ES2866174T3 - Unión de una pieza de conexión a una línea trenzada - Google Patents

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Abstract

Unión de una línea de conexión (20a, 20b, 20c) auna línea trenzada (10), en la que - una pieza de conexión (2) presenta una primera superficie metálica (2a, 2b) de un primer material metálico y una segunda superficie metálica (2a, 2b) de un segundo material metálico diferente del primer material metálico, - la línea trenzada (10) está hecha de un material metálico, - la pieza de conexión (2), que reviste la línea trenzada (10), con la primera superficie metálica (2a, 2b) contigua a la línea trenzada (10), está colocada alrededor de la línea trenzada (10), y - la pieza de conexión (2) está unida a la línea trenzada (10) al menos con arrastre de forma, en donde - la pieza de conexión (2) con la segunda superficie metálica (2a, 2b) orientada en dirección opuesta a la línea trenzada (10) está unida con arrastre de materia a la línea de conexión (20a, 20b, 20c) caracterizada - por que la pieza de conexión (2) está colocada como tira cortada a medida alrededor de la línea trenzada (10) o por que la pieza de conexión (2) está colocada alrededor de la línea trenzada (10) desde una banda sin fin y a continuación es cortada a medida.

Description

DESCRIPCIÓN
Unión de una pieza de conexión a una línea trenzada
El objeto se refiere a una unión de una pieza de conexión a una línea trenzada así como a un procedimiento para unir una pieza de conexión con una línea trenzada.
La soldadura en cascada con líneas trenzadas de cobre, en particular con el uso de metales o materiales metálicos diferentes entre sí, es conocida en la industria de sistemas eléctricos de vehículos automóviles. Los diferentes metales nobles se unen a este respecto generalmente con arrastre de materia con un procedimiento de unión por ultrasonidos.
Debido a la creciente difusión de las líneas de aluminio, en particular en el ámbito de las líneas de transmisión de energía, tales como, por ejemplo, las líneas de batería, se han vuelto necesarias tecnologías de unión para tales líneas de aluminio. En particular para líneas de aluminio con secciones transversales más grandes, por ejemplo, de más de 30 mm2, en particular hasta 160 mm2, por ejemplo, para líneas de batería, el contacto con líneas de conexión de otro tipo es problemático.
La corrosión por contacto se produce cuando las líneas trenzadas se unen directamente con líneas de conexión no puras, por ejemplo, una unión directa entre cobre y aluminio. En aplicaciones de automoción en particular, el efecto del agua de condensación, por ejemplo, puede provocar efectos de corrosión en el sitio de unión, lo que hace que el electrodo de aluminio se disuelva con el tiempo. El efecto aumenta a medida que aumenta la diferencia de potencial, por ejemplo, al transferir potencia de una línea de batería.
Por lo tanto, el objeto se basaba en el objetivo de proporcionar una unión que fuera permanentemente estable incluso en aplicaciones de automoción y con grandes diferencias de potencial en la transición de la unión. En particular en aplicaciones de automoción y con corrientes elevadas, no se debe despreciar la resistencia de paso en las uniones entre piezas metálicas distintas entre sí. En el caso de corrientes elevadas, esta resistencia de paso conduce a grandes diferencias de potencial y, por lo tanto, a un mayor riesgo de corrosión por contacto. Mediante el uso de materiales de metales nobles diferentes aumenta el riesgo de corrosión por contacto. Por último, en aplicaciones de automoción, siempre se debe esperar humedad en la zona del sitio de contacto, que puede aumentar la corrosión debido al electrolito que se forma. Sin embargo, especialmente en el caso de grandes secciones transversales de línea y altas corrientes, la durabilidad de la unión es decisiva.
Para conseguir el objetivo mencionado anteriormente, se propone proporcionar una unión según la reivindicación 1.
A este respecto es posible poner en contacto en primer lugar una línea trenzada que está formada por un primer material metálico, con una primera superficie metálica de una pieza de conexión. La pieza de conexión tiene una segunda superficie metálica que está formada por un segundo material metálico diferente del primer material metálico. Esta segunda superficie preferentemente no entra en contacto con la línea trenzada, sino que sirve para hacer contacto con una línea de conexión. La línea trenzada y la línea de conexión son preferentemente de diferentes materiales metálicos. Debido a la transición de los materiales metálicos en la zona de la pieza de conexión, no hay contacto directo entre los diferentes metales de la línea de conexión y la línea trenzada. La transición metálica entre el primer material metálico y el segundo material metálico en la pieza de conexión puede protegerse suficientemente contra la corrosión por contacto.
La línea de conexión puede ser, en particular, una línea trenzada o una línea plana de material macizo.
También es posible que la respectiva transición entre dos materiales metálicos en cada caso se forme con una diferencia de potencial normal tan pequeña que se reduzca el riesgo de corrosión por contacto. La diferencia de potencial normal entre el material metálico de la línea trenzada y el material metálico de la primera superficie de la pieza de conexión puede tener un primer valor. La diferencia de potencial normal entre el primer material metálico de la pieza de conexión y el segundo material metálico de la pieza de conexión puede tener un segundo valor. La diferencia de potencial normal entre el segundo material metálico de la pieza de conexión y el material metálico de la línea de conexión puede tener un tercer valor. El primer, segundo y tercer valor de la diferencia de potencial normal puede ser en cada caso más pequeño que la diferencia de potencial normal entre el material metálico de la línea trenzada y el material metálico de la línea de conexión.
En particular, el primer, segundo y/o tercer valor de la diferencia de potencial normal es inferior a 2 V, preferentemente inferior a 1 V. Con ello se consigue que en ninguna transición metálica se aplique una diferencia de potencial normal superior a 2 V, preferentemente 1 V, mediante lo cual la corrosión por contacto se mantiene lo más baja posible.
También puede ser útil que el segundo valor de la diferencia de potencial normal, es decir, entre el primer material metálico de la pieza de conexión y el segundo material metálico de la pieza de conexión, sea mayor que el primer valor de la diferencia de potencial normal y el tercer valor de la diferencia de potencial normal.
En particular, el segundo valor de la diferencia de potencial normal puede ser superior a 1,5 V. Por el contrario, los valores primero y tercero de la diferencia de potencial normal pueden ser inferiores a 1,5 V en las transiciones entre el primer material metálico y la línea trenzada o el segundo material metálico y el material metálico de la línea de conexión. El potencial de corrosión por contacto se reduce así en los sitios de contacto directo entre la pieza de conexión y la línea trenzada o la pieza de conexión y la línea de conexión.
El potencial de corrosión por contacto aumenta en la zona de la pieza de conexión. Sin embargo, dado que la pieza de conexión se puede asegurar en particular contra la corrosión por contacto, en particular contra la entrada de humedad, se puede reducir el riesgo global de corrosión de la unión.
Concretamente es posible unir un lado interior de la pieza de conexión dirigida a la línea trenzada directamente con la línea trenzada y unir una superficie de la pieza de conexión que mira en dirección opuesta a la línea trenzada directamente con la línea de conexión. A este respecto, la pieza de conexión con sus dos superficies diferentes está formada de tal manera que se reduce el riesgo de corrosión por contacto en toda la unión en comparación con las uniones convencionales.
El potencial normal de los distintos materiales se mide preferentemente en condiciones normales, en particular 25 °C, 101,3 kPa, pH = 0 y una actividad iónica de 1 mol/l. También se usa preferentemente un electrodo de hidrógeno normal en condiciones normales para determinar el potencial normal respectivo de un material. La diferencia de los potenciales normales se determina a continuación por medio de los potenciales de las respectivas semiceldas (material con respecto a electrodo de hidrógeno normal).
De acuerdo con un ejemplo de realización, se propone que el valor de la diferencia de potencial normal entre el primer material metálico y el segundo material metálico sea superior a 1 V, preferentemente superior a 1,5 V. El valor de la diferencia de potencial normal entre el primer material metálico y el segundo material metálico también puede ser inferior a 2,5 V. Se desea la alta diferencia de potencial normal en la transición entre el primer material metálico y el segundo material metálico, dado que la pieza de conexión puede protegerse contra la penetración de humedad en la zona de la costura o de la transición entre las dos superficies metálicas.
La línea de conexión se une con arrastre de materia con la segunda superficie metálica de la pieza de conexión. Este sitio de unión está expuesto con frecuencia a condiciones ambientales que favorecen la oxidación, por ejemplo, humedad, sal y similares. Por lo tanto, esta transición metálica presentará una diferencia de potencial normal lo más baja posible. Por este motivo, se propone que el valor de la diferencia de potencial normal entre el material metálico de la línea de conexión y el segundo material metálico sea inferior a 1,5 V, en particular inferior a 1 V. Por lo tanto, la diferencia de potencial entre el segundo material metálico y el material metálico de la línea de conexión es preferentemente menor que la diferencia de potencial entre los dos materiales metálicos de la pieza de conexión.
También el valor de la diferencia de potencial normal entre el primer material metálico y el material metálico de la línea trenzada puede ser inferior a 1,5 V, preferentemente inferior a 1 V. En particular, esta diferencia de potencial puede ser aproximadamente o igual a 0 V, dado que los dos materiales metálicos también pueden ser iguales.
Esto también se cumple para el material metálico de la línea de conexión y el segundo material metálico. También en este caso, la diferencia de potencial normal puede ser casi o igual a 0 V, cuando está presente una unión de tipo único.
La pieza de conexión es bimetálica, es decir, está formada por al menos dos materiales metálicos diferentes. En este sentido, se puede formar una tira de chapa bimetálica o un revestimiento bimetálico en la pieza de conexión. A este respecto, por ejemplo, se puede proporcionar un material de soporte o un material de trabajo de soporte y un material de revestimiento metálico. El material de soporte o el material de soporte se puede plaquear por laminación con el material de revestimiento o la sustancia de revestimiento.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la pieza de conexión puede estar formada por un material de soporte metálico y un material de revestimiento metálico. El material de soporte puede formar el primer material metálico y el material de revestimiento puede formar el segundo material metálico. También es posible que el material de soporte forme el segundo material metálico y el material de revestimiento forme el primer material metálico. La línea trenzada se puede formar a partir de un material metálico, en particular el primer o el segundo material metálico. El uso de una tira de chapa bimetálica o de un material bimetálico como pieza de conexión se ofrece para la unión a prueba de corrosión por contacto de una línea trenzada con una línea de conexión.
En particular, puede estar previsto un conductor trenzado de aluminio como conductor trenzado y un conductor de cobre como conductor de conexión.
La pieza de conexión puede estar colocada con su superficie metálica similar al material de aluminio sobre el conductor trenzado de aluminio y el conductor de cobre se puede disponer en el otro lado de la pieza de conexión, que está revestida con un segundo material metálico. En particular, el conductor de conexión se puede soldar a la pieza de conexión por medio de soldadura por ultrasonidos.
Es en particular concebible usar materiales de cobre o aluminio como material de soporte y, por ejemplo, usar níquel como material de revestimiento. También es concebible un revestimiento completo de la pieza de conexión con níquel. También es concebible usar latón como material de soporte. Por ejemplo, se puede proporcionar un revestimiento adicional, en particular un revestimiento metálico, por ejemplo de níquel, en una transición entre el material de soporte y el material de revestimiento.
La unión concreta es especialmente adecuada para líneas de energía o líneas de batería, de arranque y/o de generador, en particular en vehículos de motor. Tales líneas tienen una alta capacidad de transporte de corriente y son adecuadas, por ejemplo, para portar varios 100 A durante un periodo de tiempo más largo. Por lo tanto, se proponen secciones transversales de línea superiores a 50 mm2 para los conductores trenzados. Por otro lado, la sección transversal de línea de los conductores trenzados es preferentemente inferior a 200 mm2. Estas líneas trenzadas mencionadas son en particular adecuadas para su uso en aplicaciones de automoción, tal como se reivindican en concreto.
En particular, la línea trenzada es una línea de energía en un vehículo de motor, que puede estar formada, por ejemplo, como línea de batería, línea de generador de arranque, línea de arranque de batería, conductor de batería de generador o similar. La línea trenzada también se puede instalar como columna vertebral de energía en un vehículo de motor y, en base a esto, se pueden realizar las más diversas salidas a una amplia variedad de consumidores. La línea de conexión también puede estar formada como línea de batería, línea de generador de arranque, línea de arranque de batería, línea de batería de generador o similar. La línea de conexión también se puede instalar como columna vertebral de energía en un vehículo de motor y, en base a esto, se pueden realizar las más diversas salidas a una amplia variedad de consumidores a través de la línea trenzada. La línea de conexión puede ser a este respecto, en particular, una línea plana. Una línea plana está formada a este respecto en una sola pieza a partir de un material macizo.
De acuerdo con un ejemplo de realización, el conductor trenzado está guiado en un cable con un aislamiento. Preferentemente, el cable se empalma de modo que el aislamiento se retire del conductor trenzado en una zona central entre dos zonas exteriores aisladas. El cable puede estar rodeado con un aislamiento a ambos lados de la zona no aislada. También es posible que el conductor trenzado esté desaislado en una zona de un extremo del lado frontal. En la zona desaislada, la unión concreta se puede realizar con ayuda de la pieza de conexión, que preferentemente es bimetálica.
De acuerdo con un ejemplo de realización, se propone que la pieza de conexión se coloque alrededor de la línea trenzada como tira cortada a medida o que la pieza de conexión se coloque alrededor de la línea trenzada desde una banda sin fin y a continuación se corte a medida, o que la pieza de conexión se coloque alrededor de la línea trenzada como manguito de una o dos partes o también manguito de varias piezas.
Una geometría preferida de la pieza de conexión, en particular como tira de chapa bimetálica o material bimetálico, para una unión resistente a la corrosión por contacto de conductores trenzados de aluminio o de cobre en particular con conductores de conexión en particular de cobre o aluminio puede ser, por ejemplo, una tira de chapa prefabricada y cortada a medida. Esta se puede enrollar alrededor del conductor trenzado. También es posible enrollar una banda sin fin, preferentemente una banda de chapa sin fin, alrededor del conductor trenzado y cortarlo a medida después de que se haya doblado.
Las piezas de manguito, en particular dos o varias piezas de manguito, también pueden estar provistas de una sección transversal adecuada para la sección transversal de conductor del conductor trenzado. En particular, estos pueden presentar un radio interior que corresponde al radio del conductor trenzado. Las piezas de manguito pueden colocarse sobre el conductor trenzado y a continuación unirse al conductor trenzado con arrastre de materia, preferentemente por medio de soldadura.
También es posible que un manguito de una sola pieza, preferentemente con una circunferencia interior y/o exterior redonda o poligonal, se inserte alrededor del conductor trenzado y se coloque en el sitio de unión. Una vez colocado sobre el conductor trenzado, se puede unir un manguito con el conductor trenzado de manera con arrastre de forma y/o con arrastre de materia por medio de un procedimiento de unión adecuado. En particular, se ofrece el engarzado a presión y/o la soldadura por ultrasonidos para unir la pieza de conexión al conductor trenzado.
Por este motivo, de acuerdo con un ejemplo de realización, se propone que la pieza de conexión se engarce a presión alrededor de la línea trenzada. En particular, la pieza de conexión en la zona de un aislamiento puede tener una circunferencia interior correspondiente a la circunferencia exterior del aislamiento. En particular, la pieza de conexión puede disponerse de manera estanca a los gases sobre el aislamiento.
La pieza de conexión también puede presentar al menos una zona de superficie plana orientada hacia fuera en la zona de la línea trenzada, pudiendo disponerse al menos una costura de la pieza de conexión en al menos una zona de superficie plana. Cuando la pieza de conexión se une alrededor de la línea trenzada, preferentemente se genera al menos una costura. Esta costura solo se omite cuando se coloca un manguito de una sola pieza alrededor de la línea trenzada. La costura está dispuesta preferentemente en una zona que es plana después de la unión, de modo que la costura se pueda soldar particularmente bien a la zona de superficie plana en un procedimiento de soldadura posterior.
La pieza de conexión se coloca en primer lugar sin apretar alrededor de la línea trenzada y, con ayuda de procedimientos de deformación plástica adecuados, tales como engarzado a presión, se coloca al menos con arrastre de forma alrededor de la línea trenzada. En la zona del aislamiento, el cable puede tener un diámetro mayor que la línea trenzada. Cuando la pieza de conexión se une alrededor del cable, se pueden realizar diferentes diámetros interiores, deformándose plásticamente la pieza de conexión de modo que descanse sobre el aislamiento del cable con un diámetro interior mayor que el diámetro interior que descansa sobre la línea trenzada.
Para la unión con arrastre de materia posterior de la pieza de conexión con el conductor de conexión, se conforma en particular la circunferencia exterior de la pieza de conexión. Esto crea los requisitos geométricos para una superficie de soldadura preferentemente plana para el conductor de conexión en la interconexión entre el conductor trenzado y la pieza de conexión. El contorno interior de la pieza de conexión o el perfilado interior de la pieza de conexión es preferentemente congruente después de la conformación con el contorno exterior o el perfil exterior del conductor trenzado en la zona del aislamiento retirado así como en particular también con el contorno exterior o el perfil exterior del cable en la zona del aislamiento. Cuando se conforma la pieza de conexión, preferentemente se presiona firmemente contra el aislamiento, de modo que se forma preferentemente una interconexión estanca los gases entre la pared interior de la pieza de conexión y la pared exterior del aislamiento.
Durante la unión, la pieza de conexión se coloca en primer lugar con arrastre de forma alrededor del conductor trenzado y a continuación se suelda con el conductor trenzado, en particular, se suelda por ultrasonidos o por resistencia. Con ayuda de las herramientas de soldadura, en particular con un yunque y un sonotrodo en la soldadura por ultrasonidos o electrodos en la soldadura por resistencia, se puede realizar una conformación así como una unión con arrastre de materia entre pieza de conexión y línea trenzada. A este respecto, con ayuda de las herramientas, en primer lugar puede tener lugar una conformación de la pieza de conexión de modo que se forme un arrastre de forma entre la pieza de conexión y la línea trenzada. En este sentido se genera preferentemente una superficie de contacto directo entre la pieza de conexión y la línea trenzada, que forma un plano de soldadura para soldar la pieza de conexión con la línea trenzada. Después o durante este proceso de conformación, puede tener lugar la soldadura en la que la energía de soldadura se conduce al plano de soldadura entre la línea trenzada y la pieza de conexión. El plano de soldadura es preferentemente la superficie de la camisa exterior de la línea trenzada y la superficie de la camisa interior de la pieza de conexión, que descansan una contra la otra después de la conformación.
La conformación también puede tener lugar de modo que, después de la conformación, el perfil de sección transversal de la pieza de conexión sea diferente en el exterior que en el interior. El perfil de sección transversal interior de la pieza de conexión es preferentemente congruente con la línea trenzada o el cable y, por ejemplo, redondo, mientras que el contorno exterior o el perfil exterior o el perfil de sección transversal de la pieza de conexión después de la conformación puede ser preferentemente angular, en particular poligonal, por ejemplo hexagonal o cuadrado. Esta forma de canto es especialmente adecuada para colocar las herramientas de soldadura en la circunferencia exterior de la pieza de conexión.
Preferentemente, una costura de la pieza de conexión se encuentra a este respecto en la zona de una superficie plana y no en la zona de un canto de la forma poligonal de la pieza de conexión. Esto asegura que la costura se suelde de forma segura al soldar. En particular, la costura que se genera después de que el manguito se ha plegado o unido a la pieza de conexión está en esa superficie exterior en la que se acoplan las herramientas de soldadura. La energía de soldadura se puede introducir en el plano de soldadura entre la pieza de conexión y la línea trenzada y, al mismo tiempo, la energía de soldadura se puede introducir en el sitio de costura. Por lo tanto, en un único proceso de soldadura, la pieza de conexión se puede soldar a lo largo de su costura y al mismo tiempo la pieza de conexión se puede soldar con el conductor trenzado.
Se ha reconocido que en la soldadura por ultrasonidos con herramientas de soldadura adaptadas geométricamente, en particular sonotrodo y yunque, en primer lugar la pieza de conexión puede conformarse plásticamente con arrastre de forma alrededor de la línea trenzada y a continuación unirse a la misma con arrastre de materia. La soldadura puede tener lugar a continuación o durante el proceso de conformación. Debido a la conformación y la unión con una herramienta se permite un tiempo de ciclo elevado con una tecnología de instalación sencilla y robusta al mismo tiempo. Solo es necesario ajustar unos pocos parámetros de proceso y el proceso se puede llevar a cabo de manera económica.
También es posible proporcionar en primer lugar un procedimiento de engarzado por presión para unir la pieza de conexión a la línea trenzada con arrastre de forma y a continuación unir con arrastre de materia la pieza de conexión con la línea trenzada con un procedimiento de soldadura por ultrasonidos. Con esta unión con arrastre de materia, se puede romper una capa de óxido en la línea trenzada y/o la pieza de conexión.
Otro aspecto es un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12.
Tal como ya se explicó, la pieza de conexión se puede colocar alrededor de la línea trenzada. Durante la unión con arrastre de forma posterior de la pieza de conexión a la línea trenzada, al menos la pieza de conexión, preferentemente también la línea trenzada, se puede deformar plásticamente para garantizar así, por un lado, una buena unión mecánica entre la línea trenzada y la pieza de conexión a lo largo de la circunferencia interior de la pieza de conexión y al mismo tiempo, por ejemplo, la pieza de conexión en su circunferencia exterior para conformar plásticamente una soldadura posterior con una línea de conexión. En este sentido, en particular en el lado exterior de la pieza de conexión se pueden formar superficies de soldadura planas, a lo largo de las que las herramientas de soldadura permiten soldar la pieza de conexión con la línea trenzada y una soldadura posterior de la pieza de conexión con una línea de conexión.
Como se explicó, la pieza de conexión se coloca alrededor de la línea trenzada. Preferentemente, a este respecto, la pieza de conexión ya está cortada a medida o se corta a medida después de plegarse. La costura puede ser una junta a tope o una junta solapada. Entonces, la soldadura tiene lugar de tal manera que las herramientas de soldadura se colocan en la costura de la junta a tope o la junta solapada, que preferentemente en primer lugar se deformó plásticamente, para entonces soldar tanto la costura como la pieza de conexión con la línea trenzada a lo largo de esta costura. En este sentido se pueden utilizar tanto herramientas de soldadura por ultrasonidos como herramientas de soldadura por resistencia.
A continuación, se explica con mayor detalle el objeto mediante un dibujo que muestra ejemplos de realización. En el dibujo muestran:
las figuras 1a-f distintos ejemplos de realización de piezas de conexión;
las figuras 2a-d distintos ejemplos de realización de una pieza de conexión con un cable que comprende una línea trenzada;
las figuras 3a, b una sección transversal a través de una línea trenzada unida con una pieza de conexión;
las figuras 4a-d ejemplos de realización para soldar la pieza de conexión con la línea trenzada;
las figuras 5a-c ejemplos de realización para soldar la pieza de conexión con una línea de conexión.
La figura 1a muestra una pieza de conexión 2 en una sección transversal. La pieza de conexión 2 presenta dos superficies 2a y 2b que están formadas a partir de diferentes materiales metálicos. La pieza de conexión 2 de acuerdo con la figura 1a es, por ejemplo, una tira de chapa bimetálica con un material de soporte 4 y un material de revestimiento 6. La transición entre el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6 se caracteriza por una diferencia de potencial normal. Esta es preferentemente superior a un voltio.
El material de soporte 4 puede ser, por ejemplo, un material de aluminio o un material de cobre. Todas las aleaciones de aluminio y cobre se pueden utilizar como material de soporte. El material de revestimiento 6 puede ser asimismo un material de cobre o un material de aluminio así como todas las aleaciones pertenecientes a los mismos. El material de revestimiento 6 también puede ser níquel.
La figura 1b muestra otro ejemplo de realización de una pieza de conexión 2. En este sentido, el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6 están revestidos por completo con otro material 8. El material 8 puede ser en particular un material de níquel.
La figura 1c muestra otro ejemplo de realización de una pieza de conexión 2. En este sentido, el material de soporte 4 puede estar formado como chapa y el material de revestimiento 6 puede ser, por ejemplo, un revestimiento, en particular con níquel. El revestimiento puede ser un revestimiento galvánico.
La figura 1d muestra otro ejemplo de realización de una pieza de conexión 2. En este sentido, un material de soporte 4 puede estar revestido por completo con un material de revestimiento 6. En este sentido, el material de revestimiento 6 puede ser preferentemente una capa de níquel.
La figura 1e muestra otro ejemplo de realización de una pieza de conexión 2. En este sentido, un material de soporte 4 puede estar provisto de un material de revestimiento 6, en particular plaqueado por laminación, dispuesto sobre el mismo o incrustado en el mismo. Una transición entre el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6 se puede revestir, por ejemplo, mediante un revestimiento 8, que es, por ejemplo, níquel. El material de revestimiento 6 puede estar libre del revestimiento 8 lejos de la transición entre el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6.
La figura 1f muestra otro ejemplo de realización de una pieza de conexión 2. Esta está formada como manguito de dos piezas, en el que el material de soporte 4 como también el material de revestimiento 6 están previstos en ambas piezas de manguito. No se muestra que el manguito también puede estar revestido totalmente, por ejemplo con níquel.
Las indicaciones sobre las combinaciones de materiales para el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6 se cumplen para todas las piezas de conexión concebibles. En particular, son posibles otras combinaciones de materiales, en particular con el uso de acero fino o similares.
En la figura 2a se muestra a modo de ejemplo una unión entre la pieza de conexión 2 y una línea trenzada 10 de un cable 12.
Una pieza de conexión de acuerdo con las figuras 1a-f puede a este respecto, según el caso de aplicación y el material de la línea trenzada 10, o bien colocarse con la superficie 2a o la superficie 2b sobre la línea trenzada 10 o bien colocarse con el material de soporte 4 o el material de revestimiento 6 sobre la línea trenzada 10.
En este sentido es posible que el cable 12 esté empalmado, de modo que la línea trenzada 10 quede expuesta entre dos zonas aisladas del cable 12. La pieza de conexión 2 se coloca ahora alrededor de dicha zona. En este sentido, la pieza de conexión 2 se coloca con una de las superficies 2a, b sobre la línea trenzada 10 y a continuación se da la vuelta. La pieza de conexión 2 se puede cortar a medida antes de voltearse, o se puede cortar a medida después de voltearse.
La figura 2b muestra un ejemplo de realización en el que la pieza de conexión 2 se coloca alrededor de la línea trenzada 10 en un extremo 12 desaislado en el lado frontal del cable. También en este caso depende de qué material es la línea trenzada 10, cuál de las superficies 2a, b de la pieza de conexión 2 se coloca sobre la línea trenzada 10. Para la línea trenzada 10 se tienen en cuenta en particular materiales de cobre o materiales de aluminio.
La figura 2c muestra la colocación por deslizamiento o la colocación de un manguito 2, por ejemplo de acuerdo con la figura 1f, sobre un extremo del lado frontal de un cable 12 en el que la línea trenzada 10 está desaislada.
De acuerdo con la figura 2d, el cable 12 se empalma de modo que el manguito 2 quede expuesto entre dos zonas aisladas del cable 12. El manguito 2 se empuja ahora sobre dicha zona o, en el caso de un manguito de varias piezas, se coloca sobre ella. En este sentido, el manguito se coloca con una de las superficies 2a, b sobre la línea trenzada 10 y a continuación presiona.
Una vez colocada la pieza de conexión 2 sobre la línea trenzada 10, esta se deforma plásticamente y se coloca alrededor de la línea trenzada. En la figura 3a se muestra una sección transversal de dicha unión unida al menos mecánicamente entre la pieza de conexión 2 y la línea trenzada 10. En este sentido, el material de revestimiento 6 está en el lado de la pieza de conexión 2 que mira hacia la línea trenzada 10 y el material de soporte 4 está en el lado de la pieza de conexión 2 que mira en dirección opuesta a la línea trenzada 10. La deformación plástica de la pieza de conexión 2 crea una unión de con arrastre de forma en la transición entre el material de revestimiento 6 y la línea trenzada 10. La pieza de conexión 2 se coloca alrededor de la línea trenzada 10 en una junta a tope y se forma una costura 14.
La figura 3b muestra otro ejemplo de realización en el que, por ejemplo, el material de soporte 4 está dispuesto en el lado de la pieza de conexión 2 orientado hacia la línea trenzada 10 y el material de revestimiento 6 está dispuesto en el lado de la pieza de conexión 2 opuesto a la línea varada 10.
La pieza de conexión 2 se ha colocado, por ejemplo, alrededor de la línea trenzada 10 y a continuación se ha cortado a medida. En el presente caso, la costura 14 está conformada, por ejemplo, como una junta solapada.
La figura 4a muestra la unión de la pieza de conexión 2 al cable 12. La figura 4a muestra, a modo de ejemplo, dos mordazas de presión 16a, 16b con las que la pieza de conexión 2 se puede unir al cable 12 de manera plásticamente deformable. Para ello, las mordazas de presión 16a, b se desplazan en la dirección de la pieza de conexión 2 y la deforman a este respecto. La sección transversal I-I se muestra a la derecha en la figura 4a. Como puede verse, con ayuda de las mordazas de presión 16a, b, por ejemplo, se predetermina un contorno de la pieza de conexión 2. En el ejemplo mostrado, la pieza de conexión 2 tiene un contorno exterior poligonal después de presionar con las mordazas de presión 16a, b. Además, la pieza de conexión 2 está en contacto directo con la línea trenzada 10.
Además, se puede ver en la figura 4a que la pieza de conexión 2 también está presionada contra el cable 12 en la zona del aislamiento del cable 12. Las mordazas de presión 16a, b pueden estar conformadas de tal manera que entre la pieza de conexión y el aislamiento del cable 12 se forme una unión con arrastre de forma así como preferentemente también estanca a los gases.
La costura 14 de la pieza de conexión 2 también se puede ver en la figura 4a. La costura 14 se encuentra en la zona de una superficie plana de la circunferencia exterior de la pieza de conexión 2. En particular, la costura 14 se encuentra en la zona de un plano de soldadura con el que se suelda la pieza de conexión 2 con la línea trenzada 10. Las mordazas de presión 16a, b también pueden formarse como herramientas de ultrasonidos, en particular como yunque y sonotrodo, y permiten que la pieza de conexión 2 se suelde con la línea trenzada 10 y a lo largo de la costura 14 directamente durante el prensado descrito de acuerdo con la figura 4a.
La figura 4b muestra otro ejemplo de realización en el que un sonotrodo 18a y un yunque 18b trabajan de manera similar a las mordazas de presión 16a, b de acuerdo con la figura 4a. El contorno de sonotrodo 18a y yunque 18b también puede ser a este respecto de tal manera que la sección transversal a lo largo del plano de corte I-I de la pieza de conexión 2 sea angular después de la deformación. También en este caso se puede ver que la costura 14 se encuentra en la zona de una superficie de soldadura plana. Con ayuda del sonotrodo 18a y el yunque 18b, es posible colocar en primer lugar la pieza de conexión 2 con conformación alrededor de la línea trenzada 10 y a continuación o en la misma etapa de trabajo soldarla con la línea trenzada 10. En este sentido, puede tener lugar al mismo tiempo una soldadura a lo largo de la costura 14.
La figura 4c muestra otro ejemplo de realización. En este sentido, mordazas de presión 16a, b o sonotrodo 18a y yunque 18b puede estar previstos para presionar la pieza de conexión 2 sobre la línea trenzada 10 y, dado el caso, soldarla al mismo tiempo o posteriormente. Mediante las mordazas de presión 16a, b tiene lugar una conformación correspondiente a la sección transversal a lo largo del corte I-I tal como se muestra en la figura 4c. También en este caso se forman de nuevo superficies de soldadura planas. Dentro de una de estas superficies de soldadura puede estar prevista la costura 14.
La figura 4d muestra otro ejemplo de realización en el que la pieza de conexión 2 se presiona contra la línea trenzada 10 y el aislamiento del cable 12. En el corte I-I está representado que la circunferencia exterior puede ser cuadrada, por ejemplo, y en particular la costura 14 también puede estar formada como junta solapada.
Una vez que la pieza de conexión 2 se ha unido con la línea trenzada 10 con arrastre de forma y también con arrastre de materia, en particular por medio de soldadura por ultrasonidos o soldadura por resistencia, y dado el caso al aislamiento del cable 12 con arrastre de forma, es posible colocar las líneas de conexión 20a, b en las superficies de soldadura preferentemente planas en la circunferencia exterior de la pieza de conexión 2. Estas líneas de conexión 20a, 20b pueden soldarse con sus extremos expuestos o sus conductores trenzados con arrastre de materia con una superficie 2a, b de la pieza de conexión 2, tal como se muestra en la figura 5a.
La línea trenzada 10 está formada preferentemente a partir de un material metálico diferente al de las líneas de conexión 20a, b.
Debido a que la pieza de conexión 2 está formada por un material de soporte 4 y un material de revestimiento 6, que están formados por diferentes materiales, en la transición entre la superficie orientada hacia afuera de la pieza de conexión 2 a la línea de conexión 20a, b da como resultado una diferencia de potencial normal más baja que una unión directa de las líneas de conexión 20a, b a la línea trenzada 10.
La figura 5b muestra otro ejemplo de realización en el que la pieza de conexión 2 está colocada en forma de manguito alrededor de un extremo del lado frontal de un cable 12 o de la línea trenzada. También en este caso, las líneas de conexión 20a, b se sueldan preferentemente con la superficie exterior de la pieza de conexión 2 por medio de un sonotrodo 18a y un yunque 18b. La pieza de conexión 2 tiene también en este caso a su vez una primera superficie dirigida a la línea trenzada 10 y una segunda superficie dirigida a las líneas de conexión 20a, b. Estas superficies son de diferentes materiales, en particular por un lado el material de soporte 4 y por otro lado el material de revestimiento 6.
La diferencia de potencial normal más grande se forma preferentemente dentro de la pieza de conexión 2 en la transición entre el material de soporte 4 y el material de revestimiento 6, mientras que las diferencias de potencial entre, por un lado, la línea trenzada 10 y el soporte 4 o el material de revestimiento 6 y, por otro lado, el material de la línea trenzada de la línea de conexión 20a, b y el material del material de soporte 4 o del material de revestimiento 6 son más bajas.
La figura 5c muestra otro ejemplo de realización en el que la línea trenzada 10 está unida a través de la pieza de conexión 2 con una línea plana como línea de conexión 20c. El cable de la línea de conexión 20c está a este respecto libre de su aislamiento en una zona central. En esta zona expuesta, la pieza de conexión se puede unir a una de las superficies 2a, b con arrastre de materia con la línea de conexión 20c. La pieza de conexión 2 encierra la línea trenzada 10 y está unida a la misma con arrastre de materia.
A lo largo de la línea plana 20c pueden estar previstas al menos dos o más zonas expuestas. En estas zonas, las líneas trenzadas 10 pueden estar unidas con arrastre de materia en las distintas configuraciones descritas anteriormente. De este modo, se puede empalmar una primera línea trenzada 10 y la pieza de conexión 2 puede establecer la conexión con la línea plana en la zona del empalme, tal como se muestra a la izquierda. La línea trenzada 10 también puede estar provista en el lado frontal, por ejemplo, de un manguito como pieza de conexión 2 y se puede establecer una unión a la línea plana 20c a través del mismo, tal como se muestra a la derecha.
Con ayuda del procedimiento de unión mostrado, es posible una unión a prueba de corrosión por contacto por medio de soldadura por ultrasonidos o soldadura por resistencia. Líneas de materiales diferentes se pueden unir de manera especialmente sencilla con una pieza de conexión bimetálica.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Unión de una línea de conexión (20a, 20b, 20c) auna línea trenzada (10), en la que
- una pieza de conexión (2) presenta una primera superficie metálica (2a, 2b) de un primer material metálico y una segunda superficie metálica (2a, 2b) de un segundo material metálico diferente del primer material metálico, - la línea trenzada (10) está hecha de un material metálico,
- la pieza de conexión (2), que reviste la línea trenzada (10), con la primera superficie metálica (2a, 2b) contigua a la línea trenzada (10), está colocada alrededor de la línea trenzada (10), y
- la pieza de conexión (2) está unida a la línea trenzada (10) al menos con arrastre de forma,
en donde
- la pieza de conexión (2) con la segunda superficie metálica (2a, 2b) orientada en dirección opuesta a la línea trenzada (10) está unida con arrastre de materia a la línea de conexión (20a, 20b, 20c) caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) está colocada como tira cortada a medida alrededor de la línea trenzada (10) o por que la pieza de conexión (2) está colocada alrededor de la línea trenzada (10) desde una banda sin fin y a continuación es cortada a medida.
2. Unión según la reivindicación 1,
caracterizada
- por que el valor de la diferencia de potencial normal entre el primer material metálico y el segundo material metálico es superior a 1 V, preferentemente superior a 1,5 V, y en particular por que el valor de la diferencia de potencial normal entre el primer material metálico y el segundo material metálico es inferior a 2 V, y/o
- por que el valor de la diferencia de potencial normal entre el material metálico de la línea de conexión (20a, 20b, 20c) y el segundo material metálico es inferior a 1,5 V, preferentemente inferior a 1 V.
3. Unión según las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizada
- por que uno de los materiales metálicos tiene un potencial normal positivo con respecto a un electrodo de hidrógeno normal y cada uno del otro material metálico tiene un potencial normal negativo con respecto a un electrodo de hidrógeno normal.
4. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) está revestida de manera bimetálica o por que la pieza de conexión (2) está plaqueada por laminación de manera bimetálica o por que la pieza de conexión (2) está formada como pieza de chapa bimetálica.
5. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) está formada por un material de soporte metálico y un material de revestimiento metálico, en donde el material de soporte forma el primer material metálico y el material de revestimiento forma el segundo material metálico o el material de soporte forma el segundo material metálico y el material de revestimiento forma el primer material metálico.
6. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que el primer material metálico es cobre, una aleación de cobre, aluminio, una aleación de aluminio o acero fino y/o el segundo material metálico es cobre, una aleación de cobre, aluminio, una aleación de aluminio o níquel y/o por que la línea de conexión (20a, 20b, 20c) está formada por cobre, una aleación de cobre, aluminio o una aleación de aluminio.
7. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que el conductor trenzado está guiado en un cable (12) con un aislamiento y por que la unión entre el conductor trenzado y la pieza de conexión (2) está formada en la zona de una zona del cable no aislada, rodeada a ambos lados por el aislamiento o por que la unión entre el conductor trenzado y la pieza de conexión (2) está formada en la zona de un extremo desaislado del cable.
8. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) está engarzada a presión alrededor de la línea trenzada (10), en particular por que la pieza de conexión (2) en la zona de un aislamiento tiene una circunferencia interior correspondiente a la circunferencia exterior del aislamiento, en particular por que la pieza de conexión (2) está dispuesta de manera estanca a los gases sobre el aislamiento y/o por que la pieza de conexión (2) en la zona de la línea trenzada (10) presenta al menos una zona de superficie plana dirigida hacia fuera, en donde en al menos una zona de superficie plana está dispuesta en particular una costura (14) de la pieza de conexión (2).
9. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) está colocada con arrastre de forma alrededor del conductor trenzado y por que la pieza de conexión (2) está soldada, en particular soldada por ultrasonidos o soldada por resistencia, con el conductor trenzado.
10. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la pieza de conexión (2) presenta una circunferencia exterior poligonal, en donde al menos dos cantos exteriores están formados como superficies de soldadura para una unión con arrastre de materia entre la pieza de conexión (2) y la línea de conexión (20a, 20b, 20c).
11. Unión según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada
- por que la línea de conexión (20a, 20b, 20c) está dispuesta, en la zona del sitio de unión con la pieza de conexión (2) en paralelo a la línea trenzada (10), sobre el aislamiento del cable que comprende la línea trenzada (10).
12. Procedimiento para unir una pieza de conexión (2) a una línea trenzada (10), en el que
- la pieza de conexión (2) con una primera superficie metálica (2a, 2b) de un primer material metálico se coloca al menos con arrastre de forma alrededor de la línea trenzada (10),
- la pieza de conexión (2) se suelda con arrastre de materia con la línea trenzada (10) y
- por último, una línea de conexión (20a, 20b, 20c) está unida con arrastre de materia a una segunda superficie metálica (2a, 2b) de un segundo material metálico orientada en dirección opuesta a la primera superficie (2a, 2b), caracterizado
- por que la pieza de conexión (2) se coloca como tira cortada a medida alrededor de la línea trenzada (10) o por que la pieza de conexión (2) se coloca alrededor de la línea trenzada (10) desde una banda sin fin y a continuación se corta a medida.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado
- por que la pieza de conexión (2) y la línea trenzada (10) se deforman plásticamente antes o durante la unión con arrastre de materia.
14. Procedimiento según las reivindicaciones 12 o 13,
caracterizado
- por que la pieza de conexión (2) se suelda con la línea trenzada (10) en la zona de una junta a tope o de una junta solapada.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 14,
caracterizado
- por que la pieza de conexión (2) se une con arrastre de materia al conductor trenzado por medio de soldadura por ultrasonidos o soldadura por resistencia.
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