DE102010053768B4 - Method for connecting an aluminum cable to a connection part - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines elektrischen aus mehreren Aluminiumdrähten oder Litzen (6b) gebildeten Aluminiumkabels (6) mit einem Anschlussteil (4) für elektrische Anlagen mit den Schritten: – Herstellen eines Anschlussteils (4) mit einer Hülse (7) und einem flachen Anschlussteil (5) durch spanloses Umformen eines Ausgangsteils, – Beschichten eines Endes des Aluminiumkabels (6) und/oder des Anschlussteils (4) mit einem Lötvermittler (14), – Erstellen einer elektrisch leitenden, stoffschlüssigen Lötverbindung (12) zwischen dem Aluminiumkabel (6) und dem Anschlussteil (4) mittels Löten allein unter Verwendung des Lötvermittlers (14) mit dem des Aluminiumkabel (6) und/oder das Anschlussteil (4) beschichtet ist, wobei des beschichtete Ende des Aluminiumkabels (6) in der Hülse (7) mit dem Anschlussteil (4) verlötet wird.Method for producing a connection of an electrical aluminum cable (6) formed of a plurality of aluminum wires or strands (6b) with a connection part (4) for electrical installations, comprising the steps of: - producing a connection part (4) with a sleeve (7) and a flat connection part (5) by non-cutting forming of a starting part, - coating one end of the aluminum cable (6) and / or the connecting part (4) with a soldering agent (14), - creating an electrically conductive, cohesive solder joint (12) between the aluminum cable (6) and the connection part (4) is coated by soldering alone using the soldering agent (14) with that of the aluminum cable (6) and / or the connection part (4), wherein the coated end of the aluminum cable (6) in the sleeve (7) the connection part (4) is soldered.
Description
Der Gegenstand betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines elektrischen aus mehreren Aluminiumdrähten oder -litzen gebildeten Aluminiumkabels mit einem Anschlussteil für elektrische Anlagen, insbesondere für die elektrische Anlage eines Kraftfahrzeugs oder einer Energieerzeugungsanlage, insbesondere einer Windkraftanlage, wobei ein Ende des Aluminiumkabels mit dem Anschlussteil elektrisch leitend verbunden wird, und wobei das mit dem Anschlussteil elektrisch verbundene Ende des Aluminiumkabels und/oder des Anschlussteil im Bereich der Verbindung mit einem Lötvermittler beschichtet wird.The subject matter relates to a method for connecting an electrical aluminum cable formed from a plurality of aluminum wires or strands with a connection part for electrical installations, in particular for the electrical system of a motor vehicle or a power generation plant, in particular a wind turbine, wherein one end of the aluminum cable is electrically connected to the connection part and wherein the end of the aluminum cable and / or the connection part which is electrically connected to the connection part is coated in the region of the connection with a soldering agent.
Die Verbindung von Aluminiumkabeln mit Anschlussteilen ist in der Regel schwierig. Insbesondere bei der Verbindung von Aluminium mit Anschlussteilen aus einem anderen Nichteisenmetall, beispielsweise Kupfer oder Legierungen davon, ergeben sich Probleme zum Einen hinsichtlich der Aluminiumoxidschichten auf der Oberfläche der Aluminiumleiter und zum Anderen im Hinblick auf Übergangswiderstände zwischen den unterschiedlichen Metallen.The connection of aluminum cables with connection parts is usually difficult. In particular, in the connection of aluminum with connecting parts made of another non-ferrous metal, for example copper or alloys thereof, there are problems on the one hand with regard to the aluminum oxide layers on the surface of the aluminum conductors and on the other hand with respect to contact resistances between the different metals.
In der Vergangenheit sind diverse Verfahren zum stoffschlüssigen Verschweißen von Aluminiumdrähten mit aus Messing oder Kupfer gebildeten Anschlussteilen vorgeschlagen worden. So schlägt beispielsweise die europäische Patentschrift
Die deutsche Offenlegungsschrift
Die deutsche Patentschrift
Die nachveröffentlichte
Die
Die
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Verwendung einer aus diesen Veröffentlichungen bekannten Hülse kostenintensiv ist.However, it has been found that the use of a known from these publications sleeve is expensive.
Zum Einen entstehen Kosten für die Stützhülse selber oder für die herzustellende Bohrung. Zum Anderen ist beim Einsatz der Stützhülsen der Produktionsprozess aufwendig, da die Drähte oder Litzen des Aluminiumkabels in die Stützhülse eingeführt werden müssen, die Stützhülse an dem Aluminiumkabel befestigt werden muss und anschließend ein Verschweißen der Stützhülse samt Aluminiumkabel mit dem Anschlusskabel erfolgen muss. Dies führt zu hohen Taktzeiten, was sich im Endpreis des Produktes niederschlägt.On the one hand, costs are incurred for the support sleeve itself or for the bore to be produced. On the other hand, the production process is complicated when using the support sleeves, since the wires or strands of the aluminum cable must be inserted into the support sleeve, the support sleeve must be attached to the aluminum cable and then welding the support sleeve including aluminum cable must be done with the connection cable. This leads to high cycle times, which is reflected in the final price of the product.
Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung eines Aluminiumkabels mit einem Anschlussteil zur Verfügung zu stellen, welche unter Einsatz weniger Einzelteile und geringeren Taktzeiten herstellbar ist.For this reason, the object was the object to provide a compound of an aluminum cable with a connector available, which can be produced using fewer items and shorter cycle times.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.
Hierbei wird vorgeschlagen, dass eine stoffschlüssige Lötverbindung zwischen dem Ende des Aluminiumkabels und dem Anschlussteil allein unter Verwendung des Lötvermittlers, mit dem des Aluminiumkabel und/oder das Anschlussteil beschichtet ist, gebildet wird.Here, it is proposed that a cohesive solder joint between the end of the aluminum cable and the connector part is formed solely by using the soldering agent with which the aluminum cable and / or the connector part is coated.
Ein Lötvermittler kann z. B. ein Lötzinn sein, welcher auf das Ende des Aluminiumkabels und/oder das Anschlussteil aufgebracht wurde. Anschließend kann das Aluminiumkabel mittels Löten, z. B. bei einer Temperatur von über 280°C, mit dem Anschlussteil verbunden werden. Beim Löten kann der Lötvermittler der Beschichtung aufgeschmolzen werden, so dass dieser beim Erkalten eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlussteil und dem Aluminiumkabel bildet. Das Verlöten erlaubt eine kostengünstige Verbindung zwischen der Hülse und dem Aluminiumkabel herzustellen.A soldering agent can z. B. may be a solder, which has been applied to the end of the aluminum cable and / or the connecting part. Subsequently, the aluminum cable by means of soldering, z. B. at a temperature of about 280 ° C, are connected to the connector. When soldering the soldering agent of the coating can be melted so that it forms a cohesive connection between the connection part and the aluminum cable when cooling. The soldering allows a cost-effective connection between the sleeve and the aluminum cable to produce.
Vorzugsweise sind die Aluminiumdrähte oder -litzen im Bereich des Endes des Aluminiumkabels mit einem vorzugsweise metallischen Lötvermittler, z. B. Zinn, Zinnlegierungen, Nickel, Nickellegierungen oder dergleichen beschichtet. Hierbei kann insbesondere eine Verzinnung oder Vernickelung der Drähte oder Litzen erfolgen. Durch die Beschichtung der Aluminiumdrähte oder -litzen mit dem Lötvermittler können diese eine Verbindung mit dem Anschlussteil, vorzugsweise einer Innenwand einer Hülse des Anschlussteils eingehen.Preferably, the aluminum wires or strands are in the region of the end of the aluminum cable with a preferably metallic soldering agent, for. Tin, tin alloys, nickel, nickel alloys or the like. In particular, tin plating or nickel plating of the wires or strands can take place here. By coating the aluminum wires or strands with the soldering agent, these can connect to the connection part, preferably enter an inner wall of a sleeve of the connection part.
Eine besonders kostengünstige Beschichtung der Aluminiumdrähte oder -litzen und/oder des Anschlussteils erfolgt gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel mittels Ultraschallbeschichtung. Bei der Ultraschallbeschichtung werden die Aluminiumdrähte oder -litzen durch eine Sonotrode im Ultraschallbereich erregt, so dass ein auf den Drähten oder Litzen gebildetes Aluminiumoxid aufgebrochen wird, und auf dem blanken Aluminium eine Beschichtung erfolgen kann. Insbesondere ist es möglich, die Aluminiumdrähte bei der Erregung mit Ultraschall in ein metallisches Tauchbad, insbesondere ein Zinn- oder Nickelbad zu tauchen, so dass während der Erregung die Beschichtung erfolgen kann.A particularly cost-effective coating of the aluminum wires or strands and / or the connection part takes place according to an advantageous embodiment by means of ultrasonic coating. In the ultrasonic coating, the aluminum wires or strands are energized by a sonotrode in the ultrasonic range, so that an alumina formed on the wires or strands is broken, and coating can be performed on the bare aluminum. In particular, it is possible to ultrasonically dip the aluminum wires during the excitation into a metallic immersion bath, in particular a tin or nickel bath, so that the coating can take place during the excitation.
Beim Ultraschallverzinnen kann eine stirnseitige als auch umfangsseitige Verzinnung der Litzen des Aluminiumkabels erfolgen. Vorzugsweise wird bei einer stirnseitigen Verzinnung eine Sonotrode in einem flüssigen Zinnbad angeordnet, derart, dass ihre Hauptabstrahlrichtung in Richtung der Oberfläche des Zinnbades weißt. Vorzugsweise hat die Sonotrode einen Durchmesser von 60 mm oder mehr. Die Sonotrode ist vorzugsweise derart in dem Zinnbad angeordnet, dass diese zwischen 1 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 6 mm, besonders bevorzugt 5 mm unterhalb der Oberfläche des Zinnbades angeordnet ist. Ein abisoliertes Ende eines Aluminiumkabels kann dann in das Zinnbad oberhalb der Sonotrode eingetaucht werden. Die Eintauchtiefe kann dabei maximal dem Abstand zwischen Oberfläche des Zinnbades und Sonotrode entsprechen. Durch das Eintauchen der Litzen in das mittels Ultraschall erregte Zinnbad wird das Aluminiumoxid auf der Oberfläche der Litzen abgesprengt und es bildet sich unmittelbar eine Zinnschicht auf der Oberfläche der Aluminiumlitzen. Durch Kapillarwirkung zwischen den Litzen kann sich das Zinn weiter nach oben ziehen und es bildet sich ein verzinnter Abschlussknoten zwischen den Aluminiumlitzen.During ultrasonic tinning, an end as well as circumferential tinning of the strands of the aluminum cable can take place. Preferably, in a front-side tinning a sonotrode is arranged in a liquid tin bath, such that their Hauptabstrahlrichtung know in the direction of the surface of the tin bath. Preferably, the sonotrode has a diameter of 60 mm or more. The sonotrode is preferably arranged in the tin bath such that it is arranged between 1 and 8 mm, preferably between 4 and 6 mm, particularly preferably 5 mm below the surface of the tin bath. A stripped end of an aluminum cable can then be dipped into the tin bath above the sonotrode. The immersion depth can correspond to a maximum of the distance between the surface of the tin bath and sonotrode. By immersing the strands in the ultrasonically excited tin bath, the aluminum oxide is blasted on the surface of the strands and immediately forms a tin layer on the surface of the aluminum strands. Capillary action between the strands allows the tin to pull further up and form a tinned termination node between the aluminum strands.
Bei einer umfangseitigen Verzinnung ist es möglich, eine Sonotrode, die ebenfalls vorzugsweise ein Durchmesser von 60 mm hat, in einem Zinnbad anzuordnen, derart, dass ihre Abstrahlrichtung parallel zur Oberfläche des Zinnbades ist. Anschließend kann ein abisoliertes Ende eines Aluminiumdrahtes in das Zinnbad eingetaucht werden. Der Abstand zwischen der Mantelfläche des Aluminiumkabels und der Sonotrode ist zwischen 1 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 6 mm, besonders bevorzugt 5 mm. Um eine umlaufende Beschichtung des Aluminiumkabels bzw. aller Litzen zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass das Aluminiumkabel während es in das Zinnbad eingetaucht ist, gedreht wird. Vorzugsweise wird zumindest eine 360° Drehung um die Längsachse des Kabels vollzogen. Jedoch ist es auch möglich, mehr als eine, zwei oder drei 360° Drehungen zu vollziehen, so dass eine sichere Verzinnung der Litzen gewährleistet ist. Im obigen Beispiel ist lediglich von einem Zinnbad und der Verwendung von Zinn die Rede. Es sei angemerkt, dass jeder andere Lötvermittler ebenfalls anstelle des Zinns treten kann, ohne dass der erfinderische Gedanke verlassen wird.With circumferential tinning, it is possible to arrange a sonotrode, which likewise preferably has a diameter of 60 mm, in a tin bath, such that its emission direction is parallel to the surface of the tin bath. Subsequently, a stripped end of an aluminum wire can be immersed in the tin bath. The distance between the lateral surface of the aluminum cable and the sonotrode is between 1 and 8 mm, preferably between 4 and 6 mm, particularly preferably 5 mm. In order to achieve a circumferential coating of the aluminum cable or all strands, it is proposed that the aluminum cable is immersed while immersed in the tin bath. Preferably, at least a 360 ° rotation is made about the longitudinal axis of the cable. However, it is also possible to perform more than one, two or three 360 ° rotations, so that a secure tinning of the strands is ensured. In the example above, only a tin bath and the use of tin is mentioned. It should be noted that any other soldering agent may also occur in place of the tin without departing from the inventive concept.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Lötverbindung eine Ultraschalllötverbindung ist. Beispielsweise ist es möglich, dass mittels Ultraschall die Temperatur der Fügepartner derart erhöht wird, dass der Lötvermittler aufschmilzt und beim Erkalten die stoffschlüssige Verbindung herstellt. Beispielsweise kann das Ultraschalllöten in einem Ultraschallofen erfolgen. Mittels Ultraschall wird eine derartige Energie in das Aluminiumkabel und/oder das Anschlussteil eingebracht, dass dieses auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur des Lötvermittlers erhitzt wird. Der Lötvermittler schmilzt und verbindet sich mit dem Aluminiumkabel und Anschlussteil und bildet nach dem Erkalten eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlussteil und dem Aluminiumkabel.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the solder joint is a Ultraschalllötverbindung. For example, it is possible that the temperature of the joining partners is increased by means of ultrasound in such a way that the soldering agent melts and produces the cohesive connection on cooling. For example, the ultrasonic soldering can be done in an ultrasonic furnace. By means of ultrasound, such energy is introduced into the aluminum cable and / or the connecting part, that this is heated to temperatures above the melting temperature of the soldering agent. The soldering agent melts and connects to the aluminum cable and connector and forms after cooling a cohesive connection between the connector and the aluminum cable.
Wie bereits zuvor erläutert, kann das Anschlussteil und/oder das Aluminiumkabel mittels Ultraschallbeschichten, insbesondere Ultraschallverzinnen beschichtet werden. Auch das Anschlussteil kann mittels Ultraschallbeschichten beschichtet werden. Auch hier ist es möglich, dass das Anschlussteil, insbesondere in dem Bereich, in dem es mit dem Aluminiumkabel verbunden werden soll, in ein Zinnbad eingetaucht wird und mittels einer Sonotrode bewegt wird, so dass sich eine Zinnbeschichtung ergibt.As already explained above, the connection part and / or the aluminum cable can be coated by means of ultrasonic coating, in particular ultrasonic tinning. The connection part can also be coated by means of ultrasound coating. Again, it is possible that the connection part, in particular in the area in which it is to be connected to the aluminum cable is immersed in a tin bath and moved by means of a sonotrode, so that there is a tin coating.
Wie oben bereits ebenfalls erläutert, kann das Aluminiumkabel stirnseitig und/oder im Bereich seines Umfangs mit dem Lötvermittler beschichtet sein. Die Beschichtung, auch umfangsseitig, erhöht die Menge des Lötvermittlers, der für die Kontaktierung des Aluminiumkabels mit dem Anschlussteil zur Verfügung steht. Eine rein stirnseitige Beschichtung verringert die Taktzeit, da auf ein umfangseitiges Beschichten verzichtet werden kann.As already explained above, the aluminum cable can be coated on the face side and / or in the region of its circumference with the soldering agent. The coating, also on the circumference, increases the amount of soldering agent available for contacting the aluminum cable with the connection part. A purely frontal coating reduces the cycle time, as can be dispensed with a circumferential coating.
Es versteht sich, dass der Begriff Aluminium vorliegend als synonym für eine Aluminiumlegierung verwendet wird. Aluminium liegt in den unterschiedlichsten Legierungen vor, welche allesamt unter den erfinderischen Gedanken fallen. Vorzugsweise wird jedoch E-Aluminium sowie Aluminium 99,5 für die Aluminiumkabel verwendet.It is understood that the term aluminum is used herein as synonymous with an aluminum alloy. Aluminum is present in a wide variety of alloys, all of which fall under the inventive concept. Preferably, however, E-aluminum and aluminum 99.5 is used for the aluminum cables.
Zuvor wurde auch erläutert, dass mittels einer Ultraschalllötung die Lötverbindung hergestellt werden kann.Previously, it was also explained that the solder joint can be produced by means of ultrasonic soldering.
Eine Verbindung zwischen Anschlussteil und Aluminiumkabel ist dadurch realisiert, dass das Anschlussteil eine Hülse aufweist. Vorzugsweise ist die Innenwand der Hülse mit dem Lötvermittler beschichtet. Das beschichtete, abisolierte Ende des Aluminiumkabels kann in die Hülse eingeschoben werden und anschließend mit der Anschlussteil verlötet werden. Hierbei ist es möglich, dass die Hüllse zusammen mit dem Aluminiumkabel mittels einer Sonotrode derart erhitzt wird, dass die Schmelztemperatur des Lötvermittlers erreicht wird und sich eine stoffschlüssige Verbindung beim Erkalten des Lötvermittlers zwischen der Innenwand der Hülse und dem Aluminiumkabel bildet. A connection between the connection part and the aluminum cable is realized in that the connection part has a sleeve. Preferably, the inner wall of the sleeve is coated with the soldering agent. The coated, stripped end of the aluminum cable can be inserted into the sleeve and then soldered to the connector. In this case, it is possible that the jacket is heated together with the aluminum cable by means of a sonotrode in such a way that the melting temperature of the soldering agent is reached and a cohesive connection forms during cooling of the soldering agent between the inner wall of the sleeve and the aluminum cable.
Das Anschlussteil kann eine einstückig mit dem Anschlussteil gebildete Hülse zur Aufnahme des Endes des Aluminiumkabels aufweisen. Das Ende des Aluminiumkabels kann in der Hülse angeordnet sein. Das Anschlussteil kann aus einem Rohr gebildet sein, welches an einem Ende zu einem Flachteil verpresst ist. Dadurch, dass das Rohr verpresst ist, bildet sich ein Flachteil, welches als Anschlussteil dienen kann. Das Rohr kann so verpresst sein, dass die Innenwände des Rohrs aneinander anliegen. Auch kann das Verpressen so sein, dass auch im Bereich des verpressten Endes des Rohrs noch ein Spalt zwischen den Innenwänden vorhanden ist. Das andere Ende des Rohrs kann die Hülse bilden. Hierdurch kann in einem einzigen Verarbeitungsschritt das Anschlussteil und die Hülse aus einem Rohr geformt werden. Es sind keine Bohrungen vorzunehmen. Das Rohr kann vor dem Verpressen beschichtet worden sein. So kann das Rohr vernickelt und/oder verzinnt sein. Das Ende des Aluminiumkabels, welches in die Hülse eingeschoben ist, kann mit dem Rohr verbunden werden.The connecting part may have a sleeve integrally formed with the connecting part for receiving the end of the aluminum cable. The end of the aluminum cable may be disposed in the sleeve. The connecting part may be formed from a tube which is pressed at one end to a flat part. The fact that the tube is pressed, a flat part, which can serve as a connection part forms. The tube may be compressed so that the inner walls of the tube abut each other. Also, the pressing may be such that there is still a gap between the inner walls in the region of the pressed end of the tube. The other end of the tube may form the sleeve. In this way, in a single processing step, the connecting part and the sleeve are formed from a tube. There are no holes to be made. The tube may have been coated prior to compression. So the pipe can be nickel plated and / or tinned. The end of the aluminum cable, which is inserted into the sleeve, can be connected to the tube.
Es ist erkannt worden, dass das Anschlussteil einstückig mit der Hülse aus einem Rohr geformt werden kann. Das Anschlussteil bildet dabei die Hülse. Somit kann auf den Einsatz eines weiteren Bauteils, welches die Stützhülse repräsentiert, verzichtet werden.It has been recognized that the fitting can be formed integrally with the sleeve from a tube. The connection part forms the sleeve. Thus, the use of a further component, which represents the support sleeve, can be dispensed with.
Ferner ist erkannt worden, dass das Ende des Aluminiumkabels, welches im Wesentlichen die Aluminiumdrähte oder -litzen aufweist, in die Hülse eingeschoben und somit dort angeordnet werden kann.Furthermore, it has been recognized that the end of the aluminum cable, which essentially comprises the aluminum wires or strands, can be inserted into the sleeve and thus arranged there.
Um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Aluminiumdrähten oder -litzen und dem Anschlussteil herstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Ende des Aluminiumkabels unter Verwendung des Lötvermittlers der Beschichtung mit der Hülse verlötet ist. Das Verlöten ist vorzugsweise dann möglich, wenn die Aluminiumdrähte oder -litzen im Bereich des Aluminiumkabels metallisch mit dem Lötvermittler beschichtet sind. Ein Lötvermittler kann beispielsweise ein Lotzinn oder dergleichen sein, welcher unter Temperatureinfluss aufschmilzt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anschlussdrähten oder -litzen und dem Anschlussteil/der Hülse herstellt.In order to be able to produce an electrically conductive connection between the aluminum wires or strands and the connection part, it is proposed that the end of the aluminum cable is soldered to the sleeve using the soldering agent of the coating. The soldering is preferably possible if the aluminum wires or strands are metallically coated in the region of the aluminum cable with the soldering agent. A soldering agent may for example be a soldering tin or the like, which melts under the influence of temperature and produces an electrically conductive connection between the connecting wires or strands and the connecting part / sleeve.
Ein Löten kann insbesondere beim Einsatz einer erhöhten Temperatur erfolgen, so wird beispielsweise vorgeschlagen, dass das Löten bei einer Temperatur von über 200°C, vorzugsweise zwischen 200 und 250°C erfolgt und somit eine Weichlötverbindung zwischen den Aluminiumdrähten oder -litzen und dem Anschlussteil entsteht.Soldering can be carried out in particular when using an elevated temperature, it is proposed, for example, that the soldering takes place at a temperature of over 200 ° C., preferably between 200 and 250 ° C., and thus a soft solder connection is formed between the aluminum wires or strands and the connection part ,
Bei der Verwendung eines Rohrs ist besonders vorteilhaft, wenn im Bereich des verpressten Endes einen Spalt zwischen den Innenwänden des Rohrs gebildet ist. In diesen Spalt kann bevorzugt ein weiteres Anschlussteil eingeschoben werden und anschließend mit dem Rohr verbunden werden, z. B. mittels Widerstandsschweißen, Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Reibschweißen oder dergleichen.When using a tube is particularly advantageous if a gap between the inner walls of the tube is formed in the region of the compressed end. In this gap can preferably be inserted another connection part and then connected to the tube, z. B. by resistance welding, laser welding, ultrasonic welding, friction welding or the like.
Das weitere Anschlussteil kann als Steckergesicht gebildet sein. Somit können viele verschiedenartige weitere Anschlussteile in einfacher Weise mit dem gegenständlichen Anschlussteil verbunden werden. Hierdurch ist es besonders einfach, verschiedenartige Anschlussteile mit einem Aluminiumkabel zu verbinden.The further connection part can be formed as a plug face. Thus, many different types of other connection parts can be easily connected to the subject connection part. This makes it particularly easy to connect various connectors with an aluminum cable.
Um das weitere Anschlussteil besonders einfach in den Spalt einzusetzen, wird auch vorgeschlagen, dass das verpresste Ende des Rohrs geschlitzt ist. Der Schlitz kann dabei im Wesentlichen parallel zur breiten Oberfläche des flach verpressten Rohrs verlaufen.To insert the further connection part particularly easily into the gap, it is also proposed that the compressed end of the tube is slotted. The slot can run substantially parallel to the broad surface of the flat-pressed tube.
Es wird vorgeschlagen, dass im Bereich des Endes des Kabels ein abisoliertes Ende frei von einer Isolierung ist. Das Aluminiumkabel ist vorzugsweise mit einem Isolator beispielsweise einem Kunststoffisolator, isoliert. Um eine Verbindung der Aluminiumdrähte oder -litzen mit der Hülse und/oder dem Anschlussteil zu erhalten, ist das Aluminiumkabel im Bereich seines Endes von der Isolierung befreit. Zumindest das abisolierte Ende des Aluminiumkabels kann dem Beschichtungsprozess zugeführt werden bei dem die metallische Beschichtung mit dem Lötvermittler, insbesondere die Verzinnung und/oder Vernickelung, erfolgt. Die Beschichtung kann, wie zuvor beschrieben, stirnseitig und/oder umfangsseitig erfolgen. Anschließend kann das abisolierte, beschichtete Ende des Kabels in die Hülse eingeführt und mit der Hülse verlötet werden. Hierzu kann die Hülse samt Ende des Aluminiumkabels einer hohen Temperatur ausgesetzt werden, bei der der Lötvermittler schmilzt und eine Verbindung zwischen der Innenwand der Hülse und den Drähten oder Litzen des Aluminiumkabels herstellt.It is proposed that in the region of the end of the cable a stripped end is free of insulation. The aluminum cable is preferably insulated with an insulator, for example a plastic insulator. In order to obtain a connection of the aluminum wires or strands with the sleeve and / or the connection part, the aluminum cable is freed from the insulation in the region of its end. At least the stripped end of the aluminum cable can be supplied to the coating process in which the metallic coating with the soldering agent, in particular the tinning and / or nickel plating, takes place. The coating can, as described above, be made on the face side and / or on the circumference. Subsequently, the stripped, coated end of the cable can be inserted into the sleeve and soldered to the sleeve. For this purpose, the sleeve, including the end of the aluminum cable can be exposed to a high temperature at which the soldering agent melts and a connection between the Inner wall of the sleeve and the wires or strands of the aluminum cable manufactures.
Um die Lötstelle möglichst gut vor Umwelteinflüssen zu schützen, wird vorgeschlagen, dass die Hülse zur Aufnahme des Endes des Aluminiumkabels bis über den Übergang zwischen dem abisolierten Ende und der Isolierung, einen Teil der Isolierung umschließend, reicht. Somit wird das Aluminiumkabel nicht nur mit dem abisolierten Ende in die Hülse eingeschoben, sondern auch ein Teil der Isolierung kann in die Hülse eingeschoben werden. Beim anschließenden Verlöten wird dann das abisolierte Ende mit der Innenwand der Hülse elektrisch leitend verbunden. Die Isolierung kann beispielsweise so geformt sein, dass sie beim Erhitzen, welches ohnehin beim Verlöten erfolgt, aufschmilzt. Beim Schmelzen kann dann eine feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen Isolation und Innenwand der Hülse entstehen. Hierdurch kann die Lötstelle vor Umwelteinflüssen geschützt werden.In order to protect the solder joint as well as possible against environmental influences, it is proposed that the sleeve for receiving the end of the aluminum cable extends beyond the transition between the stripped end and the insulation, enclosing part of the insulation. Thus, the aluminum cable is inserted not only with the stripped end in the sleeve, but also a part of the insulation can be inserted into the sleeve. During subsequent soldering then the stripped end is electrically connected to the inner wall of the sleeve. For example, the insulation may be shaped to melt upon heating, which occurs anyway during soldering. During melting, a moisture-tight connection between the insulation and the inner wall of the sleeve can then arise. As a result, the solder joint can be protected from environmental influences.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass ein Flachteil, z. B. ein Blech, auf der einen Seite verformt wird, um die Hülse zu bilden und auf der anderen Seite das Anschlussteil bildet. Auch diese Lösung ist eigenständig erfinderisch. Bei beiden Lösungen wird ein Ausgangsteil, Rohr oder Flachteil, gegenständlich mechanisch spanlos verformt, so dass sich ein flaches Anschlussteil und eine Hülse bildet.According to a further embodiment, it is possible that a flat part, for. As a sheet, is deformed on one side to form the sleeve and on the other side forms the connection part. This solution is also inventive in its own right. In both solutions, an output part, tube or flat part, physically deformed mechanically without cutting, so that forms a flat connection part and a sleeve.
Das Flachteil kann im Bereich der Hülse mechanisch verformt sein und somit die Hülse bilden, Die Hülse kann beispielsweise durch Tiefziehen in das Flachteil geformt werden. Das Flachteil kann einseitig mit dem Lötvermittler beschichtet werden und anschließend so umgeformt werden, dass die beschichtete Seite des Flachteils eine Innenwand einer Hülse bildet, in die das Aluminiumkabel eingeschoben werden kann.The flat part can be mechanically deformed in the region of the sleeve and thus form the sleeve, the sleeve can be formed for example by deep drawing in the flat part. The flat part can be coated on one side with the soldering agent and then be reshaped so that the coated side of the flat part forms an inner wall of a sleeve into which the aluminum cable can be inserted.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass eine Beschichtung den Bereich des Übergangs zwischen Hülse und Aluminium ummantelt. Dadurch, dass der Übergang zwischen Hülse und Aluminium ummantelt ist, kann die Übergangsstelle vor Umwelteinflüssen geschützt werden und es kann vermieden werden, dass Feuchtigkeit in die Lötverbindung zwischen Aluminiumkabel und Hülse gelangt. Die Beschichtung kann beispielsweise ein Schrumpfschlauch oder eine sonstige Ummantelung sein. Vorzugsweise kann ein PVC-Schrumpfschlauch oder ein Mantel als Beschichtung über die Verbindungsstelle geschoben werden.According to an advantageous embodiment, it is proposed that a coating surrounds the region of the transition between sleeve and aluminum. The fact that the transition between sleeve and aluminum is sheathed, the interface can be protected from environmental influences and it can be avoided that moisture enters the solder joint between aluminum cable and sleeve. The coating may be, for example, a shrink tube or other sheath. Preferably, a PVC shrink tube or a jacket can be pushed as a coating over the joint.
Zunächst kann ein Ende des Aluminiumkabels und/oder das Anschlussteils mit einem Lötvermittler beschichtet werden. Hierbei kann die Beschichtung wie zuvor beschrieben wurde, erfolgen. Die Beschichtung des Aluminiumkabels kann stirnseitig und/oder umfangsseitig erfolgen. Die Beschichtung des Anschlussteils kann auf den Bereich der Verbindung mit dem Aluminiumkabel beschränkt sein.First, one end of the aluminum cable and / or the connection part can be coated with a soldering agent. In this case, the coating can be carried out as described above. The coating of the aluminum cable can be made on the face side and / or on the circumference. The coating of the connection part may be limited to the area of the connection with the aluminum cable.
Anschließend kann das beschichtete Ende des Aluminiumkabels mit dem Anschlussteil mittels Löten verbunden werden, wobei zum Löten lediglich der Lötvermittler der Beschichtung eingesetzt werden kann. Auf weiteren Lötvermittler kann verzichtet werden, was den Vorteil hat, dass der Materialeinsatz für eine Verbindung geringer ist. Auch muss kein weiterer Lötvermittler der Verbindungsstelle zugeführt werden, was den Lötprozess vereinfacht.Subsequently, the coated end of the aluminum cable can be connected to the connection part by means of soldering, wherein only the soldering agent of the coating can be used for soldering. Further soldering agents can be dispensed with, which has the advantage that the material used for a connection is lower. Also, no additional soldering agent needs to be fed to the joint, which simplifies the soldering process.
Die Lötverbindung kann mittels Ultraschalllöten hergestellt werden. Hierbei kann durch Ultraschall eine Erwärmung der Fügepartner über die Schmelztemperatur des Lötvermittlers erzeugt werden. Beim Erkalten des Lötvermittlers entsteht dann die Verbindung zwischen dem Anschlussteil und dem Ende des Aluminiumkabels.The solder joint can be made by ultrasonic soldering. In this case, heating of the joining partners above the melting temperature of the soldering agent can be generated by ultrasound. When the soldering agent cools down, the connection between the connection part and the end of the aluminum cable is created.
Das Ende des Aluminiumkabels kann im Bereich des Bodens der Hülse unter Verwendung eines Lötvermittlers mit der Hülse verlötet werden. Hierbei wird insbesondere die Hülse mit dem Ende des Aluminiumkabels mittels Weichlöten oder Hartlöten verlötet. Beim Weichlöten werden Temperaturen zwischen 200 und 300°C verwendet. Beim Hartlöten entstehen Temperaturen von über 400°C. Insbesondere sind Heißluft, Dampf, Warmestrahlung, Laser, Induktion, Ultraschall, Elektronenschall oder Lichtbogenlöten möglich, um die Hülse mit dem Aluminiumkabel bzw. dessen Ende zu verlöten.The end of the aluminum cable can be soldered to the sleeve in the region of the bottom of the sleeve using a soldering agent. Here, in particular, the sleeve is soldered to the end of the aluminum cable by means of soldering or brazing. Soft soldering uses temperatures between 200 and 300 ° C. Brazing produces temperatures in excess of 400 ° C. In particular, hot air, steam, heat radiation, laser, induction, ultrasound, electron sound or arc soldering are possible to solder the sleeve to the aluminum cable or its end.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The article will be explained in more detail with reference to drawings showing an exemplary embodiments. In the drawing shows:
Zu erkennen ist, dass der Kabelschuh
In dem Flachteil
Zu erkennen ist ferner, dass der Kabelschuh
In die Hülse
Im gezeigten Beispiel ist die Isolierung
Zum Verlöten der Litzen
Für ein stirnseitiges Beschichten der Litzen
Wie in der
Zum Verbinden zwischen der Innenwand der Hülse
Das Aufschmelzen des Lötvermittlers
Dadurch, dass beim Löten lediglich der für die Beschichtung verwendete Lötvermittler
Um die Verbindung vor Umwelteinflüssen zu schützen, ist der Übergang zwischen Kabelschuh
Eine verlötete Verbindung ist in
Durch die in
Die Isolierung
Eine Ummantelung
Der Kabelschuh
Auch das Flachteil kann dazu verwendet werden, mittels Schweißen mit einem anderen Steckerteil verbunden zu werden.Also, the flat part can be used to be connected by welding with another connector part.
Das Flachteil ist bevorzugt aus Kupfer oder Messing geformt und lässt sich besonders einfach mit weiteren elektrischen Bauteilen, beispielsweise mittels Verschrauben, Verschweißen oder Verlöten verbinden. Das Flachteil kann einseitig mit dem Lötvermittler beschichtet werden. Eine solche Beschichtung ist besonders einfach herstellbar.The flat part is preferably formed of copper or brass and can be particularly easily connected to other electrical components, for example by means of screwing, welding or soldering. The flat part can be coated on one side with the soldering agent. Such a coating is particularly easy to produce.
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In
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