CH706105A1 - Corrosion-resistant connection. - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung, umfassend einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (3, 6), wobei der erste und der zweite elektrische Leiter (3, 6) aus Metallen oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen gebildet sind, und eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter (1, 2). Ein isolierenden Mantel umgibt mindestens einen der elektrischen Leiter (3, 6). Zwischen dem isolierender Mantel und mindestens einem der elektrischen Leiter ist eine hydrophobe Schicht angeordnet, so dass die elektrische Verbindung korrosionsbeständig ist. Die elektrische Verbindung ist durch einen direkten Kontakt gebildet. Der erste elektrische Leiter und der isolierende Mantel bilden ein isoliertes Kabel, wobei der elektrische Leiter aus dem Mantel herausragt und so einen Isolationsschicht-freien Bereich bildet.A device comprising first and second electrical conductors (3, 6), said first and second electrical conductors (3, 6) being formed of metals or metal alloys having different standard potentials, and an electrical connection between said first and second electrical conductors Ladder (1, 2). An insulating jacket surrounds at least one of the electrical conductors (3, 6). Between the insulating jacket and at least one of the electrical conductors, a hydrophobic layer is arranged, so that the electrical connection is corrosion resistant. The electrical connection is formed by a direct contact. The first electrical conductor and the insulating jacket form an insulated cable, wherein the electrical conductor protrudes from the jacket and thus forms an insulating layer-free area.
Description
Technisches GebietTechnical area
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter, wobei der erste und der zweite elektrische Leiter aus Metallen und/oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen gebildet sind, eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter, und einen isolierenden Mantel, der mindestens einen der elektrischen Leiter umgibt. The invention relates to a device comprising a first and a second electrical conductor, wherein the first and the second electrical conductor of metals and / or metal alloys are formed with different standard potentials, an electrical connection between the first and the second electrical conductor, and an insulating jacket surrounding at least one of the electrical conductors.
Stand der TechnikState of the art
[0002] Elektrische Leitungen weisen in ihrem Inneren einen elektrischen Leiter aus einem leitfähigen Material auf. Zumeist handelt es sich dabei um Drähte oder Litzen aus Kupfer oder Aluminium. Diese sind von einer Isolierschicht ummantelt. Electrical lines have in their interior an electrical conductor made of a conductive material. In most cases, these are wires or strands of copper or aluminum. These are covered by an insulating layer.
[0003] Dabei ist es unproblematisch, wenn die Leitungen elektrische Leiter aus nur einem leitfähigen Material umfassen. Dagegen ist ein Übergang zwischen zwei leitfähigen Materialien anfällig für Einflüsse von aussen. Er kann z. B. durch Feuchtigkeit häufig angegriffen oder ganz zerstört werden. It is not a problem if the lines comprise electrical conductors of only one conductive material. In contrast, a transition between two conductive materials is susceptible to external influences. He can z. B. often attacked by moisture or destroyed completely.
[0004] In der US 2002/0 096 352 werden wasserdichte Kabelverbindungen offenbart. Die Dichtigkeit dieser Kabelverbindung beruht jedoch ausschliesslich auf dem Formschluss der Verbindung, der nicht immer ausreichend ist. Mit der Zeit kann in eine solche Verbindung Feuchtigkeit eindringen. In US 2002/0 096 352 waterproof cable connections are disclosed. However, the tightness of this cable connection is based solely on the positive connection of the connection, which is not always sufficient. Over time, moisture can enter such a connection.
[0005] Die US 2001/00 164 559 beschreibt die Möglichkeit, ein Kabel mit Hilfe der Elektromagnetischen Puls-Technologie mit einem Kabelschuh zu verbinden. Diese Verbindung ist jedoch nicht vor Feuchtigkeit geschützt. US 2001/00 164 559 describes the possibility of connecting a cable with the aid of the electromagnetic pulse technology with a cable lug. However, this compound is not protected against moisture.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Vorrichtung zu schaffen, welche robust gegenüber äusseren Bedingungen ist. The object of the invention is to provide a device belonging to the aforementioned technical field, which is robust against external conditions.
[0007] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter umfasst, wobei der erste und der zweite elektrische Leiter aus Metallen oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen gebildet sind. Der erste und der zweite elektrische Leiter weisen eine elektrische Verbindung auf. Mindesten einer der beiden elektrischen Leiter ist von einem isolierenden Mantel umgeben. Zwischen dem isolierenden Mantel und mindestens einem der elektrischen Leiter ist eine hydrophobe Schicht angeordnet, so dass die elektrische Verbindung korrosionsbeständig ist. The solution of the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, a device is provided which comprises a first and a second electrical conductor, wherein the first and the second electrical conductor are formed from metals or metal alloys with different standard potentials. The first and second electrical conductors have an electrical connection. At least one of the two electrical conductors is surrounded by an insulating jacket. Between the insulating jacket and at least one of the electrical conductors, a hydrophobic layer is arranged, so that the electrical connection is corrosion resistant.
[0008] Eine korrosionsbeständige Verbindung zweier elektrischer Leiter ermöglicht eine vielseitige Verwendung der so gebildeten Leitung. Die Leitung kann unabhängig von den vorherrschenden Bedingungen in der Umgebung eingesetzt werden. Insbesondere kann die Leitung unabhängig davon verwendet werden, ob in der Umgebung Feuchtigkeit oder Nässe vorhanden sind. So eignet sich eine erfindungsgemässe Vorrichtung für den Einsatz im Aussenbereich. Sie eignet sich aber auch für die Verwendung im Automobilbereich, Maschinenbau, Anlagebau, bei Anlagen im Bereich der neuen Energien, wie z. B. bei Windkraftanlagen, insbesondere bei Offshore-Anlagen, wo zusätzlich zur auftretenden Feuchtigkeit auch Temperaturdifferenzen hinzukommen können. A corrosion resistant connection of two electrical conductors allows a versatile use of the line thus formed. The pipe can be used regardless of the prevailing conditions in the environment. In particular, the line can be used regardless of whether moisture or moisture is present in the environment. Thus, a device according to the invention is suitable for use in outdoor areas. But it is also suitable for use in the automotive sector, mechanical engineering, plant construction, systems in the field of new energies, such. B. in wind turbines, especially in offshore installations, where in addition to the occurring moisture and temperature differences may be added.
[0009] Unter Korrosion versteht man im Allgemeinen eine Reaktion eines Werkstoffs oder einer Kombination von Werkstoffen mit der Umgebung, die zu einer Veränderung von mindestens einem Werkstoff führt, wodurch die Funktion eines Elementes aus dem Werkstoff oder den Werkstoffen vermindert werden kann. Durch Korrosion wird ein Werkstoff häufig abgetragen. Bei einigen Vorgängen wird aber das Korrosionsprodukt auf der Oberfläche des Werkstoffs abgeschieden. Häufig handelt es sich bei der Korrosion um einen Vorgang an Metallen, es kann sich aber auch um andere Werkstoffe handeln. Corrosion is generally understood to mean a reaction of a material or a combination of materials with the environment, which leads to a change of at least one material, whereby the function of an element made of the material or the materials can be reduced. Corrosion often removes a material. In some operations, however, the corrosion product is deposited on the surface of the material. Often, corrosion is a process of metals, but it can also be other materials.
[0010] Wenn Metalle oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen miteinander in Kontakt stehen, kann Korrosion (Kontaktkorrosion) auftreten. Das edlere Metall (mit dem höheren Standardpotential) begünstigt dann die Korrosion des unedleren Metalls (mit dem tieferen Standardpotential). Durch die Potentialdifferenz bilden sich zwei Pole aus, das unedlere Metall wird zur Anode und das edlere Metall zur Kathode. Stehen beide Metalle in Kontakt mit einem Elektrolyten, so fliesst ein schwacher Strom. Aus dem unedleren Metall fliessen Elektronen in das edlere Metall (zur Kathode), gleichzeitig werden Metall-Kationen an die Elektrolyt-Lösung abgegeben. Am edleren Metall werden die Elektronen an den Elektrolyten abgegeben und reduzieren dort z. B. den Wasserstoff, der in den Wassermolekülen vorliegt, zu elementarem Wasserstoff. When metals or metal alloys with different standard potentials are in contact with each other, corrosion (contact corrosion) may occur. The nobler metal (with the higher standard potential) then favors the corrosion of the less noble metal (with the lower standard potential). Due to the potential difference, two poles form, the less noble metal becomes the anode and the nobler metal becomes the cathode. If both metals are in contact with an electrolyte, a weak current flows. From the less precious metal electrons flow into the nobler metal (to the cathode), at the same time metal cations are released to the electrolyte solution. The nobler metal, the electrons are released to the electrolyte and reduce there z. As the hydrogen, which is present in the water molecules, to elemental hydrogen.
[0011] Wasser, insbesondere Salzwasser beschleunigen diesen Vorgang. Doch kann auch bereits Luftfeuchtigkeit die Korrosion begünstigen. Water, especially salt water accelerate this process. But even humidity can promote corrosion.
[0012] Ein erster und ein zweiter elektrischer Leiter bestehen aus einem leitfähigen Material, vorzugsweise aus einem Metall oder aus einer Metalllegierung. Als elektrische Leiter können einzelne Drähte, Litzen oder auch starre Körper wie dünne Stangen, Röhrchen, Hülsen, Platten etc. fungieren. Dabei müssen die beiden elektrischen Leiter weder aus dem gleichen Material bestehen noch gleich geformt sein. So kann z. B. auch ein elektrischer Leiter aus mehreren Litzen mit einem starren zweiten elektrischen Leiter verbunden werden, z.B. mit einem Stecker oder mit einem Übergangsstück, an das anschliessend ein Stecker angebracht werden kann. Es ist aber auch möglich, zwei langgezogene kabelartige elektrische Leiter miteinander zu verbinden. Kabelartige Leiter können als Rundkabel mit einer ummantelten Ader ausgebildet sein. Es kann sich aber auch um Flachkabel mit mehreren, voneinander isolierten Adern handeln. Stecker für solche Flachkabel können derart ausgebildet sein, dass sie die einzelnen Adern zusammenführen oder aber auch mit einzelnen, voneinander isolierten Leitern verbinden. Ein Flachkabel mit mehreren Adern kann auch mit mehreren Steckern verbunden werden. A first and a second electrical conductor consist of a conductive material, preferably of a metal or of a metal alloy. As electrical conductors can single wires, strands or rigid bodies such as thin rods, tubes, sleeves, plates, etc. act. The two electrical conductors must neither consist of the same material nor be shaped the same way. So z. For example, an electrical conductor of several strands may also be connected to a rigid second electrical conductor, e.g. with a plug or with a transition piece to which then a plug can be attached. But it is also possible to connect two elongated cable-like electrical conductors together. Cable-like conductors can be designed as a round cable with a sheathed wire. But it can also be flat cable with multiple, mutually insulated wires. Plugs for such flat cables can be designed such that they merge the individual wires or connect with individual, mutually insulated conductors. A flat cable with multiple wires can also be connected to several plugs.
[0013] Unter einer elektrischen Verbindung ist ein Bereich zu verstehen, in dem es zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter eine Kontaktstelle gibt, über die ein elektrischer Strom fliessen kann. Prinzipiell können elektrische Verbindungen lösbar oder unlösbar ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine unlösbare, dauerhafte Verbindung. Dauerhafte Verbindungen werden üblicherweise durch Schweissen, Kaltpressschweissen, Kleben, Pressen, Quetschen, Nieten oder Spleissen realisiert. Das Verbinden kann mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs realisiert werden, wie z. B. mit einer Crimp-Zange. Es ist aber auch möglich, die Verbindung berührungsfrei ohne Werkzeug herzustellen, z. B. mit Hilfe des elektromagnetischen Impuls-Verfahrens. By an electrical connection is meant a region in which there is a contact point between the first and the second electrical conductor, through which an electric current can flow. In principle, electrical connections can be made detachable or non-detachable. In this case, it is an indissoluble, permanent connection. Permanent connections are usually realized by welding, cold press welding, gluing, pressing, squeezing, riveting or splicing. The connection can be realized by means of a suitable tool, such. B. with a crimping tool. But it is also possible to make the connection without contact without tools, z. B. by means of the electromagnetic pulse method.
[0014] Mindestens einer der beiden elektrischen Leiter ist von einem isolierenden Mantel umhüllt. Der isolierende Mantel ist den Einflüssen entsprechend ausgebildet, vor denen er schützen soll. Er kann einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein. Die äusserste Schicht oder aber auch die Zwischenschichten bestehen beispielsweise aus PVC, Polyurethan, Polyethylen oder thermoplastischen Elastomeren, Silikongummi oder Gummi. At least one of the two electrical conductors is enveloped by an insulating jacket. The insulating jacket is designed according to the influences against which it is intended to protect. It can be single-layered or multi-layered. The outermost layer or alternatively the intermediate layers consist for example of PVC, polyurethane, polyethylene or thermoplastic elastomers, silicone rubber or rubber.
[0015] Eine hydrophobe Schicht bildet eine wasserabweisende Oberfläche. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Kontaktwinkel gegenüber Wasser gross ist, üblicherweise > 90°. Je grösser der Kontaktwinkel, um so grösser das Bestreben des Wassers, sich kugelförmig anzuordnen. Die Wechselwirkung mit den eigenen Molekülen innerhalb eines Tropfens ist attraktiver als die geringere Wechselwirkung mit der hydrophoben Oberfläche, so dass die Oberfläche verhältnismässig wenig bedeckt oder benetzt wird. Das Wasser kann sich nur schwer auf einer hydrophoben Oberfläche verteilen, so dass die hydrophobe Oberfläche eine Wasserbarriere bildet. Die Schichtdicke der hydrophoben Schicht beträgt beispielsweise ca. 10–100 Mikrometer. A hydrophobic layer forms a water-repellent surface. This is characterized by the fact that their contact angle with respect to water is large, usually> 90 °. The greater the contact angle, the greater the tendency of the water to be spherical. The interaction with one's own molecules within a drop is more attractive than the lesser interaction with the hydrophobic surface, so that the surface is relatively little covered or wetted. The water is difficult to disperse on a hydrophobic surface, so that the hydrophobic surface forms a water barrier. The layer thickness of the hydrophobic layer is for example about 10-100 micrometers.
[0016] Vorzugsweise ist die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter durch einen direkten Kontakt gebildet. Die beiden elektrischen Leiter weisen also eine oder auch mehrere Kontaktflächen auf. Preferably, the electrical connection between the first and the second electrical conductor is formed by a direct contact. The two electrical conductors thus have one or more contact surfaces.
[0017] Alternativ wäre es auch möglich, ein Zwischenelement zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter vorzusehen, so dass die beiden elektrischen Leiter nicht miteinander in direktem Kontakt stehen. Allerdings stellt das Anbringen einer Zwischenschicht einen zusätzlichen Arbeitsschritt bei der Herstellung der Vorrichtung dar. Zudem stellt jeder Übergang von einem Material zum anderen eine Kontaktfläche dar, die besonders leicht angegriffen werden kann. Daher ist es von Vorteil, wenn auf ein Zwischenelement verzichtet wird. Alternatively, it would also be possible to provide an intermediate element between the first and the second electrical conductor, so that the two electrical conductors are not in direct contact with each other. However, the application of an intermediate layer is an additional step in the production of the device. In addition, each transition from one material to another is a contact surface that can be particularly easily attacked. Therefore, it is advantageous if an intermediate element is dispensed with.
[0018] Der Bereich des direkten Kontakts muss besonders gegen Feuchtigkeit bzw. Nässe geschützt werden. The area of direct contact must be particularly protected against moisture or moisture.
[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste elektrische Leiter nahezu über seine gesamte Länge einen isolierenden Mantel auf. Lediglich im Bereich des Kontakts zum zweiten elektrischen Leiter liegt keine Isolierschicht vor, der erste elektrische Leiter ragt also aus dem isolierenden Mantel heraus. Als Bereich des Kontakts zum zweiten elektrischen Leiter gilt dabei nicht nur die Stirnseite des ersten elektrischen Leiters sondern auch ein kurzer nicht isolierter Bereich der Mantelfläche des elektrischen Leiters, der sich an die Stirnseite anschliesst. In diesem Bereich wurde die Isolierschicht entfernt. Die freie Stirnseite und die freie Mantelfläche des ersten elektrischen Leiters bilden zusammen einen Isolationsschicht-freien Bereich. In a preferred embodiment, the first electrical conductor has an insulating jacket over almost its entire length. Only in the region of the contact with the second electrical conductor is there no insulating layer, ie the first electrical conductor protrudes from the insulating jacket. In this case, not only the end face of the first electrical conductor but also a short, non-insulated area of the lateral surface of the electrical conductor, which adjoins the front side, applies as the area of the contact to the second electrical conductor. In this area, the insulating layer was removed. The free end face and the free lateral surface of the first electrical conductor together form an insulation layer-free area.
[0020] Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten elektrischen Leiter um ein dünnes langes Objekt mit einem runden Querschnitt. Optional kann der Querschnitt auch abgewandelt sein, z. B. quadratisch oder oval. Der elektrische Leiter kann aus einem einzelnen Draht bestehen. Es kann sich aber auch um mehrere miteinander verseilte Drähte, Litzen oder anderes handeln. Alternativ zum Rundkabel kann der erste elektrische Leiter als Flachkabel ausgebildet sein. Preferably, the first electrical conductor is a thin long object having a round cross-section. Optionally, the cross section may also be modified, for. B. square or oval. The electrical conductor may consist of a single wire. But it can also be multiple stranded wires, strands or other act. As an alternative to the round cable, the first electrical conductor may be formed as a flat cable.
[0021] Bevorzugt ist der erste elektrische Leiter flexibel ausgelegt, so dass er an verschiedenen und zum Teil auch schwer zugänglichen Orten eingesetzt werden kann. Auch kann er dann bei Bedarf bewegt werden. Ein flexibler elektrischer Leiter liegt bevorzugt als Litze vor, er kann aber auch als Seil vorliegen. Preferably, the first electrical conductor is designed to be flexible, so that it can be used at different and sometimes difficult to reach places. He can then be moved if necessary. A flexible electrical conductor is preferably in the form of a strand, but it can also be in the form of a rope.
[0022] Es ist aber auch möglich, dass der erste elektrische Leiter relativ starr ausgebildet ist. Er eignet sich dann insbesondere für ortsfeste Verlegungen. But it is also possible that the first electrical conductor is relatively rigid. It is then particularly suitable for fixed installations.
[0023] Bevorzugt weist der zweite elektrische Leiter an dem Ende, über das er mit dem ersten elektrischen Leiter verbunden wird, zunächst eine Hülse auf. Die Hülse weist im Wesentlichen einen Eingangsbereich zu einem zylindrischen Hohlraum auf. Sie kann an der dem Eingangsbereich abgewandten Seite in ein dünnes langes Objekt münden, das ähnlich ausgebildet ist wie der erste elektrische Leiter. Sie kann aber auch eine Möglichkeit zum Anbringen eines Steckers aufweisen oder bereits einen Stecker an sich umfassen. Die Hülse des zweiten elektrischen Leiters wird über den Isolationsschicht-freien Bereich des ersten elektrischen Leiters geschoben, so dass in einem Innenraum der Hülse die elektrische Verbindung gebildet wird. Preferably, the second electrical conductor at the end, via which it is connected to the first electrical conductor, first a sleeve. The sleeve has substantially an entrance area to a cylindrical cavity. On the side facing away from the entrance area, it can open into a thin, long object, which has a similar design to the first electrical conductor. But it can also have a possibility for attaching a plug or already include a plug itself. The sleeve of the second electrical conductor is pushed over the insulating layer-free region of the first electrical conductor, so that in an interior of the sleeve, the electrical connection is formed.
[0024] Die Hülse weist z. B. einen kreisrunden Querschnitt auf. Sie kann aber auch einen anderen Querschnitt aufweisen, z. B. einen ovalen, eckigen oder beliebigen Querschnitt. The sleeve has z. B. a circular cross section. But it can also have a different cross section, z. B. an oval, square or any cross-section.
[0025] Wenn einer der beiden elektrischen Leiter ein Kabel ist, der mit einem Stecker verbunden werden soll, ist die Verwendung einer Hülse vorteilhaft, da der Bereich der Verbindung flexibel ist, da kein grösserer Bereich des Leiters versteift wird. Wird dagegen z. B. ein Schrumpfschlauch verwendet, so ist der Bereich, an dem dieser aufliegt, relativ starr. Die erfindungsgemässe Verbindung erleichtert somit die Verwendung eines elektrischen Leiters an Orten mit nur wenig Platz. If one of the two electrical conductors is a cable to be connected to a plug, the use of a sleeve is advantageous, since the region of the connection is flexible, since no larger area of the conductor is stiffened. In contrast, z. B. a shrink tube used, the area where it rests, relatively rigid. The inventive compound thus facilitates the use of an electrical conductor in places with little space.
[0026] Bevorzugt sind der Isolationsschicht-freie Bereich des ersten elektrischen Leiters und die Hülse des zweiten elektrischen Leiters derart dimensioniert, dass ein Überlappungsbereich entsteht, wenn der erste elektrische Leiter in die Hülse geschoben wird. Das bedeutet, dass die Tiefe der Hülse grösser ist als die Länge des nicht isolierten Bereichs des ersten elektrischen Leiters. Im Überlappungsbereich gibt es einen direkten Kontakt zwischen der Isolierschicht des ersten elektrischen Leiters und dem vorderen Bereich der Innenseite der Hülse. Bevorzugterweise liegt die Innenseite der Hülse fest auf der Isolierschicht auf. Der Überlappungsbereich ist z. B. 2–30 mm lang, bevorzugt ca. 5–15 mm lang. Preferably, the insulating layer-free region of the first electrical conductor and the sleeve of the second electrical conductor are dimensioned such that an overlap region is formed when the first electrical conductor is pushed into the sleeve. This means that the depth of the sleeve is greater than the length of the non-insulated portion of the first electrical conductor. In the overlapping area, there is a direct contact between the insulating layer of the first electrical conductor and the front area of the inside of the sleeve. Preferably, the inside of the sleeve is firmly on the insulating layer. The overlap area is z. B. 2-30 mm long, preferably about 5-15 mm long.
[0027] Insbesondere bevorzugt ist im Überlappungsbereich zwischen der Innenseite der Hülse und dem isolierenden Mantel des ersten elektrischen Leiters eine hydrophobe Schicht vorgesehen. Ihre Schichtdicke beträgt bevorzugt ca. 10–100 Mikrometer. Particularly preferably, a hydrophobic layer is provided in the overlap region between the inside of the sleeve and the insulating jacket of the first electrical conductor. Its layer thickness is preferably about 10-100 microns.
[0028] Der erste und der zweite elektrische Leiter sind aus Metallen und/oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen gebildet. Dabei besteht der erste elektrische Leiter bevorzugt aus einem Metall und/oder Metalllegierungen mit einem niedrigeren Standardpotential und der zweite elektrische Leiter und/oder die an seinem Ende vorgesehene Hülse aus einem Metall und/oder Metalllegierungen mit einem höheren Standardpotential. Der erste elektrische Leiter gibt also leichter Elektronen ab als der zweite. Der erste elektrische Leiter ist aus einem im Vergleich unedleren Material gebildet, während der zweite elektrische Leiter aus einem edleren Material besteht. The first and the second electrical conductors are formed of metals and / or metal alloys with different standard potentials. In this case, the first electrical conductor preferably consists of a metal and / or metal alloys with a lower standard potential and the second electrical conductor and / or provided at its end sleeve of a metal and / or metal alloys with a higher standard potential. The first electrical conductor emits electrons more easily than the second. The first electrical conductor is formed of a comparatively less noble material, while the second electrical conductor consists of a nobler material.
[0029] Es ist aber auch möglich, den ersten elektrischen Leiter aus dem edleren Metall und/oder Metalllegierung vorzusehen und den zweiten elektrischen Leiter aus einem unedleren Metall und/oder Metalllegierung auszubilden. But it is also possible to provide the first electrical conductor of the nobler metal and / or metal alloy and form the second electrical conductor of a less noble metal and / or metal alloy.
[0030] Besonders bevorzugt ist die hydrophobe Schicht aus Fluoropolymeren, wie z. B. Polytetrafluorethylen (Teflon) ausgebildet. Fluoropolymere bildet eine hydrophobe Oberfläche, die das Eindringen von Wasser verhindert. Alternativ besteht die hydrophobe Schicht aus einem anderen Material wie z. B. Silikon. Weiterhin können auch Fette vorgesehen sein, die jedoch migrieren können und nicht ortsfest innerhalb des Überlappungsbereichs verbleiben. Particularly preferably, the hydrophobic layer of fluoropolymers, such as. As polytetrafluoroethylene (Teflon) is formed. Fluoropolymers form a hydrophobic surface that prevents the ingress of water. Alternatively, the hydrophobic layer of another material such. Silicone. Furthermore, it is also possible to provide fats which, however, can migrate and do not remain stationary within the overlapping area.
[0031] Optional ist am Ende des ersten elektrischen Leiters, der zum Verbinden in die Hülse des zweiten elektrischen Leiters gesteckt wird, ein Dichtring vorgesehen. Er umschliesst den ersten elektrischen Leiter in dem Bereich, in dem keine Isolierschicht vorhanden ist. Die Stirnseite des ersten elektrischen Leiters wird dabei frei gelassen, um in direkten Kontakt zur Hülse treten zu können. Der Dichtring besteht üblicherweise aus einem Metall wie z. B. Aluminium oder Kupfer oder aus einer Metalllegierung. Er dient zudem als Einführhilfe, die das Einführen des ersten elektrischen Leiters in eine Hülse erleichtert. Optionally, a sealing ring is provided at the end of the first electrical conductor, which is plugged into the sleeve of the second electrical conductor for connection. It encloses the first electrical conductor in the area in which no insulating layer is present. The front side of the first electrical conductor is left free in order to be able to come into direct contact with the sleeve. The sealing ring is usually made of a metal such. As aluminum or copper or of a metal alloy. It also serves as an insertion aid, which facilitates the insertion of the first electrical conductor into a sleeve.
[0032] Der Dichtring kann zylinderförmig ausgebildet sein. Er kann aber auch eine konische Form aufweisen, mit einer Verjüngung zur Stirnseite des ersten elektrischen Leiters hin oder auch davon abgewandt. The sealing ring may be cylindrical. But it can also have a conical shape, with a taper towards the front side of the first electrical conductor out or away from it.
[0033] Es ist aber auch möglich, auf einen solchen Dichtring am Ende des ersten elektrischen Leiters zu verzichten. But it is also possible to dispense with such a sealing ring at the end of the first electrical conductor.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste elektrische Leiter aus Aluminium gebildet. Bevorzugterweise besteht der zweite elektrische Leiter aus Kupfer. Insbesondere handelt es sich um eine Aluminium/Kupfer-Verbindung (Al/Cu-Verbindung). In a preferred embodiment, the first electrical conductor is formed of aluminum. Preferably, the second electrical conductor consists of copper. In particular, it is an aluminum / copper compound (Al / Cu compound).
[0035] Vorteilhafterweise handelt es sich um einen elektrischen Leiter aus Aluminium, der mit einem Kupfer-Stecker, bevorzugt einem standardisierten Kupfer-Stecker oder mit einem Übergangsstück zu einem Stecker verbunden wird. Advantageously, it is an electrical conductor made of aluminum, which is connected to a copper plug, preferably a standardized copper plug or with a transition piece to a plug.
[0036] Verbindungen von Aluminium und Kupfer sind von grossem Interesse. Kupfer ist ein guter elektrischer Leiter. Um das Gewicht einer elektrischen Leitung zu reduzieren, wird das leichtere und auch kostengünstigere Aluminium verwendet. Häufig bestehen Stecker aus Kupfer. Gerade bei Anwendungen in Fahrzeugen ist die Verwendung von Kupfersteckern verbreitet. Um auf etablierte Stecker zurückgreifen zu können, ist daher eine geeignete Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer notwendig. Compounds of aluminum and copper are of great interest. Copper is a good electrical conductor. To reduce the weight of an electric line, the lighter and cheaper aluminum is used. Often, plugs are made of copper. Especially in applications in vehicles, the use of copper plugs is common. To be able to rely on established plug, therefore, a suitable connection between aluminum and copper is necessary.
[0037] Die Verbindung kann jedoch auch zwischen zwei kabelförmigen elektrischen Leitern ausgebildet sein. However, the connection can also be formed between two cable-shaped electrical conductors.
[0038] Es ist aber auch möglich, einen ersten elektrischen Leiter aus Kupfer mit einem zweiten elektrischen Leiter aus Aluminium zu verbinden. Grundsätzlich kann der erste elektrische Leiter und der zweite elektrische Leiter jeweils z. B. aus Aluminium, Kupfer, Silber, Messing, Bronze, Zinn oder aus weiteren Metallen und /oder Metalllegierungen bestehen. But it is also possible to connect a first electrical conductor made of copper with a second electrical conductor made of aluminum. Basically, the first electrical conductor and the second electrical conductor in each case z. Example of aluminum, copper, silver, brass, bronze, tin or other metals and / or metal alloys.
[0039] Um eine erfindungsgemässe Verbindung herzustellen, werden ein erster und ein zweiter elektrischer Leiter bereitgestellt, wobei die beiden Leiter aus Metallen oder Metalllegierungen mit unterschiedlichen Standardpotentialen gebildet sind. Der erste Leiter, der als dünnes langes Objekt vorliegt, ist mit einem isolierenden Mantel umhüllt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem isolierenden Mantel und mindestens einem der elektrischen Leiter eine hydrophobe Schicht angeordnet wird, so dass die elektrische Verbindung korrosionsbeständig ist. Die Reihenfolge der einzelnen Schritte des Verfahrens kann je nach Anwendungsfall geändert werden. So kann z.B. bereits als Teil eines Bereitstellungsschrittes das hydrophobe Material auf den ersten oder zweiten Leiter angebracht werden. Es ist aber auch denkbar, dass das hydrophobe Material nach dem aneinanderfügen der elektrischen Leiter an den gewünschten Ort eingespritzt wird. To produce a compound according to the invention, a first and a second electrical conductor are provided, wherein the two conductors are formed of metals or metal alloys with different standard potentials. The first conductor, which is a thin, long object, is covered with an insulating sheath. The method is characterized in that a hydrophobic layer is arranged between the insulating jacket and at least one of the electrical conductors, so that the electrical connection is corrosion-resistant. The order of the individual steps of the method can be changed depending on the application. Thus, e.g. already attached as part of a deployment step, the hydrophobic material on the first or second conductor. However, it is also conceivable that the hydrophobic material is injected after the joining of the electrical conductors to the desired location.
[0040] Insbesondere wird der erste elektrische Leiter, umhüllt mit einem isolierenden Mantel, in Form eines Kabels, bereitgestellt, wobei an einem Ende der elektrische Leiter aus dem Mantel ragt. Der erste Leiter wird in die Hülse des zweiten elektrischen Leiters gesteckt, so dass ein Überlappungsbereich entsteht. Anschliessend wird die Hülse formschlüssig auf den ersten elektrischen Leiter gepresst. Das Anpressen der Hülse erfolgt dabei mit möglichst gleichmässiger Krafteinwirkung von allen Seiten zum Zentrum des Leiters, so dass sowohl ein guter Kontakt der beiden elektrischen Leiter ausgebildet wird, wie auch ein dichter Überlappungsbereich. In particular, the first electrical conductor, coated with an insulating sheath, in the form of a cable, provided, wherein at one end of the electrical conductor protrudes from the jacket. The first conductor is inserted into the sleeve of the second electrical conductor, so that an overlap region is formed. Subsequently, the sleeve is pressed in a form-fitting manner on the first electrical conductor. The pressing of the sleeve takes place with as uniform a force as possible from all sides to the center of the conductor, so that both a good contact of the two electrical conductors is formed, as well as a dense overlap region.
[0041] Alternativ kann die Dichtigkeit durch die Verwendung einer dickeren hydrophoben Schicht verbessert werden. Alternatively, the tightness can be improved by the use of a thicker hydrophobic layer.
[0042] Das Anpressen der Hülse erfolgt üblicherweise mechanisch, z. B. mit Hilfe einer Zange, insbesondere mit einer Crimp-Zange. Dabei werden die Hülse und der elektrische Leiter kraftschlüssig verbunden. The pressing of the sleeve is usually carried out mechanically, for. B. with the help of a pair of pliers, in particular with a crimping pliers. The sleeve and the electrical conductor are positively connected.
[0043] Vorteilhafterweise wird das Anpressen der Hülse auf den ersten elektrischen Leiter mit Hilfe der Elektromagnetischen Puls-Technologie (EMP-Technologie) durchgeführt. Advantageously, the pressing of the sleeve on the first electrical conductor using the electromagnetic pulse technology (EMP technology) is performed.
[0044] Dazu wird die Hülse mit dem eingesteckten ersten elektrischen Leiter innerhalb einer stabilen Magnetspule platziert. Die Hülse und der elektrische Leiter werden derart ausgerichtet, dass sich der entstehende Überlappungsbereich in der Mitte der Magnetspule befindet. Es wird ein Hochstromimpuls erzeugt und durch die Magnetspule geleitet, wodurch in der Spule ein starkes Magnetfeld erzeugt wird. Dieses Magnetfeld erzeugt innerhalb der Hülse einen Strom, der wiederum ein dem äusseren Magnetfeld entgegengesetzt gerichtetes inneres Magnetfeld erzeugt. Dadurch stossen sich die Magnetspule und die Hülse gegenseitig ab. Der so entstehende elektromagnetische Kraftimpuls bewirkt eine radiale Kompression der Hülse. Die Hülse wird schlagartig auf das in ihrem Inneren liegende Ende des ersten elektrischen Leiters gepresst. Durch einen Puls wird sowohl der elektrische Kontakt wie auch die Dichtigkeit hergestellt. Es ist aber auch möglich, die Verbindung durch mehrere Pulse, insbesondere durch zwei Pulse herzustellen. Dabei wird durch den ersten Puls der elektrische Kontakt hergestellt und durch einen zweiten Puls auch die Dichtigkeit realisiert. For this purpose, the sleeve is placed with the inserted first electrical conductor within a stable magnetic coil. The sleeve and the electrical conductor are aligned such that the resulting overlap region is located in the middle of the magnetic coil. A high current pulse is generated and passed through the magnetic coil, creating a strong magnetic field in the coil. This magnetic field generates within the sleeve a current, which in turn generates an internal magnetic field oppositely directed to the external magnetic field. As a result, the magnetic coil and the sleeve repel each other. The resulting electromagnetic force pulse causes a radial compression of the sleeve. The sleeve is abruptly pressed onto the inside of the end of the first electrical conductor. By a pulse, both the electrical contact as well as the tightness is produced. But it is also possible to make the connection by a plurality of pulses, in particular by two pulses. In this case, the electrical contact is established by the first pulse and the tightness is also realized by a second pulse.
[0045] Im Vergleich zum Verwenden einer Zange bietet die EMP-Technologie mehrere Vorteile. Innerhalb der Verbindung ist der Kontakt zwischen elektrischem Leiter und Hülse homogen über die ganze Fläche. Dies bedeutet eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit. Gleichzeitig wird auch die Dichtigkeit des Überlappungsbereichs erhöht. Zudem handelt es sich um eine berührungsfreie, schnelle und auch automatisierbare Methode, die sehr konstante Produkte liefert. Compared to using forceps, EMP technology offers several advantages. Within the connection, the contact between the electrical conductor and the sleeve is homogeneous over the entire surface. This means an improved electrical conductivity. At the same time, the tightness of the overlapping area is increased. In addition, it is a non-contact, fast and also automatable method that delivers very consistent products.
[0046] Es kann aber auch von Vorteil sein, das Anpressen der Hülse traditionell durchzuführen, insbesondere bei kleinen Stückzahlen an gewünschten Verbindungen, bei denen es zu aufwendig ist, die Verfahrensparameter zu optimieren. But it may also be advantageous to traditionally perform the pressing of the sleeve, especially for small quantities of desired compounds in which it is too expensive to optimize the process parameters.
[0047] In einem besonders bevorzugten Verfahren wird vor dem Verbinden der beiden elektrischen Leiter an der Innenseite der Hülse im Bereich der Öffnung eine hydrophobe Schicht angebracht. Bevorzugt wird sie aufgesprüht oder aufgestrichen. Durch das Verbinden des ersten elektrischen Leiters mit dem zweiten elektrischen Leiter befindet sich die hydrophobe Schicht im Überlappungsbereich zwischen der Innenseite der Hülse und der Isolierschicht des ersten elektrischen Leiters. In a particularly preferred method, a hydrophobic layer is attached to the inside of the sleeve in the region of the opening before connecting the two electrical conductors. Preferably, it is sprayed or painted on. By connecting the first electrical conductor to the second electrical conductor, the hydrophobic layer is located in the overlapping region between the inside of the sleeve and the insulating layer of the first electrical conductor.
[0048] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. From the following detailed description and the totality of the claims, there are further advantageous embodiments and feature combinations of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0049] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<sep>einen schematischen Querschnitt eines Kabels und eines Steckers, die miteinander verbunden werden sollen; <tb>Fig. 2a–c<sep>drei Ausführungsformen von einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter, die miteinander verbunden sind; <tb>Fig. 3a–c<sep>ein Herstellungsverfahren der Verbindung von einem ersten und einem zweiten elektrischen Leiter; <tb>Fig. 4a, b<sep>zwei alternative Ausführungsformen der Rückseite einer Hülse; <tb>Fig. 5<sep>eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung zum Verbinden zweier elektrischer Leiter.The drawings used to explain the embodiment show: <Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic cross section of a cable and a plug to be connected to each other; <Tb> FIG. 2a-c <sep> three embodiments of a first electrical conductor and a second electrical conductor, which are connected to each other; <Tb> FIG. 3a-c <sep> a method of manufacturing the connection of a first and a second electrical conductor; <Tb> FIG. 4a, b <sep> show two alternative embodiments of the back side of a sleeve; <Tb> FIG. 5 <sep> an alternative embodiment of the device for connecting two electrical conductors.
[0050] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
[0051] Fig. 1. zeigt beispielhaft ein Kabel 1 und einen Stecker 2, die miteinander verbunden werden sollen. Das Kabel 1 umfasst einen elektrischen Leiter, z. B. aus einem Aluminium-Draht 3, der von einer Isolierschicht 4 (z. B. aus Polyethylen) ummantelt ist. Am Ende des Kabels 1, das zum Verbinden mit dem Stecker 2 vorbereitet ist, liegt ein Isolierschichtfreier Bereich 5 des Aluminium-Drahts 3 vor. Das heisst, der Aluminium-Draht 3 ragt um eine bestimmte Länge (die z. B. grösser ist als der Durchmesser des Kabels 1) aus dem durch die Isolierschicht 4 gebildeten rohrartigen Mantel heraus. Fig. 1. shows an example of a cable 1 and a plug 2, which are to be connected to each other. The cable 1 comprises an electrical conductor, e.g. Example of an aluminum wire 3, which is covered by an insulating layer 4 (eg., Polyethylene). At the end of the cable 1, which is prepared for connection to the plug 2, there is an insulating layer-free region 5 of the aluminum wire 3. That is, the aluminum wire 3 protrudes by a certain length (which, for example, is larger than the diameter of the cable 1) out of the tubular jacket formed by the insulating layer 4.
[0052] Der Stecker 2, welcher den zweiten elektrischen Leiter bildet, besteht beispielsweise aus Kupfer und ist als Hülse 6 ausgebildet. Die Hülse 6 hat einen Eingangsbereich 7 und einen Kontaktbereich 8, von denen jeder einen kreiszylindrischen Hohlraum bildet. Der Eingangsbereich 7 hat einen Durchmesser der grösser ist als der des Kontaktbereichs 8. Infolgedessen besteht eine Schulter 9 zwischen dem Eingangsbereich 7 und dem Kontaktbereich 8. Die Aussenseite der Hülse 6 ist ebenfalls kreiszylindrisch und kann im Eingangsbereich 7 den gleichen Aussendurchmesser wie im Kontaktbereich 8 haben. Der Isolierschicht-freie Bereich 5 des Aluminium-Drahts 3 passt in den Kontaktbereich 8 hinein. Ferner soll das Kabel 1 mit seiner Isolierschicht 4 im Eingangsbereich 7 Platz haben. The plug 2, which forms the second electrical conductor, for example, consists of copper and is formed as a sleeve 6. The sleeve 6 has an input region 7 and a contact region 8, each of which forms a circular cylindrical cavity. As a result, there is a shoulder 9 between the input region 7 and the contact region 8. The outer side of the sleeve 6 is likewise circular cylindrical and may have the same outer diameter in the input region 7 as in the contact region 8 , The insulating layer-free region 5 of the aluminum wire 3 fits into the contact region 8. Furthermore, the cable 1 should have space with its insulating layer 4 in the entrance area 7.
[0053] Fig. 2a–c zeigen drei Ausführungsformen von Verbindungen 10a–c des Kabels 1 mit dem Stecker 2. Die einfachste Verbindung 10a ist in Fig. 2aabgebildet. Das Kabel 1 wird mit dem Ende, das den Isolierschicht-freien Bereich 5 aufweist, in die Hülse 6 gesteckt. Dabei sind die Durchmesser des Kontaktbereichs 8 und des Aluminium-Drahts 3 passgenau, so dass ein flächenhafter mechanischer und elektrischer Kontakt resultiert. Es entsteht direkter Kontakt zwischen Aluminium-Draht 3 und Kupfer-Hülse 6 und zwar sowohl an der Stirnseite 11 wie auch an der Mantelfläche 12 des Aluminium-Drahts 3. Der Innenraum (Eingangsbereich und Kontaktbereich) der Hülse 6 ist insgesamt so tief, dass das Kabel 1 derart weit in den Innenraum der Hülse 6 hineinragt, dass (in Längsrichtung des Kabels 1) ein Überlappungsbereich 13 zwischen der Hülse 6 und der Isolierschicht 4 entsteht. Der Überlappungsbereich 13 ist z. B. 15 mm lang. Er ist dafür verantwortlich, dass die gesamte Kontaktfläche zwischen Aluminium-Draht 3 und Stecker 2 von der Umgebungsatmosphäre isoliert ist. Figures 2a-c show three embodiments of connections 10a-c of the cable 1 with the plug 2. The simplest connection 10a is shown in Figure 2a. The cable 1 is inserted into the sleeve 6 with the end having the insulating layer-free area 5. In this case, the diameters of the contact region 8 and of the aluminum wire 3 are precisely fitting, so that a planar mechanical and electrical contact results. The result is direct contact between aluminum wire 3 and copper sleeve 6 both on the front side 11 as well as on the lateral surface 12 of the aluminum wire 3. The interior (input area and contact area) of the sleeve 6 is so deep that the total Cable 1 protrudes so far into the interior of the sleeve 6 that (in the longitudinal direction of the cable 1), an overlap region 13 between the sleeve 6 and the insulating layer 4 is formed. The overlapping area 13 is z. B. 15 mm long. He is responsible for ensuring that the entire contact surface between aluminum wire 3 and connector 2 is isolated from the ambient atmosphere.
[0054] Die Verbindung 10b, die in Fig. 2bgezeigt wird, ist weitgehend so aufgebaut wie Verbindung 10a, weist aber zusätzlich im Überlappungsbereich 13 zwischen der Hülse 6 und der Isolierschicht 4 eine hydrophobe Schicht 14 auf. Die hydrophobe Schicht 14 ist z.B. eine aus Polytetrafluorethylen-Schicht mit einer Dicke im Bereich von 10–100 Mikrometern, z.B. 20 Mikrometer. Die hydrophobe Schicht 14 schliesst die Kontaktfläche zwischen den beiden elektrischen Leitern zur Umgebung hin ab. Feuchtigkeit wird gehindert an der hydrophoben Schicht vorbei zu kriechen. The compound 10b, which is shown in Fig. 2b, is largely constructed as compound 10a, but additionally has a hydrophobic layer 14 in the overlap region 13 between the sleeve 6 and the insulating layer 4. The hydrophobic layer 14 is e.g. a layer of polytetrafluoroethylene having a thickness in the range of 10-100 micrometers, e.g. 20 microns. The hydrophobic layer 14 closes off the contact surface between the two electrical conductors to the environment. Moisture is prevented from creeping past the hydrophobic layer.
[0055] Als dritte Ausführungsform weist die Verbindung 10c, abgebildet in Fig. 2c, am Aluminium-Draht 3 im Isolierschicht-freien Bereich 5 einen Dichtring 15 auf. Somit besteht in dieser Ausführungsform der direkte Kontakt zwischen Aluminium-Draht 3 und Kupfer-Hülse 6 nur an der Stirnseite 11. As a third embodiment, the connection 10c, shown in Fig. 2c, on the aluminum wire 3 in the insulating layer-free area 5, a sealing ring 15. Thus, in this embodiment, the direct contact between aluminum wire 3 and copper sleeve 6 only at the end face 11th
[0056] In Fig. 3a–c ist schematisch das Verfahren zum Herstellen einer Verbindung 10b zwischen dem Kabel 1 und dem Stecker 2 abgebildet. The method for producing a connection 10b between the cable 1 and the plug 2 is shown schematically in FIGS. 3a-c.
[0057] Kabel 1 und Stecker 2 werden zueinander ausgerichtet (Fig. 3a). Der Aluminium-Draht 3 weist im Isolierschicht-freien Bereich 5 einen Durchmesser D1 auf. Der Aluminium-Draht 3 samt Isolierschicht 4 weist Aussendurchmesser D2 auf, der grösser ist als der Durchmesser D1. Die Hülse 6 weist einen zweistufigen Innenraum auf, bestehend aus Eingangsbereich und Kontaktbereich. Im Inneren der Hülse 6 ist der Innenraum enger. Es ist der Kontaktbereich und weist einen Durchmesser D3 auf, der tiefer ist als der Isolierschicht-freie Bereich 5 des ersten elektrischen Leiters. Der Innenraum der Hülse 6 wird nach aussen hin breiter und nimmt im Eingangsbereich den Durchmesser D4 ein. Um das Kabel 1 in die Hülse 6 des zweiten elektrischen Leiters 2 einstecken zu können, muss der Durchmesser D3 grösser sein als Durchmesser D1 und Durchmesser D4 grösser als Durchmesser D2 (Fig. 3b). So kann z. B. der Durchmesser D1 = 10 mm sein. Bei einer Isolierschicht von 1.5 mm Schichtdicke beträgt der Aussendurchmesser D2 = 13 mm. Eine passende Hülse 6 weist z. B. im Kontaktbereich einen Durchmesser D3 = 10.5 mm und im Eingangsbereich einen Durchmesser D4 = 13.4 mm auf. Dabei müssen die Durchmesser nicht zwingend rund sein, dann sind die kleinsten Durchmesser an der Hülse 6 mit den grössten Durchmessern am ersten elektrischen Leiter abzustimmen und ggf. auch die Passform zu berücksichtigen. Auf die ineinander gesteckten elektrischen Leiter 1 und 2 wird von aussen Druck ausgeübt, beispielsweise mittels elektromagnetischem Puls-Verfahren. Dazu werden die Hülse 6 mit dem eingesteckten Kabel 1 in der Mitte einer stabilen Magnetspule positioniert. Der Bereich, in dem der Überlappungsbereich entsteht, muss sich dabei in der Mitte der Magnetspule befinden. Durch die Magnetspule wird ein Hochstromimpuls e geleitet, wodurch in der Magnetspule ein starkes Magnetfeld erzeugt wird. Dieses Magnetfeld erzeugt innerhalb der Hülse 6 einen Strom, der wiederum ein dem äusseren Magnetfeld entgegengesetzt gerichtetes inneres Magnetfeld erzeugt. Dadurch stossen sich die Magnetspule und die Hülse 6 gegenseitig ab und die Hülse 6 wird von aussen gleichmässig zusammengedrückt. Die Durchmesser D3 und D4 werden gleichzeitig durch einen Puls verkleinert, so dass die Hülse eng auf dem Kabel 1 aufliegt (Fig. 3c). Im beschriebenen Verfahren ist im Eingangsbereich der Hülse 6 eine hydrophobe Schicht 14 aus Teflon vorgesehen. Diese befindet sich nach dem Zusammendrücken der Hülse im Überlappungsbereich zwischen Hülse 6 und isolierender Schicht 4. Cable 1 and plug 2 are aligned with each other (Fig. 3a). The aluminum wire 3 has a diameter D1 in the insulating layer-free area 5. The aluminum wire 3 together with insulating layer 4 has outer diameter D2, which is greater than the diameter D1. The sleeve 6 has a two-stage interior, consisting of entrance area and contact area. Inside the sleeve 6, the interior is narrower. It is the contact area and has a diameter D3 which is deeper than the insulating layer-free area 5 of the first electrical conductor. The interior of the sleeve 6 is wider towards the outside and takes in the entrance area the diameter D4. In order to be able to insert the cable 1 into the sleeve 6 of the second electrical conductor 2, the diameter D3 must be greater than the diameter D1 and the diameter D4 greater than the diameter D2 (FIG. 3b). So z. B. the diameter D1 = 10 mm. With an insulating layer of 1.5 mm layer thickness, the outer diameter D2 = 13 mm. A matching sleeve 6 has z. B. in the contact area a diameter D3 = 10.5 mm and in the entrance area a diameter D4 = 13.4 mm. In this case, the diameter does not necessarily have to be round, then the smallest diameter on the sleeve 6 with the largest diameters on the first electrical conductor to vote and possibly also to take into account the fit. On the nested electrical conductors 1 and 2 pressure is exerted from the outside, for example by means of electromagnetic pulse method. For this purpose, the sleeve 6 are positioned with the inserted cable 1 in the middle of a stable magnetic coil. The area where the overlap area is created must be in the middle of the magnet coil. Through the magnetic coil, a high-current pulse e is passed, whereby in the magnetic coil, a strong magnetic field is generated. This magnetic field generates within the sleeve 6 a current, which in turn generates a magnetic field opposite to the external magnetic field. As a result, the magnetic coil and the sleeve 6 repel each other and the sleeve 6 is compressed uniformly from the outside. The diameters D3 and D4 are reduced simultaneously by a pulse, so that the sleeve rests tightly on the cable 1 (FIG. 3c). In the described method, a hydrophobic layer 14 made of Teflon is provided in the entrance area of the sleeve 6. This is located after the compression of the sleeve in the overlapping region between the sleeve 6 and insulating layer. 4
[0058] In der Fig. 4a, b sind zwei alternative Ausführungsformen einer Hülse eines zweiten elektrischen Leiters 2 gezeigt. Die Hülse 20 (Fig. 4a) auf der einen Seite eine Ausnehmung 21 (Hohlraum) und an der anderen, geschlossenen Seite 21 einen Zylinderzapfen 22 mit konstantem Aussendurchmesser. Dieser eignet sich dazu, dort in einem separaten Arbeitsschritt einen Stecker zu befestigen, z. B. durch Schweissen. Diese Ausführungsform erlaubt es, eine Vielzahl unterschiedlicher Stecker anzubringen, ohne dies in einem frühen Schritt der Produktion festlegen zu müssen. Two alternative embodiments of a sleeve of a second electrical conductor 2 are shown in FIGS. 4a, b. The sleeve 20 (FIG. 4 a) has a recess 21 (cavity) on one side and a cylindrical pin 22 with a constant outside diameter on the other, closed side 21. This is suitable to attach there in a separate step, a plug, z. B. by welding. This embodiment makes it possible to attach a plurality of different plugs without having to specify this in an early step of production.
[0059] Dagegen ist an der Hülse 25 (Fig. 4b) bereits auf der der Ausnehmung 26 abgewandten Seite ein Stift 27 angeformt. Zwischen dem Stift und dem geschlossenen Ende der Hülse 25 kann ein verjüngter Bereich (Hals) gebildet sein. Somit wird durch das Anpressen der Hülse 25 auf einen ersten elektrischen Leiter ein fertiges Produkt hergestellt. Das Anbringen solcher Hülsen 25 ist somit zeitsparend. In contrast, on the sleeve 25 (FIG. 4b), a pin 27 is already formed on the side facing away from the recess 26. Between the pin and the closed end of the sleeve 25, a tapered portion (neck) may be formed. Thus, by pressing the sleeve 25 on a first electrical conductor, a finished product is produced. The attachment of such sleeves 25 is thus time-saving.
[0060] In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gezeigt. FIG. 5 shows an alternative embodiment of the device according to the invention.
[0061] Ein Kabel 1, umfassend einen elektrischen Leiter 3, der mit einem isolierenden Mantel umhüllt ist, ist mit einem zweiten elektrischen Leiter 31 verbunden. Der zweite elektrische Leiter ist als ein kurzer Stecker 32 ausgebildet. Der direkte Kontakt 33 zwischen den beiden elektrischen Leitern 1 und 31 ist beispielsweise geschweisst und in eine umhüllende Polymerschicht 34 eingebettet. Die Polymerschicht 34 umfasst das Kabel derart, dass sie über den isolierenden Mantel liegt. Der elektrische Leiter 3 ist somit von seiner Umgebung abgeschlossen. Dagegen weist der zweite elektrische Leiter 31 keine Ummantelung auf. Allerdings ist auch er von der Polymerschicht 34 umhüllt. Im Randbereich der Polymerschicht 34 ist an der Kontaktfläche zwischen dem zweiten Leiter 31 und der Polymerschicht 34 eine hydrophobe Schicht 35 vorgesehen, die das Eindringen von Feuchtigkeit an den direkten Kontakt 33 der beiden Leiter verhindert. A cable 1, comprising an electrical conductor 3, which is covered with an insulating jacket, is connected to a second electrical conductor 31. The second electrical conductor is designed as a short plug 32. The direct contact 33 between the two electrical conductors 1 and 31 is welded, for example, and embedded in an enveloping polymer layer 34. The polymer layer 34 includes the cable so that it overlies the insulating jacket. The electrical conductor 3 is thus completed by its environment. In contrast, the second electrical conductor 31 has no casing. However, it too is enveloped by the polymer layer 34. In the edge region of the polymer layer 34, a hydrophobic layer 35 is provided at the contact surface between the second conductor 31 and the polymer layer 34, which prevents the penetration of moisture to the direct contact 33 of the two conductors.
[0062] Bei einer im Verhältnis zum Durchmesser des Aluminiumdrahtes sehr dünnen Isolierschicht sind die Durchmesser des Aluminiumdrahtes und des gesamten elektrischen Leiters nahezu gleich, z. B. D1= 10.5 mm und D2 = 11.5 mm. In dem Fall ist es nicht unbedingt notwendig, dass die Hülse eine zweistufige Vertiefung aufweist. Eine hinreichend tiefe Vertiefung mit konstantem Durchmesser von z. B. 12 mm kann in diesem Fall auch gut eingesetzt werden. In a very thin in relation to the diameter of the aluminum wire insulating layer, the diameter of the aluminum wire and the entire electrical conductor are almost equal, z. B. D1 = 10.5 mm and D2 = 11.5 mm. In that case, it is not absolutely necessary for the sleeve to have a two-step depression. A sufficiently deep recess with a constant diameter of z. B. 12 mm can be used well in this case.
[0063] In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, eine Verbindung mit einem Dichtring am Aluminium-Draht vorzusehen, die im Überlappungsbereich zwischen der Hülse und der Isolierschicht keine hydrophobe Schicht aufweist. In another embodiment, it is also possible to provide a connection with a sealing ring on the aluminum wire, which has no hydrophobic layer in the overlap region between the sleeve and the insulating layer.
[0064] Bei der Herstellung der elektrischen Verbindung ist es ebenso gut möglich, die hydrophobe Schicht auf dem isolierenden Mantel vorzusehen und nicht an der Innenseite der Hülse. In the preparation of the electrical connection, it is equally possible to provide the hydrophobic layer on the insulating jacket and not on the inside of the sleeve.
[0065] Optional erfolgt die Herstellung der Verbindung durch die Anwendung von zwei elektromagnetischen Pulsen. Durch den ersten Puls wird der elektrische Kontakt hergestellt und dabei D3 verkleinert. Durch den zweiten Puls wird dann D4 verkleinert, die Hülse wird dicht auf die Isolierung des ersten Leiters gepresst. Optionally, the compound is made by the application of two electromagnetic pulses. By the first pulse of the electrical contact is made and thereby reduced D3. The second pulse D4 is then reduced, the sleeve is pressed tightly onto the insulation of the first conductor.
[0066] Zusammenfassend ist festzustellen, dass eine Verbindung zwischen zwei elektrischen Leitern bereitgestellt wird, die korrosionsbeständig ausgebildet ist. In summary, it should be noted that a connection between two electrical conductors is provided, which is formed corrosion resistant.
Claims (13)
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