STECKER UND BUCHSE FÜR ALUMINIUM-ENERGIEKABEL SOWIE ALUMINIUM-ENERGIEKABEL MIT EINEM STECKER BZW. EINER BUCHSE

Beschreibung

GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Steckverbindungen, insbesondere für Aluminium-Energiekabel, weiter insbesondere für Aluminium-Energiekabel mit Litzenleitern.

HINTERGRUND

[0002] Es existiert eine Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Leitungen für den Transport elektrischer Energie an den Ort des Verbrauchs, beispielsweise massive Leiter unterschiedlicher Querschnitte, mehrdrähtige Leiter und Litzenleiter, welche aus einer Vielzahl von Einzelleitern kleinerer Querschnitte bestehen, die üblicherweise verdrillt sind, und deren Gesamtheit den gewünschten Querschnitt des Leiters bereitstellt. Litzenleiter sind gegenüber den massiven und den mehrdrähtigen Leitern flexibler, wodurch die Handhabung und die Verlegung vereinfacht sind. Einige Anwendungen oder Vorrichtungen benötigen elektrische Leiter, welche auch während des Betriebes flexibel beweglich sein müssen, beispielsweise zur elektrischen Verbindung von Waggons von Zügen oder Straßenbahnen, welche in der Regel über bewegliche Kupplungen mechanisch miteinander verbunden sind. Der IEC Standard 60228 definiert unter anderem unterschiedliche Klassen für die Flexibilität von elektrischen Verbindungen. Die Klasse 5 umfasst beispielsweise feindrähtig aufgebaute flexible Leitungen, während die Klasse 6 feinstdrähtig aufgebaute hoch flexible Leitungen umfasst.

[0003] Bei Anwendungen oder Vorrichtungen, in denen elektrische Verbindungen hohe Ströme leiten werden üblicherweise große Leiterquerschnitte für die Leiter und die Leiterverbinder benötigt; die Durchmesser solcher elektrischen Leiter können dabei 20 mm oder mehr betragen.

[0004] Bei großen Querschnitten oder Durchmessern der elektrischen Leiter steigt entsprechend auch das Gewicht der elektrischen Verbindung an, insbesondere bei größeren Kabellängen. Aus diesem Grund wird häufig Aluminium für den elektrischen Leiter verwendet, dass bei geringem Gewicht eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Zudem ist Aluminium vergleichsweise weich und leicht verformbar, was Vorzüge bei der Herstellung von flexiblen Litzenleitern mit sich bringt. Außerdem ist Aluminium im Vergleich zu Kupfer preisgünstig.

[0005] Ungünstigerweise neigt Aluminium dazu, an der Oberfläche sehr schnell zu oxidieren, wenn es mit dem Luftsauerstoff der Atmosphäre in Kontakt kommt. Die Oxidschicht hat eine erheblich kleinere elektrische Leitfähigkeit als das reine Aluminium, und es ist daher unbedingt erforderlich die Oxidschicht zu entfernen oder aufzubrechen, wenn ein elektrischer Kontakt mit einem Aluminiumleiter hergestellt wird.

[0006] Einige elektrische Verbindungen müssen trennbar ausgeführt sein, beispielsweise wenn Waggons von Zügen oder Straßenbahnen voneinander abgekoppelt werden. Zu diesem Zweck können Stecker und Buchsen an miteinander zu verbindenden Leitersegmenten vorgesehen sein.

[0007] Die Stecker und Buchsen sind üblicherweise so ausgeführt, dass sie formschlüssig zusammenbringbar sind, um einen möglichst großflächigen elektrischen Kontakt herzustellen. Der Stecker bzw. die Buchse müssen mit möglichst geringem elektrischen Übergangswiderstand mit dem elektrischen Leiter verbunden werden. Zur Verbindung von Steckern bzw. Buchsen mit elektrischen Litzenleitern werden häufig Pressverbindungen genutzt, bei denen ein rohrförmiger Abschnitt mechanisch um die Litzen des elektrischen Leiters gelegt und fest mit diesen verpresst wird. Um eine Verbindung zwischen Litzenleiter und Stecker bzw. Buchse mit möglichst geringem elektrischen Widerstand zu erzielen muss sichergestellt sein, dass jede einzelne Litze des Litzenleiters einen guten elektrischen Kontakt mit dem Stecker bzw. der Buchse hat, und dass Oxidschichten, welche sich möglicherweise an der Oberfläche der Leiter gebildet haben entfernt oder aufgebrochen werden. Durch die Verformung der Litzen und der Presshülse beim Pressen werden die Oxidschichten üblicherweise aufgebrochen, so dass hochreines Aluminium frei an der Oberfläche liegt. Das Aufbrechen der Oxidschichten kann durch Zugabe von Schleifmitteln, bspw. in einem Schmierstoff gebundenen Korundkörnern, noch verbessert werden. Um den Zutritt von Luftsauerstoff in die Pressverbindung zu unterbinden, können Aluminium-Pressverbindungen bei manchen Ausführungsbeispielen zusätzlich versiegelt sein. Aus der Offenlegungsschrift DE 23 54 356 A1 ist eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden axial gegeneinander beweglicher elektrischer Leiter aus Aluminium bekannt, bei der Al/Cu-Adapter genutzt werden. Der Aluminiumleiter wird dabei mit einer Aluminiumhülse verbunden, beispielsweise mittels Verpressens, und die Kupferteile zweier AI/Cu-Adapter stellen die zueinander bewegliche Steckverbindung her. Der Steckerstift und/oder die Buchse können mit Kontaktelementen versehen sein, bspw. Kontaktlamellen aus Beryllium-Bronze.

[0008] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stecker bzw. eine Buchse für die Verbindung von Aluminium-Litzenleitern vorzuschlagen, welcher einen guten elektrischen Kontakt der einzelnen Litzen mit dem Stecker bzw. der Buchse sowie zwischen Stecker und Buchse aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energieleitungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker bzw. einer Buchse vorzuschlagen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0009] Die Aufgabe wird gelöst durch einen Stecker bzw. eine Buchse einer elektrischen Verbindungsanordnung für Aluminium-Litzenleiter nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2, sowie durch eine elektrische Verbindungsanordnung nach Anspruch 10 mit einem erfindungsgemäßen Stecker und/oder einer erfindungsgemäßen Buchse. Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0010] Der Stecker bzw. die Buchse weisen einen Pressbereich aus Aluminium auf. Für elektrisch leitende Verbindungen kommt in der Regel unter der Bezeichnung Al 99,5 geführtes hochreines Aluminium zur Anwendung. Der Pressbereich ist dazu eingerichtet, Litzen des Aluminium-Litzenleiters aufzunehmen und mit diesen vercrimpt zu werden. Der Pressbereich des Steckers ist elektrisch leitend mit einem in eine entsprechende Bohrung der Buchse einführbaren Kontaktstift verbunden, und der Pressbereich der Buchse ist elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich verbunden, in welchem die den Kontaktstift aufnehmende Bohrung angeordnet ist. Auf dem Kontaktstift des Steckers ist ein elektrisch leitender Ring angeordnet, der nach außen über den Durchmesser des Kontaktstiftes elastisch verformbare bzw. federnde abstehende Strukturen aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann in der Bohrung der Buchse ein elektrisch leitender Ring angeordnet sein, der nach innen in den Durchmesser der Bohrung elastisch verformbare bzw. federnde hineinragende Strukturen aufweist.

[0011] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der elektrisch leitende Ring in einer Nut des Kontaktstifts bzw. der Bohrung angeordnet. Hierdurch kann der Ring in axialer Richtung des Kontaktstifts bzw. der Bohrung festgelegt sein.

[0012] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der elektrisch leitende Ring axial geschlitzt. Hierdurch kann die Anbringung des Rings auf den Kontaktstift bzw. in der Bohrung erleichtert werden, insbesondere wenn der Ring in einer Nut angebracht ist.

[0013] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung umfassen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings Lamellen, Messer oder Finnen.

[0014] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung verlaufen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings zumindest abschnittsweise achsparallel zu dem Kontaktstift bzw. der Bohrung.

[0015] Gemäß der Erfindung verlaufen die Strukturen des elektrisch leitenden Rings zumindest abschnittsweise schräg oder helixförmig zu einer Längsachse des Kontaktstifts bzw. der Bohrung. Die helixförmigen oder schrägen Strukturen können auch gegenläufig ausgestaltet sein.

[0016] Gemäß der Erfindung bestehen zumindest die Strukturen des elektrisch leitenden Rings aus einem Material, dessen Härte ausreicht, eine Aluminiumoxidschicht oder eine Korrosionsschutzschicht an der Oberfläche des Kontaktstiftes bzw. der Bohrung aufzubrechen oder zumindest bereichsweise abzuschaben, oder sind mit einem solchen Material beschichtet.

[0017] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung ist der Kontaktstift und/oder die Bohrung zumindest in einem Bereich, in welchem in der zusammengesteckten Endlage der elektrisch leitende Ring bzw. dessen Strukturen elektrisch kontaktierend anliegen, mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet, welches zumindest in der normalen Erdatmosphäre und in einem Temperaturbereich, bei dem üblicherweise eine Herstellung erfolgt, bspw. zwischen minus 40° und plus 120° Celsius, eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Aluminium aufweist. Das Material kann beispielsweise Gold, Silber, Nickel oder Zinn umfassen, wobei insbesondere Silber verwendet wird, wenn die Anzahl der Steckvorgänge von Stecker und Buchse groß und die über die Verbindungsanordnung geführten Ströme hoch sind. Bei dieser Ausgestaltung kann bei einem Steckvorgang ein elektrisch leitender Kontakt in einem Bereich hergestellt werden, der nicht mit einer Oxidschicht bedeckt ist, ohne dass eine Oxidschicht zuvor aufgebrochen oder entfernt werden muss.

[0018] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung besteht der Kontaktstift des Steckers und/oder der Aufnahmebereich der Buchse aus einem Material oder sind mit einem Material beschichtet, das eine Oxidschicht verhindert oder dessen Oxidschicht sich leicht beseitigen lässt.

[0019] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung besteht der Kontaktstift des Steckers und/oder der Aufnahmebereich der Buchse aus Kupfer, Hartkupferlegierungen, Aluminiumlegierung oder Messing, und sind mit dem jeweiligen Pressbereich elektrisch leitend stoff- oder materialschlüssig miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise mittels Kaltpressschweißen, Rühr-Reibschweißen, Widerstandsschweißen und dergleichen hergestellt werden.

[0020] Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Steckers bzw. der Buchse der elektrischen Verbindungsanordnung verjüngt sich der Kontaktstift des Steckers zu seiner Spitze hin konisch in geringem Maße. Entsprechend verjüngt sich die Bohrung der Buchse zu ihrem Ende hin konisch in geringem Maße. Die Verjüngung von Kontaktstift und Bohrung verläuft vorzugsweise so, dass die Oberflächen bei vollständigem Zusammenstecken von Stecker und Buchse vollflächig ineinander liegen.

[0021] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Energiekabel mit einem Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker und/oder einer Buchse einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen der elektrischen Verbindungsanordnung vorgeschlagen, bei welchem der Aluminium-Leiter in einem Pressbereich des Steckers und/oder der Buchse miteinander verpresst sind.

[0022] Der erfindungsgemäße Stecker und/oder die erfindungsgemäße Buchse können vorteilhaft in elektrischen Verbindungen verwendet werden, über die hohe Ströme fließen, z.B. Ströme von mehreren 100 Ampère, wie sie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen zu finden sind.

[0023] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0024] In der Zeichnung zeigt

Fig. 1

eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,

Fig. 2

eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,

Fig. 3

eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,

Fig. 4

eine schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung,

Fig. 5

eine Schrägansicht der ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,

Fig. 6

eine Schrägansicht der zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,

Fig. 7

eine Schrägansicht der dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung,

Fig. 8

eine Schrägansicht der vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung in teiltransparenter Darstellung, und

Fig. 9

eine beispielhafte Darstellung einer Pressverbindung der Verbindungsanordnung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

[0025] In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Referenzzeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Der Stecker 100 und die Buchse 200 sind aus Aluminium, insbesondere aus AI 99,5 hergestellt, das einen Aluminiumanteil von 99,5% enthält. Der Stecker 100 weist einen Pressbereich 102 aus Aluminium auf, welcher elektrisch leitend mit einem Kontaktstift 104 verbunden ist. Die Buchse 200 weist einen Pressbereich 202 auf, welcher elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich 208 verbunden ist, in dem eine den Kontaktstift 104 aufnehmende Bohrung 204 angeordnet ist. In der Bohrung 204 der Buchse 200 ist ein elektrisch leitender Ring 206 angeordnet, welcher nach innen in den Durchmesser der Bohrung 206 elastisch verformbar hineinragende Strukturen aufweist. In der Figur ist der elektrisch leitende Ring 206 in einer Nut angeordnet. Der Kontaktstift 104 weist nur einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Bohrung 204. Die Strukturen des elektrisch leitenden Rings 206 werden von dem Kontaktstift 104 nach außen in die Nut gedrückt. Pressbereiche 102 bzw. 202 von Stecker 100 und Buchse 200 weisen in der Figur nicht näher bezeichnete Bohrungen zur Aufnahme von Aluminium-Litzenleitern auf.

[0026] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Verbindungsanordnung. Abweichend von der zuvor beschriebenen Verbindungsanordnung 10 ist ein elektrisch leitender Ring 106 auf dem Kontaktstift 104 anstelle in der Bohrung 204 angeordnet. Zur Aufnahme des elektrisch leitenden Rings 106 weist Kontaktstift 104 eine Nut auf.

[0027] Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Verbindungsanordnung. Abweichend von der zuvor beschriebenen Verbindungsanordnung 10 bestehen lediglich die Pressbereiche 102 und 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 aus Aluminium, insbesondere AI 99,5, während zumindest der Kontaktstift 104 des Steckers 100 und der Aufnahmebereich 208 der Buchse 200 aus einem anderen Material bestehen. Der Pressbereich 102 des Steckers 100 ist mit dem Kontaktstift 104 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise durch Pressschweißen oder Rühr-Reibschweißen. Die Verbindung ist durch die Linie 110 angedeutet. Entsprechend ist der Pressbereich 202 der Buchse 200 mit dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden. Die Verbindung ist durch die Linie 210 angedeutet.

[0028] Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung 10, die einen Stecker 100 sowie eine Buchse 200 umfasst. Die Verbindungsanordnung 10 entspricht in den meisten Teilen der Bezug auf Figur 2 beschriebenen Verbindungsanordnung, bei der der elektrisch leitende Ring 106 auf dem Kontaktstift 104 angeordnet ist. Abweichend von der mit Bezug auf die Figur 2 beschriebenen Verbindungsanordnung bestehen, wie bei der mit Bezug auf Figur 3 beschriebenen Verbindungsanordnung, lediglich die Pressbereiche 102 und 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 aus Aluminium, während zumindest der Kontaktstift 104 des Steckers 100 und der Aufnahmebereich 208 der Buchse 200 aus einem anderen Material bestehen. Wie bei der mit Bezug auf die Figur 3 beschriebenen Verbindungsanordnung sind der Pressbereich 102 des Steckers 100 mit dem Kontaktstift 104 und der Pressbereich 202 der Buchse 200 mit dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise durch Pressschweißen oder Rühr-Reibschweißen. Wie in der Figur 3 sind die Verbindungen durch die Linien 110 und 210 angedeutet.

[0029] Figur 5 zeigt eine Schrägansicht der ersten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 1 in teiltransparenter Darstellung. In der Figur 5 ist der Stecker 100 nichttransparent dargestellt, und die Buchse 200 ist transparent dargestellt. Gut zu erkennen ist, wie der Kontaktstift 104 des Steckers 100 in der Bohrung 204 der Buchse 200 aufgenommen ist, und wie der Kontaktstift 104 von dem elektrisch leitenden Ring 206 umschlossen ist, welcher in einer nicht näher bezeichneten Nut der Bohrung 204 gelagert ist.

[0030] Figur 6 zeigt eine Schrägansicht der zweiten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 2 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in der Figur 5 ist in der Figur 6 der Stecker 100 nichttransparent dargestellt, und die Buchse 200 ist transparent dargestellt. In dieser Figur ist gut zu erkennen, wie der Kontaktstift 104 mit dem in einer nicht näher bezeichneten Nut gelagerten der elektrisch leitenden Ring 106 in der Bohrung 204 der Buchse 200 aufgenommen ist.

[0031] Figur 7 zeigt eine Schrägansicht der dritten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 3 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in den Figuren 5 und 6 sind in der Figur 7 die Komponenten des Steckers 100 nichttransparent dargestellt, und die Komponenten der Buchse 200 sind transparent dargestellt. In der Figur 7 sind die Verbindungsnaht 110 bzw. die Verbindungsfläche 210 gut zu erkennen, an denen der jeweilige Pressbereich 102 bzw. 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 mit dem Kontaktstift 104 bzw. dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden sind. Die übrigen Elemente der Figur 7 entsprechen denen der Figur 3 und werden nicht näher erläutert.

[0032] Figur 8 zeigt eine Schrägansicht der vierten Ausführung einer elektrischen Verbindungsanordnung 10 aus Figur 4 in teiltransparenter Darstellung. Wie zuvor in der Figuren 7 sind in der Figur 8 die Komponenten des Steckers 100 nichttransparent dargestellt, und die Komponenten der Buchse 200 sind transparent dargestellt. Auch in dieser Figur sind die Verbindungsnaht 110 bzw. die Verbindungsfläche 210 gut zu erkennen, an denen der jeweilige Pressbereich 102 bzw. 202 des Steckers 100 bzw. der Buchse 200 mit dem Kontaktstift 104 bzw. dem Aufnahmebereich 208 elektrisch leitend verbunden sind. Die übrigen Elemente der Figur 8 entsprechen denen der Figur 4 und werden nicht näher erläutert.

[0033] Figur 9 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Pressverbindung der Verbindungsanordnung 10. In der Figur ist neben einem Ausschnitt der Verbindungsanordnung 10 aus Figur 1 eine an drei Stellen mittels Pressformen erzeugte Pressverbindung 300 dargestellt. Am rechten Rand der Figur ist in der Mitte eine Schnittdarstellung der Pressverbindung 300 gezeigt. Darüber und darunter sind Hälften 302a und 302b eines Presswerkzeugs 302 gezeigt. Die Form des Stempels der Hälfte 320a des Presswerkzeugs 302 gewährleistet eine vollständige Kompression der Aluminiumlitzen, bei der auch eventuell vorhandene Oxidschichten aufgebrochen werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0034] 

10

Verbindungsanordnung

100

Stecker

102

Pressbereich

104

Kontaktstift

106

elektrisch leitender Ring

110

Verbindungsnaht bzw. -fläche von Kontaktstift und Pressbereich

200

Buchse

202

Pressbereich

204

Bohrung

206

elektrisch leitender Ring

208

Aufnahmebereich

210

Verbindungsnaht bzw. -fläche von Aufnahmebereich und Pressbereich

Ansprüche

1. Stecker (100) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) für Aluminium-Litzenleiter, mit einem Pressbereich (102) aus Aluminium, der dazu eingerichtet ist, Litzen des Aluminium-Litzenleiters aufzunehmen, wobei der Pressbereich (102) des Steckers (100) elektrisch leitend mit einem in eine entsprechende Bohrung einer Buchse einführbaren Kontaktstift (104) verbunden ist, wobei auf dem Kontaktstift (104) des Steckers (100) ein elektrisch leitender Ring (106) mit nach außen über den Durchmesser des Kontaktstiftes (104) elastisch verformbar abstehenden Strukturen angeordnet ist, welche aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sind, dessen Härte ausreicht eine Aluminiumoxidschicht oder eine Korrosionsschutzschicht an der Oberfläche der Bohrung (204) aufzubrechen oder zumindest bereichsweise abzuschaben, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) zumindest abschnittsweise schräg oder helixförmig zu einer Längsachse des Kontaktstifts (104) bzw. der Bohrung (204) verlaufen.

2. Buchse (200) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) für Aluminium-Litzenleiter, mit einer Buchse (200), wobei der Pressbereich (202) der Buchse (200) elektrisch leitend mit einem Aufnahmebereich (208) verbunden ist, in dem eine einen Kontaktstift eines Steckers aufnehmende Bohrung (204) angeordnet ist, wobei in der Bohrung (204) der Buchse (200) ein elektrisch leitender Ring (206) mit nach innen in den Durchmesser der Bohrung (204) elastisch verformbar hineinragenden Strukturen angeordnet ist, welche aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sind, dessen Härte ausreicht eine Aluminiumoxidschicht oder eine Korrosionsschutzschicht an der Oberfläche des Kontaktstiftes (104) aufzubrechen oder zumindest bereichsweise abzuschaben, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (206) zumindest abschnittsweise schräg oder helixförmig zu einer Längsachse des Kontaktstifts (104) bzw. der Bohrung (204) verlaufen.

3. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elektrisch leitende Ring (106, 206) in einer Nut (110, 210) des Kontaktstifts (104) bzw. der Bohrung (204) angeordnet ist.

4. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrisch leitende Ring (106, 206) axial geschlitzt ist.

5. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) zumindest abschnittsweise achsparallel zu dem Kontaktstift (104) bzw. der Bohrung (204) verlaufen.

6. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturen des elektrisch leitenden Rings (106, 206) Lamellen, Messer oder Finnen umfassen.

7. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kontaktstift (104) und/oder die Bohrung (204) zumindest in einem Bereich, in dem in einer zusammengesteckten Endlage der elektrisch leitende Ring bzw. dessen Strukturen elektrisch kontaktierend anliegen, mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet sind, das eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Aluminium aufweist, insbesondere Gold, Silber, Nickel oder Zinn.

8. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktstift (104) des Steckers und/oder der Aufnahmebereich (208) der Buchse aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sind, das eine Oxidschicht verhindert oder dessen Oxidschicht sich leicht beseitigen lässt.

9. Stecker (100) bzw. Buchse (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktstift (104) des Steckers und/oder der Aufnahmebereich (208) der Buchse aus Kupfer, Aluminiumlegierung oder Messing bestehen und mit dem jeweiligen Pressbereich (102, 202) elektrisch leitend stoff- oder materialschlüssig miteinander verbunden sind.

10. Elektrische Verbindungsanordnung (10) umfassend zumindest einen Stecker (100) oder eine Buchse (200 nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Elektrisches Energiekabel mit einem Aluminium-Litzenleiter und einem Stecker (100) und/oder einer Buchse (200) einer elektrischen Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche in einem Pressbereich (102, 202) des Steckers (100) und/oder der Buchse (200) miteinander vercrimpt sind.

Claims

1. A connector (100) of an electrical connection arrangement (10) for aluminum stranded conductors, having a pressing area (102) made of aluminum, which is configured to accommodate strands of the stranded conductor, wherein the pressing area (102) of the connector (100) is connected electrically conductively to a contact pin (104) which can be inserted into a corresponding borehole of a socket, wherein an electrically conductive ring (106) is arranged on the contact pin (104) of the connector (100) with elastically deformable structures projecting outwards beyond the diameter of the contact pin (104), which structures consist of a material or are coated with a material, the hardness of which suffices to break up or at least partially scrape off an aluminum oxide layer or a corrosion protection layer on the surface of the borehole (204), characterized in that the structures of the electrically conductive ring (106, 206) run obliquely or helically to a longitudinal axis of the contact pin (104) or the borehole (204) at least in sections.

2. A socket (200) of an electrical connection arrangement (10) for aluminum stranded conductors, having a socket (200), wherein the pressing area (202) of the socket (200) is connected electrically conductively to the reception area (208), in which a borehole (204) receiving a contact pin of a connector is arranged, wherein in the borehole (204) of the socket (200) an electrically conductive ring (206) is arranged with elastically deformable structures projecting inwards into the diameter of the borehole (204), which structures consist of a material or are coated with a material, the hardness of which suffices to break up or at least partially scrape off an aluminum oxide layer or a corrosion protection layer on the surface of the contact pin (104), characterized in that the structures of the electrically conductive ring (206) run obliquely or helically to a longitudinal axis of the contact pin (104) or the borehole (204) at least in sections.

3. The connector (100) or socket (200) according to claim 1 or 2, wherein the electrically conductive ring (106, 206) is arranged in a groove (110, 210) of the contact pin (104) or of the borehole (204).

4. The connector (100) or socket (200) according to claim 1 or 3, wherein the electrically conductive ring (106, 206) is axially slotted.

5. The connector (100) or socket (200) according to any one of the preceding claims, wherein the structures of the electrically conductive ring (106, 206) run axially parallel to the contact pin (104) or the borehole (204) at least in sections.

6. The connector (100) or socket (200) according to any one of the preceding claims, wherein the structures of the electrically conductive ring (106, 206) comprise lamellas, blades or fins.

7. The connector (100) or socket (200) according to any one of the preceding claims 1 to 6, wherein the contact pin (104) and/or the borehole (204) are coated with an electrically conductive material, which has a higher corrosion resistance than aluminum, in particular gold, silver, nickel or tin, at least in a region, in which the electrically conductive ring or its structures are electrically contacted in a plugged-together end position.

8. The connector (100) or socket (200) according to any one of the preceding claims, wherein the contact pin (104) of the connector and/or the reception area (208) of the socket consists of a material or is coated with a material, that prevents an oxide layer or whose oxide layer can be easily removed.

9. The connector (100) or socket (200) according to any one of the preceding claims, wherein the contact pin (104) of the connector and/or the reception area (208) of the socket consists of copper, aluminum alloy or brass and are electrically conductively connected to each other with the respective pressing area (102, 202) in a bonded or material manner.

10. An electrical connection arrangement (10) comprising at least one connector (100) or one socket (200) according to any one of the preceding claims.

11. An electrical power cable having an aluminum stranded conductor and a connector (100) and/or a socket (200) of an electrical connection arrangement (10) according to any one of the preceding claims, which are crimped with each other in a pressing area (1 02, 202) of the connector (100) and/or the socket (200).

Revendications

1. Connecteur (100) d'un dispositif de raccordement électrique (10) pour des conducteurs à torons en aluminium, avec une partie de pressage (102) en aluminium qui est conçue pour loger les torons du conducteur à torons en aluminium, dans lequel la partie de pressage (102) du connecteur (100) est relié de manière électro-conductrice avec une broche de contact (104) pouvant être insérée dans un perçage correspondant d'une douille,
dans lequel, sur la broche de contact (104) du connecteur (100), est disposée une bague électro-conductrice (106) avec des structures s'éloignant de manière déformable élastiquement vers l'extérieur sur le diamètre de la broche de contact (104), qui sont constituées d'un matériau ou qui sont revêtues d'un matériau dont la dureté est suffisante pour rompre une couche d'oxyde d'aluminium ou une couche de protection contre la corrosion à la surface du perçage (204) ou pour la racler au moins à certains endroits, caractérisé en ce que les structures de la bague électro-conductrice (106, 206) s'étendent, au moins à certains endroits, de manière oblique ou en hélice par rapport à un axe longitudinal de la broche de contact (104) ou du perçage (204).

2. Douille (200) d'un dispositif de raccordement électrique (10) pour des conducteurs à torons en aluminium, avec une douille (200), dans laquelle la partie de pressage (202) de la douille (200) est reliée de manière électro-conductrice avec une partie de logement (208) dans laquelle est disposé un perçage (204) logeant une broche de contact d'un connecteur, dans laquelle, dans le perçage (204) de la douille (200), est disposée une bague électro-conductrice (206) avec des structures dépassant vers l'intérieur de manière déformable élastiquement dans le diamètre du perçage (204), qui sont constituées d'un matériau ou qui sont revêtues d'un matériau dont la dureté est suffisante pour rompre une couche d'oxyde d'aluminium ou une couche de protection contre la corrosion à la surface de la broche de contact (104) ou pour la racler au moins à certains endroits, caractérisée en ce que les structures de la bague électro-conductrice (206) s'étendent, au moins à certains endroits, de manière oblique ou en hélice par rapport à un axe longitudinal de la broche de contact (104) ou du perçage (204).

3. Connecteur (100) ou douille (200) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bague électro-conductrice (106, 206) est disposée dans une rainure (110, 210) de la broche de contact (104) ou du perçage (204).

4. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la bague électro-conductrice (106, 206) est fendue axialement.

5. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les structures de la bague électro-conductrice (106, 206) s'étendent, au moins à certains endroits, de manière parallèle à la broche de contact (104) ou du perçage (204).

6. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les structures de la bague électro-conductrice (106, 206) comprennent des lamelles, des lames ou des ailettes.

7. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la broche de contact (104) et/ou le perçage (204), au moins dans une partie dans laquelle, dans une position finale connectée, la bague électro-conductrice ou ses structures s'appuient de façon à entrer en contact électrique, sont revêtus d'un matériau électro-conducteur qui présente une résistance à la corrosion supérieure à celle de l'aluminium, plus particulièrement de l'or, de l'argent, du nickel ou de l'étain.

8. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la broche de contact (104) du connecteur et/ou la partie de logement (208) de la douille sont constituées d'un matériau ou sont revêtues avec un matériau qui empêche une oxydation ou dont la couche d'oxyde peut facilement être éliminée.

9. Connecteur (100) ou douille (200) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la broche de contact (104) du connecteur et/ou la partie de logement (208) de la douille sont constituées de cuivre, d'un alliage d'aluminium ou de laiton et sont reliées entre elles avec la partie de pressage (102, 202) respective de manière électro-conductrice, par liaison de matière.

10. Dispositif de raccordement électrique (10) comprenant au moins un connecteur (100) ou une douille (200) selon l'une des revendications précédentes.

11. Câble d'alimentation électrique avec un conducteur à torons en aluminium et un connecteur (100) et/ou une douille (200) d'un dispositif de raccordement électrique (10) selon l'une des revendications précédentes, qui sont sertis ensemble dans une partie de pressage (102, 202) du connecteur (100) et/ou de la douille (200).

Zeichnung