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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Verbindung Wärmedehnungsausgleich, Vibrationsentkopplung und/oder Montagetoleranzausgleich.
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Beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2009 033 370 A1 ist eine Stromschiene mit Kompensationsabschnitt dargestellt. Die bekannte Stromschiene zur Herstellung einer elektrischen Verbindung besteht aus elektrisch leitendem Material und weist mehrere aneinander angrenzende Abschnitte auf. Neben den beiden Befestigungsabschnitten ist mindestens ein Kompensationsabschnitt vorgesehen, welcher zwischen den beiden Befestigungsabschnitten angeordnet ist und geometrisch so gestaltet ist, dass eine höhere Wärmeabgabefähigkeit und eine Wärmeausdehnung ermöglicht werden. Aufgrund der Verwendung einer Stromschiene ist ein erheblicher Querschnitt erforderlich, um eine ausreichende Energieübertragung zu ermöglichen. Nachteilig dabei ist, dass dies aufgrund der hohen erforderlichen Querschnitte zu steifen Bauteilen führt, welche einerseits keinen ausreichenden Wärmedehnungsausgleich ermöglichen und andererseits Probleme bei der Vibrations- und Kraftübertragung erzeugen.
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Ferner sind Dehnbänder aus Blechstreifenpakete bekannt, die miteinander verpresst sind. Die Blechstreifen weisen jeweils Anschluss- bzw. Befestigungsabschnitte und einen Ausgleichsabschnitt auf, um einen Wärmedehnungsausgleich zu ermöglichen. Aufgrund der übereinanderliegenden Kupferstreifen bzw. Kupferfolien, die miteinander verpresst sind, ergibt sich ein über die gesamte Länge in einer Ebene verlaufendes Blechpaket, bei dem auch im Bereich des Ausgleichsabschnittes dicht gepresste Blechstreifen übereinander liegen, so dass Kraft- und Vibrationsübertragungen verstärkt werden. Dies führt zu einer höheren Belastung der angeschlossenen Elektronikkomponenten, wodurch die Lebensdauer reduziert wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Anordnung zur elektrischen Verbindung mit Wärmedehnungsausgleich vorzuschlagen, bei der eine optimierte Energieübertragung bei reduzierter Vibrations- und Kraftübertragung realisiert wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung ergeben.
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Somit wird eine Anordnung zur elektrischen Verbindung mit Wärmedehnungsausgleich vorgeschlagen. Die Anordnung umfasst zumindest ein Dehnband mit mehreren etwa übereinander parallel zueinander einteiligen Blechstreifen bzw. Blechfolien, deren Enden jeweils als Anschlussabschnitt zum Koppeln mit entsprechenden elektronischen Bauteilen ausgeführt sind. Die beiden Anschlussabschnitte sind über einen flexiblen Ausgleichsabschnitt mit mehreren gebogenen Bereichen verbunden.
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Der flexible Ausgleichsabschnitt dient neben dem Wärmedehnungsausgleich auch zur Reduzierung von Kraft- und Vibrationsübertragungen. Deshalb beginnt der Ausgleichsabschnitt bei jedem Blechstreifen mit einem ersten gebogenen Bereich und endet an dem letzten gebogenen Bereich, wobei je nach Bedarf zwischen dem ersten und dem letzten gebogenen Bereich weitere gebogene Bereiche vorgesehen sein können. Unabhängig davon vergrößert sich der Abstand zwischen benachbarten Blechstreifen jeweils beginnend bzw. ausgehend vom ersten gebogenen Bereich und vom letzten gebogenen Bereich bis ein vorbestimmter maximaler Wert erreicht ist. Demzufolge ist der Abstand jeweils zwischen benachbarten Blechstreifen des vorgeschlagenen Dehnbandes über einen vorbestimmten Zwischenbereich konstant und verringert sich dann z.B. kontinuierlich bis zum Erreichen des ersten bzw. des letzten gebogenen Bereiches. Somit ist der Abstand am Zwischenbereich maximal und somit größer als der Abstand an den gebogenen Bereichen oder an den Anschlussabschnitten des Dehnbandes.
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Mit der vorgeschlagenen Anordnung bzw. mit dem vorgeschlagenen Dehnband können ohne weiteres hohe Stromstärken z. B. von 400 Ampere übertragen werden, wenngleich durch die Vielzahl der angeordneten Blechstreifen aufgrund des vorbestimmten Abstandes ausreichende Flexibilität zum Wärmeausdehnungsausgleich auch bei insgesamt großen Querschnitten gewährleistet wird. Aufgrund des erfindungsgemäß gestalteten Ausgleichsbereiches ergibt sich eine Reduzierung bei der Kraft- und Vibrationsübertragung von mindestens 60 bis 80 Prozent. Zudem können Spannungen reduziert werden, so dass der Bruch bzw. die Beschädigung von Leiterbahnen, Blechstreifen bzw. Folgebauteilen(-gruppen)minimiert wird. Die Flexibilität des Ausgleichsbereiches ermöglicht einen Toleranzausgleich in sämtliche Richtungen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine gerade Anzahl an gebogenen Bereichen, also 2, 4, 6 usw. an dem Ausgleichsabschnitt vorgesehen, wobei die gebogenen Bereiche in gegensätzliche Richtungen gebogen sind. Dadurch wird nicht nur die Vibrations- und Kraftübertragung verbessert, sondern es wird auch ermöglicht, dass die einzelnen beispielsweise übereinander angeordneten Blechstreifen des Dehnbandes gleich lang sind, also in etwa gleiche Längen aufweisen. Bei Dehnbändern, die aus Einzelblechen mit gleicher Länge bestehen, ist der elektrische Widerstand bei der Energieübertragung bei jedem Einzelblech in vorteilhafter Weise gleich. Dadurch ergibt sich eine optimierte Energieübertragung. Ferner ist eine Blindmontage der vorgeschlagenen Anordnung ohne weiteres möglich.
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Die vorgeschlagene Anordnung realisiert Dehnbänder, bei denen die Blechstreifen in bauraumsparender Weise angeordnet werden können. Beispielsweise bei zwei gebogenen Bereichen kann im Längsschnitt eine Z-Form gebildet werden. Hierbei ist es möglich, dass die Anschlussabschnitte etwa parallel oder, wenn aufgrund bestimmter Einsatzbedingungen erforderlich, nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise ergibt sich insgesamt eine sehr variabel einsetzbare Anordnung.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnung weiter erläutert.
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Die einzige Figur der Erfindung zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsvariante einer Anordnung zur elektrischen Verbindung mit Wärmedehnungsausgleich, umfassend ein Dehnband 1 mit mehreren etwa parallel zueinander in unterschiedlichen Ebenen verlaufenden einteiligen Blechstreifen 2.
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An jedem Ende jedes Blechstreifens 2 befindet sich ein erster Anschlussabschnittes 3 und ein zweiter Anschlussabschnittes 4. Die beiden Anschlussabschnitte 3, 4 sind über einen flexiblen Ausgleichsabschnitt 5 mit zumindest zwei in unterschiedliche Richtungen gebogenen Bereichen bzw. Abwinklungen 6, 7 verbunden. Die beiden gebogenen Bereiche 6, 7 weisen gegensätzliche Richtungen bzw. Radien auf. Somit beginnt der Ausgleichsabschnitt 5 bei jedem Blechstreifen 2 an dem ersten gebogenen Bereich 6 und endet an dem letzten bzw. zweiten gebogenen Bereich 7.
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Der Abstand A zwischen jeweils benachbarten Blechstreifen 2 vergrößert sich kontinuierlich jeweils ausgehend vom ersten gebogenen Bereich 6 und vom zweiten gebogenen Bereich 7 auf einen etwa konstanten Wert. Dies bedeutet, dass sich der Abstand A jeweils zwischen benachbarten Blechstreifen 2 entlang des Ausgleichsabschnittes 5 von den gebogenen Bereichen 6, 7 von einem minimalen Wert auf einen maximalen Wert erhöht, der über einen vorbestimmten Zwischenbereich konstant ist. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders flexibel ausgestalteter Ausgleichsabschnitt 5 mit der Möglichkeit der Wärmeabführung eines jeden einzelnen Blechstreifens.
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Wie aus der Figur ersichtlich ist, ergibt sich bei nur zwei gebogenen Bereichen 6, 7 im Längsschnitt eine Z-Form bei jedem Blechstreifen 2 bzw. bei dem gesamten Dehnband 1. Bei der dargestellten Ausführungsvariante sind die beiden Anschlussabschnitte 3 und 4 etwa parallel zueinander ausgerichtet, sodass ein Z-förmiges Blechpaket für eine hohe Energieübertragung gebildet ist.
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Der maximale bzw. konstante Abstand A zwischen benachbarten Blechstreifen 2 entlang des Ausgleichsabschnittes 5 kann beispielsweise etwa 0,2 bis 1,5 Millimeter betragen, um einerseits eine ausreichende Flexibilität mit Temperaturabführung und andererseits eine bauraumsparende Anordnung zu ermöglichen.
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Die das Dehnband 1 bildenden Blechstreifen 2 sind im Bereich der Anschlussabschnitte 3, 4 miteinander verpresst, um eine mechanisch stabile Ausgestaltung zum Anschließen von Elektronikbauteilen oder dergleichen zu ermöglichen. Die Anschlussabschnitte 3, 4 können beispielsweise eine Ausnehmung 8, 9 aufweisen, an der zum Beispiel mittels einer Verschraubung oder dergleichen ein elektrischer Leiter oder ein anderes elektrisches Bauteil auf einfachste Weise befestigt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dehnband
- 2
- Blechstreifen
- 3
- Anschlussabschnitt
- 4
- Anschlussabschnitt
- 5
- Ausgleichsabschnitt
- 6
- gebogener Bereich
- 7
- gebogener Bereich
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Ausnehmung
- A
- Abstand jeweils zwischen benachbarten Blechstreifen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009033370 A1 [0002]
