WO2023056999A1 - Elektrische leit-einrichtung und verfahren zum herstellen einer elektrischen leit-einrichtung - Google Patents

Elektrische leit-einrichtung und verfahren zum herstellen einer elektrischen leit-einrichtung Download PDF

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Florian Schöppe
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Gentherm Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an electrical conducting device and a method and a device for producing an electrical conducting device.
  • electrically insulating materials are often used which are flat and carry a number of electrical line connections.
  • a structure can be used for a cell connector with which the poles of individual cells are contacted. A number of individual cells can then be connected to one another in series or in parallel via such a cell connector.
  • Heating elements also have a similar structural design.
  • electrical line connections can be arranged on a carrier and operated as a heating resistor when voltage is applied to the electrical line connections. If this is the case, the electrical heating resistors can emit a temperature, for example to heat a vehicle seat or a steering wheel of a motor vehicle.
  • electrical line connections are arranged in defined positions on a carrier in order to be able to ensure the corresponding function. Electrical line connections can be arranged or formed in such a carrier at the defined positions by etching.
  • Such a heating element and a method for producing such a heating element are known, for example, from DE 101 26 134 A1.
  • a heating conductor is cut out of a conductive foil while retaining a stabilizing edge, with the heating conductor remaining connected to the edge via webs.
  • a plastic film is applied to one side of the heating conductor and double-sided adhesive tape to the other side.
  • An edge is then cut off and the final contour of the heating conductor is cut so that a continuous central bar remains.
  • One object of the invention can be seen as providing a method and a device with which electrical control devices can be produced quickly or with a high throughput, which are characterized by high reliability and flexibility. Furthermore, an object of the invention can be seen as providing an electrical control device that is characterized by high reliability and high flexibility.
  • the invention relates to an electrical conducting device with at least one carrier which is at least partially flat and which is at least partially formed from electrically insulating material.
  • the at least one carrier can be an electrically insulating film.
  • the at least one carrier can be an electrically insulating plastic film.
  • the electrical conducting device comprises at least one electrical conductor which is at least partially flat and which is at least partially formed from electrically conductive material.
  • the at least one electrical conductor can also be flexible, so that the at least one electrical conductor can be deformed together with the at least one carrier.
  • the electrical conducting device has its largest dimension along a longitudinal direction. Compared to its width, the electrical conducting device thus has larger dimensions along its longitudinal direction.
  • a component of the electrical guide device is at least one residual conductor, the direction of which crosses the longitudinal direction of the guide device at an angle or crosses it at an angle that is not equal to 0.
  • At least one interruption section is also provided, in which the electrical conductivity of the residual conductor is interrupted in the direction in which it runs.
  • the electrical conducting device can comprise a plurality of electrical conductors, electrical conductivity of the remaining conductor being interrupted in the direction in which it runs between a respective immediately adjacent pair of electrical conductors. This can prevent the respective immediately adjacent pair of electrical conductors from being electrically connected to one another via the respective remaining conductor. It may be that the direction in which the at least one residual conductor runs crosses the direction in which the at least one electrical conductor runs at an acute angle. As a result, the at least one electrical conductor can be designed with a comparatively large extent or range.
  • the direction in which the at least one residual conductor runs can be oriented essentially perpendicularly to the longitudinal direction of the electrical conducting device.
  • At least one recess is formed in the at least one interruption section for interrupting the electrical conductivity of the at least one residual conductor, which extends through the at least one residual conductor and through the at least one carrier.
  • the electrical conducting device can comprise a plurality of pattern sections which follow one another in the longitudinal direction and in which the at least one electrical conductor has an identical course.
  • the at least one residual conductor can run along an area in which two directly adjacent pattern sections adjoin one another.
  • the particular electrical conductor may have a relatively large or long extent, which may be desirable or necessary in various areas of application.
  • the at least one specific electrical conductor runs obliquely to the longitudinal direction of the guide device.
  • the invention also relates to an electrical heating element with an electrical conducting device according to an exemplary embodiment of the above description.
  • the at least one electrical conductor forms at least one electrical heating resistor.
  • the invention further relates to a cell connection with an electrical conducting device according to an exemplary embodiment of the above description.
  • the at least one electrical conductor here forms at least one electrical contact for battery poles.
  • the invention relates to a method for producing an electrical control device. It can be the case here that an electrical control device according to one of the exemplary embodiments described above is produced by means of the method.
  • the method provides for an endless belt to be provided with at least one carrier and an electrically conductive layer which is applied to the at least one carrier.
  • the at least one carrier is formed at least partially from a flat material and at least partially from electrically insulating material.
  • the endless belt is acted upon by a roller, so that the electrically conductive layer forms a profile that is removed by machining. A remaining part of the electrically conductive layer then forms at least one flat electrical conductor and at least one residual conductor, the direction of which crosses the longitudinal direction of the endless belt at an angle.
  • the machining can take place at least approximately at the same time as the profile is formed.
  • the at least one interruption section is formed in the at least one residual conductor while the at least one residual conductor is still connected to the endless strip or while the at least one residual conductor still forms part of the endless strip. It can also be the case that the respective at least one interruption section is formed in the at least one residual conductor after the respective section of the endless belt provided for the electrical conducting device, which comprises the respective at least one flat electrical conductor and the respective at least one residual conductor Head has been separated from the endless belt as an electrical conducting device. It can also be the case that the roller acts on the endless belt and is in surface contact with the at least one carrier under the action of a force. The roller can thus act on the endless strip in that the roller is only in surface contact with a broad side surface of the endless strip under force, which broad side surface is formed by the at least one carrier.
  • Embodiments have also proven themselves in which the profile is removed by cutting using a milling tool.
  • a cutting and/or separating tool can be provided for forming the at least one interruption section, which partially separates the at least one residual conductor. It has proven useful here if the cutting and/or separating tool partially separates the at least one residual conductor by producing at least one recess that extends completely through the at least one residual conductor and through the at least one carrier.
  • the roller forms a relief on its outer lateral surface, via which identical profiles are successively formed in the electrically conductive layer by means of multiple revolutions of the roller along the longitudinal direction of the endless belt.
  • the endless belt can have a plurality of pattern sections that follow one another in the longitudinal direction of the endless belt, in which the at least one electrical conductor runs identically and the at least one residual conductor runs along an area in which two directly adjacent pattern sections adjoin one another.
  • the relief on the outer lateral surface of the roller is formed in such a way that after the identical profiles have been removed by machining, the endless belt has at least one specific electrical conductor which is provided jointly by at least two directly adjacent pattern sections.
  • the relief is formed on the outer lateral surface of the roller in such a way that the at least one electrical conductor is oriented at an acute angle to the direction in which the at least one residual conductor runs.
  • the invention also relates to the use of a method according to one of the preceding embodiments for producing an electrical conducting device designed as an electrical heating element, in which the at least one electrical conductor forms at least one electrical heating resistor.
  • the invention also relates to the use of a method according to one of the preceding embodiments for producing an electrical conductor device designed as a cell connector, in which the at least one electrical conductor forms an electrical contact for battery poles.
  • the invention also relates to a device for producing an electrical conducting device according to an exemplary embodiment of the above description.
  • the device can be designed to carry out the previously described embodiments of the method according to the invention.
  • the device comprises a roller that can be driven in rotation and a transport device via which an endless belt, which comprises at least one carrier and an electrically conductive layer, can be moved into a working area of the roller that can be driven in rotation.
  • the transport device can be designed as a horizontal conveyor device.
  • the rotationally drivable roller is designed to form a profile in the electrically conductive layer.
  • the device includes a first working machine and a second working machine.
  • the first working machine is configured and equipped for the removal of the profile formed by the rotationally drivable roller.
  • the second working machine is designed in such a way that it can introduce an interruption section into the at least one residual conductor created by the machining by means of the first working machine, via which interruption section an electrical conductivity of the residual conductor is interrupted along the direction in which it runs.
  • the first working machine can be operatively connected to the rotatably drivable roller in such a way that the first working machine can remove the profile by cutting already when a profile is being formed via the rotatingly drivable roller or immediately after a profile has been formed via the rotatingly drivable roller.
  • the first working machine can include at least one milling tool for removing the profile formed by the rotationally drivable roller.
  • the second working machine can produce a recess, which extends through the residual conductor and through the carrier, in order to interrupt the electrical conductivity of the residual conductor.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of an electrical control device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of a second embodiment of an electrical control device according to the invention
  • FIG. 3 shows an enlarged detailed view of a transition area between directly adjacent pattern sections of the embodiment of an electrical conducting device according to the invention according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows individual aspects as can be provided in various embodiments of a method according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of a device according to the invention.
  • Identical reference symbols are used for elements of the invention that are the same or have the same effect.
  • only reference symbols are shown in the individual figures that are necessary for the description of the respective figure.
  • the illustrated embodiments only represent examples of how the invention can be configured and do not represent any final limitation.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of an electrical control device 1 according to the invention.
  • the electrical control device 1 can be designed here as a cell connector which electrically contacts the poles of individual cells via the electrical conductors 3 designed as part of the electrical control device 1 .
  • the electrical conductors 3 can be placed on the poles of the battery cells and possibly connected to the poles.
  • the course of the electrical conductors 3 is designed in such a way that battery cells are connected to one another in series or in parallel via the electrical conductor device 1 .
  • the electrical conductors 3 are each flat. If the electrical conductor device 1 is a cell connector, the electrical conductors 3 each provide a planar broad side surface to which the battery cells can be placed via a respective pole.
  • the electrical conducting device 1 also includes a carrier 5 which is flat and made of electrically insulating material.
  • the carrier 5 is a flexible plastic film on which the electrical conductors 3 are arranged. Due to the flexible design of the carrier 5, the electrical conductors 3 can be brought into a suitable orientation, which is tailored to the intended use for the electrical conductor device 1.
  • the electrical conductors 3 are also designed to be flexible so that they can be brought into the appropriate orientation together with the carrier 5 and, if necessary, deformed.
  • an electrical control device 1 is an electrical heating element, via which a vehicle seat or a steering wheel of a motor vehicle is to be heated. Due to the flexibility of the carrier 5 formed from a plastic film, the electrical conducting device 1 can be wound or elastically bent accordingly and introduced into the respective steering wheel or installed on a surface of a vehicle seat that is not flat. If the electrical control device 1 is arranged in a vehicle seat, the flexibility of the carrier 5 and the flexible design of the electrical Head 3 more benefits. The weight of a person sitting on the vehicle seat also pushes and deforms the electrical conducting device 1 in a downward direction.
  • the carrier 5 is formed from a flexible plastic film, the electrical conducting device 1 can be deformed without being damaged and can flexibly yield to a force with which a person presses the electrical conducting device 1 in a downward direction.
  • configurations of the carrier 5 using a flexible plastic film and a certain flexibility of the electrical conductors 3 also allow the electrical control device 1 to be installed in work environments that only offer a very limited space for the arrangement of the electrical control device 1 .
  • the electrical conductors 3 and the carrier 5 can terminate at least approximately flush with one another or form a flat common broad side surface. It can also be the case that the electrical conductors 3 are carried by the carrier and are thereby placed on the carrier 5 .
  • the electrical conducting device 1 comprises a residual conductor 9.
  • the residual conductor 9 crosses a longitudinal direction R of the electrical conducting device 1 at an angle which is 90° or at least approximately 90° in the present case .
  • the electrical control device 1 has its greatest extension or dimension.
  • the residual conductor 9 is designed as an undesirable component of the electrical conducting device 1. It is therefore necessary to interrupt electrical conductivity of the residual conductor 9 so that the electrical conducting device 1 can be used properly.
  • the electrical conducting device 1 forms a plurality of interruption sections 7, in which the electrical conductivity of the residual conductor 9 is interrupted in its direction Q in each case.
  • Such an interruption of the electrical conductivity of the residual conductor 9 is achieved in the present case in that a recess 8 is formed in the respective interruption section 7, which extends both through the residual conductor 9 and through the carrier 5 on which the residual conductor 9 is arranged.
  • the respective recess 8 extends here completely along the longitudinal direction R over the entire width of the residual conductor 9 and is to be dimensioned such that a gap created by the respective recess 8 in the residual conductor 9 cannot be electrically overcome or that the electrical conductivity of the residual conductor 9 is reliably interrupted by the respective recess 8 in the direction Q of its extension.
  • a recess 8 is made in the residual conductor 9 between a respective pair of directly adjacent electrical conductors 3 .
  • the electrical conductors 3 have sections that run in a straight line parallel to the longitudinal direction R of the electrical conducting device 1. In a further section, the electrical conductors 3 each have a curved or curved course.
  • electrical control devices 1 can be produced with almost any course of the electrical conductors 3, with the respective course of the electrical conductors 3 being able to be adapted to the respective application .
  • FIG. 2 shows a schematic view of a second embodiment of an electrical control device 1 according to the invention.
  • an endless belt 60 can be seen in FIG. 2, from which the electrical control device 1 has not yet been separated.
  • the carrier 5 is part of the endless belt 60.
  • a plurality of electrical conductors 3 are also arranged on the carrier 5.
  • FIG. The carrier 5 and the electrical conductors 3 can furthermore jointly form an at least approximately flat plane or terminate flush with one another. It can also be the case that the electrical conductors 3 are carried by the carrier 5 and protrude from a plane of the carrier 5 in the process.
  • the endless belt 60 forms a plurality of pattern sections 6a to 6e, in which the electrical conductors 3 have an identical course or which are of identical design with regard to the course of the electrical conductors 3.
  • the electrical conducting device 1 is formed by the pattern sections 6b, 6c and 6d, which are separated from the endless belt 60 together as the electrical conducting device 1.
  • a respective residual conductor 9 which is shown enlarged again in Figure 3, runs perpendicular to Longitudinal direction R of the electrical conducting device 1 and also crosses a respective electrical conductor 3 at an acute angle.
  • the electrical control device 1 from FIG. 2 was produced by a method as described below for FIG. If the method according to FIG. 4 is used to produce an electrical conducting device 1 according to FIG. As can be seen from FIG. 2, electrical conductors 3 cross such a residual conductor 9, since a number of electrical conductors 3 extend over a number of pattern sections 6b to 6d. Electrical conductors 3 are thus initially unintentionally electrically connected to one another via a respective remaining conductor 9 . In order to be able to use the electrical conducting device 1 properly, it is therefore necessary to interrupt the electrical conductivity of the respective residual conductor 9 along its course direction Q (cf. FIG. 3) several times.
  • the electrical conducting device 1 is therefore provided with a plurality of interrupting sections 7 (cf. FIG. 3), via which interrupting sections 7 the electrical conductivity of the residual conductor 9 is repeatedly interrupted in its course direction Q becomes.
  • the electrical conducting device 1 comprises such an interruption section 7 between immediately adjacent electrical conductors 3.
  • the embodiment according to Figure 2 also differs in that in the respective interruption section 7 the support 5 was not removed together with the respective portion of the remaining conductor 9 or that in the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 4 shows individual aspects as can be provided in various embodiments of a method according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of a device 50 according to the invention, which in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the endless belt 60 is formed from a carrier 5 and an electrically conductive layer 30 .
  • FIG. 4 shows the endless belt 60 only partially or only an area which is arranged on the transport device 20 .
  • the endless belt 60 can be removed from a storage device and fed to the transport device 20 or the horizontal conveyor device 23 .
  • the rotationally driven roller 10 has a plurality of elevations 14 along its circumference, which form a relief 16 .
  • the elevations 14 or the relief 16 are in surface contact with the carrier 5 of the endless belt 60 under the action of a force when the endless belt 60 is moved past the roller 10 via the transport device 20 .
  • the roller 10 acts on the electrically conductive layer 30 of the endless belt 60 via its relief 16, as a result of which the electrically conductive layer 30 forms a profile.
  • the profiling has a thickness or height that corresponds to the thickness or height of the electrically conductive layer 30 .
  • Regions of the electrically conductive layer 30 which are intended to form the electrical conductors 3 in the electrical conducting device 1 remain in their respective horizontal plane and are not pushed out of their plane by the relief 16 of the roller 10 . Regions of the electrically conductive layer 30 that are not intended to form the electrical conductors 3 are pushed out of their previous plane via the relief 16 of the roller 10, so that these areas protrude from the previous plane.
  • the profile is removed by cutting using the first working machine 40 .
  • the first working machine 40 has a milling tool, via which the elevations of the profile are removed by cutting, so that electrical conductor tracks 3 remain on the carrier 5 .
  • the first machine 40 is already removing by cutting when the roller 10 forms the profile in the electrically conductive layer 30 via its relief 16 or when the roller 10 forms a profile in the electrically conductive layer 30 .
  • the transport device 20 moves the endless belt 60 with the profile already formed along the transport direction TR into a working area of the first working machine 40, which then removes the profile by cutting.
  • each complete revolution of the roller 10 produces exactly one pattern section 6a to 6e, which has already been shown in FIG.
  • the circumferential course of the roller 10 or the circumferential course of the relief 16 of the roller 10 thus corresponds to a length L (cf. FIG. 2) of a respective pattern section 6a to 6e.
  • a width of the roller 10 oriented in the direction of the image plane in Figure 4 corresponds at least to the width B of the endless belt 60.
  • residual conductors 9 are created between directly adjacent pattern sections 6a to 6e, which prevent proper functioning of the electrical conducting device 1, since the residual conductors 9 electrically connect a plurality of electrical conductors 3 to one another. These residual conductors 9 are not removed by cutting by the first working machine 40 and remain in the endless belt 60 after a respective section of the endless belt 60 that has already been processed by the first working machine 40 has left the working area of the first working machine 40 .
  • the endless belt 60 is therefore fed to a working area of a second working machine 45 via the transport device 20.
  • the second working machine 45 can introduce a plurality of interruption sections 7 in the course direction Q (cf. FIGS.
  • a respective plurality of pattern sections 6a to 6e, which jointly form the respective electrical conducting device 1, can then be severed from the endless belt 60.

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Abstract

Es ist eine elektrische Leit-Einrichtung (1 ) mit mindestens einem Träger (5) und mindestens einem elektrischen Leiter (3) offenbart. Die elektrische Leit-Einrichtung (1 ) umfasst mindestens ein Rest-Leiter (9), dessen Verlaufsrichtung die Längsrichtung der Leit-Einrichtung (1 ) in einem Winkel kreuzt. Weiter umfasst die elektrische Leit-Einrichtung (1) mindestens einen Unterbrechungsabschnitt, in welchem die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters (9) in dessen Verlaufsrichtung unterbrochen ist.

Description

Elektrische Leit-Einrichtung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leit-Einrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leit-Einrichtung und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Leit-Einrichtung.
Um elektrische Komponenten miteinander verbinden oder miteinander verschalten zu können, werden häufig elektrisch isolierende Materialien verwendet, die flächige ausgebildet sind und mehrere elektrische Leitungsverbindungen tragen. Beispielsweise kann ein solcher Aufbau für einen Zellverbinder verwendet werden, mit dem Pole von Einzelzellen kontaktiert werden. Mehrerer Einzelzellen können über einen solchen Zellverbinder sodann in Reihe oder parallel miteinander verschaltet werden.
Einen ähnlichen konstruktiven Aufbau besitzen darüber hinaus Heizelemente. Auch bei Heizelementen können elektrische Leitungsverbindungen an einem Träger angeordnet sein und als Heizwiderstand betrieben werden, wenn die elektrischen Leitungsverbindungen mit Spannung beaufschlagt werden. Sofern dies der Fall ist, können die elektrischen Heizwiderstände eine Temperatur abgeben, um beispielsweise einen Fahrzeugsitz oder ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges zu erwärmen. Gemeinsam ist diesen elektrischen Leit-Einrichtungen, dass jeweils elektrische Leitungsverbindungen in definierten Positionen an einem Träger angeordnet sind, um die entsprechende Funktion gewährleisten zu können. Durch Ätzen können elektrische Leitungsverbindungen in einem solchen Träger an den definierten Positionen angeordnet bzw. ausgebildet werden.
Ein solches Heizelement und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Heizelementes sind beispielsweise aus der DE 101 26 134 A1 bekannt. Bei dem hierin offenbarten Verfahren wird ein Heizleiter unter Beibehaltung eines stabilisierenden Randes aus einer leitfähigen Folie ausgeschnitten, wobei der Heizleiter über Stege mit dem Rand verbunden bleibt. Auf eine Seite des Heizleiters wird eine Kunststofffolie aufgebracht und auf die andere Seite ein beidseitiges Klebeband. Anschließend wird ein Rand ab- und die Endkontur des Heizleiters angeschnitten, so dass ein durchgehender Mittelsteg stehen bleibt.
Wünschenswert ist bei solchen Heizeinrichtungen, dass diese schnell und unkompliziert hergestellt werden können sowie eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Flexibilität besitzen.
Bestätigungskopie| Eine Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welchem schnell bzw. mit hohem Durchsatz elektrische Leit-Einrichtungen hergestellt werden können, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität auszeichnen. Weiter kann eine Aufgabe der Erfindung darin gesehen werden, eine elektrische Leit-Einrichtung bereitzustellen, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Flexibilität auszeichnet.
Die obigen Aufgaben werden durch die Gegenstände gelöst, welche die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leit-Einrichtung mit mindestens einem Träger, der zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet ist und der zumindest anteilig aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist. Bei dem mindestens einen Träger kann es sich um eine elektrisch isolierende Folie handeln. Insbesondere kann es sich bei dem mindestens einen Träger um eine elektrisch isolierende Kunststofffolie handeln.
Weiter umfasst die elektrische Leit-Einrichtung mindestens einen elektrischen Leiter, der zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet ist und der zumindest anteilig aus elektrisch leitendem Material gebildet ist. Auch der mindestens eine elektrische Leiter kann flexibel ausgebildet sein, so dass der mindestens eine elektrische Leiter zusammen mit dem mindestens einen Träger verformt werden kann.
Entlang einer Längsrichtung weist die elektrische Leit-Einrichtung ihre größte Abmessung auf. Gegenüber ihrer Breite besitzt die elektrische Leit-Einrichtung somit entlang ihrer Längsrichtung eine größere Abmessung.
Bestandteil der elektrischen Leit-Einrichtung ist mindestens ein Rest-Leiter, dessen Verlaufsrichtung die Längsrichtung der Leit-Einrichtung in einem Winkel kreuzt bzw. in einem Winkel kreuzt, der ungleich 0 ausgebildet ist. Weiter ist mindestens ein Unterbrechungsabschnitt vorgesehen, in welchem die elektrische Leitfähigkeit des Rest- Leiters in dessen Verlaufsrichtung unterbrochen ist. Die elektrische Leit-Einrichtung kann mehrere elektrische Leiter umfassen, wobei zwischen einem jeweiligen unmittelbar benachbarten Paar an elektrischen Leitern eine elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters in dessen Verlaufsrichtung jeweils unterbrochen ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass das jeweilige unmittelbar benachbarte Paar an elektrischen Leitern über den jeweiligen Rest-Leiter elektrisch miteinander verbunden wird. Es kann sein, dass die Verlaufsrichtung des mindestens einen Rest-Leiters die Verlaufsrichtung des mindestens einen elektrischen Leiters in einem spitzen Winkel kreuzt. Hierdurch kann der mindestens eine elektrische Leiter mit vergleichsweise großer Erstreckung bzw. Reichweite ausgebildet sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass die Verlaufsrichtung des mindestens einen Rest-Leiters im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der elektrischen Leit- Einrichtung orientiert ist.
Weiter kann es sein, dass im mindestens einen Unterbrechungsabschnitt zum Unterbrechen der elektrischen Leitfähigkeit des mindestens einen Rest-Leiters mindestens eine Ausnehmung ausgebildet ist, welche sich durch den mindestens einen Rest-Leiter sowie durch den mindestens einen Träger erstreckt.
Die elektrische Leit-Einrichtung kann mehrere in Längsrichtung aufeinanderfolgende Musterabschnitte umfassen, in denen der mindestens eine elektrische Leiter einen identischen Verlauf besitzt. Der mindestens eine Rest-Leiter kann entlang eines Bereichs verlaufen, in welchem zwei jeweils unmittelbar benachbarte Musterabschnitte aneinander angrenzen.
Es kann sein, dass wenigstens zwei unmittelbar aneinander angrenzende Musterabschnitte vorgesehen sind, die wenigstens einen bestimmten elektrischen Leiter gemeinsam bereitstellen. Bei solchen Ausführungsformen kann der bestimmte elektrische Leiter eine verhältnismäßig große bzw. lange Erstreckung besitzen, was in diversen Anwendungsbereichen wünschenswert oder notwendig sein kann. Um die Erstreckung bzw. Länge für den wenigstens einen bestimmten elektrischen Leiter weiter zu vergrößern, kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine bestimmte elektrische Leiter schräg zur Längsrichtung der Leit-Einrichtung verläuft.
Die Erfindung betrifft zudem ein elektrisches Heizelement mit einer elektrischen Leit- Einrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der voranstehenden Beschreibung. Hierbei bildet der mindestens eine elektrische Leiter mindestens einen elektrischen Heizwiderstand aus.
Weiter betrifft die Erfindung einen Zellverbindung mit einer elektrischen Leit-Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der voranstehenden Beschreibung. Der mindestens eine elektrische Leiter bildet hierbei mindestens einen elektrischen Kontakt für Batteriepole aus. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leit- Einrichtung. Es kann hierbei sein, dass mittels des Verfahrens eine elektrische Leit- Einrichtung gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele hergestellt wird.
Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass ein Endlosband mit mindestens einem Träger und einer elektrisch leitfähigen Schicht, welche auf den mindestens einen Träger aufgebracht ist, bereitgestellt wird. Der mindestens eine Träger ist hierbei zumindest anteilig aus einem flächigen Material und zumindest anteilig aus elektrisch isolierendem Material gebildet.
Mittels einer Walze wird auf das Endlosband eingewirkt, so dass die elektrisch leitfähige Schicht ein Profil ausbildet, das spanend abgetragen wird. Hierauf bildet ein verbleibender Teil der elektrisch leitfähigen Schicht mindestens einen flächigen elektrischen Leiter und mindestens einen Rest-Leiter aus, dessen Verlaufsrichtung die Längsrichtung des Endlosbandes in einem Winkel kreuzt.
Es ist vorgesehen, dass ein für die elektrische Leit-Einrichtung vorgesehener Abschnitt des Endlosbandes, welcher den mindesten seinen flächigen elektrischen Leiter und den mindestens einen Rest-Leiter aufweist, vom Endlosband als elektrische Leit-Einrichtung abgetrennt wird. Weiter ist vorgesehen, dass mindestens ein Unterbrechungsabschnitt in dem mindestens einen Rest-Leiter ausgebildet wird, mit welchem die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters entlang seiner Verlaufsrichtung unterbrochen wird.
In diversen Ausführungsformen kann das spanende Abtragen zumindest näherungsweise zeitgleich mit dem Ausbilden des Profils erfolgen.
Es kann sein, dass der mindestens eine Unterbrechungsabschnitt in dem mindestens einen Rest-Leiter ausgebildet wird, während der mindestens eine Rest-Leiter noch mit dem Endlosband verbunden ist bzw. während der mindestens eine Rest-Leiter noch einen Bestandteil des Endlosbandes ausbildet. Auch kann es sein, dass der jeweilige mindestens eine Unterbrechungsabschnitt in dem mindestens einen Rest-Leiter ausgebildet wird, nachdem der jeweilige für die elektrische Leit-Einrichtung vorgesehene Abschnitt des Endlosbandes, welcher den jeweiligen mindestens einen flächigen elektrischen Leiter und den jeweiligen mindestens einen Rest-Leiter aufweist, vom Endlosband als elektrische Leit-Einrichtung abgetrennt worden ist. Weiter kann es sein, dass die Walze auf das Endlosband einwirkt und hierbei mit dem mindestens einen Träger kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt steht. Die Walze kann somit auf das Endlosband einwirken, indem die Walze lediglich mit einer Breitseitenfläche des Endlosbandes kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt steht, welche Breitseitenfläche über den mindestens einen Träger ausgebildet wird.
Auch haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen das Profil über ein Fräswerkzeug spanend abgetragen wird.
Bei dem Verfahren kann ein Schneid- und/oder Trennwerkzeug zum Ausbilden des mindestens einen Unterbrechungsabschnittes vorgesehen sein, welches den mindestens einen Rest-Leiter anteilig abtrennt. Bewährt hat es sich hierbei, wenn das Schneid- und/oder Trennwerkzeug den mindestens einen Rest-Leiter anteilig abtrennt, indem es mindestens eine Ausnehmung herstellt, die sich vollständig durch den mindestens einen Rest-Leiter sowie durch den mindestens einen Träger erstreckt.
Weiter kann es sein, dass die Walze auf ihrer Außenmantelfläche ein Relief ausbildet, über das mittels einer mehrfachen Umdrehung der Walze entlang der Längsrichtung des Endlosbandes aufeinanderfolgend identische Profile in der elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet werden. Das Endlosband kann nach spanendem Abtragen der identischen Profile mehrere in Längsrichtung des Endlosbandes aufeinanderfolgende Musterabschnitte besitzen, in denen der mindestens eine elektrische Leiter identisch verläuft und der mindestens eine Rest-Leiter entlang eines Bereichs verläuft, in welchem zwei jeweils unmittelbar benachbarte Musterabschnitte aneinander angrenzen.
Auch kann es sein, dass das Relief auf der Außenmantelfläche der Walze derart ausgebildet ist, dass das Endlosband nach spanendem Abtragen der identischen Profile wenigstens einen bestimmten elektrischen Leiter aufweist, der über wenigstens zwei unmittelbar aneinander angrenzende Musterabschnitte gemeinsame bereitgestellt wird.
Weiter kann es sein, dass das Relief auf der Außenmantelfläche der Walze derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine elektrisch Leiter in einem spitzen Winkel zur Verlaufsrichtung des mindestens einen Rest-Leiters orientiert ist.
Die Erfindung betrifft zudem eine Verwendung eines Verfahrens nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen zum Herstellen einer als elektrisches Heizelement ausgebildeten elektrischen Leit-Einrichtung, bei welcher der mindestens eine elektrische Leiter mindestens einen elektrischen Heizwiderstand ausbildet. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Verfahrens nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen zum Herstellen einer als Zellverbinder ausgebildeten elektrischen Leit-Einrichtung, bei welcher der mindestens eine elektrische Leiter einen elektrischen Kontakt für Batteriepole ausbildet.
Auch betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Leit- Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der voranstehenden Beschreibung. Die Vorrichtung kann zur Durchführung der vorhergehend bereits beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.
Die Vorrichtung umfasst eine drehend antreibbare Walze sowie eine Transporteinrichtung, über welche ein Endlosband, das mindestens einen Träger und eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst, in einen Arbeitsbereich der drehend antreibbaren Walze bewegbar ist. Die Transporteinrichtung kann als Horizontalförderreinrichtung ausgebildet sein.
Die drehend antreibbare Walze ist zum Ausbilden eines Profils in der elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet.
Zudem umfasst die Vorrichtung eine erste Arbeitsmaschine und eine zweite Arbeitsmaschine. Die erste Arbeitsmaschine ist zum spanenden Abtragen des über die drehend antreibbare Walze ausgebildeten Profils konfiguriert und ausgestattet. Die zweite Arbeitsmaschine ist derart ausgebildet, dass diese einen Unterbrechungsabschnitt in den mindestens einen durch das spanende Abtragen mittels der ersten Arbeitsmaschine geschaffenen Rest-Leiters einbringen kann, über welchen Unterbrechungsabschnitt eine elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters entlang seiner Verlaufsrichtung unterbrochen ist.
Die erste Arbeitsmaschine kann mit der drehend antreibbaren Walze derart in Wirkverbindung stehen, dass die erste Arbeitsmaschine bereits bei Ausbilden eines Profils über die drehend antreibbare Walze oder unmittelbar nach dem Ausbilden eines Profils über die drehend antreibbare Walze das Profil spanend abtragen kann.
Die erste Arbeitsmaschine kann zum spanenden Abtragen des über die drehend antreibbare Walze ausgebildeten Profils mindestens ein Fräswerkzeug umfassen.
Weiter kann es sein, dass die zweite Arbeitsmaschine zum Unterbrechen der elektrischen Leitfähigkeit des Rest-Leiters eine Ausnehmung herstellen kann, die sich durch den Rest- Leiter und durch den Träger erstreckt. An dieser Stelle sei ergänzend betont, dass Merkmale, welche vorhergehend zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens genannt wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen von einem der erfindungsgemäßen Verfahren die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ohne erneut erwähnt zu werden. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Leit- Einrichtung oder des erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung;
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung;
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Übergangsbereichs zwischen unmittelbar benachbarten Musterabschnitten der Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung nach Figur 2;
Figur 4 zeigt einzelne Aspekte, wie sie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können. Zudem zeigt Figur 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung 1. Die elektrische Leit-Einrichtung 1 kann vorliegend als Zellverbinder ausgebildet sein, welcher über die als Bestandteil der elektrischen Leit-Einrichtung 1 ausgebildeten elektrischen Leiter 3 Pole von Einzelzellen elektrisch kontaktiert. Hierbei können die elektrischen Leiter 3 auf Pole der Batteriezellen aufgelegt und ggf. mit den Polen verbunden werden. Der Verlauf der elektrischen Leiter 3 ist hierbei derart ausgebildet, dass Batteriezellen über die elektrische Leit-Einrichtung 1 miteinander in Reihe oder parallel verschaltet werden.
Wie es Figur 1 erkennen lässt, sind die elektrischen Leiter 3 jeweils flächig ausgebildet. Sofern es sich bei der elektrischen Leit-Einrichtung 1 um einen Zellverbinder handelt, stellen die elektrischen Leiter 3 jeweils eine plane Breitseitenfläche bereit, an welchen die Batteriezellen über einen jeweiligen Pol angelegt werden können.
Die elektrische Leit-Einrichtung 1 umfasst zudem einen Träger 5, der flächig und aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist. Vorliegend handelt es sich bei dem Träger 5 um eine flexible Kunststofffolie, auf dem die elektrischen Leiter 3 angeordnet sind. Durch die flexible Ausbildung des Trägers 5 können die elektrischen Leiter 3 in eine geeignete Orientierung gebracht werden, die auf den für die elektrische Leit-Einrichtung 1 vorgesehenen Einsatzzweck abgestimmt ist. Auch die elektrischen Leiter 3 sind demnach flexibel ausgebildet, um zusammen mit dem Träger 5 in die geeignete Orientierung gebracht und bedarfsweise verformt zu werden.
Beispielsweise kann es sein, dass es sich bei einer solchen elektrischen Leit- Einrichtung 1 um ein elektrisches Heizelement handelt, über welches ein Fahrzeugsitz oder ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges beheizt werden soll. Durch die Flexibilität des aus einer Kunststofffolie ausgebildeten Trägers 5 kann die elektrische Leit-Einrichtung 1 entsprechend gewunden bzw. elastisch gebogen und in das jeweilige Lenkrad eingebracht oder an einer nicht ebenen Fläche eines Fahrzeugsitzes installiert werden. Sofern die elektrische Leit-Einrichtung 1 in einem Fahrzeugsitz angeordnet ist, ergeben sich durch die Flexibilität des Trägers 5 und die flexible Ausbildung der elektrischen Leiter 3 weitere Vorteile. Durch das Gewicht einer Person, welche auf dem Fahrzeugsitz Platz nimmt, wird auch die elektrische Leit-Einrichtung 1 in Richtung nach unten gedrückt und verformt. Da der Träger 5 aus einer flexiblen Kunststofffolie ausgebildet ist, kann die elektrische Leit-Einrichtung 1 ohne eine Beschädigung verformt werden und einer Kraft, mit welcher eine Person die elektrische Leit-Einrichtung 1 in Richtung nach unten drückt, flexibel nachgeben. Zudem ermöglichen Ausbildungen des Trägers 5 über eine flexible Kunststofffolie und eine gewisse Flexibilität der elektrischen Leiter 3 auch die Installation der elektrischen Leit-Einrichtung 1 in solchen Arbeitsumgebungen, die lediglich einen sehr begrenzten Raum für die Anordnung der elektrischen Leit-Einrichtung 1 bieten.
Die elektrischen Leiter 3 und der Träger 5 können vorliegend zumindest näherungsweise bündig miteinander abschließen bzw. eine plane gemeinsame Breitseitenfläche ausbilden. Auch kann es sein, dass die elektrischen Leiter 3 vom Träger getragen werden und hierbei auf den Träger 5 aufgesetzt sind.
Wie es Figur 1 weiter erkennen lässt, umfasst die elektrische Leit-Einrichtung 1 einen Rest-Leiter 9. Der Rest-Leiter 9 kreuzt eine Längsrichtung R der elektrischen Leit- Einrichtung 1 in einem Winkel, welcher vorliegend 90° oder zumindest näherungsweise 90° beträgt. In Längsrichtung R besitzt die elektrische Leit-Einrichtung 1 ihre größte Ausdehnung oder Abmessung.
Der Rest-Leiter 9 ist aus fertigungstechnischen Gründen als unerwünschter Bestandteil der elektrischen Leit-Einrichtung 1 ausgebildet ist Es besteht somit die Notwendigkeit, eine elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 zu unterbrechen, damit die elektrische Leit-Einrichtung 1 ordnungsgemäß verwendet werden kann. Hierzu bildet die elektrische Leit-Einrichtung 1 mehrere Unterbrechungsabschnitte 7 aus, in welchen die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 in dessen Verlaufsrichtung Q jeweils unterbrochen ist. Eine solche Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 wird vorliegend erreicht, indem im jeweiligen Unterbrechungsabschnitt 7 jeweils eine Ausnehmung 8 ausgebildet ist, die sich sowohl durch den Rest-Leiter 9 als auch durch den Träger 5 erstreckt, auf dem der Rest-Leiter 9 angeordnet ist. Die jeweilige Ausnehmung 8 erstreckt sich hierbei vollständig entlang der Längsrichtung R über die gesamte Breite des Rest-Leiters 9 und ist derart zu dimensionieren, dass eine durch die jeweilige Ausnehmung 8 geschaffene Lücke im Rest-Leiter 9 elektrisch nicht überwunden werden kann bzw. dass die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 durch die jeweilige Ausnehmung 8 in dessen Verlaufsrichtung Q sicher unterbrochen ist. Um eine ungewollte elektrische Verbindung zwischen benachbarten elektrischen Leitern 3 über den Rest-Leiter 9 zu vermeiden, ist zwischen einem jeweiligen Paar an unmittelbar benachbarten elektrischen Leitern 3 jeweils eine Ausnehmung 8 in den Rest-Leiter 9 eingebracht.
Die elektrischen Leiter 3 besitzen vorliegend abschnittsweise einen geradlinigen Verlauf parallel zur Längsrichtung R der elektrischen Leit-Einrichtung 1. In einem weiteren Abschnitt besitzen die elektrischen Leiter 3 jeweils einen geschwungenen bzw. kurvenförmigen Verlauf. Mittels der in Figur 4 noch beschriebenen Vorrichtung 50 sowie mittels des in Figur 4 noch beschriebenen Verfahrens können elektrische Leit- Einrichtungen 1 mit nahezu beliebigem Verlauf der elektrischen Leiter 3 hergestellt werden, wobei der jeweilige Verlauf der elektrischen Leiter 3 an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden kann.
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Leit-Einrichtung 1. Insbesondere ist in Figur 2 ein Endlosband 60 zu erkennen, von welchem die elektrische Leit-Einrichtung 1 noch nicht abgetrennt wurde. Der Träger 5 ist Bestandteil des Endlosbandes 60. Auf dem Träger 5 sind weiterhin mehrere elektrische Leiter 3 angeordnet. Der Träger 5 und die elektrischen Leiter 3 können weiterhin gemeinsam eine zumindest näherungsweise plane Ebene ausbilden bzw. bündig miteinander abschließen. Auch kann es sein, dass die elektrischen Leiter 3 vom Träger 5 getragen werden und hierbei aus einer Ebene des Trägers 5 hinausragen.
Das Endlosband 60 bildet mehrere Musterabschnitte 6a bis 6e aus, in denen die elektrischen Leiter 3 einen identischen Verlauf besitzen bzw. die im Hinblick auf den Verlauf der elektrischen Leiter 3 identisch ausgebildet sind. Vorliegend ist die elektrische Leit-Einrichtung 1 durch die Musterabschnitte 6b, 6c und 6d ausgebildet, die gemeinsam als elektrische Leit-Einrichtung 1 vom Endlosband 60 abgetrennt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind die elektrischen Leiter 3 parallel zueinander orientiert und verlaufen zudem schräg zur Längsrichtung R der elektrischen Leiteinrichtung 1 bzw. schräg zur Längsrichtung R des Endlosbandes 60. Ein solcher schräger oder diagonaler Verlauf kann notwendig oder vorteilhaft sein, wenn die elektrischen Leiter 3 eine vergleichsweise große Länge aufweisen sollen. Ein jeweiliger Rest-Leiter 9, welcher in Figur 3 nochmals vergrößert dargestellt ist, verläuft senkrecht zur Längsrichtung R der elektrischen Leiteinrichtung 1 und kreuzt zudem einen jeweiligen elektrischen Leiter 3 in einem spitzen Winkel.
Die elektrische Leit-Einrichtung 1 aus Figur 2 wurde durch ein Verfahren hergestellt, wie es nachfolgend zu Figur 4 noch beschrieben wird. Wenn das Verfahren nach Figur 4 zur Herstellung einer elektrischen Leit-Einrichtung 1 gemäß Figur 2 verwendet wird, verbleibt zwischen unmittelbar benachbarten Musterabschnitten 6a bis 6e zunächst über die gesamte Breite B der jeweiligen unmittelbar benachbarten Musterabschnitte 6a bis 6e ein Rest-Leiter 9 zurück. Wie es Figur 2 erkennen lässt, kreuzen elektrische Leiter 3 einen solchen Rest-Leiter 9, da sich mehrere elektrische Leiter 3 über mehrere der Musterabschnitte 6b bis 6d erstrecken. Über einen jeweiligen Rest-Leiter 9 werden somit elektrische Leiter 3 zunächst ungewollt miteinander elektrisch verbunden. Um die elektrische Leit-Einrichtung 1 ordnungsgemäße verwenden zu können, ist es somit notwendig, die elektrische Leitfähigkeit des jeweiligen Rest-Leiters 9 entlang seiner Verlaufsrichtung Q (vgl. Figur 3) mehrfach zu unterbrechen. Im Verlauf eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrischen Leit-Einrichtung 1 wird die elektrische Leit-Einrichtung 1 daher mit mehreren Unterbrechungsabschnitten 7 (vgl. Figur 3) versehen, über welche Unterbrechungsabschnitte 7 die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 in dessen Verlaufsrichtung Q mehrfach unterbrochen wird.
Wie es Figur 3 erkennen lässt, umfasst die elektrische Leit-Einrichtung 1 zwischen unmittelbar benachbarten elektrischen Leitern 3 jeweils einen solchen Unterbrechungsabschnitt 7. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 auch darin, dass im jeweiligen Unterbrechungsabschnitt 7 der Träger 5 nicht zusammen mit der jeweiligen Partie des Rest-Leiters 9 entfernt wurde bzw. dass im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 keine Ausnehmung 8 in die elektrische Leit-Einrichtung 1 eingebracht wurde, welche sich vollständig durch den Rest-Leiter 9 und durch den Träger 5 erstreckt.
Figur 4 zeigt einzelne Aspekte, wie sie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können. Zudem zeigt Figur 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 50, welche im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 eine Transporteinrichtung 20 umfasst, die als Horizontalfördereinrichtung 23 ausgebildet ist und ein Endlosband 60 entlang der Transportrichtung TR in einen Arbeitsbereich der drehend angetriebenen Walze 10 bewegen kann. Das Endlosband 60 ist aus einem Träger 5 und einer elektrisch leitfähigen Schicht 30 ausgebildet. Figur 4 zeigt das Endlosband 60 lediglich anteilig bzw. lediglich einen Bereich, welcher auf der Transporteinrichtung 20 angeordnet ist. In der Praxis kann das Endlosband 60 aus einer Speichervorrichtung entnommen und der Transporteinrichtung 20 bzw. der Horizontalfördereinrichtung 23 zugeführt werden.
Die drehend angetriebene Walze 10 besitzt entlang ihres Umfangsverlaufs mehrere Erhebungen 14, die ein Relief 16 ausbilden. Die Erhebungen 14 bzw. das Relief 16 stehen mit dem Träger 5 des Endlosbandes 60 kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt, wenn das Endlosband 60 über die Transporteinrichtung 20 an der Walze 10 vorbeibewegt wird. Hierbei wirkt die Walze 10 über ihr Relief 16 auf die elektrisch leitfähige Schicht 30 des Endlosbandes 60 ein, wodurch die elektrisch leitfähige Schicht 30 ein Profil ausbildet. Die Profilierung besitzt in etwas eine Stärke oder Höhe, welche der Stärke bzw. Höhe der elektrisch leitfähigen Schicht 30 entspricht. Bereiche der elektrisch leitfähigen Schicht 30, welche in der elektrischen Leit-Einrichtung 1 die elektrischen Leiter 3 ausbilden sollen, verbleiben hierbei in ihrer jeweiligen horizontalen Ebene und werden über das Relief 16 der Walze 10 nicht aus ihrer Ebene hinausgedrückt. Bereiche der elektrische leitfähigen Schicht 30, welche nicht zum Ausbilden der elektrischen Leiter 3 vorbestimmt sind, werden über das Relief 16 der Walze 10 aus ihrer bisherigen Ebene hinausgedrückt, so dass diese Bereiche aus der bisherigen Ebene hinausragen.
Nachdem über das Relief 16 der Walze 10 ein solches Profil gebildet worden ist, wird das Profil über die erste Arbeitsmaschine 40 spanend abgetragen. Die erste Arbeitsmaschine 40 besitzt ein Fräswerkzeug, über das die Erhebungen des Profils spanend abgetragen werden, so dass elektrisch Leiterbahnen 3 auf dem Träger 5 Zurückbleiben. Es kann hierbei sein, dass das spanende Abtragen durch die erste Arbeitsmaschine 40 bereits dann erfolgt, wenn die Walze 10 über ihr Relief 16 das Profil in der elektrische leitfähigen Schicht 30 ausbildet bzw. wenn die Walze 10 eine Profilierung in der elektrisch leitfähigen Schicht 30 ausbildet. In einer weiteren Ausführungsform ist auch denkbar, dass die Transporteinrichtung 20 das Endlosband 60 mit dem bereits ausgebildeten Profil entlang der Transportrichtung TR in einen Arbeitsbereich der ersten Arbeitsmaschine 40 bewegt, welche hierauf das Profil spanend abträgt.
Durch jeweils eine vollständige Umdrehung der Walze 10 wird genau ein Musterabschnitt 6a bis 6e hergestellt, welcher in Figur 2 bereits gezeigt wurde. Der Umfangsverlauf der Walze 10 bzw. der Umfangsverlauf des Reliefs 16 der Walze 10 entspricht somit einer Länge L (vgl. Figur 2) eines jeweiligen Musterabschnittes 6a bis 6e. Eine in Figur 4 in Richtung der Bildebene orientierte Breite der Walze 10 entspricht hierbei mindestens der Breite B des Endlosbandes 60. Bei einem Verfahren nach Anspruch 4 entstehen hierbei zwischen unmittelbar benachbarten Musterabschnitten 6a bis 6e Rest-Leiter 9, die eine ordnungsgemäße Funktion der elektrischen Leit-Einrichtung 1 verhindern, da die Rest-Leiter 9 mehrere elektrische Leiter 3 miteinander elektrisch verbinden. Diese Rest-Leiter 9 werden durch die erste Arbeitsmaschine 40 nicht spanend abgetragen und bleiben im Endlosband 60 zurück, nachdem ein jeweiliger bereits über die erste Arbeitsmaschine 40 bearbeiteter Abschnitt des Endlosbandes 60 den Arbeitsbereich der ersten Arbeitsmaschine 40 verlassen hat.
Zusammen mit diesen Rest-Leitern 9 wir das Endlosband 60 daher über die Transporteinrichtung 20 einem Arbeitsbereich einer zweiten Arbeitsmaschine 45 zugeführt. Die zweite Arbeitsmaschine 45 kann in Verlaufsrichtung Q (vgl. Figuren 1 und 3) des jeweiligen Rest-Leiters 9 mehrere Unterbrechungsabschnitte 7 einbringen, über welche Unterbrechungsabschnitte eine elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters 9 entlang seiner Verlaufsrichtung Q unterbrochen wird. Nachfolgend kann eine jeweilige Mehrzahl an Musterabschnitten 6a bis 6e, welche die jeweilige elektrische Leit-Einrichtung 1 gemeinsam ausbilden, vom Endlosband 60 abgetrennt werden.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Elektrische Leit-Einrichtung
3 Elektrischer Leiter
5 Träger
7 Unterbrechungsabschnitt
8 Ausnehmung
9 Rest-Leiter
10 Walze
14 Erhebung
16 Relief
20 T ransporteinrichtung
23 Horizontalfördereinrichtung
30 Elektrisch leitfähige Schicht
40 Erste Arbeitsmaschine
45 Zweite Arbeitsmaschine
50 Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Leit-Einrichtung
60 Endlosband
B Breite
L Länge
R Längsrichtung
TR Transportrichtung
Q Verlaufsrichtung (Rest-Leiter 9)

Claims

Ansprüche Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) mit mindestens einem Träger (5), der zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet ist und der zumindest anteilig aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist, und mit mindestens einem elektrischen Leiter (3), der zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet ist und der zumindest anteilig aus elektrisch leitendem Material gebildet ist, wobei die Leit-Einrichtung (1 ) eine Längsrichtung (R) aufweist, in welcher die elektrische Leit-Einrichtung (1) ihre größte Abmessung aufweist, gekennzeichnet durch mindestens einen Rest-Leiter (9), dessen Verlaufsrichtung (Q) die Längsrichtung (R) der Leit-Einrichtung (1 ) in einem Winkel kreuzt, und mindestens einen Unterbrechungsabschnitt (7), in welchem die elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters (9) in dessen Verlaufsrichtung (Q) unterbrochen ist. Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , bei welcher die
Verlaufsrichtung (Q) des mindestens einen Rest-Leiters (9) die Verlaufsrichtung des mindestens einen elektrischen Leiters (3) in einem spitzen Winkel kreuzt und/oder bei welcher die Verlaufsrichtung (Q) des mindestens einen Rest-Leiters (9) im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung (R) der elektrischen Leit-Einrichtung (1 ) orientiert ist. Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem im mindestens einen Unterbrechungsabschnitt (7) der mindestens eine elektrische Rest-Leiter (9) zumindest anteilig aus der elektrischen Leit-Einrichtung (1 ) entfernt ist. Elektrische Leit-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher im mindestens einen Unterbrechungsabschnitt (7) zum Unterbrechen der elektrischen Leitfähigkeit des mindestens einen Rest-Leiters (9) mindestens eine
Ausnehmung (8) ausgebildet ist, welche sich durch den mindestens einen Rest- Leiter (9) sowie durch den mindestens einen Träger (5) erstreckt. Ausnehmung (8) ausgebildet ist, welche sich durch den mindestens einen Rest- Leiter (9) sowie durch den mindestens einen Träger (5) erstreckt. Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche mehrere in Längsrichtung (R) aufeinanderfolgende Musterabschnitte (6a - 6e) umfasst, in denen der mindestens eine elektrische Leiter (3) einen identischen Verlauf besitzt, wobei der mindestens eine Rest-Leiter (9) entlang eines Bereichs verläuft, in welchem zwei jeweils unmittelbar benachbarte Musterabschnitte (6a - 6e) aneinander angrenzen. Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) nach Anspruch 5, bei welcher wenigstens zwei unmittelbar aneinander angrenzende Musterabschnitte (6b, 6c, 6d) vorgesehen sind, die wenigstens einen bestimmten elektrischen Leiter (3) gemeinsam bereitstellen. Elektrische Leit-Einrichtung (1 ) nach Anspruch 6, bei welcher der wenigstens eine bestimmte elektrische Leiter (3) schräg zur Längsrichtung (R) der Leit- Einrichtung (1 ) verläuft. Elektrisches Heizelement, mit einer elektrischen Leit-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der mindestens eine elektrische Leiter (3) mindestens einen elektrischen Heizwiderstand ausbildet. Zellverbinder mit einer elektrischen Leit-Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der mindestens eine elektrische Leiter (3) mindestens einen elektrischen Kontakt für Batteriepole ausbildet. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leit-Einrichtung (1 ), bei welchem Verfahren ein Endlosband (60) mit mindestens einem Träger (5) und einer elektrisch leitfähigen Schicht (30), welche auf den mindestens einen Träger (5) aufgebracht ist, bereitgestellt wird, wobei der mindestens eine Träger (5) zumindest anteilig aus einem flächigen Material und zumindest anteilig aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist und bei welchem Verfahren vorgesehen ist, dass mittels einer Walze (10) auf das Endlosband (60) eingewirkt wird, so dass die elektrisch leitfähige Schicht (30) ein Profil ausbildet, das spanend abgetragen wird, woraufhin ein verbleibender Teil der elektrisch leitfähigen Schicht (30) mindestens einen flächigen elektrischen Leiter (3) und mindestens einen Rest- Leiter (9) ausbildet, dessen Verlaufsrichtung (Q) die Längsrichtung (R) des 17
Endlosbandes (60) in einem Winkel kreuzt und bei welchem Verfahren vorgesehen ist, dass ein für die elektrische Leit-Einrichtung (1 ) vorgesehener Abschnitt des Endlosbandes (60) welcher den mindestens einen flächigen elektrischen Leiter (3) und den mindestens einen Rest-Leiter (9) aufweist, vom Endlosband (60) als elektrische Leit-Einrichtung (1 ) abgetrennt wird und mindestens ein Unterbrechungsabschnitt (7) in dem mindestens einen Rest- Leiter (9) ausgebildet wird, mit welchem die elektrische Leitfähigkeit des Rest- Leiters (9) entlang seiner Verlaufsrichtung (Q) unterbrochen wird. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Walze (10) auf das Endlosband (60) einwirkt und hierbei mit dem mindestens einen Träger (5) kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt steht. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11 , bei welchem das Profil über ein Fräswerkzeug spanend abgetragen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem das spanende Abtragen zumindest näherungsweise zeitgleich mit dem Ausbilden des Profils erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem ein Schneid- und/oder Trennwerkzeug zum Ausbilden des mindestens einen Unterbrechungsabschnittes (7) vorgesehen ist, welches den mindestens einen Rest- Leiter (9) anteilig abtrennt. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem das Schneid- und/oder Trennwerkzeug den mindestens einen Rest-Leiter (9) anteilig abtrennt, indem es mindestens eine Ausnehmung (8) herstellt, die sich vollständig durch den mindestens einen Rest- Leiter (9) sowie durch den mindestens einen Träger (5) erstreckt. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei welchem die Walze (10) auf ihrer Außenmantelfläche ein Relief (16) ausbildet, über das mittels einer mehrfachen Umdrehung der Walze (10) entlang der Längsrichtung (R) des Endlosbandes (60) aufeinanderfolgend identische Profile in der elektrisch leitfähigen Schicht (30) ausgebildet werden, wobei das Endlosband (60) nach spanendem Abtragen der identischen Profile mehrere in Längsrichtung (R) des Endlosbandes (60) aufeinanderfolgende Musterabschnitte (6a - 6e) besitzt, in denen der mindestens eine elektrische Leiter (3) identisch verläuft und der mindestens eine Rest-Leiter (9) 18 entlang eines Bereichs verläuft, in welchem zwei jeweils unmittelbar benachbarte Musterabschnitte (6a - 6e) aneinander angrenzen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem das Relief (16) auf der Außenmantelfläche der Walze (10) derart ausgebildet ist, dass das Endlosband (60) nach spanendem Abtragen der identischen Profile wenigstens einen bestimmten elektrischen Leiter (3) aufweist, der über wenigstens zwei unmittelbar aneinander angrenzende Musterabschnitte (6a - 6e) gemeinsam bereitgestellt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei welchem das Relief (16) auf der Außenmantelfläche der Walze (10) derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine elektrische Leiter (3) in einem spitzen Winkel zur Verlaufsrichtung (Q) des mindestens einen Rest-Leiters (9) orientiert ist.
19. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 18 zum Herstellen einer als elektrisches Heizelement ausgebildeten elektrischen Leit-Einrichtung (1 ), bei welcher der mindestens eine elektrische Leiter (3) mindestens einen elektrischen Heizwiderstand ausbildet.
20. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 18 zum Herstellen einer als Zellverbinder ausgebildeten elektrischen Leit-Einrichtung (1 ), bei welcher der mindestens eine elektrische Leiter (3) einen elektrischen Kontakt für Batteriepole ausbildet.
21 . Vorrichtung (50) zum Herstellen einer elektrischen Leit-Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend eine drehend antreibbare Walze (10), eine Transporteinrichtung (20), über welche ein Endlosband (60), das mindestens einen Träger (5) und eine elektrisch leitfähige Schicht (30) umfasst, in einen Arbeitsbereich der drehend antreibbaren Walze (10) bewegbar ist, wobei die drehend antreibbare Walze (10) zum Ausbilden eines Profils in der elektrisch leitfähigen Schicht (30) des Endlosbandes (60) ausgebildet ist und wobei die Vorrichtung (50) eine erste Arbeitsmaschine (40) und eine zweite Arbeitsmaschine (45) umfasst, wobei die erste Arbeitsmaschine (40) zum spanenden Abtragen des über die drehend antreibbare Walze (10) 19 ausgebildeten Profils konfiguriert und ausgestattet ist und wobei die zweite Arbeitsmaschine (45) einen Unterbrechungsabschnitt (7) in den mindestens einen durch das spanende Abtragen mittels der ersten Arbeitsmaschine (40) geschaffenen Rest-Leiter (9) einbringen kann, über welchen Unterbrechungsabschnitt (7) eine elektrische Leitfähigkeit des Rest-Leiters (9) entlang seiner Verlaufsrichtung (Q) unterbrochen ist.
22. Vorrichtung (50) nach Anspruch 21, bei welcher die erste Arbeitsmaschine (40) zum spanenden Abtragen des über die drehend antreibbare Walze (10) ausgebildeten Profils mindestens ein Fräswerkzeug umfasst. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, bei welcher die zweite
Arbeitsmaschine (45) zum Unterbrechen der elektrischen Leitfähigkeit des Rest- Leiters (9) eine Ausnehmung (8) herstellen kann, die sich durch den Rest-Leiter (9) und durch den Träger (5) erstreckt.
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