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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Leiter geringen Querschnittes, insbesondere einem Draht, und einem metallischen Anschlussteil mittels Schweissen, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2) zwischen dem Anschlussteil (1) und einer Elektrode (4) festgeklemmt wird, die anschliessend durch Widerstandsschweissung an ihrem Ende (4a) mit dem Anschlussteil (1) verbunden wird und dass das am Anschlussteil (1) haftende Ende (4a) der Elektrode (4) abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine stiftförmige Elektrode (4) verwendet wird, deren Querschnittsabmessung (D) quer zur Elektrodenlängsachse (A) grösser ist als die Abmessung (d) des festgeklemmten Abschnittes des Leiters (2) quer zur Elektrodenlängsachse (A).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode (4) mit kreisförmigem Querschnitt verwendet wird, deren Durchmesser (D) grösser ist als der Durchmesser (d) des einen ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Leiters (2).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode (4) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und vorzugsweise ein Anschlussteil (1) aus Messing verwendet wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 zum Verbinden eines Leiters (2) aus einem elektrischen Widerstandsmaterial mit einem Anschlussteil (1) aus Messing.
6. Metallischer Anschlussteil mit wenigstens einem gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4 an ihm befestigten Leiter geringen Querschnittes, insbesondere einem Draht, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2) zwischen dem Anschlussteil (1) und einem Befestigungselement (4a) aus einem Elektrodenwerkstoff, das am Anschlussteil (1) angeschweisst ist, festgehalten ist.
7. Anschlussteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4a) seitlich über den Leiter (2) vorsteht.
8. Anschlussteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Befestigungselementes (4a) grösser ist als der Durchmesser (d) des ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Leiters (2).
9. Anschlussteil nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass das durch einen Teil einer Elektrode (4) gebildete Befestigungselement (4a) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und der Anschlussteil (1) vorzugsweise aus Messing besteht.
10. Anschlussteil nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2) aus einem elektrischen Widerstandsmaterial, vorzugsweise Konstantan, besteht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Leiter geringen Querschnittes, insbesondere einem Draht, und einem metallischen Anschlussteil mittels Schweissen, eine Anwendung dieses Verfahrens zum Verbinden eines Leiters aus einem elektrischen Widerstandsmaterial, z.B. Konstantan, mit einem Anschlussteil aus Messing, sowie einen Anschlussteil mit wenigstens einem Leiter, der gemäss diesem Verfahren am Anschlussteil befestigt worden ist.
Aus der GB-PS 1 097 708 ist ein Bimetallauslöser bekannt, bei dem ein Heizelement in Form eines Metallstreifens mittels eines Litzendrahtes mit einem metallischen Anschlussteil verbunden ist. Dieser Litzendraht ist an seinen Enden direkt am Heizelement und am Anschlussteil angeschweisst. Ein solches direktes Anschweissen eines Leiters an einem metallischen Anschlussteil setzt voraus, dass der Leiter Querschnittsabmessungen von genügender Grösse hat. Diese Befestigungsart versagt bei einem Leiter, dessen Querschnittsabmessungen verhältnismässig gering sind, z.B. bei einem dünnen Draht, und zwar deswegen, weil während des Schweissvorganges der Leiterwerkstoff wegschmilzt, ohne dass eine Verbindung zwischen Leiter und Anschlussteil hergestellt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auf einfache Weise erlaubt, einen Leiter auch dann mittels Schweissen an einem metallischen Anschlussteil befestigten zu können, wenn dieser Leiter geringe Querschnittsabmessungen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, den Leiter auf indirekte Weise mittels Schweissen am Anschlussteil zu befestigen, um so eine direkte Schweissverbindung zwischen dem Anschlussteil und dem Leiter zu umgehen. Der Leiter wird durch Festklemmen zwischen dem am Anschlussteil angeschweissten Elektrodenende und dem Anschlussteil an diesem angebracht. Die Verbindung zwischen Leiter und Anschlussteil kann somit auf einfache und zeitsparende Weise durch Widerstandsschweissung hergestellt werden, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt.
Das erfindungsgemässe Verfahren bringt noch den weitern Vorteil, dass der Leiter vor dem Befestigen am Anschlussteil an seinem mit dem Anschlussteil zu verbindenden Abschnitt nicht von einer allfällig vorhandenen Isolationsschicht, z.B. einer Oxydschicht, befreit werden muss.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung der Erfindungsgegenstand näher erläutert.
Es zeigt rein schematisch:
Fig. 1 eine Anordnung zum Verbinden eines dünnen Drahtes mit einem plättchenförmigen Anschlussteil, und
Fig. 2 in Seitenansicht den Anschlussteil mit dem an ihm befestigten Draht.
In der Fig. 1 ist nur ganz schematisch eine Anordnung zum Verbinden eines plättchenförmigen Anschlussteiles 1 und einem dünnen Draht 2 dargestellt. Der metallische Anschlussteil 1 besteht im vorliegenden Fall aus Messing, während der Draht 2 aus einem elektrischen Widerstandsmaterial, vorzugsweise Konstantan, besteht. Der Anschlussteil 1 liegt auf einer Abstützung 3 auf, die gleichzeitig als ortsfeste Elektrode augebildet ist. Mit dieser festen Elektrode 3 wirkt eine bewegliche, stiftförmige Schweisselektrode 4 zusammen, die in Richtung ihrer Längsachse A auf nicht näher dargestellte Weise verschiebbar geführt ist.
Die Elektrode 4 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Mit 5 und 6 sind die Elektrodenanschlüsse bezeichnet, die mit einer nicht näher dargestellten Schweissstromquelle verbunden sind. Im weitern sind zwei sich bezüglich der Elektrode 4 gegenüberliegende Trennmesser 7 und 8 vorhanden.
Die zylindrische Elektrode 4 weist einen Durchmesser D auf, der grösser ist als der Durchmesser d des Drahtes 2, so dass die Elektrode 4 seitlich über den Draht 2 vorsteht.
Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Anschlussteil 1 und dem Draht 2 wird letzterer unterhalb der Elektrode 4 auf den Anschlussteil 1 aufgelegt. Dabei ist es nicht erforderlich, dass eine allenfalls vorhandene Oxydschicht auf der Aussenseite des Drahtes 2 vorgängig entfernt wird. Anschliessend wird die Elektrode 4 mittels einer Kraft P gegen den Anschlussteil 1 gedrückt, wobei der Draht 2 zwischen Anschlussteil 1 und Elektrode 4 festgeklemmt wird. Nun werden die beiden Elektroden 3 und 4 an die Schweissstromquelle angeschlossen, was zur Folge hat, dass zwischen dem Ende 4a der Elektrode 4 und dem Anschlussteil 1 eine Schweissverbindung hergestellt wird. Dieses am Anschlussteil 1 haftende Ende 4a der Elektrode 4 wird anschliessend mittels der Messer 7 und 8 von der Elektrode 4 abgetrennt.
In der Fig. 2 ist das Produkt des vorstehend erläuterten Ver
fahrens gezeigt. Der Draht 2 ist zwischen dem Anschlussteil 1 und dem Befestigungselement 4a, welches wie erwähnt durch das Ende der Schweisselektrode 4 gebildet ist und mittels Widerstandsschweissung am Anschlussteil 1 befestigt ist, festgeklemmt. Zwischen dem verhältnismässig dünnen Draht 2 und dem Anschlussteil 1 besteht eine gute elektrischer Verbindung, die auch mechanischen Beanspruchungen standhält.
Es versteht sich, dass auf die beschriebene Weise mehr als ein Draht 2 an einem Anschlussteil 1 befestigt werden kann. Anstelle eines einzelnen massiven Drahtes kann auch ein mehrdrahtiger Leiter, z.B. ein Litzendraht, auf die erläuterte Art und Weise an einem metallischen Anschlussteil befestigt werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren eignet sich besonders, jedoch nicht ausschliesslich, zum Verbinden der Heizwicklung für ein Bimetallelement, das beispielsweise in einem Bimetallauslöser Verwendung findet, mit einem elektrischen Anschlussteil.
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PATENT CLAIMS
1. A method for producing an electrically conductive connection between a conductor of small cross-section, in particular a wire, and a metallic connection part by means of welding, characterized in that the conductor (2) is clamped between the connection part (1) and an electrode (4), which is then connected by resistance welding at its end (4a) to the connecting part (1) and that the end (4a) of the electrode (4) adhering to the connecting part (1) is cut off.
2. The method according to claim 1, characterized in that a pin-shaped electrode (4) is used, the cross-sectional dimension (D) transverse to the longitudinal axis of the electrode (A) is larger than the dimension (d) of the clamped section of the conductor (2) transverse to the longitudinal axis of the electrode (A).
3. The method according to claim 2, characterized in that an electrode (4) with a circular cross section is used, the diameter (D) of which is larger than the diameter (d) of the conductor (2) which also has a circular cross section.
4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that an electrode (4) made of copper or a copper alloy and preferably a connecting part (1) made of brass is used.
5. Application of the method according to any one of claims 1-4 for connecting a conductor (2) made of an electrical resistance material with a connecting part (1) made of brass.
6. Metallic connecting part with at least one conductor of small cross section fastened to it according to the method according to one of claims 1-4, in particular a wire, characterized in that the conductor (2) between the connecting part (1) and a fastening element (4a) an electrode material that is welded to the connecting part (1) is held.
7. Connection part according to claim 6, characterized in that the fastening element (4a) protrudes laterally over the conductor (2).
8. Connection part according to claim 7, characterized in that the diameter (D) of the fastening element (4a) having a circular cross section is larger than the diameter (d) of the conductor (2) also having a circular cross section.
9. Connecting part according to one of claims 6-8, characterized in that the fastening element (4a) formed by part of an electrode (4) consists of copper or a copper alloy and the connecting part (1) preferably consists of brass.
10. Connection part according to one of claims 6-9, characterized in that the conductor (2) consists of an electrical resistance material, preferably constantan.
The present invention relates to a method for producing an electrically conductive connection between a conductor of small cross-section, in particular a wire, and a metallic connection part by means of welding, an application of this method for connecting a conductor made of an electrical resistance material, e.g. Konstantan, with a connecting part made of brass, and a connecting part with at least one conductor, which was attached to the connecting part according to this method.
From GB-PS 1 097 708 a bimetallic release is known in which a heating element in the form of a metal strip is connected to a metallic connecting part by means of a stranded wire. This stranded wire is welded at its ends directly to the heating element and to the connection part. Such a direct welding of a conductor to a metallic connecting part requires that the conductor have cross-sectional dimensions of a sufficient size. This type of attachment fails with a conductor whose cross-sectional dimensions are relatively small, e.g. in the case of a thin wire, namely because the conductor material melts away during the welding process, without a connection being established between the conductor and the connecting part.
The present invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the outset, which allows a conductor to be fastened in a simple manner to a metallic connecting part by welding even if this conductor has small cross-sectional dimensions.
According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1.
The present invention is therefore based on the idea of indirectly attaching the conductor to the connecting part by means of welding, in order to avoid a direct welded connection between the connecting part and the conductor. The conductor is attached by clamping between the electrode end welded to the connecting part and the connecting part. The connection between the conductor and the connecting part can thus be produced in a simple and time-saving manner by resistance welding, which has an advantageous effect on the production costs.
The method according to the invention has the further advantage that the conductor before being attached to the connecting part at its section to be connected to the connecting part does not have any insulation layer, e.g. an oxide layer, must be freed.
The subject of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
It shows purely schematically:
Fig. 1 shows an arrangement for connecting a thin wire with a plate-shaped connector, and
Fig. 2 in side view of the connector with the wire attached to it.
In Fig. 1, an arrangement for connecting a plate-shaped connector 1 and a thin wire 2 is shown only very schematically. In the present case, the metallic connecting part 1 consists of brass, while the wire 2 consists of an electrical resistance material, preferably constantan. The connection part 1 rests on a support 3, which is simultaneously formed as a fixed electrode. A movable, pin-shaped welding electrode 4 interacts with this fixed electrode 3 and is displaceably guided in the direction of its longitudinal axis A in a manner not shown in detail.
The electrode 4 is preferably made of copper or a copper alloy. 5 and 6 denote the electrode connections which are connected to a welding current source, not shown. There are also two separating knives 7 and 8 located opposite one another with respect to the electrode 4.
The cylindrical electrode 4 has a diameter D that is larger than the diameter d of the wire 2, so that the electrode 4 protrudes laterally over the wire 2.
To establish the connection between the connection part 1 and the wire 2, the latter is placed on the connection part 1 below the electrode 4. It is not necessary for any oxide layer on the outside of the wire 2 to be removed beforehand. The electrode 4 is then pressed against the connection part 1 by means of a force P, the wire 2 being clamped between the connection part 1 and the electrode 4. Now the two electrodes 3 and 4 are connected to the welding current source, with the result that a welded connection is made between the end 4a of the electrode 4 and the connecting part 1. This end 4a of the electrode 4 adhering to the connecting part 1 is then separated from the electrode 4 by means of the knives 7 and 8.
2 is the product of the above-described Ver
shown. The wire 2 is clamped between the connection part 1 and the fastening element 4a, which, as mentioned, is formed by the end of the welding electrode 4 and is fastened to the connection part 1 by means of resistance welding. There is a good electrical connection between the relatively thin wire 2 and the connecting part 1, which also withstands mechanical loads.
It is understood that more than one wire 2 can be attached to a connecting part 1 in the manner described. Instead of a single solid wire, a multi-wire conductor, e.g. a stranded wire to be attached to a metal connector in the manner described.
The method described above is particularly, but not exclusively, suitable for connecting the heating winding for a bimetallic element, which is used, for example, in a bimetallic release, to an electrical connecting part.