MX2008015333A - Metodo para conectar entre si componentes eléctricamente conductores. - Google Patents

Abstract

Proceso para conectar un primer componente eléctricamente conductor en la forma de una línea eléctrica flexible (1) que tiene alambres metálicos (11) a un segundo componente metálico eléctricamente conductor, por ejemplo una segunda línea eléctrica (2) o un elemento de conexión. En este caso, el extremo libre de la línea eléctrica flexible (1) se inserta en un manguito (3) y se presiona con este último, y además, el extremo del segundo componente (2) eléctricamente conductor que está asignado a la línea eléctrica flexible (1) se inserta en el extremo libre del manguito (3) y se pone en contacto con la línea eléctrica flexible (1) y se hace pasar corriente eléctrica a través de estos dos componentes (1, 2), por lo que se fusionan conjuntamente sus extremos que descansan uno en el otro, por lo que el manguito (3) se produce de un metal que tiene un punto de fusión más alto en comparación al metal o los metales de los dos componentes (1, 2) que se van a conectar entre sí. (Figura 2A).

Description

METODO PARA CONECTAR ENTRE SI COMPONENTES ELECTRICAMENTE CONDUCTORES Campo de la Invención La invención en cuestión se refiere a un proceso para conectar un primer componente eléctricamente conductor en la forma de una linea eléctrica flexible que tiene alambres metálicos a un segundo componente eléctricamente conductor, metálico, por ejemplo, una segunda linea eléctrica o un elemento de conexión. El objeto es prefabricar lineas eléctricas en un vehículo de motor que corran desde la batería al arrancador o marcha para reducir en un mayor grado los costos de instalación en la colocación de estas líneas. Por una parte, estas líneas eléctricas se elaboran a longitudes especificadas, y por otra parte, se diseñan con curvas y/o vueltas sobre su curso para simplificar decisivamente la colocación de las mismas a este respecto. Para ser capaces de implementar esta pre-fabricación , estas líneas tienen que tener una rigidez correspondiente, que se logra ya que la línea eléctrica se diseña con una tira metálica de una pieza o con una varilla o alambre de una pieza.

Antecedentes de la Invención Sin embargo, puesto que estas líneas eléctricas también contienen áreas flexibles o puesto que, a pesar de su pre-fabricación, puede existir la opción de realizar una comparación de longitudes, existe el requisito de diseñar estas lineas eléctricas con segmentos flexibles de linea . Debido a los costos comparablemente bajos, estas lineas se fabrican preferentemente de aluminio. En base a su relación de precio-desempeño en comparación al cobre, el .aluminio es de interés aún para lineas en aplicaciones encontradas fuera de la industria automotriz. Una de estas aplicaciones está en el área de tecnología de control de elevadores. En este caso, se usan líneas planas, que se emplean en el árbol del elevador como una conexión entre un panel estacionario de conmutación en el carro elevador. Con estas líneas, la resistencia a la atracción de las líneas tiene que ser adaptada a la altura del transportador del elevador. Más allá de una cierta altura del transportador, las líneas ordinarias tienen que ser reforzadas por elementos portadores en la forma de cordones tejidos o cables de acero. Esto es cierto en particular para aquellas líneas que se elaboran de aluminio, puesto que el aluminio tiene una resistencia a la tracción comparativamente baja. Por esta razón, se conoce el reforzar las líneas que se elaboran de aluminio y que tienen un gran número de alambres por un alambre que se fabrica de una aleación de cromo-niquel . Con lineas eléctricas flexibles, que se diseñan con un segundo componente eléctricamente conductor, tal como con una linea eléctrica rígida o con un elemento de conexión, el requerimiento es conectar estas dos partes de forma conjunta, por lo que se tienen que evitar tanto como sea posible las resistencias de contacto producidas en el punto de conexión por esta conexión. Se conoce conectar componentes metálicos rígidos entre sí por medio de soldadura de resistencia. Esto es posible debido a que los dos componentes metálicos rígidos se ponen en contacto estrechamente y se pueden conectar entre sí por soldadura usando una corriente eléctrica que corre a través de éste último. Por lo tanto, aún no ha sido posible conectar una línea eléctrica flexible, diseñada con un gran número de alambres metálicos, a un componente metálico rígido por medio de soldadura de resistencia, puesto que los alambres de la línea eléctrica flexible no se pueden poner en contacto bajo presión en el componente rígido de la manera que es necesaria para la soldadura de resistencia.

Descripción de la Invención El objeto de la invención en cuestión por lo tanto es proporcionar un proceso por el cual también se pueda conectar una linea eléctrica flexible, que tiene un gran número de alambres, por soldadura de resistencia a un segundo componente metálico, por ejemplo, a un conductor metálico de una pieza o un elemento de conexión. Esto se logra de acuerdo a la invención ya que el extremo libre de la linea eléctrica flexible se inserta en un manguito y se presiona con este último, y ya que además, el extremo del segundo componente eléctricamente conductor que se asigna a la linea eléctrica flexible se inserta en el extremo libre del manguito y se pone en contacto en la linea eléctrica flexible, y ya que la corriente eléctrica se hace correr a través de estos dos componentes, por lo cual sus extremos que están uno en otro se funden con untamente, y el manguito se elabora de este metal, que tiene una mayor temperatura de fusión en comparación al metal o los metales de los dos componentes que se van a conectar entre si. De manera preferente, los dos componentes eléctricos se ponen en contacto bajo presión durante la canalización de la corriente. De manera preferente, el segundo componente metálico, eléctricamente conductor se forma por una linea eléctrica con un conductor eléctrico que se forma en la forma de una tira, varilla o alambre y que se conecta a una linea eléctrica flexible con un número grande de alambres.

También, el segundo componente eléctricamente conductor se puede formar por un elemento de conexión que se conecta a una linea eléctrica flexible con un número grande de alambres. En este caso, la superficie del segundo componente que da hacia el primer componente se puede diseñar en una forma perfilada, de este modo de manera preferente el perfilado se diseña en un patrón de barquillo. Adicionalmente , la linea eléctrica flexible puede tener un gran número de alambres que se elaboran de aluminio, que se refuerzan por un alambre que consiste de una aleación de cromo-níquel . En este caso, los dos componentes eléctricamente conductores se pueden elaborar de aluminio, de cobre, de latón, o de aluminio, y se puede elaborar un alambre de una aleación de cromo-níquel. El manguito también se puede elaborar de una hoja de acero. Tan pronto como se han soldado conjuntamente los dos componentes eléctricamente conductores, sobre el punto de conexión se aplica de manera preferente aislamiento, en particular en la forma de película de encogimiento. El proceso de acuerdo a la invención y una línea eléctrica de acuerdo a la invención se explican en más detalle más adelante en base a tres modalidades que se representan en las figuras. En las mismas: La Figura 1 muestra dos componentes eléctricos, que se conectan entre sí por soldadura de resistencia por medio del proceso de acuerdo a la invención, en la vista lateral ; Las Figuras 1A, IB, 1C en cada caso muestran secciones a lo largo de las lineas IA, IB y IC de la Figura 1; Las Figuras 2, 2A, 2B muestran los componentes que se usan durante el proceso de acuerdo a la invención en tres pasos sucesivos de proceso, en cada caso en sección axial; Las Figuras 3, 3A muestran los componentes de una segunda modalidad, en la cual se usa el proceso de acuerdo a la invención; Las Figuras 4, 4A muestran los componentes de una tercera modalidad, en la cual se usa el proceso de acuerdo a la invención; asi también Las Figuras 5, 5A muestran un elemento de conexión, usado en el proceso de acuerdo a la invención, en vista axonométrica y en vista frontal. En las Figuras 1 y 1A a 1C, se muestran una linea 1 eléctrica flexible, que tiene un gran número de alambres metálicos 11 y que se diseñan con aislamiento 12, asi como una linea eléctrica 2 con un conductor 21 eléctrico, metálico, de una pieza, que también se diseña con aislamiento 22, y dos lineas 1 y 2 que se van a conectar entre si. Para este propósito, estas dos lineas eléctricas 1 y 2 se desnudan en los extremos que dan uno hacia el otro. Para producir el compuesto, se proporciona un manguito metálico 3, cuya sección transversal clara es aproximadamente idéntica a la sección transversal de los alambres 11 y el conductor 21, que se van a conectar entre si . Como se muestra en la Figura 2, en un primer paso de proceso, el extremo libre desnudo de la linea eléctrica flexible 1 que tiene un gran número de alambres 11 se mueve en el manguito 3 sobre al menos dos tercios de la longitud del manguito 3 en este último, y el manguito 3 se presiona con los alambres 11. De manera subsiguiente, el extremo libre del conductor 21 se mueve desde el otro lado en el manguito 3 de modo que entran en contacto bajo presión las superficies del conductor 21 y los alambres 11. A este respecto, se hace referencia a la representación de la Figura 2A. Entonces, se hace correr una corriente eléctrica a través de estas dos lineas 1 y 2, por las cuales en base a la resistencia de contacto que se presenta a este respecto dentro del manguito 3, se presentan temperaturas excesivas de modo que se funden co untamente los extremos libres de las lineas 1 y 2. Para hacer posible este modo de operación, el manguito 3 tiene que ser elaborado de un metal cuyo punto de fusión esté por arriba del punto de fusión o los puntos de fusión del metal o los metales de los cuales se fabrican los alambres 11 y el conductor 21. De acuerdo a modalidades preferidas, los alambres 11 y los conductores 21 se hacen de aluminio o de cobre, y el manguito 3 se hace de una hoja de acero. Con respecto a los metales que se usan se pueden soldar entre si, los alambres 11 y el conductor 21 se pueden hacer de varios metales. Tan pronto como los alambres 111 y el conductor 21 se han conectado de manera segura entre si, el punto de conexión se aisla por medio de una película 4 de encogimiento que se fuerza sobre este último. Para este propósito, se hace referencia a la representación de la Figura 2B. Con este proceso, las líneas eléctricas, que se diseñan con áreas rígidas, y entre o subsecuentes con áreas flexibles, de este manera se pueden producir correspondiendo a los requerimientos en su uso,. De esta manera se pueden cumplir por estas líneas eléctricas los requerimientos especiales en la colocación de líneas eléctricas en vehículos de motor. En este caso, es pertinente que con este proceso, una línea 1 eléctrica flexible que tiene un gran número de alambres 11 se puede conectar a una línea rígida 2 por medio de soldadura. Además, el punto de conexión de esta línea eléctrica se protege del daño por doblez por el manguito metálico 3 que está localizado en el punto de conexión. Por esta soldadura, se logra la conexión eléctrica y mecánica necesaria de los dos alambres 1 y 2 entre si. De acuerdo a la segunda modalidad que se representa en las Figuras 3 y 3A, se conecta una linea flexible la, que tiene un gran número de alambres lia y que se diseñan con el aislamiento 12a, de acuerdo a este proceso, a un elemento 5 de conexión, que se diseña con una parte cilindrica 51 y una etiqueta 52 de conexión. También, en este caso, los alambres lia del extremo libre desnudo de la linea la se insertan en un manguito 3a se presiona con los alambres lia, la parte cilindrica 51 del elemento 5 de conexión se inserta en el manguito 3a desde el otro lado, y se ponen en contacto bajo presión a superficies de estos dos componentes la y 5. Entonces, se hace pasar corriente eléctrica a través de la linea la y el elemento 5 de conexión, por lo cual este último se calienta de modo que en su mayor parte se funden conjuntamente. Este es otro ejemplo práctico que por medio de un manguito que se aplica a una linea eléctrica flexible con un gran número de alambres metálicos, esta linea se puede conectar de manera permanente por soldadura de resistencia a otro componente eléctricamente conductor. De acuerdo a la tercera modalidad representada en las Figuras 4 y 4A, la linea Ib eléctrica flexible consiste de un gran número de alambres 11b, que se revisten por aislamiento 12b y que se hacen de aluminio, y contiene un alambre 13 intermedio, que consiste de un metal que tiene una resistencia a la tracción considerablemente mejor que el aluminio, por ejemplo, una aleación de cromo-niquel . Esta linea Ib que se refuerza por un alambre adicional 13 se usa por ejemplo, en árboles de elevadores. También, en este caso, el extremo libre desnudo de la linea Ib se inserta desde un lado en un manguito 3b y se presiona con el manguito 3b, la parte cilindrica 51 del elemento 5 de conexión se inserta desde el otro lado del manguito 3b, y las superficies de estos dos componentes Ib y 5 se ponen en contacto bajo presión. Entonces, se hace pasar corriente eléctrica a través de la linea Ib y el elemento 5 de conexión, calentando de este modo este último de modo que se fundan conjuntamente. De esta manera, por medio al proceso de acuerdo a la invención, una linea eléctrica flexible que se hace de aluminio, cuya resistencia a la tracción se incrementa significativamente por medio de un alambre adicional, también se puede conectar a un elemento de conexión por medio de soldadura eléctrica, por lo que se cumplen de manera óptima los requisitos, por una parte, de baja resistencia al contacto, tanto como sea posible, y por otra parte, un alto nivel de resistencia mecánica.

Con respecto a la resistencia a la tracción, se hace referencia al hecho que el aluminio tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente de 80 N/mm2, el cobre tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 250 N/mm2, y las aleaciones de cromo-níquel tienen una resistencia a la tracción de aproximadamente 2000 N/mm2. De manera preferente, la superficie del conductor 21 o el elemento 5 de conexión que da hacia los alambres 11, lia u 11b se enseña en una forma perfilada. A este respecto, la conexión que se logra por la soldadura de estos dos componentes se optimiza con respecto a una baja resistencia de contacto y a un aumento en escala de la resistencia a la tracción. En las Figuras 5 y SA, se muestra un elemento 5A de conexión con una parte 51a cilindrica de conexión y una etiqueta 52a, por lo que la parte 51a de conexión se diseña en el lado que da lejos de la etiqueta 52a con un perfilado en la forma de un patrón 53a de barquillo. En base a este perfilado, se lleva a cabo una conexión especialmente efectiva del elemento 5a de conexión a la línea eléctrica subsiguiente, por lo que se optimiza la resistencia mecánica de esta conexión, y se reduce al mínimo la resistencia eléctrica de contacto de esta conexión. Esto también aplica si la superficie del conductor 21 se diseña con este perfilado.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Proceso para conectar un primer componente eléctricamente conductor en la forma de una linea eléctrica flexible que tiene alambres metálicos a un segundo componente eléctricamente conductor, metálico, por ejemplo, una segunda linea eléctrica o un elemento de conexión, caracterizado porque el extremo libre de la linea eléctrica flexible se inserta en un manguito y se presiona con este último, y en que además, el extremo del segundo componente eléctricamente conductor que se asigna a la linea eléctrica flexible se inserta en el extremo libre del manguito y se pone en contacto en la línea eléctrica flexible, y en que la corriente eléctrica se hace pasar a través de estos dos componentes, por lo que sus extremos que están uno encima del otro se funden conjuntamente, y el manguito se hace de un metal, que tiene un mayor punto de fusión en comparación al metal o los metales de los dos componentes que se van a conectar entre sí.
2. 2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los dos componentes eléctricamente conductores se ponen en contacto bajo presión en tanto que se hace pasar a través la corriente eléctrica.
3. 3. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el segundo componente metálico eléctricamente conductor se forma por una línea eléctrica con un conductor eléctrico que se forma en la forma de una tira, varilla o alambre y que se conecta a una línea eléctrica flexible con un gran número de alambres .
4. 4. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo componente eléctricamente conductor se forma por un elemento de conexión, que se conecta con una línea eléctrica flexible a un gran número de alambres.
5. 5. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la superficie del segundo componente que da hacia el primer componente se diseña con un perfilado.
6. 6. Proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el perfilado se diseña en un patrón de barquillo o waffle.
7. 7. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1- a 6, caracterizado porque la línea flexible tiene un gran número de alambres, que se refuerzan por un alambre que se hace de una aleación de cromo-níquel.
8. 8. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los dos componentes eléctricamente conductores se fabrican de aluminio, de cobre o de latón, y/o de aluminio, y se fabrica un alambre de una aleación de cromo-níquel, y en donde el manguito se hace de una hoja de acero.
9. 9. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque sobre el punto de conexión se aplica aislamiento, en particular en la forma de una película de encogimiento.
10. 10. Línea eléctrica, en particular un cable de batería para vehículos de motor, caracterizada porque se diseña con al menos un área rígida y con al menos un área flexible, por lo que los extremos de los componentes metálicos que están uno encima del otro se conectan entre sí por soldadura de resistencia con el uso de un manguito metálico que circunda el punto de conexión.