Title:
Elektrische Flachleiteranordnung und Herstellungsverfahren für eine solche
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine elektrische Flachleiteranordnung (1) für ein Fahrzeug, mit wenigstens einer im Wesentlichen formstabilen Flachleiterschiene (2, 2', 2''), die zur elektrischen Isolation zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmantel (7, 7', 7'') ummantelt ist. Erfindungsgemäß ist an dem Kunststoffmantel (7, 7', 7'') zusätzlich wenigstens ein mechanisches Funktionselement (12, 12', 12'') mit ausgeformt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Flachleiteranordnung (1).




Inventors:
Specht, Klaus, Dr. (84144, Geisenhausen, DE)
Scheidhammer, Georg (84155, Bodenkirchen, DE)
Wimmer, Wolfgang (94330, Salching, DE)
Application Number:
DE102016114944A
Publication Date:
02/15/2018
Filing Date:
08/11/2016
Assignee:
Lisa Dräxlmaier GmbH, 84137 (DE)
Domestic Patent References:
DE102014004431B4N/A2016-02-11
DE102014109141A1N/A2015-12-31
DE102011056950A1N/A2013-06-27
DE19943763C1N/A2001-06-13
DE19629688A1N/A1998-01-29



Foreign References:
200801281532008-06-05
47835791988-11-08
EP09380991999-08-25
Claims:
1. Elektrische Flachleiteranordnung (1) für ein Fahrzeug, mit wenigstens einer im Wesentlichen formstabilen Flachleiterschiene (2, 2', 2''), die zur elektrischen Isolation zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmantel (7, 7', 7'') ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kunststoffmantel (7, 7', 7'') zusätzlich wenigstens ein mechanisches Funktionselement (12, 12', 12'') mit ausgeformt ist.

2. Flachleiteranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12, 12', 12'') durch wenigstens einen zumindest abschnittsweise vorstehenden Mantelfortsatz des Kunststoffmantels (7, 7', 7'') einstückig damit gebildet ist.

3. Flachleiteranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12, 12', 12'') durch eine zumindest abschnittsweise Materialdickenreduktion des Kunststoffmantels (7, 7', 7'') gebildet ist.

4. Flachleiteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12, 12', 12'') eine sich von einer Schmalseite (8, 8', 8''; 9, 9', 9'') des Kunststoffmantels (7, 7', 7'') weg erstreckende Fixierlasche mit wenigstens einer Durchgangsöffnung (13) zum Fixieren an einem Gegenelement ist.

5. Flachleiteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12, 12', 12'') eine sich von einer Flachseite (10, 10', 10''; 11, 11', 11'') des Kunststoffmantels (7, 7', 7'') weg erstreckende Rippe ist.

6. Flachleiteranordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe als Schwalbenschwanzführung profiliert ist, die mit einer Gegenführung (12') in Eingriff bringbar ist.

7. Flachleiteranordnung (1) nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12, 12', 12'') ein sich in Dickenrichtung der Flachleiteranordnung (1) weg erstreckender Führungs- und/oder Haltesteg ist.

8. Flachleiteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachleiteranordnung (1) wenigstens eine erste sowie eine zweite Flachleiterschiene (2, 2') aufweist und die zweite Flachleiterschiene (2') durch das Funktionselement (12, 12', 12'') des Kunststoffmantels (7, 7') der ersten Flachleiterschiene (2) gehalten und/oder geführt ist.

9. Flachleiteranordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12) des Kunststoffmantels (7) der ersten Flachleiterschiene (2) wenigstens eine Schmalseite (3', 4') der zweiten Flachleiterschiene (2') zumindest teilweise umgreift.

10. Flachleiteranordnung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Flachleiterschiene (2') mit einem weiteren, zweiten Kunststoffmantel (7') ummantelt ist, der komplementär zu dem ersten Kunststoffmantel (7) der ersten Flachleiterschiene (2) ausgeformt ist.

11. Flachleiteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffmantel (7) eine erste Kunststoffkomponente sowie eine zweite Kunststoffkomponente (15, 15', 15'') aufweist, und eine der Kunststoffkomponenten mit direktem Kontakt zur Flachleiterschiene (2, 2', 2'') als elektrische Isolation und die andere Kunststoffkomponente als Funktionselement dient.

12. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Flachleiteranordnung (1), mit den Schritten:
– Bereitstellen von wenigstens einer Flachleiterschiene (2, 2', 2''), und
– Extrudieren eines Kunststoffmantels (7, 7', 7'') auf die Flachleiterschiene (2, 2', 2'') zur elektrischen Isolation,
gekennzeichnet durch
– Ausformen von wenigstens einem mechanischen Funktionselement (12, 12', 12'') an dem Kunststoffmantel (7, 7', 7'') durch Extrudieren.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudieren im Co-Extrusionsverfahren erfolgt und der Kunststoffmantel (7, 7', 7'') mit einer ersten Kunststoffkomponente sowie mit einer zweiten Kunststoffkomponente (15) ausgebildet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Fläche des Kunststoffmantels (7, 7', 7'') zumindest abschnittsweise eine Materialdickenreduktion durch Prägen ausgebildet wird.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Flachleiteranordnung, insbesondere mit einem schienenförmigen Flachleiter, für ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Flachleiteranordnung für ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs.

Stand der Technik

Flachleiteranordnungen, die wenigstens eine Flachleiterschiene aufweisen, sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt.

So offenbart beispielsweise die DE 10 2014 004 431 B4 eine Flachleiteranordnung mit einer Flachleiterschiene, die zur elektrischen Isolation mit einem Kunststoffmantel ummantelt ist. Dabei kann die Flachleiterschiene aus einem Aluminiumwerkstoff extrudiert sein. Auch der Kunststoffmantel kann durch Extrudieren auf die Flachleiterschiene aufgebracht sein. Des Weiteren ist beschrieben, dass auf die Flachleiterschiene zwei zueinander unterschiedliche Kunststoffkomponenten aufgebracht werden, wobei sich eine Kunststoffkomponente einfacher von der Flachleiterschiene entfernen lässt als die andere. Hierfür haftet die eine Kunststoffkomponente besser an der Flachleiterschiene als die andere, was zum Beispiel dadurch bewerkstelligt wird, dass die eine Kunststoffkomponente einen auf dem Aluminiumflachleiterkern selbsthaftenden Kunststoff aufweist. Zur Befestigung der Flachleiteranordnung ist beispielsweise vorgesehen, dass die Flachleiterschiene seitliche Abgänge hat, die teilweise auch zur Befestigung an einem Gegenelement verwendet werden, beispielsweise über eine Schraubenverbindung. Obwohl mit dieser Flachleiteranordnung eine gute Befestigung an einem Gegenelement möglich ist, besteht der Wunsch nach einer Möglichkeit, auch mehrere Flachleiterschienen aneinander zu befestigen, ohne hierfür Abgänge an der Flachleiterschiene selbst vorsehen zu müssen.

Aus der DE 10 2014 109 141 A1 ist eine weitere Flachleiteranordnung bekannt, bei der wenigstens zwei Flachleiterschienen eine Leitergruppe ausbilden und mit einem Wickelband umwickelt werden, das sich mit sich selbst verbinden kann, aber nicht mit den Flachleiterschienen, und so zusammengehalten werden. Die so gebildete Leitergruppe kann zum Beispiel über ein Klettband, das mit dem Wickelband verbindbar ist, an einem Gegenelement befestigt werden. Obwohl die Flachleiterschienen damit gut aneinander befestigbar sind, hat sich gezeigt, dass, bei flächiger Anlage der Flachleiterschienen aneinander, abrasiver Verschleiß auftreten kann. Es besteht daher der Wunsch nach einer Verbesserung des abrasiven Verschleißes.

Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine verbesserte Möglichkeit zu schaffen, um eine Flachleiteranordnung in sich und/oder an einem Gegenelement zu befestigen.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.

Eine erfindungsgemäße elektrische Flachleiteranordnung, die zum Beispiel für die Verwendung als Batterieleitung oder zentrales Stromversorgungssystem (sog. Energie-Backbone) in einem Fahrzeug eingerichtet ist, weist wenigstens eine im Wesentlichen formstabile, das heißt im Gegensatz zu einer biegeschlaffen Leitung massiv ausgebildete, Flachleiterschiene auf, die zur elektrischen Isolation zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmantel ummantelt ist. Die Flachleiteranordnung kann auch zwei oder mehr einzelne Flachleiterschienen aufweisen, die vorzugsweise mit einander zugwandten Flachseiten zueinander lagig angeordnet sind.

Die Flachleiterschiene kann zum Beispiel aus einem Aluminiumwerkstoff, wie etwa Al 99,5 oder noch reinerem Aluminium, oder einer Aluminiumlegierung, extrudiert oder gewalzt sein. Die Flachleiterschiene kann in Dickenrichtung eine Stärke von etwa 0,5 mm bis 5,0 mm, vorzugsweise von 1,0 mm bis 3,0 mm und in Querrichtung eine Breite von 5 mm bis 60 mm, vorzugsweise von 15 mm bis 60 mm, aufweisen. Je nach Anwendung, insbesondere im Hochvoltbereich, kann die Flachleiterschiene auch aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung bestehen. Für den Kunststoffmantel eignen sich zum Beispiel Thermoplaste oder thermoplastische Elastomere, insbesondere jedoch Polyolefine, wie etwa PP-Copolymere, PE etc, Polyamide, wie etwa PA12 etc., PVC, TPE oder vernetzendes PE. Beispielsweise weist eine Flachleiterschiene mit einem Querschnitt von 60 × 1 mm und einem 0,3 mm starken Kunststoffmantel aus PP eine Durchschlagfestigkeit von 16 kV DC auf, so dass eine solche Flachleiteranordnung sowohl in einem 12V-Bordnetz, einem 48V-Bordnetz als auch im Hochvoltbereich verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß ist an dem Kunststoffmantel zusätzlich zur elektrischen Isolation wenigstens ein mechanisches Funktionselement mit ausgeformt, insbesondere als Abrasionsschutz, Fixiermittel und/oder Führungsmittel. Der Kunststoffmantel erfüllt also zumindest eine Doppelfunktion, indem er einerseits als elektrische Isolation funktioniert und andererseits gleichzeitig beispielsweise entweder nur einen Abrasionsschutz, nur ein Fixiermittel-/Führungsmittel oder beides mit ausbildet. Das Fixiermittel kann zum Beispiel der Befestigung an dem Fahrzeug oder der Befestigung mehrerer Flachleiterschienen aneinander dienen. Der Kunststoffmantel wird vorzugsweise durch Extrudieren oder Co-Extrudieren mehrerer Kunststoffkomponenten gefertigt.

Die Erfindung ermöglicht damit vorteilhafterweise, dass das mechanische Funktionselement mit derselben Technik auf die Flachleiterschiene ausgeformt werden kann wie die elektrische Isolation, beispielsweise durch Extrudieren oder Co-Extrudieren. Außerdem lässt sich die Flachleiterschiene konstruktiv einfacher ausführen, weil daran keine Abgänge ausgeformt werden müssen, die nur der Befestigung an einem Gegenelement dienen. Stattdessen kann die Befestigung über den ohnehin zur elektrischen Isolation benötigten Kunststoffmantel erfolgen. Damit werden Kosten eingespart, da auf zusätzliche Befestigungsmittel oder Halteteile verzichtet werden kann. Der Kunststoffmantel kann aber ggf. zusätzlich auch als Abrasionsschutz dienen, so dass die Flachleiteranordnung auch mehrere Flachleiterschienen aufweisen kann, ohne dass abrasiver Verschleiß an den einzelnen Flachleiterschienen auftritt. Das Funktionselement kann aber auch als Montagehilfe dienen, so dass sich die Montage vereinfachen lässt.

Das Funktionselement lässt sich besonders einfach ausformen, wenn dieses durch wenigstens einen zumindest abschnittsweise vorstehenden Mantelfortsatz des Kunststoffmantels gebildet ist. Der Mantelfortsatz stellt im Prinzip eine Verlängerung des Kunststoffmantels über seinen übrigen Außenumriss, also einen Materialüberstand, dar. Der Mantelfortsatz kann stegförmig, laschenförmig oder mit einer ähnlichen Form ausgeformt sein. Der Mantelfortsatz kann auch weiterbearbeitet werden, zum Beispiel mittels Bohren, Prägen, Stanzen oder dergleichen, um beispielsweise Durchgangsöffnungen, Materialreduktionen, Abstands- oder Führungsrippen oder ähnliches auszuformen.

Das Funktionselement kann vorteilhafterweise auch eine zumindest abschnittsweise Materialdickenreduktion des Kunststoffmantels umfassen. Diese kann beispielsweise durch Prägen eingebracht werden. Es entstehen damit zum Beispiel Vertiefungen, wie etwa Nuten, Rippen oder Rillen, die als Führung und/oder Formschlussteil funktionieren.

Zur einfachen und robusten Fixierung an einem Gegenelement ist es vorteilhaft, wenn das Funktionselement als sich von einer Schmalseite der Flachleiterschiene, das heißt in Querrichtung der Flachleiteranordnung, weg erstreckende Fixierlasche mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zum Fixieren an einem Gegenelement ausgebildet ist. Dabei kann das Funktionselement als eine Art Streifen über eine oder mehrere Schmalseiten der Flachleiterschiene überstehen und beispielsweise eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Funktionselement als sich von einer Flachseite des Kunststoffmantels vorzugsweise in Dickenrichtung der Flachleiteranordnung bzw. der Flachleiterschiene weg erstreckende Rippe ausgebildet sein. Die Rippe kann im einfachsten Fall als Abstandshalter zum Gegenelement oder zu einer weiteren Flachleiterschiene vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Rippe aber auch als Führung, insbesondere als Längs- oder Querführung in Längserstreckungsrichtung oder Quererstreckungsrichtung der Flachleiterschiene, relativ zu einem Gegenelement dienen.

Hierzu kann die Rippe in einen form- und/oder kraftschlüssigen Eingriff mit dem Gegenelement gebracht werden. Beispielsweise kann das Funktionselement so als Führung an einem komplementär zur Rippe ausgeformten Karosserieteil oder als Führung für eine weitere Flachleiterschiene mit komplementär ausgeformtem Kunststoffmantel dienen. Die Rippe kann sich an der Flachseite entweder in Querrichtung oder in Längsrichtung der Flachleiterschiene erstrecken.

Um neben einer Führung auch eine Fixierung in Dickenrichtung der Flachleiterschiene zu bewerkstelligen, kann die Rippe als Schwalbenschwanzführung profiliert sein, die mit einem Gegenelement oder einer Gegenführung in Eingriff bringbar ist. Das Gegenelement oder die Gegenführung können beispielsweise ein komplementär zu der Schwalbenschwanzführung ausgeformtes Karosserieteil, Halteelement oder ein weiterer Kunststoffmantel einer weiteren Flachleiterschiene sein.

Um zwei oder mehr Flachleiterschienen zueinander zu führen oder aneinander zu befestigen, ist es von Vorteil, wenn sich der Mantelfortsatz an einem Randbereich der Flachleiterschiene von deren Flachseite stegförmig weg erstreckt. Das Funktionselement kann also ein sich in Dickenrichtung der Flachleiteranordnung weg erstreckender Führungs- und/oder Haltesteg sein. Der Führungs- und/oder Haltesteg kann in Querrichtung der Flachleiteranordnung vorgespannt sein, um so beispielsweise eine weitere Flachleiterschiene oder ein Gegenelement festzuklemmen. So kann auch zwischen zwei randseitig angeordneten, stegförmigen Mantelfortsätzen eine Aufnahmemulde gebildet sein, in der eine weitere Flachleiterschiene aufgenommen und dadurch in Querrichtung relativ zum Gegenelement fixiert sowie in Längsrichtung der Flachleiterschiene entlang des Gegenelements geführt ist.

Die Flachleiteranordnung kann auch als sogenannte Multischiene mit einer oder mehreren Flachleiterschienen als Versorgungsschienen und wenigstens einer Flachleiterschiene als Masserückführung ausgebildet sein. Dabei weist die Flachleiteranordnung eine erste sowie eine zweite Flachleiterschiene auf, die zueinander lagig angeordnet sind. Vorzugsweise ist die zweite Flachleiterschiene durch das Funktionselement der ersten Flachleiterschiene geführt und/oder gehalten. Auf diese Weise wird ein zusätzliches Führungs- oder Fixierelement, wie etwa ein Wickelband oder ähnliches, eingespart, da die Führung und/oder Halterung für die zweite Flachleiterschiene bereits in den Kunststoffmantel integriert ist.

Um zwei oder mehr Flachleiterschienen aneinander zu befestigen, kann das Funktionselement der ersten Flachleiterschiene wenigstens eine Schmalseite der zweiten Flachleiterschiene zumindest teilweise umgreifen. Hierzu können die erste und die zweite Flachleiterschiene mit einander zugewandten Flachseiten lagig zueinander angeordnet sein. Das Funktionselement der ersten Flachleiterschiene steht randseitig über deren Flachseite so weit hervor, dass er die Schmalseite der zweiten Flachleiterschiene in deren Dickenrichtung entweder teilweise oder vollständig umgreift, um diese relativ zur ersten Flachleiterschiene zu führen und/oder zu halten.

Für eine Flachleiteranordnung mit zwei oder mehr Flachleiterschienen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zweite Flachleiterschiene mit einem zweiten Kunststoffmantel ummantelt ist, der vorzugsweise komplementär zu dem ersten Kunststoffmantel der ersten Flachleiterschiene ausgeformt ist. Beispielsweise kann der eine Kunststoffmantel abschnittsweise hervorstehende Funktionselemente aufweisen, die bei dem anderen Kunststoffmantel komplementär als Verprägungen oder dergleichen ausgebildet sind. So lassen sich formschlüssige und ggf. auch kraftschlüssige Verbindungen zwischen den beiden Kunststoffmänteln bilden.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kunststoffmantel eine erste Kunststoffkomponente mit direktem Kontakt zur Flachleiterschiene als elektrische Isolation und eine zumindest abschnittsweise darauf angeordnete, zweite Kunststoffkomponente als Funktionselement aufweist. Die Anordnung der Kunststoffkomponenten kann auch umgekehrt erfolgen. Je nach Funktionsanforderung werden entsprechend geeignete Werkstoffe eingesetzt. Das Aufbringen der Kunststoffkomponenten kann durch Extrudieren, insbesondere durch Co-Extrudieren, erfolgen. In einem ersten Extrusionsschritt kann die Flachleiterschiene mit der elektrisch isolierenden, ersten Kunststoffkomponente ummantelt werden, die idealerweise auch eine gute stoffliche Haftung an dem Werkstoff der Flachleiterschiene gewährleistet. Die zweite Kunststoffkomponente ist entsprechend den Anforderungen an das Funktionselement angepasst und kann im gleichen oder einem weiteren Extrusionswerkzeug in einem zweiten Extrusionsschritt aufgetragen werden. Die Materialpaarung lässt sich also optimal an die Anforderungen anpassen und erlaubt so eine kostengünstige konstruktive Auslegung der Flachleiteranordnung. Zum Beispiel kann die zweite Kunststoffkomponente flexibler sein als die erste Kunststoffkomponente. So kann die zweite Kunststoffkomponente auch mit einem größeren Abstand zur neutralen Mittellinie der Flachleiterschiene angeordnet sein, da sich die zweite Kunststoffkomponente aufgrund der erhöhten Flexibilität auch noch bei einem höheren Widerstandsmoment und stärkerer Streckung bzw. Stauchung umformen lässt. Es kann beispielsweise auch durch eine teilweise oder vollständige Ummantelung der ersten Kunststoffkomponente mit der zweiten Kunststoffkomponente, die dann insbesondere abriebfest gewählt ist, ein massiver Abrasionsschutz geschaffen werden. Die erste und zweite Kunststoffkomponente können stoff-, form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können die beiden Kunststoffkomponenten auch aneinander abgleitbar gestaltet sein. Durch eine geeignete Werkstoffpaarung kann auch die Funktionssicherheit verbessert werden, indem die Ausbreitung eines möglichen Materialrisses dadurch gestoppt wird, dass entweder zwei aneinander abgleitbare Kunststoffe oder eine Hart-Weich-Kombination verwendet werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Flachleiteranordnung. Die Flachleiteranordnung kann eine, zwei, drei oder mehr Flachleiterschienen aufweisen. Mit dem Verfahren lassen sich insbesondere die vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten herstellen. Die folgenden Schritte sind dabei vorgesehen:

  • – Zunächst wird wenigstens eine Flachleiterschiene bereitgestellt. Die Bereitstellung erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Flachleiterschiene aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung extrudiert wird. Alternativ dazu kann die Flachleiterschiene auch gewalzt werden.
  • – Dann wird ein Kunststoffmantel auf die Flachleiterschiene zur elektrischen Isolation extrudiert.
  • – Erfindungsgemäß wird durch das Extrudieren wenigstens ein mechanisches Funktionselement an dem Kunststoffmantel mit ausgeformt. Das heißt, dass dem Kunststoffmantel eine Doppelfunktion zugedacht wird, nämlich als elektrische Isolation und als mechanisches Funktionselement.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Extrudieren im Co-Extrusionsverfahren erfolgt und der Kunststoffmantel mit einer ersten Kunststoffkomponente, die direkten Kontakt zu der Flachleiterschiene hat, und einer darauf angeordneten, zweiten Kunststoffkomponente ausgebildet wird. Die erste Kunststoffkomponente und die zweite Kunststoffkomponente unterscheiden sich vorzugsweise in ihrer Zusammensetzung, so dass das mechanische Funktionselement andere Werkstoffeigenschaften aufweist als die elektrische Isolation. Beispielsweise kann in einem ersten Extrusionsschritt die Flachleiterschiene mit der ersten Kunststoffkomponente ummantelt werden. In einem weiteren Extrusionsschritt kann dann die Zweite Kunststoffkomponente mit dem gleichen oder einem weiteren Extrusionswerkzeug auf die erste Kunststoffkomponente aufgetragen werden. Die zweite Kunststoffkomponente kann beispielsweise als Abrasionsschutz dienen.

Vorzugsweise wird während oder nach dem Extrudieren an dem Kunststoffmantel ein Mantelfortsatz als Funktionselement ausgeformt, der zumindest abschnittsweise über einen Außenumriss des übrigen Kunststoffmantels übersteht. Der Mantelfortsatz kann zum Beispiel mit Durchgangsöffnungen versehen werden, um den Kunststoffmantel sowie die davon umgegebene Flachleiterschiene an dem Gegenelement zu befestigen.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn an wenigstens einer Fläche des Kunststoffmantels zumindest abschnittsweise eine Materialdickenreduktion durch Prägen ausgebildet wird. Dies ermöglicht es, eine weitere Flachleiterschiene mit komplementär dazu ausgebildetem Kunststoffmantel so zu führen, dass die beiden Flachleiterschienen zueinander fixiert sind und damit ein Verrutschen vermieden wird.

Kurze Figurenbeschreibung

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Flachleiteranordnung mit einem am Kunststoffmantel als Fixierlasche ausgeformten Funktionselement in einer perspektivischen Vorderansicht,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit einem als Abstandshalter am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit einem am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit einem als Führungs-/Fixierungsmittel am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit mehreren als Fixierlasche sowie Führungs-/Fixiermittel am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselementen,

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit zwei Flachleiterschienen und einem am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement,

7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit zwei Flachleiterschienen und einem als Führungs-/Fixiermittel am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement,

8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit zwei Flachleiterschienen und mehreren als Führungs-/Fixiermittel am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement, und

9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachleiteranordnung mit drei Flachleiterschienen und einem als Führungs-/Fixiermittel am Kunststoffmantel ausgeformten Funktionselement.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der nachstehenden Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen bzw. widerspruchsfrei möglich ist.

Die Flachleiteranordnung 1 weist hier exemplarisch genau eine formstabile Flachleiterschiene 2 mit zwei sich gegenüberliegenden Schmalseiten 3 und 4 sowie mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten 5 und 6 auf. Die Flachleiterschiene 2 ist aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt, bei dem es sich hier um Al 99,5 handelt, und weist exemplarisch eine Stärke von 1,5 mm in Dickenrichtung bei einer Breite von 40 mm in Querrichtung auf. Die Schmalseiten 3, 4 und die Flachseiten 5, 6 der Flachleiterschiene 2 sind hier vollständig von einem Kunststoffmantel 7 aus einer ersten Kunststoffkomponente umgeben, der direkt an der Flachleiterschiene 2 anliegt. Die erste Kunststoffkomponente ist hier exemplarisch ein Polyolefin. Hier dient der Kunststoffmantel 7 primär der elektrischen Isolation der Flachleiterschiene 2. Auch der Kunststoffmantel 7 weist zwei sich gegenüberliegende Schmalseiten 8 und 9 sowie zwei sich gegenüberliegende Flachseiten 10 und 11 auf.

Aus 1 geht auch hervor, dass an dem Kunststoffmantel 7 ein mechanisches Funktionselement 12 mit ausgeformt ist, also einstückig mit dem Kunststoffmantel 7 ausgebildet ist. Das Funktionselement 12 ist als Mantelfortsatz des Kunststoffmantels 7 einstückig damit ausgebildet, wobei der Mantelfortsatz ein abschnittsweiser Materialüberstand des Kunststoffmantels 7 ist, der über den übrigen Außenumriss des Kunststoffmantels 7 übersteht. Hier steht der Mantelfortsatz 9 an der Schmalseite 4 in Querrichtung der Flachleiterschiene 2 bzw. der Flachleiteranordnung 1 über. Eine (in 1 untere) Fläche des Mantelfortsatzes ist plan mit einer (in 1 unteren) Fläche an der Flachseite 11 des Kunststoffmantels 7 ausgeführt. Zwar ist der Mantelfortsatz hier nur an der Schmalseite 8 des Kunststoffmantels 7 ausgeformt, allerdings kann dieser auch beidseitig, also an der Schmalseite 8 und der Schmalseite 9, ausgeformt sein. Das Funktionselement 12 ist hier als Fixierlasche ausgebildet und weist mehrere Durchgangsöffnungen 13 auf, die zur zum Beispiel schraubenden Befestigung an einem (nicht gezeigten) Gegenelement vorgesehen sind. Der Kunststoffmantel 7 dient somit neben der elektrischen Isolation der Flachleiterschiene 2 auch zu deren Befestigung an einem Gegenelement.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flachleiteranordnung 1 in einer perspektivischen Vorderansicht dargestellt. Zunächst ist erkennbar, dass am Kunststoffmantel 7 auch mehrere gleiche Funktionselemente 12 mit ausgeformt sein können. Hier sind die Funktionselemente 12 wiederum jeweils als Mantelfortsatz ausgebildet. Die Funktionselemente 12 stehen im Randbereich der Flachseite 8 in Dickenrichtung der Flachleiteranordnung 1 stegförmig über den Kunststoffmantel 7 hervor. Die randseitigen Funktionselemente 12 sind hier bündig mit den Schmalseiten 8 und 9 ausgeformt. Dazwischen sind weitere Funktionselemente 12 ebenfalls stegförmig ausgeformt. Damit dient der Kunststoffmantel 7 hier neben der elektrischen Isolation auch als Abstandshalter zu einem Gegenelement, zum Beispiel einem Karosserieteil. Selbstverständlich können auch mehrere Funktionselemente 12 mit ausgeformt sein, zum Beispiel auch als Abstandshalter zwischen den Randbereichen eine oder mehrere stegförmige Mantelfortsätze 9.

Die in 3 gezeigte Flachleiteranordnung 1 weist die erste Flachleiterschiene 2 und eine zweite Flachleiterschiene 2' mit zwei sich gegenüberliegenden Schmalseiten 3' und 4' sowie mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten 5' und 6' auf, wobei die beiden Flachleiterschienen 2, 2' zueinander lagig angeordnet sind. Die Flachleiterschiene 2 ist wiederum mit dem ersten Kunststoffmantel 7 ummantelt und die Flachleiterschiene 2' ist von einem zweiten Kunststoffmantel 7' ummantelt, der zwei sich gegenüberliegende Schmalseiten 8' und 9' sowie zwei sich gegenüberliegende Flachseiten 10' und 11' aufweist. Es ist zu erkennen, dass der erste Kunststoffmantel 7 das Funktionselement 12 in Form von Rippen aufweist, die in Dickenrichtung der ersten Flachleiterschiene 2 über die Flachseite 6 hervorstehen und sich entlang der Längsrichtung der Flachleiterschiene 2 erstrecken. Der zweite Kunststoffmantel 7' ist komplementär zum ersten Kunststoffmantel 7 ausgeformt, indem dort als (weiteres) Funktionselement 12' Vertiefungen eingeprägt sind, die in Position, Form und Größe an die Funktionselemente 12 des ersten Kunststoffmantels 7 angepasst sind. Über die Funktionselemente 12, 12' sind somit die beiden Flachleiterschienen 2, 2' relativ zueinander geführt und können insbesondere in deren Querrichtung nicht verrutschen.

Bei der in 4 gezeigten Flachleiteranordnung 1 sind die beiden Kunststoffmäntel 7, 7' ähnlich wie in 3 ausgebildet. Der erste Kunststoffmantel 7 weist wiederum ein als Rippe ausgeformtes Funktionselement 12 auf, das mit einem als Gegenführung ausgebildeten, weiteren Funktionselement 12' des zweiten Kunststoffmantels 7' zusammenwirkt. Demnach sind die Funktionselemente 12, 12' hier derart komplementär profiliert, dass eine Schwalbenschwanzverbindung bzw. führung ausgebildet ist. Somit sind die beiden Flachleiterschienen 2, 2' nicht nur zueinander geführt, sondern auch zumindest in Dickenrichtung der beiden Flachleiterschienen 2, 2' über die Kunststoffmäntel 7, 7' aneinander fixiert.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flachleiteranordnung 1 gezeigt. Hier steht zum einen der Mantelfortsatz des ersten Kunststoffmantels 7 jeweils über die Schmalseiten 8, 9 hervor und bildet dort je ein als Fixierlasche ausgeführtes Funktionselement 12a, wie oben anhand von 1 erläutert. Zusätzlich steht in den Randbereichen des ersten Kunststoffmantels 7 an beiden Schmalseiten 8, 9 zum anderen auch jeweils ein als Führungssteg ausgebildetes, weiteres Funktionselement 12b in Dickenrichtung über die Flachseite 10 hervor. Zwischen den weiteren Funktionselementen 12b ist die zweite Flachleiterschiene 2' mitsamt zweitem Kunststoffmantel 7' angeordnet, so dass diese in Querrichtung der Flachleiteranordnung 1 geführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind am zweiten Kunststoffmantel 7' keine Funktionselemente 12' ausgebildet.

Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Flachleiteranordnung 1 wiederum die erste und die zweite Flachleiterschiene 2, 2' auf, die zueinander lagig angeordnet sind. Es ist erkennbar, dass sich das Funktionselement 12 des ersten Kunststoffmantels 7 an jeder Schmalseite 8, 9 stegförmig mit daran ausgeformtem Rastelement 14 so weit in Dickenrichtung der Flachleiteranordnung 1 erstreckt, dass das Funktionselement 12 und das Rastelement 14 die komplette Schmalseiten 3', 4' der zweiten Flachleiterschiene 2' umgreifen. Hier ist die als Masseleitung dienende zweite Flachleiterschiene 2' nicht ummantelt, aber durch den ersten Kunststoffmantel 7 von der ersten Flachleiterschiene 2 elektrisch isoliert. Durch den Mantelfortsatz des Funktionselements 12 sowie das Rastelement 14 ist die zweite Flachleiterschiene 2' an dem Kunststoffmantel 7 gehalten und in Dickenrichtung sowie in Querrichtung der Flachleiteranordnung 1 fixiert.

In 7 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem jedoch die zweite Flachleiterschiene 2' mit dem zweiten Kunststoffmantel 7' ummantelt ist. Gehalten wird die zweite Flachleiterschiene mitsamt dem zweiten Kunststoffmantel 7' wiederum durch das Funktionselement 12a des ersten Kunststoffmantels 7 und das daran angeordnete Rastelement 14. Bedingt durch das Aufmaß durch den zweiten Kunststoffmantel 7' steht das Funktionselement 12a in Querrichtung über die Schmalseiten 8, 9 des ersten Kunststoffmantels 7 über. Außerdem ist in 7 erkennbar, dass auf der (in 7 unteren) Flachseite 11 des ersten Kunststoffmantels 7 ein weiteres Funktionselement 12b angeordnet ist, das als Abrasionsschutz und/oder Befestigungsmittel dient, zum Beispiel in Form eines Wickel- oder Klettbands oder einer weiteren coextrudierten Kunststoffkomponente.

In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Flachleiterschienen 2, 2' zusätzlich mit einer zweiten Kunststoffkomponente 15, 15' ummantelt sind. Die zweite Kunststoffkomponente 15, 15' ist unterschiedlich zur ersten Kunststoffkomponente des Kunststoffmantels 7, 7'. Die zweite Kunststoffkomponente 15 weist beispielsweise die Eigenschaft auf, dass sie eine besonders gute elektrische Isolation ermöglicht oder eine stoffliche Aluminiumanhaftung hin zur Flachleiterschiene 2, 2' aufweist. Die zweite Kunststoffkomponente 15, 15' besteht hier aus einem Thermoplast, insbesondere einem Polyolefin. Aus 8 geht auch hervor, dass die Funktionselemente 12 des ersten Kunststoffmantels 7 in Form von Rippen, die von der Flachseite 10 vorstehen, und die Funktionselemente 12' des zweiten Kunststoffmantels 7' in Form von Materialdickenreduktionen an der Flachseite 11' sich in Querrichtung der Flachleiteranordnung 1 erstrecken, so dass die Kunststoffmäntel 7, 7' in Längsrichtung der Flachleiteranordnung 1 relativ zueinander fixiert sind.

Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den Flachleiterschienen 2 und 2' eine dritte Flachleiterschiene 2'' mit zwei sich gegenüberliegenden Schmalseiten 3'' und 4'' sowie mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten 5'' und 6'' lagig dazu angeordnet. Die dritte Flachleiterschiene 2'' ist mit einem dritten Kunststoffmantel 7'' mit zwei sich gegenüberliegenden Schmalseiten 8'' und 9'' sowie zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten 10'' und 11'' aus der ersten Kunststoffkomponente ummantelt. Der zweite (in 9 mittlere) Kunststoffmantel 7' weist hier Funktionselemente 12' auf, die sich von den Schmalseiten 8', 9' stegförmig in Dickenrichtung sowohl zur ersten Flachleiterschiene 2 als auch zur dritten Flachleiterschiene 2'' erstrecken und diese zwischen sich einklemmen. Somit sind die erste und dritte Flachleiterschiene 2, 2'' sowie deren Kunststoffmäntel 7, 7'' durch die Funktionselemente 12' in Querrichtung geführt und zusätzlich klemmend fixiert. Aus 9 geht auch hervor, dass die Flachleiterschienen 2, 2', 2'' jeweils mit der zweiten Kunststoffkomponente 15 bzw. 15' und 15'' ummantelt sind.

Ein Verfahren zum Herstellen der Flachleiteranordnung 1 kann wie nachfolgend anhand von 1 beschrieben ablaufen.

Zunächst wird die Flachleiterschiene 2 bereitgestellt, indem diese aus einem Aluminiumprofil extrudiert oder gewalzt wird. Dann wird der Kunststoffmantel 7 auf die Flachleiterschiene 2 extrudiert, um als elektrische Isolation zu dienen. Gleichzeitig oder danach wird ebenfalls durch Extrudieren das mechanische Funktionselement 12 an dem Kunststoffmantel 7 ausgeformt, das hier exemplarisch als Fixierlasche mit Durchgangsöffnungen 13 ausgeführt ist.

Um die in den 8 und 9 gezeigte zweite Kunststoffkomponente 15, 15' oder 15'' an den Flachleiterschienen 2, 2' oder 2'' anzubringen, wird das Extrudieren optional im Co-Extrusionsverfahren durchgeführt. Dabei wird der jeweilige Kunststoffmantel 7, 7' oder 7'' mit der ersten Kunststoffkomponente sowie mit der zweiten Kunststoffkomponente 15, 15' oder 15'' ausgebildet, so dass ein mehrschichtiger Aufbau erfolgt.

Bezugszeichenliste

1
Elektrische Flachleiteranordnung
2, 2', 2''
Flachleiterschiene
3, 3', 3''
(erste) Schmalseite der Flachleiterschiene
4, 4', 4''
(zweite) Schmalseite der Flachleiterschiene
5, 5', 5''
(erste) Flachseite der Flachleiterschiene
6, 6', 6''
(zweite) Flachseite der Flachleiterschiene
7, 7', 7''
Kunststoffmantel (z.B. erste Kunststoffkomponente)
8, 8', 8''
(erste) Schmalseite des Kunststoffmantels
9, 9', 9''
(zweite) Schmalseite des Kunststoffmantels
10, 10', 10''
(erste) Flachseite des Kunststoffmantels
11, 11', 11''
(zweite) Flachseite des Kunststoffmantels
12, 12', 12a, 12b
Funktionselement(e)
13
Durchgangsöffnung(en)
14
Rastelement(e)
15
(zweite) Kunststoffkomponente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014004431 B4 [0003]
  • DE 102014109141 A1 [0004]