DE102011089206A1

DE102011089206A1 - Method for bonding strand e.g. aluminum strand for supplying electric power to electrical system in motor car, involves deforming contact-crimp and strand during and/or after melting of individual wires in aluminum strand

Info

Publication number: DE102011089206A1
Application number: DE102011089206A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Herzig; Manuel Vilsmeier
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: DE102011089206B4

Abstract

The method involves crimping a contact-crimp (5) at exposed section of single wires (3) provided at an end of strand (1). The wires are heated at partial region in which contact-crimp is crimped on the wires. The contact-crimp and strand are deformed during and/or after melting of individual wires.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Kontaktierung von Leichtmetallleitungen, insbesondere Leichtmetalllitzen, wie Aluminiumlitzen, welche vor allem in Kraftfahrzeugen elektrische Verbraucher mit elektrischer Energie versorgen. Ebenso werden derartige Leichtmetallleitungen für die Erdung von elektrischen Systemen verwendet. Im Besonderen betrifft sie dabei ein Verfahren zum Kontaktieren einer Litzenleitung umfassend Einzeldrähte aus Leichtmetall mit einem Kontakt umfassend einen Kontaktabschnitt.The present invention relates to the contacting of light metal cables, in particular light metal strands, such as aluminum strands, which supply electrical consumers with electrical energy, especially in motor vehicles. Likewise, such light metal cables are used for the grounding of electrical systems. In particular, it relates to a method for contacting a stranded conductor comprising individual light metal wires with a contact comprising a contact portion.

Vor allem in Kraftfahrzeugen besteht seit längerem der Wunsch, aus Gründen der Gewichtsersparnis sowie der Substitution teurer Metalle durch kostengünstigere Alternativen, elektrische Leitungen aus Leichtmetall, wie etwa Magnesium oder Aluminium sowie deren Legierungen, zu fertigen. Bei der elektrischen Kontaktierung dieser Leichtmetallleitungen, die insbesondere in Kraftfahrzeugen über einen langen Zeitraum von vielen Jahren einer dynamischen Belastung unterworfen sind, treten jedoch insbesondere aufgrund der Kaltfließneigung des Materials, d. h. der Neigung von Leichtmetallen, wie etwa Aluminium und Magnesium, mechanische Spannungen im Gefüge auch bei niedrigen Temperaturen abzubauen, sowie aufgrund einer vor allem bei Aluminiumlegierungen auf den Oberflächen der Aluminiumlegierung vorliegenden Oxidschicht und schließlich aufgrund der Gefahr elektrochemischer Korrosion im Verbindungsbereich der Leichtmetallleitungen mit den üblicherweise aus edleren Metallen wie etwa Kupfer gefertigten Kontakten in Anwesenheit von Elektrolyten Probleme hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Kontaktierung auf. Es besteht somit seit langem das Bedürfnis, eine dauerhaft beständige Kontaktierung einer Leichtmetalllitze mit den Kontakten auch unter den gegebenen Umständen bereitzustellen.Especially in motor vehicles has long been the desire, for reasons of weight savings and the substitution of expensive metals by less expensive alternatives, electric cables made of light metal, such as magnesium or aluminum and their alloys to manufacture. In the electrical contacting of these light metal cables, which are subject to a dynamic load, especially in motor vehicles over a long period of many years, but in particular due to the cold flow tendency of the material, d. H. the tendency of light metals, such as aluminum and magnesium, to reduce mechanical stresses in the microstructure even at low temperatures, as well as due to an oxide layer present above all on aluminum alloys on the aluminum alloy surfaces, and finally due to the risk of electrochemical corrosion in the joint region of the light metal leads with the usually more noble metals such as copper-made contacts in the presence of electrolytes have problems in maintaining contactability. There is therefore a long felt need to provide a durable stable contact a light metal strand with the contacts under the given circumstances.

Beispielsweise schlägt die US 3,717,842 A ein Verfahren zum Kontaktieren einer Aluminiumlitzenleitung mit einem Kontakt vor, bei dem der Kontakt auf die Litzenleitung gecrimpt und anschließend mittels Ultraschallschweißen mit diesem verbunden wird.For example, the US 3,717,842 A a method of contacting an aluminum stranded conductor with a contact, wherein the contact is crimped onto the stranded conductor and then connected thereto by means of ultrasonic welding.

Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der DE 199 02 405 B4 bekannt, bei dem ein Kontakt auf den Leiter aufgepresst und anschließend mit diesem verschweißt wird.A similar procedure is also from the DE 199 02 405 B4 known in which a contact is pressed onto the conductor and then welded to it.

Ferner wird bei der DE 10 2008 061 186 A1 in einem ersten Verfahrensschritt eine Kupferfolie unter Druckeinwirkung formschlüssig mit den frei liegenden Einzeldrähte einer Aluminiumlitzenleitung verbunden. Im Anschluss wird ein Kontaktelement aus Kupfer mit der Kupferfolie durch Vercrimpen kontaktiert, um den elektrischen Kontakt herzustellen. Das letztgenannte Verfahren weist den Nachteil auf, dass zur Verbindung ein Adapterelement, hier die Kupferfolie, notwendig ist. Ferner ist keine sichere Verbindung, d. h. keine mechanisch feste Verbindung mit einem möglichst geringen Übergangswiderstand gewährleistet.Further, at the DE 10 2008 061 186 A1 in a first method step, a copper foil is positively connected to the exposed individual wires of an aluminum stranded conductor under the action of pressure. Subsequently, a copper contact element is contacted with the copper foil by crimping to make the electrical contact. The latter method has the disadvantage that an adapter element, here the copper foil, is necessary for the connection. Furthermore, no secure connection, ie no mechanically strong connection with the lowest possible contact resistance is guaranteed.

Ein weiterer Nachteil sämtlicher oben beschriebener Verfahren ist, dass diese ein Wegfließen des Aluminiums der geschmolzenen Einzeldrähte der Litzenleitung beim Verschweißen sowie etwaige Lufteinschlüsse nicht zuverlässig verhindern können.A further disadvantage of all the methods described above is that they can not reliably prevent the aluminum from flowing away from the molten individual wires of the stranded conductor during welding, as well as any air pockets.

Vor diesem Hintergrund ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin zu sehen ein Verfahren zu schaffen, das eine Verbindung zwischen Kontakt und Einzeldrähten der Litzenleitung mit möglichst geringem Übergangswiderstand gewährleistet.Against this background, the object of the present invention is to provide a method which ensures a connection between the contact and individual wires of the stranded conductor with the lowest possible contact resistance.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung befinden sich in den Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a method having the features of claim 4. Advantageous developments of the present invention are in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde beim Schmelzen der Einzeldrähte entstehende Zwischenräume zwischen den Einzeldrähten selbst und/oder zwischen den Einzeldrähten und dem Kontaktcrimp dadurch zu verhindern, dass der Kontaktcrimp während und/oder nach dem Aufschmelzen nachgecrimpt bzw. nachverformt wird und damit einen entsprechenden Volumenverlust ausgleicht. Alternativ oder zusätzlich wird der Kontaktcrimp in einem Abschnitt zu einem Konus verformt und durch eine Relativverschiebung des Konus und der Einzeldrähte aufeinander zu das Volumen innerhalb des Kontaktcrimps reduziert, um die erwähnten Hohlräume bzw. Zwischenräume ausgleichen zu können.The present invention is based on the idea to prevent interspaces between the individual wires themselves and / or between the individual wires and the contact crimp arising during the melting of the individual wires by crimping or post-deforming the contact crimp during and / or after the melting, and thus a corresponding one Volume loss compensates. Alternatively or additionally, the contact crimp is deformed in a section into a cone and reduced by a relative displacement of the cone and the individual wires to each other, the volume within the Kontaktcrimps to compensate for the mentioned cavities or spaces can.

Dementsprechend wird gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Kontaktieren einer Litzenleitung umfassend Einzeldrähte aus Leichtmetall mit einem Kontakt umfassend einen Kontaktcrimp vorgeschlagen. Als Litzenleitung kommt z. B. eine Leitung mit Einzeldrähten aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in Frage. Bei dem Kontakt kann es sich beispielsweise um einen herkömmlichen Kupferkontakt aus Kupfer und/oder einer Kupferlegierung handeln. So wären beispielsweise CuSn, CuNiSi, CuFe als mögliche Legierungswerkstoffe für einen Kontaktcrimp denkbar.Accordingly, in one aspect, there is provided a method of contacting a stranded conductor comprising single light metal wires with a contact comprising a contact crimp. As a stranded wire z. As a lead with individual wires of aluminum or an aluminum alloy in question. The contact may be, for example, a conventional copper contact made of copper and / or a copper alloy. For example, CuSn, CuNiSi, CuFe would be conceivable as possible alloy materials for a contact crimp.

Es sind aber auch andere Leichtmetalle für die Litzenleitung und andere Materialien für den Kontakt (hier auch Leichtmetalle, insofern der Wärmeeintrag zum Erhitzen der Einzeldrähte nicht auch in den Kontakt erfolgt) denkbar. Neben dem Kontaktcrimp kann der Kontakt darüber hinaus auch einen Isolationscrimp umfassen, der durch Umformen bei der Konfektionierung in eine Isolation der Litzenleitung eingepresst wird. Die Litzenleitung kann neben den Einzeldrähten, die im Kern angeordnet sein können, eine umgebende Isolation und etwaige Zwischenschichten zwischen den Einzeldrähten und der Isolation, z. B. Abschirmungen etc. umfassen. Bei der Konfektionierung wird in der Regel zunächst ein Ende der Litzenleitung frei gelegt, d. h. die Isolation und etwaige Zwischenschichten werden entfernt, so dass die Einzeldrähte an einem Ende der Litzenleitung frei liegen, wobei es selbstverständlich auch möglich ist, dass beide Enden einer abgelängten Litzenleitung gleichzeitig bearbeitet werden. Erfindungsgemäß werden anschließend der Kontaktcrimp des Kontakts und das frei liegende Ende der Litzenleitung in Eingriff gebracht. Dann erfolgt das Aufcrimpen des Kontaktcrimps auf den an einem Ende der Litzenleitung frei liegenden Abschnitt der Einzeldrähte. Dieses Aufcrimpen auf die frei liegenden Einzeldrähte einer Litzenleitung ist gut bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Erfindungsgemäß werden die Einzeldrähte nach dem Crimpen des Kontaktcrimps auf die Einzeldrähte in zumindest einem Teilbereich, in dem der Kontaktcrimp an die Einzeldrähte gecrimpt ist, erhitzt, so dass die Einzeldrähte in diesem Teilbereich schmelzen. Dabei fließt das Leichtmetall, insbesondere Aluminium von der Innenfläche des aufgecrimpten Kontaktcrimps weg. Darüber hinaus können Hohlräume und Lufteinschlüsse zwischen den schmelzenden Einzeldrähten entstehen. Um dies zu verhindern und einen sicheren Kontakt zwischen der Innenfläche des Kontaktcrimps und den Einzeldrähten zu erzielen sowie Lufteinschlüsse zu vermindern bzw. auszuschließen, wird in einem nachfolgenden Schritt oder gleichzeitig mit dem Anschmelzen bzw. erweichen der Einzeldrähte der Kontaktcrimp nachgecrimpt, d. h. weiter verformt, und vorzugsweise die Litzenleitung in Richtung des Kontaktcrimps nachgedrückt. Dadurch vermindert sich der Querschnitt des Kontaktcrimps und das geschmolzene Material wird unter Druck gegen die Innenfläche des Kontakcrimps gedrückt. Lufteinschlüsse werden vermindert. Zu diesem Zeitpunkt liegt das Leichtmetall vorzugsweise in einem zähflüssigen Zustand vor, so dass das Material einen gewissen Widerstand bildet und beim Nachcrimpen nicht weiter von der Druckstelle weg fließt. Als zähflüssig wird der Zustand eines Materials bezeichnet, bei dem das Material vom festen zum flüssigen Zustand übergeht und umgekehrt. Dies bedeutet, dass ein Material einen geringen Widerstand gegen eine plastische Verformung aufweist und unter Druck gute fließfähige Eigenschaften hat. Im vorliegenden Fall weisen die Bereiche, z. B. Einzellitzen, der Litzenleitung, die näher am Kontaktcrimp angeordnet sind, einen duktileren Zustand auf als die Bereiche, die vom Kontaktcrimp entfernt sind. Somit weist die Litzenleitung im Querschnitt unterschiedliche duktile Zustände auf, so dass eine plastische Verformung des Litzenleiters stattfinden kann. Insbesondere ist dann auch von einem breiartigen Zustand des Litzenleiters die Rede.But there are also other light metals for the stranded wire and other materials for the contact (here also light metals, insofar as the heat input for heating the individual wires is not also in the contact) conceivable. Next to the contact crimp In addition, the contact can also comprise an insulation crimp, which is pressed into an insulation of the stranded conductor by forming during the assembly. The stranded wire may, in addition to the individual wires, which may be arranged in the core, a surrounding insulation and any intermediate layers between the individual wires and the insulation, for. B. shields, etc. include. During assembly, one end of the stranded conductor is usually exposed first, ie, the insulation and any intermediate layers are removed, so that the individual wires are exposed at one end of the stranded wire, it being understood that it is also possible that both ends of a cut stranded wire simultaneously to be edited. According to the invention, the contact crimp of the contact and the exposed end of the stranded wire are subsequently brought into engagement. Crimping of the contact crimp then takes place on the section of the individual wires exposed at one end of the stranded conductor. This crimping onto the exposed individual wires of a stranded conductor is well known and requires no further explanation. According to the invention, after the crimp of the contact crimp has been crimped onto the individual wires, the individual wires are heated in at least one subregion in which the contact crimp is crimped onto the individual wires, so that the individual wires melt in this subregion. In this case, the light metal, in particular aluminum, flows away from the inner surface of the crimped contact crimp. In addition, cavities and air pockets between the melting individual wires can arise. In order to prevent this and to achieve a secure contact between the inner surface of the contact crimp and the individual wires and to reduce or exclude air pockets, in a subsequent step or simultaneously with the melting or softening of the individual wires of the crimp crimped, ie further deformed, and Preferably, the stranded wire is pushed in the direction of the contact crimp. This reduces the cross section of the contact crimp and the molten material is forced under pressure against the inner surface of the contact crimp. Air pockets are reduced. At this time, the light metal is preferably in a viscous state, so that the material forms a certain resistance and does not flow farther away from the pressure point during Nachcrimpen. Toughened is the state of a material in which the material passes from solid to liquid and vice versa. This means that a material has a low resistance to plastic deformation and has good flowable properties under pressure. In the present case, the areas, z. As single strands, the stranded wire, which are arranged closer to the Kontaktcrimp, a ductile state than the areas which are removed from the Kontaktcrimp. Thus, the stranded conductor in cross-section on different ductile states, so that a plastic deformation of the stranded conductor can take place. In particular, then from a mushy state of the stranded conductor is the speech.

Gemäß einem anderen Aspekt wird der Kontaktcrimp beim Crimpen auf den an einem Ende der Litzenleitung frei liegenden Abschnitt der Einzeldrähte zumindest abschnittsweise zu einem Konus verformt, dessen Ende mit dem kleineren Querschnitt im Bereich des Endes der Litzenleitung liegt, während das Ende mit dem größeren Querschnitt näher zu einer etwaigen Isolation liegt. Um den entsprechenden Volumenausgleich beim Schmelzen der Einzeldrähte zu kompensieren und die gleichen Effekte wie beim ersten Aspekt realisieren zu können, wird der Kontakt mit dem abschnittsweise konusförmig verformten Kontaktcrimp und/oder die Litzenleitung während oder nach dem Schmelzen der Einzeldrähte aufeinander zu bewegt. Dabei gelangt der kleinere Querschnitt des Konus in den Teilbereich, in dem die Einzeldrähte geschmolzen sind und führt somit zu einer Querschnittsreduzierung mit den damit verbundenen Effekten, wie sie oben näher erläutert wurden.According to another aspect of the crimp crimping on the exposed at one end of the stranded wire section of the individual wires is at least partially deformed into a cone whose end is the smaller cross section in the region of the end of the stranded wire, while the end with the larger cross section closer to a possible isolation lies. In order to compensate for the corresponding volume compensation during melting of the individual wires and to be able to realize the same effects as in the first aspect, the contact with the partially cone-shaped deformed Kontaktcrimp and / or the stranded wire during or after the melting of the individual wires is moved towards each other. In this case, the smaller cross-section of the cone reaches the subregion in which the individual wires have melted and thus leads to a cross-sectional reduction with the associated effects, as explained in more detail above.

Darüber hinaus ist es auch denkbar den ersten und zweiten Aspekt miteinander zu kombinieren, wobei das abschnittsweise konusförmige Verformen des Kontaktcrimps in diesem Fall beim Crimpen und/oder Nachcrimpen erfolgen kann. Dabei ergänzen sich die zwei Aspekte und führen zu einer im Vergleich zu den Einzellösungen noch besseren und sichereren Verbindung mit möglichst geringem Übergangswiderstand.Moreover, it is also conceivable to combine the first and second aspects with each other, wherein the sectional cone-shaped deformation of the contact crimp can be done in this case during crimping and / or Nachcrimpen. The two aspects complement each other and lead to an even better and safer connection with the lowest possible contact resistance compared to the individual solutions.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der gesamte Verfahrensablauf, insbesondere die Schritte Erhitzen und Nachcrimpen bzw. relativ aufeinander zu Bewegen unter einer gemeinsamen Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden und somit ein Kontakt mit Sauerstoff ausgeschlossen wird. Dadurch kann eine nachträgliche Oxidierung der aufgebrochenen Oxidschichten der Einzeldrähte während des Verfahrens zuverlässig verhindert werden.Furthermore, it may be advantageous if the entire process sequence, in particular the steps of heating and Nachcrimpen or relative to each other to move under a common inert gas atmosphere are performed and thus a contact with oxygen is excluded. As a result, a subsequent oxidation of the broken oxide layers of the individual wires can be reliably prevented during the process.

Wird eine Versiegelungsmasse zwischen Kontaktcrimp und Einzeldrähte eingebracht bevor oder während das Nachcrimpen bzw. das relative aufeinander zu Bewegen erfolgt, kann auch eine nachträgliche Oxidierung nach der Fertigstellung weiter vermindert werden.If a sealant between Kontaktcrimp and individual wires introduced before or during the Nachcrimpen or relative to each other to move takes place, a subsequent oxidation after completion can be further reduced.

Das Erhitzen der Einzeldrähte erfolgt vorteilhafterweise so lange bis ihr Schmelzpunkt erreicht ist. Im Anschluss kann eine gewisse Abkühlphase stattfinden bevor das Nachcrimpen und/oder die Relativbewegung erfolgen. Besonders bevorzugt liegt bei diesen Schritten das Material der Einzeldrähte in einem zähflüssigen Zustand vor, wie es oben erläutert wurde.The heating of the individual wires is advantageously carried out until its melting point is reached. Afterwards, a certain cooling phase can take place before the post-crimping and / or the relative movement take place. Particularly preferably, in these steps, the material of the individual wires is in a viscous state, as explained above.

Die Erhitzung der Einzeldrähte kann beispielsweise mittels Widerstandsschweißen erfolgen, wobei ein Stromfluss durch die Einzeldrähte in Querrichtung generiert wird und durch den Widerstand ein Schmelzen erfolgt. Da der Stromfluss in der Regel durch den Kontaktcrimp erfolgt, ist diese Variante vorzugsweise bei Kontakten aus Kupfer einsetzbar. The heating of the individual wires can be done for example by means of resistance welding, wherein a current flow through the individual wires is generated in the transverse direction and takes place by the resistor melting. Since the current flow is usually carried out by the contact crimp, this variant is preferably used in contacts made of copper.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass der Kontaktcrimp nach dem Crimpen einen B-förmigen Querschnitt aufweist. Dadurch kann das geschmolzene Leichtmetall in den Abstand der Schenkel des „B” fließen, wodurch eine optische Kontrolle möglich wird. Ist der Querschnitt vollständig ausgefüllt, liegt eine gute Kontaktierung vor. Als Alternative sind jedoch auch Überlappungscrimps möglich, bei denen sich zwei Schenkel des Crimps überlappen, d. h. übereinander legen.Furthermore, it is preferable that the contact crimp has a B-shaped cross section after crimping. As a result, the molten light metal can flow in the distance of the legs of the "B", whereby a visual inspection is possible. If the cross-section is completely filled, there is good contact. As an alternative, however, overlap crimps are also possible in which two legs of the crimp overlap, i. H. lay one on top of the other.

Um das Fließverhalten des Leichtmetalls zu verbessern und kürzere Taktzeiten zu erzielen, wäre es denkbar den Kontaktcrimp in einem Teilbereich, in dem die Crimpung und Erhitzung erfolgen soll, vorzuheizen. Dies kann vor dem Aufbringen des Kontaktcrimps auf die Einzeldrähte oder bei aufgebrachten Kontaktcrimp vor dem Crimpen erfolgen.In order to improve the flow behavior of the light metal and to achieve shorter cycle times, it would be conceivable to pre-heat the contact crimp in a partial area in which the crimping and heating should take place. This can be done prior to applying the contact crimp on the individual wires or crimping applied crimp contact.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, sind der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform zu entnehmen. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denenFurther features and advantages of the present invention, which may be implemented alone or in combination with one or more of the above features, will be apparent from the following description of a preferred embodiment. This is done with reference to the accompanying drawings, in which

1 eine Draufsicht auf eine Litzenleitung, die mit einem Kontakt verbunden ist, zeigt; und 1 a top view of a stranded wire, which is connected to a contact shows; and

2 eine Vorderansicht auf die Litzenleitung mit dem Kontakt aus 1 ist. 2 a front view of the stranded wire with the contact 1 is.

In 1 ist eine Litzenleitung 1 dargestellt, die mehrere Einzeldrähte aus Leichtmetall, hier Aluminium, umfasst. Die Einzeldrähte sind von einer Isolationsschicht 2 umgeben. An einem Ende der Litzenleitung 1 ist die Isolation 2 entfernt, so dass die Einzeldrähte 3 an diesem Ende frei liegen.In 1 is a stranded wire 1 shown, which comprises a plurality of individual wires of light metal, here aluminum. The individual wires are of an insulation layer 2 surround. At one end of the stranded wire 1 is the isolation 2 removed so that the single wires 3 to be free at this end.

Des Weiteren ist aus 1 ein Kontakt 4 zu erkennen, der einen Kontaktcrimp 5 sowie ein Kontaktelement (hier in Form eines Kabelschuhs 6) umfasst. Der Kontaktcrimp 5 weist ein dem Kontaktelement zugewandtes Ende 8 sowie ein der Litzenleitung 1 zugewandtes Ende 9 auf. Bei dem verwendeten Kontaktcrimp 5 handelt es sich um einen sogenannten „B”-Crimp. Dieser wird ausgehend von einem im Wesentlichen „D”-förmigen Querschnitt durch Krafteinwirkungen von den Seiten und in Richtung der Mitte, wie es durch die Pfeile in 2 dargestellt ist, zu einem „B-förmigen” Querschnitt verformt.Furthermore, it is off 1 a contact 4 to recognize a contact crimp 5 and a contact element (here in the form of a cable lug 6 ). The contact crimp 5 has an end facing the contact element 8th and one of the stranded wire 1 facing end nine on. For the contact crimp used 5 it is a so-called "B" crimp. This is based on a substantially "D" -shaped cross section by force from the sides and towards the center, as indicated by the arrows in FIG 2 is deformed, deformed into a "B-shaped" cross-section.

Im Folgenden wird das Verfahren zum Kontaktieren der Litzenleitung 1, umfassend die Einzeldrähte 3 mit einem Kontakt 4, umfassend einen Kontaktcrimp 5 erläutert.The following is the method for contacting the stranded wire 1 comprising the individual wires 3 with a contact 4 comprising a contact crimp 5 explained.

Zunächst wird das Ende der Litzenleitung 1, welches mit dem Kontakt 4 zu kontaktieren ist, abisoliert, wobei die Isolation 2 in einem Teilbereich entfernt wird, so dass die Einzeldrähte 3 der Litzenleitung 1 in diesem Teilbereich frei liegen.First, the end of the stranded wire 1 which with the contact 4 to contact, stripped, leaving the insulation 2 is removed in a partial area, so that the single wires 3 the stranded wire 1 be free in this subarea.

Im Anschluss wird der Kontakt 4 mit seinem Kontaktcrimp 5, der zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen „D-förmig” ist, auf die frei liegenden Einzeldrähte 3 aufgeschoben. Zu diesem Zeitpunkt kann der Kontaktcrimp 5 bereits vorgeheizt sein. Im Anschluss wird der Kontaktcrimp 5 auf die Einzeldrähte 3 aufgecrimpt, wobei er von einem „D-förmigen” Abschnitt in den in 2 gestrichelt dargestellten „B-förmigen” Querschnitt 6 verformt wird. Zu diesem Zeitpunkt besteht bereits eine mechanische Verbindung zwischen den Einzeldrähten 3 und dem Kontaktcrimp 5.Following is the contact 4 with his contact crimp 5 , which at this time is essentially "D-shaped", on the exposed strands 3 postponed. At this time, the contact crimp 5 already preheated. Following is the contact crimp 5 on the individual wires 3 crimped, from a "D-shaped" section in the in 2 dashed lines shown "B-shaped" cross-section 6 is deformed. At this time, there is already a mechanical connection between the individual wires 3 and the contact crimp 5 ,

Bei diesem Crimpen wird neben der Verformung zum „B”-förmigen Querschnitt der Kontaktcrimp 5 auch konusförmig verformt, wobei der kleinere Querschnitt am Ende 8 dem Kontaktelement 6 zugewandt bzw. im Bereich des Endes der Litzenleitung angeordnet ist, während der große Querschnitt am Ende 9, welches der Isolation der Litzenleitung 1 zugewandt ist, vorgesehen ist. Dabei reichen die Einzeldrähte 3 nicht bis zum Ende 8 des Kontaktcripms 5.In this crimping, in addition to the deformation to the "B" -shaped cross-section of the contact crimp 5 also deformed cone-shaped, with the smaller cross-section at the end 8th the contact element 6 facing or arranged in the region of the end of the Litzenleitung, while the large cross section at the end nine , which is the insulation of the stranded wire 1 is facing, is provided. The individual wires are sufficient 3 not until the end 8th of the contact script 5 ,

Im Anschluss an das Crimpen erfolgt ein Erhitzen der Einzeldrähte. Hierfür kann beispielsweise ein Stromfluss in Querrichtung durch die Einzeldrähte erzeugt werden, d. h. im Rahmen eines Widerstandsschweißverfahrens können die Einzeldrähte soweit erwärmt werden, dass sie schmelzen, d. h. ihr Schmelzpunkt erreicht ist. Während, bevorzugt aber nach dem Schmelzen der Einzeldrähte erfolgt ein weiteres Nachcrimpen des Kontaktcrimps 5 in die in 2 dargestellte durchgezogene Form 7, wobei das Material der Einzeldrähte 3 in die Bäuche, d. h. zwischen die Schenkel des „B” fließt. Anders als in 2 dargestellt, sind in diesem Zustand die Einzeldrähte 3 nicht mehr ohne Weiteres definiert erkennbar, sondern vielmehr ist der gesamte Querschnitt des Kontaktcrimps mit Material der Einzeldrähte ausgefüllt. Dies lässt sich optisch kontrollieren.After crimping, the individual wires are heated. For this purpose, for example, a current flow in the transverse direction can be generated by the individual wires, ie in the context of a resistance welding process, the individual wires can be heated to the extent that they melt, ie their melting point is reached. During, but preferably after the melting of the individual wires, a further crimping of the contact crimp occurs 5 in the in 2 illustrated solid shape 7 , where the material of the individual wires 3 into the bellies, ie between the legs of the "B" flows. Unlike in 2 are shown, in this state, the individual wires 3 no longer clearly defined, but rather the entire cross-section of the contact crimp is filled with material of the individual wires. This can be optically controlled.

Zusätzlich oder alternativ zu dem Nachcrimpen zur Form 7 erfolgt auch eine Relativverschiebung des Kontakts 5 zur Litzenleitung 1 hin entlang der Richtung L. Dadurch wandert der kleinere Querschnitt des konusförmigen Kontaktcrimps 5 näher zu den Einzeldrähten, wodurch sich eine weitere Querschnittsreduzierung des Kontaktcrimps 5 im Bereich der aufgeschmolzenen Einzeldrähte ergibt. Dadurch lässt sich das Ausfüllen des Querschnitts des Kontaktcrimps 5 durch das Material der geschmolzenen Einzeldrähte leichter realisieren.Additionally or alternatively to the crimping to the mold 7 There is also a relative shift of the contact 5 to the stranded wire 1 along the direction L. This causes the smaller cross-section of the cone-shaped contact crimp to migrate 5 closer to the individual wires, resulting in a further cross-sectional reduction of the contact crimp 5 in the area of the melted individual wires. Thereby can be completed filling the cross section of the contact crimp 5 realized by the material of the molten individual wires easier.

Vorteilhafterweise erfolgt der gesamte Kontaktierungsprozess unter Schutzgasatmosphäre. Ferner kann zusätzlich eine Versiegelungsmasse in den Querschnitt zwischen die Einzeldrähte und die Innenseite des Kontaktcrimps 5 eingebracht werden. Die Durchführung unter Schutzgasatmosphäre sowie die Versiegelungsmasse können einerseits eine Oxidierung während des Verfahrens und andererseits eine Oxidierung nach der Fertigstellung vermindern, so dass der elektrische Kontakt lange sichergestellt werden kann.Advantageously, the entire contacting process takes place under a protective gas atmosphere. Furthermore, in addition, a sealing compound in the cross section between the individual wires and the inside of the contact crimp 5 be introduced. The implementation under a protective gas atmosphere and the sealant can on the one hand reduce oxidation during the process and on the other hand, an oxidation after completion, so that the electrical contact can be ensured for a long time.

Durch das Nachcrimpen bzw. relatives Verschieben des Kontaktcrimps 5 auf die Einzeldrähte 3 können Zwischenräume zwischen dem aufgeschmolzenen Material der Einzeldrähte vermindert oder ausgeschlossen werden und im Wesentlichen der gesamte Querschnitt des Kontaktcrimps 5 ausgefüllt werden, so dass ein sicherer Kontakt zwischen der Innenseite des Kontaktcrimps 5 und dem Material der Einzeldrähte 3 hergestellt werden kann. Dabei sind das Verschieben des Kontaktcrimps 5 sowie das Nachcrimpen nicht nur alternativ, sondern auch in Kombination umsetzbar. Darüber hinaus ist es selbstverständlich auch denkbar, statt des Kontaktcrimps 5 die Litzenleitung 1 zu dem Kontaktcrimp 5 hin zu schieben, d. h. nachzuführen oder aber beide Elemente 1 und 5 zu bewegen. Des Weiteren sind selbstverständlich auch andere Querschnittsformen des Kontaktcrimps 5, wie beispielsweise sogenannte Überlappungscrimps, bei denen zwei Schenkel in Überlappung gebracht werden, denkbar. Auch ist es möglich andere Kontaktelemente statt des dargestellten Kabelschuhs 6 mit dem Kontaktcrimp zu versehen. Auch wenn das Verfahren vorzugsweise zum Kontaktieren einer Leichtmetalllitzenleitung aus Aluminium mit einem Kupferkontakt geeignet ist, versteht es sich, dass die Litzenleitung auch aus anderen Leichtmetallen und mit Kontakten aus anderem Material, z. B. auch Leichtmetall verbunden werden kann, indem das vorliegende Verfahren verwendet wird.By crimping or relative shifting of the contact crimp 5 on the individual wires 3 For example, gaps between the reflowed material of the individual wires may be reduced or eliminated and substantially the entire cross-section of the contact crimp 5 be filled in, allowing a secure contact between the inside of the contact crimp 5 and the material of the individual wires 3 can be produced. These are the shifting of the contact crimp 5 and Nachcrimping not only alternative, but also in combination feasible. In addition, it is of course also conceivable, instead of the contact crimps 5 the stranded wire 1 to the contact crimp 5 push, ie track or both elements 1 and 5 to move. Furthermore, of course, other cross-sectional shapes of the contact crimp 5 , such as so-called overlap crimps, in which two legs are brought into overlap, conceivable. It is also possible other contact elements instead of the illustrated cable lug 6 to be provided with the contact crimp. Although the method is preferably suitable for contacting a light metal stranded conductor made of aluminum with a copper contact, it is understood that the stranded wire also made of other light metals and with contacts made of other material, for. As well as light metal can be connected by using the present method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 3717842 A [0003]
DE 19902405 B4 [0004]
DE 102008061186 A1 [0005]

Claims

Method for contacting a stranded conductor ( 1 ) comprising individual wires ( 3 ) made of light metal with a contact ( 4 ) comprising a contact crimp ( 5 comprising the steps of: crimping the contact crimp ( 5 ) on one end of the stranded wire ( 1 ) exposed portion of the individual wires ( 3 ); Heating the individual wires ( 3 ) in at least one subregion in which the contact crimp ( 5 ) on the individual wires ( 3 ) is crimped, so that the individual wires ( 3 ) at least melt in this subarea; Crimping the contact crimp ( 5 ) during and / or after the melting of the individual wires ( 3 ).

The method of claim 1, wherein at least a portion of the contact crimp ( 5 ) is deformed during crimping and / or Nachcrimpen to a cone, the end of smaller cross section ( 8th ) in the region of the end of the stranded conductor ( 1 ) is arranged.

Method according to Claim 2, in which the contact crimp (13) deformed in a cone shape in at least one section 5 ) and / or the stranded wire ( 1 ) during and / or after the melting of the individual wires ( 3 ) are moved relative to each other.

Method for contacting a stranded conductor ( 1 ) comprising individual wires ( 3 ) made of light metal with a contact ( 4 ) comprising a contact crimp ( 5 comprising the steps of: crimping the contact crimp ( 5 ) on one end of the stranded wire ( 1 ) exposed portion of the individual wires ( 3 ), wherein at least a portion of the contact crimp ( 5 ) is deformed into a canoe whose end has a smaller cross section ( 8th ) in the region of the end of the stranded conductor ( 1 ) is arranged; Heating the individual wires ( 3 ) in at least one subregion in which the contact crimp ( 5 ) on the individual wires ( 3 ) is crimped, so that the individual wires ( 3 ) melt in this subarea; Relative to one another for moving the contact crimp deformed in a cone-shaped manner in at least one section ( 5 ) and / or the stranded wire ( 1 ) during and / or after the melting of the individual wires ( 3 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the steps of heating and Nachcrimpen or relative to each other to move under a common inert gas atmosphere are performed.

Method according to one of the preceding claims, in which the individual wires ( 3 ) are heated until their melting point is reached.

Method according to one of claims 1 to 6, wherein the heating of the individual wires ( 3 ) by means of resistance welding.

Method according to one of the preceding claims, in which the contact crimp ( 5 ) has a "B" shaped cross section after crimping.

Method according to one of the preceding claims, in which the contact crimp ( 5 ) is preheated in the portion before crimping.

Method according to one of the preceding claims, wherein before and / or during the Nachcrimpen or relative to each other to move a sealant between Kontaktcrimp ( 5 ) and individual wires ( 3 ) is introduced.