges der Schweißstrom im Wesentlichen über die Metallhülse, wodurch die Hülse erhitzt und den Isolierlack teilweise verdampft bzw. verflüssigt. Im weiteren Verlauf des Schweißvorganges fließt der Schweißstrom im Wesentlichen über die Leiter und verschweißt diese miteinander und mit der Hülse. Der von den Schweißelektroden der Kompaktiereinrichtung auf die Schweißstelle ausgeübte Druck unterstützt den Schweißvorgang und sorgt darüber hinaus für die Verdrängung des Isolierlacks aus der Metallhülse.
Nach dem eigentlichen Schweißvorgang wird nach dem Ausschalten des
Schweißstromes und vor dem Öffnen der Schweißelektroden eine Haltezeit
eingehalten, während dessen sich der Schweißpunkt abkühlt. Anschließend
fährt die Elektrode in die Ausgangsstellung und die Vorrichtung öffnet sich
und gibt die verschweißten Leiter frei.
Alternativ wird der Schweißvorgang in zwei Schweißschritten durchgeführt. Im
ersten Schweißschritt wird ein Abisolieren der Leiter durchgeführt. Im zweiten
Schweißschritt eine Verbindung zwischen den Leitern und der Metallhülse
hergestellt. Hierbei wird im ersten Schweißschritt ein vergleichsweise kleiner
Schweißstrom, z.B. 50 A, bei langer Schweißzeit verwendet, so dass der
Schweißstrom im Wesentlichen über die Metallhülse fließt, die Hülse erhitzt
und den Isolierlack verdampft. Im zweiten Schweißschritt wird ein
vergleichsweise großer Schweißstrom, z.B. 100 A, bei kurzer Schweißzeit
verwendet, wobei der Schweißstrom im Wesentlichen über die Leiter fließt
und diese miteinander und mit der Hülse verschweißt. Der von den
Schweißelektroden der Kompaktiereinrichtung auf die Schweißstelle
ausgeübte Druck unterstützt den Schweißvorgang und sorgt darüber hinaus
für die Verdrängung des Isolierlacks aus der Metallhülse.
Als vorteilhaftes Material für die Schweißelektroden hat sich Molybdän
erwiesen, da es eine hohe Standzeit aufweist und sich gut mechanisch
verarbeiten lässt.
Als Schweißhülse wird eine Standard- Adernhülse, vorzugsweise eine
verzinnte Metallhülse verwendet. Das Material, die Wandstärke und die
Beschichtung (Verzinnung) der Hülse beeinflussen den Schweißvorgang.
Als Material für die Metallhülse kann wahlweise Stahl, Nickel, CuSn oder Kupfer verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Als Material für die Metallhülse kann wahlweise Stahl, Nickel, CuSn oder Kupfer verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
- Figur 1
- zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bündel aus mehreren miteinander verbundenen Leitern;
- Figur 2
- zeigt eine Verbindung mehrerer Leiterbündel mit einer Kontaktschiene.
Gemäß Figur 1 werden die Enden mehrerer Kupferlackdrähte 1 parallel
liegend in eine Metallhülse 2 eingefädelt. Diese Bündel 3 von Drähten 1 wird
dann mit Hilfe eines elektrischen Widerstandsschweißverfahrens, unter
Verwendung von vorzugsweise einem Mittelfrequenz Inverter -
Schweißsystem, in einer Kompaktiereinrichtung verschweißt.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, können mehrere vorgeschweißte Bündel 3 von
Leitern 1 mittels der Hülsen 2 beispielsweise an eine Kontaktschiene 4 eines
Relais angeschweißt werden. Als Schweißhülse 2 wird vorzugsweise eine
Standard-Aderendhülse verwendet.
Claims (11)
- Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen mehreren lackisolierten elektrischen Leitern (1), mit den Schritten:Einführen der Enden der Leiter (1) in eine gemeinsame Metallhülse (2), so dass die Leiter parallel zueinander zu liegen kommen;Verschweißen der Leiter mit der Metallhülse (2) mit Hilfe eines elektrischen Widerstandsschweißverfahrens.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Leiter (1) Kupferlackdrähte verwendet werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißvorgang in einer Kompaktiereinrichtung durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schweißleistung während des Schweißvorganges im Wesentlichen konstant ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißvorgang in zwei Schweißschritten durchgeführt wird, wobei im ersten Schweißschritt ein Abisolieren der Leiter (1) durchgeführt und im zweiten Schweißschritt eine Verbindung zwischen den Leitern (1) und der Metallhülse (2) hergestellt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schweißschritt ein kleiner Schweißstrom bei langer Schweißzeit verwendet wird, wobei der Schweißstrom im wesentlichen über die Metallhülse (2) fließt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schweißschritt ein großer Schweißstrom bei kurzer Schweißzeit verwendet wird, wobei der Schweißstrom im wesentlichen über die Leiter (1) fließt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Schweißelektroden Molybdän verwendet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine verzinnte Metallhülse (2) verwendet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Metallhülse (2) wahlweise Stahl, Nickel, CuSn oder Kupfer verwendet wird.
- Elektrische Verbindung zwischen mehreren lackisolierten elektrischen Leitern (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie mit dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-9 hergestellt ist.
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