AT5416U1 - Verfahren zur elektrischen und mechanischen verbindung von elektrisch leitenden bauteilen und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen und mechanischen Verbindung von elektrisch leitenden Bauteilen, von welchen mindestens einer aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, insbes. zur Verbindung eines elektrischen Kabels (1) mit einem Kabelschuh (2) bzw. mit einer Batterieklemme. Dabei werden die beiden elektrischen Bauteile (1, 2) miteinander mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes (30) verklebt und vorzugsweise hierauf miteinander formschlüssig verbunden.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen und mechanischen Verbindung von elektrisch leitenden Bauteilen, von welchen mindestens einer aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, insbesondere zur Verbindung eines elektrischen Kabels mit einem Kabelschuh oder mit einer Batterieklemme. 



  Die gegenständliche Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. 



  Bei der Verbindung von elektrisch leitenden Bauteilen besteht das Erfordernis, einerseits eine feste mechanische Verbindung der beiden Bauteile miteinander zu bewirken und andererseits einen möglichst geringen elektrischen Übergangswiderstand zu gewährleisten. Es ist bekannt, herkömmliche elektrisch leitende Bauteile, insbes. elektrische Leiter, mit anderen Bauteilen zu verlöten. Durch eine Verlötung von elektrisch leitenden Bauteilen miteinander wird den Forderungen auf grosse mechanische Festigkeit und auf geringen elektrischen Übergangswiderstand voll entsprochen. 



  Elektrisch leitende Bauteile sind aus verschiedenen Metallen, insbes. aus Kupfer bzw. aus Kupferlegierungen, hergestellt. Es ist weiters auch bekannt, elektrische leitende Bauteile, insbes. elektrische Leiter, aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierungen herzustellen. Aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierungen hergestellte Bauteile sind deshalb zweckmässig, da sie gegenüber solchen, welche aus Kupfer bzw. aus Kupferlegierungen hergestellt sind, nur ein Drittel des Gewichtes aufweisen. Dieser Sachverhalt ist in der Fahrzeugindustrie bzw. in der Flugzeugindustrie deshalb von Bedeutung, da durch die steigende Anzahl von elektrischen bzw. elektronischen Geräte einerseits der Bedarf an elektrischen Leitungen vergrössert wird, wobei jedoch andererseits dem Erfordernis auf Verminderung des Gesamtgewichtes entsprochen werden soll. 



  Aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen hergestellte elektrisch leitende Bauteile, insbes. Kabel, können jedoch bisher deshalb nicht verwendet werden, da die Oberfläche dieser Bauteile eine Oxydschichte aufweist, wodurch sie einer Verlötung mit anderen Bauteilen nicht oder nur schwer zugänglich sind und durch welche ein vergleichsweise hoher Übergangswiderstand verursacht wird. 



  Der gegenständlichen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches auch aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierungen hergestellte, elektrisch leitende Bauteile miteinander so verbunden werden, dass der elektrische Übergangswiderstand den Erfordernissen entsprechend ge- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ring ist und zudem eine hohe mechanische Festigkeit gewährleistet wird. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die beiden elektrischen Bauteile miteinander mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes verklebt werden und vorzugsweise zudem miteinander formschlüssig verbunden werden. 



  Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das abisolierte freie Ende eines Kabels in die Hülse eines Kabelschuhs oder einer Batterieklemme eingesetzt und werden diese beiden Bauteile mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes miteinander verklebt. Dabei kann der Klebstoff in die Hülse des Kabelschuhs bzw. der Batterieklemme von der dem Kabel gegenüberliegenden Seite her eingepresst werden. Nach einem anderen Verfahren wird auf das abisolierte freie Ende des Kabels Klebstoff aufgebracht und wird es hierauf in die Hülse des Kabelschuhs bzw. der Batterieklemme eingesetzt. 



  Vorzugsweise wird nach dem Einsetzen des freien Endes des Kabels in die Hülse und nach dem Verkleben dieser Bauteile miteinander die Hülse verformt, wodurch die beiden Bauteile miteinander auch formschlüssig verbunden werden. 



  Ein derartiges Verfahren kann insbesondere bei einem Kabel, welches eine aus einer Vielzahl von Drähten bestehende Litze aufweist, angewendet werden, wobei der Klebstoff innerhalb der Hülse zwischen die einzelnen Drähte eingepresst wird. Hierdurch wird die Litze mit dem anderen elektrischen Bauteil elektrisch gut leitend verbunden, sodass ein geringer Übergangswiderstand gewährleistet wird. 



  Ein derartiges Verfahren kann bei jeglichen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigten Bauteilen für die Elektroindustrie, welche miteinander elektrisch gut leitend verbunden werden sollen, angewendet werden. 



  Eine Vorrichtung zum Aufbringen eines elektrisch leitenden Klebstoffes auf zwei Bauteile, von welchen zumindest einer aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und welche miteinander verbunden werden sollen, weist erfindungsgemäss zwei Behälter für zwei Komponenten eines Klebstoffes, ein an diese beiden Behälter angeschlossenes Gefäss für die Mischung der beiden Komponenten, eine an dieses Gefäss angeschlossene Injektionseinrichtung sowie zwei an die beiden Bauteile anliegende Pressbacken auf, wobei die im Gefäss erzeugte Mischung mittels der Injektionseinrichtung auf die beiden Bauteile aufbringbar ist, welche anschliessend mittels der zwei Pressbacken miteinander verpresst wer- den. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Ein erfindungsgemässes Verfahren ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, in axialem
Schnitt, Fig. 2 ein mit einem Kabelschuh verbundenes elektrisches Kabel, in Drauf- sicht sowie in gegenüber Fig. 1 vergrössertem Massstab, und Fig. 3 das mit dem Kabelschuh verbundene elektrische Kabel, im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2. 



  In Fig. 1 ist ein aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung hergestelltes Ka-   bel l   dargestellt, welches mit einem Kabelschuh 2 elektrisch gut leitend und mechanisch fest verbunden werden soll. Das Kabel 1 besteht aus einer aus einer Vielzahl von Drähten hergestellten Litze 11, welche von einer Isolierung 12 umschlossen ist. Der Kabelschuh 2 besteht aus einer angenähert zylindrischen Hülse 21, welche mit einer Anschlussfahne 22 ausgebildet ist. 



  Um das Kabel 1 mit dem Kabelschuh 2 elektrisch zu verbinden, wird das abisolierte Ende des Kabels 11 in die Hülse 21 des Kabelschuhs 2 eingeschoben und wird es anschliessend mittels eines in die Hülse 21 eingebrachten elektrisch leitenden Klebstoffes verklebt. 



  Zur Einbringung des Klebstoffes in die Hülse 21 des Kabelschuhs 2 dient eine Vorrichtung 3, welche ein Mischgefäss 31, eine Injektionseinrichtung 32 und Pressbacken 41 enthält. Dem Mischgefäss 31 werden einerseits aus einem mit einer Heizung 36 ausgebildeten Vorratsbehälter 35 eine erste Komponente des Klebstoffes 30 und andererseits aus einem Vorratsbehälter 37 ein Härter zugeführt. Vom Mischbehälter 31 wird der aus beiden Komponenten bestehende Klebstoff 30 in die Injektionseinrichtung 32 gefördert. Die Injektionseinrichtung 32 ist mit einer mit Düsen versehenen Platte 38 ausgebildet, welche von den zwei Pressbacken 41 umschlossen ist und welche an dasjenige Stirnende der Hülse 21 anliegt, von welchem die Anschlussfahne 22 abragt.

   Mittels der Injektionseinrichtung 32 wird in die Hülse 21 Klebstoff 30 eingepresst, welcher zwischen die einzelnen Drähte der Litze 11 gelangt und diese miteinander und mit der der Hülse 21 verklebt. Um eine rasche Aushärtung des Klebstoffes zu erzielen, sind die Pressbacken 41 mit Heizelementen 42 ausgebildet. 



  Als Klebstoff wird z. B. ein handelsüblicher Zweikomponentenkleber verwendet, welcher elektrisch leitfähig ist. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  In den Fig. 2 und 3 ist das mit dem Kabelschuh 2 verbundene Kabel 1 dargestellt. 



  Wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Anschlussfahne 22 des Kabelschuhs 2 mit einer Bohrung 23 ausgebildet, mittels welcher der Kabelschuh 2 auf einem Bolzen,   z. B.   dem Kontaktbolzen einer Batterie, befestigt werden kann. 



  Wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird vorzugsweise nach dem Verkleben des Kabels 1 mit dem Kabelschuh 2 dessen Hülse 21 zu einem sechseckigen Querschnitt verformt, wodurch die beiden elektrisch leitenden Bauteile 1 und 2 miteinander auch formschlüssig mechanisch verbunden werden. 



  Alternativ zu diesem Verfahren kann der Klebstoff auf das abisolierte Ende des Kabels aufgetragen werden, worauf dieses in die Hülse des Kabelschuhs eingesetzt wird. 



  Dieses Verfahren kann insbesondere auch dafür verwendet werden, ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestelltes Kabel mit einer Batterieklemme elektrisch und mechanisch zu verbinden. 



  Durch das Verbinden von elektrisch leitenden Bauteilen miteinander mittels eines handelsüblichen elektrisch leitenden Klebstoffes werden die bisher bei aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellten Bauteilen auftretenden hohen Übergangswiderstände vermieden. Da Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen im Vergleich zu anderen in der Elektroindustrie verwendeten Metallen ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht aufweisen, werden hierdurch bei elektrischen Installationen massgebliche Verringerungen an Gewicht erzielt, welcher Sachverhalt insbes. in der Fahrzeugindustrie und in der Flugzeugindustrie von Bedeutung ist.

Claims (1)

1. ANSPRÜCHE l. Verfahren zur elektrischen und mechanischen Verbindung von elektrisch leitenden Bauteilen, von welchen mindestens einer aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, insbes. zur Verbindung eines elektrischen Kabels (1) mit einem Kabelschuh (2) bzw. mit einer Batterieklemme, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrischen Bauteile (1,2) miteinander mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes (30) verklebt und vorzugsweise EMI5.1 EMI5.2 . sstoffes (30) verklebt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (30) in die Hülse (21) des Kabelschuhs (2) oder der Batterieklemme von der dem Kabel (1) gegenüberliegenden Seite her eingepresst wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das abisolierte, freie Ende des Kabels (1) Klebstoff aufgebracht wird, worauf dieses in die Hülse (21) des Kabelschuhs (2) oder der Batterieklemme eingesetzt wird.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen des freien Endes des Kabels (1) in die Hülse (21) und dem Verkleben des freien Endes mit der Hülse (21) diese verformt wird, wodurch die Hülse (21) mit dem freien Ende des Kabels (1) formschlüssig verbunden wird (Fig. 3).

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (1) eine aus einer Vielzahl von Drähten bestehende Litze (11) aufweist und dass der Klebstoff (30) innerhalb der Hülse (21) zwischen die einzelnen Drähte eingepresst wird. <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 EMI6.2 EMI6.3 EMI6.4