DE1097504B

DE1097504B - Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Presshuelsenverbinder und einem Aluminiumleiter und Presshuelsenverbinder zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1097504B
Application number: DEA20157A
Authority: DE
Inventors: Jean Jacques Redslob
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1953-04-23
Filing date: 1954-04-21
Publication date: 1961-01-19

Description

Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Preßhülsenverbinder und einem Aluminiumleiter und Preßhülsenverbinder zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Preßhülsenverbinder und einem Aluminiumleiter sowie einen Preßhülsenverbinder zur Durchführung des Verfahrens.
Bekannte Verfahren der obigen Art und dabei verwendete Preßhülsenverbinder haben den Nachteil, daß insbesondere im Hinblick auf ungünstige Arbeitsbedingungen, wie Feuchtigkeit, korrodierende Atmosphäre, häufige Temperaturänderungen, mechanische Beanspruchungen usw., keine gleichmäßig zuverlässigen und dauerhaften Verbindungen hergestellt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens der obigen Art sowie eines verbesserten Preßhülsenverbinders zur Durchführung des Verfahrens, wobei der genannte Nachteil vermieden und im besonderen die Herstellung einer auch unter stärksten Beanspruchungen zuverlässigen Verbindung ermöglicht wird, die sich durch geringen elektrischen Widerstand, lange Lebensdauer und hohe mechanische Festigkeit auszeichnet, wobei gleichmäßige Kennwerte auch bei Massenfertigung gewährleistet sind.
Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens dadurch erreicht, daß zum Aufpressen des Verbinders auf dem Leiter Preßdrücke verwendet werden, die die Querschnittfläche des aufgepreßten Bereiches über die Querschnittfläche hinaus reduzieren, welche sich aus der maximalen Ausziehfestigkeit des Verbinders und des Drahtes ergibt. Vorzugsweise wird die Querschnittfläche derart reduziert, daß sie um 28 bis 37'% kleiner als die Querschnittfläche des Verbinders und des Drahtes vor dem Aufpressen ist.
Erfindungsgemäß wird bei einem Preßhülsenverbinder zur Durchführung des Verfahrens eine Zwischenhülse, die vorzugsweise aus beidseitig mit Zinn überzogenem Aluminium besteht, zwischen dem Verbinder und dem Draht in an sich bekannter Weise angeordnet. Bei einer Verbindung unter Verwendung eines solchen vorgenannten Verbinders ist erfindungsgemäß ein korrosionshemmender Stoff, der dispergierte Schleifmittelteilchen enthält, an der Grenzfläche zwischen dem Draht und dem Verbinder in an sich bekannter Weise vorgesehen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Teile eines Verbinders sowie des Aluminiumleiters, an dem diese befestigt werden sollen, Fig.2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 ; dargestellten Verbinders nach dem Zusammenbau und der Anordnung auf dem Leiter, jedoch vor dem Eindrücken oder Sicken, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Verbindung, die durch das Sicken der in Fig.2 dargestellten zusammengebauten Einheit entsteht, Fig. 4 eine graphische Darstellung, die zur Unterstützung bei der Erklärung der Grundsätze der Erfindung dient, Fig.5 einen vergrößert dargestellten Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3, der die Form der Zwinge und des Leiters nach dem Eindrücken zeigt, Fig.6 einen vergrößert dargestellten Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 3, der die Form der Isolierstütze nach dem Sicken zeigt, Fig.7 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt der in Fig. 3 gezeigten Verbindung und Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Kabelschuhes nach Fig. 1, die auch die Kunststoffkappe zum Zurückhalten des korrosionshemmenden Gelees in dem Kabelschuh zeigt.
Ein wesentliches Problem bei der Herstellung einer Verbindung mit Aluminiumleitern ergibt sich auf Grund des dünnen Oxydüberzuges, der die Oberflächen des Aluminiums bedeckt.
Fig. 1 zeigt einen Kabelschuh 1, der aus einer röhrenförmigen Zwinge 2 und einem in einem Stück damit ausgebildeten Zungenteil 4 besteht. Die Zwinge und die Zunge sind in diesem Beispiel aus Aluminium hergestellt, wobei alle Oberflächen einschließlich der Innenseite der röhrenförmigen Zwinge 2 mit einer Zinnschicht plattiert oder galvanisiert sind, wie später beschrieben wird.
Eine aus galvanisch verzinntem Aluminium hergestellte dünnwandige Kappe 6 weist einen zylindrischen Einsatzteil 8 auf, der ein geschlossenes Ende 10 und einen weiteren zylindrischen Isolationstragteil 12 mit offenem Ende hat. Der Einsatzteil 8 der Kappe 6 ist mit einem feuchtigkeitsbeständigen Fett gefüllt, in dem Schleifmittelteilchen dispergiert sind, wie später beschrieben wird, und ist zur Aufnahme des blanken Endteiles 14 eines isolierten Aluminiumkabels 16 eingerichtet. Die Oberfläche der Kappe 6 ist galvanisch verzinnt. Es ist nicht immer wesentlich, daß die Innenfläche vollständig galvanisiert ist, im besonderen über den Flächenbereichen, wo die Herstellung einer elektrischen Verbindung nicht erforderlich ist. Der erweiterte Isolationstragteil 12 der Kappe verläuft über den Isololationsmante118 des Kabels. Der Einsatzteil 8 des Kabelschuhes wird dann in der Zwinge 2 des Kabelschuhes 1 angeordnet, so daß die zusammengebaute Einheit das in Fig.2 dargestellte Aussehen hat. Der Zwingenteil2 des Kabelschuhes und der Isolationstragteil 12 der Kappe werden dann in einem Begrenzungsgesenk eingedrückt oder gesickt, so daß der in Fig. 3 dargestellte Verbinder entsteht.
Während dieses Eindrückvorganges werden die Zwinge 2 und der Leiter 14 so ausgepreßt, daß durch die Streckwirkung neue, oxydfreie Oberflächen auf dem Aluminiumleiter 14 sowie auf der Innenfläche der Kappe 8 entstehen, falls diese nicht oder nur teilweise galvanisiert ist. Diese neue Oberfläche entsteht nicht nur auf der Außenfläche des angrenzend an die Innenfläche der Kappe, sondern auch. auch längs eines jeden der Einzellitzendrähte des Leiters 14.
Außerdem ist eine unterschiedliche Längung zwischen dem Leiter 14 und der Kappe 6 vorhanden, der zusammen mit der Zwinge 2 ausgepreßt wird. Für die Zwecke dieser Erörterung kann angenommen werden, daß der Einsatzteil 8 der Kappe und die Zwinge 2 während der Pressung als Einheit wirken und daß sich das Metall der Kabelschuhzwinge an ihrer Grenzfläche in Übereinstimmung bewegen.
Am Anfang des Eindrück- oder Sickvorgangs preßt sich die Zwinge mit größerer Geschwindigkeit als der Leiter aus, während sich bei weiterer Fortsetzung des Eindrückvorgangs später der Leiter mit größerer Geschwindigkeit als die Zwinge auspreßt. Die relativen Geschwindigkeiten der Auspressung oder Aufweitung sind in Fig. 4 dargestellt. Die ausgezogene Linie 20 zeigt die Verminderung der Querschnittsfläche der Zwinge in dem Bereich, in dem die Eindrück- oder Sickkraft ausgeübt wird, als Funktion der Verminderung der gesamten Querschnittsfläche der Zwinge und des Drahtes. Die gestrichelte Linie 22 veranschaulicht die Verminderung der Querschnittsfläche des Leiters als Funktion der Verminderung der gesamten Querschnittsfläche der Zwinge und des Leiters. Man bemerkt, daß bei einer Gesamtverminderung der Querschnittsfläche von weniger als ungefähr 17°/o eine größere Reduktion des Zwingenquerschnittes als des Leiterquerschnittes auftritt. Bei 17°/o Gesamtverminderung sind der Leiter und die Zwinge in gleicher Weise reduziert worden, und über 17'% entsteht eine größere Querschnittsverminderung in dem Leiter als in der Zwinge. Die unterschiedliche Längsbewegung des Leiters und der diesen umgebenden Oberfläche, die durch die verschiedenen Auspreßgeschwindigkeiten bewirkt wird, erzeugt eine Scheuerwirkung, welche die Entfernung und das Aufbrechen des Oxydüberzuges des Aluminiumleiters 14 unterstützt.
Die Kappe 6 wurde ungefähr zur Hälfte mit Gelee, beispielsweise einem Gemisch aus Vaseline und Nickelpulver, gefüllt. Zweckmäßig wird Kappe 6 mit einer Cellulosekappe 32 für den Versand und Transport abgedichtet, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Die Cellulosekappe 32 wird entfernt oder von dem blanken Draht 14 des Kabels 16 durchbohrt, der in den engeren Teil 8 der Kappe 6 eingefügt wird und praktisch zu dessen Ende 10 verläuft. Die Isolationsumhüllung 18 erstreckt sich innerhalb des erweiterten Teiles 12 der Kappe im wesentlichen bis zu dessen Ende.
Der engere Teil 8 der Kappe hat ungefähr dieselbe Länge wie die Zwinge 2, so daß sich sein geschlossenes Ende 10 nach dem Einsetzen in die Zwinge 2 an dem einen Ende der Zwinge und die Isolationstraghülse 12 an dem anderen Ende befinden.
Die zusammengefügte Einheit des Leiters und des Verbinders wird dann in einer geeigneten Sickmatrize oder -backe verpreßt. Dieses Gesenk oder diese Backe muß die Zwinge und die Isolationstraghülse eindrücken oder sicken, und die Sicken müssen in der begrenzten Bauart ausgebildet sein und vorteilhafterweise die allgemeine Form haben, die in den Fig. 3, 5 und 7 dargestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Preßhülsenverbinder und einem Aluminiumleiter, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufpressen des Verbinders auf den Draht Preßdrücke verwendet werden, die die Querschnittsfläche des aufgepreßten Bereiches über die OQuerschnittsfläche hinaus reduzieren, welche sich aus der maximalen Ausziehfestigkeit des Verbinders und des Drahtes ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche derart reduziert wird, daß sie um 28 bis 37% kleiner als die Querschnittsfläche des Verbinders und des Leiters vor dem Aufpressen ist.
3. Preßhülsenverbinder zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenhülse (6), die vorzugsweise aus beidseitig mit Zinn überzogenem Aluminium besteht, zwischen dem Verbinder und dem Leiter in an sich bekannter Weise angeordnet ist.
4. Verbindung unter Verwendung eines Verbinders nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein korrosionshemmender Stoff, der dispergierte Schleifmittelteilchen enthält, an der Grenzfläche zwischen dem Leiter und dem Verdichter in an sich bekannter Weise vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 218 814; USA.-Patentschriften Nr. 2 405 111, 2 342 788, 2 576 528; britische Patentschrift Nr. 691157, 363 075; schweizerische Patentschrift Nr. 192 Q59.