ES2357827T3

ES2357827T3 - Procedimiento para la producción de un enlace conductor de la electricidad.

Info

Publication number: ES2357827T3
Application number: ES07290704T
Authority: ES
Inventors: Thomas Noetzel; Helmut Dr. Ing. Steinberg; Udo Dr. Dipl.-Chem. Mayer
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2011-05-03
Anticipated expiration: 2027-06-06
Also published as: EP2001085A1; DE502007003854D1; EP2001085B1; ATE468629T1

Abstract

Procedimiento para la producción de un enlace conductor de la electricidad, entre un conductor eléctrico que contiene aluminio, y una pieza de contacto de un aparato eléctrico o electrónico, en cuyo procedimiento se emplea un conductor que se compone de una multitud de alambres individuales que contienen aluminio, trenzados unos con otros, que están envueltos por un aislamiento; con el que se libera el extremo del conductor, de su aislamiento; con el que en el extremo del conductor se fija un elemento eléctrico de contacto mediante engarce a presión; y con el que el elemento de contacto se une con la pieza de contacto, caracterizado - porque se emplea un elemento (4) de contacto con una longitud (L) de engarce a presión, función del diámetro y del número de los alambres (3) individuales del conductor (1), cuya longitud está situada entre 1,0 mm y 6,0 mm, de preferencia entre 2,0 mm y 4,0 mm, y - porque el punto de unión entre elemento (4) de contacto y pieza (9) de contacto, se recubre estanco a la humedad y estanco a los gases.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para la producción de un enlace conductor de la electricidad entre un conductor eléctrico que contiene aluminio, y una pieza de contacto de un aparato eléctrico o electrónico, en cuyo procedimiento se emplea un conductor que se compone de una multitud de alambres individuales que contienen aluminio, trenzados unos con otros, que están envueltos por un aislamiento; con el que se libera el extremo del conductor, de su aislamiento; con el que en el extremo del conductor se fija un elemento eléctrico de contacto mediante engarce a presión; y con el que el elemento de contacto se une con la pieza de contacto (documento DE-OS 22 50 836).

“Aparatos” en el sentido de la invención, pueden ser unidades equipadas con piezas de contacto accesibles desde el exterior. Pero también se puede tratar de elementos de acoplamiento que presenten piezas de contacto, como clavijas y enchufes.

Conductores conteniendo aluminio se utilizan cada vez con más frecuencia, como sustitutos de los conductores de cobre, por ejemplo, en la técnica automovilística y aeronáutica. Los conductores conteniendo aluminio, utilizados en ellas, se componen, o bien totalmente de aluminio, o bien de una aleación de aluminio. Para aumentar su resistencia a la tracción, los conductores pueden presentar también un elemento central resistente a la tracción.

Una ventaja esencial de tales conductores eléctricos que pueden estar realizados como conductores sencillos, o como conductores cableados con una gran cantidad de alambres trenzados unos con otros, es su menor peso respecto al cobre. La menor conductividad eléctrica del aluminio respecto al cobre, es por el contrario de importancia secundaria para la mayoría de las aplicaciones. Hasta ahora se consideraba como problemático el hecho de que el aluminio reacciona con el oxígeno, con lo que se forma con mucha rapidez una capa de óxido aislante de la electricidad, que envuelve un conductor correspondiente. Por lo tanto, siempre de nuevo se han adoptado medidas para forzar la rotura de la capa de óxido para un enlace conductor de la electricidad con un elemento eléctrico de contacto a colocar en un conductor semejante, y para rodear el conductor tratado para ello, con una capa de material buen conductor de la electricidad, por ejemplo, con una capa de estaño.

Un procedimiento correspondiente se infiere, por ejemplo, del documento DE-OS 22 50 836 citado al comienzo, del año 1972, con el que mediante ultrasonidos se fuerza la rotura de una capa de óxido que rodea un conductor de aluminio, en un baño de estaño; en el que al mismo tiempo se aplica una capa de estaño sobre el conductor. Otros procedimientos de los últimos 15 años se infieren, por ejemplo, de los documentos DE 102 23 397 B4, DE 103 46 160 B3, DE 103 60 614 B4, DE 10 2005 030 248 B3, WO 2005/055371 A1 y WO 2005/091439 A1. En estos procedimientos se colocan elementos de contacto en los extremos de conductores de aluminio. Con el correspondiente gasto, aquí se fuerza la rotura de cada una de las capas de óxido que envuelven el conductor, mediante ultrasonidos, o mecánicamente, y se aplican capas de estaño o de cinc, por ejemplo, de una reserva de estos materiales existentes en un elemento de contacto, y que primeramente todavía se separan por fusión.

La misión de la invención se basa en simplificar el procedimiento expuesto al comienzo.

Esta misión se resuelve según la invención, haciendo

 que se emplee un elemento de contacto con una longitud de engarce por presión, función del

diámetro D y del número de los alambres individuales del conductor, cuya longitud está situada

entre 1,0 mm y 6,0 mm, de preferencia entre 2,0 mm y 4,0 mm, y

 que el punto de enlace entre elemento de contacto y pieza de contacto, se recubra estanco a la humedad y estanco a los gases.

Este procedimiento es sencillo y realizable sin gran gasto. El elemento de contacto a aplicar en el extremo de un conductor que contiene aluminio, que está dimensionado en función de parámetros del respectivo conductor, sólo necesita engarzarse a presión con una herramienta habitual en el comercio, en el conductor liberado de su aislamiento. Al emplear este procedimiento, no es necesario un tratamiento previo del conductor. En especial, no se aplica la medida predeterminada desde hace más de 35 años por el mundo técnico, según la cual primeramente se fuerza la rotura de la capa de óxido que envuelve el conductor, y a continuación o al mismo tiempo, el conductor se tiene que embeber en una capa cerrada que lo recubre todo alrededor, de un material buen conductor de la electricidad. Sorprendentemente es suficiente engarzar a presión el elemento de contacto según la técnica habitual, alrededor del conductor, forzándose la rotura de las capas de óxido de los alambres individuales hasta que se genere un buen contacto entre el aluminio del conductor y el elemento de contacto. Este hecho sorprendente de que también, sin una capa adicional conductora de la electricidad, exista a la larga un enlace buen conductor de la electricidad entre el conductor y el elemento de contacto engarzado a presión, se complementa haciendo que tanto la unión engarzada a presión entre conductor y elemento de contacto, como también el punto de unión entre el elemento de contacto y una pieza de contacto de un aparato, se recubran estancas a la humedad y estancas a los gases. De este modo, el conductor y los puntos eléctricos de contacto están aislados respecto al entorno y en especial especto a las influencias de la atmósfera.

Para facilitar el recubrimiento estanco a la humedad y estanco a los gases, de los puntos de contacto, antes del engarce a presión del elemento de contacto sobre el aislamiento del conductor, se aplica con ventaja un elemento de obturación que en un recubrimiento de los puntos de contacto, sirve en su caso como cierre de un taladro.

El procedimiento según la invención se explica como ejemplo de realización, de la mano de los dibujos.

Se muestran:

Figura 1 Un conductor aislado que está desnudo en su extremo.

Figura 2 Un corte de la figura 1, por la línea II – II, en representación aumentada.

Figura 3 El conductor según la figura 1, con elemento de contacto aplicado en él.

Figura 4 Un corte de la figura 3, por la línea IV – IV, en representación aumentada.

Figura 5 Esquemáticamente, un punto eléctrico de unión, producido con el procedimiento según la invención.

En la figura 1 está representado como conductor 1, un llamado conductor cableado, que está envuelto por un aislamiento 2. El extremo del conductor 1 esta desnudo una longitud prevista con fines de empalme. El conductor 1 se compone de una multitud de alambres 3 individuales que están trenzados unos con otros. Cada alambre 3 individual presenta como material conductor de la electricidad, aluminio o una aleación de aluminio.

En el extremo desnudo del conductor 1 está fijado por engarzado a presión, según las figuras 3 y 4, un elemento 4 de contacto que se compone, por ejemplo, de cobre. En forma preferente de realización, está configurado como hembrilla que se enchufa sobre una clavija como pieza de contacto de un aparato eléctrico o electrónico. Como elemento 4 de contacto se podría emplear también una clavija que se enchufaría en una pieza de contacto realizada entonces como hembrilla. El elemento 4 de contacto y la pieza de contacto de un aparato, se pueden unir uno con otra, también de otra forma y manera, conduciendo la electricidad, por ejemplo, por soldadura blanda o por soldadura.

El elemento 4 de contacto está dimensionado según parámetros del conductor 1. La longitud L de engarce de la zona 5 engarzada a presión, del elemento 4 de contacto, es función del diámetro del conductor 1 y del número de los alambres 3 individuales. Está situada en realización práctica entre 1,0 mm y 6,0 mm, y en forma preferente de realización, entre 2,0 mm y 4,0 mm. El conductor 1 tiene en la realización habitual, por ejemplo, una sección transversal situada entre 0,5 mm2 y 2,5 mm2. El elemento 4 de contacto se engarza a presión alrededor del conductor 1 con una herramienta de engarzar habitual en el comercio. Aquí sus alambres 3 individuales se deforman y se aplastan mecánicamente, de manera que se fuerza la rotura de sus capas de óxido. El material conductor descubierto de este modo (aluminio

o aleación de aluminio) se pone aquí en contacto fijo con el elemento 4 de contacto. Inmediatamente después de esto, el conductor 1 equipado así con el elemento 4 de contacto, se embala estanco al aire, en su caso con otros conductores tratados de la misma manera, y se dejan en este embalaje hasta ulterior elaboración.

El conductor 1 equipado con el elemento 4 de contacto, en una etapa siguiente de trabajo, se puede introducir en una pieza 6 compuesta de plástico, de la caja de un empalmador V. La pieza 6 de la caja tiene en su pared un taladro 7 a través del cual se inserta el conductor 1 con el elemento 4 de contacto colocado en él, hasta que haya alcanzado una posición que se deduce de la figura 5. El taladro 7 se cierra después de pasar el conductor 1, estanco a la humedad y estanco a los gases.

Para facilitar este proceso de obturación, se aplica con ventaja un elemento 8 de obturación sobre el aislamiento 2 del conductor 1. Un elemento 8 semejante de obturación es, por ejemplo, un tapón de plástico, como silicona o goma que se desplaza empujando sobre el extremo del aislamiento 2 del conductor 1, antes del engarce a presión del elemento 4 de contacto. Un tapón de este tipo puede estar escalonado y equipado con laminillas de obturación. El elemento 8 de obturación o el correspondiente tapón, se puede desplazar empujando sobre el conductor 1 ó sobre su aislamiento 2, después de alcanzar la posición terminal del conductor 1 en la pieza 6 de la caja, y meterlo a presión en el taladro 7, hasta que esté posicionado fijo e inmóvil en el mismo, así como está dibujado en la figura 5. Así pues el taladro 7 está cerrado estanco a la humedad y estanco a los gases. Un conductor 1 equipado así con la pieza 6 de una caja, se embala, en su caso con otros conductores tratados correspondientemente, de nuevo estanco al aire, y se deja en el embalaje hasta la ulterior elaboración.

Para completar el procedimiento según la invención, se saca del embalaje, por ejemplo, un conductor 1 con la pieza 6 de la caja según la figura 5 y se lleva a su punto de montaje. El elemento 4 de contacto se une entonces directamente conduciendo la electricidad con una pieza 9 de contacto de un aparato 10 que en el ejemplo de realización según la figura 5, es la pieza 11 de plástico de una caja, complementaria de la pieza 6 de la caja, en la que está dispuesto estanco a la humedad y estanco a los gases, un conductor 12 eléctrico en la misma forma que el conductor 1 en su pieza 6 de la caja. Para ello el conductor 12 está guiado atravesando un taladro 13 de la pieza 11 de la caja, que está obturada mediante un elemento 14 de obturación correspondiente al elemento 8 de obturación.

El empalmador V según la figura 5, es un empalmador enchufable. El elemento 4 de contacto y la pieza 9 de contacto que está unida como clavija o hembrilla con el conductor 12, se enchufan uno en otra al ensamblar las piezas 6 y 11 de la caja. Básicamente se conoce una unión enchufable semejante. Por tanto no está representada más exactamente en la figura 5. Para el posicionamiento final de la unión enchufable, se desplaza empujando la pieza 11 de la caja sobre la pieza 6 de la caja, hasta que haya alcanzado la posición terminal que se deduce de la figura 5. Una rendija estrecha que queda entre las piezas 6 y 11 de la caja, se obtura mediante una junta 15 tórica que está dispuesta en una garganta todo alrededor de la pieza 6 de la caja.

El empalmador V según la figura 5, se explica como ejemplo de realización para una unión enchufable entre un elemento 4 de contacto y una pieza 9 de contacto. La misma forma de proceder es válida también cuando hay que unir unos con otros, respectivamente dos o más conductores 1 y 12, ó sus contactos. En especial los elementos 4 de contacto de un empalmador semejante para dos o más conductores, se fijan entonces por conveniencia en su posición dentro de la pieza 6 de la caja.

El empalmador V según la figura 5 se puede terminar también de posicionar, cuando los elementos 8 y 14 de obturación, así como las piezas 6 y 11 de la caja, se desplazan empujando, primeramente por separado una de otra sobre cada uno de los conductores 1 y 12. La unión entre elemento 4 de contacto y pieza 9 de contacto, se produce entonces de cualquier forma y manera, así como se ha expuesto más arriba. A continuación se desplazan empujando las piezas 6 y 11 de la caja una sobre otra, y seguidamente se meten a presión los elementos 8 y 14 de obturación en los taladros 7 y 13. Este proceso también se puede llevar a cabo escalonado, colocando primeramente en posición la pieza 6 de la caja, y metiendo a presión el elemento 8 de obturación en el taladro 7. No es hasta después de esto, que se desplaza empujando la pieza 11 de la caja sobre la pieza 6 de la caja, y se mete a presión el elemento 14 de obturación en el taladro 13.

Un enlace estanco a la humedad y estanco a los gases entre un elemento 4 de contacto y una pieza 9 de contacto de un aparato 10, se puede realizar también cuando el aparato 10 es una unidad rodeada por una caja, cuya pieza 9 de contacto o piezas de contacto, es o son accesibles desde el exterior. En una forma semejante de realización, se coloca en la cara frontal de la pieza 6 de la caja, por conveniencia, un elemento de obturación que en posición de montaje se apoya obturando herméticamente en la caja de la unidad. También esta forma de realización es válida para dos o más conductores. También aquí, análogamente a las explicaciones precedentes, es posible una manera cualquiera de la unión entre elemento 4 de contacto y pieza 9 de contacto.

Las formas descritas de realización del recubrimiento estanco a la humedad y estanco a los gases, del punto de unión entre elemento 4 de contacto y pieza 9 de contacto, son formas preferentes de realización. Para el procedimiento según la invención es importante que este punto de unión esté aislado eficazmente y a la larga, estanco a la humedad y estanco a los gases. Esto se puede conseguir también en su caso, de otra forma y manera.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la producción de un enlace conductor de la electricidad, entre un conductor eléctrico que contiene aluminio, y una pieza de contacto de un aparato eléctrico o electrónico, en cuyo procedimiento se emplea un conductor que se compone de una multitud de alambres individuales que contienen aluminio, trenzados unos con otros, que están envueltos por un aislamiento;

5 con el que se libera el extremo del conductor, de su aislamiento; con el que en el extremo del conductor se fija un elemento eléctrico de contacto mediante engarce a presión; y con el que el elemento de contacto se une con la pieza de contacto, caracterizado

 porque se emplea un elemento (4) de contacto con una longitud (L) de engarce a presión, función del diámetro y del número de los alambres (3) individuales del conductor (1), cuya longitud está 10 situada entre 1,0 mm y 6,0 mm, de preferencia entre 2,0 mm y 4,0 mm, y

 porque el punto de unión entre elemento (4) de contacto y pieza (9) de contacto, se recubre estanco a la humedad y estanco a los gases.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el conductor (1) con el elemento (4) de contacto engarzado a presión, se introduce en una pieza (6) que se compone de

15 plástico, de una caja de un empalmador (V), que en posición de montaje está unido estanco a la humedad y estanco a los gases, al aparato (10) eléctrico o electrónico.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque antes de engarzar a presión el elemento (4) de contacto, se aplica un elemento (8) de obturación sobre el extremo del aislamiento (2) del conductor (1), situado en la zona de la unión engarzada a presión a producir, cuyo

20 elemento después del posicionamiento del conductor (1) en la pieza (6) de la caja del empalmador (V), se mete a presión en un taladro (7) del mismo, como cierre estanco a la humedad y estanco a los gases del taladro (7) a cuyo través está introducido el conductor (1).