[go: up one dir, main page]

DE102017006126A1 - Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen Download PDF

Info

Publication number
DE102017006126A1
DE102017006126A1 DE102017006126.2A DE102017006126A DE102017006126A1 DE 102017006126 A1 DE102017006126 A1 DE 102017006126A1 DE 102017006126 A DE102017006126 A DE 102017006126A DE 102017006126 A1 DE102017006126 A1 DE 102017006126A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tools
induction coil
wires
profiles
connecting element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017006126.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Anmelder Gleich
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102017006126.2A priority Critical patent/DE102017006126A1/de
Publication of DE102017006126A1 publication Critical patent/DE102017006126A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0228Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections without preliminary removing of insulation before soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/12Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof
    • H02G1/1275Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof by applying heat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen (6) durch ein elektromagnetisches Wechselfeld, erzeugt von einer Induktionsspule (3), und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement (4) durch ein gegenseitiges Verpressen zwischen bewegten Werkzeugen (1) und ruhenden Werkzeugen (2) in einer Vorrichtung. Die Werkzeuge (1, 2) bestehen dabei vorzugsweise aus einem elektrisch nichtleitenden und mechanisch belastbaren Material wie einer technischen Keramik und die Induktionsspule (3) aus einem Hohlkörper zur Kühlung mit einem Medium von innen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen.
  • Stand der Technik
  • Zum Anschluss der Wicklung eines Drehstrommotors oder -generators müssen die Spulenenden phasenrichtig kontaktiert werden. Das dabei vorliegende Leiterbündel besteht meist aus einer Vielzahl von einzelnen Drähten und/oder Profilen, die jeweils eine isolierende Lackschicht aufweisen. Zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Leiterbündel und einem Verbindungselement, wie einem Kabelschuh oder einer Aderendhülse, muss zuerst die Isolationsschicht auf den Drähten und/oder Profilen entfernt werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Abisolierung und elektrischen Kontaktierung in einem jeweils eigenständigen Prozessschritt und kombinierte Verfahren zur gleichzeitigen Abisolierung und elektrischen Kontaktierung in einem Prozessschritt bekannt.
  • Verfahren zur Abisolierung in eigenem Prozessschritt sind beispielsweise das chemisches Abisolieren mit Abbeizmitteln, das thermische Abisolieren mit Gasflamme, das mechanische Abisolieren durch Bürsten, Abkratzen, Schleifen oder Fräsen, das induktives Abisolieren oder das Abisolieren mittels Laserstrahlung. Eine anschließende elektrische Kontaktierung kann nach DIN 8593 durch eine Vielzahl an Fügeverfahren wie Löten, Schweißen oder Umformen durchgeführt werden.
  • Aus Patentschrift DE 10 2011 004 078 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum induktiven Abisolieren von lackbeschichteten Drähten bekannt. Das Abisolieren erfolgt dabei in einer Vorrichtung mit einer Induktionsspule, durch welche ein hochfrequenter Wechselstrom fließt. Die Erfindung umfasst auch das gleichzeitige Abisolieren von Drähten und das Verlöten mit einem Verbindungselement durch Nutzung der induzierten Wärme.
  • Heißcrimpen, als ein exemplarisches Verfahren zur Abisolierung und elektrischen Kontaktierung in einem Prozessschritt, stellt eine Kombination der Verfahren Widerstandsschweißen und Crimpen dar. Mittels Stromfluss durch die Elektroden wird die Verbindungstelle erwärmt, die Lackisolierung verdampft und ein elektrischer Kontakt hergestellt. Dabei wird das Leitermaterial nicht aufgeschmolzen, es kommt jedoch zu Diffusionsvorgängen zwischen den Leitern und dem Verbindungselement. Der Übergangswiderstand der Verbindungsstelle ist sehr niedrig und liegt im niedrigen Milli-Ohm Bereich.
  • Mängel des Stands der Technik
  • Verfahren zur Abisolierung in eigenem Prozessschritt erfordern getrennte Maschinen für Abisolierung und Kontaktierung. Dies führt meist zu höheren Investitionskosten und zusätzlichem Platzbedarf in der Fertigung. Zudem steigen der Handhabungsaufwand und die benötigte Fertigungszeit im Vergleich zu integriertem Abisolieren und Kontaktieren in einem Prozessschritt.
  • Beim Heißcrimpen führt die ungünstige Kombination aus hohem elektrischen Widerstand der Elektroden, bestehend aus Materialien wie Wolfram, Molybdän oder Tantal, und niedrigem elektrischen Widerstand der Verbindungsstelle, bestehend aus Materialien wie Kupfer oder Aluminium, zu starker Erhitzung der Elektroden auf 500°C und mehr und zum Verdampfen der Drahtisolierung primär durch Wärmeleitung aus den Elektroden. Die Folge ist erhöhter Verschleiß der Elektroden an den Kontaktstellen zur Crimpverbindung durch zyklische Wärmebelastung kombiniert mit mechanischer Druckbelastung. Zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Qualität der Verbindung sind deshalb regelmäßige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten der Elektroden notwendig. 1
  • 1
    SPRENG, S.; GLÄßEL, T.; HOETZEL, S.; SCHAEFER, H.; WUNDER, D.; FRANKE, J.: Evaluation of the influence of varying electrode materials within the thermo-crimping process. Nürnberg, 2015
  • Offenbarung der Erfindung
  • Zur Lösung des Problems des hohen Werkzeugverschleißes aufgrund stark erwärmter und gleichzeitig mechanisch druckbeanspruchter Elektroden wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung und ein Verfahren zur induktiven Abisolierung von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktierung durch Verpressen mit einem Verbindungselement in einem Prozessschritt vorgeschlagen.
  • Zur Erzeugung von Wärme durch induzierte Wirbelströme im Verbindungselement und Leiterbündel ist mindestens eine Induktionsspule in den Werkzeugen integriert und/oder an den Werkzeugen seitlich angebracht. Durch die Induktionsspule fließt ein nieder-, mittel- oder vorzugsweise hochfrequenter Wechselstrom. Durch den Skin-Effekt konzentrieren sich in einem hochfrequenten Wechselfeld die induzierten Wirbelströme an der Werkstückoberfläche. Im Fall von dünnen Leitern wird so die Leiteroberfläche im Vergleich zu einem Wechselfeld mit niederer Frequenz schneller erwärmt, wodurch die Isolationsschicht wiederum schneller verdampft.
  • Die von einem hohen Strom durchflossene Induktionsspule kann vorzugsweise als Hohlkörper hergestellt und zur Kühlung von einem Medium mit hoher spezifischen Wärmekapazität wie Wasser durchflossen werden. Als Werkstoffe für die Induktionsspule eignen sich besonders Materialien mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, wie Kupfer oder Silber. Der elektrische Widerstand der Induktionsspule sollte im Vergleich zum Widerstand der induktiv zu erwärmenden Crimpverbindung möglichst klein sein, um einen hohen Wirkungsgrad der Energieübertragung zu realisieren. Die Induktionsspule kann auch von außen gekühlt werden, wenn eine Hohlleiterbauweise wie beispielsweise bei einer Induktionsspule mit flexiblen Anteilen, nicht geeignet erscheint. Der beste Wirkungsgrad der induktiven Energieübertragung ergibt sich, wenn die Induktionsspule das Leiterbündel mit dem Verbindungselement engst möglich umschließt.
  • Die Werkzeuge zur mechanischen Verpressung der Crimpverbindung sind zur Vermeidung von Wirbelstrom- und Ummagnetisierungsverlusten vorzugsweise aus einem elektrisch nichtleitenden und nicht magnetischen (Permeabilität μ = 1), aber gleichzeitig mechanisch insbesondere auf Druck belastbaren und temperaturbeständigen Material hergestellt. Als Werkstoff eignen sich hierfür besonders technische Keramiken wie Aluminiumoxid oder Zirconiumdioxid. Durch Verstärkung der keramischen Matrix mit Fasern kann das Bruchverhalten positiv beeinflusst werden. Hervorzuheben ist die hohe Härte und Verschleißbeständigkeit der Oberfläche von Oxidkeramiken wie Zirconiumdioxid, auch bei hohen Temperaturen, wodurch eine lange Standzeit der Werkzeuge erreicht und eine Adhäsion von Metallen an der Werkzeugoberfläche vermieden werden kann. Der ungesinterte keramische Rohling (Grünling) kann dabei in geeigneter Weise leicht zerspanend bearbeitet werden, um beispielsweise Bohrungen für die Induktionsspule anzubringen. Alternativ können die Werkzeuge oder Teile davon auch mittels 3D-Druck additiv aus keramischem Material hergestellt werden, wobei in einfacher Weise dreidimensional verlaufende Kanäle für Kühlmedien oder die Induktionsspule realisiert werden können. Durch eine angepasste Gestaltung der Crimpverbindung unter Beachtung von Mindestradien und Verzicht auf scharfe Kanten zur Reduzierung von Spannungsspitzen kann ein vorzeitiges Versagen der Werkzeuge durch Sprödbruch vermieden werden. Die Werkzeuge haben demnach nur noch die Aufgabe der Kraftübertragung zum Verpressen der Crimpverbindung und erwärmen sich bei Verwendung eines elektrisch nichtleitenden Werkstoffes im Vergleich zum Heißcrimpen nur geringfügig.
  • Bei Verwendung von Werkzeugen aus elektrisch leitfähigem Material sind dieses vorzugsweise aus einzelnen Lagen von Blech mit jeweils einer Isolationsschicht zwischen den Blechen aufgebaut, um die Entstehung von Wirbelströmen zu reduzieren. Zur Kühlung der Werkzeuge können Kühlkanäle zur Durchleitung von Medien wie Wasser vorgesehen werden.
  • Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der induktiven Energieübertragung kann das Verbindungselement aus einem Grundwerkstoff mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zur verlustarmen Stromführung und einer äußeren Schicht aus einem Werkstoff mit niedrigerer elektrischer Leitfähigkeit als dass Grundmaterial aufgebaut werden. Die äußere Schicht ist weiterhin vorteilhaft ferromagnetisch, um neben Wirbelstrom- auch Ummagnetisierungsverluste des Materials zur Erwärmung zu nutzen.
  • Das Leiterbündel muss zur Abisolation der Einzelleiter auf eine Temperatur größer der Verdampfungstemperatur der Lackschicht, aber kleiner der Schmelztemperatur des Leitermaterials und des Verbindungselements, in einer möglichst kurzen Zeit induktiv erwärmt werden. Der mechanische Druck auf die Crimpverbindung führt in Verbindung mit der induktiven Erwärmung neben einem Verdampfen auch zu einem Verdrängen des Isolationsmaterial aus der Verbindungsstelle, so dass alle Einzelleiter zuverlässig kontaktiert werden können. Die Absaugung von Dämpfen erfolgt vorzugsweise während des gesamten Erwärmungs- und Fügevorgangs. Zur Kühlung der noch warmen Crimpverbindung nach erfolgtem mechanischen Verpressen und zum Wegblasen von Dämpfen in Richtung Absaugung kann Druckluft verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders geeignet zum elektrischen Kontaktieren von dickeren Leiterbündeln, bestehend aus einer Vielzahl isolierter Einzelleiter, mit einem Verbindungselement wie einem Kabelschuh oder einer Aderendhülse.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Ansicht mit ungeteilter fest in das ruhende Werkzeug integrierter Induktionsspule,
  • 2 die Induktionsspule aus 1 in isolierter Ansicht,
  • 3 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 1 als Schnittansicht vor dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 4 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 1 als Schnittansicht nach dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 5 ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Ansicht mit ungeteilter in die Werkzeuge integrierter Induktionsspule und ausreichend großem Hohlraum in mindestens einem Werkzeug zur Vermeidung von Beschädigungen an der Spule bei Bewegung von Werkzeugen,
  • 6 die Induktionsspule aus 5 in isolierter Ansicht,
  • 7 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 5 als Schnittansicht vor dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 8 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 5 als Schnittansicht nach dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 9 ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Ansicht mit geteilter Induktionsspule und Gleitkontakten zur elektrischen Verbindung während der Bewegung von Werkzeugen,
  • 10 die Induktionsspule aus 9 in isolierter Ansicht,
  • 11 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 9 als Schnittansicht vor dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 12 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 9 als Schnittansicht nach dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 13 ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Ansicht mit ungeteilter in die Werkzeuge integrierter Induktionsspule, wobei die Induktionsspule flexible Bestandteile zum Längenausgleich bei Bewegung von Werkzeugen besitzt,
  • 14 die Induktionsspule aus 13 in isolierter Ansicht
  • 15 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 13 als Schnittansicht vor dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 16 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 13 als Schnittansicht nach dem induktiven Abisolieren der Drähte und Verpressen mit dem Verbindungselement,
  • 17 ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Ansicht für ein Verbindungselement mit einer äußeren Schicht aus einem vorzugsweise ferromagnetischen Werkstoff mit niedrigerer elektrischer Leitfähigkeit als das sonstige Material des Verbindungselements,
  • 18 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 17 als Schnittansicht vor dem Verpressen,
  • 19 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 17 als Schnittansicht nach dem Verpressen,
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • 14 zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine ungeteilte Induktionsspule (3), welche in ruhenden Werkzeugen (2) integriert ist. Zur elektrischen Kontaktierung erfolgt ein Verpressen des Leiterbündels (7) mit dem Verbindungselement (4) durch eine Bewegung von Werkzeugen (15) bei gleichzeitiger oder zeitnaher induktiver Abisolierung der Einzelleiter (6) durch ein elektromagnetisches Wechselfeld. Die Induktionsspule (3) kann auch entgegen der Darstellung im Ausführungsbeispiel in das bewegte Werkzeug integriert oder vollständig außerhalb der Werkzeuge, beispielsweise seitlich zur Fügestelle, angebracht werden. Durch den Hohlraum der Induktionsspule (3) kann zur Kühlung ein Medium wie Wasser geleitet werden.
  • Das Leiterbündel (7) bestehend aus Vielzahl an isolierten Einzelleitern (6) und ist an seinem Ende von einem Verbindungselement (4) umschlossen. Zur einfachen Einführung des Leiterbündels (7) mit dem Verbindungselement (4) in den Zwischenraum der Werkzeuge (1, 2) sollte mindestens eine Seite frei zugänglich sein. Zur Absaugung von verdampftem Lack kann weiterhin ein Schlauch bzw. ein Rohr in unmittelbarer Nähe zum Leiterbündel (7) und Verbindungselement (4) angebracht werden, sowie eine Druckluftdüse zur Kühlung der fertiggestellten Crimpverbindung vorgesehen werden. Zur einfacheren Positionierung des Leiterbündels (7) kann das Werkzeug mit einem Anschlag für das Verbindungselement (4) ausgestattet sein. Während des Fügevorgangs kann die Lage des Verbindungselements (4) und des Leiterbündels (7) durch ein Niederhalter fixiert werden.
  • 58 zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine ungeteilte Induktionsspule (3), welche in ruhenden Werkzeugen (2) und bewegten Werkzeugen (1) integriert ist, wobei in mindestens einem Werkzeug ein Hohlraum (20) vorgesehen ist, so dass auch bei Bewegung von Werkzeugen (15) die Induktionsspule nicht verformt oder beschädigt wird.
  • 912 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine geteilte Induktionsspule (3), welche in ruhenden Werkzeugen (2) und bewegten Werkzeugen (1) integriert ist. Zur elektrischen Verbindung der geteilten Induktionsspule (3) während der Bewegung von Werkzeugen (15) verfügt die dargestellte Vorrichtung über Gleitkontakte (10) und Dichtungsringe (11) zur Abdichtung des Kühlmittelkanals. Zum Auffangen von ausgetretenem Kühlmedium und Rückführen in den Kühlmittelkreislauf kann ein Auffangbereich (12) vorgesehen werden. Ein Kontakt zwischen Kühlmedium und Crimpverbindung kann so weitestgehend vermieden werden. Als zusätzlicher Schutz vor austretendem Kühlmedium können mitfahrende Verkleidungsteile angebracht werden.
  • Die Gleitkontakte (10) zur Verbindungserstellung zwischen bewegtem Teil der Induktionsspule (9) und unbewegtem Teil der Induktionsspule (8) sind vorteilhaft federnd ausgelegt, um einen dauerhaft niedrigen Übergangswiderstand der Kontaktstelle zu realisieren. Vorzugsweise ist der bewegte Teil der Induktionsspule (9) immer in Gleitkontaktbuchsen (10) geführt, so dass ein kontinuierlicher Medienfluss zur Kühlung des bewegten Teils der Induktionsspule (9), von innen wie dargestellt oder außen, erfolgen kann. Bei alternativer Verwendung von öffnenden und schließenden Kontakten können diese passiv durch die Werkzeugbewegung (15) angetrieben werden, oder aktiv durch extern Aktoren wie beispielsweise Pneumatikzylinder betätigt werden. In beiden Fällen sollte der Kühlmittelfluss, wegen Austritt von Kühlmittel aus dem Kreislauf, ebenso wie der Strom, wegen Verschleiß der Kontaktelemente durch Spannungsüberschläge, erst bei geschlossenen Kontakten eingeschaltet werden.
  • 1316 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine ungeteilte Induktionsspule (3), welche in ruhenden Werkzeugen (2) und bewegten Werkzeugen (1) integriert ist, wobei die Induktionsspule (3) flexible Bestandteile (17) zum Längenausgleich bei Bewegung von Werkzeugen (15) besitzt.
  • Die flexiblen Bestandteile der Induktionsspule (17) können wie dargestellt vorzugsweise aus einem flachen streifenförmigen Leitermaterial mit niedrigem Biegewiderstandsmoment hergestellt werden. Zur äußeren Kühlung des Leitermaterials bei Stromfluss durch die Induktionsspule (3) ist ein das Leitermaterial umgebender Schlauch (18) vorgesehen. Ein Übergangskontakt (19) stellt die elektrische Verbindung zwischen dem festen Teil der Induktionsspule (9) und dem flexiblen Teil der Induktionsspule (17) her und sorgt für einen durchgehenden Kühlmittelfluss durch integrierte Durchgangsöffnungen im Übergangskontakt (19). Alternativ kann auch die gesamte Induktionsspule (3) aus flexiblem Leitermaterial aufgebaut werden. Bei Bewegung von Werkzeugen (15) zum Verpressen des Leiterbündels (7) mit dem Verbindungselement (4) werden das flexible Leitermaterial (17) und die umgebenden Kühlmittelschläuche (18) reversibel elastisch gestaucht.
  • 1719 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verbindungselement bestehend aus einem Grundwerkstoff (21) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zur verlustarmen Stromführung während des Betriebs der elektrischen Maschine und einer äußeren Schicht (22) aus einem vorzugsweise ferromagnetischen Werkstoff mit niedrigerer elektrischer Leitfähigkeit als das Grundmaterial (21).
  • Mit Erfindung erzielbare Vorteile
  • Durch die geringere thermische Belastung der Werkzeuge zum Verpressen im Vergleich zum Heißcrimpen, kann die Standzeit der Werkzeuge und die Qualität der Crimpverbindung verbessert werden. Werkzeugen aus keramischem Material führen weiterhin zur weniger Adhäsion des Verbindungselements an den Werkzeugoberflächen.
  • Dank direkter induktiver Erwärmung des Verbindungselements und des Leiters anstatt externer Zuführung der Wärme durch Leitung, Konvektion oder Strahlung kann der Bereich der Abisolierung besser gesteuert werden und der Wirkungsgrad der Anwendung bei Verwendung eines Verbindungselements mit äußeren Schicht aus ferromagnetischem Werkstoff verbessert werden.
  • Durch vergleichsweise kalte Werkzeuge besteht eine geringere Verletzungsgefahr durch Verbrennungen für Bediener erfindungsgemäßer Vorrichtungen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bewegtes Werkzeug
    2
    Ruhendes Werkzeug
    3
    Induktionsspule
    4
    Verbindungselement im Ausgangszustand
    5
    Draht/Profil teilweise oder ganz abisoliert im Bereich der Induktionsspule
    6
    Draht/Profil mit Lackschicht
    7
    Leiterbündel
    8
    Teil der Induktionsspule im festen Werkzeug
    9
    Teil der Induktionsspule im beweglichen Werkzeug
    10
    Gleitkontakt
    11
    Dichtungsring
    12
    Auffangbereich für ausgetretenes Kühlmedium
    13
    Leiterbündel und Verbindungselement im Ausgangszustand
    14
    Leiterbündel und Verbindungselement verpresst
    15
    Bewegung des Werkzeugs zum Verpressen der Crimpverbindung
    16
    Hohlraum im Werkzeug
    17
    Flexibler Teil der Induktionsspule
    18
    Kühlschlauch des flexiblen Teils der Induktionsspule
    19
    Übergangskontakt
    20
    Verbindungselement verpresst
    21
    Grundwerkstoff mit hoher elektrischer Leitfähigkeit
    22
    Äußere Schicht mit, verglichen zum Grundwerkstoff, geringerer elektrischer Leitfähigkeit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011004078 A1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 8593 [0004]

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Abisolieren von Drähten und/oder Profilen (6) mit Lack- oder Kunststoffbeschichtung und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement (4) durch Verpressen, umfassend – mindestens eine Induktionsspule (3) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfelds zur Erwärmung der Drähte und/oder Profile (6), direkt durch induzierte Wirbelströme in den Drähten und/oder Profilen (6) und indirekt durch Wärmeleitung über das induktiv erwärmte Verbindungselement (4), im Bereich zwischen den Werkzeugen (1, 2) zur Verdampfung oder thermischen Entfernung der Lack- oder Kunststoffbeschichtung, – und mindestens zwei Werkzeuge (1, 2) zum mechanischen Verpressen des Verbindungselements (4) mit den Drähten und/oder Profilen (6).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (1, 2) aus einem elektrisch nichtleitenden Material, besonders aus einem keramischen Material, besonders bevorzugt aus einem keramischen Faserverbundwerkstoff, bestehen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (3) aus einem Hohlkörper mit hoher elektrischer Leitfähigkeit besteht, durch welchen ein Kühlmedium geleitet werden kann.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (3) ungeteilt ist und entweder nur in ruhende Werkzeuge (2) integriert oder nur in bewegte Werkzeuge (1) integriert oder außerhalb der Werkzeuge (1, 2) angebracht ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (3) ungeteilt ist und in bewegten Werkzeugen (1) und ruhenden Werkzeugen (2) integriert ist, wobei in mindestens einem Werkzeug ein ausreichend großer Hohlraum (16) vorhanden sein muss, so dass die Induktionsspule (3) bei Bewegung von Werkzeugen (15) nicht verformt oder beschädigt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (3) aus mindestens zwei Einzelteilen (8, 9) besteht, wobei die einzelnen Teile der Induktionsspule (3) bei Bewegung eines Werkzeugs (15) durch Kontaktstellen elektrisch verbunden werden oder durch einen Gleitkontakt (10) während der gesamten Bewegung verbunden bleiben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (3) mit flexiblen Bestandteilen (17) zur Längenkompensation bei Bewegung von Werkzeugen (15) ausgestattet ist oder die gesamte Induktionsspule (3) flexibel gestaltet ist und die flexiblen Bestandteile (17) von einem Kühlmittelschlauch (18) umgeben sein können.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass austretende Gase der verdampften oder thermisch entfernten Beschichtung der Drähte und/oder Profilen (6) durch eine Absaugung entfernt werden und Druckluft zur Kühlung der fertiggestellten Crimpverbindung verwendet wird.
  9. Verfahren zum Abisolieren von Drähten und/oder Profilen (6) mit Lack- oder Kunststoffbeschichtung und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement (4) durch Verpressen, mit den Schritten – Positionierung der abzuisolierenden Drähte und/oder Profile (6), umfasst von einem Verbindungselement (4), zwischen mindestens zwei Werkzeugen (1, 2), – induktive Erzeugung von Wärme in den Drähten und/oder Profilen (6) und dem Verbindungselement (4) im Bereich zwischen den Werkzeugen durch mindestens eine Induktionsspule (3) zur Verdampfung oder thermischen Entfernung der Beschichtung der Drähte und/oder Profile (6), – elektrisches Kontaktieren durch Verpressen des Verbindungselements (4) mit den Drähten und/oder Profilen (6) durch eine Bewegung mindestens eines Werkzeugs (15), – weiterer induktive Erwärmung der Verbindungsstelle unter Druckbelastung bis zur vollständigen bzw. weitgehenden Verdampfung oder thermischen Entfernung der Beschichtung der Drähte und/oder Profile (6) an der Verbindungsstelle, – Abkühlung der erstellten Crimpverbindung (14), ohne oder mit Hilfe von Druckluft, und Entnahme aus den Werkzeugen (1, 2), – sowie Absaugen der Gase der verdampften oder thermisch entfernten Beschichtung der Drähte und/oder Profile (6) während des gesamten Fügevorgangs.
  10. Verbindungselement (4) zum elektrischen Kontaktieren eines Leiterbündels (7) durch Verpressen, bestehend aus – einem Grundwerkstoff (21) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zur verlustarmen Stromführung, – und einer äußeren Schicht (22) mit, verglichen zum Grundwerkstoff (21), geringerer elektrischer Leitfähigkeit zur induktiven Erwärmung mit hohem Wirkungsgrad.
  11. Verbindungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (22) aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht.
DE102017006126.2A 2017-06-28 2017-06-28 Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen Withdrawn DE102017006126A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017006126.2A DE102017006126A1 (de) 2017-06-28 2017-06-28 Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017006126.2A DE102017006126A1 (de) 2017-06-28 2017-06-28 Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017006126A1 true DE102017006126A1 (de) 2017-12-14

Family

ID=60419841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017006126.2A Withdrawn DE102017006126A1 (de) 2017-06-28 2017-06-28 Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017006126A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11207845B2 (en) * 2018-07-06 2021-12-28 Shanghai Joulead Electric Co., Ltd Inductive thermo-crimping apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004078A1 (de) 2011-02-14 2012-08-16 Aloys Wobben Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004078A1 (de) 2011-02-14 2012-08-16 Aloys Wobben Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 8593

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11207845B2 (en) * 2018-07-06 2021-12-28 Shanghai Joulead Electric Co., Ltd Inductive thermo-crimping apparatus
EP3808860A4 (de) * 2018-07-06 2022-02-23 Shanghai Joulead Electric Co., Ltd Induktive heisscrimpvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3127218B1 (de) Elektrischer hohlleiter für eine elektromagnetische maschine
Rajak et al. Experimental investigation of aluminium–copper wire crimping with electromagnetic process: Its advantages over conventional process
DE3325820A1 (de) Verfahren zum tiefziehen von blech und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
EP3250004B1 (de) Vorrichtung zur induktiven erwärmung eines bauteils
EP2623709A1 (de) Kondensatorvorrichtung für eine Leiterschleife einer Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Schweröl und Bitumen aus Ölsand-Lagerstätten.
DE102017218326A1 (de) Hochstromverbindung
EP3057184B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kabels sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Kabel
DE102017006126A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Abisolieren von Drähten und/oder Profilen und elektrischen Kontaktieren mit einem Verbindungselement durch Verpressen
DE102007063168A1 (de) Thermoelektrisches Modul und thermoelektrischer Generator
DE621466C (de) Verfahren zum Erwaermen von elektrisch leitenden Draehten im Durchzugsverfahren mittels Wechselstrom oder Hochfrequenzstrom
WO2012080381A1 (de) Piezoaktor
DE102021006221A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kontaktierungseinheit, Kontaktierungseinheit und System zur berührungslosen Energieübertragung
DE102018109306B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung
DE102021206586A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellenstapels, Bipolarplatte sowie Brennstoffzellenstapel
DE102014226226A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode mit bis zur Zündfläche reichenden Kern
DE102014220771B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer elektrisch leitenden Crimpverbindung zwischen einem Leiter und einem Kontaktelement
DE102023126468A1 (de) Plasmabrenner zum Beschichten von Oberflächen
DE4416471C2 (de) Gesenk einer Elektrostauchmaschine zum Gesenkstauchen
DE102021213547A1 (de) Vorrichtung zum Fügen eines elektrisch leitenden Trägers mit mindestens einem Bauelement
DE815127C (de) Verfahren zum Verbinden der einzelnen Teile von mehrteiligen, geboerdelten Zuendkerzen
EP3192394B1 (de) Verfahren zum herstellen einer bürstendichtung mit schräg gestellten borsten
CH233627A (de) Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenhärtung von zylindrischen Metallteilen verschiedenen Querschnittes mittels hochfrequenter Induktionsströme.
DE102009053791A1 (de) Hochleistungsheizpatrone
DE102018216207A1 (de) Verfahren sowie Heizvorrichtung zum Aufheizen eines Stabs
DE10218586B4 (de) Ziehwerkzeug mit elektrischen und mikromechanischen Funktionselementen und Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks unter Verwendung dieses Ziehwerkzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee