VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER ELEKTRISCHEN VERBINDUNG MIT EINEM BÜNDELLEITER UND ENDHÜLSE

Abstract

 Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Bündelleiter (2) vorgeschlagen, der eine Anzahl von im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen, gegeneinander elektrisch isolierten Einzelleitern aufweist. Seitenflächen der Einzelleiter verlaufen zumindest abschnittsweise entlang des Bündelleiters (2) im Wesentlichen parallel zueinander. Die elektrische Isolierung im Bereich eines Endes (6) des Bündelleiters (2) wird zumindest abschnittsweise entfernt. Das Ende (6) wird in eine Endhülse (4) eingeführt. Der Bündelleiter (2) wird im Wesentlichen orthogonal zu den Seitenflächen der Einzelleiter druckkontaktiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Bündelleiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Endhülse nach dem Oberbegriff eines nebengeordneten Anspruchs.

[0002] Aus der DE 10 2004 054 527 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters bekannt. Ein flüssiges Zusatzmittel wird auf eine freizuhaltende Stelle auf ein flüssiges Verbindungsmittel aufgetragen. Es bildet sich ein Gemisch aus Verbindungsmittel und Zusatzmittel. Anschließend wird das flüssige Verbindungsmittel mit dem Gemisch einem Verfestigungsprozess unterzogen. Danach wird das Gemisch von der freizuhaltenden Stelle des Leiters mechanisch entfernt.

[0003] Bündelleiter, wie beispielsweise Drillleiter zur Herstellung von Transformatorwicklungen sind bekannt. So ist aus der EP 2 325 949 B1 ein Drillleiter bekannt, bei dem wenigstens zwei Kabel mittels einer Verbindungsbeschichtung, die zumindest zwischen zwei flachen Seiten aufgetragen ist, fest miteinander verbunden sind, um einen Teilsatz zu bilden.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbindung mit Bündelleitern zu verbessern.

[0005] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 und eine Endhülse nach einem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.

[0006] Dadurch, dass ein Bündelleiter im Wesentlichen orthogonal zu Seitenflächen der Einzelleiter druckkontaktiert wird, wird vorteilhaft die Struktur des Bündelleiters ausgenutzt, um eine sicherere elektrische Kontaktierung zwischen allen Einzelleitern und einer Endhülse zu realisieren. Gleichzeitig bleibt die Struktur des Bündelleiters im Wesentlichen bestehen. Im Vergleich zu einer Vorpressung z.B. zur Verrundung, um eine Aufnahme in einer runden Presshülse zu ermöglichen, und anschließenden Herstellung einer Quetschverbindung kann eine Materialverjüngung und Materialermüdung im Bereich der Einzelleiter vermieden werden. Vorteilhaft werden alle Einzelleiter kontaktiert. Vorteilhaft kann hierdurch Zeit bei der Montage eingespart werden und es muss nur in geringem Maße eine Isolation abgetragen werden, weshalb sich sowohl Sauberkeit als auch Arbeitssicherheit verbessern.

[0007] Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen und Merkmale in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.

[0008] Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

Figur 1 zeigt einen Bündelleiter und eine Endhülse in schematischer Form.

Figur 2 zeigt einen ersten Querschnitt aus Figur 1.

Figur 3 zeigt den ersten Querschnitt aus Figur 1.

Figur 4 zeigt einen zweiten Querschnitt aus Figur 1. Figur 5 zeigt einen zweiten Querschnitt aus Figur 1.

Figur 6 zeigt einen zweiten Querschnitt aus Figur 1.

Figur 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm.

Figur 8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm.

[0009] Figur 1 zeigt einen Bündelleiter 2 und eine Endhülse 4 in schematischer Form. Der Querschnitt A-A des Bündelleiters 2 wird nachfolgend in Figur 2 näher erläutert. Der Querschnitt B-B durch die Endhülse 4 wird in den Figuren 4 bis 6 näher erläutert. Die Endhülse 2 ist dazu vorgesehen, um eine elektrische Verbindung mit dem Bündelleiter 2 herzustellen. In x-Richtung weist die Endhülse 4 eine weitere, nicht näher erläuterte elektrische Verbindung auf.

[0010] Eine elektrische Isolierung im Bereich eines Endes 6 des Bündelleiters 2 wird, wie in Figur 3 gezeigt, zumindest abschnittsweise entfernt. Das Ende 6 wird in eine Innenkontur 8 der Endhülse 4 eingeführt. Der Bündelleiter 2 wird zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der Einzelleiter und der Endhülse 4 im Wesentlichen orthogonal zu Seitenflächen der Einzelleiter druckkontaktiert. Eine innenliegende Schicht 18 wird auch als Schwert bezeichnet, besteht aus Papier und dient im Bereich der Transformatorwicklung dazu, dass die Einzelleiter 10 nicht ihre Isolation durch ein Aneinanderreiben verletzen. Die Einzelleiter des Bündelleiters 2 und die Endhülse 4 sind elektrisch leitfähig und umfassen bzw. bestehen aus beispielsweise Kupfer.
Die Innenkontur 8 kann elektrisch leitfähige Mittel, wie Zähne, Noppen oder Schneiden, aufweisen, die sich bei der Pressung der Endhülse 4 von außen durch die elektrische Isolierung der Einzelleiter hindurch bewegen und die Seitenflächen der Einzelleiter im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters 2 mit der Endhülse 4 elektrisch kontaktieren. Vorteilhaft muss hierbei die Isolierung 20 nicht entfernt werden. Durch die Entfernung im Bereich der Außenkontur entsteht weniger Wärme bei einem Abschleifprozess, da nicht der gesamte Einzelleiter abgeschliffen werden muss.

[0011] Figur 2 zeigt den ersten Querschnitt A-A aus Figur 1. Der Bündelleiter 2 weist eine Anzahl von im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen, gegeneinander elektrisch isolierten Einzelleitern 10 auf. Eine erste Seitenflächen 12 ist in z-Richtung orientiert. Eine zweite Seitenfläche 13 ist in y-Richtung orientiert. Eine dritte Seitenfläche 14 ist entgegen der z-Richtung orientiert. Eine vierte Seitenfläche 15 ist entgegen der y-Richtung orientiert. Alle Seitenflächen 12, 13, 14 und 15 sind von einer elektrischen Isolierung 20 umhüllt, die beispielsweise als isolierender Lack ausgebildet ist.

[0012] Die Einzelleiter 10 verlaufen zumindest abschnittsweise entlang des Bündelleiters 2, also in x-Richtung im Wesentlichen parallel zueinander. Die yz-Positionen der Einzelleiter 10 werden im Verlauf des Bündelleiters 2 vertauscht, um beispielsweise bei der Verwendung eines Drillleiters als Teil einer Transformatorwicklung eines Leistungstransformators Verluste zu vermeiden. Selbstverständlich lässt sich die vorliegende Beschreibung nicht nur auf Drillleiter sondern auch auf andere Bündelleiter 2 wie beispielsweise Zwillingsleiter, Drillingsleiter, Doppelkabel oder sonstige Bündelleiter anwenden.
Figur 3 zeigt in schematischer Form den Bündelleiter 2 aus Figur 2, wobei entlang einer Außenkontur des Bündelleiters 2 die Isolierung 20 entfernt wurde. Mithin liegen die Seitenflächen 12a, 13b bis 13i, 14i und 14j sowie 15j bis 15 s der jeweiligen Einzelleiter 10 frei. Die elektrische Isolierung 20 im Bereich des Endes 6 des Bündelleiters 2 wurde somit zumindest abschnittsweise entfernt. Das Ende 6 kann derart abisoliert in die Endhülse 4 eingeführt werden.
Das Ende 6 des Bündelleiters 2 wird zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der Einzelleiter 10 über die freiliegenden und abisolierten Seitenflächen und der Endhülse 4 im Wesentlichen orthogonal zu den freiliegenden und gegenüberliegenden Seitenflächen 12 und 14 und/oder den freiliegenden und gegenüberliegenden Seitenflächen 13 und 15 der jeweiligen Einzelleiter 10 druckkontaktiert. Mithin findet eine Druckkontaktierung in z-Richtung und/oder in y-Richtung statt.

[0013] Bei der Entfernung der Isolierung 20 im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters 2 bleibt die elektrische Isolierung innerhalb des Bündelleiters 2 erhalten. Damit wird die mechanische Struktur des Bündelleiters 2 erhalten. Vorteilhaft kann so eine schnelle und sichere elektrische Kontaktierung aller Einzelleiter 10 mit der Endhülse 4 durchgeführt werden. Die Entfernung der Isolierung im Bereich der Außenkontur der Bündelleiters 2 kann beispielsweise durch ein Abschleifen, Abbrennen oder aber Sandstrahlen geschehen. Durch die Entfernung lediglich eines Teils der Isolierung 20 bezüglich eines einzelnen Einzelleiters 10 wird vorteilhaft erreicht, dass eine saubere und sichere Kontaktierung stattfindet.

[0014] Selbstverständlich kann jeder der Einzelleiter 10 auch komplett von der Isolierung 20 befreit werden. Jedoch kann auch hier die rechteckförmige Struktur der Einzelleiter 10 dazu genutzt werden, um vorteilhaft eine Pressung und flächige Druckkontaktierung mit den nach außen gewandten Seitenflächen der Einzelleiter 10 zu erreichen.

[0015] Bei der Abtragung der elektrischen Isolierung 20 im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters 2 durch ein Strahlen mittels eines Strahlguts kann vorteilhaft eine nicht gezeigte Strahlvorrichtung verwendet werden, in die das Ende 6 vor der Montage mit der Endhülse 4 zur äußerlichen Entfernung der Isolierung 20 hineingehalten wird.

[0016] Nach dem Entfernen der Isolierung 20 im Bereich der Außenkontur wird mittels einer Außenpressung der Endhülse 4 eine Quetschverbindung hergestellt wird. Selbstverständlich kann das Ende 6 auch durch eine anders ausgestaltete Klemmverbindung in y-Richtung und/oder in z-Richtung mit Druck beaufschlagt werden, um sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung der Einzelleiter 10 mit der Endhülse 4 zu realisieren. So kann beispielsweise eine Klemmung nach der Art einer Fahrstuhlklemme erfolgen.

[0017] Figur 4 zeigt das Ende 6 aus Figur 3, wie es in der im Wesentlichen rechteckigen Innenkontur 8 der Endhülse 4 aufgenommen ist, und wobei eine flächige Pressung in z-Richtung und y-Richtung eine Quetschverbindung verwirklicht. Des Weiteren ist eine elektrisch leitfähige Beilage 24 zwischen der Innenkontur 8 der Endhülse 4 und dem abisolierten Bündelleiter 2 eingebracht. Die Beilage 24 ermöglicht vorteilhaft eine Erhöhung des Füllungsgrades zur Verbesserung der Presswirkung und damit der Kontaktierung. Darüber hinaus garantiert die Beilage 24 die elektrische Kontaktierung. Vorteilhaft kann durch unterschiedliche Größen der Beilage 24 die Variantenvielfalt der Bündelleiter 2 und der Endhülsen 4 durch eine entsprechende Größenanpassung mittels der Beilage 24 reduziert werden.

[0018] Figur 5 zeigt das Ende 6 aus Figur 3, wie es in der im Wesentlichen rechteckigen Innenkontur 8 der Endhülse 4 aufgenommen ist, wobei eine Beilage 26 zwischen der Innenkontur 8 und dem Ende 6 entgegen der z-Richtung angeordnet ist. Die Beilage 26 kann auch aus einem nicht leitenden Material gefertigt sein, da die Einzelleiter 10i und 10j bereits entgegen und in der y-Richtung mit der Innenkontur 8 elektrisch kontaktiert werden können.

[0019] Die Beilagen 24 und/oder 26 können selbstverständlich auch an einer anderen Position wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt angeordnet sein. Selbstverständlich können auch mehrere Beilagen 24 und/oder 26 vorgesehen werden.

[0020] Figur 6 zeigt eine Ausführungsform nach Figur 4. Die Außenpressung der Endhülse 4 wurde mittels eines Presswerkzeugs ausgeführt, das eine konvexe Presskontur aufweist. Mithin hat die Endhülse 4 im Querschnitt nach Figur 6 nach der Pressung konkave Seitenkonturen 28, wodurch die Innenkontur 8 sich entsprechend ausbildet und eine Kontaktierung aller Einzelleiter 10 mit der Innenkontur 8 der Endhülse 4 verbessert wird.

[0021] Figur 7 zeigt ein erstes schematisches Ablaufdiagramm. In einem ersten Schritt 30 wird die elektrische Isolierung 20 im Bereich des Endes 6 des Bündelleiters 2 zumindest abschnittsweise entfernt. In einem zweiten Schritt 32 wird das Ende 6 in die Endhülse 4 eingeführt. In einem dritten Schritt 34 wird der Bündelleiter 2 im Wesentlichen orthogonal zu den Seitenflächen 12, 14 und/oder 13, 15 der Einzelleiter 10 druckkontaktiert, um eine Quetschverbindung herzustellen.

[0022] Figur 8 zeigt ein zweites schematisches Ablaufdiagramm. In einem ersten Schritt 40 wird das Ende 6 in die Innenkontur 8, die elektrisch leitfähige Mittel, wie Zähne, Noppen oder Schneiden, aufweist, die sich bei der Pressung der Endhülse 4 von außen durch die elektrische Isolierung der Einzelleiter hindurch bewegen, eingebracht. In einem zweiten Schritt 42 wird die elektrische Isolierung 20 im Bereich des Endes 6 des Bündelleiters 2 zumindest abschnittsweise durch die vorgenannten Mittel und durch eine Druckbeaufschlagung im Wesentlichen orthogonal zu den Seitenflächen 12, 14 und/oder 13, 15 entfernt.

Ansprüche

1. Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Bündelleiter (2), insbesondere mit einem Drillleiter, der eine Anzahl von im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen, gegeneinander elektrisch isolierten Einzelleitern (10) aufweist, wobei Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) zumindest abschnittsweise entlang des Bündelleiters (2) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolierung (20) im Bereich eines Endes (6) des Bündelleiters (2) zumindest abschnittsweise entfernt wird, dass das Ende (6) in eine Endhülse (4) eingeführt wird, und dass der Bündelleiter (2) im Wesentlichen orthogonal zu den Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) druckkontaktiert wird.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Isolierung (20) im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters (2) entfernt wird, und wobei die elektrische Isolierung (20) innerhalb des Bündelleiters (2) im Bereich des Endes (6) im Wesentlichen erhalten bleibt.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die elektrische Isolierung (20) im Bereich der Außenkontur der Bündelleiters (2) durch ein Strahlen mittels eines Strahlguts abgetragen wird.

4. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mittels einer Außenpressung der Endhülse (4) eine Quetschverbindung hergestellt wird.

5. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Außenpressung der Endhülse (4) mittels eines Presswerkzeugs ausgeführt wird, das eine konvexe Presskontur aufweist, und wobei die Endhülse (4) nach der Pressung eine konkave Seitenkontur (28) aufweist.

6. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Endhülse (4) eine im Wesentlichen rechteckige Innenkontur (8) zur Aufnahme des Endes (6) des Bündelleiters (2) aufweist.

7. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vor der Pressung eine elektrisch leitfähige Beilage (24) zwischen der Innenkontur (8) der Endhülse (4) und dem Ende (6) des Bündelleiters (2) eingebracht wird.

8. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vor der Pressung eine elektrisch isolierende Beilage (26) zwischen der Innenkontur (8) der Endhülse (8) und dem Ende (6) des Bündelleiters (2) eingebracht wird.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei Beilage (24; 26) elektrisch leitfähige Mittel aufweist, die sich bei der Pressung durch die elektrische Isolierung (20) hindurch bewegen und die Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters (2) mit der Endhülse (4) elektrisch kontaktieren.

10. Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Innenkontur (8) der Endhülse (4) elektrisch leitfähige Mittel aufweist, die sich bei der Pressung durch die elektrische Isolierung (20) hindurch bewegen und die Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) im Bereich der Außenkontur des Bündelleiters (2) mit der Endhülse (4) elektrisch kontaktieren.

11. Eine Endhülse (4) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Bündelleiter (2), insbesondere mit einem Drillleiter, der eine Anzahl von im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen, gegeneinander elektrisch isolierten Einzelleitern (10) aufweist, wobei Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) zumindest abschnittsweise entlang des Bündelleiters (2) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolierung (20) im Bereich eines Endes (6) des Bündelleiters (2) zumindest abschnittsweise entfernbar ist, dass das Ende (6) in die Endhülse (4) einführbar ist, und dass der Bündelleiter (2) im Wesentlichen orthogonal zu den Seitenflächen (12, 14; 13, 15) der Einzelleiter (10) druckkontaktierbar ist.

12. Die Endhülse (4) nach dem vorstehenden Anspruch, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.

13. Ein Leistungstransformator umfassend die Endhülse (4) nach Anspruch 11 oder 12 und den mit der Endhülse (4) elektrisch verbundenen Bündelleiter (2).

14. Der Leistungstransformator nach Anspruch 12, wobei der Bündelleiter (2) ein Drillleiter ist, und wobei eine Transformatorwicklung den Drillleiter umfasst.

Zeichnung