DE102009009399B4 - Flachleitung mit Aufnahme für Anschlussbolzen - Google Patents

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Abstract

Elektrische Flachleitung mit- einer Öffnung (3) zur Aufnahme eines Anschlussbolzens , und- einer in der Öffnung (3) angeordneten Hülse (1), wobei die Hülse (1) beidseitig der Flachleitung jeweils eine radiale Auskragung (2) aufweist,- wobei die Flachleitung (5) aus Aluminium gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,- dass zumindest die Auskragung (2) mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung (5) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft im Wesentlichen elektrische Flachleitungen mit einer Öffnung für einen Anschlussbolzen.
  • In der Automobilindustrie werden in jüngster Zeit immer häufiger aus Blechen oder Bändern geformte Flachleitungen aus Aluminium anstelle von Rundleitungen verwendet. Insbesondere für Batterieleitungen, bevorzugt die B+ Leitung, auf denen hohe Ströme fließen, hat sich die Flachbandleitung als vorteilhaft herausgestellt. Mit Hilfe der Flachleitung ist es möglich, aufgrund des Formfaktors auf kleinem Bauraum, insbesondere engen, unzugänglichen Bereichen, große Leitungsquerschnitte zu realisieren und zusätzlich die Stromtragfähigkeit der Batterieleitungen zu erhöhen. Auch für Elektrofahrzeuge, bei denen Spannungen von mehreren 100V über die Batterieleitungen abgerufen werden, kommen Flachleitungen vermehrt zum Einsatz. Auch hier müssen die Energieleitungen hohe Anforderungen an Stromtragfähigkeit und Leistung erfüllen.
  • Für die Kontaktierung von elektrischen Verbrauchern werden jedoch weiterhin Rundleiter verwendet. Dies vor allem aus dem Grund, dass die elektrischen Verbraucher zumeist über flexible Leitungen kontaktiert werden müssen. Beim Einbau der Verbindungsleitungen zwischen starrer Batterieleitung und elektrischem Verbraucher ist es häufig erforderlich, dass die Leitungen in enge Bauräume eingefädelt werden müssen, was mit Hilfe von Rundleitern leichter ist als mit starren Flachleitern. Daher ist beim Einsatz von Flachleitern als Hauptstrang für die Batterieleitung eine Kontaktierung zwischen Flachleiter und Rundleiter unerlässlich. Eine solche Kontaktierung kann beispielsweise über einen Anschlussbolzen erfolgen. An den Anschlussbolzen kann dann eine Rundleitung beispielsweise mittels Reibschweißen elektrisch kontaktiert werden oder der Bolzen ist ein Anschlusselement eines Verbrauchers, elektrischen Verteilers oder Ähnlichem. Abgänge zu elektrischen Verbrauchern können an verschiedenen Stellen entlang des Flachleiters angeordnet werden. Der so gebildete Kabelstrang kann in einem KfZ verbaut werden und die elektrischen Verbraucher werden über die Rundleiter mit dem Batteriestrang verbunden.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Anbringung von Anschlussbolzen an Flachleiter in vielen Fällen problematisch ist. Solche Verbindungen müssen elektrisch stabil und vor Umwelteinflüssen geschützt sein. Bei der Verwendung von Aluminium als Leitermaterial des Flachleiters muss weiterhin sichergestellt sein, dass dieser sich beim Anschluss des Anschlussbolzens nicht verformt. Insbesondere bei der Verschraubung des Anschlussbolzens kann es dazu kommen, dass sich die Schraube in das Aluminium hineindrückt. Auch bildet Aluminium sehr schnell eine Oxidschicht, welche den Übergangswiderstand einer solchen Schraubverbindung auf Dauer in einen unzulässigen Bereich steigen lässt. Aufgrund der relativ hohen Viskosität von Aluminium gegenüber anderen Metallen besteht das Problem darin, dass hohe Anzugsmomente für die Schraubverbindungen der Anschlussbolzen eventuell Verformungen des Flachleiters verursachen. Außerdem kann es dazu kommen, dass sich die Verschraubungen bei mechanischer Beanspruchung lösen, da sich das Aluminium des Flachleiters unterhalb der Verschraubungen verformen kann. Darüber hinaus sind Übergänge zwischen Aluminium und edleren Metallen, wie beispielsweise Kupfer, anfällig gegenüber Kontaktkorrosion. Direkte Verbindungspunkte müssen vor Umwelteinflüssen geschützt werden.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/057592 A1 ist ein Verfahren bekannt, um einen elektrischen Leiter mit einer Eisenbahnschiene elektrisch zu verbinden. Hierzu wird in einer Bohrung in der Schiene eine Hülse angeordnet. Die Hülse wird in der Bohrung vernietet und bietet eine Kontaktierung für einen Schraubbolzen, mit dessen Hilfe ein elektrisches Kabel elektrisch kontaktiert werden kann. Nachteilig bei der Hülse gemäß dieser Veröffentlichung ist jedoch, dass ein Übergangswiderstand zwischen Hülse und Schiene hoch sein kann, insbesondere wenn sich auf der Oberfläche der Metalle eine Oxidschicht bildet. Insbesondere bei der Verwendung von Aluminium für die Schiene ist das Anordnen der Hülse in der Öffnung elektrisch problematisch.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 050 708 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem eine Hülse in einen Flachleiter derart eingesetzt ist, dass diese eine Aufnahme für einen Bolzen bildet. Die Hülse gemäß dieser Veröffentlichung wird entlang ihrer Mantelfläche stoffschlüssig mit dem Flachleiter verbunden. In die Hülse wird ein Bolzen eingeschoben und kann somit elektrisch mit dem Flachleiter verbunden werden.
  • Die Veröffentlichung DE 100 07 258 A1 bezieht sich auf einen mobilen Kabelverbinder für elektrische Akkumulatoren, insbesondere Bleiakkumulatoren, um mit demselben ein aus vielen Einzeldrähten verseilten Anschlusskabel mit dem stationären Pol einer Batterie lösbar verbinden zu können.
  • Die Veröffentlichung DE 758 107 A1 offenbart eine elektrische Flachleitung mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Anschlussbolzens, und einer in der Öffnung angeordneten Hülse, wobei die Hülse beidseitig der Flachleitung jeweils eine radiale Auskragung aufweist, und wobei die Flachleitung aus Aluminium gebildet ist.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2006 046 350 A1 betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Flachleiters mit einem Rundleiter, bei dem ein Ende des Rundleiters mit einem Ende des Flachleiters stoffschlüssig verbunden wird. Außerdem zeigt sie eine Verbindung mit elektrischen Kabeln, bei der ein Endes des Rundleiters mit einem Ende des Flachleiters stoffschlüssig verbunden ist.
  • Wie zuvor erwähnt, ergibt sich das Problem der Kontaktierung zwischen Flachleitung und Rundleitung bevorzugt für den Fall, dass die Flachleitung aus Aluminium gebildet ist. Die Verwendung von Aluminium als Material für die Flachleitung hat jedoch große Vorteile im Hinblick auf Materialkosten und Gewicht, so dass es bevorzugt ist, dass die Flachleitung aus Aluminium gebildet ist und dass die Hülse aus einem Übergangsmetall oder einer Legierung daraus gebildet ist. Bevorzugt ist die Verwendung einer Edelstahl-, Kupfer- oder Messinghülse. Durch die Verwendung der Hülse aus einem anderen Material als Aluminium ergeben sich zweierlei Vorteile. Zum Einen wird verhindert, dass die elektrische Kontaktierung zwischen Anschlussbolzen und Flachleitung durch Aluminiumoxid verschlechtert wird. Zum Anderen kann bei der Verwendung eines härteren Materials als Aluminium die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen Flachleitung und Anschlussbolzen erhöht werden. Bei der Verwendung von Edelstahl, Kupfer oder Messing kann gewährleistet werden, dass die mechanische Beanspruchung bei einer Verschraubung des Anschlussbolzens durch eine Hülse keine wesentliche Verformung der Hülse hervorruft. Auch ist bei mechanischer Dauerbelastung gewährleistet, dass sich die Stirnflächen der Hülse nicht wesentlich verformen, so dass eine dauerhaft feste Verbindung zwischen Anschlussbolzen und Hülse gewährleistet ist.
  • Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine intermetallische Verbindung zwischen einem Bolzen und einer Flachleitung zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe elektrische Güte hat.
  • Diese Aufgabe wird gegenständlich durch eine elektrische Flachleitung mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Anschlussbolzens und eine in der Öffnung angeordnete Hülse gelöst, wobei die Hülse beidseitig der Flachleitung jeweils eine radiale Auskragung aufweist. Die elektrische Flachleitung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Auskragung stoffschlüssig mit der Flachleitung mittels Ultraschallschweißen verbunden ist.
  • Es ist erkannt worden, dass gegenüber der Lösung gemäß der DE 10 2006 050 708 eine Anordnung einer radialen Auskragung beidseitig der Flachleitung eine erhöhte elektrische Güte erzielt wird, da auf beiden Seiten des Flachleiters eine gleich große Kontaktfläche zum Kontaktieren mit einem Bolzen oder ähnlichem erreicht wird. Hierdurch ist ein optimaler Stromfluss zwischen der Hülse und dem Flachleiter gewährleistet. Darüber hinaus bietet die Hülse zusammen mit der Auskragung eine ausreichend hohe Festigkeit, um beim Verschrauben eines Bolzens oder beim Verpressen eines Bolzens eine Flächenpressung aufzunehmen und den Flachleiter nicht zu verformen.
  • Darüber hinaus bietet die gegenständliche Lösung die Möglichkeit, eine Hülse auch für Flachleitungen mit kleinen Breiten, beispielsweise weniger als 30mm, mit einer Hülse zu versehen. Bei der Vorrichtung gemäß der DE 10 2006 050 708 ist aufgrund der Konizität der Hülse eine minimale Breite von 30mm notwendig, um beispielsweise einen M8-er Bolzen aufnehmen zu können.
  • Durch die beidseitige radiale Auskragung wird beidseitig des Flachleiters eine ausreichend große Kontaktfläche zur Verfügung gestellt, was eine Kontaktierung durch Verschrauben oder Verpressen eines Bolzens von beiden Seiten her ermöglicht.
  • Dadurch, dass die Auskragungen mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Leiter verbunden sind, wird erreicht, dass der elektrische Übergang zwischen Hülse und Flachleitung gewährleistet ist.
  • Eine erhöhte elektrische Güte wird dadurch erreicht, dass die Hülse mit der Öffnung stoffschlüssig verbunden ist. Diese Verbindung kann gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels mittels Ultraschallschweißen gewährleistet werden. Durch die stoffschlüssigen Verbindungen sowohl im Bereich der Auskragung und/oder im Bereich der Mantelfläche der Hülse ist ein elektrischer Übergang direkt aus der Kontaktfläche über die dünne Wandstärke der Hülse möglich. Der Strom fließt unmittelbar von dem Bolzen über die Hülse zu dem Flachleiter. Eventuelle Aluminiumoxidschichten auf der Oberfläche der Flachleitung, falls diese aus Aluminium gebildet ist, werden beim Ultraschallschweißen aufgebrochen. Hierdurch ist der Übergangswiderstand gering.
  • Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass die Auskragungen und/oder die Hülse mittels torsionalem Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung verbunden ist. Beim torsionalen Ultraschallschweißen wird eine Seite der Auskragung an einem Amboss oder einem Gegenlager befestigt und die gegenüberliegende Seite der Auskragung mit einer Sonotrode kontaktiert. Die Sonotrode rotiert relativ zum Amboss mit Auslenkungen zwischen 10 und 100µm, bevorzugt 20 und 40µm bei einer Frequenz zwischen 1 und 100kHz, bevorzugt zwischen 10 und 30kHz, bevorzugt 20kHz. Durch eine aggressive Verzahnung der Sonotrode mit der Auskragung wird die Schweißenergie in Form einer Relativbewegung in die Hülse eingeleitet. Dadurch kommt es sowohl an der Ober- wie auch an der Unterseite des Flachleiters zu einer Verschweißung der Auskragungen mit dem Flachleiter. Hierdurch werden die Auskragungen auf beiden Seiten des Flachleiters in einem Arbeitsschritt stoffschlüssig mit dem Flachleiter verbunden. Darüber hinaus kann beim Einbringen der Schweißenergie auch die äußere Mantelfläche der Hülse mit der Öffnung stoffschlüssig verbunden werden.
  • Eine besonders große Auflagefläche für eine Verschraubung oder Verpressung eines Bolzens wird dadurch gewährleistet, dass die Auskragung eine Ringschulter ist.
  • Kostengünstig lässt sich die Aufnahme für den Anschlussbolzen realisieren, wenn die Hülse beispielsweise ein Rohr ist, welches mittels eines Kaltfließumformprozesses in die Öffnung geschoben wird und die Auskragungen geformt werden. Beispielsweise kann ein Dorn oder Stempel die über dem Flachleiter herausragenden Endstücke des Rohres derart umbiegen, dass sich radiale Auskragungen formen.
  • Eine gute elektrische Güte wird dadurch gewährleistet, dass die Hülse eine Wandstärke von 1 bis 10mm, bevorzugt 1 bis 5mm aufweist. Diese Wandstärke ist zum Einen ausreichend, um die Verpresskraft beim Anschrauben eines Bolzens aufzunehmen und zum Anderen um den elektrischen Widerstand der Hülse gering zu halten.
  • Die Innenseite der Hülse ist bevorzugt im Bereich der Öffnung mit einem Metall beschichtet. Diese Beschichtung kann beispielsweise aus Zinn, Nickel, Kupfer oder Legierungen davon sein. Die Beschichtung bewirkt, dass eine Korrosion oder Oxidation auf der Oberfläche im Bereich der Kontaktstelle zwischen Hülse und Bolzen verhindert wird. Um ausreichend Schweißenergie in Form von Reibung zwischen dem Flachleiter und der Hülse aufnehmen zu können, wird jedoch auch bevorzugt, dass die Hülse im Bereich des Flachleiters unbeschichtet ist.
  • Eine Korrosion der Hülse kann dadurch vermieden werden, dass die innere Mantelfläche der Hülse zumindest teilweise mit einem Metall beschichtet ist. Diese Beschichtung kann ebenfalls aus Zinn, Nickel, Kupfer oder ähnlichem sein. Die Hülse selber kann ebenfalls aus Zinn, Nickel, Kupfer oder Legierungen davon gebildet sein.
  • Da insbesondere die Nahtstelle zwischen Hülse und Flachleitung Kontaktkorrosion ausgesetzt ist, wird vorgeschlagen, die Nahtstelle zwischen Auskragung und Flachleitung zu beschichten. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung sein, welche das Eindringen von Flüssigkeit in die Nahtstelle zwischen Auskragung und Flachleitung verhindert.
  • Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass die Hülse aus einem Nichteisenmetall, bevorzugt Kupfer, Nickel oder Zinn oder Legierungen davon gebildet ist.
  • Einen Gewichtsvorteil gegenüber herkömmlichen Leitungen erreicht man dadurch, dass die Flachleitung aus Aluminium gebildet ist.
  • Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Flachleitung mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Anschlussbolzens, durch Anordnen einer Hülse in der Öffnung und Formen einer radialen Auskragung an der Hülse beidseitig der Flachleitung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest die Auskragung mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung verbunden wird.
  • Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass ein Gegenlager an einer ersten Auskragung angeordnet wird, dass eine Sonotrode an einer der ersten Auskragungen gegenüberliegenden Seite des Flachleiters angeordneten Auskragung angeordnet wird und dass mittels der Sonotrode Schweißenergie in Form von einer Relativbewegung von Sonotrode und Gegenlager eingebracht wird. Die Oberfläche der Sonotrode kann aufgeraut sein, beispielsweise zahnförmig. Hierdurch wird eine aggressive Verzahnung zwischen Sonotrode und Auskragung erreicht. Die Sonotrode kann relativ zum Gegenlager torsionale Bewegungen ausführen. Diese Bewegungen können Auslenkungen zwischen 10 und 100µm haben. Die Schwingung kann eine Frequenz zwischen 10 und 100kHz haben. Durch die Relativbewegung zwischen Sonotrode und Gegenlager wird eine Schweißenergie in die Hülse eingebracht, welche sich im Bereich der Kontaktstelle zwischen Hülse und Flachleitung dahingehend auswirkt, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Flachleitung und Hülse entsteht.
  • Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass die Sonotrode und/oder das Gegenlager derart an die Hülse geführt werden, dass die Hülse zur Bildung zumindest einer Auskragung kaltfließumgeformt wird.
  • Beispielsweise kann die Sonotrode in der Form eines Dorns gebildet sein, welcher beim Heranführen an die Hülse diese nach außen umbiegt, so dass die über die Ebene des Flachleiters herausragenden Teile der Hülse radial nach außen gebogen werden und Auskragungen bilden. Hierdurch wird in einem Arbeitsschritt sowohl die Auskragung gebildet, als auch die stoffschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Flachleitung hergestellt.
  • Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • 1 einen Flachleiter mit einer Hülse in einem ersten Bearbeitungsschritt;
    • 2 einen Flachleiter mit einer Hülse und einem Stempel;
    • 3 einen Flachleiter mit einer Hülse mit beidseitigen Auskragungen;
    • 4 einen Flachleiter mit einer Hülse und einem Ultraschallschweißwerkzeug;
    • 5 einen mit einer Hülse verschweißten Flachleiter;
    • 6 eine Hülse mit einer Beschichtung.
  • Für einen optimalen Stromfluss und eine optimale Festigkeit für eine Verschraubung eines Flachleiters mit einem Bolzen ist es notwendig, dass sowohl die elektrische Kontaktierung zwischen einer Hülse und einem Flachleiter möglichst großflächig ist und zum anderen die Hülse eine genügend große Auflagefläche für einen Bolzen bietet. Bei dem bekannten Verfahren bietet die konische Hülse jedoch nur auf einer Seite der Flachleitung eine ausreichend große Auflagefläche. Auf der schmalen Seite der Hülse ist die Auflagefläche im Vergleich zur breiten Seite der Hülse verringert. Beim Verschrauben eines Bolzens muss jedoch auch die schmale Seite der Hülse ausreichend breit sein, um den Bolzen und die Verpresskräfte aufzunehmen. Insbesondere bei der Verwendung von Aluminium muss die Hülse die Verpresskräfte beim Verschrauben des Bolzens aufnehmen können.
  • Ein Stromfluss sollte von der Hülse auf den Flachleiter in allen Bereichen möglich sein. Wäre der Flachleiter nur an bestimmten Stellen stoffschlüssig mit der Hülse verbunden, so könnte der Strom nur hierüber fließen und im Bereich, in dem keine stoffschlüssige Verbindung vorliegt, könnte ein Aluminiumoxid einen Stromfluss verhindern. Daher wird angestrebt, die Hülse möglichst großflächig in einem einzigen Arbeitsschritt mit dem Flachleiter stoffschlüssig verbinden zu können.
  • In der 1 wird ein erster Arbeitsschritt zur Herstellung eines solchen Flachleiters mit einer Hülse gezeigt. Gezeigt ist eine Hülse 1 und ein Flachleiter 5. Die Hülse 1 ist bevorzugt aus einem Nichteisenmetall, beispielsweise Kupfer, Nickel, Zinn, oder Legierungen davon. Die Hülse 1 ist rohrförmig und weist an einem Ende eine radiale Auskragung 2a auf. In dem Flachleiter 5 ist eine Bohrung 3 vorgesehen, in welche die Hülse 1 gesteckt werden kann, so dass die Auskragung 2a auf der Unterseite des Flachleiters 5 aufliegt. Die Hülse 1 ist derart geformt, dass sie eine Wandstärke zwischen 1 und 4mm hat. Darüber hinaus ist die Hülse 1 derart geformt, dass ein Bereich 4 über die Ebene des Flachleiters 5 herausragt.
  • 2 zeigt einen zweiten Verarbeitungsschritt. Hierbei wird mittels eines Stempels 7 oder eines Dornes der überstehende Bereich 4 seitlich umgebogen, so dass die überstehenden Bereiche 4 ebenfalls als Auskragungen, wie in 3 dargestellt, auf dem Flachleiter 5 aufliegen. Dieses Kalkfließumformen mittels des Stempels ermöglicht es, eine konstruktiv einfache Hülse 1 an die Öffnung 3 des Flachleiters 5 formschlüssig anzupassen.
  • 3 zeigt den Flachleiter 5 mit einer daran anliegenden Hülse 1. Die Hülse 1 ist nach dem Bearbeitungsschritt gemäß 2 derart geformt, dass auf beiden Seiten des Flachleiters 5 Auskragungen 2a, 2b gebildet sind. Die Auskragungen 2 können Ringschultern sein, die umlaufend sind. Mit Hilfe der Auskragungen 2a, 2b ist die Hülse 1 in der Art einer Niete mit dem Flachleiter 5 fixiert.
  • Wenn der Flachleiter 5 aus Aluminium gebildet ist, hat sich auf seiner Oberfläche eine Aluminiumoxidschicht gebildet, welchen einen elektrischen Widerstand darstellt. Somit wäre ein Stromfluss über die Hülse 1 zu dem Flachleiter 5 durch die Aluminiumoxidschicht behindert. Um diese Aluminiumoxidschicht aufzubrechen und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Hülse 1 und Flachleiter 5 herzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Hülse 1 mit einem torsionalen Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung 5 verbunden wird. Ein solches torsionales Ultraschallschweißen ist in 4 näher dargestellt. Die Hülse 1 wird mit einer Kraft zwischen einer Sonotrode 8 und einem Gegenlager 9 gespannt. Die Sonotrode 8 weist eine raue Oberfläche auf, beispielsweise eine Zahnung, die mit der Auskragung 2b in Kontakt gebracht wird. Durch die raue Oberfläche der Sonotrode 8 ist eine Kraftübertragung zwischen Sonotrode 8 und Auskragung 2b optimiert. Während des Schweißvorgangs führt die Sonotrode 8 eine torsionale Relativbewegung zu dem Gegenlager 9 durch. Diese Bewegung weist eine Frequenz von ca. 20kHz und Auslenkungen von 20 bis 40µm auf. Die durch die Sonotrode 8 in die Hülse 1 eingebrachte Schweißenergie in Form einer Relativbewegung führt dazu, dass sowohl die Auskragung 2a, als auch die Auskragung 2b mit dem Flachleiter 5 verschweißt wird und eine Schweißnaht 10 gebildet wird. Sind die Auskragungen ringförmig, so entsteht eine ringförmige Verschweißung der Auskragungen 2 mit dem Flachleiter 5.
  • Dadurch, dass beidseitig des Flachleiters 5 Auskragungen 2a, 2b vorgesehen sind, welche gleich groß sein können, ergibt sich die Möglichkeit, dass ein Bolzen sowohl auf der Oberseite als auch der Unterseite mit der Hülse verschraubt werden kann. Die Kontaktflächen der Auskragungen 2a, 2b sind intermetallisch mit dem Flachleiter 5 verbunden, so dass sich ein geringer Übergangswiderstand bildet und ein Stromfluß optimiert ist.
  • Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels kann die Sonotrode 8 oder das Gegenlager 9 in der Form eines Stempels 7, wie in der 2 gezeigt ist, geformt sein. Hierdurch kann beim Heranfahren der Sonotrode 8 an die Hülse 1 diese nach außen gebogen werden, so dass die Überstände 4 die Auskragung 2b formen.
  • 5 zeigt eine Hülse 1 verschweißt mit dem Flachleiter 5. Wie zu erkennen ist, sind im Bereich der Auskragungen 2a, 2b die Schweißnähte gebildet. Bevorzugt ist, dass die Hülse 1 als auch der Flachleiter 5 im Bereich der Schweißnaht 10 frei von metallischen Beschichtungen list. Es ist jedoch auch möglich, dass hier metallische Beschichtungen vorhanden sind.
  • Wie in 6 dargestellt, kann die Innenseite der Hülse 1 mit einer metallischen Schicht 11 beschichtet sein. Diese Schicht kann beispielsweise aus Kupfer, Zinn, Nickel oder Legierungen davon sein. Mit Hilfe der Beschichtung ist es möglich, Korrosionen und Oxidationen auf der Oberfläche der Hülse 1 zu verhindern.
  • Im Bereich der Nahtstelle zwischen der Hülse 1 und dem Flachleiter 5, in welchem die Schweißnaht 10 angeordnet ist, wie dies in 5 zu erkennen ist, kann eine Beschichtung 12 aufgebracht werden, welche ein Eindringen eines Elektrolyts in die Schweißnaht 10 dauerhaft verhindern kann. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Schweißnaht 10 beschädigt wird.

Claims (13)

  1. Elektrische Flachleitung mit - einer Öffnung (3) zur Aufnahme eines Anschlussbolzens , und - einer in der Öffnung (3) angeordneten Hülse (1), wobei die Hülse (1) beidseitig der Flachleitung jeweils eine radiale Auskragung (2) aufweist, - wobei die Flachleitung (5) aus Aluminium gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest die Auskragung (2) mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung (5) verbunden ist.
  2. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung (5) verbunden ist.
  3. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragung (2) und/oder die Hülse (1) mittels torsionalem Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung (5) verbunden ist.
  4. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragung (2) eine Ringschulter ist.
  5. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) ein Rohr ist, wobei die Auskragung aus dem Rohr kaltfließumgeformt ist.
  6. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) eine Wandstärke von 1 bis 10 mm, bevorzugt 1 bis 5 mm aufweist.
  7. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachleiter (5) im Bereich der Öffnung (3) mit einem Metall beschichtet ist.
  8. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelfläche der Hülse (1) zumindest teilweise mit einem Metall beschichtet ist.
  9. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Nahtstelle zwischen Auskragung (2) und Flachleitung (5) zumindest teilweise beschichtet ist.
  10. Elektrische Flachleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) aus einem Nichteisenmetall, bevorzugt Kupfer, Nickel oder Zinn oder Legierungen davon gebildet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Flachleitung mit einer Öffnung (3) zur Aufnahme eines Anschlussbolzens, wobei die Flachleitung (5) aus Aluminium gebildet ist, durch - Anordnen einer Hülse (1) in der Öffnung (3), - Formen einer radialen Auskragung (2) an der Hülse (1) beidseitig der Flachleitung (5), dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest die Auskragung (2) mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit der Flachleitung (5) verbunden wird.
  12. Verfahren nach einem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenlager (9) an einer ersten Auskragung (2) angeordnet wird, dass eine Sonotrode (8) an einer der ersten Auskragung (2) gegenüberliegenden Seite des Flachleiters angeordneten Auskragung (2) angeordnet wird und dass mittels der Sonotrode (8) Schweißenergie in Form einer Relativbewegung zwischen Sonotrode (8) und Gegenlager (9) eingebracht wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonotrode (8) und/oder das Gegenlager (9) derart an die Hülse (1) geführt werden, dass die Hülse (1) zur Bildung zumindest einer Auskragung (2) kaltfließumgeformt wird.
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