DE2508532A1

DE2508532A1 - Wire wrap connection using aluminium wire - involves twisting sharp edge aluminium pin after bare wire has been wrapped around it

Info

Publication number: DE2508532A1
Application number: DE19752508532
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1976-08-26

Abstract

The wire wrap technique of joining a conductor to a contact pin with sharp edges without solder has been applied to metals such as aluminium which cannot be tensioned enough to produce a cold weld and which tend to form an oxide skin. The aluminium wire (1) which still carries the insulation (3) over the first turn is wraped with a normal tension around the contact pin (2), made of a hard aluminium alloy. After the wrapping operation the tip of the pin of gripped by a total and twisted (4) through an angle of up to 2 Pi per wrapped conductor length. This produces a good non-ageing contact.

Description

Drahtwickelverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lötfreien Verdrahtung mittels der Wickeltechnik (wire wrap), die im Aufwickeln eines unter Zug stehenden massiven Leiters auf einen scharfkantigen Kontaktstift besteht.Wire winding method The invention relates to a method for solderless Wiring by means of wire wrap technology, which involves winding an under Train standing solid conductor consists of a sharp-edged contact pin.

Neben der bekannten Lötverdrahtung haben in der letzten Zeit immer mehr lötfreie Techniken an Bedeutung gewonnen. Diese ermöglichen weit mehr als die Lötverdrahtung eine teil- oder X automatislerbare Fertigung mit gleichzeitig geringem Prüfaufwand0 Eine dieser lötfreien Verbinaungstechniken ist die wickeltecs auch wire wrap-Technik genamlt. Für diese Technik werden vorzugsweise Kontaktstifte quadratischer Querschnittsform verwendet, deren Länge ein Vielfaches der Kantenlänge beträgt. Auf diese Kontaktstifte wird zumeist mittels einer Wickelvorrichtung ein massiver Draht bzw. Leiter aufgewickelt. Um einen einwandfreien Kontakt zwischen Leiter und Kontaktstift zu erreichen, steht der Draht beim Aufwickeln unter einer hohen Zugbelastung. Kupferleiter können auf diese Art und Weise so fest aufgewickelt werden, daß die scharfen Kanten des Kontaktstiftes sowohl in den Kontaktzonen des Stiftes als auch im Leiter Cifle hohe mechanische Spannungskonzentration verursachen, die auch nach dem Wickelvorgang bestehen bleibt. Von diesen Kräften werden beide Teile eingekerbt und dabei etwaige vorhandene Oxydschichten durchbrochen. tSiemens-Zeitschrift 46, 1972, Heft 4, Seite 286in87). Um auf diese M:t und Weise einen guten elektrischen Kontakt zu bekommen, der auch alterungsbeständig ist, ist es erforderlich, daß die an den scharfen Kanten des Kontaktstiftes zwischen diesem und dem Leiter auftretenden Kräfte für eine Kaltverschweißung zwischen Draht und Stiftkante ausreichen.In addition to the well-known soldering wiring, there have always been more solderless techniques gained in importance. These enable far more than that Solder wiring a partially or X automatable production with at the same time low Test effort0 One of these solderless connection techniques is also the wwickecs wire wrap technology approved. For this technique, contact pins are preferably made more square Cross-sectional shape used, the length of which is a multiple of the edge length. A winding device is usually used to attach a solid contact pin to these contact pins Wire or conductor wound up. To ensure perfect contact between conductor and To reach the contact pin, the wire is under a high tensile load when it is wound up. Copper conductors can be wound up so tightly in this way that the sharp edges of the contact pin both in the contact zones of the pin and cause high mechanical stress concentration in the conductor Cifle, which also after the wrapping process remains. Both parts are notched by these forces and thereby broken through any existing oxide layers. tSiemens magazine 46, 1972, issue 4, page 286in87). To get a good electric To get contact that is also resistant to aging, it is necessary that the occurring at the sharp edges of the contact pin between this and the conductor Forces are sufficient for a cold weld between the wire and the pin edge.

a Diese Wickeltechnik ist bisher nicht für alle Leitermaterialien anwendbar. Wählt man beispielsweise für Aluminiumleiter die Zugbelastung so, daß noch keine permanente Rißgefahr für den Leiter besteht, so sind die auftretenden Kräfte zwischen Leiter und Kontaktstiftkanten nicht groß genug, um eine Kaltverschweißung zu erzielen. Die elektrischen Kontakte zwischen Aluminiumleiter und Kontaktstift sind daher nicht zuverlässig und auch nicht alterungsbeständig. Selbst wenn die Oxydschicht des Aluminiumleiters beim Wickeln durchbrochen hrurde, so bildet sie sich doch bald wieder aus, da diese Kontaktstellen nicht gasdicht sind. a This winding technique is not yet available for all conductor materials applicable. For example, if you choose the tensile load for aluminum conductors so that There is still no permanent risk of cracking for the conductor, so are those that occur Forces between the conductor and the contact pin edges are not great enough for a cold weld to achieve. The electrical contacts between the aluminum conductor and the contact pin are therefore not reliable and also not resistant to aging. Even if the Oxide layer of the aluminum conductor broken through during winding, so it forms soon enough, as these contact points are not gas-tight.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wickeltechnik auch für derartige Materialien zu ermöglichen, bei denen das herkömmliche Wickelverfahren bisher nicht anwendbar war.The object of the invention is the winding technology for such To enable materials for which the conventional winding process has not previously been possible was applicable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Aufwickeln des massiven Leiters auf den Kontaktstift dieser in Wickelrichtung bleibend tordiert wird. Durch dieses nachträgliche Tordieren des Kontaktstiftes wird der aufgewickelte Leiter nachgespannt. Dabei liegt aber der aufgewickelte Leiter auf seiner ganzen Länge auf der Oberfläche des Kontaktstiftes auf. Die Zugkräfte werden praktisch Jeweils zwischen zwei Stiftkanten, also auf kurzer Länge, wirksam. Dadurch ist eine wesentlich höhrere Zugbelastung des Leiters möglich, ohne daß die Rißgefahr zu groß wird. Durch dieses Nachspannen wird ein stärkerer Kontakte druck, also auch ein stärkeres Einkerben des Leiters und der Stiftkanten bewirkt, d.h. es kommt zur für alterungsbeständige Kontakte notwendigen Kaltverschweißung.This object is achieved according to the invention in that after winding of the solid conductor on the contact pin this permanently twisted in the winding direction will. This subsequent twisting of the contact pin causes the pin to be wound up Head tightened. In this case, however, the wound conductor lies on its whole Length on the surface of the contact pin. The pulling forces become practical Effective between two pen edges, i.e. over a short length. This is a significantly higher tensile load on the conductor possible without the risk of cracking being too great will. This re-tensioning results in a stronger contact pressure, including a causes stronger notching of the conductor and the pin edges, i.e. it comes to for aging-resistant contacts require cold welding.

In Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß der Torsionswinkel, um den der Kontaktstift verdreht wird' bis zu je aufgewickelter Leiterlänge beträgt. Das entspricht einer zusätzlichen Dehnung des Leiters, die ausreichen würde, eine weitere Windung um den Kontaktstift herum zu legen. Hierzu sind natürlich Kontaktstifte notwendig, die dieses starke Verwürgen aushalten. Einerseits müssen sie hinreichend hart sein, um mit ihren scharfen Kanten den Leiter einzukerben, andererseits müssen sie soviel Dehnung besitzen, um diesen Torsionsprozeß sicher zu Uberstehen.In a further development of the method, it is proposed that the torsion angle, by which the contact pin is rotated 'up to the length of each wound conductor. This corresponds to an additional stretch of the conductor, which would be sufficient, one to put another turn around the contact pin. There are of course contact pins for this purpose necessary to withstand this strong strangulation. On the one hand, they must be sufficient must be hard to notch the conductor with their sharp edges, on the other hand they have enough elongation to withstand this torsion process safely.

An einem Ausführungsbeispiel sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die einzige Figur zeigt dabei einen bewickelten Kontaktstift im Endzustand.The only figure shows a wound contact pin in the final state.

Der Leiter 1 ist ein Aluminlumleiter. Der Kontaktstift 2 ist aus einer harten Aluminiumlegierung hergestellt. Die erste Windung des Leiters 1 ist noch mit der Isolierhülle 3 umgeben. Die Torsion ist in der Zeichnung nur andeutungsweise dargestellt, der Pfeil 4 gibt die Torsionsrichtung an.The conductor 1 is an aluminum conductor. The contact pin 2 is made of one made of hard aluminum alloy. The first turn of the conductor 1 is still surrounded by the insulating sleeve 3. The torsion is only hinted at in the drawing shown, the arrow 4 indicates the direction of torsion.

Zunächst wurde nun der Leiter 1 unter einer für diesen unkritischen Zugspannung auf den Kontaktstift 2 aufgewickelt. Dann wurde der Kontaktstift 2 mit einem Werkzeug an der Spitze gefaßt und tordiert. Der aufgewickelte Leiter 1 verbleibt dabei durch die Haftreibung uf der Kontaktstiftoberfläche in seiner Lage, ohne zu verrutschen. Der Einfachheit halber wird man das zum Tordieren nötige Werkzeug mit dem Wickelwerkzeug kombinieren. Der Torsionswinkel wird dann so groß gewählt, daß eine ausreichende Einkerbung von Draht und Stiftkanten und damit eine Kaltverschweißung eintritt. Ein guter elektrischer, alterungsbeständiger Kontakt ist dann geschaffen. Die für eine solche Wickelverblndung üblichen 5 bis 6 Windungen ergeben 20 bis 24 Kontaktstellen je Anschluß, d.h. die gesamte Kontaktfläche ist größer als der eigentliche Leiterquerschnitt.First of all, the head 1 was now under a non-critical for this Tension wound onto the contact pin 2. Then the contact pin 2 was with gripped and twisted with a tool at the tip. The wound conductor 1 remains due to the static friction uf the contact pin surface in its position without slip. For the sake of simplicity, the tools required for twisting will be included combine with the winding tool. The torsion angle is then chosen so large that a sufficient notch of wire and pin edges and thus a cold welding entry. A good electrical, age-resistant contact is then created. The 5 to 6 turns customary for such a winding connection result in 20 to 24 Contact points per connection, i.e. the entire contact area is larger than the actual contact area Conductor cross-section.

2 Ansprüche 1 Figur2 claims 1 figure

Claims

Patent claims:> rüche Patent claims 1. Experienced in solderless wiring by means of the winding technology (wire wrap), which involves the winding up of an under tension solid conductor consists of a sharp-edged contact pin, characterized in that that after winding the solid conductor (1) onto the contact pin (2) this is permanently twisted in the winding direction.

2. The method for solderless wiring according to claim 1, characterized in that that the torsion angle by which the contact pin (2) is wired, up to 2 ff each wound conductor length.