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DE102014006244A1 - Crimp-Schweißverbindung - Google Patents

Crimp-Schweißverbindung Download PDF

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DE102014006244A1
DE102014006244A1 DE102014006244.9A DE102014006244A DE102014006244A1 DE 102014006244 A1 DE102014006244 A1 DE 102014006244A1 DE 102014006244 A DE102014006244 A DE 102014006244A DE 102014006244 A1 DE102014006244 A1 DE 102014006244A1
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DE
Germany
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crimp
connection
stranded wire
stranded
welded
Prior art date
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DE102014006244.9A
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English (en)
Inventor
Walter Baldauf
Martin Hundseder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to TW104111416A priority patent/TWI676326B/zh
Priority to CA2944234A priority patent/CA2944234C/en
Priority to JP2016564614A priority patent/JP2017514286A/ja
Priority to US15/307,412 priority patent/US10396472B2/en
Priority to CN201580022884.3A priority patent/CN106463846B/zh
Priority to KR1020167029395A priority patent/KR102189414B1/ko
Priority to PCT/EP2015/000800 priority patent/WO2015165572A1/de
Priority to EP15718771.7A priority patent/EP3138160B1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer dauerhaften mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einer Litzenleitung und einem Anschlusselement, bei dem ein Ende der Litzenleitung mit dem Anschlusselement verschweißt wird, wobei das Ende der Litzenleitung vor dem Verschweißen in eine Crimpvertiefung des Anschlusselements eingeführt wird, und wobei das Anschlusselement zusätzlich mit der Litzenleitung vercrimpt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellte Crimp-Schweißverbindung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer dauerhaften mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einer Litzenleitung und einem Anschlusselement. Dabei wird ein Ende der Litzenleitung mit dem Anschlusselement verschweißt. Ferner betrifft die Erfindung eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbindung zwischen einem Anschlusselement und einer Litzenleitung.
  • Eine Litzenleitung oder Litze ist ein aus einer Mehrzahl von dünnen Einzeldrähten bestehender Leiter. Die Einzeldrähte können von einer gemeinsamen Isolierhülle und ggf. zusätzlich von einem gemeinsamen Außenleiter koaxial umlaufen werden. Mehrere solche Litzenleitungen können nebeneinander in einem Kabel verlaufen.
  • Litzenleitungen haben allgemein den Vorteil einer besonders hohen Biegsamkeit und einer nur geringen Anfälligkeit für Leiterbrüche auch unter mechanischen Belastungen wie etwa Vibrationen oder auf die Litzenleitung einwirkenden Scher- und Biegekräften.
  • Zum Verbinden der Litzenleitung mit einem Anschlusselement wie etwa einem Steckverbinder oder einer Klemme ist es bekannt, ein abisoliertes Ende der Litzenleitung mit einer Aderendhülse zu versehen, die die Einzeldrähte der Litze fest zusammenhält und eine Beschädigung der Einzeldrähte durch eine Klemmschraube o. dgl. verhindert. Die Aderendhülse kann bspw. mit dem Ende der Litzenleitung vercrimpt werden. Als Alternative ist es bekannt, die Litze an einem Anschlusselement anzulöten.
  • Litzenleitungen bzw. Litzen, die zur Hochstromübertragung bspw. in Automobilen eingesetzt werden, haben allerdings regelmäßig einen großen Leitungsquerschnitt und eine große Anzahl an Einzeldrähten, wodurch das Verbinden der Litze mit dem Anschlusselement erschwert wird. Ferner sind die Verbindungsstellen regelmäßig hohen Krafteinwirkungen wie etwa Vibrationen ausgesetzt, so dass eine besonders stabile und haltbare Befestigung der Litze an dem Anschlusselement erforderlich ist.
  • Derzeit werden Litzenleitungen mit einem großen Querschnitt bzw. mit einer großen Anzahl von Einzeldrähten regelmäßig an das Anschlusselement angeschweißt. Durch Schweißen kann nämlich schnell und vergleichsweise kostengünstig eine dauerhafte stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden. Dazu wird die Litze auf eine flache Kontaktfläche des Anschlusselements aufgelegt, derart plattgedrückt, dass möglichst viele Einzeldrähte der Litze in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche stehen, und anschließend werden die Einzeldrähte mit der Kontaktfläche verschweißt. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass solche Schweißverbindungen aufgrund der beim Schweißen teilweise ungeordnet ausgerichteten Einzeldrähte nicht mit gleichbleibender Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit herstellbar sind, so dass Schweißverbindungen den Vibrationen, denen die Verbindungsstelle ausgesetzt sein kann, nicht immer dauerhaft standhalten.
  • In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer unlösbaren mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einer Litzenleitung und einem Anschlusselement bereitzustellen, mit dem Litzenleitungen mit einer großen Anzahl von Einzeldrähten auch unter hohen Belastungen der Verbindungsstelle zuverlässig und haltbar an dem Anschlusselement befestigt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird das Anschlusselement sowohl mit der Litzenleitung vercrimpt als auch zusätzlich mit der Litzenleitung verschweißt. Dazu weist das Anschlusselement eine Crimpvertiefung auf, in die ein Ende der Litzenleitung vor dem Vercrimpen bzw. vor dem Verschweißen eingeführt wird. Mit anderen Worten wird die Litzenleitung erfindungsgemäß nicht an eine flache Kontaktfläche angeschweißt, sondern sie wird an einer sie in Umfangsrichtung umlaufenden Seitenwand der Crimpvertiefung angebracht.
  • Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass im Fall einer nur einseitigen Anlage der Litzenleitung an einer Kontaktfläche des Anschlusselements zahlreiche Einzeldrähte beim Schweißen nicht unmittelbar an das Anschlusselement angebunden werden, was die Befestigungsstärke beeinträchtigt. Durch die die Litzenleitung erfindungsgemäß umlaufende Seitenwand der Crimpvertiefung kann die Befestigungsstärke verbessert werden. Ferner kann der Übergangswiderstand durch die vergleichsweise großflächige Anlage verringert werden. Schließlich wird dadurch, dass die Litzenleitung beim Schweißen in einer Crimpvertiefung aufgenommen ist, ein ungewünschtes Fließen von Leitungsmaterial auf die Kontaktfläche verhindert, bevor die Einzeldrähte der Litzenleitung ausreichend an der Kontaktfläche anhaften.
  • Ferner geht die Erfindung auf die Erkenntnis zurück, dass für eine rein kraftschlüssige Verbindung wie etwa eine Crimpverbindung bei einer großen Anzahl von Einzeldrähten der zu vercrimpenden Litzenleitung erhebliche Presskräfte aufzuwenden sind, um über den gesamten Leitungsdurchmesser eine gewünschte plastische Verformung der Einzeldrähte zu erreichen. Aus diesem Grund sind reine Crimpverbindungen bei Litzenleitungen mit großem Querschnitt aufwändig in der Herstellung und nicht ausreichend zuverlässig. Dagegen ergänzen sich die kraftschlüssig wirkende Crimpverbindung und die stoffschlüssig wirkende Schweißverbindung erfindungsgemäß auf optimale Weise, da die nach dem Crimpvorgang bereits aneinander angepressten Einzeldrähte ohne erheblichen Schweißaufwand bei nur kurzer Schweißdauer zur Bereitstellung einer stoffschlüssigen Verbindung verschmelzen, ohne dass Leitungsmaterial beim Schweißen aus der Crimpvertiefung austritt.
  • Vorzugsweise weist die Litzenleitung einen Durchmesser von mehr als 0,5 cm, insbesondere 1 cm oder mehr und/oder eine Litzen-Querschnittsfläche von mehr als 20 mm2, bevorzugt mehr als 40 mm2, insbesondere 50 mm2 oder mehr auf. Die Litzenleitung ist allerdings nicht notwendigerweise rund und kann auch als ovale bzw. flache Litzenleitung ausgebildet sein. Dabei kann die Litzenleitung mehr als 100, bevorzugt mehr als 200, insbesondere 250 oder mehr nebeneinander verlaufende Einzeldrähte aufweisen. Eine solche Litzenleitung kann für Stromstärken von mehr als 50 A, insbesondere 100 A oder mehr ausgelegt sein, wie sie beim Einsatz im Automobilbereich auftreten.
  • Die Crimpvertiefung ist vorzugsweise im Wesentlichen kreiszylindrisch und an den Durchmesser der Litzenleitung angepasst. Sie kann von einer dünnen, vorzugsweise im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Seitenwand umgeben sein, so dass durch eine Presskraft von außen darauf eine Anformung der Seitenwand an die in der Vertiefung angeordneten Einzeldrähte der Litzenleitung möglich ist.
  • Im Hinblick auf eine Erhöhung der Prozesssicherheit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass zunächst das Anschlusselement zum Bereitstellen einer Crimpverbindung mit der Litzenleitung vercrimpt wird und anschließend die fertige Crimpverbindung zum Bereitstellen einer Crimp-Schweißverbindung verschweißt wird.
  • Mit anderen Worten wird zunächst gecrimpt und anschließend geschweißt. Durch den Crimpvorgang, bei dem das in der Crimpvertiefung aufgenommene Ende der Litzenleitung durch Einwirkung einer vorgegebenen radialen Presskraft verpresst und dadurch die Einzeldrähte plastisch verformt werden, kann nämlich in Abhängigkeit von der einwirkenden Presskraft eine vorgegebene Ausgangslage für den sich anschließenden Schweißvorgang bereitgestellt werden. Mit anderen Worten sind die Einzeldrähte der Litzenleitung nach dem Crimpen nicht mehr beliebig und vergleichsweise ungeordnet in der Crimpvertiefung angeordnet, sondern mit einer definierten und vorgegebenen Pressmaßhöhe. Dies führt zu einer wiederholbar herstellbaren Festigkeit von erfindungsgemäßen Crimp-Schweißverbindungen.
  • Ferner sind zum Verschweißen einer bereits erstellten Crimpverbindung aufgrund der dann bereits vorliegenden „Vorpressung” ein geringerer Schweißaufwand bzw. ein geringerer Energieeintrag und/oder eine kürzere Schweißdauer erforderlich, so dass der Crimpkontakt durch den Schweißvorgang nicht übermäßig stark beansprucht wird.
  • Vorzugsweise wird die Crimpverbindung mittels Ultraschall verschweißt. Dabei wird die zum Schweißen erforderliche Energie durch eine hochfrequente mechanische Schwingung erzeugt, die zwischen den zu verschweißenden Bauteilen durch Reibung gebildet wird. Durch diese Reibung wird gleichzeitig eine Oxidschicht an den Oberflächen der zu verbindenden Bauteile aufgebrochen. Ultraschallschweißen zeichnet sich durch eine vergleichsweise geringere Schweißzeit auf. Ferner können die Ultraschallwellen auf einfache Weise von außen an das Anschlusselement angelegt und damit in die Crimpvertiefung eingebracht werden.
  • Im Hinblick auf eine haltbare und dauerhafte Verbindung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass das Anschlusselement mit der Litzenleitung gasdicht vercrimpt wird. Dazu wird die Litzenleitung so fest mit dem Anschlusselement vercrimpt, dass weder ein flüssiges noch ein gasförmiges Medium von außen in den Crimp eindringen kann, so dass eine Oxidation zwischen den verpressten Einzeldrähten und eine damit verbundene Erhöhung des Übergangswiderstands ausgeschossen werden können. Die zwischen den vercrimpten Einzeldrähten noch vorhandenen Hohlräume stehen also nicht in Fluidverbindung mit der Umgebung. Ein gasdichter Crimp kann durch eine ausreichend hohe und von mehreren Seiten von außen auf die zylindrische Seitenwand der Crimpvertiefung einwirkende Presskraft sichergestellt werden. Dadurch werden die Einzeldrähte gleichmäßig aneinander angepresst und verdichtet.
  • Vor dem Crimpen wird das Ende der Litzenleitung vorzugsweise abisoliert und dann in ein bevorzugt im Wesentlichen zylindrisches Sackloch des Anschlusselements eingeführt. Vorteilhafterweise wird die Litzenleitung so weit in das Sackloch eingeführt, dass die vorderen Enden der Einzeldrähte an dem Boden des Sacklochs anschlagen. Anders als bei Verwendung eines hülsenförmigen Anschlussteils mit Durchgangsöffnung besteht bei Verwendung eines Sacklochs nicht die Gefahr eines Austretens von Leitungsmaterial oder eines Anhaftens von Leitungsmaterial an der Sonotrode des Schweißgeräts beim Verschweißen, da das Sackloch nur eine einzige Öffnung hat. Durch das Sackloch kann die Verbindungsstelle ferner von Umwelteinflüssen abgeschottet werden.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Crimp-Schweißverbindung. Eine solche Crimp-Schweißverbindung zeichnet sich durch ein in eine Crimpvertiefung eines Anschlusselements wie etwa eines Steckverbinders eingreifendes Ende einer Litzenleitung aus, wobei die Litzenleitung und das Anschlusselement miteinander vercrimpt und miteinander verschweißt sind.
  • Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Crimp-Schweißverbindung bei ihrer Herstellung zuerst gecrimpt und anschließend geschweißt. Eine solche Crimp-Schweißverbindung zeichnet sich durch praktisch keine Hohlräume zwischen den Einzeldrähten und eine besonders gleichmäßige Verpressung aus.
  • Wie bereits vorstehend erläutert, ist die Litzenleitung zur Übertragung hoher Stromstärken eingerichtet und kann eine Querschnittsfläche von mehr als 20 mm2, bevorzugt mehr als 40 mm2, insbesondere 50 mm2 oder mehr und/oder mehr als 100, insbesondere 200 oder mehr Einzeldrähte aufweisen.
  • Die Einzeldrähte der Litzenleitung sind vorzugsweise aus Aluminium gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Anschlusselement, insbesondere die Seitenwand der Crimpvertiefung, an der die Litzenleitung anliegt, zumindest teilweise aus Kupfer gebildet. Bei aus unterschiedlichen Metallen gebildeten Bauteilen, die miteinander zu verbinden sind, ist eine sowohl kraft- als auch stoffschlüssige Crimp-Schweißverbindung zum Erhöhen der Befestigungsstärke besonders vorteilhaft.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung mittels eines (ggf. zusätzlichen) Isolationscrimps im Eingangsbereich der Crimpvertiefung (flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht) abgedichtet werden. Dazu kann zumindest ein Teil eines Mantels der Litzenleitung und/oder ein an der Litzenleitung angebrachtes anderes Dichtungselement abschnittsweise in die Crimpvertiefung eingeführt sein und mit eingecrimpt werden.
  • Das Anschlusselement kann als ein Steckverbinder zum elektrischen Verbinden der Litzenleitung mit einem Gegensteckverbinder gebildet sein, wobei der Steckverbinder auf der einen Seite die Crimpvertiefung und/oder auf der entgegengesetzten Seite eine bevorzugt buchsenförmige Steckgeometrie aufweist.
  • Die erfindungsgemäße Crimp-Schweißverbindung zeichnet sich insbesondere durch die folgenden Eigenschaften aus: gleichmäßige Litzenverdichtung, gasdichte Verbindung bevorzugt ohne Hohlräume im Crimp, verbesserte Übergangswiderstände und/oder verbesserte Oberflächenstruktur des Kontakts.
  • In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine erfindungsgemäße Crimp-Schweißverbindung in einer schematischen Schnittansicht,
  • 2a eine perspektivische Ansicht einer Crimpverbindung vor dem Schweißvorgang,
  • 2b eine Schnittansicht einer Litzenleitung nach dem Vercrimpen, aber vor dem Verschweißen,
  • 3a eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Crimp-Schweißverbindung, und
  • 3b eine Schnittansicht durch eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Crimp-Schweißverbindung.
  • In 1 ist ein im Wesentlichen rotationssymmetrisch gebildetes Anschlusselement 100 in Form eines Steckverbinders dargestellt, wobei das Anschlusselement 100 eine Crimpvertiefung 22 aufweist, in die ein Ende 12 einer Litzenleitung 10 eingreift. Die Crimpvertiefung 22 ist an einer der Litzenleitung 10 zugewandten Seite in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Sacklochs 24 in dem Anschlusselement 100 gebildet. Auf der dem Sackloch 24 abgewandten Seite weist das Anschlusselement 100 eine buchsenförmige Steckgeometrie 28 zum Verbinden des Anschlusselements 100 mit einem Gegensteckverbinder (nicht gezeigt) auf.
  • Das Sackloch 24 ist von einer relativ dünnen Seitenwand 26 umgeben, auf die beim Crimpen radial nach innen wirkende Presskräfte F aufgebracht werden können. Eine dünne Seitenwand bietet den weiteren Vorteil, dass beim Schweißen eine bessere Schwingungseinbringung in das Sackloch 24 möglich ist.
  • Die Crimpvertiefung ist nicht notwendigerweise als zylindrisches Sackloch gebildet, und sie kann alternativ auch nicht rotationssymmetrisch und/oder als Durchgangsloch gebildet sein. Eine runde Querschnittsgeometrie erleichtert allerdings den Crimpvergang und führt zu einer besonders gleichmäßigen Verdichtung der Litzenleitung. Anders als bei einem Durchgangsloch wird bei einem Sackloch ein Auslaufen von geschmolzenem Leitungsmaterial beim Schweißen verhindert.
  • Eine äußere Begrenzungsfläche des Anschlusselements 100 kann crimpoptimiert ausgeformt sein. In der in 1 dargestellten Ausführungsform weist die äußere Begrenzungsfläche einen sich an die Seitenwand 26 des Sacklochs 24 anschließenden und sich konisch erweiternden Zwischenabschnitt auf, der in einen Übergangsbereich 29 mit erweitertem Durchmesser übergeht. Der Übergangsbereich 29 stellt ausreichend Materialvolumen zur Verfügung, um eine Verformung der Seitenwand 26 beim Crimpen radial nach innen zu erlauben. Durch den konisch geformten Zwischenabschnitt werden Risse und andere Beschädigungen des Materials beim Crimpen und/oder beim Schweißen minimiert.
  • Die Steckgeometrie 28 ist lediglich beispielhaft als Buchse dargestellt. Alternativ kann die Steckgeometrie auch in Form eines Steckers gebildet sein. Weiter alternativ kann das Anschlusselement nicht als Steckverbinder gebildet sein, sondern einen Teil eines Gehäuses oder eines anderen Kontaktelements darstellen.
  • Die in 1 dargestellte Litzenleitung 10 weist eine große Anzahl von leitenden Einzeldrähten 14 auf, die von einem gemeinsamen Mantel umgeben sind. An dem Ende der Litzenleitung 10, das in der Crimpvertiefung 22 aufgenommen ist, ist der Mantel abisoliert, so dass die Einzeldrähte an der Innenfläche der Seitenwand 26 des Sacklochs 24 anliegen. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil des Mantels und/oder eines anderen Dichtungselements zumindest abschnittsweise mit in das Sackloch eingeführt werden und mit eingecrimpt werden, so dass ein Isolationscrimp entsteht. Der Isolationscrimp kann auch in einem zusätzlichen Crimpvorgang als weitere kabelseitige Crimpverbindung erstellt werden. Dadurch ist die Verbindung kabelseitig durch den Crimp und am vorderen Ende durch das Sackloch abgedichtet.
  • Insgesamt weist die Litzenleitung 10 etwa 250 Einzeldrähte auf. Die von den Einzeldrähten gemeinsam gebildete Querschnittsfläche (vorliegend als Querschnitt der Litzenleitung bezeichnet) beträgt etwa 50 mm2.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Litzenleitung von einer gemeinsamen Abschirmung und/oder einem Außenmantel umgeben sein. Alternativ oder zusätzlich können die Einzeldrähte jeweils eine isolierende Beschichtung aufweisen.
  • Die Einzeldrähte 14 der Litzenleitung sind im Wesentlichen aus Aluminium gebildet und das Anschlusselement 20 besteht im Wesentlichen aus Kupfer. Andere, nicht notwendigerweise unterschiedliche leitende Materialien sind ebenfalls vorstellbar.
  • Im Folgenden sollen die einzelnen Verfahrensschritte zum Herstellen der dargestellten Crimp-Schweißverbindung erläutert werden:
    Zunächst wird das freigelegte Ende 12 der Litzenleitung 10 in das Sackloch 24 eingeführt, bis die vorderen Enden der Einzeldrähte an dem Boden des Sacklochs 24 anliegen.
  • Dann wird zum Vercrimpen eine Presskraft F radial von außen auf die Seitenwand 26 des Sacklochs aufgebracht. Die Presskraft F wirkt von mehreren Seiten, insbesondere umlaufend, auf die Seitenwand 26, um ein möglichst gleichmäßiges Verpressen der Einzeldrähte 14 und ein Anpressen an die Seitenwand 26 zu erreichen. Dabei werden die Einzeldrähte 14 derart verformt, dass nur noch wenige Hohlräume zwischen den Einzeldrähten innerhalb des Sacklochs 24 vorhanden sind. Die Presskraft F ist derart dimensioniert, dass ein gasdichter Crimp entsteht.
  • In 2a und 2b ist die sich ergebende Crimpverbindung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Schnittansicht dargestellt. 2b zeigt besonders deutlich die eng miteinander verpressten Einzeldrähte 14 der Litzenleitung 10.
  • Anschließend werden zum Verschweißen Ultraschallwellen von außen in die fertige Crimpverbindung eingebracht. Dadurch verschmelzen die bereits eng aneinander anliegenden Einzeldrähte 14 miteinander und mit der Innenfläche der Seitenwand 26 des Sacklochs. Eine formschlüssige Verbindung praktisch ohne Hohlräume zwischen den Einzeldrähten 14 der Litzenleitung entsteht, wie sie im Querschnitt in 3b und in einer Seitenansicht in 3a gezeigt ist. Eine vergleichsweise geringe Schweißenergie reicht hierfür aus, da die Verbindung durch das Crimpen bereits „vorverpresst” ist.
  • Da das Sackloch 24 nach unten hin verschlossen ist, besteht keine Gefahr eines Austritts von Leitungsmaterial.
  • Eine gegenüberstellende Betrachtung der 2b und 3b zeigt besonders klar, dass sich eine bloße Crimpverbindung deutlich von der erfindungsgemäßen Crimp-Schweißverbindung unterscheidet.
  • Alternativ kann ein anderes Schweißverfahren als Ultraschallschweißen verwendet werden.
  • Versuche haben ergeben, dass die Übergangswiderstände der erfindungsgemäßen Verbindung deutlich geringer sind als bei einer bloßen Schweißverbindung ohne vorheriges Crimpen. Ferner hat sich herausgestellt, dass die Verbindung problemlos Zugkräfte auf die Litzenleitung von 3 kN aufnehmen kann, während herkömmliche Schweißverbindungen regelmäßig auf eine maximale Zugkraft von etwa 1,8 kN ausgelegt sind.
  • Die Crimp-Schweißverbindung erreicht annähernd die Zugfestigkeit des übrigen Teils der Litzenleitung bzw. des Kabels. Bei einer reinen Schweißverbindung ist die Ausreißkraft deutlich geringer.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Litzenleitung
    12
    Ende der Litzenleitung
    14
    Einzeldrähte der Litzenleitung
    20
    Anschlusselement
    22
    Crimpvertiefung
    24
    Sackloch
    26
    Seitenwand des Sacklochs
    28
    Steckgeomentrie
    29
    Übergangsbereich
    100
    Crimp-Schweißverbindung
    F
    Presskraft

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer dauerhaften mechanischen und elektrischen Verbindung (100) zwischen einer Litzenleitung (10) und einem Anschlusselement (20), bei dem ein Ende (12) der Litzenleitung mit dem Anschlusselement (20) verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (12) der Litzenleitung (10) vor dem Verschweißen in eine Crimpvertiefung (22) des Anschlusselements (20) eingeführt wird, und dass das Anschlusselement (20) mit der Litzenleitung (10) vercrimpt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Anschlusselement (20) zum Bereitstellen einer Crimpverbindung mit der Litzenleitung (10) vercrimpt und anschließend die fertige Crimpverbindung zum Bereitstellen einer Crimp-Schweißverbindung (100) verschweißt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpverbindung mittels Ultraschall verschweißt wird.
  4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (20) mit der Litzenleitung (10) gasdicht vercrimpt wird.
  5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (12) der Litzenleitung (10) in ein bevorzugt im Wesentlichen zylindrisches Sackloch (24) des Anschlusselements (20) eingeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Crimpen von außen eine umlaufende Druckkraft (F) auf eine Seitenwand (26) des Sacklochs (24) aufgebracht wird, so dass die Einzeldrähte (14) der Litzenleitung (10) gleichmäßig verdichtet werden.
  7. Crimp-Schweißverbindung (100), hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Crimp-Schweißverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleitung (10) Einzeldrähte (14) aus Aluminium aufweist und/oder das Anschlusselement (20) zumindest teilweise aus Kupfer gebildet ist oder umgekehrt.
  9. Crimp-Schweißverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (10) ein Steckverbinder zum elektrischen Verbinden der Litzenleitung (10) mit einem Gegensteckverbinder ist, wobei der Steckverbinder auf der einen Seite die Crimpvertiefung (22) und/oder auf der entgegengesetzten Seite eine bevorzugt buchsenförmige Steckgeometrie (28) aufweist.
  10. Crimp-Schweißverbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleitung (10) eine Querschnittsfläche von mehr als 20 mm2, bevorzugt mehr als 40 mm2, insbesondere 50 mm2 oder mehr aufweist und/oder mehr als 100, insbesondere 200 oder mehr Einzeldrähte (14) aufweist.
DE102014006244.9A 2014-04-28 2014-04-28 Crimp-Schweißverbindung Pending DE102014006244A1 (de)

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