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Elektrische Kabel von grossem Durchmesser zur übertragung hoher Ströme, wie beispielsweise Kabel, die an die Anschlussklemmen einer Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen werden, erfordern relativ massive
Anschlussklemmen im Vergleich zu den Anschlussklemmen für schwächere Leitungsdrähte, wie sie z. B. für die
Beleuchtung und den Zündkreis eines Kraftfahrzeuges verwendet werden. Diese grösseren Anschlussklemmen sind im allgemeinen geschmiedet oder gegossen und verhältnismässig teuer ; ihre Kosten machen oft mehr als die
Hälfte der Kosten des mit Anschlussklemmen versehenen Leitungskabels aus.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 1, 671, 407 ist es bereits bekannt, das Kabel in einem Stück mit der
Anschlussklemme auszubilden, u. zw. aus einem einzigen Streifen Metallblech ; ein Nachteil eines derartigen
Leitungskabels besteht darin, dass es nur in senkrecht zu seiner Ebene verlaufenden Richtungen einigermassen flexibel, in zu dieser Ebene parallelen Richtungen hingegen nicht flexibel ist.
Dieser Nachteil ist bei dem als Litzenkabel ausgebildeten Kabel nach der deutschen Patentschrift
Nr. 419005, dessen Anschlussklemmen ebenfalls einstückig mit dem Kabel ausgebildet sind, vermieden. Bei der
Herstellung dieses bekannten Kabels wird jedes Kabelende in die gewünschte Form gebogen und dann durch
Elektrolyse mit dem gleichen oder einem andern Metall bedeckt und schliesslich in einer Pressform in die endgültige Gestalt gebracht. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass diese Verfahrensweise recht umständlich, zeitraubend und daher teuer ist.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Leitungskabel, das aus einem Metallblechstreifen gefertigt ist und zumindest an einem Ende ein einstückig mit diesem ausgebildetes Anschlussstück aufweist, das aber sowohl relativ einfach herstellbar als auch allseitig flexibel ist. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der
Metallblechstreifen zur Bildung einer Vielzahl von sich im wesentlichen axial erstreckenden Litzen längsgeschlitzt ist und dass der Streifen um seine Längsachse zu einem Rohr gebogen ist, wobei ein ungeschlitzter
Streifenendteil das Anschlussstück bildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Rohr so verwunden, dass die Litzen eine schraubenlinienförmige Konfiguration haben. Dadurch ergibt sich ein Kabel mit besonders guter Flexibilität in allen Richtungen.
Bei einer andern bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Rohr so in Isoliermaterial eingebettet, dass die einzelnen Litzen durch das Isoliermaterial körperlich voneinander getrennt sind, wodurch eine
Abnutzung der einzelnen Litzen, die infolge wiederholten Durchbiegens des Kabels auftreten können, vermieden wird.
Es ist häufig erwünscht, die Herstellungskosten schwerer Stromkabel dadurch zu verringern, dass die Kabel nicht aus Kupfer, sondern aus Aluminium hergestellt werden. Normalerweise sind jedoch die zum Anschliessen von Aluminiumkabeln unter Verwendung von einzeln geformten Anschlussklemmen entstehenden Kosten höher als die Kosten zum Anschliessen von Kupferkabeln, u. zw. wegen der Massnahmen, die ergriffen werden müssen, um Korrosion zu verhindern (insbesondere Oxydation an den Zwischenflächen zwischen der Anschlussklemme und dem Kabel). Das Korrosionsproblem wird noch verschärft durch die Umgebungsbedingungen, unter denen
Batterieleitungskabel verwendet werden.
Da durch die Erfindung Leitungskabel geschaffen werden, die sowohl eine gute Flexibilität als auch einstückig mit ihnen ausgeführte Anschlussklemmen aufweisen, können diese Kabel aus Aluminium hergestellt werden, wodurch sich eine Kostenersparnis ergibt.
Zum Herstellen eines erfindungsgemässen elektrischen Leitungskabels aus einem einzigen Streifen Metallblech wird ein Teil des Streifens in Längsrichtung geschlitzt, um eine Vielzahl von einzelnen Litzen zu schaffen, die sich von einem ungeschlitzten Ende des Streifens weg erstrecken ; anschliessend wird der geschlitzte Teil zur Bildung eines Litzenrohres um eine Längsachse gebogen, und vor oder nach diesen Schritten wird das ungeschlitzte Ende des Streifens zur Bildung einer Anschlussklemme einem Stanzvorgang unterworfen. Auf diese Weise können Leitungskabel schnell und billig hergestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen : Fig. l eine perspektivische Darstellung eines Streifens Metallblech vor dem Schlitzen ; Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Streifens nach dem Schlitzen und Stanzen ; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Streifens nach Fig. 2, nachdem dieser zu einem Rohr geformt und verdreht wurde ; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Teiles des fertigen isolierten Kabels ; Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 ; Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 4 ; Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 2 ;
Fig. 8 einen Querschnitt eines abgewandelten Ausführungsbeispieles eines isolierten Leitungskabels ; und Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Leitungskabels, das an einem Ende eine Anschlussklemme zur Verbindung mit einem konischen Batteriestift aufweist.
Die in den Zeichnungen gezeigten Leitungskabel sind zur Verwendung an einer herkömmlichen Kraftfahrzeugbatterie geeignet und werden aus einem Streifen--2--von relativ reinem Aluminium mit einer Stärke von etwa 0, 9 mm gefertigt. Eine bevorzugte Aluminiumsorte zur Herstellung des Kabels ist eine
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Wie Fig. 2 zeigt, ist der Streifen --2-- in axialer Richtung zwischen seinen Enden zur Bildung einer Vielzahl einzelner Litzen--4--geschlitzt. Die Anzahl der im Streifen --2-- ausgebildeten Schlitze kann
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verschieden sein ; gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Schlitze einen Abstand voneinander aufweisen, der der Dicke des Streifens--2--gleich ist, so dass jede Litze im Querschnitt im wesentlichen quadratisch ist. Das Schlitzen kann auf verschiedene Weise erfolgen, etwa durch Anwendung geeigneter Walzen oder durch einen speziell ausgebildeten Schlitzstempel. Wenn das Schlitzen mit Walzen ausgeführt wird, werden benachbarte Litzen gemäss Fig. 7 gegeneinander versetzt ; durch diese Anordnung werden anschliessende Formvorgänge erleichtert.
Das Schlitzen mit Walzen ist das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden der Schlitze im Stanzling, u. zw. deshalb, weil mit einerm Walzensatz Leitungskabel mit jeder gewünschten Länge und unterschiedlicher Stärke hergestellt werden können.
Die Schlitze enden ein kurzes Stück vor den Kabelenden, so dass sich eine Übergangszone --6-- aus unverformten ebenen Streifenabschnitten an jedem Kabelende ergibt. Die Endendes Kabels sind so ausgestanzt, dass sie eine Zunge bilden, und in die Zungen sind Löcher zur Bildung herkömmlicher Ringzungenklemmen gestanzt.
Anschliessend an die Schlitz- und Stanzvorgänge werden die Übergangsabschnitte-6-den Kabelenden benachbart zur Bildung eines Litzenrohres umgerollt oder nach oben und innen aufeinander zu gebogen, wobei sich die Litzen entlang dem Rohr axial erstrecken. Die Enden des Kabels werden in entgegengesetzte Richtungen um die Rohrachse verwunden, bis die Litzen eine geeignete schraubenlinienförmige Konfiguration annehmen und in der gewünschten Weise dicht aneinanderliegen. Nach Durchführung dieses Verwindungsvorganges ist das Leitungskabel in allen Richtungen so flexibel, dass die Anschlussklemmen-8-in jeder gewünschten Stellung relativ zueinander orientiert werden können.
Sodann kann das Leitungskabel in irgendeiner geeigneten Weise isoliert werden, etwa durch Aufbringen eines Schrumpfschlauches oder durch Aufbringen eines an dem Kabel mit einem geeigneten Klebmittel befestigten vorgeformten Schlauches. Wenn das Leitungskabel an Kraftfahrzeugbatterien verwendet werden soll,
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des Plastisols zu erhitzen. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den Tauchvorgang und den Härtungsprozess einigemal zu wiederholen, um die gewünschte Dicke des Isoliermaterials zu erhalten. Das Plastisol bedeckt das
Leitungskabel vollständig, mit Ausnahme der abgedeckten Teile desselben, und dringt in die hohlen Abschnitte - -12-- an den Kabelenden, die durch die Übergangsabschnitte--6-begrenzt werden (Fig. 6), ein und füllt diese aus.
Das Plastisol dringt ausserdem zwischen den Litzen an den Kabelenden und in gewissem Masse in die
Zwischenräume zwischen den äusseren Litzen entlang der gesamten Länge des Kabels gemäss Fig. 5 ein und bildet einen Isoliermantel, der ausserordentlich zäh ist und so dicht mit den Litzen verbunden ist, dass er sich nicht von diesen löst und auch verhindert, dass Korrosion bewirkende Flüssigkeiten die Litzen angreifen.
An Stelle des beschriebenen Plastisol-Tauchverfahrens kann ein Isoliermantel auch durch Spritzgiessen oder
Vulkanisieren aufgebracht werden, und diese Verfahren haben ebenfalls ein gründliches Eindringen des Isoliermaterials zur Folge. Das Isoliermaterial kann jedes formbare und flexible Dielektrikum sein, das für die Arbeitsbedingungen, unter denen das Kabel verwendet wird, geeignet ist.
Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Leitungskabels, bei dem das Isoliermaterial eine kontinuierliche Masse bildet, in welcher die Kabellitzen eingebettet und durch das Isoliermaterial körperlich voneinander getrennt sind. Dies wird durch Begrenzen der Anzahl der auf das Kabel ausgeübten Verwindungen erreicht, so dass die Litzen an keiner Stelle entlang der Länge des Kabels so dicht nebeneinanderliegen wie bei dem in Fig. 5 gezeigten Kabel. Diese Konstruktion ist dann vorteilhaft, wenn das Kabel starken Schwingungen ausgesetzt ist, da die einzelnen Litzen auf externe Schwingungen nicht ansprechen und nachteilige metallurgische Ermüdungserscheinungen vermieden werden. Die Ausführungsform nach Fig. 8 ist auch deshalb vorteilhaft, weil häufig wiederholtes Durchbiegen des Kabels keine Abnutzung der einzelnen Litzen zur Folge hat.
Leitungskabel mit Ringzungenklemmen-8-an ihren Enden sind insbesondere zur Verwendung an modernen Kraftfahrzeugbatterien geeignet, die als Schraubenbolzen ausgebildete Anschlussstifte aufweisen.
Falls erwünscht, können die freien Endklemmen-8-des fertigen Kabels nach Fig. 4 in geeigneter Weise mit irgendeinem Metall plattiert sein, das sich mit dem Metall des Anschlussstiftes, an dem das Kabel befestigt werden soll, verträgt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass unplattiertes Aluminium im allgemeinen über einen langen Zeitraum hinweg befriedigende Resultate ergibt und dass die Kabelanschlussklemmen nicht mehr Wartung erfordern, als dies bisher mit bekannten Anschlussklemmen an Batteriekabeln erforderlich war.
Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform mit einem Kabel-14-, das an seinem rechten Ende - eine konventionelle Ringzungenklemme--8"--und an seinem linken Ende eine Anschlussklemme aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie mit einem Batteriestift-26-verbunden werden kann. Das rechte Ende des Kabels ist in der oben beschriebenen Weise geformt und verwunden, wogegen das andere Ende bei - zusammengefaltet ist und die parallelen, undurchbohrten Teile mit --18-- miteinander vernietet
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--24--Batterie--28--zu verspannen. Das Kabel--14--wird in der oben beschriebenen Weise mit einer Isolierung versehen.
Erfindungsgemässe Leitungskabel können aus jedem geeigneten leitenden Metall, einschliesslich Kupfer, gefertigt werden, jedoch werden die grössten Kosteneinsparungen in bezug auf Leitungskabel mit getrennt geformten Anschlussklemmen im allgemeinen dann erzielt, wenn diese Leitungskabel aus Aluminium bestehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Leitungskabel, das aus einem Metallblechstreifen gefertigt ist und zumindest an einem Ende
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Metallblechstreifen zur Bildung einer Vielzahl von sich im wesentlichen axial erstreckenden Litzen längsgeschlitzt ist und dass der Streifen um seine Längsachse zu einem Rohr gebogen ist, wobei ein ungeschlitzter Streifenendteil das Anschlussstück bildet.
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