EP3883064A1 - Connector and socket for aluminium power cable and aluminium power cable with a connector or a socket - Google Patents

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EP3883064A1
EP3883064A1 EP20169719.0A EP20169719A EP3883064A1 EP 3883064 A1 EP3883064 A1 EP 3883064A1 EP 20169719 A EP20169719 A EP 20169719A EP 3883064 A1 EP3883064 A1 EP 3883064A1
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EP
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socket
plug
electrically conductive
contact pin
bore
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EP20169719.0A
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EP3883064B1 (en
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Gert Stauch
Yannick Goutille
Nicolas Rousselet
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Nexans SA
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Nexans SA
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Publication date
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    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/183—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section

Definitions

  • the present invention relates to electrical plug connections, in particular for aluminum power cables, further in particular for aluminum power cables with stranded conductors.
  • the diameter of such electrical conductors can be 20 mm or more.
  • the weight of the electrical connection also increases accordingly, in particular at larger cable lengths.
  • aluminum is often used for the electrical conductor, which has a high electrical conductivity while being light in weight.
  • aluminum is comparatively soft and easily deformable, which has advantages in the manufacture of flexible stranded conductors.
  • aluminum is cheap compared to copper.
  • oxide layer has a significantly lower electrical conductivity than pure aluminum, and it is therefore essential to remove or break the oxide layer when electrical contact is made with an aluminum conductor.
  • plugs and sockets can be provided on conductor segments to be connected to one another.
  • the plugs and sockets are usually designed in such a way that they can be brought together in a form-fitting manner in order to produce the largest possible electrical contact.
  • the plug or socket must be connected to the electrical conductor with the lowest possible electrical contact resistance.
  • press connections are often used in which a tubular section is mechanically placed around the strands of the electrical conductor and pressed firmly to them.
  • it In order to achieve a connection between the stranded conductor and plug or socket with the lowest possible electrical resistance, it must be ensured that each individual strand of the stranded conductor has good electrical contact with the plug or socket, and that oxide layers that may be on the surface the conductor may have formed removed or broken open.
  • the deformation of the strands and the compression sleeve during pressing usually breaks up the oxide layers so that high-purity aluminum is exposed on the surface.
  • the oxide layers can be broken up by adding abrasives, for example all in one Corundum grains bound with lubricant, can still be improved.
  • aluminum press connections can additionally be sealed in some exemplary embodiments.
  • the plug or the socket have a pressing area made of aluminum.
  • high-purity aluminum is usually used under the designation AI 99.5.
  • the crimping area is set up to accept strands of the aluminum stranded conductor and to be crimped with them.
  • the pressing area of the plug is electrically conductively connected to a contact pin that can be inserted into a corresponding bore in the socket, and the pressing area of the socket is electrically conductively connected to a receiving area in which the bore receiving the contact pin is arranged.
  • An electrically conductive ring is arranged on the contact pin of the plug, which ring has structures that protrude outwardly beyond the diameter of the contact pin and are elastically deformable or resilient.
  • an electrically conductive ring can be arranged in the bore of the socket, which extends inwardly into the Has diameter of the bore elastically deformable or resilient protruding structures.
  • the electrically conductive ring is arranged in a groove of the contact pin or the bore.
  • the ring can be fixed in the axial direction of the contact pin or the bore.
  • the electrically conductive ring is axially slotted. This makes it easier to attach the ring to the contact pin or in the bore, in particular if the ring is attached in a groove.
  • the structures of the electrically conductive ring include lamellae, knives or fins.
  • the structures of the electrically conductive ring run at least in sections axially parallel to the contact pin or the bore.
  • the structures of the electrically conductive ring run at least in sections obliquely or helically to a longitudinal axis of the contact pin or the bore.
  • the helical or inclined structures can also be designed in opposite directions.
  • At least the structures of the electrically conductive ring consist of a material whose hardness is sufficient, an aluminum oxide layer or a corrosion protection layer on the surface of the To break open the contact pin or the hole or at least scrape off in areas, or are coated with such a material.
  • the contact pin and / or the bore is at least in an area in which, in the plugged together end position, the electrically conductive ring or its structures are in electrical contact with an electrically conductive material coated, which at least in the normal earth atmosphere and in a temperature range in which production usually takes place, for example between minus 40 ° and plus 120 ° Celsius, has a higher corrosion resistance than aluminum.
  • the material can, for example, comprise gold, silver, nickel or tin, with silver being used in particular if the number of plug-in operations of the plug and socket is large and the currents conducted via the connection arrangement are high.
  • an electrically conductive contact can be produced in a plugging process in an area that is not covered with an oxide layer, without an oxide layer having to be broken open or removed beforehand.
  • the contact pin of the plug and / or the receiving area of the socket are made of a material or are coated with a material that prevents an oxide layer or whose oxide layer can be easily removed.
  • the contact pin of the plug and / or the receiving area of the socket is made of copper, hard copper alloys, aluminum alloy or brass, and are connected to each other in an electrically conductive material or material bond with the respective pressing area.
  • the connection can be established, for example, by means of cold pressure welding, friction stir welding, resistance welding and the like.
  • the contact pin of the plug tapers conically to a small extent towards its tip.
  • the bore of the bush tapers conically to a small extent towards its end.
  • the tapering of the contact pin and the bore preferably runs in such a way that the surfaces lie one inside the other over their entire surface when the plug and socket are plugged together.
  • an electrical power cable with an aluminum stranded conductor and a plug and / or a socket of one of the above-described configurations of the electrical connection arrangement is proposed, in which the aluminum conductor is in a pressing area of the plug and / or the socket with one another are pressed.
  • the plug according to the invention and / or the socket according to the invention can advantageously be used in electrical connections through which high currents flow, e.g. currents of several 100 amperes, as can be found in electrically powered vehicles, in particular rail vehicles.
  • Figure 1 shows a schematic sectional illustration of a first embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200.
  • the plug 100 and the socket 200 are made from aluminum, in particular from Al 99.5, which contains an aluminum content of 99.5%.
  • the plug 100 has a pressing area 102 made of aluminum, which is connected in an electrically conductive manner to a contact pin 104.
  • the socket 200 has a pressing area 202, which is connected in an electrically conductive manner to a receiving area 208 in which a bore 204 receiving the contact pin 104 is arranged.
  • an electrically conductive ring 206 is arranged, which has structures that protrude inwardly into the diameter of the bore 206 in an elastically deformable manner.
  • the electrically conductive ring 206 is arranged in a groove.
  • the contact pin 104 has only a slightly smaller diameter than the bore 204.
  • the structures of the electrically conductive ring 206 are pressed outwardly into the groove by the contact pin 104. Pressing areas 102 and 202 of plug 100 and socket 200 have bores, which are not shown in greater detail in the figure, for receiving stranded aluminum conductors.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200.
  • the connection arrangement 10 corresponds in most parts to that with reference to FIG Figure 1 connection arrangement described.
  • an electrically conductive ring 106 is arranged on the contact pin 104 instead of in the bore 204.
  • Contact pin 104 has a groove to accommodate the electrically conductive ring 106.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200.
  • the connection arrangement 10 corresponds in most parts to that with reference to FIG Figure 1 connection arrangement described.
  • only the pressing areas 102 and 202 of the plug 100 and the socket 200 are made of aluminum, in particular AI 99.5, while at least the contact pin 104 of the plug 100 and the receiving area 208 of the socket 200 are made of a different material exist.
  • the pressing region 102 of the plug 100 is connected to the contact pin 104 in an electrically conductive manner, for example by pressure welding or stir-friction welding.
  • the connection is indicated by line 110.
  • the pressing area 202 of the socket 200 is connected in an electrically conductive manner to the receiving area 208.
  • the connection is indicated by line 210.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200.
  • the connection arrangement 10 corresponds in most parts to the reference to FIG Figure 2 connection arrangement described, in which the electrically conductive ring 106 is arranged on the contact pin 104. Notwithstanding that with reference to the Figure 2
  • the connection arrangement described exist, as in the case of the one with reference to FIG Figure 3 described connection arrangement, only the pressing areas 102 and 202 of the plug 100 or the socket 200 made of aluminum, while at least the contact pin 104 of the plug 100 and the receiving area 208 of the bushing 200 consist of a different material.
  • the pressing area 102 of the plug 100 with the contact pin 104 and the pressing area 202 of the socket 200 with the receiving area 208 are electrically conductively connected, for example by pressure welding or friction stir welding. Like in the Figure 3 the connections are indicated by the lines 110 and 210.
  • FIG. 13 shows an oblique view of the first embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 1 in partially transparent representation.
  • the plug 100 is shown non-transparent and the socket 200 is shown transparent. It can be clearly seen how the contact pin 104 of the plug 100 is received in the bore 204 of the socket 200, and how the contact pin 104 is enclosed by the electrically conductive ring 206, which is mounted in a groove (not shown) in the bore 204.
  • FIG. 11 shows an oblique view of the second embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 2 in partially transparent representation.
  • the plug 100 is shown non-transparent, and the socket 200 is shown transparent.
  • the contact pin 104 with the electrically conductive ring 106 which is supported in a groove (not shown in more detail), is received in the bore 204 of the socket 200.
  • FIG. 11 shows an oblique view of the third embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 3 in partially transparent representation.
  • the components of the plug 100 are shown non-transparent, and the components of the socket 200 are shown transparent.
  • the connection seam 110 or the connection surface 210 at which the respective pressing area 102 or 202 of the plug 100 or the socket 200 are electrically conductively connected to the contact pin 104 or the receiving area 208, can be seen clearly.
  • the remaining elements of the Figure 7 correspond to those of Figure 3 and are not explained in more detail.
  • FIG. 11 shows an oblique view of the fourth embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 4 in partially transparent representation.
  • the components of the plug 100 are shown non-transparent, and the components of the socket 200 are shown transparent.
  • the connecting seam 110 or the connecting surface 210 can be clearly seen, at which the respective pressing area 102 or 202 of the plug 100 or the socket 200 are electrically conductively connected to the contact pin 104 or the receiving area 208.
  • the remaining elements of the Figure 8 correspond to those of Figure 4 and are not explained in more detail.
  • FIG Figure 9 shows an exemplary representation of a press connection of the connection arrangement 10.
  • a press connection 300 produced at three points by means of compression molding is shown.
  • a sectional view of the press connection 300 is shown in the center.
  • Halves 302a and 302b of a pressing tool 302 are shown above and below.
  • the shape of the punch of the half 320a of the pressing tool 302 ensures complete compression of the aluminum strands, during which any oxide layers that may be present are also broken up.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Eine elektrische Verbindungsanordnung (10) für Aluminium-Litzenleiter umfasst einen Stecker (100) und eine Buchse (200). Der Stecker (100) bzw. die Buchse (200) weisen einen Pressbereich (102, 202) aus Aluminium auf, der dazu eingerichtet ist, Litzen des Aluminium-Litzenleiters aufzunehmen. Der Pressbereich (102) des Steckers (100) ist elektrisch leitend mit einem in eine entsprechende Bohrung einer Buchse einführbaren Kontaktstift (104) verbunden. Der Pressbereich (202) der Buchse (200) ist elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich (208) verbunden, in dem eine einen Kontaktstift eines Steckers aufnehmende Bohrung (204) angeordnet ist. Auf dem Kontaktstift (104) des Steckers (100) bzw. in der Bohrung (204) der Buchse (200) ist ein elektrisch leitender Ring (106, 206) mit nach außen über den Durchmesser des Kontaktstiftes (104) elastisch verformbar (federnd) abstehenden bzw. mit nach innen in den Durchmesser der Bohrung (206) elastisch verformbaren hineinragenden Strukturen angeordnet.

Figure imgaf001
An electrical connection arrangement (10) for aluminum stranded conductors comprises a plug (100) and a socket (200). The plug (100) and the socket (200) have a pressing area (102, 202) made of aluminum, which is set up to receive strands of the aluminum stranded conductor. The pressing area (102) of the plug (100) is connected in an electrically conductive manner to a contact pin (104) which can be inserted into a corresponding bore of a socket. The pressing area (202) of the socket (200) is connected in an electrically conductive manner to a receiving area (208) in which a bore (204) receiving a contact pin of a plug is arranged. On the contact pin (104) of the plug (100) or in the bore (204) of the socket (200) an electrically conductive ring (106, 206) is elastically deformable (resilient) outwards over the diameter of the contact pin (104) protruding or arranged with inwardly into the diameter of the bore (206) elastically deformable protruding structures.
Figure imgaf001

Description

GEBIETAREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Steckverbindungen, insbesondere für Aluminium-Energiekabel, weiter insbesondere für Aluminium-Energiekabel mit Litzenleitern.The present invention relates to electrical plug connections, in particular for aluminum power cables, further in particular for aluminum power cables with stranded conductors.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Es existiert eine Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Leitungen für den Transport elektrischer Energie an den Ort des Verbrauchs, beispielsweise massive Leiter unterschiedlicher Querschnitte, mehrdrähtige Leiter und Litzenleiter, welche aus einer Vielzahl von Einzelleitern kleinerer Querschnitte bestehen, die üblicherweise verdrillt sind, und deren Gesamtheit den gewünschten Querschnitt des Leiters bereitstellt. Litzenleiter sind gegenüber den massiven und den mehrdrähtigen Leitern flexibler, wodurch die Handhabung und die Verlegung vereinfacht sind. Einige Anwendungen oder Vorrichtungen benötigen elektrische Leiter, welche auch während des Betriebes flexibel beweglich sein müssen, beispielsweise zur elektrischen Verbindung von Waggons von Zügen oder Straßenbahnen, welche in der Regel über bewegliche Kupplungen mechanisch miteinander verbunden sind. Der IEC Standard 60228 definiert unter anderem unterschiedliche Klassen für die Flexibilität von elektrischen Verbindungen. Die Klasse 5 umfasst beispielsweise feindrähtig aufgebaute flexible Leitungen, während die Klasse 6 feinstdrähtig aufgebaute hoch flexible Leitungen umfasst.There are a variety of different electrical lines for the transport of electrical energy to the place of consumption, for example solid conductors of different cross-sections, multi-wire conductors and stranded conductors, which consist of a large number of individual conductors of smaller cross-sections, which are usually twisted, and their entirety the desired cross-section of the head. Stranded conductors are more flexible than solid and multi-stranded conductors, which simplifies handling and laying. Some applications or devices require electrical conductors, which must also be flexibly movable during operation, for example for the electrical connection of wagons of trains or trams, which are usually mechanically connected to one another via movable couplings. The IEC standard 60228 defines, among other things, different classes for the flexibility of electrical connections. Class 5 includes, for example, finely stranded flexible cables, while class 6 includes finely stranded, highly flexible cables.

Bei Anwendungen oder Vorrichtungen, in denen elektrische Verbindungen hohe Ströme leiten werden üblicherweise große Leiterquerschnitte für die Leiter und die Leiterverbinder benötigt; die Durchmesser solcher elektrischen Leiter können dabei 20 mm oder mehr betragen.In applications or devices in which electrical connections conduct high currents, large conductor cross-sections are usually required for the conductors and the conductor connectors; the diameter of such electrical conductors can be 20 mm or more.

Bei großen Querschnitten oder Durchmessern der elektrischen Leiter steigt entsprechend auch das Gewicht der elektrischen Verbindung an, insbesondere bei größeren Kabellängen. Aus diesem Grund wird häufig Aluminium für den elektrischen Leiter verwendet, dass bei geringem Gewicht eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Zudem ist Aluminium vergleichsweise weich und leicht verformbar, was Vorzüge bei der Herstellung von flexiblen Litzenleitern mit sich bringt. Außerdem ist Aluminium im Vergleich zu Kupfer preisgünstig.In the case of large cross-sections or diameters of the electrical conductors, the weight of the electrical connection also increases accordingly, in particular at larger cable lengths. For this reason, aluminum is often used for the electrical conductor, which has a high electrical conductivity while being light in weight. In addition, aluminum is comparatively soft and easily deformable, which has advantages in the manufacture of flexible stranded conductors. In addition, aluminum is cheap compared to copper.

Ungünstigerweise neigt Aluminium dazu, an der Oberfläche sehr schnell zu oxidieren, wenn es mit dem Luftsauerstoff der Atmosphäre in Kontakt kommt. Die Oxidschicht hat eine erheblich kleinere elektrische Leitfähigkeit als das reine Aluminium, und es ist daher unbedingt erforderlich die Oxidschicht zu entfernen oder aufzubrechen, wenn ein elektrischer Kontakt mit einem Aluminiumleiter hergestellt wird.Unfortunately, aluminum tends to oxidize very quickly on the surface when it comes into contact with atmospheric oxygen. The oxide layer has a significantly lower electrical conductivity than pure aluminum, and it is therefore essential to remove or break the oxide layer when electrical contact is made with an aluminum conductor.

Einige elektrische Verbindungen müssen trennbar ausgeführt sein, beispielsweise wenn Waggons von Zügen oder Straßenbahnen voneinander abgekoppelt werden. Zu diesem Zweck können Stecker und Buchsen an miteinander zu verbindenden Leitersegmenten vorgesehen sein.Some electrical connections must be made separable, for example when wagons of trains or trams are decoupled from one another. For this purpose, plugs and sockets can be provided on conductor segments to be connected to one another.

Die Stecker und Buchsen sind üblicherweise so ausgeführt, dass sie formschlüssig zusammenbringbar sind, um einen möglichst großflächigen elektrischen Kontakt herzustellen. Der Stecker bzw. die Buchse müssen mit möglichst geringem elektrischen Übergangswiderstand mit dem elektrischen Leiter verbunden werden. Zur Verbindung von Steckern bzw. Buchsen mit elektrischen Litzenleitern werden häufig Pressverbindungen genutzt, bei denen ein rohrförmiger Abschnitt mechanisch um die Litzen des elektrischen Leiters gelegt und fest mit diesen verpresst wird. Um eine Verbindung zwischen Litzenleiter und Stecker bzw. Buchse mit möglichst geringem elektrischen Widerstand zu erzielen muss sichergestellt sein, dass jede einzelne Litze des Litzenleiters einen guten elektrischen Kontakt mit dem Stecker bzw. der Buchse hat, und dass Oxidschichten, welche sich möglicherweise an der Oberfläche der Leiter gebildet haben entfernt oder aufgebrochen werden. Durch die Verformung der Litzen und der Presshülse beim Pressen werden die Oxidschichten üblicherweise aufgebrochen, so dass hochreines Aluminium frei an der Oberfläche liegt. Das Aufbrechen der Oxidschichten kann durch Zugabe von Schleifmitteln, bspw. in einem Schmierstoff gebundenen Korundkörnern, noch verbessert werden. Um den Zutritt von Luftsauerstoff in die Pressverbindung zu unterbinden, können Aluminium-Pressverbindungen bei manchen Ausführungsbeispielen zusätzlich versiegelt sein.The plugs and sockets are usually designed in such a way that they can be brought together in a form-fitting manner in order to produce the largest possible electrical contact. The plug or socket must be connected to the electrical conductor with the lowest possible electrical contact resistance. To connect plugs or sockets to electrical stranded conductors, press connections are often used in which a tubular section is mechanically placed around the strands of the electrical conductor and pressed firmly to them. In order to achieve a connection between the stranded conductor and plug or socket with the lowest possible electrical resistance, it must be ensured that each individual strand of the stranded conductor has good electrical contact with the plug or socket, and that oxide layers that may be on the surface the conductor may have formed removed or broken open. The deformation of the strands and the compression sleeve during pressing usually breaks up the oxide layers so that high-purity aluminum is exposed on the surface. The oxide layers can be broken up by adding abrasives, for example all in one Corundum grains bound with lubricant, can still be improved. In order to prevent the entry of atmospheric oxygen into the press connection, aluminum press connections can additionally be sealed in some exemplary embodiments.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stecker bzw. eine Buchse für die Verbindung von Aluminium-Litzenleitern vorzuschlagen, welcher einen guten elektrischen Kontakt der einzelnen Litzen mit dem Stecker bzw. der Buchse sowie zwischen Stecker und Buchse aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energieleitungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker bzw. einer Buchse vorzuschlagen.It is an object of the present invention to propose a plug or a socket for the connection of aluminum stranded conductors which has good electrical contact between the individual strands with the plug or the socket and between the plug and the socket. Another object of the present invention is to propose a power line arrangement with an aluminum stranded conductor according to the invention and a plug or a socket.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Stecker bzw. eine Buchse einer elektrischen Verbindungsanordnung für Aluminium-Litzenleiter nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2, sowie durch eine elektrische Verbindungsanordnung nach Anspruch 11 mit einem erfindungsgemäßen Stecker und/oder einer erfindungsgemäßen Buchse. Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a plug or a socket of an electrical connection arrangement for aluminum stranded conductors according to claim 1 or claim 2, and by an electrical connection arrangement according to claim 11 with a plug according to the invention and / or a socket according to the invention. Advantageous refinements or developments are specified in the dependent claims.

Der Stecker bzw. die Buchse weisen einen Pressbereich aus Aluminium auf. Für elektrisch leitende Verbindungen kommt in der Regel unter der Bezeichnung AI 99,5 geführtes hochreines Aluminium zur Anwendung. Der Pressbereich ist dazu eingerichtet, Litzen des Aluminium-Litzenleiters aufzunehmen und mit diesen vercrimpt zu werden. Der Pressbereich des Steckers ist elektrisch leitend mit einem in eine entsprechende Bohrung der Buchse einführbaren Kontaktstift verbunden, und der Pressbereich der Buchse ist elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich verbunden, in welchem die den Kontaktstift aufnehmende Bohrung angeordnet ist. Auf dem Kontaktstift des Steckers ist ein elektrisch leitender Ring angeordnet, der nach außen über den Durchmesser des Kontaktstiftes elastisch verformbare bzw. federnde abstehende Strukturen aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann in der Bohrung der Buchse ein elektrisch leitender Ring angeordnet sein, der nach innen in den Durchmesser der Bohrung elastisch verformbare bzw. federnde hineinragende Strukturen aufweist.The plug or the socket have a pressing area made of aluminum. For electrically conductive connections, high-purity aluminum is usually used under the designation AI 99.5. The crimping area is set up to accept strands of the aluminum stranded conductor and to be crimped with them. The pressing area of the plug is electrically conductively connected to a contact pin that can be inserted into a corresponding bore in the socket, and the pressing area of the socket is electrically conductively connected to a receiving area in which the bore receiving the contact pin is arranged. An electrically conductive ring is arranged on the contact pin of the plug, which ring has structures that protrude outwardly beyond the diameter of the contact pin and are elastically deformable or resilient. Alternatively or in addition, an electrically conductive ring can be arranged in the bore of the socket, which extends inwardly into the Has diameter of the bore elastically deformable or resilient protruding structures.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der elektrisch leitende Ring in einer Nut des Kontaktstifts bzw. der Bohrung angeordnet. Hierdurch kann der Ring in axialer Richtung des Kontaktstifts bzw. der Bohrung festgelegt sein.In one or more configurations of the plug or the socket of the electrical connection arrangement, the electrically conductive ring is arranged in a groove of the contact pin or the bore. As a result, the ring can be fixed in the axial direction of the contact pin or the bore.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der elektrisch leitende Ring axial geschlitzt. Hierdurch kann die Anbringung des Rings auf den Kontaktstift bzw. in der Bohrung erleichtert werden, insbesondere wenn der Ring in einer Nut angebracht ist.In one or more configurations of the plug or the socket of the electrical connection arrangement, the electrically conductive ring is axially slotted. This makes it easier to attach the ring to the contact pin or in the bore, in particular if the ring is attached in a groove.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung umfassen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings Lamellen, Messer oder Finnen.In one or more configurations of the plug or socket of the electrical connection arrangement, the structures of the electrically conductive ring include lamellae, knives or fins.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung verlaufen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings zumindest abschnittsweise achsparallel zu dem Kontaktstift bzw. der Bohrung.In one or more configurations of the plug or the socket of the electrical connection arrangement, the structures of the electrically conductive ring run at least in sections axially parallel to the contact pin or the bore.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung verlaufen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings zumindest abschnittsweise schräg oder helixförmig zu einer Längsachse des Kontaktstifts bzw. der Bohrung. Die helixförmigen oder schrägen Strukturen können auch gegenläufig ausgestaltet sein.In one or more configurations of the plug or the socket of the electrical connection arrangement, the structures of the electrically conductive ring run at least in sections obliquely or helically to a longitudinal axis of the contact pin or the bore. The helical or inclined structures can also be designed in opposite directions.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung bestehen zumindest die Strukturen des elektrisch leitenden Rings aus einem Material, dessen Härte ausreicht, eine Aluminiumoxidschicht oder eine Korrosionsschutzschicht an der Oberfläche des Kontaktstiftes bzw. der Bohrung aufzubrechen oder zumindest bereichsweise abzuschaben, oder sind mit einem solchen Material beschichtet.In one or more configurations of the plug or socket of the electrical connection arrangement, at least the structures of the electrically conductive ring consist of a material whose hardness is sufficient, an aluminum oxide layer or a corrosion protection layer on the surface of the To break open the contact pin or the hole or at least scrape off in areas, or are coated with such a material.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der Kontaktstift und/oder die Bohrung zumindest in einem Bereich, in welchem in der zusammengesteckten Endlage der elektrisch leitende Ring bzw. dessen Strukturen elektrisch kontaktierend anliegen, mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet, welches zumindest in der normalen Erdatmosphäre und in einem Temperaturbereich, bei dem üblicherweise eine Herstellung erfolgt, bspw. zwischen minus 40° und plus 120° Celsius, eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Aluminium aufweist. Das Material kann beispielsweise Gold, Silber, Nickel oder Zinn umfassen, wobei insbesondere Silber verwendet wird, wenn die Anzahl der Steckvorgänge von Stecker und Buchse groß und die über die Verbindungsanordnung geführten Ströme hoch sind. Bei dieser Ausgestaltung kann bei einem Steckvorgang ein elektrisch leitender Kontakt in einem Bereich hergestellt werden, der nicht mit einer Oxidschicht bedeckt ist, ohne dass eine Oxidschicht zuvor aufgebrochen oder entfernt werden muss.In one or more configurations of the plug or socket of the electrical connection arrangement, the contact pin and / or the bore is at least in an area in which, in the plugged together end position, the electrically conductive ring or its structures are in electrical contact with an electrically conductive material coated, which at least in the normal earth atmosphere and in a temperature range in which production usually takes place, for example between minus 40 ° and plus 120 ° Celsius, has a higher corrosion resistance than aluminum. The material can, for example, comprise gold, silver, nickel or tin, with silver being used in particular if the number of plug-in operations of the plug and socket is large and the currents conducted via the connection arrangement are high. In this embodiment, an electrically conductive contact can be produced in a plugging process in an area that is not covered with an oxide layer, without an oxide layer having to be broken open or removed beforehand.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung besteht der Kontaktstift des Steckers und/oder der Aufnahmebereich der Buchse aus einem Material oder sind mit einem Material beschichtet, das eine Oxidschicht verhindert oder dessen Oxidschicht sich leicht beseitigen lässt.In one or more configurations of the plug or socket of the electrical connection arrangement, the contact pin of the plug and / or the receiving area of the socket are made of a material or are coated with a material that prevents an oxide layer or whose oxide layer can be easily removed.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung besteht der Kontaktstift des Steckers und/oder der Aufnahmebereich der Buchse aus Kupfer, Hartkupferlegierungen, Aluminiumlegierung oder Messing, und sind mit dem jeweiligen Pressbereich elektrisch leitend stoff- oder materialschlüssig miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise mittels Kaltpressschweißen, Rühr-Reibschweißen, Widerstandsschweißen und dergleichen hergestellt werden.In one or more configurations of the plug or socket of the electrical connection arrangement, the contact pin of the plug and / or the receiving area of the socket is made of copper, hard copper alloys, aluminum alloy or brass, and are connected to each other in an electrically conductive material or material bond with the respective pressing area. The connection can be established, for example, by means of cold pressure welding, friction stir welding, resistance welding and the like.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung verjüngt sich der Kontaktstift des Steckers zu seiner Spitze hin konisch in geringem Maße. Entsprechend verjüngt sich die Bohrung der Buchse zu ihrem Ende hin konisch in geringem Maße. Die Verjüngung von Kontaktstift und Bohrung verläuft vorzugsweise so, dass die Oberflächen bei vollständigem Zusammenstecken von Stecker und Buchse vollflächig ineinander liegen.In one or more configurations of the plug or the socket of the electrical connection arrangement, the contact pin of the plug tapers conically to a small extent towards its tip. Correspondingly, the bore of the bush tapers conically to a small extent towards its end. The tapering of the contact pin and the bore preferably runs in such a way that the surfaces lie one inside the other over their entire surface when the plug and socket are plugged together.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Energiekabel mit einem Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker und/oder einer Buchse einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen der elektrischen Verbindungsanordnung vorgeschlagen, bei welchem der Aluminium-Leiter in einem Pressbereich des Steckers und/oder der Buchse miteinander verpresst sind.According to a further aspect of the invention, an electrical power cable with an aluminum stranded conductor and a plug and / or a socket of one of the above-described configurations of the electrical connection arrangement is proposed, in which the aluminum conductor is in a pressing area of the plug and / or the socket with one another are pressed.

Der erfindungsgemäße Stecker und/oder die erfindungsgemäße Buchse können vorteilhaft in elektrischen Verbindungen verwendet werden, über die hohe Ströme fließen, z.B. Ströme von mehreren 100 Ampere, wie sie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen zu finden sind.The plug according to the invention and / or the socket according to the invention can advantageously be used in electrical connections through which high currents flow, e.g. currents of several 100 amperes, as can be found in electrically powered vehicles, in particular rail vehicles.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1
eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,
Fig. 2
eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,
Fig. 3
eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,
Fig. 4
eine schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,
Fig. 5
eine Schrägansicht der ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,
Fig. 6
eine Schrägansicht der zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,
Fig. 7
eine Schrägansicht der dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,
Fig. 8
eine Schrägansicht der vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung, und
Fig. 9
eine beispielhafte Darstellung einer Pressverbindung der Verbindungsanordnung.
In the drawing shows
Fig. 1
a schematic sectional illustration of a first embodiment of an electrical connection arrangement,
Fig. 2
a schematic sectional view of a second embodiment of an electrical connection arrangement,
Fig. 3
a schematic sectional illustration of a third embodiment of an electrical connection arrangement,
Fig. 4
a schematic sectional illustration of a fourth embodiment of an electrical connection arrangement,
Fig. 5
an oblique view of the first embodiment of an electrical connection arrangement in a partially transparent representation,
Fig. 6
an oblique view of the second embodiment of an electrical connection arrangement in a partially transparent representation,
Fig. 7
an oblique view of the third embodiment of an electrical connection arrangement in a partially transparent representation,
Fig. 8
an oblique view of the fourth embodiment of an electrical connection arrangement in a partially transparent representation, and
Fig. 9
an exemplary representation of a press connection of the connection arrangement.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Referenzzeichen bezeichnet.Identical or similar elements are denoted by the same reference symbols in the figures.

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Der Stecker 100 und die Buchse 200 sind aus Aluminium, insbesondere aus AI 99,5 hergestellt, das einen Aluminiumanteil von 99,5% enthält. Der Stecker 100 weist einen Pressbereich 102 aus Aluminium auf, welcher elektrisch leitend mit einem Kontaktstift 104 verbunden ist. Die Buchse 200 weist einen Pressbereich 202 auf, welcher elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich 208 verbunden ist, in dem eine den Kontaktstift 104 aufnehmende Bohrung 204 angeordnet ist. In der Bohrung 204 der Buchse 200 ist ein elektrisch leitender Ring 206 angeordnet, welcher nach innen in den Durchmesser der Bohrung 206 elastisch verformbar hineinragende Strukturen aufweist. In der Figur ist der elektrisch leitende Ring 206 in einer Nut angeordnet. Der Kontaktstift 104 weist nur einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Bohrung 204. Die Strukturen des elektrisch leitenden Rings 206 werden von dem Kontaktstift 104 nach außen in die Nut gedrückt. Pressbereiche 102 bzw. 202 von Stecker 100 und Buchse 200 weisen in der Figur nicht näher bezeichnete Bohrungen zur Aufnahme von Aluminium-Litzenleitern auf. Figure 1 shows a schematic sectional illustration of a first embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200. The plug 100 and the socket 200 are made from aluminum, in particular from Al 99.5, which contains an aluminum content of 99.5%. The plug 100 has a pressing area 102 made of aluminum, which is connected in an electrically conductive manner to a contact pin 104. The socket 200 has a pressing area 202, which is connected in an electrically conductive manner to a receiving area 208 in which a bore 204 receiving the contact pin 104 is arranged. In the bore 204 of the bushing 200, an electrically conductive ring 206 is arranged, which has structures that protrude inwardly into the diameter of the bore 206 in an elastically deformable manner. In the figure, the electrically conductive ring 206 is arranged in a groove. The contact pin 104 has only a slightly smaller diameter than the bore 204. The structures of the electrically conductive ring 206 are pressed outwardly into the groove by the contact pin 104. Pressing areas 102 and 202 of plug 100 and socket 200 have bores, which are not shown in greater detail in the figure, for receiving stranded aluminum conductors.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Verbindungsanordnung. Abweichend von der zuvor beschriebenen Verbindungsanordnung 10 ist ein elektrisch leitender Ring 106 auf dem Kontaktstift 104 anstelle in der Bohrung 204 angeordnet. Zur Aufnahme des elektrisch leitenden Rings 106 weist Kontaktstift 104 eine Nut auf. Figure 2 shows a schematic representation of a second embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200. The connection arrangement 10 corresponds in most parts to that with reference to FIG Figure 1 connection arrangement described. In contrast to the connection arrangement 10 described above, an electrically conductive ring 106 is arranged on the contact pin 104 instead of in the bore 204. Contact pin 104 has a groove to accommodate the electrically conductive ring 106.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Verbindungsanordnung. Abweichend von der zuvor beschriebenen Verbindungsanordnung 10 bestehen lediglich die Pressbereiche 102 und 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 aus Aluminium, insbesondere AI 99,5, während zumindest der Kontaktstift 104 des Steckers 100 und der Aufnahmebereich 208 der Buchse 200 aus einem anderen Material bestehen. Der Pressbereich 102 des Steckers 100 ist mit dem Kontaktstift 104 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise durch Pressschweißen oder Rühr-Reibschweißen. Die Verbindung ist durch die Linie 110 angedeutet. Entsprechend ist der Pressbereich 202 der Buchse 200 mit dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden. Die Verbindung ist durch die Linie 210 angedeutet. Figure 3 shows a schematic representation of a third embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200. The connection arrangement 10 corresponds in most parts to that with reference to FIG Figure 1 connection arrangement described. In contrast to the connection arrangement 10 described above, only the pressing areas 102 and 202 of the plug 100 and the socket 200 are made of aluminum, in particular AI 99.5, while at least the contact pin 104 of the plug 100 and the receiving area 208 of the socket 200 are made of a different material exist. The pressing region 102 of the plug 100 is connected to the contact pin 104 in an electrically conductive manner, for example by pressure welding or stir-friction welding. The connection is indicated by line 110. Correspondingly, the pressing area 202 of the socket 200 is connected in an electrically conductive manner to the receiving area 208. The connection is indicated by line 210.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der Bezug auf Figur 2 beschriebenen Verbindungsanordnung, bei der der elektrisch leitende Ring 106 auf dem Kontaktstift 104 angeordnet ist. Abweichend von der mit Bezug auf die Figur 2 beschriebenen Verbindungsanordnung bestehen, wie bei der mit Bezug auf Figur 3 beschriebenen Verbindungsanordnung, lediglich die Pressbereiche 102 und 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 aus Aluminium, während zumindest der Kontaktstift 104 des Steckers 100 und der Aufnahmebereich 208 der Buchse 200 aus einem anderen Material bestehen. Wie bei der mit Bezug auf die Figur 3 beschriebenen Verbindungsanordnung sind der Pressbereich 102 des Steckers 100 mit dem Kontaktstift 104 und der Pressbereich 202 der Buchse 200 mit dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise durch Pressschweißen oder Rühr-Reibschweißen. Wie in der Figur 3 sind die Verbindungen durch die Linien 110 und 210 angedeutet. Figure 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an electrical connection arrangement 10 according to the invention, which comprises a plug 100 and a socket 200. The connection arrangement 10 corresponds in most parts to the reference to FIG Figure 2 connection arrangement described, in which the electrically conductive ring 106 is arranged on the contact pin 104. Notwithstanding that with reference to the Figure 2 The connection arrangement described exist, as in the case of the one with reference to FIG Figure 3 described connection arrangement, only the pressing areas 102 and 202 of the plug 100 or the socket 200 made of aluminum, while at least the contact pin 104 of the plug 100 and the receiving area 208 of the bushing 200 consist of a different material. As with the one with reference to the Figure 3 The connection arrangement described, the pressing area 102 of the plug 100 with the contact pin 104 and the pressing area 202 of the socket 200 with the receiving area 208 are electrically conductively connected, for example by pressure welding or friction stir welding. Like in the Figure 3 the connections are indicated by the lines 110 and 210.

Figur 5 zeigt eine Schrägansicht der ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 1 in teiltransparenter Darstellung. In der Figur 5 ist der Stecker 100 nichttransparent dargestellt, und die Buchse 200 ist transparent dargestellt. Gut zu erkennen ist, wie der Kontaktstift 104 des Steckers 100 in der Bohrung 204 der Buchse 200 aufgenommen ist, und wie der Kontaktstift 104 von dem elektrisch leitenden Ring 206 umschlossen ist, welcher in einer nicht näher bezeichneten Nut der Bohrung 204 gelagert ist. Figure 5 FIG. 13 shows an oblique view of the first embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 1 in partially transparent representation. In the Figure 5 the plug 100 is shown non-transparent and the socket 200 is shown transparent. It can be clearly seen how the contact pin 104 of the plug 100 is received in the bore 204 of the socket 200, and how the contact pin 104 is enclosed by the electrically conductive ring 206, which is mounted in a groove (not shown) in the bore 204.

Figur 6 zeigt eine Schrägansicht der zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 2 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in der Figur 5 ist in der Figur 6 der Stecker 100 nichttransparent dargestellt, und die Buchse 200 ist transparent dargestellt. In dieser Figur ist gut zu erkennen, wie der Kontaktstift 104 mit dem in einer nicht näher bezeichneten Nut gelagerten der elektrisch leitenden Ring 106 in der Bohrung 204 der Buchse 200 aufgenommen ist. Figure 6 FIG. 11 shows an oblique view of the second embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 2 in partially transparent representation. As before in the Figure 5 is in the Figure 6 the plug 100 is shown non-transparent, and the socket 200 is shown transparent. In this figure, it can be clearly seen how the contact pin 104 with the electrically conductive ring 106, which is supported in a groove (not shown in more detail), is received in the bore 204 of the socket 200.

Figur 7 zeigt eine Schrägansicht der dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 3 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in den Figuren 5 und 6 sind in der Figur 7 die Komponenten des Steckers 100 nichttransparent dargestellt, und die Komponenten der Buchse 200 sind transparent dargestellt. In der Figur 7 sind die Verbindungsnaht 110 bzw. die Verbindungsfläche 210 gut zu erkennen, an denen der jeweilige Pressbereich 102 bzw. 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 mit dem Kontaktstift 104 bzw. dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden sind. Die übrigen Elemente der Figur 7 entsprechen denen der Figur 3 und werden nicht näher erläutert. Figure 7 FIG. 11 shows an oblique view of the third embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 3 in partially transparent representation. As before in the Figures 5 and 6 are in the Figure 7 the components of the plug 100 are shown non-transparent, and the components of the socket 200 are shown transparent. In the Figure 7 the connection seam 110 or the connection surface 210, at which the respective pressing area 102 or 202 of the plug 100 or the socket 200 are electrically conductively connected to the contact pin 104 or the receiving area 208, can be seen clearly. The remaining elements of the Figure 7 correspond to those of Figure 3 and are not explained in more detail.

Figur 8 zeigt eine Schrägansicht der vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 4 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in der Figuren 7 sind in der Figur 8 die Komponenten des Steckers 100 nichttransparent dargestellt, und die Komponenten der Buchse 200 sind transparent dargestellt. Auch in dieser Figur sind die Verbindungsnaht 110 bzw. die Verbindungsfläche 210 gut zu erkennen, an denen der jeweilige Pressbereich 102 bzw. 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 mit dem Kontaktstift 104 bzw. dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden sind. Die übrigen Elemente der Figur 8 entsprechen denen der Figur 4 und werden nicht näher erläutert. Figure 8 FIG. 11 shows an oblique view of the fourth embodiment of an electrical connection arrangement 10 from FIG Figure 4 in partially transparent representation. As before in the Figures 7 are in the Figure 8 the components of the plug 100 are shown non-transparent, and the components of the socket 200 are shown transparent. In this figure, too, the connecting seam 110 or the connecting surface 210 can be clearly seen, at which the respective pressing area 102 or 202 of the plug 100 or the socket 200 are electrically conductively connected to the contact pin 104 or the receiving area 208. The remaining elements of the Figure 8 correspond to those of Figure 4 and are not explained in more detail.

Figur 9 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Pressverbindung der Verbindungsanordnung 10. In der Figur ist neben einem Ausschnitt der Verbindungsanordnung 10 aus Figur 1 eine an drei Stellen mittels Pressformen erzeugte Pressverbindung 300 dargestellt. Am rechten Rand der Figur ist in der Mitte eine Schnittdarstellung der Pressverbindung 300 gezeigt. Darüber und darunter sind Hälften 302a und 302b eines Presswerkzeugs 302 gezeigt. Die Form des Stempels der Hälfte 320a des Presswerkzeugs 302 gewährleistet eine vollständige Kompression der Aluminiumlitzen, bei der auch eventuell vorhandene Oxidschichten aufgebrochen werden. Figure 9 shows an exemplary representation of a press connection of the connection arrangement 10. In the figure, in addition to a detail of the connection arrangement 10, FIG Figure 1 a press connection 300 produced at three points by means of compression molding is shown. On the right edge of the figure, a sectional view of the press connection 300 is shown in the center. Halves 302a and 302b of a pressing tool 302 are shown above and below. The shape of the punch of the half 320a of the pressing tool 302 ensures complete compression of the aluminum strands, during which any oxide layers that may be present are also broken up.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE LIST

1010
VerbindungsanordnungConnection arrangement
100100
Steckerplug
102102
PressbereichPressing area
104104
KontaktstiftContact pin
106106
elektrisch leitender Ringelectrically conductive ring
110110
Verbindungsnaht bzw. -fläche von Kontaktstift und PressbereichConnection seam or surface of contact pin and pressing area
200200
BuchseRifle
202202
PressbereichPressing area
204204
Bohrungdrilling
206206
elektrisch leitender Ringelectrically conductive ring
208208
AufnahmebereichRecording area
210210
Verbindungsnaht bzw. -fläche von Aufnahmebereich und PressbereichConnection seam or surface of the receiving area and the pressing area

Claims (13)

Stecker (100) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) für Aluminium-Litzenleiter, mit einem Pressbereich (102) aus Aluminium, der dazu eingerichtet ist, Litzen des Aluminium-Litzenleiters aufzunehmen, wobei der Pressbereich (102) des Steckers (100) elektrisch leitend mit einem in eine entsprechende Bohrung einer Buchse einführbaren Kontaktstift (104) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kontaktstift (104) des Steckers (100) ein elektrisch leitender Ring (106) mit nach außen über den Durchmesser des Kontaktstiftes (104) elastisch verformbar abstehenden Strukturen angeordnet ist.Plug (100) of an electrical connection arrangement (10) for aluminum stranded conductors, with a pressing area (102) made of aluminum, which is configured to receive strands of the aluminum stranded conductor, the pressing area (102) of the plug (100) being electrically conductive a contact pin (104) which can be inserted into a corresponding bore of a socket is connected,
characterized in that an electrically conductive ring (106) is arranged on the contact pin (104) of the plug (100) with structures protruding outwardly beyond the diameter of the contact pin (104) in an elastically deformable manner. Buchse (200) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) für Aluminium-Litzenleiter, mit einer Buchse (200), wobei der Pressbereich (202) der Buchse (200) elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich (208) verbunden ist, in dem eine einen Kontaktstift eines Steckers aufnehmende Bohrung (204) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (204) der Buchse (200) ein elektrisch leitender Ring (206) mit nach innen in den Durchmesser der Bohrung (204) elastisch verformbar hineinragenden Strukturen angeordnet ist.Socket (200) of an electrical connection arrangement (10) for aluminum stranded conductors, with a socket (200), the pressing area (202) of the socket (200) being electrically conductively connected to a receiving area (208) in which one is a contact pin of a Connector receiving bore (204) is arranged,
characterized in that an electrically conductive ring (206) with structures protruding in an elastically deformable manner into the diameter of the bore (204) is arranged in the bore (204) of the socket (200). Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elektrisch leitende Ring (106, 206) in einer Nut (110, 210) des Kontaktstifts (104) bzw. der Bohrung (204) angeordnet ist.Plug (100) or socket (200) according to claim 1 or 2, wherein the electrically conductive ring (106, 206) is arranged in a groove (110, 210) of the contact pin (104) or the bore (204). Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrisch leitende Ring (106, 206) axial geschlitzt ist.Plug (100) or socket (200) according to one of Claims 1 to 3, the electrically conductive ring (106, 206) being axially slotted. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) zumindest abschnittsweise achsparallel zu dem Kontaktstift (104) bzw. der Bohrung (204) verlaufen.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein the structures of the electrically conductive ring (106, 206) run at least in sections axially parallel to the contact pin (104) or the bore (204). Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) zumindest abschnittsweise schräg oder helixförmig zu einer Längsachse des Kontaktstifts (104) bzw. der Bohrung (204) verlaufen.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein the structures of the electrically conductive ring (106, 206) run at least in sections obliquely or helically to a longitudinal axis of the contact pin (104) or the bore (204). Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) Lamellen, Messer oder Finnen umfassen.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein the structures of the electrically conductive ring (106, 206) comprise lamellae, blades or fins. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sind, dessen Härte ausreicht eine Aluminiumoxidschicht oder eine Korrosionsschutzschicht an der Oberfläche des Kontaktstiftes (104) bzw. der Bohrung (204) aufzubrechen oder zumindest bereichsweise zu abzuschaben.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein at least the structures of the electrically conductive ring (106, 206) consist of a material or are coated with a material whose hardness is sufficient for an aluminum oxide layer or a corrosion protection layer on the To break open the surface of the contact pin (104) or the bore (204) or at least to scrape it off in certain areas. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kontaktstift (104) und/oder die Bohrung (204) zumindest in einem Bereich, in dem in einer zusammengesteckten Endlage der elektrisch leitende Ring bzw. dessen Strukturen elektrisch kontaktierend anliegen, mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet sind, das eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Aluminium aufweist, insbesondere Gold, Silber, Nickel oder Zinn.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the contact pin (104) and / or the bore (204) at least in an area in which the electrically conductive ring or whose structures are in electrical contact and are coated with an electrically conductive material that has a higher corrosion resistance than aluminum, in particular gold, silver, nickel or tin. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktstift (104) des Steckers und/oder der Aufnahmebereich (208) der Buchse aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sind, das eine Oxidschicht verhindert oder dessen Oxidschicht sich leicht beseitigen lässt.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein the contact pin (104) of the plug and / or the receiving area (208) of the socket consist of a material or are coated with a material that prevents or an oxide layer whose oxide layer can be easily removed. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktstift (104) des Steckers und/oder der Aufnahmebereich (208) der Buchse aus Kupfer, Aluminiumlegierung oder Messing bestehen und mit dem jeweiligen Pressbereich (102, 202) elektrisch leitend stoff- oder materialschlüssig miteinander verbunden sind.Plug (100) or socket (200) according to one of the preceding claims, wherein the contact pin (104) of the plug and / or the receiving area (208) of the socket consist of copper, aluminum alloy or brass and with the respective pressing area (102, 202 ) are connected to one another in an electrically conductive material or material bond. Elektrische Verbindungsanordnung (10) umfassend zumindest einen Stecker (100) oder eine Buchse (200 nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electrical connection arrangement (10) comprising at least one plug (100) or one socket (200 according to one of the preceding claims. Elektrisches Energiekabel mit einem Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker (100) und/oder einer Buchse (200) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche in einem Pressbereich (102, 202) des Steckers (100) und/oder der Buchse (200) miteinander vercrimpt sind.Electrical power cable with an aluminum stranded conductor and a plug (100) and / or a socket (200) of an electrical connection arrangement (10) according to one of the preceding claims, which in a pressing area (102, 202) of the plug (100) and / or the socket (200) are crimped together.
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