EP4199273A1 - Method for producing a flat conductor - Google Patents
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- EP4199273A1 EP4199273A1 EP21215633.5A EP21215633A EP4199273A1 EP 4199273 A1 EP4199273 A1 EP 4199273A1 EP 21215633 A EP21215633 A EP 21215633A EP 4199273 A1 EP4199273 A1 EP 4199273A1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a flat conductor with a non-rectilinear curved shape from a metallic wire with an essentially circular cross section, the wire being preformed by bending to form a curved intermediate shape and then the intermediate shape being pressed flat to form a flat conductor, according to the preamble of claim 1.
- the invention further relates to a flat conductor which is produced without cutting from a piece of metal wire with an essentially circular cross-section, the wire being preformed by bending to form a curved intermediate shape and being finally formed into the flat conductor by pressing the intermediate shape flat, according to the preamble of claim 13.
- Flat conductors are components made from an electrically conductive metal or a metal alloy, which have a solid flat cross-section. Flat conductors of this type are used, for example, in electrical drive systems, for example in motor vehicles, as electrical connecting elements for transmitting electrical currents, in particular in the two or three-digit ampere range. Such flat conductors are also referred to as busbars. In contrast to cables, which are usually flexible, flat conductors are designed to be dimensionally stable and have a planar or three-dimensional shape or structure adapted to the respective intended use.
- a plastically deformable material in particular a metal, is used to produce the flat conductor, in which the circular initial cross section is flattened while reducing the initial diameter, the material displaced in the transverse direction being formed into the desired flat cross section.
- the invention is based on the object of specifying a flat conductor and a method for its production, with which a particularly large variety of shapes for flat conductors can be made available in an efficient manner.
- the method according to the invention is characterized in that during flat pressing the flat conductor is formed with at least two first sections with a first flat cross-sectional shape and at least one intermediate second section with a second cross-sectional shape which deviates from the first flat cross-sectional shape.
- a basic idea of the invention is to move away from a simple process of flattening a wheel piece with a circular cross-section and to form a flat conductor by bending and then flattening a piece of wire, with a cross-sectional shape varying over the axial length being achieved.
- the invention is based on the finding that, particularly in the case of non-cutting metal forming, a specific material flow can be set in different directions with a corresponding design of the press tools, so that different cross-sectional shapes can also be formed in a flat conductor during flat pressing.
- a particularly preferred embodiment of the invention is that the second cross-sectional shape is provided as a substantially circular cross-sectional shape becomes.
- a flat conductor can thus be produced which not only has sections with a flat cross-sectional shape, but also at least one section with a circular cross-sectional shape.
- the at least one section with the circular cross section lies between two adjoining sections with a flat, preferably rectangular, cross section. Transition areas are preferably formed between the sections.
- a receiving groove for a sealing ring can also be formed on the second section.
- a preferred embodiment of the invention further consists in the fact that the circular cross-sectional shape corresponds to the circular cross-section of the wire or is designed with a smaller diameter than this.
- a desired particularly smooth surface can also be set, which can be advantageous for sealing purposes.
- the diameter of the cylindrical second section is larger than a height of the adjacent first sections with a flat, rectangular cross-section. With such a rectangular shape, the longer side of the rectangle can be larger than the diameter of the cylindrical section.
- an axial stretching can be provided in the second section.
- the second section with the circular cross-sectional shape can also be enlarged by material compression in the longitudinal direction by a corresponding material displacement in the longitudinal direction, such that the diameter is greater than both a height and a width of an adjacent flat-pressed section.
- the flat cross-sectional shape can be approximately oval or polygonal. A square shape is also possible. According to a development of the invention, it is particularly preferred that the first flat cross-sectional shape is designed as a first rectangular cross-section with a first width and a first height. Such a rectangular cross section is particularly advantageous for connecting further electrical components.
- the second cross-sectional shape with a second rectangular cross-section with a second width and a second Height is formed, wherein the second cross-sectional shape differs from the first cross-sectional shape in terms of width and/or height. It is thus possible for several or all sections of the flat conductor to be designed with a rectangular shape, although the first cross-sectional shape differs from the second cross-sectional shape.
- the two cross-sectional shapes can preferably have the same surface area. Alternatively, it can also be provided that the cross-sectional areas of the different cross-sectional shapes have different sizes. This can be done by a targeted material displacement in the longitudinal direction, for example by compressing or stretching, during flat pressing.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the second section is formed with a defined length and that the second cross-sectional shape changes over the defined length of the second section.
- a conical progression or a narrowing can be provided in the second section along the longitudinal direction.
- a material displacement is effected not only in a transverse direction of the wire, but also a targeted material displacement in a longitudinal direction.
- the press tools are to be provided with a correspondingly designed receiving space with a defined receiving volume and contouring for forming the flat conductor.
- a longitudinal displacement and distribution of the material can already take place in the preceding bending step, stretching or compressing the starting wire in sections to produce a desired distribution of material at the points at which a corresponding change in cross section is then provided in the finished flat conductor.
- the flat conductor After the flat conductor has been formed, it can optionally be processed further, for example by making fastening holes or by giving the free end sections a special design. According to a further development of the invention, it is particularly advantageous that at least one preferably two or more connecting mandrels are formed.
- the connecting mandrels can be designed as cylindrical or angular mandrels.
- the connecting mandrels can be formed by stamping or by machining. According to one embodiment variant of the invention, it is particularly gentle on the material if the at least one connecting mandrel is formed without cutting.
- the connecting mandrel which is designed with a significantly smaller cross-sectional area than the adjoining flat conductor section, can be formed without cutting by longitudinal displacement of the material during the flat pressing process. In this way, material waste can be avoided, which is a considerable advantage, particularly when expensive metals and metal alloys are used.
- a further expedient configuration of the flat conductor is achieved in that the second section is designed to accommodate a sealing ring, in particular an O-ring seal.
- This second section which is shaped in particular as a cylinder, can be provided for the sealing ring in particular where the flat conductor is passed through a housing or another component.
- the provision of a relatively inexpensive O-ring seal allows the flat conductor to be spaced apart from the adjacent component and a liquid-tight and/or gas-tight seal between the flat conductor and the surrounding component to be achieved with such a passage.
- An annular groove may be formed in the section for secure positioning and receipt of the O-ring.
- the flexible sealing rings can also easily be pushed over a partially larger section with a flat cross-sectional shape onto the preferably cylindrical second section for receiving the sealing ring.
- the flat conductor can be arranged in a sealed manner in a closed housing, with the flat conductor then being able to emerge from the housing at two points.
- the housing can in particular be a housing for connecting various electrical components, which are electrically connected to the flat conductor in the housing, protected from the external environment. This allows Avoid short circuits on the electrical connections caused by splashing water or dirt.
- the invention is characterized in that the flat conductor is formed with at least two first sections with a first flat cross-sectional shape and at least one intermediate second section with a second cross-sectional shape that differs from the first flat cross-sectional shape.
- the flat conductor according to the invention can be produced in particular by one of the methods described above. In this way, the advantages described above can be achieved with the flat conductor.
- the flat conductor is preferably made from an electrically conductive metal or a metal alloy, in particular from copper or a copper alloy.
- a possible process sequence for producing a flat conductor 20 from a wire 10 is shown in eight work steps.
- a first step OP1 one end of the wire 10 is bent approximately at right angles by bending.
- a second step OP2 the wire 10 is further bent to form an intermediate shape 16.
- a further number of bends can be made on the wire 10 in one plane or in space.
- the intermediate form 16 is then flattened in process steps OP3 and OP4, wherein a circular cross-section of the wire 10 is flattened.
- two first sections 30 are formed at the end regions, which have a flat cross-sectional shape 32 .
- a second section 40 with a gradual reduction in cross section is formed between the two first sections 30, it being possible for the cross section reduction to have a second cross section.
- Two connecting mandrels 26 can be formed on an end section of the flat conductor 20 in two further steps OP5 and OP6.
- the connecting mandrels 26 can either be formed in a material-protruding manner, for example by notching a central region between the two connecting mandrels 26, or without cutting by shifting the material in the longitudinal direction.
- the flat conductor 20 can be end-formed, with an end section of the flat conductor 20, which in particular lies opposite the connecting spikes 26, being folded upwards approximately at right angles.
- the entire process can be carried out on a press with a so-called transfer tool, one process step being carried out with each press stroke.
- the workpiece can be transferred from one tool to the next by means of a corresponding transfer device, so that the flat conductor 20 can be produced efficiently from a wire 10.
- the wire 10 can be unwound from a wire spool and cut to length, with the cutting to length also being able to be carried out on a press.
- FIG. 2a to 2c Another possible embodiment of a flat conductor 20 according to the invention is shown with two first sections 30 with a rectangular cross section 34 at the end regions. A second section 40 with a cylindrical outer contour or a circular cross-sectional shape 42 is formed between the two first sections 30 .
- the flat conductor 20 according to the Figures 2a to 2c be made in a manner similar to that described in 1 is shown.
- the rod-shaped connecting mandrels 26 can be formed.
- the flat conductor 20 can be designed in almost any spatial manner, with the individual sections 30, 40 being able to be provided with any desired cross-sections.
- FIG 3 shows a further embodiment of a flat conductor 20 according to the invention or at least part of a flat conductor 20 according to the invention with two first sections 30 and a second section 40 arranged between them.
- the first sections 30 are designed with a flat cross-sectional shape 32 and in particular with a first rectangular cross-section 34 .
- the rectangular cross section 34 has a height H and a width B.
- the rectangular shape can be the same or different in the two first sections 30 .
- the second section 40 with a circular cross-sectional shape 42 is formed between the two first sections 30 with a flat cross-sectional shape 32 .
- the diameter of the cylindrical second section 40 is greater than the height H and smaller than the width B of the first rectangular cross section 34.
- the shape extends from the first rectangular cross section 34 via a transfer section 38 to the second section 40 with the circular cross-sectional shape 42.
- An annular groove 48 for accommodating a sealing ring, in particular a so-called O-ring, can be introduced into the cylindrical second section 40 .
- the introduction of the annular groove 48 can preferably also be done without cutting on the press in one of the press cuts.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Flachleiters mit einer nicht gradlinigen Kurvenform aus einem metallischen Draht mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei der Draht durch Biegen zu einer kurvenförmigen Zwischenform vorgeformt wird und anschließend die Zwischenform zu dem Flachleiter flach gepresst wird. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Flachpressen der Flachleiter mit mindestens zwei ersten Abschnitten mit einer ersten flachen Querschnittsform und mindestens einem dazwischenliegenden zweiten Abschnitt mit einer zweiten Querschnittsform geformt wird, welcher von der ersten flachen Querschnittsform abweicht.The invention relates to a method for producing a flat conductor with a non-rectilinear curved shape from a metallic wire with a substantially circular cross section, the wire being preformed by bending to form a curved intermediate shape and the intermediate shape then being pressed flat to form the flat conductor. According to the invention it is provided that during flat pressing the flat conductor is formed with at least two first sections with a first flat cross-sectional shape and at least one intermediate second section with a second cross-sectional shape which deviates from the first flat cross-sectional shape.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Flachleiters mit einer nicht geradlinigen Kurvenform aus einem metallischen Draht mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei der Draht durch Biegen zu einer kurvenförmigen Zwischenform vorgeformt wird und anschließend die Zwischenform zu einem Flachleiter flachgepresst wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing a flat conductor with a non-rectilinear curved shape from a metallic wire with an essentially circular cross section, the wire being preformed by bending to form a curved intermediate shape and then the intermediate shape being pressed flat to form a flat conductor, according to the preamble of
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Flachleiter, welcher aus einem metallischen Drahtstück mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt spanlos hergestellt ist, wobei der Draht durch Biegen zu einer kurvenförmigen Zwischenform vorgeformt und durch Flachpressen der Zwischenform zu dem Flachleiter endgeformt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention further relates to a flat conductor which is produced without cutting from a piece of metal wire with an essentially circular cross-section, the wire being preformed by bending to form a curved intermediate shape and being finally formed into the flat conductor by pressing the intermediate shape flat, according to the preamble of claim 13.
Flachleiter sind aus einem elektrisch leitenden Metall oder einer Metall-Legierung gebildete Bauteile, welche einen massiven Flachquerschnitt aufweisen. Derartige Flachleiter werden beispielsweise in elektrischen Antriebssystemen, beispielsweise bei Kraftfahrzeugen, als elektrische Verbindungselemente zur Übertragung von elektrischen Strömen eingesetzt, insbesondere im zwei- oder dreistelligen Amperebereich. Derartige Flachleiter werden auch als Stromschienen bezeichnet. Im Gegensatz zu Kabeln, welche üblicherweise flexibel sind, sind Flachleiter formstabil ausgebildet und weisen eine dem jeweiligen Verwendungszweck angepasste ebene oder räumliche Form oder Struktur auf.Flat conductors are components made from an electrically conductive metal or a metal alloy, which have a solid flat cross-section. Flat conductors of this type are used, for example, in electrical drive systems, for example in motor vehicles, as electrical connecting elements for transmitting electrical currents, in particular in the two or three-digit ampere range. Such flat conductors are also referred to as busbars. In contrast to cables, which are usually flexible, flat conductors are designed to be dimensionally stable and have a planar or three-dimensional shape or structure adapted to the respective intended use.
Aus der
Zur Herstellung der Flachleiters wird ein plastisch verformbares Material, insbesondere ein Metall, eingesetzt, bei welchem der kreisförmige Ausgangsquerschnitt unter Verringerung des Ausgangsdurchmessers flachgedrückt wird, wobei das in Querrichtung verdrängte Material zu dem gewünschten Flachquerschnitt geformt wird.A plastically deformable material, in particular a metal, is used to produce the flat conductor, in which the circular initial cross section is flattened while reducing the initial diameter, the material displaced in the transverse direction being formed into the desired flat cross section.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachleiter und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, mit welchen in effizienter Weise eine besonders große Formenvielfalt bei Flachleitern zur Verfügung gestellt werden.The invention is based on the object of specifying a flat conductor and a method for its production, with which a particularly large variety of shapes for flat conductors can be made available in an efficient manner.
Die Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen mit einem Flachleiter mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved on the one hand by a method having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Flachpressen der Flachleiter mit mindestens zwei ersten Abschnitten mit einer ersten flachen Querschnittsform und mindestens einem dazwischenliegenden zweiten Abschnitt mit einer zweiten Querschnittsform geformt wird, welcher von der ersten flachen Querschnittsform abweicht.The method according to the invention is characterized in that during flat pressing the flat conductor is formed with at least two first sections with a first flat cross-sectional shape and at least one intermediate second section with a second cross-sectional shape which deviates from the first flat cross-sectional shape.
Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, von einem einfachen Vorgang des Flachdrückens eines im Querschnitt kreisförmigen Radstücks abzugehen und einen Flachleiter durch Biegen und anschließendes Flachpressen eines Drahtstücks zu bilden, wobei eine sich über die axiale Länge verändernde Querschnittsform erreicht wird.A basic idea of the invention is to move away from a simple process of flattening a wheel piece with a circular cross-section and to form a flat conductor by bending and then flattening a piece of wire, with a cross-sectional shape varying over the axial length being achieved.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass insbesondere bei der spanlosen Metallumformung bei einer entsprechenden Gestaltung der Pressenwerkzeuge auch ein gezielter Materialfluss in unterschiedlichen Richtungen eingestellt werden kann, so dass auch unterschiedliche Querschnittsformen bei einem Flachleiter beim Flachpressen gebildet werden können.The invention is based on the finding that, particularly in the case of non-cutting metal forming, a specific material flow can be set in different directions with a corresponding design of the press tools, so that different cross-sectional shapes can also be formed in a flat conductor during flat pressing.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die zweite Querschnittsform als eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsform vorgesehen wird. Es kann also ein Flachleiter erzeugt werden, welcher nicht nur Abschnitte mit einer flachen Querschnittsform, sondern auch mindestens einen Abschnitt mit einer kreisförmigen Querschnittsform aufweist. Der mindestens eine Abschnitt mit dem kreisförmigen Querschnitt liegt dabei zwischen zwei angrenzenden Abschnitten mit einem flachen, vorzugsweisen rechteckigen, Querschnitt. Vorzugsweise sind zwischen den Abschnitte Übergangsbereiche ausgebildet. An dem zweiten Abschnitt kann auch eine Aufnahmenut für einen Dichtungsring ausgeformt werden.A particularly preferred embodiment of the invention is that the second cross-sectional shape is provided as a substantially circular cross-sectional shape becomes. A flat conductor can thus be produced which not only has sections with a flat cross-sectional shape, but also at least one section with a circular cross-sectional shape. The at least one section with the circular cross section lies between two adjoining sections with a flat, preferably rectangular, cross section. Transition areas are preferably formed between the sections. A receiving groove for a sealing ring can also be formed on the second section.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht weiter darin, dass die kreisrunde Querschnittsform dem kreisförmigen Querschnitt des Drahtes entspricht oder mit einem kleineren Durchmesser hierzu ausgebildet wird. Bei dem Formen des zweiten Abschnitts mit der kreisrunden Querschnittsform kann auch eine gewünschte besonders glatte Oberfläche eingestellt werden, was für Dichtungszwecke vorteilhaft sein kann. Grundsätzlich ist der Durchmesser des zylindrischen zweiten Abschnitts größer als eine Höhe der angrenzenden ersten Abschnitte mit einem flachen, rechteckigen Querschnitt. Bei einer derartigen Rechteckform kann die längere Seite des Rechtecks größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts sein. Für eine durchmesserkleinere Ausgestaltung kann eine axiale Streckung im zweiten Abschnitt vorgesehen werden. Grundsätzlich kann durch eine entsprechende Materialverschiebung in Längsrichtung auch der zweite Abschnitt mit der kreisrunden Querschnittsform durch eine Materialstauchung in Längsrichtung so vergrößert ausgebildet sein, dass der Durchmesser sowohl größer als eine Höhe und eine Breite eines angrenzenden flachgepressten Abschnitts ist.A preferred embodiment of the invention further consists in the fact that the circular cross-sectional shape corresponds to the circular cross-section of the wire or is designed with a smaller diameter than this. When shaping the second section with the circular cross-sectional shape, a desired particularly smooth surface can also be set, which can be advantageous for sealing purposes. Basically, the diameter of the cylindrical second section is larger than a height of the adjacent first sections with a flat, rectangular cross-section. With such a rectangular shape, the longer side of the rectangle can be larger than the diameter of the cylindrical section. For a configuration with a smaller diameter, an axial stretching can be provided in the second section. In principle, the second section with the circular cross-sectional shape can also be enlarged by material compression in the longitudinal direction by a corresponding material displacement in the longitudinal direction, such that the diameter is greater than both a height and a width of an adjacent flat-pressed section.
Grundsätzlich kann die flache Querschnittsform etwa oval oder polygonal ausgebildet sein. Auch eine quadratische Form ist möglich. Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die erste flache Querschnittsform als ein erster Rechteckquerschnitt mit einer ersten Breite und einer ersten Höhe ausgebildet wird. Ein derartiger Rechteckquerschnitt ist insbesondere zum Anschluss von weiteren elektrischen Komponenten vorteilhaft.In principle, the flat cross-sectional shape can be approximately oval or polygonal. A square shape is also possible. According to a development of the invention, it is particularly preferred that the first flat cross-sectional shape is designed as a first rectangular cross-section with a first width and a first height. Such a rectangular cross section is particularly advantageous for connecting further electrical components.
Eine Weiterbildung der Erfindung hierzu besteht darin, dass die zweite Querschnittsform mit einem zweiten Reckteckquerschnitt mit einer zweiten Breite und einer zweiten Höhe ausgebildet wird, wobei sich die zweite Querschnittsform von der ersten Querschnittsform in der Breite und/oder der Höhe unterscheidet. Somit können mehrere oder alle Abschnitte des Flachleiters mit einer Reckteckform ausgebildet sein, wobei sich jedoch die erste Querschnittsform von der zweiten Querschnittsform unterscheidet. Vorzugsweise können die beiden Querschnittsformen einen gleichen Flächeninhalt aufweisen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die Querschnittsflächen der unterschiedlichen Querschnittsformen eine unterschiedliche Größe aufweisen. Dies kann durch eine gezielte Materialverschiebung in Längsrichtung, etwa durch Stauchen oder Strecken, beim Flachpressen erfolgen.A development of the invention for this is that the second cross-sectional shape with a second rectangular cross-section with a second width and a second Height is formed, wherein the second cross-sectional shape differs from the first cross-sectional shape in terms of width and/or height. It is thus possible for several or all sections of the flat conductor to be designed with a rectangular shape, although the first cross-sectional shape differs from the second cross-sectional shape. The two cross-sectional shapes can preferably have the same surface area. Alternatively, it can also be provided that the cross-sectional areas of the different cross-sectional shapes have different sizes. This can be done by a targeted material displacement in the longitudinal direction, for example by compressing or stretching, during flat pressing.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der zweite Abschnitt mit einer definierten Länge ausgebildet wird und dass sich die zweite Querschnittsform über die definierte Länge des zweiten Abschnitts ändert. Insbesondere kann ein konischer Verlauf oder eine Verjüngung im zweiten Abschnitt entlang der Längsrichtung vorgesehen werden.A further advantageous embodiment of the invention is that the second section is formed with a defined length and that the second cross-sectional shape changes over the defined length of the second section. In particular, a conical progression or a narrowing can be provided in the second section along the longitudinal direction.
Insbesondere zur Ausgestaltung von Bereichen mit größerer oder kleinerer Querschnittsfläche gegenüber dem Ausgangsdraht ist es nach einer bevorzugten Verfahrensvariante vorteilhaft, dass beim Flachpressen eine Materialverschiebung nicht nur in einer Querrichtung des Drahts, sondern auch eine gezielte Materialverschiebung in einer Längsrichtung bewirkt wird. Hierzu sind beim Flachpressen die Pressenwerkzeuge mit einem entsprechend ausgebildeten Aufnahmeraum mit einem definierten Aufnahmevolumen und einer Konturierung zum Bilden des Flachleiters vorzusehen. Eine Längsverschiebung und Verteilung des Materials kann bereits auch bei dem vorausgehenden Biegeschritt erfolgen, wobei durch eine abschnittsweise Streckung oder Stauchung des Ausgangsdrahtes eine gewünschte Materialverteilung an den Stellen bewirkt wird, an welchen dann in dem fertigen Flachleiter eine entsprechende Querschnittsänderung vorgesehen ist.In particular for designing areas with a larger or smaller cross-sectional area compared to the starting wire, it is advantageous according to a preferred variant of the method that during flat pressing a material displacement is effected not only in a transverse direction of the wire, but also a targeted material displacement in a longitudinal direction. For this purpose, during flat pressing, the press tools are to be provided with a correspondingly designed receiving space with a defined receiving volume and contouring for forming the flat conductor. A longitudinal displacement and distribution of the material can already take place in the preceding bending step, stretching or compressing the starting wire in sections to produce a desired distribution of material at the points at which a corresponding change in cross section is then provided in the finished flat conductor.
Nach dem Formen des Flachleiters kann dieser gegebenenfalls weiterbearbeitet werden, etwa durch Einbringen von Befestigungslöchern oder durch eine besondere Gestaltung der freien Endabschnitte. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass an einem Endabschnitt des Flachleiters mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Anschlussdorne ausgebildet werden. Die Anschlussdorne können als zylindrische oder als eckige Dorne ausgebildet sein.After the flat conductor has been formed, it can optionally be processed further, for example by making fastening holes or by giving the free end sections a special design. According to a further development of the invention, it is particularly advantageous that at least one preferably two or more connecting mandrels are formed. The connecting mandrels can be designed as cylindrical or angular mandrels.
Grundsätzlich können die Anschlussdorne durch Stanzen oder spanabhebend ausgeformt werden. Besonders materialschonend ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass der mindestens eine Anschlussdorn spanlos ausgeformt wird. Der Anschlussdorn, welcher mit einer deutlich kleineren Querschnittsfläche als der angrenzende Flachleiterabschnitt ausgebildet ist, kann durch eine Materiallängsverschiebung spanlos beim Vorgang des Flachpressens ausgebildet werden. Hierdurch kann Materialabfall vermieden werden, was insbesondere bei der Verwendung von teuren Metallen und Metalllegierungen einen erheblichen Vorteil bedeutet.In principle, the connecting mandrels can be formed by stamping or by machining. According to one embodiment variant of the invention, it is particularly gentle on the material if the at least one connecting mandrel is formed without cutting. The connecting mandrel, which is designed with a significantly smaller cross-sectional area than the adjoining flat conductor section, can be formed without cutting by longitudinal displacement of the material during the flat pressing process. In this way, material waste can be avoided, which is a considerable advantage, particularly when expensive metals and metal alloys are used.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Flachleiters wird dadurch erreicht, dass der zweite Abschnitt zur Aufnahme eines Dichtungsrings, insbesondere eines O-Dichtrings, ausgebildet wird. Dieser zweite Abschnitt, welcher insbesondere Zylindrich geformt ist, kann für den Dichtungsring insbesondere dort vorgesehen werden, wo der Flachleiter durch ein Gehäuse oder ein sonstiges Bauteil hindurchgeführt wird. Durch das Vorsehen eines relativ kostengünstigen O-Dichtrings kann bei einem solchen Durchgang zum einen eine Beabstandung des Flachleiters von dem angrenzenden Bauteil und zum anderen ein flüssigkeits- und/oder gasdichter Abschluss zwischen dem Flachleiter und dem umgebenden Bauteil erreicht werden. In dem Abschnitt kann zur sicheren Positionierung und Aufnahme des O-Dichtrings eine Ringnut ausgebildet werden.A further expedient configuration of the flat conductor is achieved in that the second section is designed to accommodate a sealing ring, in particular an O-ring seal. This second section, which is shaped in particular as a cylinder, can be provided for the sealing ring in particular where the flat conductor is passed through a housing or another component. The provision of a relatively inexpensive O-ring seal allows the flat conductor to be spaced apart from the adjacent component and a liquid-tight and/or gas-tight seal between the flat conductor and the surrounding component to be achieved with such a passage. An annular groove may be formed in the section for secure positioning and receipt of the O-ring.
Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass zwei zweite Abschnitte ausgebildet werden, auf welchen Dichtungsringe, insbesondere O- Dichtringe, aufgebracht werden. Die flexiblen Dichtringe können ohne Weiteres auch über einen partiell größeren Abschnitt mit flacher Querschnittsform auf den vorzugsweise zylindrischen zweiten Abschnitt zur Aufnahme des Dichtungsrings aufgeschoben werden. Durch das Vorsehen von entsprechend zwei zueinander beabstandeten Dichtungsabschnitten kann so der Flachleiter in einem geschlossenen Gehäuse dicht angeordnet werden, wobei der Flachleiter dann an zwei Stellen aus dem Gehäuse austreten kann. Das Gehäuse kann insbesondere ein Gehäuse zum Anschluss verschiedener Elektrokomponenten sein, welche in dem Gehäuse geschützt von der äußeren Umgebung mit dem Flachleiter elektrisch verbunden sind. Hierdurch können Kurzschlüsse an den elektrischen Verbindungen durch Spritzwasser oder Verschmutzungen vermieden werden.According to a development of the invention, it is particularly expedient for two second sections to be formed, onto which sealing rings, in particular O-rings, are applied. The flexible sealing rings can also easily be pushed over a partially larger section with a flat cross-sectional shape onto the preferably cylindrical second section for receiving the sealing ring. By providing two sealing sections that are spaced apart from one another, the flat conductor can be arranged in a sealed manner in a closed housing, with the flat conductor then being able to emerge from the housing at two points. The housing can in particular be a housing for connecting various electrical components, which are electrically connected to the flat conductor in the housing, protected from the external environment. This allows Avoid short circuits on the electrical connections caused by splashing water or dirt.
Hinsichtlich des Flachleiters ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Flachleiter mit mindestens zwei ersten Abschnitten mit einer ersten flachen Querschnittsform und mindestens einem dazwischenliegenden zweiten Abschnitt mit einer zweiten Querschnittsform geformt ist, welche von der ersten flachen Querschnittsform abweicht.With regard to the flat conductor, the invention is characterized in that the flat conductor is formed with at least two first sections with a first flat cross-sectional shape and at least one intermediate second section with a second cross-sectional shape that differs from the first flat cross-sectional shape.
Der erfindungsgemäße Flachleiter kann insbesondere durch eines der zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Dabei können die zuvor beschriebenen Vorteile bei dem Flachleiter erreicht werden. Der Flachleiter ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Metall oder einer Metalllegierung gefertigt, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.The flat conductor according to the invention can be produced in particular by one of the methods described above. In this way, the advantages described above can be achieved with the flat conductor. The flat conductor is preferably made from an electrically conductive metal or a metal alloy, in particular from copper or a copper alloy.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, welches schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- einen Stadienplan zu dem Verfahren zum Herstellen eines Flachleiters aus einem Draht;
- Figuren 2a bis 2c
- eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Flachleiters in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten; und
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung zu einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Flachleiters.
- 1
- a stage plan for the method for producing a flat conductor from a wire;
- Figures 2a to 2c
- another embodiment of a flat conductor produced according to the invention in different perspective views; and
- 3
- a schematic representation of a further embodiment of a flat conductor produced according to the invention.
In
Die Zwischenform 16 wird anschließend in den Verfahrensschritten OP3 und OP4 flachgepresst, wobei ein kreisförmiger Querschnitt des Drahtes 10 flachgedrückt wird. Dabei werden zwei erste Abschnitte 30 an den Endbereichen ausgeformt, welche eine flache Querschnittsform 32 aufweisen. Zwischen den beiden ersten Abschnitten 30 ist ein zweiter Abschnitt 40 mit einer allmählichen Querschnittsverjüngung ausgebildet, wobei die Querschnittsverjüngung einen zweiten Querschnitt aufweisen kann.The
In zwei weiteren Schritten OP5 und OP6 können an einem Endabschnitt des Flachleiters 20 zwei Anschlussdorne 26 ausgebildet werden. Die Anschlussdorne 26 können entweder materialabragend etwa durch Ausklinken eines Mittenbereiches zwischen den zwei Anschlussdornen 26 oder spanlos durch eine Materialverschiebung in Längsrichtung ausgeformt werden.Two connecting
In den abschließenden Verfahrensschritten OP7 und OP8 kann ein Endformen des Flachleiters 20 erfolgen, wobei ein Endabschnitt des Flachleiters 20, welcher insbesondere den Anschlussdornen 26 gegenüberliegt, etwa rechtwinklig nach oben geklappt werden.In the concluding method steps OP7 and OP8, the
Das Verfahren kann insgesamt auf einer Presse mit einem sogenannten Transferwerkzeug durchgeführt werden, wobei bei jedem Pressenhub ein Verfahrensschritt ausgeführt wird. Während des Rückhubes kann das Werkstück jeweils von einem Werkzeug auf das Darauffolgende mittels einer entsprechenden Übergabeeinrichtung übergeben werden., so dass der Flachleiter 20 effizient aus einem Draht 10 hergestellt werden kann. Der Draht 10 kann von einer Drahtspule abgespult und abgelängt werden, wobei das Ablängen ebenfalls auf einer Presse durchgeführt werden kann.The entire process can be carried out on a press with a so-called transfer tool, one process step being carried out with each press stroke. During the return stroke, the workpiece can be transferred from one tool to the next by means of a corresponding transfer device, so that the
In den
Die ersten Abschnitte 30 sind mit einer flachen Querschnittsform 32 und insbesondere mit einem ersten Rechteckquerschnitt 34 ausgebildet. Der Rechteckquerschnitt 34 weist dabei eine Höhe H und eine Breite B auf. Die Rechteckform kann grundsätzlich in den beiden ersten Abschnitten 30 gleich oder unterschiedlich sein.The
Zwischen den beiden ersten Abschnitten 30 mit einer flachen Querschnittsform 32 ist der zweite Abschnitt 40 mit einer kreisrunden Querschnittsform 42 ausgebildet. Der Durchmesser des zylindrischen zweiten Abschnitts 40 ist dabei größer als die Höhe H und kleiner als die Breite B des ersten Rechteckquerschnitts 34. Von dem ersten Rechteckquerschnitt 34 verläuft die Form über einen Übergabeabschnitt 38 zu dem zweiten Abschnitt 40 mit der kreisrunden Querschnittsform 42.The
In den zylindrischen zweiten Abschnitt 40 kann eine Ringnut 48 zur Aufnahme eines Dichtungsrings, insbesondere eines sogenannten O-Dichtrings, eingebracht sein. Das Einbringen der Ringnut 48 kann dabei vorzugsweise ebenfalls spanlos auf der Presse in einem der Pressenschnitte erfolgen.An annular groove 48 for accommodating a sealing ring, in particular a so-called O-ring, can be introduced into the cylindrical
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Flachpressen der Flachleiter (20) mit mindestens zwei ersten Abschnitten (30) mit einer ersten flachen Querschnittsform (32) und mindestens einem dazwischenliegenden zweiten Abschnitt (40) mit einer zweiten Querschnittsform geformt wird, welcher von der ersten flachen Querschnittsform abweicht.Method for producing a flat conductor (20) with a non-rectilinear curved shape from a metallic wire (10) with a substantially circular cross section, the wire (10) being preformed by bending to form a curved intermediate shape (16) and the intermediate shape (16 ) is pressed flat to the flat conductor (20),
characterized,
that during flat pressing, the flat conductor (20) is formed with at least two first sections (30) with a first flat cross-sectional shape (32) and at least one intermediate second section (40) with a second cross-sectional shape which differs from the first flat cross-sectional shape.
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Querschnittsform als eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsform (42) vorgesehen wird.Method according to claim 1,
characterized,
that the second cross-sectional shape is provided as a substantially circular cross-sectional shape (42).
dadurch gekennzeichnet,
dass die kreisrunde Querschnittsform (42) dem kreisförmigen Querschnitt des Drahtes (10) entspricht oder mit einem kleineren Durchmesser hierzu ausgebildet wird.Method according to claim 2,
characterized,
that the circular cross-sectional shape (42) corresponds to the circular cross-section of the wire (10) or is designed with a smaller diameter than this.
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste flache Querschnittsform (32) als ein erster Rechteckquerschnitt (34) mit einer ersten Breite und einer ersten Höhe ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the first flat cross-sectional shape (32) is formed as a first rectangular cross-section (34) having a first width and a first height.
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Querschnittsform mit einem zweiten Rechteckquerschnitt (44) mit einer zweiten Breite und einer zweiten Höhe ausgebildet wird, wobei sich die zweite Querschnittsform von der ersten Querschnittsform (32) in der Breite und/oder der Höhe unterscheidet.Method according to claim 4,
characterized,
that the second cross-sectional shape is formed with a second rectangular cross-section (44) with a second width and a second height, the second cross-sectional shape differing from the first cross-sectional shape (32) in terms of width and/or height.
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Abschnitt (40) mit einer definierten Länge ausgebildet wird und dass sich die zweite Querschnittsform über die definierte Länge des zweiten Abschnitts (40) ändert.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the second section (40) is formed with a defined length and that the second cross-sectional shape changes over the defined length of the second section (40).
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Flachpressen eine Materialverschiebung nicht nur in einer Querrichtung des Drahts (10), sondern auch eine gezielte Materialverschiebung in der Längsrichtung bewirkt wird.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that during flat pressing, a material shift is effected not only in a transverse direction of the wire (10), but also a targeted material shift in the longitudinal direction.
dadurch gekennzeichnet,
dass an einem Endabschnitt des Flachleiters (20) mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Anschlussdorne (26) ausgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized,
that at least one, preferably two or more connecting mandrels (26) are formed on an end section of the flat conductor (20).
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Anschlussdorn (26) spanlos ausgeformt wird.Method according to claim 8,
characterized,
that the at least one connecting mandrel (26) is formed without cutting.
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Flachpressen in mehreren Pressenschritten durchgeführt wird, wobei eine Lage des Flachleiters (20) zu einer Hubrichtung der Presse verändert wird.Method according to one of claims 1 to 9,
characterized,
that flat pressing is carried out in several pressing steps, with a position of the flat conductor (20) being changed to a stroke direction of the press.
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Abschnitt (40) zur Aufnahme eines Dichtungsrings, insbesondere eines O-Dichtrings, ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 10,
characterized,
that the second section (40) is designed to accommodate a sealing ring, in particular an O-ring seal.
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei zweite Abschnitte (40) ausgebildet werden, auf weiche Dichtungsringe, insbesondere O-Dichtringe, aufgebracht werden.Method according to one of claims 1 to 11,
characterized,
that two second sections (40) are formed, onto which sealing rings, in particular O-rings, are applied.
wobei der Draht (10) durch Biegen zu einer kurvenförmigen Zwischenform (16) vorgeformt und durch Flachpressen der Zwischenform (16) zu dem Flachleiter (20) endgeformt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flachleiter (20) mit mindestens zwei ersten Abschnitten (30) mit einer ersten flachen Querschnittsform (32) und mindestens einem dazwischenliegenden zweiten Abschnitt (40) mit einer zweiten Querschnittsform geformt ist, welche von der ersten flachen Querschnittsform (32) abweicht.Flat conductor which is produced without cutting from a metallic wire (10) with a substantially circular cross section, in particular according to one of Claims 1 to 12,
wherein the wire (10) is preformed by bending into a curved intermediate shape (16) and is finally formed into the flat conductor (20) by pressing the intermediate shape (16) flat,
characterized,
that the flat conductor (20) is formed with at least two first sections (30) with a first flat cross-sectional shape (32) and at least one intermediate second section (40) with a second cross-sectional shape which differs from the first flat cross-sectional shape (32).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP21215633.5A EP4199273A1 (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Method for producing a flat conductor |
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EP4199273A1 true EP4199273A1 (en) | 2023-06-21 |
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ID=78957197
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EP21215633.5A Pending EP4199273A1 (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Method for producing a flat conductor |
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EP (1) | EP4199273A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010176893A (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Method of manufacturing conductive component for wiring device |
JP2014090623A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Saijo Inx Co Ltd | Bus bar material and bending jig therefor |
DE202016100869U1 (en) * | 2015-10-28 | 2016-03-04 | Eugen Forschner Gmbh | Device for connecting electrical components to a power supply |
EP3639945A1 (en) | 2018-10-17 | 2020-04-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a three-dimensional shaped flat conductor from a round metal wire |
-
2021
- 2021-12-17 EP EP21215633.5A patent/EP4199273A1/en active Pending
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