DE1790118A1 - Electrical connection part for pinching on an aluminum wire conductor - Google Patents
Electrical connection part for pinching on an aluminum wire conductorInfo
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Description
Priorität: U.S.A; 13* September 1967 U.S.Ser.lfo. 667 386Priority: U.S.A; September 13, 1967 U.S. Ser.lfo. 667 386
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Anschlußteil zum Aufkneifen auf einen Aluminiumdrahtleiter und einen auf einen Aluminiumdraht aufgekniffenen, elektrischen Anschlußteil„The invention relates to an electrical connector for pinching open onto an aluminum wire conductor and an electrical connection part pinched onto an aluminum wire "
Es ist bekanntlich schwierig, eine elektrische Verbindung mit Aluminium herzustellen, weil Aluminium einen nichtleitenden, harten Oxydfilm bildet. Dieser Film kann zerstört werden, indem man den EiIm mit einem Gemisch aus Fett und Schleifmittel bedeckt und durch dieses Gemisch hindurch eine Preßverbindung zwischen einer Zwinge und dem Aluminium herstellt. Das Schleifmittel zerbricht den Oxydfilm, während das Fett eine Neubildung des Films verhindert. Diese Arbeitsweise ist aber unter bestimmten Be-It is known to be difficult to make an electrical connection with Manufacture aluminum because aluminum forms a non-conductive, hard oxide film. This film can be destroyed by the egg is covered with a mixture of grease and abrasive and through this mixture a press connection between a ferrule and the aluminum. The abrasive breaks the oxide film, while the fat a new formation of the film prevented. This working method is, however, under certain conditions
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dingungen nicht zufriedenstellend, besonders wenn eine Wärmeeinwirkung dazu führen kann, daß das Fett von der Stoßstelle wegfließt, so daß der Oxydationsschutz verlorengeht und das Fett zu Verunreinigungen führen kann0 Fach einer anderen, kostspieligen Lösung verwendet man einen Aluminiumdraht, der mit einem leitenden Überzug versehen worden ist.conditions satisfactory, particularly when a heat action can not cause the grease to flow away from the joint, so that the oxidation protection is lost and can cause the fat to contaminants 0 Specialist another costly solution using an aluminum wire which is provided with a conductive coating has been.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß Aluminium unter ' ™ mechanischer Beanspruchung zum Kriechen neigt und dieses Kriechen zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstandes führt, so daß die Betriebstemperatur erhöht und damit das Kriechen beschleunigt und die Verbindung schließlich unterbrochen wird.Another difficulty is that aluminum under ' ™ mechanical stress tends to creep and this creep leads to an increase in the electrical resistance, so that the operating temperature increases and thus accelerates the creep and the connection is eventually broken.
Ferner besteht die Gefahr einer elektrolytischen oder galvanischen Korrosion an Stoßstellen zwischen Kupfer und Aluminium, weil dort infolge der elektrischen Potentialdifferenz in Anwesenheit von Feuchtigkeit eine galvanische Zelle entstent, die zur elektrofe lytischen Korrosion führt.There is also the risk of electrolytic or galvanic Corrosion at joints between copper and aluminum, because there as a result of the electrical potential difference in the presence of Moisture stents a galvanic cell, which leads to electrolytic corrosion.
In einem zum Aufkneifen auf Aluminiumdrahtleiter geeigneten Anschlußteil mit einer rohrförmigen Zwinge, die am einen Ende geschlossen ist und sich in einer Außenhülse aus Metall befindet, ist erfindungsgemäß in der rohrförmigen Zwinge eine perforierte Metallhülse angeordnet, erstreckt sich die Außenhülse aus Metall über das offene Ende des rohrförmigen Teils hinaus und hat das Metall der perforierten Hülse eine höhere Zugfestigkeit als das . Aluminium.In a connector suitable for pinching onto aluminum wire conductors with a tubular clamp, which is closed at one end and is located in an outer sleeve made of metal, If, according to the invention, a perforated metal sleeve is arranged in the tubular clamp, the metal outer sleeve extends beyond the open end of the tubular part and the metal of the perforated sleeve has a higher tensile strength than that . Aluminum.
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Die Erfindung schafft ferner einen derartigen Anschlußteil, der auf einen Aluminiumdrahtleiter aufgekniffen ist, wobei ein dem geschlossenen Ende der Zwinge benachbarter Vorderteil der rohrförmigen Zwinge und der perforierten Hülse um das Aluminium herum mit einer größeren Verformung aufgekniffen sind als der hintere Teil der Zwinge und der perforierten Hülse und die Zwinge und die perforierte Hülse so stark aufgekniffen sind, daß Aluminium durch die Perforationen hindurch fließgepreßt wird.The invention also provides such a connector, the is pinched on an aluminum wire conductor, with a dem closed end of the ferrule adjacent front part of the tubular ferrule and the perforated sleeve around the aluminum are pinched open with a greater deformation than the rear part of the ferrule and the perforated sleeve and the ferrule and the perforated sleeve are so tightly pinched that aluminum is extruded through the perforations.
Die perforierte Hülse erhöht die Kriechfestigkeit. Die zu einem innigen elektrischen Kontakt führende Aufkneifzone ist gegen einen Eintritt von feuchtigkeit oder Sauerstoff wirksam abgedichtet.The perforated sleeve increases the creep resistance. The to one pinch zone leading to intimate electrical contact is against an ingress of moisture or oxygen is effectively sealed off.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der teilweise, schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the partially schematic drawings. In these shows:
Pig. 1 schaubildlich \xnä mit auseinander gezogenen Teilen einenPig. 1 diagrammatically \ xnä with parts pulled apart
erfindungsgemäßen Anschlußteil, ™connector according to the invention, ™
Mg· 2 schaubildlich den erfindungsgemäßen Anschlußteil, der auf einen Aluminiumdrahtleiter aufgekniffen ist,Mg · 2 diagrammatically shows the connector according to the invention, which is based on an aluminum wire conductor is pinched open,
Eig«..3in einem Vertikallängsschnitt den Anschluß nach Pig» 2, Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4- in. Pig* 3»Eig «.. 3 in a vertical longitudinal section the connection to Pig» 2, Pig. 4 a section along the line 4-4 in. Pig * 3 »
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Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Flg. 3 und Mg. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5·Fig. 5 is a section along the line 5-5 in Flg. 3 and Mg. 6 a section along the line 6-6 in Fig. 5
Der in Fig. 1 gezeigte Anschlußteil besitzt ein überzogenes Kupferrohr 1, das am einen Ende abgeflacht ist und eine Zunge 2 bildet, die eine Ausnehmung für die Aufnahme eines Anschlußbolzens hat. Das Kupferrohr ist zweckmässig mit einem Metall überzogen, das ein negatives elektrolytisches Potential von 0,20-1,50 V hat.The connection part shown in FIG. 1 has a coated copper tube 1 which is flattened at one end and a tongue 2 forms, which has a recess for receiving a connecting bolt. The copper pipe is expediently coated with a metal, which has a negative electrolytic potential of 0.20-1.50 V.
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Aluminium hat ein Potential von -0,85 V und Kupfer ein Potential von -0,20 V," so daß die Potentialdifferenz 0,65 V beträgt. Die Potentialdifferenz zwischen dem Überzugsmaterial und dem Aluminium muß unbedingt kleiner sein als 0,o5 V. Ein geeignetes Überzugsmaterial ist Zinn.Aluminum has a potential of -0.85 V and copper one Potential of -0.20 V, "so that the potential difference is 0.65 V. The potential difference between the The coating material and the aluminum must necessarily be less than 0.05 V. A suitable coating material is tin.
In der rohrförmigen Zwinge 3 des Anschlußteils 1 sitzt ^In the tubular clamp 3 of the connecting part 1 sits ^
passend eine perforierte Hülse 4 aus einem leitenden Material, das eine höhere Zugfestigkeit hat als Aluminium.matching a perforated sleeve 4 made of a conductive Material that has a higher tensile strength than aluminum.
Ein geeignetes Material ist beispielsweise verzinntes Messing.A suitable material is, for example, tin-plated brass.
Eine Metallhülse 5 hat einen im Durchmesser -kleineren Vorderteil 6, der die rohrförmige Zwinge 3 des Anschlußteils 1 aufnimmt. Der im Durchmesser größere, hintere Teil 7 der Hülse 5 dient zur Aufnahme einer Dichtungshülse 8, die in ihrem Innendurchmesser dem Durchmesser des abgesetzten (| Vorderteils 6 der Hülse 5 entspricht. Die Dichtungshülse besteht aus einem geeigneten elastomeren Kunststoff.A metal sleeve 5 has a smaller diameter Front part 6, which is the tubular ferrule 3 of the connecting part 1 records. The rear part 7, which is larger in diameter the sleeve 5 is used to accommodate a sealing sleeve 8, whose inner diameter corresponds to the diameter of the stepped (| Front part 6 of the sleeve 5 corresponds. The sealing sleeve consists of a suitable elastomeric plastic.
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Eine Hülse 9 aus Isoliermaterial umgibt die Hülse 5 und steht an beiden Enden über diese vor. Die Hülse 9 wird zweckmäßig auf die Hülse 5 aufgeschrumpft. Die in Pig. I gezeigten Teile werden vorteilhafterweise zu einer Baueinheit zusammengesetzt, worauf gemäß Pig. 2 das abisolierte Ende eines isolierten Aluminiumdrahtleiters 10 durch das hintere Ende der Hülse 9 eingeführt wird. Gemäß Pig. 3 wird der abisolierte Teil des Drahtes 10 in die perforierte Hülse eingeführt, die sich in der rohrförmigen Zwinge 3 des Anschlußteils befindet, und wird ein isolierter Teil des Drahtes in die elastomere Hülse 8 eingeführt. Der Anschlußteil wird an dem Draht durch Aufkneifen an drei Stellen festgelegt, und zwar im Bereich der Hülse 8, des hinteren Teils der Hülse 4 und der Zwinge 3 und des Vorderteils der Hülse 4 und der Zwinge 3· Die Aufkneifverformung an diesen Stellen nimmt in der genannten Reihenfolge zu.A sleeve 9 made of insulating material surrounds the sleeve 5 and protrudes over this at both ends. The sleeve 9 is expediently shrunk onto the sleeve 5. The one in Pig. I. The parts shown are advantageously assembled into a structural unit, whereupon according to Pig. 2 the stripped end an insulated aluminum wire conductor 10 is inserted through the rear end of the sleeve 9. According to Pig. 3 becomes the The stripped part of the wire 10 is inserted into the perforated sleeve, which is located in the tubular ferrule 3 of the Connection part is located, and an insulated part of the wire is inserted into the elastomeric sleeve 8. The connector is fixed on the wire by pinching it in three places, namely in the area of the sleeve 8, the rear part of the Sleeve 4 and the ferrule 3 and the front part of the sleeve 4 and the clamp 3 · The pinching deformation at these points increases in the order listed.
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Die Zone 11, welche den vorderen Teil der Hülse 4 und des Rohrs enthält, erfährt die stärkste Verformung und erhält durch Aufkneif en den in Fig. 6 gezeigten Querschnitt mit einem allgemein halbkreisförmigen unteren Teil und einem eingekerbten oberen Teil. Der eingekerbte Teil besitzt einen ebenen, mittleren Bereich, von dem sich Seiten schräg aufwärts bis zu den Endpunkten des halbkreisförmigen unteren Teils erstrecken.The zone 11, which contains the front part of the sleeve 4 and the tube, experiences the greatest deformation and is pinched open It is the cross-section shown in Figure 6 with a generally semicircular lower portion and an indented upper portion Part. The notched part has a flat, central area, from which sides extend obliquely upwards to the end points of the semicircular lower part.
In der Zone 12 werden der hintere Teil der Hülse 4 und des Rohrs weniger stark zusammengedrückt als der Teil 11, wobei man eine allgemein halbkreisförmige Ausbildung erhält, die im Querschnitt größer ist als die entsprechende halbkreisförmige Ausbildung der Zone 11 und nicht eingekerbt ist.In the zone 12, the rear part of the sleeve 4 and the tube less compressed than part 11, whereby one generally semicircular training is obtained, which is larger in cross section than the corresponding semicircular training of the Zone 11 and is not notched.
Die der Hülse S entsprechende Zone 13 wird gemäß Fig. 4 kreisförmig zusammengepreßt, und zwar so stark, daß die elastomere Hülse 8 gegen die Leiterisolierung gepreßt wird.The zone 13 corresponding to the sleeve S is compressed in a circular manner as shown in FIG. 4, namely so strongly that the elastomeric Sleeve 8 is pressed against the conductor insulation.
' Durch die Verformung in den Zonen 11 und 12 wird der Aluminiumdraht durch die Perforationen der Hülse 4 fließgepreßt, so daß der Oxydfilm bricht und eine metallische Verbindung zwischen dem Aluminium und der Hülse hergestellt wird. Beim Aufkneifen erfolgt eine Längung oder ein Fließpressen des Drahtes 10 und der Hülse 4· Infolge der höheren Zugfestigkeit der Hülse 4 und dem Fließpressen des Aluminiums durch die Perforationen der Hülse wird unter der Wirkung der.Restsugspannung in der Hülse 4 auf den Draht eine Restzugspannung in der Längsrichtung ausgeübt.'The deformation in zones 11 and 12 makes the aluminum wire extruded through the perforations of the sleeve 4, so that the oxide film breaks and a metallic connection between the Aluminum and the sleeve is made. When pinching open, the wire 10 and the sleeve 4 are elongated or extruded. As a result of the higher tensile strength of the sleeve 4 and the extrusion of the aluminum through the perforations in the sleeve under the effect of the residual tension in the sleeve 4 on the Wire exerted a residual tensile stress in the longitudinal direction.
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Aluminium neigt zwar zum Kriechen, doch wird ein Längskriechen durch die Teile verhindert, die durch die Perforationen fließgepreßt worden sind» Durch die Restzugspannung wird an den Wandungen der Perforationen ein Berührungsdruck aufrechterhalten.Aluminum has a tendency to creep, but longitudinal creep is prevented by the parts being extruded through the perforations have been »Due to the residual tensile stress, the Walls of the perforations maintain contact pressure.
Die durch das Aufkneifen bewirkte Verformung in der Zone 11 ist zweckmässig so groß, daß Oxydfilme zwischen den Einzeldrähten des Litzendrahtes zerrissen werden, so daß eine saubere metallische Berührung zwischen den Einzeldrähten und eine Kaltverschweißung erfolgt. Zu diesem Zweck bewirkt die konkavkonvexe Form, die durch das Aufkneifen erzielt wird, beim Aufkneifen eine Relativbewegung der Einzeldrähte relativ zueinander, wodurch das Zerreißen der Oxydfilme unterstützt wird* Die starke Verformung, die für eine gute Berührung zwischen den Einzeldrähten erforderlich ist, schwächt zwar den Draht, doch dienen die weniger stark verformte Zone 12 und die Zone 13 zum Abstützen des Drahtes; diese Teile setzen ferner der neigung des Drahtes zum Bruch an der Zone 17 am hinteren Ende des am stärksten verformten Teils des Draht-The deformation caused by the pinching in zone 11 is expediently so large that oxide films between the individual wires of the stranded wire are torn, leaving a clean metallic Contact between the individual wires and a cold weld takes place. To this end, the concavo-convex shape created by the pinching is achieved, when pinching a relative movement of the individual wires relative to one another, whereby the tearing of the Oxide films is supported * The strong deformation required for a Good contact between the individual wires is required, although the wire weakens, but those that are less deformed are used Zone 12 and zone 13 for supporting the wire; these parts also increase the tendency of the wire to break at zone 17 at the rear end of the most deformed part of the wire
w leiters einen Widerstand entgegen. w head against a resistance.
Die Isolierhülse 9 kann angebracht werden, nachdem die anderen Elemente des Anschlußteils auf den Leiter aufgekniffen worden sind«. Zu diesem Zweck kann man eine Hülse 9 verwenden, die aus einem wärmeschrumpfbaren Drell besteht und an ihren Enden die Kabelisolierung und den Endteil 3 überlappt. Die Hülse wird dann in der Wärme auf den aufgekniffenen Anschlußteil aufgeschrumpft, der somit durch die aufgeschrumpfte Hülse abgedichtet iThe insulating sleeve 9 can be attached after the other elements of the connector have been snapped onto the conductor. For this purpose, a sleeve 9 can be used, which consists of a heat-shrinkable drill bit and the cable insulation at its ends and the end part 3 overlaps. The sleeve is then shrunk onto the pinched connecting part in the heat thus sealed by the shrunk-on sleeve i
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: KADOR, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KLUNKER, H., DIPL.-ING. DR.RER.NAT. SCHMITT-NILSON, G., DIPL.-ING. DR.-ING. HIRSCH, P., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |