Verfahren zur Herstellung von mechanischen Verbindungen zwischen elektrischen Leitern Vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung mecha nischer Verbindungen zwischen elektrischen Leitern.
Die Herstellung von wirksamen mechani schen Verbindungen zwischen Leitern, welche aus Metallen oder Legierungen bestehen, die dazu neigen, unter dem Einfluss der Atmo sphäre eine Oxydhaut zu bilden, erfordert die Entfernung dieser einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Oxydhaut sowie den Ausschluss der Luft von den oxydfreien Kon taktflächen während der Herstellung der Ver bindung. Die Bildung einer Oxydhaut ist bei Aluminium und Aluminiumlegierungen be sonders ausgeprägt, und es sind bis jetzt schon verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, um deren Einfluss auf den Widerstand von Leiterverbindungen zu beheben, wie z. B.
Be handlung mit Kratzbürsten unter Vaseline, Verzinnen durch Löten, Galvanisieren und Aufspritzen von Metallen; doch ist keine dieser Methoden vom Standpunkt der elektrischen Leitfähigkeit, Stabilität im Betrieb, der Kosten oder der Leichtigkeit der Anwendung vollkom men befriedigend.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beschaffung eines stark vereinfachten Ver fahrens zur Herstellung solcher Verbindun gen, bei dem die verwendeten Materialien ver hältnismässig billig sind und das Verbindun- gen liefert, die einen ausgezeichneten elektri schen Wirkungsgrad aufweisen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, mecha nische Verbindungen zwischen überlappenden elektrischen Leitern herzustellen, indem man zwischen die überlappenden Kontaktflächen ein Produkt bringt, das durch Einwirkung einer sauren fluorhaltigen Substanz auf ein alipha- tisches, aromatisches oder heterocyclischesAmin . oder ein aliphatisches Amid erhalten wurde.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung mechani scher Verbindungen zwischen elektrischen Leitern, die aus- Metallen oder Metallegierun gen bestehen, welche unter dem Einfluss der Atmosphäre dazu neigen, eine Oxydhaut zu bilden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf mindestens eine der Kontaktflächen eine Substanzmischung aufbringt, die eine Lösung einer anorganischen fluorhaltigen Verbindung enthält, und die Leiter so zusam menbringt, dass sich die Mischung zwischen den Kontaktflächen befindet. Die Lösung der anorganischen Fluorverbindung kann eine wässrige oder nichtwässrige sein.
Die Mischung enthält ausserdem vorzugs weise ein Netzmittel, um eine vollkommene Be netzung der Kontaktflächen zu sichern, und kann auch einen Farbstoff oder ein Pigment enthalten, um die behandelte Metallfläche deutlich sichtbar zu machen.
Beispielsweise wurde eine konzentrierte Lösung von Ainmoniumborfluorid im handels üblichen Netzmittelpräparat Lissapol N (eingetragene Marke) auf die Kontaktflächen einer Aluminiumsammelschiene gebracht. Der Einfluss dieser Behandlung auf die Herab setzung des Kontaktwiderstandes ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich, wobei der Wi derstand in willkürlich gewählten Einheiten ausgedrückt ist, indem der Widerstand einer nicht unterbrochenen Sammelschiene mit 1 be zeichnet wird.
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Substanzmischung <SEP> Elektrischer <SEP> Widerstand
<tb> der <SEP> Verbindung
<tb> keine <SEP> 5,0 <SEP> Einheiten
<tb> NH4BF4i Lissapol <SEP> N <SEP> 0,9 <SEP> Einheiten Bei Verwendung von Substanzgemischen, wie sie bisher beschrieben wurden, empfiehlt es sich, den Zusammenbau der Verbindung verhältnismässig rasch nach der Behandlung der Kontaktflächen mit der Substanzmischung vorzunehmen, um eine Verbindung mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zu erhalten. So kann im Falle der oben als Beispiel angeführten Mischung die Herstellung der Verbindung nur bis zu 30 Minuten verzögert werden, ohne die Leitfähigkeit ungünstig zu beeinflussen. In der Praxis jedoch ist es nicht immer möglich, die Verbindungsstellen sofort nach der Be handlung der Kontaktflächen zusammenzu fügen.
In diesen Fällen kann man die Zeit zwischen der Behandlung der Kontaktflächen und der Herstellung der Verbindung verlän gern, indem man mit Ölen, Fetten, Seifen oder dergleichen emulgierte Substanzgemische ver wendet.
Wenn z. B. die folgenden Mischungen:
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1. <SEP> Ammoniumborfluorid <SEP> 1,65 <SEP> g
<tb> Lissapol <SEP> NDB <SEP> 33 <SEP> cm3
<tb> Weichparaffin <SEP> 66 <SEP> ein 2. <SEP> Fluorborsäure <SEP> 5 <SEP> cm3
<tb> Lissapol <SEP> NDB <SEP> 15 <SEP> g
<tb> Aluminiumstearat <SEP> 15 <SEP> g auf die Kontaktflächen einer Aluminiumsam- melschienenverbindung aufgebracht werden, sind zwischen dem Auftrag und der Herstel lung der Verbindung Verzögerungen von 4 bzw. 6 Stunden zulässig, bevor der elektrische Widerstand der Kontaktstelle grösser wird als derjenige der Schiene.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich besonders durch die Einfachheit und Leichtigkeit seiner Anwendung aus. Nach Aufbringen der Substanzmischung auf die Kontaktfläche braucht man vor der Fertigstel lung der Verbindung die überschüssige Mi schung nicht. zti entfernen, noch ist irgend welche nachfolgende Behandlung der fertigen Verbindung erforderlich, um einen niedrigen elektrischen Widerstand zu gewährleisten.
Method of making mechanical connections between electrical conductors The present invention relates to an improved method of making mechanical connections between electrical conductors.
The production of effective mechanical connections between conductors, which consist of metals or alloys, which tend to form an oxide skin under the influence of the atmosphere, requires the removal of this high electrical resistance oxide skin and the exclusion of air from the oxide-free Contact areas during the establishment of the connection. The formation of an oxide skin is particularly pronounced in aluminum and aluminum alloys, and various methods have been proposed so far to remedy their influence on the resistance of conductor connections, such as. B.
Treatment with scratch brushes under Vaseline, tinning by soldering, galvanizing and spraying on of metals; however, none of these methods are entirely satisfactory from the standpoints of electrical conductivity, stability in operation, cost, or ease of use.
The purpose of the present invention is to provide a greatly simplified method for producing such connections, in which the materials used are relatively cheap and which provides connections which have excellent electrical efficiency.
It has already been proposed to produce mechanical connections between overlapping electrical conductors by bringing a product between the overlapping contact surfaces which, by the action of an acidic fluorine-containing substance, on an aliphatic, aromatic or heterocyclic amine. or an aliphatic amide was obtained.
The present invention is a method for the production of mechanical connections between electrical conductors, which consist of metals or metal alloys, which tend to form an oxide skin under the influence of the atmosphere, which is characterized in that one of the Contact surfaces applies a substance mixture that contains a solution of an inorganic fluorine-containing compound, and menbrings the conductors together so that the mixture is between the contact surfaces. The solution of the inorganic fluorine compound may be aqueous or non-aqueous.
The mixture also preferably contains a wetting agent to ensure complete wetting of the contact surfaces, and can also contain a dye or pigment in order to make the treated metal surface clearly visible.
For example, a concentrated solution of ammonium borofluoride in the commercially available wetting agent preparation Lissapol N (registered trademark) was applied to the contact surfaces of an aluminum busbar. The influence of this treatment on the reduction of the contact resistance can be seen from the following table, the resistance being expressed in arbitrarily selected units by denoting the resistance of an uninterrupted busbar with 1.
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Substance mixture <SEP> Electrical <SEP> resistance
<tb> of the <SEP> connection
<tb> no <SEP> 5.0 <SEP> units
<tb> NH4BF4i Lissapol <SEP> N <SEP> 0.9 <SEP> units When using substance mixtures as described so far, it is advisable to assemble the connection relatively quickly after treating the contact surfaces with the substance mixture, to obtain a connection with high electrical conductivity. In the case of the mixture given above as an example, the production of the connection can only be delayed for up to 30 minutes without adversely affecting the conductivity. In practice, however, it is not always possible to join the connection points together immediately after treatment of the contact surfaces.
In these cases, the time between the treatment of the contact surfaces and the production of the connection can be lengthened by using mixtures of substances emulsified with oils, fats, soaps or the like.
If z. B. the following mixtures:
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1. <SEP> ammonium boron fluoride <SEP> 1.65 <SEP> g
<tb> Lissapol <SEP> NDB <SEP> 33 <SEP> cm3
<tb> soft paraffin <SEP> 66 <SEP> a 2nd <SEP> fluoroboric acid <SEP> 5 <SEP> cm3
<tb> Lissapol <SEP> NDB <SEP> 15 <SEP> g
<tb> aluminum stearate <SEP> 15 <SEP> g are applied to the contact surfaces of an aluminum busbar connection, delays of 4 or 6 hours are permissible between application and production of the connection before the electrical resistance of the contact point is greater than the one of the rail.
The method according to the invention is particularly distinguished by the simplicity and ease of use. After the substance mixture has been applied to the contact surface, the excess mixture is not needed before the connection is completed. Remove zti, nor is any subsequent treatment of the finished connection required to ensure low electrical resistance.