EP3994767B1 - Elektrische verbindung zwischen einem elektrischen leiter und einem kontaktelement, verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung - Google Patents

Elektrische verbindung zwischen einem elektrischen leiter und einem kontaktelement, verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung Download PDF

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EP3994767B1
EP3994767B1 EP20734768.3A EP20734768A EP3994767B1 EP 3994767 B1 EP3994767 B1 EP 3994767B1 EP 20734768 A EP20734768 A EP 20734768A EP 3994767 B1 EP3994767 B1 EP 3994767B1
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contact portion
contact
irradiated
region
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Gebauer and Griller Kabelwerke GmbH
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    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electrical connection between an electrical conductor comprising a plurality of individual wires and a contact element, the electrical conductor being arranged in a contact section of the contact element and the contact section and the electrical conductor then being pressed together so that the contact section presses the electrical conductor embraces.
  • the invention also relates to a corresponding device for establishing an electrical connection and a unit made from an electrical conductor comprising a plurality of individual wires and a contact element.
  • the contact element is formed, for example, by a cable lug, such as a crimp cable lug, or a cable sleeve, such as a crimp sleeve.
  • connection methods for electrically connecting an electric wire to a contact member in which a wire crimping portion provided on the contact member is press-contacted to an electric conductor of the electric wire.
  • a pressure-contact connection when the conductor of the electric wire is composed of a plurality of strands, the conductor wires located on the outer periphery are brought into direct contact with the contact member, and current conduction is easy for them to achieve.
  • the individual wires, which are arranged in the center of the conductor, can be Contact element are brought into conductive contact only via the individual wires that are located on the outer circumference.
  • DE 10358153 A1 proposed, in addition to the crimping, to weld the individual wires to one another and to the contact element by means of a laser. It is provided there that several areas of the conductor are welded one after the other and overlapping. During the first welding step, rapid heating occurs from the application of the laser beam, explosively dispersing material within the conductor. Each subsequently welded area covers the first welded area and uses the resulting increased temperature condition, in that there is no rapid heating by the laser beam during the second and subsequent welding steps. The material melts gradually so that explosive scattering can be prevented.
  • the disadvantage of this method is that explosive distribution can still occur during the first welding step.
  • the DE 10 2013 010981 B3 shows a method and a device for connecting an electrical conductor to a contact part, one or more openings being provided in the device for pressing, through which a laser beam of a laser welding device can pass.
  • a specific arrangement or mode of operation of laser beams is in the DE 10 2013 010981 B3 not disclosed.
  • a crimped contact element which encloses a bundle of aluminum wires.
  • tabs of the contact element are connected to one another by means of spot laser welding, which, however, is intended to prevent liquid from entering the contact element and not the production of an electrical one Connection between the individual wires of an electrical conductor and the contact element is used.
  • the starting point for this is a method for producing an electrical connection between an electrical conductor comprising several individual wires and a contact element, the electrical conductor being arranged in a contact section of the contact element and the contact section and the electrical conductor then being pressed together so that the contact section presses the electrical conductor embraces.
  • the contact section by means of laser irradiation of the contact section, or by means of laser irradiation of the electrical conductor through an opening in the contact section, several spaced-apart elongate welded joints are produced between the contact section and the electrical conductor, with the elongate welded joints each extending from one irradiated area of the contact section, or from an irradiated area of the electrical conductor, through an entire cross-section of the pressed electrical conductor to an area of the contact section which is opposite to the irradiated area, so that the electrical conductor is connected to this area of the contact section is connected, wherein the irradiated areas are arranged in a grid pattern.
  • the invention therefore provides that the laser irradiation is carried out in such a way that the elongate welded joint extends in the irradiation direction through the entire cross section of the pressed electrical conductor.
  • the elongate welded joints thus extend in their longitudinal direction from the irradiated area of the contact section through the conductor to that area of the contact section guided around the conductor that is opposite the irradiated area. The individual wires covered by this welded connection are then even connected to the contact section at two points.
  • the elongate welds extend from the irradiated area of the electrical conductor through the conductor to that area of the contact portion wrapped around the conductor which is opposite the irradiated area.
  • the individual wires covered by this welded connection are then connected to the contact section at at least one point.
  • the depth of penetration of the laser into the material can be adjusted by varying the energy introduced into the material by the laser and/or by the duration of the laser irradiation.
  • Elongated welded joints according to the present invention have a greater extent in their longitudinal direction, ie in the irradiation direction, than in the width direction.
  • the length is preferably a multiple of the average width or its diameter, in particular the elongate welded joints can be rod-shaped, ie have an approximately constant diameter over their length.
  • Such elongate, in particular rod-shaped, welded joints can be produced by deep laser welding, where a vapor capillary forms in the depth of the workpiece due to high beam intensities in the melt in the direction of radiation. As a result, the material is also melted in depth; the melting zone is usually more deep than it is wide.
  • the energy of the laser beam is metered according to the desired penetration depth of the laser beam in the area of the contact section that is opposite the irradiated area.
  • the laser beam should not completely penetrate this opposite area of the contact section and exit to the outside, as this would represent a quality defect.
  • a typical output of a laser for the method according to the invention is 1-15 kW.
  • the power requirement depends on the material of the electrical conductor and the contact section.
  • the power requirement also depends on the diameter of the elongate welded connection, the length of the elongate welded connection, ie the penetration depth, and the penetration speed.
  • the irradiated area is visible after the laser irradiation in the first variant of the invention on the surface of the contact section, or in the second variant of the invention on the surface of the electrical conductor, usually as an approximately round area, corresponding to the diameter of the laser beam and the material melted all around the contact area or the electrical conductor.
  • the irradiated areas are therefore located on the surface of the contact section in the first variant of the invention and on the surface of the electrical conductor in the second variant. Since the electrical conductor comprises a number of individual wires, the irradiated areas are on the surface of the individual wires.
  • a plurality of elongated welded joints are produced simultaneously, in particular by the same source of laser radiation.
  • the laser beam can be distributed to all desired irradiated areas by appropriate optical deflections.
  • Examples of a grid-like arrangement of the irradiated areas are several irradiated areas that lie in a line and thus form a row, with two or more such rows being arranged transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction of the individual wires of the electrical conductor and in the longitudinal direction of the individual wires in are arranged at a constant distance from one another. Adjacent rows have, for example, the same number of irradiated areas or differ by one irradiated area.
  • one irradiated area is offset from another irradiated area normal to the longitudinal direction of the individual wires, so that the projection of all elongated welded joints onto a cross-sectional area of the electrical conductor that lies in the region of the elongated welded joints result in a continuous welded surface in the transverse direction of the electrical conductor.
  • the laser beam generally strikes the contact section normal to the surface of the contact section, or in the second variant of the invention normal to the surface of the electrical conductor, specifically normal to the surface of its individual wires, on the electrical conductor.
  • the irradiated areas are simultaneously offset from one another normal to the direction of irradiation.
  • a possible grid-like arrangement with irradiated areas offset from one another consists, for example, of several rows of irradiated areas, the rows running transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction of the individual wires and adjacent rows being offset transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction of the individual wires.
  • the irradiated areas of the first, third, etc. row can then be aligned with one another viewed in the longitudinal direction of the individual wires, as can the irradiated areas of the second, fourth, etc. row.
  • Adjacent rows, which are offset from one another can also overlap one another, viewed in the longitudinal direction of the individual wires.
  • the degree of compression of the individual wires is lower in a longitudinal area of the contact element in which there are no irradiated areas than in a longitudinal area of the contact element where there are irradiated areas.
  • the degree of compression indicates the ratio of the conductor cross-section after compression (or crimping) to the conductor cross-section before compression (or crimping).
  • a degree of compression of 100% means that the conductor cross-section has not been reduced at all by the compression (or crimping), but has remained the same.
  • a degree of compression of 80% means that the conductor cross-section has been reduced to 80% of the original conductor cross-section as a result of the pressing (or crimping).
  • the contact section can now be made into two longitudinal regions transversely to the longitudinal direction of the individual wires.
  • the conductor In one longitudinal area the conductor is only pressed, in the other longitudinal area the conductor is pressed and additionally irradiated with the laser according to the invention.
  • the longitudinal area where the laser is also used it is advantageous if there are as many gaps as possible between the individual wires, i.e. an open cable structure is ensured, which acts as a ventilation channel when melt pressure builds up during the laser welding process. This measure stabilizes the laser welding process, which means, for example, if there is an emulsion residue between the pressed wires, this emulsion can evaporate when the energy is introduced, which has a negative effect on the laser welding result. If you now ensure that the loose rope structure gives a kind of chimney effect, then the evaporation has this Emulsion residue has no negative impact on the result.
  • Another possibility for producing a different degree of compression is that the different degree of compression is produced by a contact section with cable lug claws of different lengths in the transverse direction. That longitudinal section which is to be compressed more then has longer cable lug claws, i.e. more material that is pressed in the direction of the conductor during compression. In this way, a different height or compression of the conductor can be achieved even if the contact surface of the compression tool is level.
  • the degree of compression of the individual wires is greater than 70% in a longitudinal area of the contact element where irradiated areas are located.
  • the position of the pressed electrical conductor is not changed between pressing and laser irradiation.
  • the pressed electrical conductor thus remains in the tool after pressing and is also welded there with the laser.
  • the contact section is provided with a nickel coating at least in the area where it touches the electrical conductor.
  • the nickel layer protects against corrosion between the conductor and the contact section and, on the other hand, increases the energy absorption during laser welding.
  • the diameter of an irradiated area is between 0.4 and 0.8 mm, in particular between 0.5 and 0.7 mm, preferably 0.6 mm.
  • the grid constant of the irradiated areas is between 0.8 and 1.2 mm, in particular between 0.9 and 1.1 mm, preferably 1 mm.
  • the grid constant specifies the constant distance between two irradiated areas in a certain direction of the grid.
  • the pitch constant will therefore be greater than a diameter of an irradiated area in order to space the elongate welds from one another.
  • the diameter of an elongated weld joint is usually slightly larger than the diameter of the irradiated one area.
  • the largest diameter of an elongate welded connection is 0.7 to 0.9 mm, in particular around 0.8 mm.
  • a device for carrying out the method according to the invention i.e. for producing an electrical connection between an electrical conductor comprising several individual wires and a contact element, comprises a pressing tool with which the electrical conductor arranged in a contact section of the contact element can be pressed with the contact element, so that the contact section surrounds the electrical conductor, and is characterized in that a device for laser irradiation is provided, which is designed to produce a plurality of spaced-apart elongate welded joints between the contact section and the electrical conductor, with the elongate welded joints in an irradiation direction each extending from an irradiated area of the Contact section, or from an irradiated area of the electrical conductor in an opening in the contact section, to an area of the contact section which is the irradiated area opposite, extend so that the electrical conductor is connected to this area of the contact portion, wherein the irradiated areas are arranged in a grid.
  • the device can be designed in such a way that one or more embodiment variants of the method according to the invention can be carried out with it.
  • the device can be designed in such a way that the position of the pressed electrical conductor is not changed between pressing and laser irradiation.
  • the invention also includes a unit produced according to the method according to the invention or with the device according to the invention and consisting of an electrical conductor comprising a plurality of individual wires and a contact element, the electrical conductor being arranged in a contact section of the contact element and the contact section and the electrical conductors are pressed together so that the contact section surrounds the electrical conductor and there is an electrical connection between the electrical conductor and the contact element.
  • the unit is characterized in that there are a plurality of spaced-apart elongate welds between the contact portion and the electrical conductor, the elongate welds extending in a direction of irradiation from an irradiated area of the contact section, or from an irradiated area of the electrical conductor in an opening in the contact section , extend up to an area of the contact section which is opposite the irradiated area, so that the electrical conductor is connected to this area of the contact section, the irradiated areas being arranged in a grid pattern.
  • the unit can be designed in such a way that the elongate welded joints are spaced apart from one another over a large part of their length normal to the irradiation direction.
  • the unit can be designed in such a way that at least one irradiated area is offset from another irradiated area normal to the longitudinal direction of the individual wires, so that the projection of all elongate welded joints onto a cross-sectional area of the electrical conductor that is in the area of the elongate welded joints, result in a continuous welded surface in the transverse direction of the electrical conductor.
  • the unit can be designed in such a way that the grid constant of the irradiated areas is between 0.8 and 1.2 mm, in particular between 0.9 and 1.1 mm, preferably 1 mm.
  • the unit can be designed in such a way that the largest diameter of an elongate welded joint is 0.7 to 0.9 mm, in particular around 0.8 mm.
  • the invention can be used to make a so-called B-crimp die or heart crimp die, as is known in the art.
  • the invention can of course also be used for other types of crimping mold or pressing mold.
  • the invention makes it possible to use individual wires made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the use of aluminum for the individual wires results in an oxide layer forming on the surface of the individual wires and thus in stable resistance conditions over the service life of the conductor.
  • the elongate welded connections according to the invention produce a material connection and thus an electrical contact between the individual wires and the contact section of the contact element, which contact does not oxidize and therefore guarantees constant resistance ratios.
  • the individual wires made of aluminum or an aluminum alloy are advantageously pressed with a contact section or a contact element (e.g. crimp cable lug, crimp sleeve) made of copper or a copper alloy, e.g. bronze, brass.
  • a contact element e.g. crimp cable lug, crimp sleeve
  • copper or a copper alloy e.g. bronze, brass.
  • the unit according to the invention can be used for high-voltage plug-in systems.
  • Fig. 1a-d show a first variant of a device for pressing and laser welding, this device being designed for contact elements with contact sections with cable lug claws of different lengths in the transverse direction.
  • Fig. 1a a longitudinal section through the opened device is shown.
  • a contact element 2 (cable lug) is inserted in a lower part 1 of the pressing tool.
  • the contact section 4 of the contact element 2 which contact section 4 surrounds the electrical conductor 5 , is pressed downwards, with the ends of the cable lug claws 6 , 7 being pressed inwards into the conductor 5 .
  • the press or crimp connection is made in the form of a B crimp.
  • the longer cable lug claw 7 surrounds an area of the conductor 5 which is further away from the connection section 8 and which is not welded with the laser. There is therefore a lower degree of compression within the cable lug claw 7, for example less than 80%. There are fewer gaps between the individual wires 9 here. this is in 1c recognizable, which is a cross-section along line CC in Fig. 1a indicates. It can be seen below that the individual wires 9 are so strongly pressed together that they already have a rather hexagonal cross section.
  • the bearing surface 10 (see Fig. 1a ) of the lower part 1 is straight here and therefore designed the same for both cable lug claws 6.7.
  • a laser part 11 is embedded in the upper part 3 so that it can be lowered.
  • Fig. 3a-b show the device Fig. 1a-c in a sectional view during laser welding, according to the illustrations in Figures 1a and 1b .
  • the laser part 11 contains or is connected to a laser as a source of radiation.
  • the laser part can use optics containing lenses, mirrors, etc., to emit a laser beam in the irradiation direction, here the vertical, and to move this laser beam horizontally along a grid, with the vertical orientation of the laser beam being retained. In this way, the laser beam can be directed to different, approximately punctiform, irradiated areas in succession in time.
  • the laser beams 12 are shown here as thin lines. Alternatively, the laser beam can be divided into a plurality of laser beams 12 by means of optics, which impinge on the irradiated areas at the same time.
  • FIG 3a two laser beams 12 are shown, each impinging on an irradiated area and forming an elongate welded connection 14 downwards into the conductor 5 and up to the cable lug claw 6 on the opposite side.
  • Figure 3b correspondingly, six laser beams 12 are shown, each impinging on an irradiated area and forming an elongate welded joint 14 downwards into the conductor 5 and up to the cable lug claw 6 on the opposite side.
  • the elongate welded joints 14 run essentially in the direction of irradiation, that is to say vertically in this case. They do not overlap or touch each other.
  • figure 5 shows a top view of the contact element 2 after laser welding, where the entry points of the laser beam 12 can be seen as the irradiated area 13.
  • the irradiated areas 13 are regularly spaced from one another and here form a grid with rows running in the transverse direction of the contact element 2 , ie normal to the longitudinal direction of the individual wires 9 of the electrical conductor 5 of alternately six and five irradiated areas 13. Successive rows in the longitudinal direction of the individual wires 9 or in the longitudinal direction of the contact element 2 are offset from one another in the transverse direction, specifically by half a grid constant.
  • Fig. 7a-e show a second variant of a device for pressing and laser welding, wherein the pressing tool has a stepped contact surface.
  • Figure 7a largely corresponds Fig. 1a except for the fact that the bearing surface 10 of the lower part 1 for the contact section 4 has a different height here corresponding to the two longitudinal areas of the contact section 4, thus forming two steps 15,16.
  • the lug claws 6.7 can, but do not have to be of the same length.
  • Figures 7d and 7e show the contact element 2 in the pressed state.
  • the cable lug claw 6 surrounds an area of the conductor 5 which is closer to the connecting section 8 and which is additionally welded with the laser. Within the cable lug claw 6 there is a higher degree of compression, for example higher than 70%, in particular higher than 80% or higher than 90%, due to the step 15 lying further down.
  • a higher degree of compression for example higher than 70%, in particular higher than 80% or higher than 90%, due to the step 15 lying further down.
  • the individual wires 9 point as in Fig. 1b another circular cross-section.
  • the cable lug claw 7 again surrounds an area of the conductor 5 which is further away from the connection section 8 and which is not welded with the laser. Within the cable lug claw 7, therefore, there is a lower Degree of compression, eg less than 80%. Here there are fewer gaps between the individual wires 9, the same as in FIG 1c below, where the individual wires 9 are pressed together so strongly that they already have a rather hexagonal cross-section.
  • the Figures 8-15 show a third embodiment variant of the invention, the pressing tool not having a stepped contact surface here.
  • the two cable lug claws 6.7 of the contact element 2 are the same length here.
  • the contact element 2 in 8 again has a contact section 4 and a connecting section 8 .
  • the contact section 4 comprises two cable lug claws 6,7 of equal length here, which are separated from one another by a slot which forms an opening 17 in the pressed state of the contact element, through which the surface of the pressed electrical conductor 5 remains accessible.
  • a corrugation between the two cable lug claws 7, which are further away from the end of the electrical conductor 5 than the cable lug claws 6, serves to secure the electrical conductor 5 from being pulled out of the contact element 2 in the longitudinal direction of the electrical conductor 5.
  • the cable lug claws 6.7 could also according to the variants in the Figures 1 to 7 be of different lengths.
  • the cable lug claws 6.7 are already bent towards one another, so that an electrical conductor 5 can be inserted between them, as in 10 shown.
  • the insulation of the electrical conductor 5 is removed in the cable lug claws 6.7.
  • the cable lug claws 6.7 are bent relative to the connecting section 8 upwards.
  • the ends of the Cable lug claws 6.7 are then pressed from above into the electrical conductor 5 during pressing, see 11-13 .
  • the cable lug claws 6.7 are pressed into the electrical conductor 5 from below.
  • electrical conductor 5 and contact element 2 are inserted into the lower part 1 of a pressing tool.
  • the contact section 4 of the contact element 2 more precisely its cable lug claws 6.7, is pressed inwards and then downwards, with the ends of the cable lug claws 6.7 being pressed inwards into the conductor 5.
  • the press or crimp connection is made in the form of a B crimp.
  • the upper part 3 has a recess 18 running transversely to the longitudinal direction of the electrical conductor 5, which is aligned with the slot, which later forms the opening 17 of the contact section 4, so that laser beams 12 hit the surface from above through this recess 18 and the opening 17 of the electrical conductor 5 can be sent.
  • the laser beams 12 hit the side with the ends of the cable lug claws 6.7 on the contact element 2, while in the embodiment variants according to Figures 1-7 the laser beams 12 hit the opposite side of the contact element 2.
  • the opening 17 is closer to the connecting section 8 than to the end of the contact section 4 which faces away from the connecting section 8 , seen in the longitudinal direction of the individual wires 9 .
  • the opening 17 extends in the transverse direction of the contact element 4, ie normal to the longitudinal direction of the individual wires 9 over the entire width of the pressed electrical conductor 5. This ensures that each individual wire 9 is covered by an elongate welded joint 14.
  • the process of laser irradiation on the pressed electrical conductor 5 is over 14 shown. This process takes place in the pressing tool 1.3, following the pressing of the electrical conductor 5, the position of which does not change in the process.
  • the laser beams 12 are arranged in a grid pattern and impinge normally on the surface of the individual wires 9 exposed in the opening 17 .
  • the grid-like arrangement of the laser beams 12 here comprises three parallel rows that run normal to the longitudinal direction of the individual wires 9, with the middle row being offset by half a grid constant relative to the two outer rows.
  • the outer rows include eight laser beams, for example, and the middle row seven laser beams.
  • the irradiated areas 13 here have a diameter D of 0.6 mm, the grid constant R is 1 mm.

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mehrere Einzeldrähte umfassenden elektrischen Leiter und einem Kontaktelement, wobei der elektrische Leiter in einem Kontaktabschnitt des Kontaktelements angeordnet wird und nachfolgend der Kontaktabschnitt und der elektrische Leiter miteinander verpresst werden, sodass der Kontaktabschnitt den elektrischen Leiter umgreift.
  • Die Erfindung betrifft weiters eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie eine Einheit aus einem mehrere Einzeldrähte umfassenden elektrischen Leiter und einem Kontaktelement.
  • Das Kontaktelement wird beispielsweise durch einen Kabelschuh, wie einen Crimpkabelschuh, oder eine Kabelhülse, wie eine Crimphülse, gebildet.
    • STAND DER TECHNIK
  • Bekannt sind Verbindungsverfahren zum elektrischen Verbinden eines elektrischen Kabels mit einem Kontaktelement, bei dem ein Kabelcrimpabschnitt, der an dem Kontaktelement vorgesehen ist, mit einem elektrischen Leiter des elektrischen Kabels in Presskontakt gebracht wird. Bei einer solchen Quetschkontaktverbindung werden, wenn der Leiter des elektrischen Kabels aus mehreren Einzeldrähten aufgebaut ist, die Leiterdrähte, die sich am äußeren Umfang befinden, mit dem Kontaktelement in direkten Kontakt gebracht und für diese ist eine Stromleitung einfach zu erzielen. Die Einzeldrähte, die im Zentrum des Leiters angeordnet sind, können mit dem Kontaktelement nur über die Einzeldrähte, die sich an dem äußeren Umfang befinden, in leitenden Kontakt gebracht werden.
  • Um einen entsprechenden Querkontakt zwischen den im Inneren des Leiters liegenden Einzeldrähten zu anderen Einzeldrähten und weiter zum Kontaktelement herzustellen, wurde etwa in der DE 10358153 A1 vorgeschlagen, zusätzlich zum Vercrimpen die Einzeldrähte untereinander und mit dem Kontaktelement mittels Laser zu verschweißen. Dabei ist dort vorgesehen, dass mehrere Bereiche des Leiters nacheinander und überlappend verschweißt werden. Während des ersten Schweißschritts erfolgt ein schnelles Erwärmen durch das Aufbringen des Laserstrahls und dabei ein explosives Verteilen von Material innerhalb des Leiters. Ein jeweils nachfolgend geschweißter Bereich überdeckt den zuerst geschweißten Bereich und nutzt den dadurch vorhandenen erhöhten Temperaturzustand, indem kein schnelles Erwärmen durch den Laserstrahl während des zweiten und der nachfolgenden Schweißschritte gegeben ist. Der Werkstoff schmilzt allmählich, so dass ein explosives Verteilen verhindert werden kann. Nachteilig an diesem Verfahren ist allerdigs, dass es beim ersten Schweißschritt dennoch zu einem explosiven Verteilen kommen kann.
  • Die DE 10 2013 010981 B3 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen Leiters mit einem Kontaktteil, wobei bei der Vorrichtung zum Verpressen eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sind, durch welche ein Laserstrahl eines Laserschweißgeräts hindurchtreten kann. Eine bestimmte Anordnung oder Wirkungsweise von Laserstrahlen ist in der DE 10 2013 010981 B3 nicht geoffenbart.
  • Aus der US 2016/126642 A1 ist ein gecrimptes Kontaktelement bekannt, das ein Bündel von Aluminiumdrähten umschließt. In einem Übergangsabschnitt, wo sich keine Aluminiumdrähte befinden, werden Laschen des Kontaktelements mittels punnktförmiger Laserschweißung miteinander verbunden, was allerdings das Eintreten von Flüssigkeit in das Kontaktelement verhindern soll, und nicht der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Einzeldrähten eines elektrischen Leiters und dem Kontaktelement dient.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren vorzuschlagen, bei welchem die Gefahr des explosiven Verteilens verringert und dennoch eine Querleitfähigkeit zwischen Einzeldrähten hergestellt werden kann.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Ausgangspunkt dafür ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mehrere Einzeldrähte umfassenden elektrischen Leiter und einem Kontaktelement, wobei der elektrische Leiter in einem Kontaktabschnitt des Kontaktelements angeordnet wird und nachfolgend der Kontaktabschnitt und der elektrische Leiter miteinander verpresst werden, sodass der Kontaktabschnitt den elektrischen Leiter umgreift.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels einer Laserbestrahlung des Kontaktabschnitts, oder mittels einer Laserbestrahlung des elektrischen Leiters durch eine Öffnung im Kontaktabschnitt, mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen zwischen dem Kontaktabschnitt und dem elektrischen Leiter hergestellt werden, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich des Kontaktabschnitts, oder von einem bestrahlten Bereich des elektrischen Leiters, durch einen gesamten Querschnitt des verpressten elektrischen Leiters bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche rasterförmig angeordnet sind.
  • Durch die Herstellung von mehreren länglichen Schweißverbindungen, die sich jeweils von der Oberfläche des Kontaktabschnitts durch diesen und weiter in das Innere des Leiters erstrecken, oder durch die Herstellung von mehreren länglichen Schweißverbindungen, die sich jeweils von der Oberfläche des elektrischen Leiters in das Innere des Leiters erstrecken - für den Fall, dass eine Öffnung im Kontaktabschnitt die Oberfläche des elektrischen Leiters für die Laserbestrahlung freigibt, wobei die länglichen Schweißverbindungen jedoch voneinander beabstandet sind, wird der Energieeintrag gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren verringert, weil das Material zwischen den länglichen Schweißverbindungen erfindungsgemäß nicht aufgeschmolzen werden soll.
  • Umso tiefer die länglichen Schweißverbindungen in den Leiter reichen, umso mehr Einzeldrähte werden mit der länglichen Schweißverbindungen verbunden und umso besser ist die Querleitfähigkeit. Die Erfindung sieht deshalb vor, dass die Laserbestrahlung so durchgeführt wird, dass sich die längliche Schweißverbindung in Bestrahlungsrichtung jeweils durch den gesamten Querschnitt des verpressten elektrischen Leiters erstreckt. Die länglichen Schweißverbindungen erstrecken sich also in ihrer Längsrichtung in einer ersten Variante der Erfindung, wo die Laserstrahlung am Kontaktelement auftrifft,vom bestrahlten Bereich des Kontaktabschnitts durch den Leiter bis zu jenem Bereich des um den Leiter herumgeführten Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt. Dann sind die von dieser Schweißverbindung erfassten Einzeldrähte sogar an zwei Stellen mit dem Kontaktabschnitt verbunden.
  • In einer zweiten Variante der Erfindung, wo das Kontaktelement eine Öffnung aufweist, durch welche die Laserstrahlung hindurchtritt und an der Oberfläche des elektrischen Leiters auftrifft, erstrecken sich die länglichen Schweißverbindungen vom bestrahlten Bereich des elektrischen Leiters durch den Leiter bis zu jenem Bereich des um den Leiter herumgeführten Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt. Dann sind die von dieser Schweißverbindung erfassten Einzeldrähte an zumindest einer Stelle mit dem Kontaktabschnitt verbunden.
  • Durch Variation der vom Laser in das Material eingebrachten Energie und/oder durch die Dauer der Laserbestrahlung kann eingestellt werden, wie tief der Laser in das Material eindringt.
  • Längliche Schweißverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung haben in ihrer Längsrichtung, also in Bestrahlungsrichtung, eine größere Ausdehnung als in Breitenrichtung. Vorzugsweise beträgt die Länge ein Vielfaches der durchschnittlichen Breite bzw. ihres Durchmessers, insbesondere können die länglichen Schweißverbindungen dabei stabförmig sein, also einen annähernd konstanten Durchmesser über deren Länge aufweisen.
  • Derartige längliche, insbesondere stabförmige, Schweißverbindungen können durch Lasertiefschweißen hergestellt werden, wo sich durch hohe Strahlintensitäten in der Schmelze in Strahlungsrichtung eine Dampfkapillare in die Tiefe des Werkstücks bildet. Der Werkstoff wird dadurch auch in der Tiefe aufgeschmolzen, die Schmelzzone ist in der Regel mehr tief als breit.
  • Die Energie des Laserstrahls wird entsprechend der gewünschten Eindringtiefe des Laserstrahls in den Bereich des Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt, dosiert. Der Laserstrahl soll diesen gegenüberliegenden Bereich des Kontaktabschnitts nicht vollständig durchdringen und nach außen austreten, da dies einen Qualitätsmangel darstellen würde.
  • Eine typische Leistung eines Lasers für das erfindungsgemäße Verfahren beträgt 1-15 kW. Der Leistungsbedarf hängt vom Material des elektrischen Leiters sowie des Kontaktabschnitts ab. Der Leistungsbedarf hängt weiters vom Durchmesser der länglichen Schweißverbindung, von der Länge der länglichen Schweißverbindung, also der Einstichtiefe, und der Einstichgeschwindigkeit ab.
  • Der bestrahlte Bereich ist nach der Laserbestrahlung in der ersten Variante der Erfindung an der Oberfläche des Kontaktabschnitts, bzw. in der zweiten Variante der Erfindung an der Oberfläche des elektrischen Leiters, in der Regel als ein annähernd runder Bereich sichtbar, entsprechend dem Durchmesser des Laserstrahls und dem rundherum aufgeschmolzenen Material des Kontaktbereichs bzw. des elektrischen Leiters. Die bestrahlten Bereiche befinden sich also in der ersten Variante der Erfindung an der Oberfläche des Kontaktabschnitts, und in der zweiten Variante an der Oberfläche des elektrischen Leiters. Da der elektrische Leiter mehrere Einzeldrähte umfasst, befinden sich die bestrahlten Bereiche also an der Oberfläche der Einzeldrähte.
  • Durch die Konzentration des geschmolzenen Materials pro sogenanntem Lasereinstich, also pro Bereich der späteren länglichen Schweißverbindung, auf einen sehr engen Bereich wird relativ zu herkömmlichen Schweißmethoden nur wenig Material verflüssigt, was die Gefahr eines explosiven Verteilens von Material verringert.
  • Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die länglichen Schweißverbindungen über einen Großteil ihrer Länge, die in Bestrahlungsrichtung gemessen wird, normal zur Bestrahlungsrichtung voneinander beabstandet sind. Im Idealfall sind die länglichen Schweißverbindungen über ihre gesamte Länge voneinander beabstandet.
  • Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass mehrere längliche Schweißverbindungen, vorzugsweise alle, zeitlich nacheinander durch die gleiche Quelle der Laserbestrahlung hergestellt werden. Mit einer Quelle, also einem Laser, können z.B. durch entsprechende optische Umlenkungen (z.B. Spiegel, etc.) alle gewünschten bestrahlten Bereiche von einer Quelle aus erreicht werden, ohne dass das Kontaktelement relativ zur Quelle bewegt werden muss.
  • Bevorzugt ist aber, weil schneller durchführbar, wenn mehrere längliche Schweißverbindungen gleichzeitig, insbesondere durch die gleiche Quelle der Laserbestrahlung, hergestellt werden. Mit einer Quelle kann z.B. wieder durch entsprechende optische Umlenkungen der Laserstrahl auf alle gewünschten bestrahlten Bereiche aufgeteilt werden.
  • Die Erfindung sieht vor, dass mehrere längliche Schweißverbindungen rasterförmig, also in regelmäßig voneinander beabstandeten bestrahlten Bereichen, hergestellt werden. Die bestrahlten Bereiche, in der Regel als kleine annähernd kreisrunde Stellen an der Oberfläche des Kontaktbereichs bzw. des elektrischen Leiters sichtbar, sind also mit einem Abstand zueinander auf der Oberfläche des Kontaktbereichs bzw. des elektrischen Leiters angeordnet. Durch die regelmäßige Anordnung kann eine regelmäßige Durchdringung des Leiters, und damit Verbindung der Einzeldrähte des Leiters, mit länglichen Schweißverbindungen sichergestellt werden. Die bestrahlten Bereiche sind also gemäß einem Raster auf der Oberfläche des Kontaktbereichs bzw. des elektrischen Leiters angeordnet. Dass die Einzeldrähte des elektrischen Leiters in der Regel zusätzlich verdrillt sind und ihre Lage im Leiterquerschnitt über ihre Länge ändern, trägt ebenfalls zur Kontaktierung aller Einzeldrähte bei.
  • Beispiele für eine rasterförmige Anordnung der bestrahlten Bereiche sind etwa mehrere bestrahlte Bereiche, die auf einer Linie liegen und somit eine Reihe bilden, wobei zwei oder mehrere solcher Reihen quer, insbesondere normal, zur Längsrichtung der Einzeldrähte des elektrischen Leiters angeordnet sind und in Längsrichtung der Einzeldrähte in konstantem Abstand zueinander angeordnet sind. Benachbarte Reihen haben beispielsweise gleich viele bestrahlte Bereiche, oder unterscheiden sich um einen bestrahlten Bereich.
  • Bei der rasterförmigen Anordnung der bestrahlten Bereiche kann vorgesehen sein, dass ein bestrahlter Bereich zu einem anderen bestrahlten Bereich normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte versetzt ist, sodass die Projektion aller länglichen Schweißverbindungen auf eine Querschnittsfläche des elektrischen Leiters, die im Bereich der länglichen Schweißverbindungen liegt, eine durchgehende verschweißte Fläche in Querrichtung des elektrischen Leiters ergeben. Damit ist sichergestellt, dass nicht nur immer ein und derselbe Einzeldraht von verschiedenen, in Längsrichtung der Einzeldrähte aufeinanderfolgenden länglichen Schweißverbindungen kontaktiert wird und andere benachbarte Einzeldrähte nicht. Zudem ist sichergestellt, dass alle Einzeldrähte zumindest einmal in einer länglichen Schweißverbindung enthalten sind.
  • Der Laserstrahl trifft in der Regel in der ersten Variante der Erfindung normal zur Oberfläche des Kontaktabschnitts am Kontaktabschnitt auf, bzw. in der zweiten Variante der Erfindung normal zur Oberfläche des elektrischen Leiters, konkret normal zur Oberfläche seiner Einzeldrähte, auf dem elektrischen Leiter auf. Insofern sind bei dieser Ausführungsvariante die bestrahlten Bereiche gleichzeitig normal zur Bestrahlungsrichtung zueinander versetzt.
  • Eine mögliche rasterförmige Anordnung mit zueinander versetzten bestrahlten Bereichen besteht zum Beispiel aus mehreren Reihen von bestrahlten Bereichen, wobei die Reihen quer, insbesondere normal, zur Längsrichtung der Einzeldrähte verlaufen und benachbarte Reihen zueinander quer, insbesondere normal, zur Längsrichtung der Einzeldrähte versetzt sind. Die bestrahlten Bereiche der ersten, dritten, usw. Reihe können dann in Längsrichtung der Einzeldrähte gesehen miteinander fluchten, ebenso die bestrahlten Bereiche der zweiten, vierten, usw. Reihe. Benachbarte Reihen, die ja zueinander versetzt sind, können einander auch in Längsrichtung der Einzeldrähte gesehen überlappen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Verpressungsgrad der Einzeldrähte in einem Längsbereich des Kontaktelements, in dem sich keine bestrahlten Bereiche befinden, geringer ist als in einem Längsbereich des Kontaktelements, wo sich bestrahlte Bereiche befinden.
  • Der Verpressungsgrad gibt das Verhältnis von Leiterquerschnitt nach dem Verpressen (bzw. Vercrimpen) zu Leiterquerschnitt vor dem Verpressen (bzw. Vercrimpen) an. Ein Verpressungsgrad von 100% bedeutet, dass der Leiterquerschnitt durch das Verpressen (bzw. Vercrimpen) gar nicht vermindert worden, sondern gleich geblieben ist. Ein Verpressungsgrad von 80% bedeutet, dass sich der Leiterquerschnitt durch das Verpressen (bzw. Vercrimpen) auf 80% des ursprünglichen Leiterquerschnitts verringert hat.
  • Es kann nun vorgesehen sein, dass der Kontaktabschnitt quer zur Längsrichtung der Einzeldrähte in zwei Längsbereiche unterteilt wird. In einem Längsbereich wird der Leiter nur verpresst, im anderen Längsbereich wird der Leiter verpresst und zusätzlich erfindungsgemäß mit dem Laser bestrahlt. In dem Längsbereich, wo zusätzlich mit dem Laser bestrahlt wird, ist es vorteilhaft, wenn möglichst viele Zwischenräume zwischen den Einzeldrähten vorhanden sind, also eine offene Seilstruktur sichergestellt wird, die bei Aufbau eines Schmelzedrucks im Rahmen des Laserschweißvorgangs als Entlüftungskanal fungiert. Diese Maßnahme stabilisiert den Laserschweißprozess, das heißt beispielsweise, falls sich zwischen den verpressten Drähten ein Emulsionsrückstand befindet, kann es beim Einbringen der Energie zu einer Verdampfung dieser Emulsion kommen, die das Laserschweißergebnis negativ beeinflusst. Stellt man nun sicher, dass durch die lockere Seilstruktur eine Art Kamineffekt gegeben ist, so hat die Verdampfung dieses Emulsionsrückstands keinen negativen Einfluss auf das Ergebnis.
  • Eine Möglichkeit, um einen unterschiedlichen Verpressungsgrad herzustellen, besteht darin, dass der unterschiedliche Verpressungsgrad durch ein Verpresswerkzeug mit einer gestuften Auflagefläche hergestellt wird. Die Länge der beiden Stufen entspricht jeweils einem Längsabschnitt des Kontaktabschnitts. Die unterschiedliche Höhe der Auflagefläche relativ zum Kontaktabschnitt des Kontaktelements bewirkt, dass der Leiter in den beiden Längsabschnitten des Kontaktelements unterschiedlich stark zusammengepresst wird.
  • Eine andere Möglichkeit, um einen unterschiedlichen Verpressungsgrad herzustellen, besteht darin, dass der unterschiedliche Verpressungsgrad durch einen Kontaktabschnitt mit in Querrichtung unterschiedlich langen Kabelschuhkrallen hergestellt wird. Jener Längsabschnitt, welcher mehr zusammengepresst werden soll, weist dann längere Kabelschuhkrallen, also mehr Material auf, das beim Verpressen in Richtung Leiter gepresst wird. So kann auch bei ebener Auflagefläche des Verpresswerkzeugs eine unterschiedliche Höhe bzw. Pressung des Leiters erreicht werden.
  • Es ist auch nicht ausgeschlossen, gleichzeitig gestufte Auflageflächen und unterschiedliche lange Kabelschuhkrallen zu verwenden.
  • Im Hinblick auf eine offene Seilstruktur der Einzeldrähte ist es vorteilhaft, wenn der Verpressungsgrad der Einzeldrähte in einem Längsbereich des Kontaktelements, wo sich bestrahlte Bereiche befinden, größer als 70% ist.
  • Um unnötige Bearbeitungsschritte, wie das Verbringen des verpressten Leiters zu einer Schweißstation, zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass die Laserbestrahlung in jenem Werkzeug erfolgt, in welchem die Verpressung erfolgt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lage des verpressten elektrischen Leiters zwischen Verpressen und Laserbestrahlung nicht verändert wird. Der verpresste elektrische Leiter verbleibt also nach dem Verpressen im Werkzeug und wird dort auch mit dem Laser verschweißt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Herstellung einer länglichen Schweißverbindung weniger als 100 ms, insbesondere weniger als 80 ms, z.B. um 60 ms dauert. Je nach Leistung des Lasers ergibt sich ein Bereich von 20 bis 100 ms für die Herstellung einer länglichen Schweißverbindung.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Kontaktabschnitt zumindest im Bereich, wo dieser den elektrischen Leiter berührt, mit einer Nickelbeschichtung versehen ist. Die Nickelschicht bewirkt einerseits einen Korrosionsschutz zwischen dem Leiter und dem Kontaktabschnitt und erhöht andererseits die Energieabsorption beim Laserschweißen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser eines bestrahlten Bereichs zwischen 0,4 und 0,8 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 0,7 mm liegt, bevorzugt 0,6 mm beträgt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rasterkonstante der bestrahlten Bereiche zwischen 0,8 und 1,2 mm, insbesondere zwischen 0,9 und 1,1 mm liegt, bevorzugt 1 mm beträgt. Die Rasterkonstante gibt den konstanten Abstand zwischen zwei bestrahlten Bereichen in einer bestimmten Richtung des Rasters vor. Die Rasterkonstante wird daher größer als ein Durchmesser eines bestrahlten Bereichs sein, damit die länglichen Schweißverbindungen voneinander beabstandet sind. Umso größer die Rasterkonstante im Vergleich zum Durchmesser der bestrahlten Bereiche, umso größer ist der Abstand der länglichen Schweißungen zueinander.
  • Der Durchmesser einer länglichen Schweißverbindung ist in der Regel etwas größer als der Durchmesser des bestrahlten Bereichs. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der größte Durchmesser einer länglichen Schweißverbindung 0,7 bis 0,9 mm, insbesondere um 0,8 mm beträgt.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, also zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mehrere Einzeldrähte umfassenden elektrischen Leiter und einem Kontaktelement, umfasst ein Verpresswerkzeug, mit welchem der in einem Kontaktabschnitt des Kontaktelements angeordnete elektrische Leiter mit dem Kontaktelement verpresst werden kann, sodass der Kontaktabschnitt den elektrischen Leiter umgreift, und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Laserbestrahlung vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen zwischen dem Kontaktabschnitt und dem elektrischen Leiter herzustellen, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich des Kontaktabschnitts, oder von einem bestrahlten Bereich des elektrischen Leiters in einer Öffnung im Kontaktabschnitt, bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche rasterförmig angeordnet sind.
  • Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass damit eine oder mehrere Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden können. Insbesondere kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die Lage des verpressten elektrischen Leiters zwischen Verpressen und Laserbestrahlung nicht verändert wird.
  • Die Erfindung umfasst auch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Einheit aus einem mehrere Einzeldrähte umfassenden elektrischen Leiter und einem Kontaktelement, wobei der elektrische Leiter in einem Kontaktabschnitt des Kontaktelements angeordnet ist und der Kontaktabschnitt und der elektrische Leiter miteinander verpresst sind, sodass der Kontaktabschnitt den elektrischen Leiter umgreift und eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Leiter und Kontaktelement besteht. Die Einheit ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen zwischen dem Kontaktabschnitt und dem elektrischen Leiter vorliegen, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich des Kontaktabschnitts, oder von einem bestrahlten Bereich des elektrischen Leiters in einer Öffnung im Kontaktabschnitt, bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts, der dem bestrahlten Bereich gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche rasterförmig angeordnet sind.
  • Die Einheit kann, einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, so ausgebildet sein, dass die länglichen Schweißverbindungen über einen Großteil ihrer Länge normal zur Bestrahlungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Die Einheit kann, einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, so ausgebildet sein, dass zumindest ein bestrahlter Bereich zu einem anderen bestrahlten Bereich normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte versetzt ist, sodass die Projektion aller länglichen Schweißverbindungen auf eine Querschnittsfläche des elektrischen Leiters, die im Bereich der länglichen Schweißverbindungen liegt, eine durchgehende verschweißte Fläche in Querrichtung des elektrischen Leiters ergeben.
  • Die Einheit kann, einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, so ausgebildet sein, dass der Durchmesser eines bestrahlten Bereichs zwischen 0,4 und 0,8 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 0,7 mm liegt, bevorzugt 0,6 mm beträgt.
  • Die Einheit kann, einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, so ausgebildet sein, dass die Rasterkonstante der bestrahlten Bereiche zwischen 0,8 und 1,2 mm, insbesondere zwischen 0,9 und 1,1 mm liegt, bevorzugt 1 mm beträgt.
  • Die Einheit kann, einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, so ausgebildet sein, dass der größte Durchmesser einer länglichen Schweißverbindung 0,7 bis 0,9 mm, insbesondere um 0,8 mm beträgt.
  • Die Erfindung kann verwendet werden, um eine sogenannte B-Crimpform oder Herz-Crimpform herzustellen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Erfindung kann selbstverständlich auch für andere Arten der Crimpform oder Pressform verwendet werden.
  • Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, Einzeldrähte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu verwenden. Die Verwendung von Aluminium für die Einzeldrähte führt bekanntermaßen dazu, dass sich auf der Oberfläche der Einzeldrähte eine Oxidschicht bildet und damit keine stabilen Widerstandsverhältnisse über die Einsatzdauer des Leiters vorliegen. Durch die erfindungsgemäßen länglichen Schweißverbindungen wird aber eine stoffschlüssige Verbindung und damit ein elektrischer Kontakt zwischen den Einzeldrähten und dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements hergestellt, welcher Kontakt nicht oxidiert und daher gleichbleibende Widerstandsverhältnisse garantiert.
  • In vorteilhafter Weise werden die Einzeldrähte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einem Kontaktabschnitt bzw. einem Kontaktelement (z.B. Crimpkabelschuh, Crimphülse) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, z.B. Bronze, Messing, verpresst.
  • Die erfindungsgemäße Einheit kann für Hochvoltstecksysteme verwendet werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1a-d
    eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen (Fig. 1a-c), für ein Kontaktelement (Fig. 1d) mit Kontaktabschnitten mit in Querrichtung unterschiedlich langen Kabelschuhkrallen,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1a-c,
    Fig. 3a-b
    die Vorrichtung aus Fig. 1a-c in Schnittdarstellung beim Laserschweißen,
    Fig. 4
    eine Vergrößerung aus Fig. 3b,
    Fig. 5
    eine Aufsicht des Kontaktelements nach dem Laserschweißen,
    Fig. 6
    das Kontaktelement nach dem Laserschweißen in einer Vorrichtung nach den Fig. 1a-c,
    Fig. 7a-e
    eine zweite Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen, wobei das Verpresswerkzeug eine gestufte Auflagefläche aufweist,
    Fig. 8
    ein Kontaktelement im Ausgangszustand, für eine Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen in einer dritten Ausführungsvariante,
    Fig. 9
    das Kontaktelement aus Fig. 8, gebogen zur Aufnahme des elektrischen Leiters,
    Fig. 10
    das Kontaktelement aus Fig. 9 mit elektrischem Leiter,
    Fig. 11
    das Kontaktelement aus Fig. 10, eingelegt in eine Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen in einer dritten Ausführungsvariante, von schräg unten gesehen,
    Fig. 12
    das Kontaktelement und die Vorrichtung aus Fig. 11, von schräg oben gesehen,
    Fig. 13
    die Vorrichtung aus Fig. 11 im geschlossenen Zustand,
    Fig. 14
    das um dem elektrischen Leiter gecrimpte Kontaktelement aus Fig. 10,
    Fig. 15
    das gecrimpte Kontaktelement aus Fig. 14 bei Laserbestrahlung,
    Fig. 16
    eine mögliche Anordnung von bestrahlten Bereichen.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1a-d zeigen eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen, wobei diese Vorrichtung für Kontaktelemente mit Kontaktabschnitten mit in Querrichtung unterschiedlich langen Kabelschuhkrallen ausgebildet ist.
  • In Fig. 1a ist ein Längsschnitt durch die geöffnete Vorrichtung dargestellt. In einem Unterteil 1 des Verpresswerkzeugs ist ein Kontaktelement 2 (Kabelschuh) eingelegt. Durch Absenken des Oberteils 3 des Verpresswerkzeugs wird der Kontaktabschnitt 4 des Kontaktelements 2, welcher Kontaktabschnitt 4 den elektrischen Leiter 5 umgreift, nach unten gepresst, wobei die Enden der Kabelschuhkrallen 6,7 nach innen in den Leiter 5 gepresst werden. Auf diese Weise wird die Press- oder Crimpverbindung in Form einer B-Crimpung hergestellt.
  • In Fig. 1d ist das Kontaktelement 2 im Zustand vor dem Verpressen dargstellt. Das Kontaktelement 2 weist hier, in seiner Längsrichtung gesehen, einen Verbindungsabschnitt 8 mit einer runden Lasche zur weiteren elektrischen Verbindung und einen Kontaktabschnitt 4 zum Verpressen mit dem elektrischen Leiter 5 auf. Der Kontaktabschnitt 4 ist in zwei Längsbereiche mit in Querrichtung unterschiedlich langen Kabelschuhkrallen 6,7 geteilt. Die kürzere Kabelschuhkralle 6 umgibt dann einen Bereich des Leiters 5, der näher am Verbindungsabschnit 8 liegt und der zusätzlich mit dem Laser verschweißt wird. Innerhalb der Kabelschuhkralle 6 ergibt sich daher ein höherer Verpressungsgrad, z.B. höher als 70%, insbesondere höher als 80% oder höher als 90%. Hier soll also eine offene Seilstruktur der Einzeldrähte 9 des Leiters 5 sichergestellt werden. Dies ist in Fig. 1b erkennbar, die einen Querschnitt entlang Linie B-B in Fig. 1a zeigt. Unten sind die Einzeldrähte 9 des Leiters 5 an dieser Stelle dargestellt, die noch einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
  • Die längere Kabelschuhkralle 7 umgibt einen Bereich des Leiters 5, der weiter vom Verbindungsabschnitt 8 entfernt ist und der nicht mit dem Laser verschweißt wird. Innerhalb der Kabelschuhkralle 7 ergibt sich daher ein niedrigerer Verpressungsgrad, z.B. weniger als 80%. Hier sind weniger Zwischenräume zwischen den Einzeldrähten 9 vorhanden. Dies ist in Fig. 1c erkennbar, die ein Querschnitt entlang Linie C-C in Fig. 1a zeigt. Unten ist zu sehen, dass die Einzeldrähte 9 so stark miteinander verpresst sind, dass sie bereits einen eher sechseckigen Querschnitt aufweisen.
  • Die Auflagefläche 10 (siehe Fig. 1a) des Unterteils 1 ist hier gerade und daher für beide Kabelschuhkrallen 6,7 gleich ausgebildet. Ein Laserteil 11 ist absenkbar im Oberteil 3 eingelassen.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1a-c, mit verpresstem, aber noch nicht verschweißtem Leiter 5.
  • Fig. 3a-b zeigen die Vorrichtung aus Fig. 1a-c in Schnittdarstellung beim Laserschweißen, entsprechend den Darstellungen in Fig. 1a und 1b. Der Laserteil 11 enthält oder ist verbunden mit einem Laser als Quelle der Strahlung. Der Laserteil kann mittels Optik enthaltend Linsen, Spiegel, etc., einen Laserstrahl in Bestrahlungsrichtung, hier die Vertikale, aussenden und diesen Laserstrahl längs eines Rasters horizontal verschieben, wobei die senkrechte Orientierung des Laserstrahls erhalten bleibt. Damit kann der Laserstrahl zeitlich aufeinanderfolgend auf verschiedene, in etwa punktförmige, bestrahlte Bereiche gelenkt werden. Die Laserstrahlen 12 sind hier als dünne Linien dargestellt. Alternativ kann durch eine Optik der Laserstrahl in mehrere Laserstrahlen 12 aufgeteilt werden, die gleichzeitig auf den bestrahlten Bereichen auftreffen.
  • In Fig. 3a sind zwei Laserstrahlen 12 dargestellt, die jeweils in einem bestrahlten Bereich auftreffen und dort jeweils nach unten in den Leiter 5 hinein und bis zur Kabelschuhkralle 6 auf der gegenüberliegenden Seite eine längliche Schweißverbindung 14 ausbilden. In Fig. 3b sind entsprechend sechs Laserstrahlen 12 dargestellt, die jeweils in einem bestrahlten Bereich auftreffen und dort jeweils nach unten in den Leiter 5 hinein und bis zur Kabelschuhkralle 6 auf der gegenüberliegenden Seite eine längliche Schweißverbindung 14 ausbilden. Die länglichen Schweißverbindungen 14 verlaufen im Wesentlichen in Bestrahlungsrichtung, also hier vertikal. Sie überlappen oder berühren einander nicht.
  • Fig. 4 zeigt eine Vergrößerung aus Fig. 3b, wo die länglichen Schweißverbindungen 14 schematisch dargestellt und besser erkennbar sind.
  • Fig. 5 zeigt eine Aufsicht des Kontaktelements 2 nach dem Laserschweißen, wo die Eintrittspunkte des Laserstrahls 12 jeweils als bestrahlter Bereich 13 erkennbar sind. Die bestrahlten Bereiche 13 sind regelmäßig voneinander beabstandet und bilden hier ein Raster mit in Querrichtung des Kontaktelements 2, also normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte 9 des elektrischen Leiters 5, verlaufenden Reihen von abwechselnd sechs und fünf bestrahlten Bereichen 13. In Längsrichtung der Einzeldrähte 9 bzw. in Längsrichtung des Kontaktelements 2 aufeinanderfolgende Reihen sind zueinander in Querrichtung versetzt, und zwar um eine halbe Rasterkonstante.
  • Fig. 6 zeigt das Kontaktelement 2 nach dem Laserschweißen im Unterteil 1 des Verpresswerkzeugs, wobei hier die bestrahlten Bereiche 13 an der Oberfläche des Kontaktelements 2 sichtbar sind.
  • Fig. 7a-e zeigen eine zweite Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Verpressen und Laserschweißen, wobei das Verpresswerkzeug eine gestufte Auflagefläche aufweist. Fig. 7a entspricht weitgehend Fig. 1a bis auf die Tatsache, dass die Auflagefläche 10 des Unterteils 1 für den Kontaktabschnitt 4 hier entsprechend den beiden Längsbereichen des Kontaktabschnitts 4 eine unterschiedliche Höhe hat, somit zwei Stufen 15,16 ausbildet. Die Kabelschuhkrallen 6,7 können, müssen aber nicht gleich lang sein.
  • Fig. 7d und 7e zeigen das Kontaktelement 2 im verpressten Zustand.
  • Fig. 7b entspricht Fig. 1b und weist den selben Verpressungsgrad auf, Fig. 7c entspricht Fig. 1c und weist den selben Verpressungsgrad auf.
  • Die Kabelschuhkralle 6 umgibt einen Bereich des Leiters 5, der näher am Verbindungsabschnitt 8 liegt und der zusätzlich mit dem Laser verschweißt wird. Innerhalb der Kabelschuhkralle 6 ergibt sich aufgrund der weiter unten liegenden Stufe 15 ein höherer Verpressungsgrad, z.B. höher als 70%, insbesondere höher als 80% oder höher als 90%. Hier wird wieder eine offene Seilstruktur der Einzeldrähte 9 des Leiters 5 sichergestellt, die Einzeldrähte 9 weisen wie in Fig. 1b noch einen kreisrunden Querschnitt auf.
  • Die Kabelschuhkralle 7 umgibt wieder einen Bereich des Leiters 5, der weiter vom Verbindungsabschnit 8 entfernt ist und der nicht mit dem Laser verschweißt wird. Innerhalb der Kabelschuhkralle 7 ergibt sich daher ein niedrigerer Verpressungsgrad, z.B. weniger als 80%. Hier sind weniger Zwischenräume zwischen den Einzeldrähten 9 vorhanden, gleich wie in Fig. 1c unten, wo die Einzeldrähte 9 so stark miteinander verpresst sind, dass sie bereits einen eher sechseckigen Querschnitt aufweisen.
  • Im Anschluss an das Verpressen findet in der Vorrichtung nach den Fig. 7a-c das Laserschweißen wie in den Fig. 3a-b und 4 statt, mit dem gleichen Ergebnis wie in den Fig. 5 und 6.
  • Die Fig. 8-15 zeigen eine dritte Ausführungsvariante der Erfindung, wobei das Verpresswerkzeug hier keine gestufte Auflagefläche aufweist. Die beiden Kabelschuhkrallen 6,7 des Kontaktelements 2 sind hier gleich lang.
  • Das Kontaktelement 2 in Fig. 8 weist wieder einen Kontaktabschnitt 4 und einen Verbindungsabschnitt 8 auf. Der Kontaktabschnitt 4 umfasst beidseits zwei hier gleich lange Kabelschuhkrallen 6,7, die durch einen Schlitz voneinander getrennt sind, der im verpressten Zustand des Kontaktelements eine Öffnung 17 bildet, durch welche die Oberfläche des gepressten elektrischen Leiters 5 zugänglich bleibt. Eine Riffelung zwischen den beiden Kabelschuhkrallen 7, die weiter vom Ende des elektrischen Leiters 5 entfernt sind als die Kabelschuhkrallen 6, dient der Sicherung des elektrischen Leiters 5 vor einem Herausziehen aus den Kontaktelement 2 in Längsrichtung des elektrischen Leiters 5. Die Kabelschuhkrallen 6,7 könnten auch gemäß den Ausführungsvarianten in den Fig. 1 bis 7 verschieden lang ausgebildet sein.
  • In Fig. 9 sind die Kabelschuhkrallen 6,7 bereits zueinander gebogen, sodass ein elektrischer Leiter 5 dazwischen eingelegt werden kann, wie in Fig. 10 dargestellt. Die Isolierung des elektrischen Leiters 5 ist im Bereich der Kabelschuhkrallen 6,7 entfernt. Anders als bei den Ausführungsvarianten der Fig. 1-7 werden hier die Kabelschuhkrallen 6,7 relativ zum Verbindungsabschnitt 8 nach oben gebogen. Die Enden der Kabelschuhkrallen 6,7 werden beim Verpressen dann von oben in den elektrischen Leiter 5 gepresst, siehe Fig. 11-13. Bei den Ausführungsvarianten 1-7 werden die Kabelschuhkrallen 6,7 von unten in den elektrischen Leiter 5 gepresst.
  • In Fig. 11 und 12 sind elektrischer Leiter 5 und Kontaktelement 2 in den Unterteil 1 eines Verpresswerkzeugs eingelegt. Durch Absenken des Oberteils 3 des Verpresswerkzeugs, siehe Fig. 13, wird der Kontaktabschnitt 4 des Kontaktelements 2, genauer dessen Kabelschukrallen 6,7, nach innen und dann nach unten gepresst, wobei die Enden der Kabelschuhkrallen 6,7 nach innen in den Leiter 5 gepresst werden. Auf diese Weise wird die Press- oder Crimpverbindung in Form einer B-Crimpung hergestellt.
  • Der Oberteil 3 weist eine quer zur Längsrichtung des elektrischen Leiters 5 verlaufende Ausnehmung 18 auf, die mit dem Schlitz, der später die Öffnung 17 des Kontaktabschnitts 4 bildet, fluchtet, sodass durch diese Ausnehmung 18 und die Öffnung 17 von oben Laserstrahlen 12 auf die Oberfläche des elektrischen Leiters 5 gesendet werden können. In dieser Ausführungsvariante der Erfindung treffen die Laserstrahlen 12 also von der Seite mit den Enden der Kabelschuhkrallen 6,7 auf das Kontaktelement 2, während in den Ausführungsvarianten nach den Fig. 1-7 die Laserstrahlen 12 auf die gegenüberliegende Seite des Kontaktelements 2 treffen.
  • In Fig. 13 ist der verpresste elektrische Leiter 5 im geschlossenen Verpresswerkzeug, umfassend den Oberteil 3 und den Unterteil 1, dargestellt.
  • Fig. 14 zeigt den verpressten elektrischen Leiter 5 mit aufgepresstem Kontaktelement 2 ohne Verpresswerkzeug. Die Öffnung 17 liegt bezüglich des Kontaktabschnitts 4, in Längsrichtung der Einzeldrähte 9 gesehen, näher beim Verbindungsabschnitt 8 als beim Ende des Kontaktabschnitts 4, das dem Verbindungsabschnitt 8 abgewandt ist. Die Öffnung 17 erstreckt sich in Querrichtung des Kontaktelements 4, also normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte 9, über die gesamte Breite des verpressten elektrischen Leiters 5. Dadurch ist sichergestellt, dass jeder Einzeldraht 9 von einer länglichen Schweißverbindung 14 erfasst wird.
  • In Fig. 15 ist der Vorgang der Laserbestrahlung am verpressten elektrischen Leiter 5 aus Fig. 14 dargestellt. Dieser Vorgang findet im Verpresswerkzeug 1,3 statt, folgend auf die Verpressung des elektrischen Leiters 5, dessen Position sich dabei nicht ändert. Die Laserstrahlen 12 sind rasterförmig angeordnet und treffen normal auf die Oberfläche der in der Öffnung 17 freiliegenden Einzeldrähte 9 auf. Die rasterförmige Anordnung der Laserstrahlen 12 umfasst hier drei parallele Reihen, die normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte 9 verlaufen, wobei die mittlere Reihe zu den beiden äußeren Reihen um eine halbe Rasterkonstante versetzt ist. Die äußeren Reihen umfassen hier z.B. acht Laserstrahlen, die mittlere Reihe sieben Laserstrahlen.
  • Entsprechend werden in der Öffnung 17 auf der Oberfläche der Einzeldrähte 9 drei Reihen von jeweils acht bzw. sieben bestrahlten Bereichen 13 gebildet.
  • Fig. 16 zeigt eine mögliche Anordnung von bestrahlten Bereichen 13 in größerer schematischer Darstellung. Die bestrahlten Bereiche 13 sind hier in zwei Reihen zu je neun bestrahlten Bereichen 13 angeordnet, welche Reihen gemeinsam eine Länge L abdecken, welche der Breite des verpressten elektrischen Leiters 5 entspricht. Die Reihen verlaufen normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte 9. Innerhalb einer Reihe haben die bestrahlten Bereiche 13 einen Abstand zueinander, welcher der Rasterkonstante R entspricht. Zwischen benachbarten Reihen beträgt der Abstand eine halbe Rasterkonstante R. Aufgrund des Durchmessers D eines bestrahlten Bereichs 13, der über der halben Rasterkonstante R liegt, kommt es so zu einer Überlappung der bestrahlten Bereiche 13 benachbarter Reihen, also einer Überlappung in Längsrichtung der Einzeldrähte 9.
  • Wesentlich ist jedoch, dass die Projektion aller länglichen Schweißverbindungen 14, die sich in Fig. 16 von den bestrahlten Bereichen 13 nach unten in die Zeichenebene erstrecken, auf eine Ebene, sie sich normal zur Zeichenebene und parallel zu den Reihen der bestrahlten Bereiche 13 erstreckt, den gesamten Querschnitt des verpressten elektrischen Leiters 5 abdeckt. Damit ist sichergestellt, dass alle Einzeldrähte 9 von einer länglichen Schweißverbindungen 14 erfasst sind.
  • Die bestrahlten Bereiche 13 haben hier einen Durchmesser D von 0,6 mm, die Rasterkonstante R beträgt 1 mm.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Unterteil des Verpresswerkzeugs
    2
    Kontaktelement (Kabelschuh)
    3
    Oberteil des Verpresswerkzeugs
    4
    Kontaktabschnitt
    5
    elektrischer Leiter
    6
    Kabelschuhkralle
    7
    Kabelschuhkralle
    8
    Verbindungsabschnitt
    9
    Einzeldraht
    10
    Auflagefläche
    11
    Laserteil (Quelle der Laserbestrahlung, Einrichtung zur Laserbestrahlung)
    12
    Laserstrahl
    13
    bestrahlter Bereich
    14
    längliche Schweißverbindung
    15
    Stufe
    16
    Stufe
    17
    Öffnung im Kontaktelement 2
    18
    Ausnehmung im Oberteil 3
    D
    Durchmesser
    L
    Länge
    R
    Rasterkonstante

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mehrere Einzeldrähte (9) umfassenden elektrischen Leiter (5) und einem Kontaktelement (2), wobei der elektrische Leiter (5) in einem Kontaktabschnitt (4) des Kontaktelements (2) angeordnet wird und nachfolgend der Kontaktabschnitt (4) und der elektrische Leiter (5) miteinander verpresst werden, sodass der Kontaktabschnitt (4) den elektrischen Leiter (5) umgreift,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Laserbestrahlung des Kontaktabschnitts (4), oder mittels einer Laserbestrahlung des elektrischen Leiters (5) durch eine Öffnung (17) im Kontaktabschnitt (4), mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen (14) zwischen dem Kontaktabschnitt (4) und dem elektrischen Leiter (5) hergestellt werden, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen (14) in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich (13) des Kontaktabschnitts (4), oder von einem bestrahlten Bereich (13) des elektrischen Leiters (5), durch einen gesamten Querschnitt des verpressten elektrischen Leiters (5) bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts (4), der dem bestrahlten Bereich (13) gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter (5) mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts (4) verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche (13) rasterförmig angeordnet sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Schweißverbindungen (14) über einen Großteil ihrer Länge normal zur Bestrahlungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere längliche Schweißverbindungen (14) gleichzeitig, insbesondere durch die gleiche Quelle (11) der Laserbestrahlung, hergestellt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein bestrahlter Bereich (13) zu einem anderen bestrahlten Bereich (13) normal zur Längsrichtung der Einzeldrähte (9) versetzt ist, sodass die Projektion aller länglichen Schweißverbindungen (14) auf eine Querschnittsfläche des elektrischen Leiters (5), die im Bereich der länglichen Schweißverbindungen (14) liegt, eine durchgehende verschweißte Fläche in Querrichtung des elektrischen Leiters (5) ergeben.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verpressungsgrad der Einzeldrähte (9) in einem Längsbereich des Kontaktelements (2), in dem sich keine bestrahlten Bereiche befinden, geringer ist als in einem Längsbereich des Kontaktelements (2), wo sich bestrahlte Bereiche (13) befinden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der unterschiedliche Verpressungsgrad durch ein Verpresswerkzeug (1) mit einer gestuften Auflagefläche (10,15,16) hergestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der unterschiedliche Verpressungsgrad durch einen Kontaktabschnitt (4) mit in Querrichtung unterschiedlich langen Kabelschuhkrallen (6,7) hergestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verpressungsgrad der Einzeldrähte (9) in einem Längsbereich des Kontaktelements (2), wo sich bestrahlte Bereiche (13) befinden, größer als 70% ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbestrahlung in jenem Werkzeug (1,3) erfolgt, in welchem die Verpressung erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des verpressten elektrischen Leiters (5) zwischen Verpressen und Laserbestrahlung nicht verändert wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung einer länglichen Schweißverbindung (14) weniger als 100 ms, insbesondere weniger als 80 ms, z.B. um 60 ms dauert.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) eines bestrahlten Bereichs (13) zwischen 0,4 und 0,8 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 0,7 mm liegt, bevorzugt 0,6 mm beträgt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterkonstante (R) der bestrahlten Bereiche (13) zwischen 0,8 und 1,2 mm, insbesondere zwischen 0,9 und 1,1 mm liegt, bevorzugt 1 mm beträgt.
  14. Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mehrere Einzeldrähte (9) umfassenden elektrischen Leiter (5) und einem Kontaktelement (2), die Vorrichtung umfassend ein Verpresswerkzeug (1,3), mit welchem der in einem Kontaktabschnitt (4) des Kontaktelements (2) angeordnete elektrische Leiter (5) mit dem Kontaktelement (2) verpresst werden kann, sodass der Kontaktabschnitt (4) den elektrischen Leiter (5) umgreift,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (11) zur Laserbestrahlung vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen (14) zwischen dem Kontaktabschnitt (4) und dem elektrischen Leiter (5) herzustellen, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen (14) in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich (13) des Kontaktabschnitts (4), oder von einem bestrahlten Bereich (13) des elektrischen Leiters (5) in einer Öffnung (17) im Kontaktabschnitt (4), bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts (4), der dem bestrahlten Bereich (13) gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter (5) mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts (4) verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche (13) rasterförmig angeordnet sind.
  15. Einheit aus einem mehrere Einzeldrähte (9) umfassenden elektrischen Leiter (5) und einem Kontaktelement (2), wobei der elektrische Leiter (5) in einem Kontaktabschnitt (4) des Kontaktelements (2) angeordnet ist und der Kontaktabschnitt (4) und der elektrische Leiter (5) miteinander verpresst sind, sodass der Kontaktabschnitt (4) den elektrischen Leiter (5) umgreift und eine elektrische Verbindung zwischen elektrischem Leiter (5) und Kontaktelement (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander beabstandete längliche Schweißverbindungen (14) zwischen dem Kontaktabschnitt (4) und dem elektrischen Leiter (5) vorliegen, wobei sich die länglichen Schweißverbindungen (14) in einer Bestrahlungsrichtung jeweils von einem bestrahlten Bereich (13) des Kontaktabschnitts (4), oder von einem bestrahlten Bereich (13) des elektrischen Leiters (5) in einer Öffnung (17) im Kontaktabschnitt (4), bis zu einem Bereich des Kontaktabschnitts (4), der dem bestrahlten Bereich (13) gegenüber liegt, erstrecken, sodass der elektrische Leiter (5) mit diesem Bereich des Kontaktabschnitts (4) verbunden ist, wobei die bestrahlten Bereiche (13) rasterförmig angeordnet sind.
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