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DE102005030248B3 - Insulated cable contacting method for e.g. automotive engineering area, involves heating contact clamp having blind bore hole in such a manner that contact clamp is firmly connected with single conductor after cooling tin - Google Patents

Insulated cable contacting method for e.g. automotive engineering area, involves heating contact clamp having blind bore hole in such a manner that contact clamp is firmly connected with single conductor after cooling tin Download PDF

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DE102005030248B3
DE102005030248B3 DE200510030248 DE102005030248A DE102005030248B3 DE 102005030248 B3 DE102005030248 B3 DE 102005030248B3 DE 200510030248 DE200510030248 DE 200510030248 DE 102005030248 A DE102005030248 A DE 102005030248A DE 102005030248 B3 DE102005030248 B3 DE 102005030248B3
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Abstract

The method involves carrying out ultrasonic tin-plating of a single conductor of a aluminum cable (1) on their stripped end through multiple sonotrodes (5-7). A soldering paste is inserted into a blind bore hole of a contact clamp, and is pushed by the tin-plated single conductor. The contact clamp is heated in such a manner that the clamp is firmly connected with the single conductor after cooling a tin. An independent claim is also a connection for contacting an insulated cable.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Verbindung zur Kontaktierung eines isolierten Kabels, das aus Einzelleitern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, mit einer metallischen, an den Innenseiten verzinnten Kontaktklemme, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.The The invention relates to a method and a connection to Contacting an insulated cable made of single conductors Aluminum or an aluminum alloy, with a metallic, on the inner sides tinned contact terminal, preferably made of copper or a copper alloy.

Auf dem Gebiet des Automobilbaus und auch des Flugzeugbaus gewinnt die Frage der Gewichtseinsparung und der damit verbundenen, erwünschten Senkung des Kraftstoffverbrauchs durch den Ersatz der schweren Kupferkabel durch Aluminiumkabel zunehmende Bedeutung. Aluminium kann jedoch für eine dauerhafte und gute Kontaktierung nicht ohne besondere vorbereitende Maßnahmen verwendet werden. Nachdem Aluminium und auch die Einzelleiter eines Aluminiumkabels stets von einer Aluminiumoxidschicht umschlossen sind, die eine erhebliche Erhöhung des Übergangswiderstandes bewirkt, muß die Wirkung der Oxidschicht ausgeschaltet oder zumindest reduziert werden. Bei den Einzelleitern von Aluminiumkabeln tritt natürlich das Problem der isolierenden Oxidschichten zwischen den Einzelleitern gegenüber einem Vollkabel noch mehr in den Vordergrund, sodaß hier die Übergangswiderstände wegen der Erwärmung des Kabels bei Stromfluß nicht tolerierbar sind.On In the field of automobile construction and also the aircraft industry wins the Question of weight saving and the associated, desirable Reduce fuel consumption by replacing heavy copper cables due to aluminum cable increasing importance. Aluminum, however, can for one permanent and good contact not without special preparatory Measures used become. After aluminum and also the single conductors of an aluminum cable are always enclosed by an aluminum oxide layer, the one significant increase the contact resistance causes, must Effect of the oxide layer turned off or at least reduced. Of course, the problem is with the single conductors of aluminum cables the insulating oxide layers between the individual conductors compared to a Full cable even more in the foreground, so here the contact resistance because the warming of the cable when current is not flowing are tolerable.

Der Anschluß von Aluminiumkabeln an das Bordnetz von Fahrzeugen erfolgt über Kontaktklemmen aus Kupfer, die über die Aluminiumkabel geschoben werden. Um einen guten Kontakt zwischen der Kupferkontaktklemme und dem Aluminiumkabel zu gewährleisten, sind zwei Probleme zu lösen. Das übliche Verpressen der Kontaktklemme auf dem Kabel ist bei Aluminiumkabeln deswegen nur bedingt geeignet, da sich Aluminium bei einem auf ihn ausgeübten Druck in seinem Gefüge „setzt", wodurch die inneren Spannungen im Aluminium mit der Zeit abgebaut werden. Aufgrund dieses „setzens" wird jedoch die Klemmverbindung mit der Zeit locker, was zum einen den Übergangswiderstand erhöht und zum andern die Aufnahmefähigkeit für die auf die Verbindung ausgeübten Zugkräfte reduziert. Das zweite, und noch größere Problem stellt die Kontaktkorrosion zwischen Aluminium und Kupfer dar. Eine solche galvanische Korrosion tritt immer dann auf, wenn Metalle mit stark unterschiedlichem Normalpotential in direktem Kontakt miteinander stehen. Kupfer ist ein „edles" Metall mit einem positiven Normalpotential, wohingegen das „unedle" Aluminium ein stark negatives Normalpotential besitzt. An der Berührungsfläche von Aluminium und Kupfer kommt es infolge der großen Potentialdifferenz zu einem Potentialausgleich, was zur Folge hat, daß das unedlere Metall, also Aluminium, zerstört wird. Zur Vermeidung der Kontaktkorrosion muß daher bei dem Aluminium zunächst das Aluminiumoxid entfernt und dann das Aluminium verzinnt werden, sodaß kein Aluminium mit der Außenluft oder mit der Kupferkontaktklemme in Kontakt kommen kann. Um eine bessere Kontaktverbindung zu erhalten, werden die Kupferkontaktklemmen an ihrer Innenseite ebenfalls verzinnt.Of the Connection of Aluminum cables to the on-board network of vehicles via contact terminals made of copper, over the aluminum cables are pushed. To get a good contact between the To ensure copper contact terminal and the aluminum cable, There are two problems to solve. The usual Pressing the contact terminal on the cable is on aluminum cables therefore only conditionally suitable, since aluminum at one on him exerted Pressure in its structure "sets", causing the inner Tensions in the aluminum are degraded over time. Due to this "setting", however, the Clamp connection with time loose, which on the one hand the contact resistance elevated and on the other hand the receptivity for the exercised on the connection tensile forces reduced. The second, and even greater problem is the contact corrosion between Aluminum and copper. Such galvanic corrosion occurs always on, when metals with strongly different normal potential in direct contact with each other. Copper is a "noble" metal with one positive normal potential, whereas the "base" aluminum has a strong negative normal potential has. At the contact surface of Aluminum and copper are due to the large potential difference to one Equipotential bonding, which has the consequence that the less noble metal, ie Aluminum, destroyed becomes. To avoid the contact corrosion must therefore at first the aluminum Remove alumina and then tin the aluminum so that no aluminum with the outside air or can come into contact with the copper contact terminal. To one To get better contact connection, the copper contact terminals also tinned on its inside.

Aus der DE 102 23 397 B4 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem flüssigen Zinnbad die Stirnseite eines aus vielen Einzelleitern bestehenden Aluminiumkabels durch eine Sonotrode mit Ultraschall beaufschlagt wird, wodurch die Aluminiumoxidschicht der Einzelleiter aufgebrochen wird, mit der Folge, daß sich reines Zinn an den Aluminiumleitern abscheidet. Durch diese stirnseitige Beaufschlagung mit Zinn entsteht an dem Kabelende eine deckelartige Verzinnung, welche sich aber auch zwischen den Einzelleitern nach innen innerhalb des Kabels ausbreitet. Über das Kabelende wurde vorab über den abisolierten Teil eine verzinnte Hülse geschoben, welche durch den Ultraschall-Verzinnungsvorgang am Kabelende innig mit den Einzelleitern und dem „Zinndeckel" am Kabelende verbunden wird. Über das Ganze wird eine Kupferkontaktklemme geschoben, die, um ausreichenden Kontakt zu erzeugen, über der Hülse und einem Teil der Kabelisolierung mit dem Kabel verpresst wird.From the DE 102 23 397 B4 a method is known in which in a liquid tin bath, the front side of an existing multi-strand aluminum cable is sonicated by a sonotrode, whereby the alumina layer of the individual conductors is broken, with the result that pure tin deposits on the aluminum conductors. By this frontal impingement with tin formed at the cable end a lid-like tinning, but which also propagates between the individual conductors inside the cable. A tinned sleeve was pushed over the cable end in advance over the cable end, which is then intimately connected to the individual conductors and the "tin cover" at the cable end by the ultrasonic tin plating process be pressed over the sleeve and a part of the cable insulation with the cable.

In der älteren Anmeldung DE 103 46 160.4.-34 ist eine Lösung beschrieben, welche ohne Hülse und ohne eine Verpressung auskommt. Die dort dargestellten fakultativen Lösungen mit Hülse und Verpressung sind Sonderfälle, bei denen es um die Erfüllung besonderer Bedingungen geht. Bei dieser Ausführung gemäß der älteren Patentanmeldung wird eine oben offene Kontaktklemme über die abisolierten Einzelleiter des Alu miniumkabels geschoben und durch die vom Kabelende abgewandte Bohrungsöffnung vermittels einer Sonotrode ultraschallverzinnt. Die Befestigung der Kontaktklemme auf dem Kabelende erfolgt durch Widerstands- oder induktive Erwärmung.In the older one Application DE 103 46 160.4.-34 describes a solution which without sleeve and works without a compression. The facultative presented there solutions with sleeve and Compression are special cases, when it comes to fulfillment special conditions. In this embodiment according to the earlier patent application is an open top contact terminal over pushed the stripped individual conductors of the aluminum cable and through the hole opening facing away from the cable end by means of a sonotrode ultraschallverzinnt. The attachment of the contact terminal on the cable end done by resistance or inductive heating.

Die im Zusammenhang mit der Erfindung bestehende Problematik bei den Gegenständen gemäß den beiden vorbeschriebenen Patentanmeldungen besteht in dem Außendurchmesser über der Kontaktklemme. Bei der Lösung gemäß der erstgenannten Patentanmeldung sind Kontaktklemmen aus Kupfer verwendet, welche keine durchgehende Bohrung sondern eine Sacklochbohrung aufweisen. In diesen Fällen muß über das abisolierte Ende des Aluminiumkabels eine Hülse geschoben sein, mittels der später eine Verbindung mit der Kontaktklemme erfolgt. Letztere hat somit einen Außendurchmesser, der in etwa 4mm, nämlich 2mal die Wandstärke der Kontaktklemme größer ist als der Durchmesser der Hülse und des Kabels.The in connection with the invention existing problems in the objects according to the two above-described patent applications consists in the outer diameter above the Contact terminal. At the solution according to the first-mentioned patent application are contact terminals made of copper, which are not continuous Bore but have a blind hole. In these cases must over the stripped end of the aluminum cable to be pushed a sleeve by means of the later a connection with the contact terminal takes place. The latter has thus an outer diameter, the in about 4mm, namely 2 times the wall thickness the contact terminal is larger as the diameter of the sleeve and the cable.

Bei der zweitgenannten Patentanmeldung, bei der die Hülse entfallen kann, weil die Kontaktklemme eine durchgehende Bohrung besitzt und die Verzinnung durch die Öffnung der Bohrung erfolgen kann, ist eine Hülse nicht erforderlich. Infolgedessen kann der Durchmesser der Kontaktklemme kleiner sein als in dem vorbeschriebenen Fall. Oftmals spiet der Außendurchmesser der Kontaktklemme eine wichtige Rolle, wenn es nämlich um die Anpassung an bereits vorhandene Systeme geht. Wenn das vorhandene System jedoch nur Kontaktklemmen mit einer Sacklochbohrung anbietet, jedoch ein kleiner Durchmesser gewünscht ist, sind die beiden vorbeschriebenen Lösungen nicht verwendbar.at the second-mentioned patent application, in which the sleeve omitted can because the contact terminal has a through hole and the tinning through the opening the bore can be done, a sleeve is not required. As a result, can the diameter of the contact terminal be smaller than in the above Case. Often the outside diameter spits the contact clamp an important role, when it comes to adapting to already existing systems goes. However, if the existing system only contact terminals offers a blind hole, but a small diameter required is, the two solutions described above are not usable.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Verbindung zur Kontaktierung eines Aluminiumkabels vorzuschlagen, bei der Kontaktklemmen zum Einsatz kommen, die keine durchgehende Bohrung sondern eine Sacklochbohrung aufweisen und bei denen das Vorhandensein einer Hülse nicht Voraussetzung ist, sondern darauf verzichtet werden kann.task The invention is now a method and a compound for Contacting an aluminum cable to suggest, at the contact terminals are used, the no through hole but a Have blind hole and where the presence of a Sleeve not required is, but it can be waived.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zwei alternative Verfahren vor, die in den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet sind.to solution this task strikes the invention provides two alternative methods, which in the claims 1 and 2 are marked.

Wesentlich in beiden Fällen ist eine allseitige Ultraschallverzinnung des abisolierten und aus Einzelleitern bestehenden Ende eines Aluminiumkabels, wobei „allseitig" eine Verzinnung an der Stirn- und den Wandseiten des Kabels bedeutet. In beiden Fällen wird in die Sacklochbohrung der Kontaktklemme Lötpaste eingefüllt und anschließend die Kontaktklemme über die verzinnten Einzelleiter geschoben und dort soweit erwärmt, daß das auf den Einzelleitern abgeschiedene Zinn bzw. die Lötpaste flüssig werden und bei ihrem Erkalten eine sehr gute und feste Verbindung von Kontaktklemme und Kabelende erzeugen.Essential in both cases is an all-round ultrasonic tinning of the stripped and off Single conductors existing end of an aluminum cable, with "all sides" a tinning on the front and the wall sides of the cable means. In both make is filled in the blind hole of the contact terminal solder paste and subsequently the contact terminal over pushed the tinned individual conductors and there so far heated that on the individual conductors separated tin or solder paste are liquid and when they cool create a very good and firm connection of contact terminal and cable end.

Die Zinndicke auf dem Kabelende hängt von der Einwirkungszeit der Sonotroden ab. Wenn eine ausreichende Zinndicke auf das Kabelende aufgebracht werden kann und die Anforderungen an die Zugfestigkeit der Kontaktverbindung nicht zu hoch sind, kann das Einbringen der Lötpaste in die Sacklochbohrung bei den beiden vorbeschriebenen alternativen Lösungen entfallen. Durch die Erwärmung der aufgeschobenen Kontaktklemme wird eine ausreichend feste Zinnverbindung in einem solchen Fall erzeugt. Dieser Sonderfall des Entfalls der Lötpaste ist eine weitere Ausbildung der Erfindung und insoweit auch ausdrücklich erfindungswesentlich.The Tin thickness hangs on the cable end from the exposure time of the sonotrodes. If sufficient Tin thickness can be applied to the cable end and the requirements to the tensile strength of the contact connection are not too high, can the introduction of the solder paste in the blind hole in the two above-alternative solutions omitted. By warming the deferred contact terminal is a sufficiently strong tin compound generated in such a case. This special case of the cancellation of the Solder paste is a further embodiment of the invention and to that extent also expressly essential to the invention.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß anstelle der Lötpaste Zinn oder eine Zinnlegierung in fester Form in die Sacklochbohrung der Kontaktklemme eingebracht und dort kurzzeitig erwärmt wird, ehe die Kontaktklemme dann über das verzinnte Kabelende geschoben wird. Für den Entfall von Zinn oder Zinnlegierung in der Sacklochbohrung gilt natürlich das Gleiche wie für den Entfall der Lötpaste.In a development of the invention is provided that instead the solder paste Tin or a tin alloy in solid form in the blind hole of the Contact terminal is introduced and heated there for a short time, before the contact terminal over the tinned cable end is pushed. For the removal of tin or Tin alloy in the blind hole, of course, the same applies as for the elimination the solder paste.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ultraschallverzinnung durch eine stirnseitig zum Kabelende und mehrere, vorzugsweise 3, in gleichmäßigen Abständen um den Umfang des Kabelendes angeordnete Sonotroden erfolgt.According to one Further development of the invention is provided that the ultrasonic tinning through a front end to the cable end and a plurality, preferably 3, evenly spaced around The circumference of the cable end arranged sonotrodes takes place.

Weitere Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.Further Embodiments of the method according to the invention are in the further subclaims characterized.

Eine Verbindung, die nach einem der beiden alternativen Verfahren hergestellt ist, ist in den Ansprüchen 8 und 9 gekennzeichnet.A Compound prepared by one of the two alternative methods is in the claims 8 and 9 marked.

Im folgenden soll nun die Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert werden.in the The following is the invention with reference to the drawings in detail explained become.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit mehreren Sonotroden; 1 a first embodiment with multiple horns;

2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 1; 2 a section along the line AA in 1 ;

3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer seitlichen Sonotrode; 3 a second embodiment with a lateral sonotrode;

4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 3; 4 a section along the line AA in 3 ;

5 eine Kontaktklemme, teilweise im Schnitt; 5 a contact terminal, partly in section;

6 ein verzinntes Kabelende mit aufgeschobener Kontaktklemme; 6 a tinned cable end with pushed-contact terminal;

7 eine Ausführungsmöglichkeit für Sonderfälle mit einer Hülse. 7 an execution option for special cases with a sleeve.

An einem Aluminiumkabel 1 mit einer Isolierung 2 ist am Kabelende 3 die Isolierung entfernt, so daß die Einzelleiter aus Aluminium blank sind. Sie sind jedoch von einer Aluminiumoxidschicht umgeben, wodurch ein hoher Übergangswiderstand zwischen den Einzelleitern besteht. Das Kabelende ist in ein Zinnbad 4 eingetaucht, in welchem 4 einen Ultraschall erzeugenden Sonotroden 5, 6, 7 und 8 angeordnet sind. Während die Sonotrode 5 stirnseitig das Kabelende bestrahlt, sind die Sonotroden 6, 7 und 8 seitlich angeordnet und bestrahlen die Wandseiten des Kabelendes 3. Durch den Schalldruck der Sonotroden wird Zinn aus dem Zinnbad 4 – es kann auch ein Zinnlegierungsbad sein – in Richtung auf das Kabelende zu beschleunigt und dringt zwischen die Einzelleiter ein. Durch den Druck des Ultraschalls, der mit einer Frequenz von etwa 20KHz schwingt, wird die Aluminiumoxidschicht am Kabelende zwischen den äußeren Einzelleitern bzw. den Einzelleitern am Kabelende aufgebrochen und reines Zinn lagert sich unmittelbar an der Aluminiumseele der Einzelleiter an und sorgt dort für eine leitende, mit geringem Übergangswiderstand behaftete Verbindung. Die Zonen am Kabelende, in das Zinn eindringt, sind mit 9, 10 und 11 bezeichnet. Nach ausreichender Verzinnung wird das Kabelende 3 aus dem Zinnbad 4 herausgezogen.On an aluminum cable 1 with insulation 2 is at the cable end 3 remove the insulation, so that the individual conductors made of aluminum are bare. However, they are surrounded by an aluminum oxide layer, whereby there is a high contact resistance between the individual conductors. The cable end is in a tin bath 4 submerged, in which 4 an ultrasonic generating sonotrodes 5 . 6 . 7 and 8th are arranged. While the sonotrode 5 the front side of the Cable end irradiated, are the sonotrodes 6 . 7 and 8th arranged laterally and irradiate the wall sides of the cable end 3 , Due to the sound pressure of the sonotrodes, tin is removed from the tin bath 4 - It can also be a Zinnlegierungsbad - accelerated towards the cable end and penetrates between the individual conductors. Due to the pressure of the ultrasound, which oscillates at a frequency of about 20 kHz, the aluminum oxide layer is broken at the cable end between the outer individual conductors or the individual conductors at the cable end and pure tin is deposited directly on the aluminum core of the individual conductors and ensures there a conductive, with low contact resistance afflicted connection. The zones at the end of the cable into which tin penetrates are with 9 . 10 and 11 designated. After sufficient tinning the cable end 3 from the tin bath 4 pulled out.

In der Zwischenzeit wurde in eine Sacklochbohrung 13 einer an ihren Innenseiten 15 vorverzinnten Kontaktklemme 12 (5) Lötpaste 14 gegeben. Anschliessend wird das Kabelende 3 des Aluminiumkabels 1 linear in die Kontaktklemme 12 geschoben.In the meantime, was in a blind hole 13 one on their insides 15 pre-tinned contact terminal 12 ( 5 ) Solder paste 14 given. Subsequently, the cable end 3 of the aluminum cable 1 linear in the contact terminal 12 pushed.

Die Lötpaste verteilt sich nun in die Zwischenräume zwischen Kabelende 3 und der Bohrung 15 der Kontaktklemme 12, wie in 6 dargestellt. Um eine innige Verbindung zwischen Kontaktklemme und Kabelende zu erzeugen wird die Kontaktklemme 12 durch Elektroden 16 und 17 erwärmt, sodaß im Zwischenraum zwischen Kontaktklemme und Kabelende 3 flüssiges Zinn entsteht, welches sich zusammensetzt aus dem flüssigen gewordenen Zinn der Innenseiten der Kontaktklemme, der Lötpaste und dem abgeschiedenen Zinn von der Stirn- und den Wandseiten des Kabelendes 3. Nach dem anschließenden Erkalten der Anordnung wird eine sehr gute elektrische und feste mechanische Verbindung zwischen Kontaktklemme und Kabel erzeugt.The solder paste is now distributed in the spaces between the cable end 3 and the hole 15 the contact terminal 12 , as in 6 shown. To create an intimate connection between the contact terminal and the cable end, the contact terminal 12 through electrodes 16 and 17 heated so that in the space between contact terminal and cable end 3 liquid tin is formed, which is composed of the liquid become tin the inner sides of the contact terminal, the solder paste and the deposited tin from the front and the sides of the cable end 3 , After the subsequent cooling of the arrangement, a very good electrical and solid mechanical connection between the contact terminal and cable is generated.

In den 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche mit 2 Sonotroden auskommt, nämlich mit einer stirnseitig angeordneten Sonotrode 18 und einer seitlich angeordneten Sonotrode 19. Um eine gleichmäßige Verzinnung am Kabelende zu erzielen, muß das Kabel langsam um seine Längsachse gedreht werden. Mit der Ausführung nach 3 erreicht man eine etwas gleichmäßigere Zinnabscheidung am Kabelende 3 als bei einer Ausführung nach 1. Andererseits ist eine solche Anordnung nicht geeignet für die Bearbeitung sehr langer Kabel wegen der Schwierigkeit deren Drehens.In the 3 and 4 a second embodiment of the invention is shown, which works with 2 sonotrodes, namely with a frontally arranged sonotrode 18 and a laterally arranged sonotrode 19 , To achieve a uniform tinning at the cable end, the cable must be slowly rotated about its longitudinal axis. With the execution after 3 one achieves a somewhat more uniform tin deposition at the cable end 3 as in one execution 1 , On the other hand, such an arrangement is not suitable for the processing of very long cables because of the difficulty of their rotation.

Die Verbindung des Kabelendes mit der Kontaktklemme 12 erfolgt in gleicher Weise, wie dies bereits anhand der 5 und 6 beschrieben wurde.The connection of the cable end to the contact terminal 12 takes place in the same way as already stated on the basis of 5 and 6 has been described.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß anstelle der Lötpaste 14 auch Zinn oder eine Zinnlegierung in fester Form in die Sacklochbohrung gegeben werden können. Während man im Falle der Zugabe von Lötpaste auf eine kurzzeitige Erwärmung der Kontaktklemme zur Verflüssigung der Lötpaste verzichten kann, ist im Falle der Zugabe von Zinn oder Zinnlegierung eine solche Erwärmung der Kontaktklemme unumgänglich. Wie bereits eingangs erwähnt, kann man auf die Zugabe von Lötpaste oder Zinn in fester Form dann verzichten, wenn die Zugkräfte auf die Verbindung Kontaktklemme – Kabelende nur gering sind. In diesem Falle reicht das Zinn aus der Vorverzinnung der Kontaktklemme und das Zinn, welches sich durch die Ultraschallverzinnung an den Einzelleitern abgelagert hat, aus, um eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen Kontaktklemme und Kabelnde zu erzeugen.It should be noted that instead of the solder paste 14 Tin or a tin alloy in solid form in the blind hole can be given. While in the case of the addition of solder paste can be dispensed with a brief heating of the contact terminal for liquefying the solder paste, in the case of the addition of tin or tin alloy such heating of the contact terminal is inevitable. As already mentioned, one can do without the addition of solder paste or tin in solid form, if the tensile forces on the connection contact terminal - cable end are only small. In this case, the tin from the pre-tinning of the contact terminal and the tin, which has been deposited by the ultrasonic tinning on the individual conductors, sufficient to produce an electrical and mechanical connection between the contact terminal and cable ends.

Die Erwärmung der Kontaktklemme kann im Sinne der Erfindung nicht nur induktiv über die Elektroden 16 und 17 erfolgen, es ist auch eine Widerstandserwärmung dieser Elektroden möglich. Schließlich ist es auch noch möglich, die Kontaktklemme in ein heißes flüssiges Bad zu tauchen, um die erforderliche Wärme auf die Kontaktklemme aufzubringen.The heating of the contact terminal, in the context of the invention, not only inductively via the electrodes 16 and 17 take place, it is also a resistance heating of these electrodes possible. Finally, it is also possible to dive the contact terminal in a hot liquid bath to apply the required heat to the contact terminal.

In 7 ist schließlich noch eine Anordnung gezeigt, die bei technischen Lösungen gemäß der DE 102 23 397B4 Anwendung finden kann, bei denen eine Hülse über das Kabelende geschoben ist. Dort wird Lötpaste in die Sacklochbohrung der Kontaktklemme gegeben, die letztere erwärmt und dann das Kabelende mit Hülse in die Kontaktklemme eingeschoben und erwärmt. Es entsteht nach dem Erkalten eine sehr feste Verbindung zwischen Kontaktklemme und Kabelende. Ein Verpressen der Anordnung entfällt.In 7 Finally, an arrangement is shown which in technical solutions according to the DE 102 23 397B4 Application can find in which a sleeve is pushed over the cable end. There, solder paste is placed in the blind hole of the contact terminal, the latter heated and then inserted the cable end with sleeve in the contact terminal and heated. It creates a very strong connection between the contact terminal and cable end after cooling. A pressing of the arrangement is eliminated.

Claims (9)

Verfahren zur Kontaktierung eines isolierten Kabels, das aus Einzelleitern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, mit einer metallischen, an der Innenseite verzinnten Kontaktklemme, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß durch mehrere Sonotroden (5, 6, 7, 8) in einem Zinn- oder Zinnlegierungsbad (4) eine allseitige Ultraschallverzinnung (Stirn- und Wandseiten) der Einzelleiter des Kabels (1) an ihrem abisolierten Ende erfolgt, daß anschließend eine Kontaktklemme (12) mit einer Sacklochbohrung (13), in die eine Lötpaste (14) eingebracht ist, über die verzinnten Einzelleiter geschoben wird und daß dann eine Erwärmung der Kontaktklemme (12) derart erfolgt, daß diese allseits mit den Einzelleitern nach Erkalten des flüssig gewordenen Zinns fest verbunden wird.Method for contacting an insulated cable consisting of individual conductors of aluminum or an aluminum alloy, with a metallic, tin-plated on the inside contact terminal, preferably made of copper or a copper alloy, characterized in that by a plurality of sonotrodes ( 5 . 6 . 7 . 8th ) in a tin or tin alloy bath ( 4 ) an all-round ultrasonic tinning (front and wall sides) of the individual conductors of the cable ( 1 ) takes place at its stripped end, that subsequently a contact terminal ( 12 ) with a blind hole ( 13 ) into which a solder paste ( 14 ) is inserted, is pushed over the tinned individual conductors and that then a heating of the contact terminal ( 12 ) takes place in such a way that it is firmly connected on all sides with the individual conductors after cooling of the liquid become tin. Verfahren zur Kontaktierung eines isolierten Kabels, das aus Einzelleitern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, mit einer metallischen, an der Innenseite verzinnten Kontaktklemme, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine stirnseitige (18) und eine seitlich zu dem Einzelleiterende (3) angeordnete Sonotrode (19) eine allseitige Ultraschallverzinnung (Stirn- und Wandseiten) der Einzelleiter des Kabels (1) erfolgt, wobei das Kabel dabei um seine Längsachse gedreht wird, daß anschließend eine Kontaktklemme (12) mit einer Sacklochbohrung (13), in die eine Lötpaste (14) eingebracht ist, über die verzinnten Einzelleiter geschoben wird und daß dann eine Erwärmung der Kontaktklemme (12) derart erfolgt, daß diese allseits mit den Einzelleitern nach Erkalten des flüssig gewordenen Zinns fest verbunden wird.Method for contacting an insulated cable consisting of individual conductors of aluminum or an aluminum alloy, with a metallic, tin-plated on the inside contact terminal, preferably made of copper or a copper alloy, characterized in that by a frontal ( 18 ) and one side to the single conductor end ( 3 ) arranged sonotrode ( 19 ) an all-round ultrasonic tinning (front and wall sides) of the individual conductors of the cable ( 1 ), wherein the cable is thereby rotated about its longitudinal axis, that subsequently a contact terminal ( 12 ) with a blind hole ( 13 ) into which a solder paste ( 14 ) is inserted, is pushed over the tinned individual conductors and that then a heating of the contact terminal ( 12 ) takes place in such a way that it is firmly connected on all sides with the individual conductors after cooling of the liquid become tin. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der Lötpaste (14) Zinn oder eine Zinnlegierung in fester Form in die Sacklochbohrung (13) der Kontaktklemme (12) eingebracht und kurzzeitig erwärmt wird, um das Zinn zu verflüssigen, ehe die Kontaktklemme (12) über die verzinnten Einzelleiter geschoben wird und anschließend die Erwärmung der Kontaktklemme erfolgt, die dann beim anschließenden Erkalten die allseitige Verbindung der Einzelleiter mit der Kontaktklemme vornimmt.Process according to claims 1 or 2, characterized in that instead of the solder paste ( 14 ) Tin or a tin alloy in solid form in the blind hole ( 13 ) of the contact terminal ( 12 ) and briefly heated to liquefy the tin before the contact terminal ( 12 ) is pushed over the tinned individual conductors and then the heating of the contact terminal takes place, which then performs the all-round connection of the individual conductors with the contact terminal during subsequent cooling. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallverzinnung durch eine stirnseitig (5) zum Kabelende (1) und mehrere, vorzugsweise 3, in gleichmäßigen Abständen um den Umfang des Kabelendes angeordnete Sonotroden (6, 7, 8) erfolgt.Method according to Claim 1, characterized in that the ultrasonic tinning is provided by an end face ( 5 ) to the cable end ( 1 ) and a plurality, preferably 3, at regular intervals around the circumference of the cable end arranged sonotrodes ( 6 . 7 . 8th ) he follows. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallverzinnung in einem flüssigen Zinnbad oder Zinnlegierungsbad (4) erfolgt, indem durch den Schalldruck der Sonotroden die Aluminiumoxidschicht um die Einzelleiter aufgebrochen und dort Zinn aus dem Zinnbad abgeschieden wird, wodurch die Einzelleiter über das abgeschiedene Material nach dem Erkalten dauerhaft miteinander verbunden werden.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the ultrasonic tinning in a liquid tin bath or tin alloy bath ( 4 ) is carried out by the aluminum oxide layer is broken around the individual conductors and there tin is deposited from the tin bath by the sound pressure of the sonotrodes, whereby the individual conductors are permanently connected to each other via the deposited material after cooling. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktklemme (12) bis an die Isolierung (2) des an seinem Ende (3) abisolierten Kabels (1) aufgeschoben wird.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the contact terminal ( 12 ) to the insulation ( 2 ) at the end ( 3 ) stripped cable ( 1 ) is postponed. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktklemme (12), nachdem sie über die verzinnten Einzelleiter aufgeschoben wurde, durch Widerstands- oder induktive Erwärmung (16, 17) oder in einem flüssigen Bad an ihrem Umfang so weit erwärmt wird, daß die Lötpaste (14) flüssig wird, bzw. das flüssige Zinn sowie die schmelzflüssig gewordene Verzinnung an den Außenwandseiten (9, 10, 11) der Einzelleiter miteinander beim anschließenden Erkalten eine feste Verbindung eingehen.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the contact terminal ( 12 ), after being pushed over the tinned individual conductors, by resistance or inductive heating ( 16 . 17 ) or in a liquid bath at its periphery is heated so far that the solder paste ( 14 ) becomes liquid, or the liquid tin and the molten tinplate on the outer wall sides ( 9 . 10 . 11 ) the individual conductors make a firm connection with each other during subsequent cooling. Verbindung, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, zwischen einem isolierten Kabel, das aus Einzelleitern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, mit einer metallischen, an der Innenseite verzinnten Kontaktklemme, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung , dadurch gekennzeichnet, daß über die allseitig durch Ultraschall verzinnten Einzelleiter am abisolierten Ende (3) des Kabels (1) eine Kontaktklemme (12) mit einer Sacklochbohrung (13) geschoben ist, die dort durch Erwärmung und anschließendes Erkalten des im Zwischenraum zwischen Einzelleitern und Kontaktklemme flüssig gewordenen Zinns fest mit dem Kabelende verbunden ist.A compound produced by a process according to the preceding claims, between an insulated cable consisting of individual conductors of aluminum or an aluminum alloy, with a metallic tinned on the inside contact terminal, preferably of copper or a copper alloy, characterized in that on the all sides ultrasonically tinned single conductors at the stripped end ( 3 ) of the cable ( 1 ) a contact terminal ( 12 ) with a blind hole ( 13 ) is pushed there, which is connected there by heating and subsequent cooling of the liquid in the space between the individual conductors and contact terminal tin firmly connected to the cable end. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktklemme (12) bündig an die Isolierung (2) des Kabels anschließt.Connection according to Claim 8, characterized in that the contact terminal ( 12 ) flush with the insulation ( 2 ) of the cable.
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