DE102006021422A1 - Verfahren zur Herstellung eines Durchgangs- oder Endknotens sowie Durchgangs- oder Endknoten - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines im Querschnitt eine Rechteckgeometrie aufweisenden Durchgangs- oder Endknotens aus elektrischen Leitern durch Kompaktieren und anschließendes Verschweißen der Leiter mittels Ultraschall in einem in Höhe und/oder Breite verstellbaren und im Querschnitt rechteckförmigen Verdichtungsraum einer Ultraschallschweißmaschine, wobei gegenüberliegende Begrenzungsflächen des Verdichtungsraums Abschnitte einer Sonotrode bzw. einer dieser gegenüberliegenden Gegenelektrode sind. Um schwierig oder nach dem Stand der Technik grundsätzlich nicht verschweißbare elektrische Leiter zu einem End- bzw. Durchgangsknoten zu verbinden, der im Schnitt eine rechteckförmige Geometrie aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Leiter in eine Hülse eingebracht und anschließend die Hülse mit den Leitern in dem Verdichtungsraum zu dem End- oder Durchgangsknoten rechteckförmigen Querschnitt verschweißt werden.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines im Querschnitt eine Rechteckgeometrie aufweisenden Durchgangs- oder Endknotens aus elektrischen Leitern wie Litzen durch Kompaktieren und anschließendes Verschweißen der Leiter mittels Ultraschall in einem in Höhe und/oder Breite verstellbaren und im Querschnitt rechteckförmigen Verdichtungsraum einer Ultraschallschweißmaschine, wobei gegenüberliegende Begrenzungsflächen des Verdichtungsraums Abschnitte einer Sonotrode bzw. einer dieser gegenüberliegenden Gegenelektrode sind. Auch nimmt die Erfindung Bezug auf einen Durchgangs- oder Endknoten bestehend aus miteinander verdichteten und verschweißten elektrischen Leitern, wobei der Durchgangs- bzw. Endknoten eine Quaderform aufweist.
- Ein entsprechendes Verfahren ist der EP-B 0 723 713 zu entnehmen. Die hergestellten Durchgangs- oder Endknoten weisen aufgrund ihrer Quaderform eine hohe Festigkeit auf. Auch ergibt sich hierdurch die Möglichkeit eines normierten Einbaus bzw. Verschaltung.
- Ein prinzipieller Aufbau einer Ultraschallschweißvorrichtung mit in Höhe und Breite verstellbarem Verdichtungsraum sind auch der DE-C 37 19 083 oder der WO-A-2006/010551 zu entnehmen. Dabei können entweder nur Litzen untereinander oder Litzen und eigensteife Träger miteinander verbunden werden.
- Aus der DE-A-103 36 408 ist ein Verfahren zum Verbinden eines Elektrokabels mit einem hülsenförmigen Verbindungselement bekannt, wobei das Elektrokabel in die Einführbohrung der Hülse eingefführt, das Kabel radial nach innen zusammengedrückt wird, um den eingeführten Abschnitt des Elektrokabels gleichförmig über dessen gesamten Umfang einzuschnüren, und anschließend das hülsenförmige Verbindungselement mit einem Kontaktelement durch Ultraschallschweißen zu verbinden. Um das Elektrokabel gleichförmig einzuschnüren, wird eine Rundknetmaschine eingesetzt.
- Zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung von mit einem Isolierlack versehenen Drähten schlägt die DE-B-102 29 565 vor, dass diese von einer Hülse umgeben werden, die mit den Lackdrähten zwischen einem Amboss und einer Sonotrode einer Ultraschallschweißvorrichtung angeordnet und sodann verformt und verschweißt werden. Als Ergebnis ist eine im Querschnitt ellipsen- oder ovalförmige Verbindung erzielbar.
- Beim Verschweißen von Leitern unterschiedlicher Materialeigenschaften oder sehr dünne Litzen aufweisenden Leitern muss festgestellt werden, dass die Schweißgüte häufig den gestellten Anforderungen nicht genügt, sei es, dass die erforderliche innige Verbindung nicht herstellbar ist, sei es, dass die dünnen Litzen abbrechen. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, schwierig oder nach dem Stand der Technik grundsätzlich nicht verschweißbare elektrische Leiter zu einem End- bzw. Durchgangsknoten zu verbinden, der im Schnitt eine rechteckförmige Geometrie aufweist. Dabei soll der Knoten hohen mechanischen und dynamischen Belastungen standhalten, um sicherzustellen, dass Beschädigungen der Leiter vermieden und Leiter unterschiedlicher Materialeigenschaften bzw. Materialien in der erforderlichen Qualität verschweißt werden können.
- Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung verfahrensmäßig im Wesentlichen vor, dass die Leiter in eine aus insbesondere elektrisch leitendem Material, bzw. Metall bestehende Hülse eingebracht und anschließend die Hülse mit den Leitern in den Verdichtungsraum zu dem End- oder Durchgangsknoten rechteckförmigen Querschnitts verschweißt werden.
- Dadurch, dass die Leiter in eine Hülse einbringbar sind, besteht die Möglichkeit, dass erstere aus unterschiedlichen Materialien bestehen bzw. unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen können, die es nach dem Stand der Technik nicht oder nur schwer ermöglichen, dass ein Verschweißen zu einem End- oder Durchgangsknoten hoher Festigkeit durchführbar ist. Dabei können auch fein- oder feinstdrähtige Litzen ohne Beschädigung der Einzeladern verschweißt werden. Die Hülse selbst bietet einen zusätzlichen mechanischen Schutz bezüglich hoher mechanischer und dynamischer Belastungen. Dabei ist sichergestellt, dass unabhängig von der Ausgangsform der Hülse diese mit den Leitern zu dem End- oder Durchgangsknoten gewünschter quaderförmiger Geometrie verformt und verschweißt werden.
- Durch die Hülse ergibt sich insbesondere auch der Vorteil, dass Materialien verschweißt werden können, die ansonsten dazu neigen, an den Werkzeugen der Ultraschallschweißmaschine anzuhaften.
- Es besteht die Möglichkeit, Aluminiumleiter, beschichtete Leiter wie kupferplattierte Aluminiumleiter, die aus einem aus Aluminium bestehenden Kern bestehen, der von einer Kupferschicht umgeben ist, oder verzinnte Leiter innig miteinander zu verbinden, eine Möglichkeit, die der Stand der Technik ohne zusätzliche Bearbeitungsschritte nicht kennt. Auch können Massivleiter und Litzen problemlos miteinander verschweißt werden.
- Erfindungsgemäß kann ein Verbinden in einem üblichen Verdichtungsraum einer Ultraschallschweißvorrichtung erfolgen, wie diese zum Beispiel der EP-B-0 723 713 zu entnehmen ist, der in Höhe und Breite auf Hülsen unterschiedlicher Querschnitte angepasst werden kann.
- Es kann eine Verarbeitung unterschiedlicher Leiter – quasi ein Materialmix –, auch mit Massivdrähten, erfolgen, ohne dass Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
- Insbesondere ist vorgesehen, dass die Leiter in eine eine Hohlzylindergeometrie aufweisende Hülse geschoben werden, wobei als Hülse eine solche verwendet werden kann, die an einem Ende geschlossen ist, um einen Endknoten herzustellen oder an beiden Enden zum Einführen von Leitern offen ist, um einen End- oder Durchgangsknoten auszubilden.
- Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Hülse derart verformt wird, dass die an den senkrecht zu den Abschnitten von Sonotrode und Gegenelektrode verlaufenden Begrenzungsflächen des Verdichtungsraums anliegenden Bereiche durch Stauchen teilweise nach innen gefaltet werden. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Stabilität und sichere Verbindung zu den von der Hülse aufgenommenen Leitern.
- Um sicherzustellen, dass die von der Hülse aufgenommenen Leiter nicht abbrechen und somit hohen mechanischen und dynamischen Belastungen standhalten, sieht eine Weiterbildung vor, dass das offene Ende der Hülse trompetenartig erweitert ist, das bei der Herstellung des End- oder Durchgangsknotens außerhalb des Verdichtungsraums verbleiben kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das offene Ende der Hülse einen umlaufenden verstärkten Rand wie eine Wulst aufweist, der beim Verschweißen außerhalb des Verdichtungsraums verbleibt.
- Durch die trompetenartigen Erweiterungen bzw. wulstartigen Randausbildungen an den offenen Enden der Hülsen ergibt sich des Weiteren der Vorteil, dass ein Abknicken der Leiter an scharfen Kanten unterbleibt. Gleichzeitig wird das Einfädeln der zu verschweißenden Leiter erleichtert.
- Durch all diese Maßnahmen wird sichergestellt, dass die aus der Hülse herausgeführten Leiter hohen mechanischen Beanspruchungen standhalten.
- Die Hülse besteht aus einem Material, das mittels Ultraschall verformt und mit den Leitern verschweißt werden kann.
- Dabei werden als Hülsen vorzugsweise solche benutzt, die Wandstärken im Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm aufweisen. Als bevorzugte Materialien sind Kupferhülsen oder kupferversilberte Hülsen zu nennen.
- Um reproduzierbare Schweißergebnisse zu erzielen bzw. die Überwachung des Kompaktierens und Verschweißens zu vereinfachen, sieht eine hervorzuhebende Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Hülse mit vorgegebener Länge in dem Verdichtungsraum positioniert wird. Dies kann dadurch realisiert werden, dass ein Anschlag vorgesehen ist, der mit einem von der Hülse ausgehenden Vorsprung oder gleichwirkendem Element wechselwirkt. Insbesondere handelt es sich hierbei um die trompetenartige Erweiterung bzw. den wulstartigen Rand, der das Hineinschieben in den Verdichtungsraum beim Zusammenwirken mit einem entsprechend angeordneten Anschlag begrenzt. Wird eine trompetenartige Erweiterung bzw. ein wulstartiger Rand benutzt, so kann der Anschlag z. B. als Blende ausgebildet sein, der vor dem Verdichtungsraum in Einschiebrichtung der Hülse angeordnet ist.
- Des Weiteren kann insbesondere ein Endknoten von einer Isolierkappe umgeben werden, die einen umlaufende Vorsprung aufweist, der zwischen dem freien Ende der Hülse und zu diesem beabstandeten Isolierungen von elektrischen Leitern verrastet. Auch besteht die Möglichkeit, dass eine Isolierkappe eine umlaufende nutartige Vertiefung aufweist, in die bei aufgeschobener Isolierkappe der trompetenartige bzw. wulstartige Rand der Hülse verrastend eingreift.
- Ein Durchgangs- oder Endknoten bestehend aus miteinander verdichteten und verschweißten elektrischen Leitern, wobei der Durchgangs- bzw. Endknoten eine Quaderform aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrischen Leiter von einer Hülse quaderförmiger Außengeometrie umgeben sind, die äußere Schicht des Durchgangs- oder Endknotens ist.
- Dabei weist die Hülse in ihrer Endgeometrie als Teil des Durchgangs- oder Endknotens eine Hohlquadergeometrie auf, wobei gegenüberliegende Seitenwandungen jeweils ab schnittsweise nach innen gefaltet sind. Hierdurch wird eine hohe mechanische Festigkeit erzielt.
- Insbesondere ist vorgesehen, dass die Hülse endseitig trompetenartig erweitert bzw. in ihrem offenen Ende wulstartig verstärkt ist.
- Der Endknoten kann von einer Isolierkappe mit von deren Innenfläche ausgehenden umlaufenden Vorsprung umgeben sein, der im Zwischenraum zwischen leiterseitig verlaufendem Ende der Hülse und beabstandet zu diesem verlaufenden Isolierungen der Leiter eingerastet ist.
- Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
- Es zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer Ultraschallschweißvorrichtung, -
2 eine Prinzipdarstellung eines in Höhe und Breite verstellbaren Verdichtungsraums, -
3 –5 eine erste Ausführungsform zur Herstellung eines Durchgangsknotens, -
6 –8 eine Prinzipdarstellung zur Herstellung eines Endknotens und -
9 ein von einer Isolierkappe umgebener Endknoten. - Um elektrische Leiter unterschiedlicher Materialien bzw. Materialeigenschaften, insbesondere Litzen, die fein- und feinstdrähtig ausgebildet sein können, einwandfrei zu End- oder Durchgangsknoten mittels Ultraschallschweißens zu verbinden, wobei gleichzeitig eine hohe mechanische und dynamische Belastbarkeit sowie eine gute elektrische Kontaktierung gegeben und eine quaderförmige Endgeometrie erzielbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Leiter zunächst in eine Hülse und sodann diese mit den Leitern in einen Verdichtungsraum einer Ultraschallschweißvorrichtung eingebracht und in diesem kompaktiert und verschweißt werden.
- Ein prinzipieller Aufbau einer entsprechenden Ultraschallschweißanordnung ist der
1 zu entnehmen. Eine Ultraschallschweißvorrichtung oder -maschine110 umfasst in gewohnter Weise einen Konverter112 , gegebenenfalls einen Booster114 sowie eine Sonotrode116 . Der Sonotrode116 bzw. einer Fläche dieser sind eine mehrteilige Gegenelektrode118 – auch Amboss genannt – sowie ein Schieber120 zugeordnet. Über den der Sonotrode116 gegenüberliegenden Abschnitt der Gegenelektrode118 wird auf die zu verschweißenden Teile die erforderliche Kraft durch Relativbewegung des Abschnitts zu der Sonotrode116 erzeugt. Nach erfolgtem Kompaktieren wird die Sonotrode116 in Schwingung versetzt, um den Schweißprozess durchzuführen. - Beim Kompaktieren werden nicht nur der der Sonotrode
116 gegenüberliegende Abschnitt der Gegenelektrode118 , sondern auch der Schieber120 in Richtung der gegenüberliegenden Begrenzung, also des im Ausführungsbeispiel vertikal verlaufenden Abschnitts der Gegenelektrode116 , verstellt. - Die Sonotrode
116 bzw. deren Fläche, die Gegenelektrode118 mit ihrem vertikalen Abschnitt sowie der Schieber120 begrenzen einen im Querschnitt rechteckförmigen Verdichtungsraum, der anhand der2 näher erläutert wird. - Der Konverter
112 ist über eine Leitung122 mit einem Generator124 verbunden, der seinerseits über eine Leitung126 zu einem Rechner128 führt, über den der Schweißprozess gesteuert wird. Hierzu werden Schweißparameter bzw. Wandstärke der Hülse sowie Querschnitt der zu verschweißenden Leiter eingegeben bzw. entsprechend abgespeicherte Werte abgerufen. - In
2 ist in Prinzipdarstellung der Verdichtungsraum16 der Ultraschallschweißvorrichtung110 der1 dargestellt. Der Verdichtungsraum16 zeigt im Querschnitt eine rechteckförmige Geometrie und ist stirnseitig offen, um zu verschweißende Leiter hindurchzuführen. - Der Verdichtungsraum
16 weist eine erste Begrenzungsfläche20 auf, die von einem Abschnitt der Sonotrode116 gebildet wird. Gegenüberliegend zu der Fläche20 erstreckt sich eine zweite Begrenzungsfläche24 , die von einem die Funktion der Gegenelektrode bzw. des Ambosses118 ausübenden Querhaupt34 gebildet wird, der von einem vertikal verstellbaren Träger32 ausgeht, der eine senkrecht zu den Begrenzungsflächen20 ,24 verlaufende weitere Begrenzungsfläche22 bildet. Gegenüberliegend zu der Begrenzungsfläche22 ist ein Schieber30 angeordnet, der eine senkrecht zu der ersten und zweiten Begrenzungsfläche20 ,24 verlaufende vierte Begrenzungsfläche26 bildet, die parallel zu der Begrenzungsfläche22 verläuft. - Beim Einbringen der Hülse mit den Leitern in den Verdichtungsraum
16 ist das Querhaupt34 entsprechend der Darstellung in2 derart zurückgezogen, dass der Verdichtungsraum16 von oben zugänglich ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Hülse von einer offenen Stirnseite des Verdichtungsraums16 in diesen einzubringen. Dies ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn die Hülse in dem Verdichtungsraum16 mit gewünschter vorgegebener Länge positioniert werden soll. - Die Bewegungsrichtung des Querhauptes
34 , des Trägers32 der Gegenelektrode118 sowie des Schiebers30 sind durch die Pfeile S1, S2 und S3 symbolisiert. Hieraus ergibt sich, dass der Verdichtungsraum16 in Höhe und Breite verstellbar ist, um an eine in den Verdichtungsraum16 einzubringende Hülse und zu verschweißende Leiter angepasst zu werden. - Anhand der
3 –5 soll die Herstellung eines Durchgangsknotens49 erläutert werden, durch den Leiter50 ,52 ,54 , die aus einzelnen Litzen bestehen, miteinander verbunden werden. Hierzu sind die ansonsten von einer Isolierung umgebenen Leiter50 ,52 ,54 in ihren Enden abisoliert, so dass die Litzen56 ,58 ,60 der Leiter50 ,52 ,54 frei liegen. - Die Leiter
50 ,52 ,54 , d.h. die Litzen56 ,58 ,60 können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. So können die Litzen56 ,58 ,60 aus Aluminium, kupferplattiertem Aluminium oder verzinntem Kupfermaterial bestehen, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgen soll. Auch können die Litzen56 ,58 ,60 fein- bzw. feinstdrähtig sein. - Die abisolierten Litzen
56 ,58 ,60 werden im Ausführungsbeispiel in eine eine Hohlzylindergeometrie aufweisende Hülse62 über deren offene Stirnseiten64 ,66 eingeschoben, wie sich aus einem Vergleich der3 und4 ergibt. Sodann wird die Hülse62 mit den in diese eingebrachten abisolierten Litzen56 ,58 ,60 in den Verdichtungsraum16 eingelegt, um sodann den Amboss118 und den Schieber30 derart zu verschieben, dass die Hülse62 berührend aufgenommen wird. Anschließend erfolgt ein Kompaktieren der Hülse62 und der Litze56 ,58 ,60 und ein Verschweißen durch Ultraschallerregung der Sonotrode116 . Dabei erfährt die Hülse62 eine Formveränderung derart, dass sich eine quaderförmige Außengeometrie ergibt, wie die5 verdeutlicht. Die Hülse62 bildet mit den Litzen56 ,58 ,60 den Durchgangsknoten49 . - Im Ausführungsbeispiel weist die Hülse
62 wulstartige bzw. trompetenartig ausgebildete Stirnränder68 ,70 auf, die außerhalb des Verdichtungsraums16 beim Kompaktieren und Verschweißen verlaufen. Ungeachtet dessen nehmen die Stirnränder68 ,70 während des Kompaktierens und Verschweißens einen Geometrieverlauf an, der die Außengeometrie der Hülse65 nach dem Kompaktieren und Verschweißen zeigt. - Die
6 –8 zeigen prinzipiell die Herstellung eines Endknotens71 , bei dem Leiter bzw. Kabel72 ,74 ,76 ,78 unterschiedlicher Stärke bzw. aus unterschiedlichen Materialien bestehend in eine Hülse80 eingebracht und sodann in dem Verdichtungsraum16 in zuvor beschriebener Art und Weise verdichtet und verschweißt werden. Die Hülse80 weist ebenfalls eine Hohlzylindergeometrie auf, wobei leiterseitig verlaufender Rand82 trompetenartig erweitert bzw. wulstartig ausgebildet ist. Beim Verdichten und Verschweißen verläuft der Rand82 außerhalb des Verdichtungsraums16 . - Wie sich aus einem Vergleich der
6 –8 ergibt, nimmt die Hülse80 beim Verdichten und Verschweißen die Innengeometrie des Verdichtungsraums16 an, so dass sich eine quaderförmige Endgeometrie ergibt. Dabei erfolgt beim Kompaktieren der Hülse80 , also bei der Umformung von der Hohlzylindergeometrie in die Hohlquadergeometrie ein Zusammendrücken der entlang der im Ausführungsbeispiel sich vertikal erstreckenden Begrenzungsflächen22 ,26 verlaufenden Bereiche84 ,86 der Hülse80 derart, dass diese nach innen gefaltet werden, wie die Darstellung in8 verdeutlicht. So weisen die Seitenwandungen84 ,86 der zu einem Quader umgeformten Hülse80 nach innen gerichtete Falten88 ,90 auf, die zu einem zusätzlichen Verdichten der innerhalb der Hülse80 verlaufenden Litzen90 ,92 der Leiter72 ,74 ,76 ,78 führt, so dass der erforderliche mechanische und elektrisch leitende Kontakt zwischen den Litzen90 ,92 und somit den Leitern72 ,74 ,76 ,78 sichergestellt ist. Die Ausbildung der Falten88 ,90 hängt vom Umfang des Kompaktierens und dem Verhältnis des Innendurchmessers der Hülse80 zum Gesamtquerschnitt der in die Hülse80 eingebrachten Leiter72 ,74 ,76 ,78 ab. - Losgelöst hiervon können Innenquerschnitt der Hülse
80 und Gesamtquerschnitt der Leiter72 ,74 ,76 ,78 so aufeinander abgestimmt werden, dass ein problemloses Einführen bzw. – fädeln der Litzen72 ,74 ,76 ,78 in die Hülse80 möglich ist, ohne dass die Schweißverbindung und die mechanische Festigkeit negativ beeinflusst werden; denn beim Kompaktieren und Verschweißen erfolgt eine Anpassung des Innenquerschnitts der Hülse80 an den Gesamtquerschnitt der Litzen72 ,74 ,76 ,78 , wobei durch Stauchen bedingt die Hülse80 in ihren Seitenwandungen84 ,86 zumindest abschnittsweise nach innen gefaltet wird. - Aus der
8 ergibt sich des Weiteren, dass der Rand82 der Hülse80 nach dem Kompaktieren und Verschweißen der Leiter72 ,74 ,76 ,78 einen Verlauf zeigt, der dem der Hülse80 in seiner Endgeometrie entspricht. - Als Hülse
62 ,80 wird insbesondere eine aus Metall wie Nickel oder Kupfer bestehende oder Kupfer enthaltende oder mit anderem geeigneten Material innen und/oder außen beschichtete Hülse benutzt, die standardmäßig zur Verfügung steht und somit kostengünstig ist. Die Wandstärke der Hülse62 ,80 sollte zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,15 mm und 0,4 mm liegen, um im erforderlichen Umfang die Verformung während des Verdichtens und Verschweißen im Verdichtungsraum16 sicherzustellen, wobei gleichzeitig das gewünschte Nach-innen-Falten der Seitenwandungen84 ,86 erfolgen kann. - Wie sich prinzipiell aus den Darstellungen der
3 –8 ergibt, enden die Isolierungen der Leiter50 ,52 ,54 ,72 ,74 ,76 ,78 beabstandet zum jeweiligen Stirnrand der Hülse62 ,84 , so dass sich quasi eine umlaufende Vertiefung ergibt, wie diese der9 prinzipiell zu entnehmen ist. So ist eine Hülse96 mit sich erweiterndem Rand98 dargestellt, zu dem beabstandet die Isolierungen100 ,102 ,104 von nicht näher bezeichneten Leitern verlaufen, deren Litzen106 ,108 ,110 mit der Hülse96 zu einem Endknoten verschweißt worden sind. In der so gebildeten ringförmigen Vertiefung112 greift im Ausführungsbeispiel ein ringförmig umlaufender Innenvorsprung114 einer Isolierkappe118 ein, die die Hülse96 umgibt und die sich bis in den Bereich der Isolierungen100 ,102 ,104 erstreckt. Hierdurch erfolgt ein mechanisches Verrasten der Isolierkappe118 .
Claims (19)
- Verfahren zum Herstellen eines im Querschnitt eine Rechteckgeometrie aufweisenden Durchgangs- oder Endknotens aus elektrischen Leitern wie Litzen durch Kompaktieren und anschließendes Verschweißen der Leiter mittels Ultraschall in einem in Höhe und/oder Breite verstellbaren und im Querschnitt rechteckförmigen Verdichtungsraum einer Ultraschallschweißmaschine, wobei gegenüberliegende Begrenzungsflächen des Verdichtungsraums Abschnitte einer Sonotrode bzw. einer dieser gegenüberliegenden Gegenelektrode sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter in eine Hülse eingebracht und anschließend die Hülse mit den Leitern in dem Verdichtungsraum zu dem End- oder Durchgangsknoten rechteckförmigen Querschnitts verschweißt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter in eine eine Hohlzylindergeometrie aufweisende Hülse eingeschoben werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Litzen unterschiedlicher Materialien und/oder Querschnitte verschweißt werden.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hülse eine solche verwendet wird, die an einem Ende geschlossen ist.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse mit den Litzen durch Verstellen der Abschnitte der Sonotrode und des Ambosses kompaktiert und verschweißt werden, wobei an senkrecht zu den Abschnitten verlaufenden weiteren Begrenzungsflächen des Verdichtungsraums anliegende Bereiche der Hülse während des Verdichtens bzw. Verschweißens nach innen gefaltet werden.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse an ihrem offenen Ende trompetenartig ausgebildet ist, das bei der Herstellung des End- oder Durchgangsknotens außerhalb des Verdichtungsraums verläuft.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse in dem Verdichtungsraum in gewünschter vorgegebener Länge positioniert wird.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Hülse einen umlaufenden verstärkten Rand aufweist, der beim Verschweißen außerhalb des Verdichtungsraums verbleibt.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hülse eine solche verwendet wird, die aus Kupfer besteht oder Kupfer enthält.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hülse eine solche verwendet wird, die aus Metall wie Nickel oder Kupfer oder außen- und/oder innenseitig beschichtetem wie versilbertem oder vergoldetem oder vernickeltem Kupfer besteht.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hülse eine solche verwendet wird, die eine Wandstärke D mit 0,05 mm ≤ D ≤ 0,5 mm, insbesondere 0,15 mm ≤ D ≤ 0,4 mm aufweist.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leiter solche verwendet werden, die aus Kupfer oder mit Aluminium beschichtetem Kupfer oder Aluminium oder verkupfertem Aluminium bestehen oder verzinnt oder beschichtet sind.
- Durchgangs- oder Endknoten (
49 ,71 ) bestehend aus miteinander verdichteten und verschweißten elektrischen Leitern (50 ,52 ,54 ,72 ,74 ,76 ,78 ,100 ,102 ,104 ), wobei der Durchgangs- bzw. Endknoten eine Quaderform aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (50 ,52 ,54 ,72 ,74 ,76 ,78 ,100 ,102 ,104 ) von einer Hülse (62 ,80 ,96 ) quaderförmiger Außengeometrie umgeben sind, die äußere Schicht des Durchgangs- oder Endknotens (49 ,71 ) ist. - Durchgangs- oder Endknoten nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
62 ,80 ,96 ) in ihrer Endgeometrie als Teil des Durchgangs- oder Endknotens umfangsseitig eine Quadergeometrie aufweist, wobei gegenüberliegende Seitenwandungen (84 ,86 ) jeweils abschnittsweise nach innen gefaltet sind. - Durchgangs- oder Endknoten nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
62 ,80 ,96 ) endseitig trompetenartig erweitert ist. - Durchgangs- oder Endknoten nach zumindest einem der Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
62 ,80 ,96 ) in ihrem offenen Ende wulstartig verstärkt ist. - Durchgangs- oder Endknoten nach zumindest einem der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass der Endknoten von einer Isolierkappe (
118 ) mit von deren Innenfläche ausgehenden umlaufenden Vorsprung (114 ) umgeben ist, der im Zwischenraum (110 ) zwischen leiterseitig verlaufendem Ende (98 ) der Hülse und beabstandet zu diesem verlaufenden Isolierungen der Leiter (100 ,102 ,104 ) eingerastet ist. - Durchgangs- oder Endknoten nach zumindest einem der Ansprüche 13–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
62 ,80 ,96 ) aus Metall wie Nickel oder Kupfer oder außen- und/oder innenseitig beschichtetem wie versilbertem oder vergoldetem oder vernickeltem Kupfer besteht. - Durchgangs- oder Endknoten nach zumindest einem der Ansprüche 13–18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
62 ,80 ,96 ) eine Wandstärke D mit 0,05 mm ≤ D ≤ 0,5 mm, insbesondere 0,15 mm ≤ D ≤ 0,4 mm aufweist.
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