CH707565A2 - Electrical conductor e.g. signal cable, has electrical conductor wire that is formed in end portion of compact element, and is provided with strands - Google Patents

Abstract

The electrical conductor (4) has an electrical conductor wire that is formed in an end portion (5) of a compact element, and is provided with the strands (2). The end portion is non-porous and is provided with a porosity of not greater than 10%. Each individual wire is made of aluminum or an aluminum alloy. The additional electrically conductive material is located between the strands or wires with a modified cross-section. The end portion is provided with a continuous recess. An independent claim is included for a method for manufacturing electrical conductor.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter mit Litzen zur Strom- oder Signalleitung, wobei der Leiter mindestens ein kompaktes Endstück aufweist, das aus den Litzen gebildet ist. Zudem betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Leiters. The invention relates to an electrical conductor with strands for power or signal line, wherein the conductor has at least one compact end piece, which is formed from the strands. In addition, it relates to a method for producing such an electrical conductor.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Elektrische Leiter wie z.B. Kabel bestehen häufig aus einer Vielzahl von Litzen oder Drähten. An den Enden des elektrischen Leiters befinden sich Endstücke wie Anschlussstücke oder Kabelschuhe. Diese werden üblicherweise als Einzelelemente ausgebildet und über einen hülsenförmigen Ansatz auf die Enden der Litzen oder Drähte aufgesetzt und mit geeignetem Werkzeug angepresst. Häufig werden die Enden der Litzen oder Drähte, also das Ende des elektrischen Leiters, zuvor zu einem zylindrischen Stück kleineren Durchmessers verformt, damit sie besser in den hülsenförmigen Ansatz der Endstücke passen. Insgesamt sind bei dieser Art der Fertigung mehrere Arbeitsschritte notwendig. Zudem muss darauf geachtet werden, dass die Pressverbindung zwischen dem hülsenförmigen Ansatz der Endstücke und den Litzenenden einwandfrei ist, so dass keine zusätzlichen Übergangswiderstände entstehen, welche die elektrischen Werte des Kabels mindern. Da die Pressverbindung nicht mehr gelöst oder nachgearbeitet werden kann, werden elektrische Leiter mit einem mangelhaft angepressten Endstück aussortiert. Ist das Einzelelement zudem noch aus einem anderen Material gefertigt als die Litzen, kann Korrosion auftreten. Electrical conductors such as e.g. Cables often consist of a variety of strands or wires. At the ends of the electrical conductor there are end pieces such as connecting pieces or cable lugs. These are usually formed as individual elements and placed on a sleeve-shaped approach to the ends of the strands or wires and pressed with a suitable tool. Often, the ends of the strands or wires, ie the end of the electrical conductor, are previously deformed into a smaller diameter cylindrical piece to better fit into the sleeve-shaped neck of the end pieces. Overall, several steps are necessary in this type of production. In addition, care must be taken that the press connection between the sleeve-shaped projection of the end pieces and the ends of the wire is perfect, so that no additional contact resistances arise, which reduce the electrical values of the cable. Since the press connection can not be solved or reworked, electrical conductors are sorted out with a poorly pressed tail. If the single element is also made of a different material than the strands, corrosion can occur.

[0003] Es ist daher von Vorteil, wenn der elektrische Leiter und sein Endstück einstückig sind. It is therefore advantageous if the electrical conductor and its tail are in one piece.

[0004] In der US 2005/0 170 707 der Yazaki Corp. wird ein Endstück eines elektrischen Leiters offenbart, das aus Elementen des Leiters an sich geformt wird. Dazu werden nach dem Entfernen der Isolierung die einzelnen Leiter vollständig geschmolzen («melted to be integrated»). Nach dem Aushärten bzw. Abkühlen («curing») wird das Endstück in die gewünschte Form gestanzt und mit einer Bohrung versehen. In US 2005/0 170 707 of Yazaki Corp. is disclosed an end piece of an electrical conductor, which is formed from elements of the conductor itself. For this purpose, after removing the insulation, the individual conductors are completely melted ("melted to be integrated"). After hardening or cooling ("curing"), the end piece is punched into the desired shape and provided with a bore.

[0005] Bei diesem Verfahren werden die Litzen vollständig geschmolzen. Beim Erstarren der Schmelze können Lunker und Poren entstehen. Zudem ist der Übergang von den Litzen zum Endstück weniger stabil. Die tatsächliche Form des Endstücks wird erst in einem zusätzlichen Arbeitsschritt hergestellt. In this method, the strands are completely melted. When the melt solidifies voids and pores may form. In addition, the transition from the strands to the tail is less stable. The actual shape of the tail is made in an additional step.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, einen dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörenden elektrischen Leiter mit Litzen oder Drähten zu schaffen, welcher ein Endstück aufweist, das hinsichtlich seiner elektrischen Kennwerte verbessert ist und sich zudem leichter herstellen lässt. The object of the invention is to provide an electrical conductor associated with the aforementioned technical field with strands or wires, which has an end piece, which is improved in terms of its electrical characteristics and also easier to manufacture.

[0007] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung wird ein elektrischer Leiter mit Litzen oder Drähten zur Strom- oder Signalleitung bereitgestellt, wobei der Leiter in einem Endabschnitt mindestens ein kompaktes Endstück aufweist, das aus den Litzen oder Drähten des elektrischen Leiters gebildet ist. Das Endstück ist im Wesentlichen porenfrei und weist eine Porosität von weniger als 10% auf. The solution of the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, an electrical conductor is provided with strands or wires for power or signal conduction, the conductor having in one end portion at least one compact end formed from the strands or wires of the electrical conductor. The tail is essentially pore-free and has a porosity of less than 10%.

[0008] Wird das Endstück eines elektrischen Leiters aus den Litzen oder Drähten des Leiters gebildet, so wird kein zusätzliches Einzelelement, insbesondere keines mit einem hülsenförmigen Ansatz benötigt. Der elektrische Leiter und das Endstück sind einstückig. So können zum einen Korrosionsprobleme vermieden werden, die vor allem dann auftreten, wenn die zusätzlichen Einzelelemente aus einem anderen Material als der elektrische Leiter bestehen. Auch werden so zusätzliche elektrische lokal auftretende Widerstände gemindert. Zudem werden im Herstellungsverfahren Prozessschritte, insbesondere die Handhabung eines zusätzlichen Einzelelements, wie z.B. einer Hülse, eingespart. If the tail of an electrical conductor formed from the strands or wires of the conductor, no additional single element, in particular none is needed with a sleeve-shaped approach. The electrical conductor and the tail are in one piece. Thus, on the one hand corrosion problems can be avoided, which occur especially when the additional individual elements made of a different material than the electrical conductor. Also, additional electrical locally occurring resistances are reduced. In addition, in the manufacturing process, process steps, in particular the handling of an additional single element, such as e.g. a sleeve, saved.

[0009] Zu den elektrischen Leitern zählen im Rahmen der Erfindung Leiter, die einzelne oder mehrere Drähte oder Litzen umfassen. Dabei können die Drähte die unterschiedlichsten Profile aufweisen (rund, eckig). Häufig sind diese aus Aluminium oder Kupfer gebildet. Sie können aber auch aus Eisen, Silber, Gold, Messing, Edelstahl, zahlreichen anderen Legierungen und mittlerweile auch Magnesium bestehen. Es kann sich aber auch um beschichtete Metalle handeln, wie z.B. um kupferkaschiertes Aluminium (copper cladded aluminium, CCA). Oftmals weisen die Leiter eine isolierende Umhüllung auf. Dabei liegt die Anzahl der einzelnen Drähte eines elektrischen Leiters zwischen 10 und mehr als 10 ́000. Die einzelnen Drähte weisen typischerweise einen Durchmesser zwischen 0.05 mm und 3.0 mm auf. Die Drähte können parallel oder gegenläufig verseilt sein. Insgesamt resultiert häufig ein im Querschnitt kreisrunder elektrischer Leiter. Er kann aber auch oval, sektor- oder segmentförmig ausgebildet sein oder für spezielle Anwendungen einen anderen Querschnitt aufweisen. Dabei entspricht ein sektorförmiger Querschnitt einem Kreissektor, d. h. einer Fläche, die von zwei Radien und einem dazwischenliegenden Kreisbogen begrenzt wird (»Tortenstück»). Ein segmentförmiger Querschnitt entspricht dagegen einem Kreissegment, also einer Teilfläche einer Kreisfläche, die von einem Kreisbogen und einer Kreissehne begrenzt wird. Eine Kombination von Segmentdrähten und Runddrähten ergibt einen Segmentleiter. In the context of the invention, the electrical conductors include conductors which comprise one or more wires or strands. The wires can have a variety of profiles (round, square). Often these are made of aluminum or copper. But they can also consist of iron, silver, gold, brass, stainless steel, numerous other alloys and meanwhile also magnesium. However, they may also be coated metals, e.g. copper-clad aluminum (copper cladded aluminum, CCA). Often, the conductors have an insulating sheath. The number of individual wires of an electrical conductor is between 10 and more than 10,000. The individual wires typically have a diameter between 0.05 mm and 3.0 mm. The wires can be twisted in parallel or in opposite directions. Overall, often resulting in a circular cross-section electrical conductor. But it can also be oval, sector or segment-shaped or have a different cross section for special applications. In this case, a sector-shaped cross-section corresponds to a circular sector, i. H. an area bounded by two radii and an arc in between ("slice of cake"). In contrast, a segment-shaped cross-section corresponds to a circle segment, that is to say a partial surface of a circular area bounded by a circular arc and a chord. A combination of segmented wires and round wires results in a segment conductor.

[0010] Häufig wird zwischen symmetrischen und asymmetrischen (unsymmetrischen) Leitern unterschieden. Symmetrische Leiter bestehen typischerweise aus zueinander symmetrisch angeordneten Litzen, die wiederum aus symmetrisch angeordneten Drähten bestehen. Dagegen bestehen asymmetrische Leiter aus einzelnen, nicht definiert angeordneten Drähten. Die einzelnen Drähte weisen häufige einen leichten Schlag auf, jedoch keine definierten Windungen. Typisch sind z.B. Würgelitzen. Im Rahmen der Erfindung können sowohl symmetrische wie auch asymmetrische Leiter verwendet werden. Frequently, a distinction is made between symmetrical and asymmetrical (asymmetrical) conductors. Symmetrical conductors typically consist of mutually symmetrically arranged strands, which in turn consist of symmetrically arranged wires. In contrast, asymmetric conductors consist of individual, undefined wires arranged. The individual wires often show a light impact, but no defined turns. Typical examples are Bunched. Within the scope of the invention, both symmetrical and asymmetrical conductors can be used.

[0011] Der Endabschnitt des elektrischen Leiters umfasst den Bereich der Litzen- oder Drahtenden und ein Endstück, das aus den Litzen oder Drähten des elektrischen Leiters geformt ist. Der Bereich der Litzen- oder Drahtenden ist ein Längenabschnitt, der für die Herstellung des Endstücks tatsächlich notwendig ist. Damit ist jedoch nicht die gesamte Länge des elektrischen Leiters gemeint. The end portion of the electrical conductor comprises the region of the strand or wire ends and an end piece which is formed from the strands or wires of the electrical conductor. The area of the strand or wire ends is a length that is actually necessary for the manufacture of the tail. However, this does not mean the entire length of the electrical conductor.

[0012] Unter einem Endstück werden unter anderem Anschlussstücke oder Kabelschuhe verstanden. Grundsätzlich kann das Endstück jede beliebige Form aufweisen. Häufig ist es als flaches Rechteck oder Oval ausgebildet. Es kann jedoch auch konisch oder polygonal geformt sein und z.B. als universelle Steckverbindung fungieren. Es können genaue Passformen realisiert werden, die eine exakte und auch verdrehsichere Positionierung des Kabels ermöglichen. Bei speziellen Anwendungen können aber auch Sonderformen, durchaus auch mit Hohlräumen hergestellt werden. Insgesamt können die Endstücke derart ausgebildet sein, dass sie kompatibel mit bestehenden Systemen sind. Under a tail inter alia connecting pieces or cable lugs are understood. In principle, the tail can have any shape. Often it is designed as a flat rectangle or oval. However, it may also be conical or polygonal shaped and e.g. act as a universal connector. It can be realized exact fits that allow an exact and twist-proof positioning of the cable. In special applications but also special shapes, quite well with cavities can be produced. Overall, the end pieces can be designed to be compatible with existing systems.

[0013] Beim erfindungsgemässen elektrischen Leiter ist das Endstück im Wesentlichen porenfrei ausgebildet, d. h. es weist eine geringe Porosität auf. Die Porosität ist das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen eines Stoffes. Die Porosität eines Metalls wird massgeblich durch den Verarbeitungsprozess bestimmt. Grundsätzlich findet beim Erstarren von Metallschmelzen eine Volumenverkleinerung statt. Gleichzeitig verschlechtert sich die Löslichkeit vieler Gase, z.B. Wasserstoff oder Luft, oder es finden gasbildende Prozesse statt. Diese Gase können nur unvollständig aus dem erstarrenden Material entweichen und werden als Blasen im erstarrten Metall eingeschlossen. In the inventive electrical conductor, the tail is formed substantially free of pores, d. H. it has a low porosity. Porosity is the ratio of void volume to total volume of a substance. The porosity of a metal is significantly determined by the processing process. In principle, the solidification of molten metals causes a reduction in volume. At the same time, the solubility of many gases, e.g. Hydrogen or air, or gas-forming processes take place. These gases can only partially escape from the solidifying material and are trapped as bubbles in the solidified metal.

[0014] Insbesondere beträgt die Porosität des erfindungsgemässen Endstücks weniger als 8%, besonders bevorzugt weniger als 5%. Das Endstück, das durch Pressen geformt wird, ist also kompakt und weist nur sehr wenige Hohlräume auf. In particular, the porosity of the inventive end piece is less than 8%, more preferably less than 5%. The end piece, which is formed by pressing, so is compact and has very few voids.

[0015] Bevorzugt besteht eine einzelne Litze eines erfindungsgemässen elektrischen Leiters aus Aluminium oder aus Aluminium-Legierungen oder aus kupferkaschiertem Aluminium. Dabei kann ein Leiter Litzen aus nur einem Material umfassen. Es können aber auch Litzen aus Aluminium und/oder aus Aluminium-Legierungen und/oder kupferkaschiertem Aluminium einen gemeinsamen Leiter bilden. Preferably, a single strand of an inventive electrical conductor made of aluminum or aluminum alloys or copper-clad aluminum. In this case, a conductor may comprise strands of only one material. However, aluminum strands and / or aluminum alloys and / or copper-clad aluminum can also form a common conductor.

[0016] Bestehen die Litzen aus Aluminium, so weist dieses bevorzugt eine Reinheit von 99.5%, insbesondere von 99.7% auf. Bei den Aluminium-Legierungen kann es sich z.B. um Al/Mg/Si-Legierungen, Al/Fe-Legierungen oder auch um Al/Fe/Cu-Legierungen handeln. If the strands are made of aluminum, this preferably has a purity of 99.5%, in particular of 99.7%. The aluminum alloys may be e.g. Al / Mg / Si alloys, Al / Fe alloys or even Al / Fe / Cu alloys.

[0017] Zudem können blanke Litzen aus Aluminium oder aus Aluminium-Legierungen verwendet werden. Es ist aber auch möglich, oberflächenbehandelte Litzen zu verwenden, wie z.B. vernickelte Litzen, die eine härtere Oberfläche aufweisen. In addition, bare strands of aluminum or aluminum alloys can be used. However, it is also possible to use surface-treated strands, e.g. Nickel-plated strands that have a harder surface.

[0018] In einer besonderen Ausführungsform ist der elektrische Leiter flexibel ausgebildet. Das bedeutet, dass er zu einem gewissen Ausmass gebogen werden kann, ohne dabei beschädigt zu werden. Grundsätzlich sind Litzenkabel flexibel. Im Rahmen der Erfindung wird ein Leiter insbesondere dann als flexibel angesehen, wenn ein Biegeradius erreicht werden kann, der kleiner ist, als das 12-Fache des Aussendurchmessers des Leiters. In a particular embodiment, the electrical conductor is flexible. This means that it can be bent to some extent without being damaged. In principle, stranded cables are flexible. In the context of the invention, a conductor is considered to be flexible in particular if a bending radius can be achieved which is smaller than 12 times the outside diameter of the conductor.

[0019] Grundsätzlich ist es aber auch möglich relativ biegefeste, nicht flexible elektrische Leiter zu verwenden, z.B. wenn Litzen mit einem sehr grossen Durchmesser gewählt oder auch sehr viele Litzen in einem Leiter verwendet werden. Auch können formfeste Leiter eingesetzt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine starre Aussenschicht wie eine sehr dicke Ummantelung oder eine feste Hülse die Flexibilität eines Leiters signifikant herabsetzt. In principle, however, it is also possible to use relatively flexible, non-flexible electrical conductors, e.g. if strands with a very large diameter are chosen or if a very large number of strands are used in a conductor. Also form-solid conductors can be used. In principle, it is also possible that a rigid outer layer such as a very thick sheath or a solid sleeve significantly reduces the flexibility of a conductor.

[0020] In einer besonderen Ausführungsform befindet sich im kompakten Endstück zusätzliches elektrisch leitendes Material. Dabei kann es sich z.B. um Zink, Zinn, Kupfer oder aber auch ein elektrisch leitendes Polymer handeln. In a particular embodiment is located in the compact tail additional electrically conductive material. This may be e.g. to zinc, tin, copper or else act as an electrically conductive polymer.

[0021] Dieses zusätzliche elektrisch leitende Material wird vor dem Verformen der Litzen oder Drähte zwischen die Litzen bzw. Drähte eingebracht. Dazu wird der Endabschnitt der Litzen oder Drähte in ein Bad mit einer entsprechenden Lösung, Suspension oder Schmelze getaucht, damit bestrichen oder mit einem pulverförmigen Feststoff bestreut. Beim Verformen der Litzen oder Drähte werden durch das zusätzliche elektrisch leitende Material die Hohlräume zwischen den Litzen oder Drähten besser ausgefüllt, so dass ein besonders kompaktes Endstück gebildet wird. This additional electrically conductive material is introduced before the deformation of the strands or wires between the strands or wires. For this purpose, the end portion of the strands or wires is immersed in a bath with an appropriate solution, suspension or melt, coated or sprinkled with a powdery solid. When deforming the strands or wires, the cavities between the strands or wires are better filled by the additional electrically conductive material, so that a particularly compact tail is formed.

[0022] Es ist aber auch möglich, die Endabschnitte der Litzen oder Drähte galvanisch zu beschichten oder auch bereits galvanisch beschichtete Litzen oder Drähte zu verwenden. But it is also possible to galvanically coat the end portions of the strands or wires or to use already galvanically coated strands or wires.

[0023] Im Rahmen der Erfindung können einerseits reine Metalle verwendet werden; diese weisen eine definierte Schmelztemperatur auf. Es können aber auch Metall-Legierungen verwendet werden, die keine definierte Schmelztemperatur, sondern einen Schmelzbereich aufweisen. In the context of the invention, on the one hand pure metals can be used; These have a defined melting temperature. However, it is also possible to use metal alloys which have no defined melting temperature but a melting range.

[0024] Vorteilhafterweise liegt die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials unterhalb der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs des Litzenmaterials, so dass es möglich ist, im Herstellungsprozess dieses Material zu schmelzen, jedoch nicht das Litzenmaterial. Advantageously, the melting temperature or the melting range of the additional electrically conductive material is below the melting temperature or the melting range of the strand material, so that it is possible to melt in the manufacturing process of this material, but not the strand material.

[0025] Für besondere Ausführungsformen kann es aber auch von Vorteil sein, wenn die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des Litzenmaterials niedriger ist als die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials. So kann z.B. Kupfer, das eine höhere Schmelztemperatur aufweist als Aluminium, eine tiefschmelzende Phase mit Aluminium bilden. For particular embodiments, it may also be advantageous if the melting temperature or the melting range of the stranded material is lower than the melting temperature or the melting range of the additional electrically conductive material. Thus, e.g. Copper, which has a higher melting temperature than aluminum, forming a low-melting phase with aluminum.

[0026] In einer besonderen Ausführungsform ist das Endstück aus Litzen oder Drähten mit verändertem Querschnitt aufgebaut, wobei sich zwischen den verformten Litzen oder Drähten das zusätzliche elektrisch leitende Material befindet. Somit umhüllt das zusätzliche elektrisch leitende Material jede Litze bzw. jeden Draht. Gleichzeitig verbessert es den Kontakt zwischen den einzelnen Litzen oder Drähten. In a particular embodiment, the tail of strands or wires is constructed with a modified cross-section, wherein the additional electrically conductive material is located between the deformed strands or wires. Thus, the additional electrically conductive material envelops each strand or wire. At the same time it improves the contact between the individual strands or wires.

[0027] Besonders bevorzugt ist jede einzelne Litze bzw. jeder einzelne Draht vom zusätzlichen elektrisch leitenden Material umgeben. Endstücke, deren Litzen oder Drähte nur teilweise vom zusätzlichen elektrisch leitenden Material umhüllt sind, liegen jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung. Auch kann prinzipiell auf das zusätzliche elektrisch leitende Material verzichtet werden. Particularly preferably, each individual strand or each individual wire is surrounded by the additional electrically conductive material. However, end pieces whose strands or wires are only partially enveloped by the additional electrically conductive material are also within the scope of the invention. In principle, the additional electrically conductive material can be dispensed with.

[0028] Bevorzugt weist das erfindungsgemässe Endstück eine runde durchgehende Aussparung im Sinne einer Bohrung auf. Darüber kann das Endstück dann mit anderen Elementen verbunden werden. Der Durchmesser der durchgehenden Aussparung richtet sich nach der geplanten Anwendung. Bevorzugt ist das Endstück als flaches Rechteck – also ein Quader – ausgebildet, und weist eine durchgehende Aussparung durch seine grösste Fläche auf. Das Endstück kann aber auch mehr als eine durchgehende Aussparung aufweisen. Liegen mehrere durchgehende Aussparungen an einem Endstück vor, so können sie den gleichen Durchmesser aufweisen. Sie können aber auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen oder sich auch in der Form unterscheiden, also rund, oval und/oder eckig sein. Preferably, the inventive tail on a round continuous recess in the sense of a hole. In addition, the tail can then be connected to other elements. The diameter of the continuous recess depends on the intended application. Preferably, the tail is designed as a flat rectangle - that is, a cuboid -, and has a continuous recess through its largest surface. The tail can also have more than one continuous recess. If there are several continuous recesses on an end piece, they can have the same diameter. But they can also have different diameters or also differ in shape, so be round, oval and / or square.

[0029] Alternativ kann das Endstück eine ovale Aussparung am den Litzen oder Drähten abgewandten Ende aufweisen und damit als Gabel ausgebildet sein. Es kann aber für besondere Anwendungen auf eine Öffnung oder andere besondere Gestaltungsformen verzichtet werden. Das Endstück ist dann als flaches Rechteck ausgebildet und wird zwischen andere Elemente geklemmt. Prinzipiell kann das Endstück auch z.B. einen überstehenden Haken oder eine Öse aufweisen und darüber mit anderen Elementen verbunden werden. Alternatively, the tail may have an oval recess on the ends facing away from the strands or wires and thus formed as a fork. However, it can be dispensed with for special applications on an opening or other special designs. The tail is then formed as a flat rectangle and is clamped between other elements. In principle, the tail may also be e.g. have a protruding hook or eyelet and are connected above it with other elements.

[0030] Am erfindungsgemässen elektrischen Leiter wird das Endstück nach einem Verfahren hergestellt, das mindestens drei Schritte umfasst: In einem ersten Schritt wird zumindest eine der Litzen oder einer der Drähte im Endabschnitt des elektrischen Leiters erwärmt. Anschliessend werden in einem zweiten Schritt alle Litzen bzw. Drähte unter Druck zum kompakten Endstück verformt. Schliesslich wird das Endstück abgekühlt. At the electrical conductor according to the invention, the tail is produced by a method comprising at least three steps: In a first step, at least one of the strands or one of the wires in the end portion of the electrical conductor is heated. Subsequently, in a second step, all strands or wires are deformed under pressure to form a compact end piece. Finally, the tail is cooled.

[0031] Optional wird in einem zusätzlichen Schritt ein zusätzliches elektrisch leitendes Material aufgetragen bzw. zwischen die Litzen oder Drähte gebracht. Dieser Schritt wird dann bevorzugt als erster Schritt durchgeführt und entspricht somit einer Vorbehandlung der Litzen oder Drähte. In dem Fall umfasst das Verfahren vier Schritte. Optionally, in an additional step, an additional electrically conductive material is applied or placed between the strands or wires. This step is then preferably carried out as a first step and thus corresponds to a pretreatment of the strands or wires. In that case the method comprises four steps.

[0032] Besonders bevorzugt wird im Rahmen des Verfahrens zumindest eine der Litzen oder Drähte im Endabschnitt auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs erwärmt. Als Bereich der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs ist der Bereich ± 10 °C, bevorzugt ± 5 °C, um die Schmelztemperatur bzw. um den Schmelzbereich zu verstehen. Bei reinen Aluminium-Leitern z.B. liegt die Schmelztemperatur bei 660 °C. Das Material wird also auf eine Temperatur im Bereich 650–670 °C, bevorzugt 655–665 °C, erwärmt. Das Material ist dann weich und kann leicht verformt werden. Es ist jedoch nicht im Sinne der Erfindung die Litzen oder Drähte völlig zu verflüssigen, so dass sie vollständig ihre ursprüngliche Struktur verlieren. In the context of the method, it is particularly preferred to heat at least one of the strands or wires in the end section to a temperature in the region of the melting temperature or of the melting region. The range of the melting temperature or the melting range is the range ± 10 ° C., preferably ± 5 ° C., in order to understand the melting temperature or the melting range. For pure aluminum conductors, e.g. the melting temperature is 660 ° C. The material is thus heated to a temperature in the range 650-670 ° C, preferably 655-665 ° C. The material is then soft and can be easily deformed. However, it is not within the meaning of the invention to completely liquefy the strands or wires so that they completely lose their original structure.

[0033] Alternativ können die Litzen auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs erwärmt werden. Sie sind dann jedoch weniger leicht verformbar. Alternatively, the strands can be heated to a temperature below the melting temperature or the melting range. However, they are then less easily deformable.

[0034] Insgesamt werden die verwendeten Materialien, insbesondere die Leitermaterialien auf eine Temperatur im Schmelzbereich gebracht. Sie werden dadurch erweicht, jedoch nicht vollständig geschmolzen. Es können sich durchaus kleine Tröpfchen des Materials bilden, die Temperatur soll jedoch nicht derart hoch sein, dass eine komplette Auflösung der Strukturen erfolgt. Es soll vielmehr ein Anschmelzen der Materialien bewirkt werden. Overall, the materials used, in particular the conductor materials are brought to a temperature in the melting range. They are softened, but not completely melted. It may well be small droplets of the material form, but the temperature should not be so high that a complete resolution of the structures takes place. Rather, a melting of the materials should be effected.

[0035] Es ist von besonderem Vorteil, wenn es sich bei der zumindest einen erwärmten Litze oder bei dem zumindest einen erwärmten Draht um die Kernlitze oder den Kerndraht des elektrischen Leiters handelt. Optional können es auch mehrere innere Litzen oder Drähte sein, also Litzen oder Drähte, die nicht die äusserste Litzenlage oder Drahtlage des elektrischen Leiters bilden. So kann insbesondere im inneren Bereich, der nur schwer überprüft werden kann, eine kompakte Anordnung des Materials realisiert werden. It is particularly advantageous if the at least one heated strand or the at least one heated wire is the core strand or the core wire of the electrical conductor. Optionally, it may also be several inner strands or wires, so strands or wires that do not form the outermost strand layer or wire layer of the electrical conductor. Thus, in particular in the inner area, which can only be checked with difficulty, a compact arrangement of the material can be realized.

[0036] Wird die Kernlitze erwärmt, so erfolgt das Erwärmen des Leiters bezogen auf seinen Querschnitt von innen nach aussen. Üblicherweise findet in ähnlichen Verfahren die Übertragung von Wärme von aussen nach innen statt. If the core strand is heated, the heating of the conductor takes place based on its cross section from the inside to the outside. Usually, similar processes involve the transfer of heat from the outside to the inside.

[0037] Optional können jedoch auch alle Litzen oder Drähte im Endabschnitt erwärmt und anschliessend verformt werden. Optionally, however, all strands or wires can be heated in the end portion and then deformed.

[0038] Bevorzugt wird mindestens eine Litze oder ein Draht des elektrischen Leiters durch induktives Heizen erwärmt. Diese Methode erlaubt eine kontrollierte Erwärmung derjenigen Bereiche, die tatsächlich erwärmt werden sollen, ohne die Parameter im gesamten Querschnitt des Leiters einstellen zu müssen. So ist es möglich, ein Litzenseil oder einen Draht aus dem Inneren zu erwärmen. Die Litzen oder Drähte können jedoch auch durch andere Methoden erwärmt werden, z.B. in einem Ofen. Preferably, at least one strand or wire of the electrical conductor is heated by inductive heating. This method allows a controlled heating of those areas that should actually be heated, without having to adjust the parameters in the entire cross section of the conductor. So it is possible to heat a stranded rope or a wire from the inside. However, the strands or wires can also be heated by other methods, e.g. in an oven.

[0039] Besonders bevorzugt wird die Kernlitze eines elektrischen Leiters durch induktives Heizen auf Schmelztemperatur bzw. Schmelzbereich erwärmt. Die Temperatur der Kernlitze oder der inneren Litzen bzw. Drähte liegt dann also über der Schmelztemperatur bzw. dem Schmelzbereich des Materials, aus dem sie bestehen, während die Temperatur der äusseren Litzen unterhalb der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs bleibt. Beim Pressen kann das weiche Material der Kernlitze oder auch der inneren Litzen bzw. Drähte in die Zwischenräume der äusseren Litzen oder Drähte dringen und so die bestehenden Hohlräume füllen. Particularly preferably, the core strand of an electrical conductor is heated to melting temperature or melting range by inductive heating. The temperature of the core strand or of the inner strands or wires is then above the melting temperature or the melting range of the material of which they consist, while the temperature of the outer strands remains below the melting temperature or the melting range. During pressing, the soft material of the core strand or of the inner strands or wires can penetrate into the interstices of the outer strands or wires and thus fill the existing cavities.

[0040] Optional kann ein zusätzliches elektrisch leitendes Material verwendet werden, um die Hohlräume zwischen den einzelnen Litzen zu füllen. Optionally, an additional electrically conductive material may be used to fill the voids between the individual strands.

[0041] Wird ein zusätzliches elektrisch leitendes Material zwischen den Litzen verwendet, so wird es bevorzugt in einem ersten Verfahrensschritt vor dem Erwärmen zwischen die Litzen oder Drähte eingebracht. If an additional electrically conductive material between the strands is used, it is preferably introduced in a first method step before heating between the strands or wires.

[0042] Grundsätzlich kann ein beliebiges elektrisch leitendes Material verwendet werden. Vorteilhafterweise liegt jedoch die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials unterhalb der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbereichs des Litzenmaterials. So liegt z.B. die Schmelztemperatur von Zinn bei 232 °C und die von Zink bei 419 °C. Wenn Litzen- oder Drahtenden mit einem solchen zusätzlichen elektrisch leitenden Material zu einem erfindungsgemässen Endstück verformt werden sollen, dann werden die Litzen oder Drähte im Endabschnitt auf die Schmelztemperatur bzw. den Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials erwärmt. Beim Verformen kann dieses die Hohlräume zwischen den einzelnen Litzen oder Drähten ausfüllen. Dabei werden die Litzen bzw. Drähte selber nicht notwendigerweise auf ihre Schmelztemperatur gebracht. In principle, any electrically conductive material can be used. Advantageously, however, the melting temperature or the melting range of the additional electrically conductive material is below the melting temperature or the melting range of the stranded material. For example, the melting temperature of tin at 232 ° C and that of zinc at 419 ° C. If stranded or wire ends are to be deformed with such an additional electrically conductive material to form an end piece according to the invention, then the strands or wires in the end section are heated to the melting temperature or melting range of the additional electrically conductive material. When deformed, this can fill in the voids between the individual strands or wires. The strands or wires themselves are not necessarily brought to their melting temperature.

[0043] Insbesondere wenn die Litzen bzw. Drähte aus relativ tiefschmelzenden Legierungen bestehen, kann es vorkommen, dass sie während der Herstellung eines Endstücks durchaus auf ihre Schmelztemperatur bzw. ihren Schmelzbereich erwärmt werden. In particular, when the strands or wires are made of relatively low-melting alloys, it may happen that they are thoroughly heated to their melting temperature or their melting range during the production of an end piece.

[0044] Bevorzugt wird das System auf eine Temperatur gebracht und bei dieser Temperatur gepresst, die oberhalb des Schmelzbereichs des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials liegt. Wenn der Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials oberhalb des Schmelzbereichs des Litzenmaterials liegt, dann muss die Temperatur, bei der gepresst wird, auch oberhalb des Schmelzbereichs des Leitermaterials liegen. Preferably, the system is brought to a temperature and pressed at this temperature, which is above the melting range of the additional electrically conductive material. If the melting range of the additional electrically conductive material is above the melting range of the stranded material, then the temperature at which pressing is also required to be above the melting range of the conductor material.

[0045] Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass weniger Energie aufgebracht werden muss, da die erforderlichen Temperaturen, die erzielt werden müssen, niedriger sind. This method has the advantage that less energy has to be applied since the required temperatures that have to be achieved are lower.

[0046] Optional wird der Querschnitt der Litzen bzw. Drähte beim Pressen zu einem Endstück im Endabschnitt verändert. So sind die Litzen bzw. Drähte vor dem Verformen z.B. rund ausgebildet. Durch das Pressen wird dieser runde Querschnitt verformt. Im fertigen Endstück sind die Litzen bzw. Drähte nicht mehr rund ausgebildet, sondern z.B. oval, partiell eingedrückt, unregelmässig, teilweise mit Kanten. Die Litzen bzw. Drähte werden dabei nicht gleichmässig verformt, sondern abhängig von ihrer Lage und vom dort wirkenden Druck. Zudem hat auch die Temperatur einen Einfluss darauf, wie stark der Querschnitt einer Litze bzw. eines Drahtes verändert wird. Je höher ihre Temperatur und je näher sie an der Schmelztemperatur ist, umso leichter kann eine Litze bzw. ein Draht verformt werden. Durch die Verformung der Litzenquerschnitte werden die Hohlräume zwischen den Litzen bzw. Drähten im Endstück besser ausgefüllt. So wird das Endstück kompakter. Optionally, the cross-section of the strands or wires is changed during pressing to an end piece in the end portion. Thus, the strands or wires are prior to deformation e.g. trained around. By pressing this round cross-section is deformed. In the finished tail the strands or wires are no longer round, but, for. oval, partially impressed, irregular, partly with edges. The strands or wires are not uniformly deformed, but depending on their position and the pressure acting there. In addition, the temperature has an effect on how much the cross section of a strand or a wire is changed. The higher its temperature and the closer it is to the melting temperature, the easier it is for a strand or wire to be deformed. Due to the deformation of the strand cross-sections, the cavities between the strands or wires in the tail are better filled. This makes the tail more compact.

[0047] Bei dem Verformen der Litzen bzw. Drähte zum kompakten Endstück findet zum einen eine makroskopische Umformung der gesamten Litzen bzw. Drähte statt. Dieser Vorgang ist durch die vorgegebenen Parameter gut definiert. Gleichzeitig findet auch eine mikroskopische Verformung der einzelnen Litzen bzw. Drähte statt. Diese makroskopische Verformung ist nicht für alle Litzen bzw. Drähte einheitlich, sondern abhängig von ihrer Position und dem dadurch lokal vorherrschenden Druck im Leiter. In the deformation of the strands or wires to the compact end piece takes place on the one hand, a macroscopic deformation of the entire strands or wires. This process is well defined by the given parameters. At the same time there is also a microscopic deformation of the individual strands or wires. This macroscopic deformation is not uniform for all strands or wires, but depends on their position and the locally prevailing pressure in the conductor.

[0048] Grundsätzlich kann das geformte Endstück bei Umgebungsbedingungen, d.h. bei Raumtemperatur und Normaldruck, abkühlen. Allerdings kann dann die Porosität des Endstücks gegebenenfalls etwas höher ausfallen. In principle, the molded end may be subject to ambient conditions, i. at room temperature and normal pressure, cool. However, then the porosity of the tail may possibly be slightly higher.

[0049] Es ist von Vorteil, wenn im gefertigten Endstück des elektrischen Leiters eine Bohrung angebracht wird. Dazu wird nach dem Abkühlen mit einem geeigneten Werkzeug oder einer Maschine eine Öffnung gebohrt, gefräst oder auch gestanzt. Dabei handelt es sich um einen einfachen Arbeitsschritt. Zudem können so die Endstücke in grosser Stückzahl hergestellt werden und die Bohrung hinterher individuell angebracht werden. Es können auch mehrere Bohrungen angebracht werden. It is advantageous if a bore is made in the finished end of the electrical conductor. For this purpose, an opening is drilled, milled or punched after cooling with a suitable tool or machine. This is a simple step. In addition, the end pieces can be produced in large quantities and the hole can be attached individually afterwards. It can also be mounted several holes.

[0050] Optional ist es jedoch auch möglich, eine durchgehende Aussparung bereits im zweiten Schritt des Verfahrens entstehen zu lassen, also beim Pressen der Litzen zum Endstück. Dazu muss zwischen die Litzen ein Platzhalter, bei einer runden Öffnung z.B. ein zylinderförmiger Stift positioniert werden. Durch das Pressen der Litzen wird dann automatisch eine durchgehende Aussparung im Endstück erzeugt und der Platzhalter nach dem Abkühlen entfernt. Dieses Verfahren spart einen Arbeitsschritt im Vergleich zur vorher beschriebenen Methode. Optionally, however, it is also possible to have a continuous recess already formed in the second step of the method, so when pressing the strands to the tail. For this purpose, a placeholder has to be placed between the strands, at a round opening e.g. a cylindrical pin can be positioned. By pressing the strands is then automatically generated a continuous recess in the tail and removed the placeholder after cooling. This procedure saves one step compared to the previously described method.

[0051] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. From the following detailed description and the totality of the claims, there are further advantageous embodiments and feature combinations of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0052] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>einen Endabschnitt eines elektrischen Leiters; <tb>Fig. 2a , b<SEP>einen Endabschnitt eines elektrischen Leiters mit einem Endstück; <tb>Fig. 3<SEP>einen Endabschnitt eines elektrischen Leiters mit einem Endstück mit Bohrung; <tb>Fig. 4<SEP>einen Endabschnitt eines elektrischen Leiters mit einem gabelförmigen Endstück; <tb>Fig. 5a – f<SEP>ein erstes Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks mit Induktionsheizung; <tb>Fig. 6<SEP>den Verlauf von Temperatur und Druck beim ersten Verfahren; <tb>Fig. 7a – f<SEP>ein zweites Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks mit zusätzlichem elektrisch leitendem Material; <tb>Fig. 8<SEP>den Verlauf von Temperatur und Druck beim zweiten Verfahren; <tb>Fig. 9a – c<SEP>weitere Querschnitte elektrischer Leiter; <tb>Fig. 10<SEP>einen Querschnitt einer Litze aus galvanisch beschichteten Drähten.The drawings used to explain the embodiment show: <Tb> FIG. 1 <SEP> an end portion of an electrical conductor; <Tb> FIG. 2a, b <SEP> an end portion of an electrical conductor with an end piece; <Tb> FIG. 3 <SEP> an end portion of an electrical conductor with a tail with a hole; <Tb> FIG. 4 <SEP> an end portion of an electrical conductor with a fork-shaped end piece; <Tb> FIG. 5a-f <SEP> a first method for producing a compact tail with induction heating; <Tb> FIG. 6 <SEP> the course of temperature and pressure in the first method; <Tb> FIG. FIGS. 7a-f show a second method for producing a compact end piece with additional electrically conductive material; <Tb> FIG. 8 <SEP> the course of temperature and pressure in the second method; <Tb> FIG. 9a-c <SEP> further cross sections of electrical conductors; <Tb> FIG. 10 <SEP> a cross section of a strand of galvanically coated wires.

[0053] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0054] In Fig. 1 wird ein Endabschnitt eines elektrischen Leiters 1 gezeigt. Der elektrische Leiter 1 ist rund ausgebildet, besteht aus einzelnen Drähten 2 und einem sie umhüllenden Mantel 3. In Fig. 1, an end portion of an electrical conductor 1 is shown. The electrical conductor 1 is round, consists of individual wires 2 and a jacket 3 surrounding them.

[0055] In Fig. 2a , b wird ein Endabschnitt eines elektrischen Leiters 4 mit einem ersten erfindungsgemässen Endstück 5 in Aufsicht (a) und Seitenansicht (b) gezeigt. Die Fig. 2b entspricht der Fig. 2a gedreht um 90° um die Achse A–A. Das Endstück 5 entspricht einem Quader. Seine Breite b entspricht ungefähr dem Querschnitt aller einzelnen Drähte 2. Dagegen ist seine Höhe h in diesem Ausführungsbeispiel deutlich kleiner als der Querschnitt aller einzelnen Drähte 2. In der Seitenansicht ist gut zu erkennen, dass die einzelnen Drähte zum Endstück 5 zusammenlaufen. In Fig. 2a, b, an end portion of an electrical conductor 4 with a first inventive end piece 5 in plan view (a) and side view (b) is shown. Fig. 2b corresponds to Fig. 2a rotated by 90 ° about the axis A-A. The tail 5 corresponds to a cuboid. Its width b corresponds approximately to the cross section of all individual wires 2. In contrast, its height h in this embodiment is significantly smaller than the cross section of all individual wires 2. In the side view can be clearly seen that the individual wires converge towards the end piece 5.

[0056] In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Endabschnitts eines elektrischen Leiters 6 mit einem Endstück 7 gezeigt. Im Endstück 7 ist eine kreisförmige Bohrung 8 vorgesehen. In Fig. 3, a second embodiment of an end portion of an electrical conductor 6 is shown with an end piece 7. In the end piece 7, a circular bore 8 is provided.

[0057] Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um einen Endabschnitt eines elektrischen Leiters 9, dessen Endstück 10 gabelförmig ausgebildet ist. Fig. 4 shows a third embodiment. This is an end portion of an electrical conductor 9, the end piece 10 is fork-shaped.

[0058] In den Fig. 5a – f wird ein erstes Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks an einem elektrischen Leiter gezeigt. Fig. 5a zeigt schematisch einen elektrischen Leiter 1 im Querschnitt. Der elektrische Leiter 1 besteht aus einer Kernlitze 13, die wiederum aus sieben einzelnen Strängen 11 gebildet ist. Um die Kernlitze 13 sind sechs Aussenlitzen 12 angeordnet, die ebenfalls aus jeweils sieben einzelnen Strängen 11 gebildet sind. Die einzelnen Stränge bestehen aus Aluminium und weisen typischerweise Querschnitte im Bereich von 40–1000 mm<2>auf. Der elektrische Leiter 1 wird in einer Spule 15 einer Induktionsheizung positioniert (Fig. 5b ). Die Spule 15 wird von niederfrequentem Wechselstrom durchflossen. Dabei wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches im elektrischen Leiter 1 Wirbelströme induziert und somit das Material erwärmt. Beispielsweise werden für einen Aluminium-Leiter mit einem Querschnitt von 185 mm<2>Leistungen im Bereich von 2–3 kW aufgebracht. Durch eine Anpassung der Frequenz auf z.B. 100 kHz kann bevorzugt die Kernlitze 13 auf ca. 660–670 °C erwärmt werden. Insbesondere kann die Kernlitze 13 soweit erwärmt werden, dass sie beim Erreichen ihrer Schmelztemperatur weich wird und als verformbare Kernlitze 13a vorliegt (Fig. 5c ). Dabei werden auch die äusseren Litzen 12 erwärmt, ihre Temperatur ist jedoch tiefer als die Schmelztemperatur. A first method for producing a compact end piece on an electrical conductor is shown in FIGS. 5a-f. Fig. 5a shows schematically an electrical conductor 1 in cross section. The electrical conductor 1 consists of a core strand 13, which in turn is formed of seven individual strands 11. To the core wire 13 six outer strands 12 are arranged, which are also formed from seven individual strands 11. The individual strands are made of aluminum and typically have cross sections in the range of 40-1000 mm <2>. The electrical conductor 1 is positioned in a coil 15 of an induction heater (FIG. 5b). The coil 15 is traversed by low-frequency alternating current. In this case, an alternating magnetic field is generated, which induces eddy currents in the electrical conductor 1 and thus heats the material. For example, for an aluminum conductor having a cross section of 185 mm 2, powers in the range of 2-3 kW are applied. By adapting the frequency to e.g. 100 kHz, the core wire 13 can preferably be heated to approximately 660-670 ° C. In particular, the core strand 13 can be heated to such an extent that it softens when it reaches its melting temperature and is present as a deformable core strand 13a (FIG. 5c). In this case, the outer strands 12 are heated, but their temperature is lower than the melting temperature.

[0059] Der elektrische Leiter 1 mit der verformbaren Kernlitze 13a wird in einer Presse 16 mit dem Stempel 17 positioniert (Fig. 5d ). Durch das Absenken des Stempels 17 wird auf den elektrischen Leiter 1 Druck ausgeübt. Bei einem Aluminium-Leiter mit einem Querschnitt von 185 mm<2>wird z.B. eine Presskraft von bis zu 35 t aufgewendet. Der elektrische Leiter wird verformt. Das Material 18 der verformbaren Kernlitze 13a verteilt sich zwischen den äusseren Litzen 12 und füllt die Hohlräume. Gleichzeitig werden die ursprünglich im Querschnitt runden Litzen 12 verformt. In Fig. 5e sind die verformten Litzen 12a schematisch als im Querschnitt rechteckig gezeigt. Tatsächlich werden sie jedoch auch andere Formen einnehmen, z.B. oval, eingedrückt oval, mit einigen Ecken. Insbesondere sind nicht alle Litzen in der gleichen Art und Weise verformt. Dabei entsteht das quaderförmige Endstück 5, welches im Querschnitt gezeigt ist. Das Endstück 5 wird abgekühlt und der Presse 16 entnommen (Fig. 5f ). The electrical conductor 1 with the deformable core wire 13a is positioned in a press 16 with the punch 17 (FIG. 5d). By lowering the punch 17 pressure is exerted on the electrical conductor 1. For an aluminum conductor with a cross section of 185 mm <2>, e.g. a press force of up to 35 t spent. The electrical conductor is deformed. The material 18 of the deformable core strand 13a is distributed between the outer strands 12 and fills the cavities. At the same time, the strands 12, which were originally round in cross-section, are deformed. In Fig. 5e, the deformed strands 12a are shown schematically as rectangular in cross-section. In fact, however, they will take other forms, e.g. oval, indented oval, with some corners. In particular, not all strands are deformed in the same manner. This creates the cuboid end piece 5, which is shown in cross section. The tail 5 is cooled and removed from the press 16 (Figure 5f).

[0060] Die Fig. 6 zeigt den Verlauf von Temperatur T und Druck p in Abhängigkeit von der Zeit t beim ersten Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks an einem elektrischen Leiter, bei dem die Kernlitze des elektrischen Leiters durch induktives Heizen auf Schmelztemperatur erwärmt wird. Es sind Temperatur T und Druck p gegen die Zeit t aufgetragen. In einem ersten Schritt wird der elektrische Leiter, der aus Aluminiumlitzen besteht, durch induktives Heizen während der Zeit t1 = 5–300 s erwärmt. Durch eine gezielte Einstellung der Parameter wird die Kernlitze des elektrischen Leiters stärker erwärmt als die Aussenlitzen. Somit liegt die Temperatur der Kernlitze T-core über dem Schmelzpunkt T-mp = 660 °C von Aluminium, während die Temperatur der Aussenlitzen T-out unterhalb des Schmelzpunktes T-mp liegt. Im zweiten Schritt wird zum Beispiel über die Zeitdauer t2 = 120–180 s ein zunehmender Druck p (bei einer Presskraft von z.B. 35 t) auf den erwärmten elektrischen Leiter ausgeübt. Dabei entsteht im Endabschnitt des elektrischen Leiters das kompakte Endstück. Anschliessend kühlt das gebildete Endstück beispielsweise während der Zeit t3 = 60 s ab, wobei der Druck p aufrechterhalten wird. Fig. 6 shows the course of temperature T and pressure p as a function of time t in the first method for producing a compact tail on an electrical conductor, in which the core strand of the electrical conductor is heated by induction heating to melting temperature. Temperature T and pressure p are plotted against time t. In a first step, the electrical conductor consisting of aluminum strands is heated by inductive heating for the time t1 = 5-300 s. By carefully adjusting the parameters, the core strand of the electrical conductor is heated more than the outer strands. Thus, the temperature of the core strand T-core is above the melting point T-mp = 660 ° C of aluminum, while the temperature of the outer strands T-out is below the melting point T-mp. In the second step, for example, over the period t2 = 120-180 s, an increasing pressure p (at a pressing force of, for example, 35 t) is exerted on the heated electrical conductor. This results in the end portion of the electrical conductor, the compact tail. Subsequently, the formed tail cools, for example, during the time t3 = 60 s, wherein the pressure p is maintained.

[0061] In den Fig. 7a – f wird ein zweites Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks 20 an einem elektrischen Leiter 1 gezeigt. Bei diesem Verfahren wird ein Endstück 20 erzeugt, in dem sich zusätzliches elektrisch leitendes Material 21, z.B. Zinn befindet. A second method for producing a compact end piece 20 on an electrical conductor 1 is shown in FIGS. 7a-f. In this method, an end piece 20 is created in which additional electrically conductive material 21, e.g. Tin is located.

[0062] Der in Fig. 7a im Querschnitt gezeigte Leiter 1 entspricht vom Aufbau her demjenigen in Fig. 5a . Die Litzen und die einzelnen Stränge 11, 12, 13 bestehen aus einer Aluminium-Legierung, z.B. AI95, die neben Al noch 1% Si, 1% Fe, 1% Zn und jeweils weniger als 1% an Cu, Mn, Mg, Cr und Ti umfasst. Die einzelnen Stränge 11 weisen Querschnitte von 40–1000 mm<2>auf. Der Endabschnitt des Leiters 1 wird in ein Bad 22 des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials 21 getaucht. Bei diesem Bad handelt es sich z.B. um eine Zinn-Schmelze (Fig. 7b ). Das zusätzliche elektrisch leitende Material 21 bleibt zwischen den Litzen 12, 13 haften, wenn der Leiter 1 aus dem Bad 22 genommen wird (Fig. 7c ). The conductor 1 shown in cross-section in FIG. 7a corresponds structurally to that in FIG. 5a. The strands and individual strands 11, 12, 13 are made of an aluminum alloy, e.g. AI95, which in addition to Al still 1% Si, 1% Fe, 1% Zn and each less than 1% of Cu, Mn, Mg, Cr and Ti. The individual strands 11 have cross sections of 40-1000 mm <2>. The end portion of the conductor 1 is immersed in a bath 22 of the additional electrically conductive material 21. This bath is e.g. around a tin melt (Figure 7b). The additional electrically conductive material 21 remains between the strands 12, 13 when the conductor 1 is removed from the bath 22 (Figure 7c).

[0063] Der elektrische Leiter 1 mit dem zusätzlichen elektrisch leitenden Material 21 wird in einer Presse 16 mit dem Stempel 17 positioniert (Fig. 7d ). Der elektrische Leiter wird über eine in der Pressvorrichtung integrierte Heizvorrichtung erwärmt. Durch das Absenken des Stempels 17 wird auf den elektrischen Leiter 1 Druck ausgeübt. Der elektrische Leiter wird verformt. Das zusätzliche elektrisch leitende Material 21 verteilt sich noch besser zwischen den Litzen 12, 13 und füllt die Hohlräume. Gleichzeitig werden die ursprünglich im Querschnitt runden Litzen 12, 13 verformt. In Fig. 7e sind die verformten Litzen 12a, 13a schematisch als im Querschnitt rechteckig gezeigt. Tatsächlich werden sie jedoch auch andere Formen einnehmen, z.B. oval, eingedrückt oval, mit einigen Ecken. Insbesondere sind nicht alle Litzen in der gleichen Art und Weise verformt. Dabei entsteht das quaderförmige Endstück 20, welches im Querschnitt gezeigt ist. Das Endstück 20 wird abgekühlt und der Presse 16 entnommen (Fig. 7f ). Im Querschnitt ist zu erkennen, dass jede einzelne verformte Litze 12a, 13a vom zusätzlichen elektrisch leitenden Material 21 umgeben ist. The electrical conductor 1 with the additional electrically conductive material 21 is positioned in a press 16 with the punch 17 (Figure 7d). The electrical conductor is heated via a heating device integrated in the pressing device. By lowering the punch 17 pressure is exerted on the electrical conductor 1. The electrical conductor is deformed. The additional electrically conductive material 21 spreads even better between the strands 12, 13 and fills the cavities. At the same time the originally round cross-section strands 12, 13 are deformed. In Fig. 7e, the deformed strands 12a, 13a are shown schematically as rectangular in cross-section. In fact, however, they will take other forms, e.g. oval, indented oval, with some corners. In particular, not all strands are deformed in the same manner. This creates the cuboid end piece 20, which is shown in cross section. The end piece 20 is cooled and removed from the press 16 (Figure 7f). It can be seen in cross-section that each individual deformed strand 12a, 13a is surrounded by the additional electrically conductive material 21.

[0064] In Fig. 8 ist der Verlauf von Temperatur T und Druck p in Abhängigkeit von der Zeit t beim zweiten Verfahren zur Herstellung eines kompakten Endstücks an einem elektrischen Leiter gezeigt. Bei diesem Verfahren befindet sich im Endabschnitt des Leiters ein zusätzliches elektrisch leitendes Material zwischen den Litzen. Es sind Temperatur T und Druck p gegen die Zeit t aufgetragen. Zunächst wird in einem ersten Schritt der elektrische Leiter mit Litzen aus einer Aluminiumlegierung und z.B. Zinn zwischen den Litzen während der Zeit t1 = 1–300 s in einem Ofen erwärmt. Dabei wird die Schmelztemperatur von Zinn, nämlich T-mp = 220 °C etwas überschritten, z.B. um 10 °C. Anschliessend wird in einem zweiten Schritt über die Zeitdauer t2 = 5–300 s ein zunehmender Druck p (z.B. mit einer Presskraft von 35 t) auf den erwärmten elektrischen Leiter ausgeübt. Dabei entsteht im Endabschnitt des elektrischen Leiters das kompakte Endstück. Anschliessend kühlt das gebildete Endstück während der Zeit t3 = 60 s ab, wobei der Druck p aufrechterhalten wird. FIG. 8 shows the course of temperature T and pressure p as a function of time t in the second method for producing a compact end piece on an electrical conductor. In this method, an additional electrically conductive material is located between the strands in the end portion of the conductor. Temperature T and pressure p are plotted against time t. First, in a first step, the electrical conductor is treated with aluminum alloy strands and e.g. Tin heated between the strands during the time t1 = 1-300 s in an oven. In this case, the melting temperature of tin, namely T-mp = 220 ° C is slightly exceeded, e.g. at 10 ° C. Subsequently, in a second step, an increasing pressure p (for example with a pressing force of 35 t) is applied to the heated electrical conductor over the period t2 = 5-300 s. This results in the end portion of the electrical conductor, the compact tail. Subsequently, the formed tail cools during the time t3 = 60 s, wherein the pressure p is maintained.

[0065] Fig. 9a – c zeigen Querschnitte elektrischer Leiter, die sich von einem symmetrischen Aufbau aus runden Litzen, wie z.B. in Fig. 5a gezeigt, unterscheiden. So zeigt Fig. 9a ein rundes Kabel 25, das aus sechs sektorförmigen Litzen 26 aufgebaut ist. In Fig. 9b ist ein rundes Kabel 27 abgebildet, das aus einer runden Kernlitze 28 und vier segmentförmigen Litzen 29 besteht. Fig. 9c zeigt ein Kabel 30 mit Litzen 31, die keine feste Anordnung zueinander aufweisen, sondern als Bündel von einer beliebigen Anzahl an Drähten vorliegen. Dabei handelt es sich um sogenannte Würgelitzen. Alle drei Leiter sind mit einer optionalen Ummantelung 32 gezeigt. Figs. 9a-c show cross-sections of electrical conductors which are of a symmetrical construction of round strands, e.g. shown in Fig. 5a, distinguish. Thus, Fig. 9a shows a round cable 25, which is constructed of six sector-shaped strands 26. FIG. 9b shows a round cable 27, which consists of a round core strand 28 and four segment-shaped strands 29. Fig. 9c shows a cable 30 with strands 31 which are not in a fixed relationship to each other but are present as bundles of any number of wires. These are so-called Würgelitzen. All three conductors are shown with an optional sheath 32.

[0066] Fig. 10 zeigt im Querschnitt eine Litze 40 aus galvanisch beschichteten Drähten 41, die in einem elektrischen Leiter verwendet werden kann, an dem ein erfindungsgemässes Endstück hergestellt wird. Ein elektrischer Leiter, aufgebaut aus mehreren Litzen analog zum elektrischen Leiter 1 abgebildet in Fig. 5a , kann z.B. ausschliesslich derartige Litzen 40 umfassen. Ein elektrischer Leiter kann aber auch gleichzeitig unbeschichtete Litzen 12 und Litzen 40 aus galvanisch beschichteten Drähten 41 umfassen. Fig. 10 shows in cross section a stranded wire 40 of electroplated wires 41, which can be used in an electrical conductor to which an end piece according to the invention is produced. An electrical conductor, constructed of several strands analogous to the electrical conductor 1 shown in Fig. 5a, may e.g. exclusively include such strands 40. However, an electrical conductor can also simultaneously comprise uncoated strands 12 and strands 40 of galvanically coated wires 41.

[0067] Die Anzahl der einzelnen Stränge, die eine Litze bilden sowie die Anzahl der Litzen, die einen Leiter bilden, ist variabel. Prinzipiell können auch bereits einige wenige Stränge, also mindestens zwei Stränge, als Leiter fungieren und grundsätzlich ein Endstück aufweisen, das aus den einzelnen Litzen bzw. Strängen gebildet worden ist. Häufig bilden ca. 30–100 einzelne Drähte einen elektrischen Leiter. Die Anzahl an einzelnen Drähten oder Litzen kann aber auch z.B. mehr als 100 sein. The number of individual strands forming a strand and the number of strands forming a conductor is variable. In principle, even a few strands, that is to say at least two strands, can function as conductors and basically have an end piece which has been formed from the individual strands or strands. Often, about 30-100 individual wires form an electrical conductor. However, the number of individual wires or strands may also be e.g. be more than 100.

[0068] Im Allgemeinen ist es ist nicht notwendig, dass die Breite eines Endstücks dem Querschnitt aller einzelnen Litzen oder Drähte des elektrischen Leiters entspricht. Das Endstück kann durchaus auch breiter oder aber auch schmaler gestaltet sein. In general, it is not necessary for the width of an end piece to correspond to the cross section of all individual strands or wires of the electrical conductor. The tail can certainly be made wider or narrower.

[0069] Die elektrischen Leiter können alle einen isolierenden Mantel aufweisen. Nur im Endabschnitt muss dieser Mantel entfernt werden, um die Umformung der Litze zum Endstück zu ermöglichen. Es kann aber auch gänzlich auf einen Mantel verzichtet werden. The electrical conductors may all have an insulating jacket. Only in the end section of this jacket must be removed to allow the transformation of the strand to the tail. But it can also be dispensed with entirely on a coat.

[0070] Das Erwärmen und Pressen während des Verfahrens zur Herstellung des elektrischen Leiters mit einem kompakten Endstück kann in zwei verschiedenen Vorrichtungen hintereinander stattfinden. Durch eine geeignete Kombination der Heizvorrichtung und der Presse, also durch eine in der Presse integrierte Heizvorrichtung, wäre es von Vorteil, beide Arbeitsschritte an einer Vorrichtung, gegebenenfalls direkt hintereinander an einem Gerät, ausführen zu können. The heating and pressing during the process for producing the electrical conductor with a compact tail can take place in two different devices in a row. By a suitable combination of the heating device and the press, that is, by a heating device integrated in the press, it would be advantageous to be able to carry out both work steps on a device, if appropriate directly one behind the other on a device.

[0071] Ein gefertigtes Endstück kann zusätzlich noch an der Oberfläche beschichtet werden, um z.B. die mechanische oder chemische Stabilität zu verbessern, oder um optische Markierungen anzubringen. In addition, a finished end piece may be coated on the surface, e.g. to improve the mechanical or chemical stability, or to attach optical markers.

[0072] Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein elektrischer Leiter mit einem kompakten Endstück bereitgestellt wird, wobei das Endstück hinsichtlich seiner Porosität verbessert ist. Auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Endstücks wird bereitgestellt. In summary, it should be noted that an electrical conductor is provided with a compact end piece, wherein the end piece is improved in terms of its porosity. Also, a method of manufacturing such an end piece is provided.

Claims (16)

1. Elektrischer Leiter (4) mit Litzen (2) oder Drähten zur Strom- oder Signalleitung, wobei der Leiter (4) in einem Endabschnitt mindestens ein kompaktes Endstück (5) aufweist, das aus den Litzen (2) oder Drähten des elektrischen Leiters (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (5) im Wesentlichen porenfrei ist und eine Porosität von nicht grösser als 10% aufweist.1. Electrical conductor (4) with strands (2) or wires for power or signal line, wherein the conductor (4) in one end portion has at least one compact end piece (5) consisting of the strands (2) or wires of the electrical conductor (4), characterized in that the end piece (5) is substantially free of pores and has a porosity of not greater than 10%. 2. Elektrischer Leiter (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen porenfreie Endstück (5) eine Porosität von weniger als 8%, besonders bevorzugt weniger als 5% aufweist.2. Electrical conductor (4) according to claim 1, characterized in that the substantially non-porous end piece (5) has a porosity of less than 8%, more preferably less than 5%. 3. Elektrischer Leiter (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Litze (2) oder jeder Draht aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung besteht.3. Electrical conductor (4) according to one of claims 1 to 2, characterized in that each individual strand (2) or each wire made of aluminum or an aluminum alloy. 4. Elektrischer Leiter (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er flexibel ausgebildet ist, wobei sein Biegeradius kleiner ist, als das 12-fache seines Aussendurchmessers.4. Electrical conductor (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is designed to be flexible, wherein its bending radius is smaller than 12 times its outer diameter. 5. Elektrischer Leiter (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (20) zusätzlich zum Litzenmaterial elektrisch leitendes Material (21) aufweist.5. Electrical conductor (4) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end piece (20) in addition to the strand material electrically conductive material (21). 6. Elektrischer Leiter (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Endstück (20) die Litzen (12a) oder Drähte einen verformten Querschnitt aufweisen und sich das zusätzliche elektrisch leitende Material (21) zwischen den Litzen (12a) oder Drähten mit verändertem Querschnitt befindet.6. Electrical conductor (4) according to claim 5, characterized in that in the end piece (20), the strands (12 a) or wires have a deformed cross section and the additional electrically conductive material (21) between the strands (12 a) or wires with is located in a changed cross section. 7. Elektrischer Leiter (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (7) eine durchgehende Aussparung (8) aufweist.7. Electrical conductor (4) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the end piece (7) has a continuous recess (8). 8. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Litzen (2) oder einer der Drähte im Endabschnitt des elektrischen Leiters (4) erwärmt wird, dann alle Litzen (2) oder Drähte im Endabschnitt durch Pressen zu einem Endstück (5) verformt werden und anschliessend das Endstück (5) abgekühlt wird.8. A method for producing an electrical conductor (4) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the strands (2) or one of the wires in the end portion of the electrical conductor (4) is heated, then all the strands (2 ) or wires are deformed in the end portion by pressing to an end piece (5) and then the end piece (5) is cooled. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Litzen (2) oder einer der Drähte im Endabschnitt des elektrischen Leiters (4) auf eine Temperatur im Schmelzbereich erwärmt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that at least one of the strands (2) or one of the wires in the end portion of the electrical conductor (4) is heated to a temperature in the melting region. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mindestens einen erwärmten Litze oder dem Draht um eine Kernlitze (10) oder um innere Litzen oder Drähte des elektrischen Leiters (4) handelt.10. The method according to any one of claims 8 to 9, characterized in that it is the at least one heated strand or the wire is a core strand (10) or inner strands or wires of the electrical conductor (4). 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Litze (2) oder der Draht des elektrischen Leiters (4) durch induktives Heizen erwärmt wird.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the at least one stranded wire (2) or the wire of the electrical conductor (4) is heated by inductive heating. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernlitze (10) des elektrischen Leiters (4) durch induktives Heizen auf eine Temperatur im Schmelzbereich erwärmt wird.12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the core wire (10) of the electrical conductor (4) is heated by inductive heating to a temperature in the melting range. 13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (10, 12) oder Drähte des elektrischen Leiters (1) im Endabschnitt vor dem Erwärmen mit einem zusätzlichen elektrisch leitenden Material (21) überzogen werden und die Litzen (10, 12) oder Drähte im Endabschnitt auf eine Temperatur im Schmelzbereich des zusätzlichen elektrisch leitenden Materials (21) erwärmt werden.13. The method according to claim 8, characterized in that the strands (10, 12) or wires of the electrical conductor (1) in the end portion before heating with an additional electrically conductive material (21) are coated and the strands (10, 12) or heating wires in the end portion to a temperature in the melting region of the additional electrically conductive material (21). 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Pressen der Litzen (12) oder Drähte zu einem Endstück (5) der Querschnitt der Litzen (12a) oder Drähte im Endabschnitt verändert wird.14. The method according to any one of claims 8 to 13, characterized in that by pressing the strands (12) or wires to an end piece (5), the cross section of the strands (12a) or wires in the end portion is changed. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das gepresste Endstück (5) unter Druck abgekühlt wird.15. The method according to any one of claims 8 to 14, characterized in that the pressed end piece (5) is cooled under pressure. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Endstück (7) eine Bohrung (8) angebracht wird.16. The method according to any one of claims 8 to 15, characterized in that in the end piece (7) has a bore (8) is attached.