DE1440860C3 - Verbund Metallstreifen - Google Patents
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Description
Bindung und einer" Durchdringungszone 4 durchdringen,
die praktisch auf die Ebene der ursprünglichen Kanten begrenzt ist, wobei die Verbindungsstelle
frei von Fremdmetall ist.
Die Breite der Bindung in der Durchdringungszone beträgt etwa 0,127 mm. Tatsächlich weist die
Durchdringungszone in Querrichtung des Streifens eine Breite von etwa 0,076 bis etwa 0,76 mm auf.
Beide Teilstreifen sind elektrisch leitend, wobei einer duktil ist und sich leicht für eine bleibende
Verbindung verformen läßt. Der andere Teilstreifen weist bessere Ermüdungseigenschaften, Stabilität bezüglich
der Abmessungen und Umrißform, Abriebfestigkeit und federnde Eigenschaften als der. andere
Streifen auf und ist somit für eine lösbare Verbindung zweckmäßig. Die beiden Streifen werden miteinander
durch Lichtbogenschweißung mittels Wolfram in einem inerten Gas verschweißt, wobei die zugeführte
elektrische Energie genau gesteuert und gleichzeitig eine genaue Relativbewegung des Lichtbogens
und des Streifens endseitig zu den Streifen erfolgt. Dadurch ist auf Grund der gegenseitigen
Durchdringung der Legierungen der Streifen eine Verbindung erzielbar, die im wesentlichen frei von
Fremdstoffen ist. Die verbundenen Teilstreifen werden dann endseitig zu der Verbindung unter Druck
kaltgewalzt, wodurch die Dicke der verbundenen Streifen an der Verbindungsstelle verringert wird.
Der Verbund-Metallstreifen ist insbesondere für die elektrischen Verbindungsteile geeignet, die in
miniaturisierten Schaltkreisen Anwendung finden, wie Verbindungsfassungen, Anschlußklemmen, Zungen,
Zapfen und Kontakte, wo ein Teilstreifen den Buchsenteil und der andere Teilstreifen den Zwingenteil
bildet. '
Nachfolgend sind die Prüfergebnisse von Anschlußklemmen aufgezeigt, die in der erfindungsgemäßen
Weise aus Beryllium-Kupfer und Messing hergestellt sind.
Beryllium-
kupfer ..
Messing ...
Zerreißfestigkeit ,
kg/cm2
Wärmebehandlung
vor 1 nach
vor 1 nach
6280
3640
3640
12950
3640
3640
Härten
Wärmebehandlung
Wärmebehandlung
vor I nach schmalen Durchdringungszonen 4 miteinander verschweißt.
Der erhaltene Verbundstreifen wird einschließlich der Verbindungsstelle als eine Einheit kaltgewalzt.
Während des Verschweißens wird der Schweißstrom, die Elektrodenlage, die Streifenlage und Lage
der Verbindungsstelle genau gesteuert. Es erfolgt eine genaue Steuerung des Schweißstromes, so daß er
nicht mehr als 0,10% von dem eingestellten Sollwert
ίο abweicht.
Ein Spiralstreifen aus Messing mit einer Dicke von 1,27 mm und einer Länge von 76,2 m und ein Streifen
aus einer Beryllium-Kupferlegierung mit einer Dicke von 1,27 mm und einer Länge von 76,2 m
werden in enger Kantenseitenberührung gehalten, wobei deren angrenzenden Kanten über eine stationäre
und in inertem Gas gehaltene Wolframschweißelektrode mit einer Geschwindigkeit von 1,52 bis
1,83 mm/min bei 130 A geführt, wobei die Stromstärke so gesteuert wird, daß die Stromstärkeschwankungen
sich auf weniger als 0,1 °/o der Einstellung belaufen. ' *
B e i s ρ i e 1 2
Es wird ein Bronzestreifen mit einer Länge von 6,1 m und einer Dicke von 1,27 mm sowie ein Streifen
aus einer Beryllium-Kupferlegierung mit einer Länge von 1,83 m und einer Dicke von 1,27 mm
mittels des Verfahrens nach Beispiel 1 mit der Ausnahme vereinigt, daß die Streifen über die Elektrode
mit einer Geschwindigkeit von 1,22 m/min geführt werden und man bei einer Stromstärke von 95 A
arbeitet.
B eisp iel 3
Es werden Metallstreifen aus Nickel-Silber und Beryllium-Kupfer-Legierung mit einer Dicke von
1,27 mm und einer Länge von 4,57 m nach dem Verfahren des Beispiels 1 mit der Ausnahme vereinigt,
daß die Streifen über die Elektrode mit einer Geschwindigkeit von 1,22 m/min geführt werden
und mar. mit einer Stromstärke über 100 A arbeitet.
15T88.5
15T81
15T81
15N-79 15T-81 B ei spie 1 4
Die Prüfungen bezüglich der Zerreißfestigkeit werden ebenfalls parallel zu der Verbindungsstelle vor
und nach der Wärmebehandlung aufgeführt. In beiden Fällen tritt eine Zerstörung in dem Messinggebiet
und nicht an der Verbindungsstelle ein.
In Fig. 1 ist ein länglicher, aus mehreren Metallen bestehender Verbund-Metallstreifen 1, bei dem die
Verbindung über die Kanten erfolgt, aus unterschiedlichen Metallegierungen gezeigt. Ein Teilstreifen
besteht vorzugsweise aus einem Metall, das aus der Klasse, bestehend aus Messing, Phosphorbronze und
Nickel-Silber ausgewählt ist und praktisch kein Beryllium enthält. Der Teilstreifen 2 ist weich und duktil
und läßt sich ausgezeichnet verbiegen. Der andere Teilstreifen 3 besteht aus einer elektrisch leitenden
Legierung auf Kupfergrundlage, die Beryllium enthält. Die beiden Teilstreifen 2 und 3 sind getrennt
hergestellt und gewalzt und mittels Durchdringens in Streifen aus Messing und Beryllium-Kupfer-Legie-.
rung mit einer Dicke von 1,27 mm und einer Länge von 15,24 m bzw. 76,2 m werden nach dem Verfahren
des Beispiels 1 mit der Ausnahme vereinigt, daß die Streifen stationär gehalten und die Schweißelektrode
über letztere an der Kantenstoßstelle mit einer Geschwindigkeit von 1,22 m und 0,01 m/min mit Stromstärken
von 95 und 80 A geführt wird.
Bei allen obigen Ausführungsbeispielen werden die verbundenen Metallstreifen als eine Einheit einschließlich
der Verbindung auf eine Dicke von 0,815 mm kaltgewalzt.
Die durchgeführten Untersuchungen auf die Zer-. reißfestigkeit zeigen, daß die vereinigten Teilstreifen
keine Zerstörung an der Verbindungsstelle erfahren.
Für den Teilstreifen 3 des Verbund-Metallstreifens
können verschiedene Beryllium-Kupfer-Legierungen unter der Voraussetzung angewandt werden, daß sie
die gewünschten physikalischen Eigenschaften für das daraus hergestellte Bauteil aufweisen.
In Fig. 3 ist eine elektrische Anschlußklemme
gezeigt, die aus dem erfindungsgemäßen Verbundstreifen
gefertigt ist. Der Rohling für die Klemme ist bei 5 α in Fi g. 1 gezeigt und wird aus dem Verbundstreifen
1 herausgestanzt und sodann verformt. Die erhaltene Anschlußklemme weist einen Zwingehteil
6 auf, der zu dem Teilstreifen 2 gehört und somit ausreichend weich und duktil für ein Verbiegen um
einen Leiter od. dgl. ist. Der Zwingenteil 6 ist jedoch nach dem Verformen formbeständig. Der Buchsenteil
7 gehört zu dem Teilstreifen 3 und weist ausreichende
mechanische Festigkeit und federnde und gegen Ermüdung sowie Abrieb beständige Eigenschaften
auf, so daß das Buchsenteil federnd eine darin eingeführte Zunge ergreifen kann.
fiierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verbund-Metallstreifen zum Herstellen elek- Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen
trischer Anschlußklemmen, die einen Buchsenteil 5 Verbund-Metallstreifen der eingangs umrissenen Art
zur lösbaren Verbindung mit einem Stecker und zu schaffen, der die Herstellung von Anschlußklemeinen
Zwingenteil zum nichtlösbaren Anklemmen men erlaubt, die den verschiedenen Anforderungen
eines Leiters aufweisen, dadurch gekenn- des Buchsen- und Zwingenteils angepaßt sind und
zeichnet, daß der Verbundstreifen (1) aus gute elektrische Eigenschaften aufweisen.
zwei mit ihren zur Streifenfläche rechtwinkligen io Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
Kanten aneinanderstoßenden Teilstreifen (2, 3) der Verbundstreifen aus zwei mit ihren zur Streifenaus
Metallegierungen unterschiedlicher Eigen- fläche . rechtwinkligen Kanten aneinanderstoßenden
schäften derart zusammengeschweißt ist, daß die Teilstreifen aus Metallegierungen unterschiedlicher
Durchdringungszone (4) der Legierungen im Eigenschaften derart zusammengeschweißt ist, daß
wesentlichen frei von fremdem Material ist und in "15 die Durchdringungszone der Legierungen im wesent-Querrichtung
des Streifens eine Breite von unge- liehen frei von fremdem Material ist und in Querfähr
0,076 bis 0,76 mm aufweist und daß das richtung des Streifens eine Breite von ungefähr 0,076
Material desjenigen Teilstreifens (3), aus dem der bis 0,76 mm aufweist und daß das Material desjenigen
Buchsenteil (7) gebildet wird, federnde und gegen Teilstreifens, aus dem der Buchsenteil gebildet wird,
Ermüdung sowie Abrieb beständige Eigenschaften so federnde und gegen Ermüdung sowie Abrieb bestänaufweist,
während das Material des anderen, den dige Eigenschaften aufweist, während das Material
Zwingenteil (6) ergebenden Teilstreifens (2) leicht des anderen, den Zwingenteil ergebenden Teilstreifens ^-
verformbar und — nach dem Verformen — leicht verformbar und —. nach dem Verformen — ( '
formbeständig ist. formbeständig ist. Vorzugsweise besteht der" zur Aus-
2. Verbund-Metallstreifen nach Anspruch 1, 25 bildung des Buchsenteils bestimmte Teilstreifen aus
dadurch gekennzeichnet, daß der zur Ausbildung einer Beryllium enthaltenden Kupferlegierung und
des Buchsenteils (7) bestimmte Teilstreifen (3) der zur Ausbildung des Zvvingenteils bestimmte Teilaus
einer Beryllium enthaltenden Kupferlegie- streifen aus einer berylliumfreien Kupferlegierung,
rung besteht. Dabei sind zweckmäßig die beiden Teilstreifen
3. Verbund-Metällstreifen nach Anspruch 2, 30 durch Wolfram-Schutzgasschweißung, bei der der
dadurch gekennzeichnet, daß der zur Ausbildung Schweißstrom nicht mehr als 0,1 % vom eingestellten
des Zwingenteils (6) bestimmte Teilstreifen (2) Sollwert abweicht, miteinander verschweißt. Vorzugsaus einer berylliumfreien Kupferlegierung besteht. weise ist der Verbund-Metallstreifen kaltgewalzt.
4. Verbund-Metallstreifen nach einem der An- Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen
Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 Ausbildung des Verbund-Metallstreifens besteht darbeiden
Teilstreifen (2, 3) durch Wolfram-Schutz- in, daß die benachbarten Kanten der beiden Teilgasschweißung,
bei der der Schweißstrom nicht streifen unterschiedlicher Zusammensetzung direkt
mehr als 0,1 % vom eingestellten Sollwert ab- miteinander auf Grund von Diffusionsvorgängen verweicht,
miteinander verschweißt sind. bunden sind, wobei die Verbindungsstellen frei von
5. Verbund-Metallstreifen nach einem der An- 40 jeglichen Fremdstoffen sind und die Durchdringuhgssprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zone der Bestandteile der zwei Teilstreifen an der
kaltgewalzt ist. Verbindungsstelle im wesentlichen auf eine Ebene
begrenzt ist, welche durch die urspünglich angren-
—'■ zenden Streifenkanten definiert ist. Weiterhin ist nach ( \i
- 45 der Verbindung der beiden. Streifen keine weitere
Wärmebehandlung erforderlich, welche die Eigen-
Die Erfindung betrifft einen Verbund-Metallstreifen schäften der Teilstreifen in bezug auf ihr Anwen-
zum Herstellen elektrischer Anschlußklemmen, die dungsgebiet nachteilig beeinflussen würde. ■ v ■
einen Buchsenteil zur lösbaren Verbindung mit einem Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgen-
Stecker und einen Zwingenteil zum nichtlösbaren 50 den Erläuterung der Erfindung an einem Ausfüh-
Anklemmen eines Leiters aufweisen. rungsbeispiel an Hand der Zeichnungen. In den
Verbindungsklemmen und Kabelschuh sind seit Zeichnungen zeigt
langem bekannt. So ist aus der deutschen Patent- F i g. 1 eine Draufsicht auf einen ■Verbund-Metallschrift
697 713 eine Verbindungsklemme bzw. ein streifen, der unterschiedliche Legierungen aufweist;
Kabelschuh bekannt, bei dessen Herstellung zwei 55 strichpunktiert ist dort ein Rohling für ein elektri-Metalle
verwendet sind, ufn den Kabelschuh korro- sches Verbindungsteil gezeigt,
sionsbeständig zu machen. Weiterhin ist aus dem Fig. 2 eine Schnittansicht des Verbund-Metalldeutschen Gebrauchsmuster 1829 744 ein Rohr- Streifens längs der Linie 2-2 in Fig. 1,
kabelschuh bekannt, der ein auf das isolierte Kabel- F i g. 3 eine Anschlußklemme, die aus dem geende aufzuschiebendes Rohrstück aufweist, welches 60 slricheltpunktierten Rohling nach F i g. 1 gefertigt ist, an seinem freien Ende flachgedrückt ist. Dabei ist das F i g. 4 eine Ansicht entsprechend der Linie 4-4 flachgedrückte Ende des Rohrstückes durch eine auf- in F i g. 3.
kabelschuh bekannt, der ein auf das isolierte Kabel- F i g. 3 eine Anschlußklemme, die aus dem geende aufzuschiebendes Rohrstück aufweist, welches 60 slricheltpunktierten Rohling nach F i g. 1 gefertigt ist, an seinem freien Ende flachgedrückt ist. Dabei ist das F i g. 4 eine Ansicht entsprechend der Linie 4-4 flachgedrückte Ende des Rohrstückes durch eine auf- in F i g. 3.
gelötete Lasche öldicht und korrosionssicher ver- Ein länglicher Teilstreifen 3 aus einer Berylliumschlossen.
Kupferlegierung und ein länglicher Teilstreifen 2 aus
Aus der französischen Patentschrift 1 108 263 ist 65 einer Kupferlegierung sind so verarbeitet, daß deren
ein Verbindungselement bekannt, welches ein Buch- benachbarte seitliche Kanten aneinander angrenzen
sen- bzw. Steckerteil aufweist, wobei der zum Stecken und miteinander dadurch verschweißt werden, daß
vorgesehene Teil elastischer ist als der Teil zum An- sich die Metalle unter Ausbilden einer schmalen
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |