CONEXION DE UN CABLE DE ALUMINIO ELECTRICO CON UNA PIEZA DE CONEXION QUE ESTA CONSTITUIDA DE COBRE O METAL SIMILAR.

Conexión (V) de un cable de aluminio eléctrico (1), formado por varios hilos o hilos trenzados de aluminio (2) y aislado,

con una pieza de conexión (4) que está constituida por una aleación de cobre y/o por latón o metal similar, por ejemplo con un borne de batería (5), con un terminal de cable (6), con un adaptador de conexión (7), con una pieza de conector, con una pieza de cable (9) o similar, para la instalación eléctrica de un automóvil, en la que el aislamiento (3) del cable de aluminio (1) termina o está retirado antes del punto de contacto con la pieza de conexión y está previsto un casquillo de apoyo (13), que rodea al menos la zona adyacente al lado frontal extremo (12) de la pieza aislada del cable de aluminio (1) y está prensado con el extremo del cable de aluminio (1) y/o está retraído sobre el mismo, de manera que los hilos (2) del cable de aluminio (1) están comprimidos juntos al menos en la zona del lado frontal (12), caracterizada porque la pieza de conexión (4) está soldada con el lado frontal (12), formado por los hilos (2) individuales, del extremo del cable de aluminio (1)

Conexión de un cable de aluminio eléctrico con una pieza de conexión que está constituida de cobre o metal similar.

La invención se refiere a una conexión de un cable de aluminio eléctrico, especialmente de un cable de aluminio formado por varios hilos o hilos trenzados de aluminio y aislado, con una pieza de conexión que está constituida por una aleación de cobre y/o por latón o metal similar, por ejemplo con un borne de batería, con un terminal de cable, con un adaptador de conexión, con una pieza de conector, con una pieza de cable o similar, para la instalación eléctrica de un automóvil, en la que el aislamiento del cable de aluminio termina o está retirado antes del punto de contacto con la pieza de conexión y está previsto un casquillo de apoyo, que rodea al menos la zona adyacente al lado frontal extremo de la pieza aislada del cable de aluminio y está prensado con el extremo del cable de aluminio y/o está retraído sobre el mismo, de manera que los hilos del cable de aluminio están comprimidos juntos al menos en la zona del lado frontal.

La invención se refiere, además, a un procedimiento para la conexión de un cable de aluminio eléctrico con una pieza de conexión, que está constituida de cobre, de una aleación de cobre y/o de latón o metal similar, por ejemplo con un borne de batería, con un terminal de cable, con un adaptador de conexión, con una pieza de conector, con un cable o similar, para la instalación eléctrica de un automóvil, en la que el lado frontal del cable de aluminio se pone en conexión y en contacto eléctrico con el lado frontal de la pieza de conexión y a tal fin se aísla el cable de aluminio en el extremo de conexión, sobre el lado aislado se enchufa, se prensa o se retrae un casquillo de apoyo y de esta manera se comprimen juntos los hilos o hilos trenzados del cable de aluminio.

Se conoce la idea de sustituir las líneas conductoras de corriente, que están constituidas de cobre o de aleaciones de cobre, especialmente las líneas de energía, con sección transversal relativamente grande en automóviles, por líneas de aluminio, porque el aluminio conduce también a un peso más reducido, cuando las secciones transversales de la línea deben incrementarse debido a la conductividad ligeramente más reducida del aluminio frente al cobre.

Se conoce a partir del documento US-A-3 728 781 conectar un cable de aluminio con una pieza de conexión a través de soldadura por fricción.

Además, se han realizado ensayos y se han propuesto en el documento US-A-2 806 215 para conectar las piezas de conexión, es decir, un cable de aluminio y una pieza de conexión correspondiente por medio de casquillos y bornes con efecto de conducción de corriente. Sin embargo, en este caso se plantea el problema de que en la superficie de aluminio, bajo la influencia del oxígeno del aire, se genera una capa fina de óxido, cuyo espesor se incrementa con el tiempo y se vuelve no conductora de electricidad. La conexión conductora de electricidad de un cable de aluminio de otro material requiere, por lo tanto, la eliminación o bien la perforación de tal capa de óxido y la prevención de una nueva formación de tal capa de óxido.

Además, en la conexión de un cable de aluminio formado por hilos individuales o hilos trenzados con una pieza de conexión surge la necesidad de realizar una conexión de sujeción con alta fuerza de prensado para la prevención de la resistencia eléctrica. Esto conduce en el punto de presión a deformaciones de la sección transversal de los hilos individuales de aluminio, de manera que éstos están debilitados desde el principio en el punto de unión y se pueden romper en el transcurso del tiempo bajo la carga dinámica en un automóvil. En este caso, se generan solicitaciones dinámicas especialmente altas en la zona del motor de accionamiento, del generador eléctrico y también de la batería.

Por otra parte, no es posible fabricar la pieza de conexión propiamente dicha igualmente de aluminio, porque en la zona de baterías o acumuladores no se pueden excluir totalmente valores de ácidos, que atacan el aluminio en una medida considerablemente más elevada que el cobre, las aleaciones de cobre o el latón, y porque las conexiones en equipos conectados a un motor de combustión como el generador eléctrico están expuestas a una carga dinámica tan alta que en el transcurso del tiempo se rompe el material menos estable, es decir, el aluminio o bien se destruye la conexión.

El aluminio está sometido también a un peligro de corrosión mayor que el cobre, que tiene una resistencia a la corrosión relativamente buena, por que el aluminio es relativamente innoble y, por lo tanto, tiene tendencia a pasar a la forma oxídica más estable, a partir de la cual fue generado con la aplicación de energía.

Si se conectan metales de diferente carácter de nobleza de forma conductora entre sí, existe el peligro de una corrosión por contacto. En este caso, los materiales de cobre, en virtud de su potencial noble, están menos amenazados que el aluminio, pero, por lo tanto, pueden repercutir con efecto de amenaza sobre este metal en el caso de una unión. Puesto que el aluminio es el metal más innoble frente al cobre, en el caso de una conexión de contacto a altas corrientes y tiempos de carga prolongados, sobre todo en un clima húmedo con contenido de sal, puede suceder que el metal más innoble, es decir, el aluminio, actúe como "ánodo sacrificial" y disminuya. Por lo tanto, con el tiempo se produce una pérdida de material en la superficie de contacto, lo que repercute negativamente sobre la resistencia del contacto y la rigidez.

También en el caso de utilización de un casquillo de aluminio que rodea el cable de aluminio aislado y su soldadura con una pieza de conexión de cobre de acuerdo con la figura 8 del documento US-PS 2 806 215 se plantea el problema de que dentro del casquillo de aluminio entre los extremos frontales de los hilos de aluminio y la pieza de conexión que está constituida de cobre permanece una juntura o permanece una distancia y se produce la corrosión de contacto mencionada anteriormente en el transcurso del tiempo.

Por lo tanto, existe el cometido de crear una conexión del tipo mencionado al principio, que tiene una alta resistencia frente a las cargas dinámicas y una buena conductividad y elimina una capa de óxido o la corrosión en el aluminio en la zona de la unión a través del propio proceso de unión, por una parte, y/o impide, por otra parte, una capa de oxidación en esta zona del contacto mutuo de los diferentes metales.

Para la solución de este cometido, la conexión mencionada al principio de un cable de aluminio eléctrico con una pieza de conexión de otro metal se caracteriza porque la pieza de conexión está soldada con el lado frontal, formado por los hilos individuales, del extremo del cable de aluminio.

Por lo tanto, la conexión se caracteriza sobre todo por un casquillo de protección adicional en el cable de aluminio, que estabiliza en una medida suficiente los hilos individuales o hilos trenzados a través de compresión mutua y los aproxima entre sí, para conseguir una superficie metálica en el lado frontal del cable, que es entonces al mismo tiempo el punto de unión o bien el punto de la unión por soldadura con la pieza de conexión. De esta manera, es posible liberar este lado frontal de óxido, si éste se hubiera formado allí, y a continuación soldar a tope este lado frontal con la pieza de conexión, de manera que tampoco en el futuro se puede generar óxido en este lugar. Como se conoce, el aluminio se puede fundir y soldar con el cobre, en general, y, por lo tanto, en la unión de acuerdo con la invención se puede formar incluso una aleación mutua. Los ensayos han mostrado que la resistencia a la rotura de una unión de este tipo puede ser más alta que la del cable de aluminio y/o de la pieza de unión propiamente dicha.

Puesto que los hilos individuales del cable de aluminio propiamente dicho se sueldan con la pieza de conexión y de esta manera también consigo mismos, se obtiene una unión metálica mutua entre el cable de aluminio y sus hilos individuales y la pieza de conexión que está constituida de cobre o de una aleación de cobre, que se puede extender sobre toda el área de la sección transversal frontal. Esta capa de unión metálica mutua puede tener, de acuerdo con los ensayos, aproximadamente 2 mm, de manera que se excluye una entrada de aire o de humedad en este punto de unión.

Es especialmente favorable que el casquillo de apoyo se extienda hasta por encima de la transición entre la zona aislada...

1. Conexión (V) de un cable de aluminio eléctrico (1), formado por varios hilos o hilos trenzados de aluminio (2) y aislado, con una pieza de conexión (4) que está constituida por una aleación de cobre y/o por latón o metal similar, por ejemplo con un borne de batería (5), con un terminal de cable (6), con un adaptador de conexión (7), con una pieza de conector, con una pieza de cable (9) o similar, para la instalación eléctrica de un automóvil, en la que el aislamiento (3) del cable de aluminio (1) termina o está retirado antes del punto de contacto con la pieza de conexión y está previsto un casquillo de apoyo (13), que rodea al menos la zona adyacente al lado frontal extremo (12) de la pieza aislada del cable de aluminio (1) y está prensado con el extremo del cable de aluminio (1) y/o está retraído sobre el mismo, de manera que los hilos (2) del cable de aluminio (1) están comprimidos juntos al menos en la zona del lado frontal (12), caracterizada porque la pieza de conexión (4) está soldada con el lado frontal (12), formado por los hilos (2) individuales, del extremo del cable de aluminio (1).

2. Conexión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el casquillo de apoyo (13) se extiende hasta por encima de la transición entre la zona aislada del cable de aluminio (1) y el aislamiento (3), rodeando una parte del aislamiento (3).

3. Conexión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque uno de los extremos (13a) del casquillo de apoyo (13) está enrasado con el lado frontal extremo (12) de la zona aislada del cable de aluminio (1).

4. Conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el cable de aluminio (1) y el casquillo de apoyo (13) retraído o prensado y la pieza de conexión (4) tienen una sección transversal esencialmente de forma circular, especialmente del mismo tamaño.

5. Conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el casquillo de apoyo (13) que comprime el extremo del cable de aluminio (1) es un casquillo metálico, especialmente un casquillo de alumi-nio.

6. Conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el casquillo de apoyo (13) para el prensado o prensado previo del cable de aluminio en su interior tiene al menos dos secciones de diferente sección transversal interior o diámetro interior y la sección (13b) con el diámetro interior mayor rodea el extremo del aislamiento (3) del cable de aluminio (1) y la sección (13c) de sección transversal más pequeña rodea la zona aislada del cable de aluminio (1).

7. Conexión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la diferencia del diámetro interior del casquillo de apoyo (13) corresponde aproximadamente al doble del espesor del aislamiento (3) del cable de aluminio (1).

8. Conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el extremo del cable de aluminio (1), que está provisto con el casquillo de apoyo (13) está conectado con la pieza de conexión (4) a través de soldadura por fricción.

9. Procedimiento para la conexión de un cable de aluminio eléctrico (1) con una pieza de conexión (4), que está constituida de cobre, de una aleación de cobre y/o de latón o metal similar, de acuerdo con la reivindicación 1, por ejemplo con un borne de batería (5), con un terminal de cable (6), con un adaptador de conexión (7), con una pieza de conector (8), con un cable (9) o similar, para la instalación eléctrica de un automóvil, en la que el lado frontal (12) del cable de aluminio (1) se pone en conexión y en contacto eléctrico con el lado frontal de la pieza de conexión (4) y a tal fin se aísla el cable de aluminio (1) en el extremo de conexión, sobre el lado aislado se enchufa, se prensa o se retrae un casquillo de apoyo (13) y de esta manera se comprimen juntos los hilos (2) o hilos trenzados del cable de aluminio (1), caracterizado porque los hilos individuales (2) o hilos trenzados del cable de aluminio (1) junto con el casquillo de apoyo (13) son soldados a tope con la pieza de conexión (4).

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el casquillo de apoyo (13) se dispone con un extremo (13a) enrasado con el lado frontal del cable de aluminio (1).

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el cable de aluminio (1) provisto con el casquillo de apoyo (13) se conecta con la pieza de conexión (4) a través de soldadura por fricción.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la pieza de conexión (4), que debe conectarse con el cable de aluminio (1) o que debe soldarse a tope con él, es girada y es presionada con efecto giratorio contra el lado frontal (12) del cable de aluminio (1) y es fundida o soldada a través del calor de fricción que se genera en este caso después de frenar la rotación.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque los hilos (2) o hilos trenzados del cable de aluminio (1) son comprimidos antes y/o durante el proceso de soldadura al menos en la zona del punto de unión frontal (V).

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el casquillo de apoyo (13) es comprimido exteriormente sobre su superficie, especialmente para formar un polígono, por ejemplo un hexágono.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque una pieza de cable (9), que sirve como pieza de conexión (4), que está constituida de hilos de cobre, de aleación de cobre y/o de latón, está comprimida en su lado exterior con un casquillo de apoyo (13) especialmente de cobre, de aleación de cobre o de latón o de metal similar y está soldada a tope con el lado frontal (12) del cable de aluminio (1).