DE1565959A1 - Process for making an electrical connection with a conductor made of aluminum wire with a thin surface layer of oxidation-resistant, conductive material, and a multi-part, sleeve-like connection for carrying out the process - Google Patents
Process for making an electrical connection with a conductor made of aluminum wire with a thin surface layer of oxidation-resistant, conductive material, and a multi-part, sleeve-like connection for carrying out the processInfo
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Description
AMP 1753 München, 4. Februar 1966AMP 1753 Munich, February 4, 1966
AMP IncOrporated .AMP IncOrporated.
Eisenhower Boulevard
Harrisburg, Pennsylvania, FSAEisenhower Boulevard
Harrisburg, Pennsylvania, FSA
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem leiter, der aus Aluminiumdraht mit einer dünnen · Oberflächenschicht aus oxydationsbeständigem, leitendem Material besteht, und mehrteiliger hülsenartiger Verbinder zur Durchführung des VerfahrensMethod of making an electrical connection with a conductor made of aluminum wire with a thin Surface layer made of oxidation-resistant, conductive Material consists, and multi-part sleeve-like connector to carry out the procedure
Priorität; Frankreich, 9. Februar 1965 'Priority; France, February 9, 1965 '
Franz.-1St, 4v911 ·French - 1 St, 4v911
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Verbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung, mit Aluminiumdraht. 'The invention relates to a method and a connector for establishing an electrical connection with Aluminum wire. '
Im allgemeinen wird die Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Aluminiumdraht dadurch erschwert, daß sich auf dem Aluminium, wenn es der luft oder einer normalen Atmosphäre ausgesetzt wird, ein dünner Film aus Aluminiumoxyd bildete Zur Herstellung von Verbindungen sind verschiedene Schweiß- und Lötverfahren vorgeschlagen worden, doch erfordern diese eine inerte Atmosphäre oder besondere Bedingungen., welche die Durchführung der Verfahren verteuern oder nur im Labora torium eingehalten werden können. Es ist auch, schon vorge- In general, making an electrical connection with aluminum wire is made difficult by the fact that a thin film of aluminum oxide forms on the aluminum when exposed to air or normal atmosphere. Various welding and soldering methods have been proposed for making connections, but they require an inert atmosphere or special conditions, which make the implementation of the process more expensive or can only be complied with in the laboratory. It is also, already
Bayeriiche Ver«b»bwik München 820993 ~ ——- * Bavarian Ver "b" bwik Munich 820993 ~ - —- *
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schlagen worden, in einem Aufkneifverfahren durch Druckanwendung eine Hülse mit einem Aluminiumleiter zu verbinden. Dabei muß jedoch im allgemeinen der Aluminiumoxydfilm durch scharfe Kanten zerstört werden, die in dem Verbinder vorgesehen sind, und muß ein die Oxydation verhinderndes Mittel vorgesehen sein, um die Verbindung vor einer späteren Oxydation zu schützen. Das Aufkneifen ist bei Aluminium schwierig, weil das Aluminium eine niedrige Zugfestigkeit hat und nur einer geringen prozentuellen Dehnung und nur einem geringen Fließen gewachsen ist. Fach einem Vorschlag wird in einer Aluminiumlitze ein Stahlkern verwendet, der mechanischen Belastungen gewachsen ist, doch ist dieser Vorschlag bei kleinen Leitern nicht zweckmäßig.hit, in a pinch-on process by applying pressure to connect a sleeve with an aluminum conductor. In general, however, the aluminum oxide film must pass through sharp edges provided in the connector must be destroyed and an anti-oxidation agent must be used be provided in order to protect the connection from subsequent oxidation. It is difficult to pinch on aluminum because the aluminum has a low tensile strength and only a low percentage elongation and only low flow has grown. According to one proposal, a steel core is used in an aluminum braid, the mechanical loads has grown, but this suggestion is not practical for small ladders.
Trotz der Schwierigkeiten bei der Herstellung der Verbindung besteht ein zunehmendes Bedürfnis nach der Verwendung von Aluminiumkabeln in Fällen, in denen es auf eine Gewichtsersparnis ankommt. Ein wichtiges Anwendungsgebiet sind moderne Flugzeuge für hohe Gescnwindigkeiten und große Plughöhen. Für solche Zwecke ist ein überzogener Aluminiumdraht mit einem metallischen Überzug vorgeschlagen worden, welcher eine Bildung von Aluminiumoxyd auf dem Aluminium verhindert. Nach diesem Vorschlag wurde beispielsweise eine Litze hergestellt, die aus dünnen Drähten besteht, von denen jeder einen Kern aus Aluminium und einen Silberüberzug besitzt, der nur wenige Mikron dick zu sein braucht. Nach einem anderen Vorschlag wird Aluminiumdraht einer chemischen Oberflächenbehandlung unterworfen, durch die eine oxydationsbeständige, leitende Schicht erzeugt wird. Bei der Verwendung der Dräfite nach diesen Vorschlägen besteht aber die Gefahr, daß die Oberflächenschicht Despite the difficulties in making the connection, there is an increasing need for the use of aluminum cables in cases where weight saving is a concern. An important field of application are modern aircraft for high speeds and great plugh heights. For such purposes, a coated aluminum wire with a metallic coating has been proposed which prevents the formation of aluminum oxide on the aluminum. For example, according to this proposal, a braid was made which consists of thin wires, each of which has an aluminum core and a silver coating which need only be a few microns thick. According to another proposal , aluminum wire is subjected to a chemical surface treatment by means of which an oxidation-resistant, conductive layer is produced. When using the Dräfite according to these proposals, there is a risk that the surface layer
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reißt und dann das Aluminium der Atmosphäre ausgesetzt ist. Ferner treten bei der Verwendung dieser Drähte Schwierigkeiten auf, wenn die Drähte Schwingungen oder mechanischen Spannungen ausgesetzt werden, wie dies in einem Plugzeug vorkommen könnte, weil der Draht, derartigen Bedingungen nicht mehr gewachsen ist, wenn er schon einer Ir4TaOl '.liehe:!. Verformung unterworfen worden ist,--beispielsweise beim Auf kneif en.cracks and then the aluminum is exposed to the atmosphere. Furthermore, difficulties arise when using these wires if the wires are exposed to vibrations or mechanical stresses, as could occur in a plug tool, because the wire can no longer cope with such conditions if it is already an Ir 4 TaOl '. ! Has been subjected to deformation - for example when pinching up.
Erf iridungsgemäß ist nun ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindimg mit einem Leiter, der aus Aluminiumdraht mit einer dünnen Oberflächenschicht aus einer oxydationsbeständigen, leitenden Substanz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrteiliger hülsenartiger Verbinder um den leiter herum angeordnet und auf ihn aufgekniffen wird, wobei der mehrteilige hülsenartige Verbinder eine Außenhülse aus einem elastischen Material besitzt» das durch einen Aufkneifdruck . bleibend verformbar ist, und eine Innenhülse aus einem relativ weichen, leitenden Material, wobei der Aufkneifvorgang so gesteuert wird, daß durch eine Verformung der Außeniiülse die Innenhülse um den Leiter herum zusammengedrückt und gegenüber dem Leiter zum Fließen gebracht wird. Dadurcn wird eine beträchtliche Verformung des Leiters vermieden.According to the invention, there is now a method of production an electrical connection with a conductor made of aluminum wire with a thin surface layer of an oxidation-resistant, conductive substance, characterized in that a multi-part sleeve-like connector around the conductor around and pinched on him, with the multi-part, sleeve-like connector has an outer sleeve made of an elastic material »that by a pinch pressure. Is permanently deformable, and an inner sleeve from a relatively soft, conductive material, the pinching process being controlled in such a way that the outer sleeve is deformed Inner sleeve compressed around the conductor and facing the ladder is made to flow. Dadurcn will be a considerable one Deformation of the conductor avoided.
Die, Erfindung schafft ferner einen, zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Verbinder mit einer AuSennülse aus einem elastischen Material, das a.:rch einen Aufkneifdruck bleibend verformbar ist, und -e.ir.er- Iu.enhülse aus eiren relativ weichen, leitenden Material, aas unter einem Aufkneifdruck fließfähig ist.The invention also provides one for implementation this method is used with a connector with an outer sleeve an elastic material, which is a.:rch a pinch pressure is permanently deformable, and -e.ir.er- Iu.enhülse made of egg relatively soft, conductive material, aas under a pinch pressure is flowable.
Die Auienirülse besxent zweckmäßig aus einen leitenden Ketali, beispielsweise Kupfer. Die Iiinenhülse karui beispiels-The outer sleeve expediently consists of a conductive one Ketali, for example copper. The liner sleeve karui for example
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weise aus einer weichen, bildsamen legierung bestehen, z.B. einer Zinnlegierung, oder aus Silber.consist of a soft, malleable alloy, e.g. a tin alloy, or made of silver.
In einer Ausführungsform ist die Innenhülse am einen Ende geschlossen, so daß ein aufgekniffener Verbinder, der das freie Ende eines Drahts umgibt, dicht abgeschlossen ist.In one embodiment, the inner sleeve is on one End closed so that a pinched connector surrounding the free end of a wire is sealed.
Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil auf Verbindungen mit Litzen aus feinen Aluminiumdrähten anwendbar, die durch eine Oberflächenbehandlung eine leitende, oxydationsbeständige Schicht erhalten haben. Bei dieser Anwendungsform fließt das Material der Innenhülse zwischen die Drähte, so daß ein.porenfreier Querschnitt erhalten wird.The invention can be applied with particular advantage to connections with strands made of fine aluminum wires, which have received a conductive, oxidation-resistant layer through a surface treatment. In this application the material of the inner sleeve flows between the wires, so that a pore-free cross-section is obtained.
Die Erfindung umfaßt ferner Verbindungen, die nachThe invention also includes compounds according to
dem Verfahren unter Verwendung von erfindurigsgemäßen Verbindern hergestellt worden sind.the method using connectors according to the invention have been manufactured.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der teilweise scheiaatischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigtEmbodiments of the invention are shown below described on the basis of the partially diagrammatic drawing. In this shows
Pig. 1 im Längsschnitt einen Verbinder nach einer Ausführungsform,Pig. 1 in longitudinal section a connector according to one embodiment,
Pig· 2 in einer ähnlichen Darstellung wie Pig. 1 eine andere Ausführungsform,Pig · 2 in a representation similar to Pig. 1 another embodiment,
Pig. 3 in einer ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform undPig. 3 shows a further embodiment in a similar illustration and
Pig. 4 schaubildlich, teilweise geschnitten, noch eine Ausführungsform.Pig. 4 diagrammatically, partially in section, another embodiment.
Der Verbinder nach Pig. 1 besitzt eine kurze Hülse oder Zwinge 1, die aus Kupfer besteht und in dem vorderen Endteil einer metallischen Außenhülse 2 angeordnet ist, die hinter der Zwinge 1· einen im Durchmesser größeren, hinteren Teil 3The connector according to Pig. 1 has a short sleeve or ferrule 1 made of copper and in the front end part a metallic outer sleeve 2 is arranged, which behind the clamp 1 · has a larger diameter, rear part 3
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besitzt, der zur Aufnahme der Isolierung eines Leiters dient. Die Außenhülse 2 ist von einem Außenmantel 4 aus Isolierkunststoff umgeben. Eine flaohe Zunge 5 steht von der Zwinge t naoh vorn vor und /bildet ein Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Verbinder, beispielsweise mit Hilfe einer Klemmschraube.which is used to accommodate the insulation of a conductor. The outer sleeve 2 has an outer jacket 4 made of insulating plastic surround. A flabby tongue 5 stands out from the clamp t naoh front in front and / forms a means for producing an electrical Connection to the connector, for example with help a clamping screw.
"■.'■■ Die Zwinge 1 ist mit einer Innenhülse 6 ausgekleidet, die aus einem relativ weichen, bildsamen Material besteht, beispielsweise aus Silber oder einer Zinnlegierung."■." ■■ The clamp 1 is lined with an inner sleeve 6, which consists of a relatively soft, malleable material, for example made of silver or a tin alloy.
Zum Anbringen des Verbinders an einem leiter 7, der aus einer litze aus feinen Aluminiumdrähten besteht, die eine dünne Oberflächenschicht aus oxydationsbeständigem, leitendem Material besitzen," wird die Isolierung 8.von einem Endteil 9 des Leiters abgestreift und der leiter nach Fig. 1 in den Verbinder 1 eingeführt. Dabei befindet sich der Endteil 9 des Drahtkerns in der Innenhülse 6 und die Isolierung in dem erweiterten Teil 3· Das Aufkneifen des Verbinders erfolgt an der Zwinge 1, wodurch diese und die bildsame Büchse 6 auf den Kernteil 9 aufgekniffen werden, sowie an dem erweiterten Teil 3, wodurch die Hülse 2 auf die Isolierung des Leiters aufgekniffen wird.For attaching the connector to a ladder 7, the consists of a strand of fine aluminum wires, the one have a thin surface layer of oxidation-resistant, conductive material, "the insulation 8. from one end part 9 of the conductor stripped and the ladder of Fig. 1 into the connector 1 introduced. Here is the end part 9 of the Wire core in the inner sleeve 6 and the insulation in the enlarged part 3 · The connector is pinched open on the Ferrule 1, whereby this and the malleable sleeve 6 are pinched on the core part 9, as well as on the extended part 3, whereby the sleeve 2 pinched onto the insulation of the conductor will.
Unter dem Aufkneifdruck fließt die Büchse 6 zwischen die Einzeldrähte der Litze, so daß innerhalb der Zwinge 1 ein im wesentlichen porenfreier Querschnitt erhalten wird. Ail dem erweiterten Teil 3 bildet die aufgekniffene Hülse 2 eine Abstützung für die Isolierung des Leiters. .-■■*■ Under the open pressure, the sleeve 6 flows between the individual wires of the braid, so that inside the ferrule 1 a substantially pore-free cross-section is obtained. Ail the enlarged part 3, the pinched-open sleeve 2 forms a support for the insulation of the conductor. .- ■■ * ■
In der Ausführungsform naöÜ Fig* 2 ißt die Büohse 6 abgeändert und besitzt sie einen gösöhXosaenen vordtrea Sadteil tO, der einen geschlossenen Raum für die Aufimhma dee lit it »rteils 9 bildet· Die Hülse 6 ist ferner mit einem im DurohmegstrIn the embodiment shown in FIG. 2, the sleeve 6 is modified and it has a large front part which forms a closed space for the reception of the part 9
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größeren, hinteren Fortsatz 11 versehen', der eine Auskleidung des erweiterten Hülsenteils 3 darstellt.larger, rear extension 11 provided ', which is a lining of the enlarged sleeve part 3 represents.
Nach, dem Aufkneifen auf einen Leiter ist der Verbinder nach Pig· 2 an seinem vorderen Ende durch die Kappe 10 dicht abgeschlossen. Am hinteren Ende des Verbinders fließt der Portsatz 11 der bildsamen Büchse um die Isolierung 8 des Leiters herum, so daß eine gute mechanische Verbindung mit der Isolierung hergestellt wird. Es hat sich gezeigt, daß durch das Anbringen des Verbinders nach Pig· 2 an einer mit Faserglas isolierten Litze aus versilberten Aluminiumdrähten bei Verwendung einer Büchse 6 aus Silber eine feste mechanische Verbindung mit dem Faserglas und infolgedessen eine Zugentlastung erzielt wird, da Zugspannungen in dem Kabel über die Isolierung 8 auf den Verbinder übertragen werden.After pinching up on a ladder is the connector according to Pig · 2 at its front end by the cap 10 tight closed. At the rear end of the connector, the port set 11 of the flexible sleeve flows around the insulation 8 of the conductor around so that a good mechanical connection is made with the insulation. It has been shown that by attaching of the connector according to Pig · 2 on a stranded wire made of silver-plated aluminum wires, insulated with fiberglass, when using a Sleeve 6 made of silver a firm mechanical connection with the fiberglass and consequently a strain relief is achieved, since tensile stresses in the cable are transmitted to the connector via the insulation 8.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 fehlen der vordere Endteil der Hülse 6 und die Kappe 10 und ist ein kürzeres Stück der bildsamen Hülse 12 in einem erweiterten hinteren Endteil der Zwinge 1 angeordnet. In dieser Anordnung hat die Hülse dieselbe Aufgabe wie die Hülse 6 in der Ausführungsform nach Fig. 1. Außerdem ist das vordere Ende der Zwinge 1 direkt auf den Leiterkern 9 aufgekniffen. Diese aufgekniffene vordere Zone stellt u»ü. keine vollständig einwandfreie elektrische Verfeindung her, schafft jedoch zwischen dem Leiter und dem Verbinder eine sehr zufriedenstellende mechanische Verbindung von höherer Zugfestigkeit. Der Büchsenteil 12 gewährleistet eine optimale elektrische Verbindung.In the embodiment according to FIG. 3, the front one is missing End part of the sleeve 6 and the cap 10 and is a shorter piece of the malleable sleeve 12 in an enlarged rear end part the clamp 1 arranged. In this arrangement the sleeve has the same function as the sleeve 6 in the embodiment according to FIG FIG. 1. In addition, the front end of the clamp 1 is pinched directly onto the conductor core 9. This pinched front one Zone represents u »ü. not a completely flawless electrical Hostility here, but creates between the conductor and the connector a very satisfactory mechanical connection of higher tensile strength. The sleeve part 12 ensures a optimal electrical connection.
Die Ausführungeform nach Fig· 4- ähnelt der nach Fig«2, doch ist die Innenfläche der Zwinge 1 mit einer Anzahl von Ringnuten H ausgebildet. Beim Aufkneifen des Verbinders nachThe embodiment according to Fig. 4- is similar to that of Fig. 2, however, the inner surface of the ferrule 1 is formed with a number of annular grooves H. When pinching open the connector
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Pig. 4 fließt die bildsame Büchse 6 in die Hüten 14 und verbessert dadurch die mechanische Festigkeit der Verbindung. Pig. 4, the malleable sleeve 6 flows into the hats 14 and thereby improves the mechanical strength of the connection.
In einer Ausführungsform mit einer bildsamen Büchse aus schmelzbarem Metall, beispielsweise einer Cadmium-Zink-Legierung kann man die Verbindung nach dem Aufkneifen der Wirkung eines starken elektrischen Stroms aussetzen, unter dessen Wärmewirkung das Material der Büchse 6 schmilzt.In one embodiment with a malleable sleeve made of fusible metal, for example a cadmium-zinc alloy you can open the connection after picking up the Subject to the effects of a strong electric current, under whose thermal effect melts the material of the sleeve 6.
Die Erfindung ist auch auf Anschlußteile in anderen als den beschriebenen Formen anwendbar» beispielsweise auf Verbinder für stumpfen Stoß (butt connectors), Spleißverbinder, konische Stifte und Stecker.The invention is also applicable to connecting parts in shapes other than those described, for example on Butt connectors, splice connectors, conical pins and plugs.
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Claims (1)
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