DE102018222220A1 - Component assembly, assembly device for producing a component assembly and method for producing a component assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Bauteilverbund (10) umfassend einen elektrischen Leiter (12) und ein Substrat (14), wobei der elektrische Leiter (12) zwischen dem Substrat (14) und einem mit dem Substrat (14) stoffschlüssig verbundenen bandförmigen Abdeckmaterial (16) derart angeordnet ist, dass der elektrische Leiter (12) mit dem Substrat (14) verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Montagevorrichtung (30) zur Herstellung eines Bauteilverbundes (10) und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes (10).The invention relates to a component assembly (10) comprising an electrical conductor (12) and a substrate (14), the electrical conductor (12) between the substrate (14) and a band-shaped covering material (16) which is integrally connected to the substrate (14). is arranged such that the electrical conductor (12) is connected to the substrate (14). The invention further relates to an assembly device (30) for producing a component assembly (10) and a method for producing a component assembly (10).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Bauteilverbund umfassend einen elektrischen Leiter und ein Substrat, eine Montagevorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes.The invention relates to a component assembly comprising an electrical conductor and a substrate, an assembly device for producing a component assembly and a method for producing a component assembly.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Bauteilverbund umfassend einen elektrischen Leiter und ein Substrat, wobei der elektrische Leiter zwischen dem Substrat und einem mit dem Substrat stoffschlüssig verbundenen bandförmigen Abdeckmaterial derart angeordnet ist, dass der elektrische Leiter mit dem Substrat verbunden ist, hat demgegenüber den Vorteil, dass elektrische Leiter einfach, kostengünstig und mit einer hohen Verbindungskraft mit unterschiedlichsten Substraten verbunden werden können. Die beschriebene Technologie ist vorteilhaft überall dort einsetzbar, wo elektrische Leiter in oder auf Substraten verlegt werden und bisher bekannte Bauteilverbundtechnologie keine ausreichende Flexibilität aufweisen oder keine dauerhafte Verbindung des elektrischen Leiters auf dem Substrat herstellbar ist oder zu teuer sind.The component assembly according to the invention comprising an electrical conductor and a substrate, the electrical conductor being arranged between the substrate and a band-shaped covering material which is integrally connected to the substrate such that the electrical conductor is connected to the substrate, has the advantage that electrical conductors are simple , inexpensive and with a high connecting force can be connected to a wide variety of substrates. The technology described can advantageously be used wherever electrical conductors are installed in or on substrates and previously known component composite technology does not have sufficient flexibility or a permanent connection of the electrical conductor to the substrate cannot be produced or is too expensive.
Vorteilhaft ist ein Bauteilverbund, bei dem der elektrische Leiter drahtförmig ausgebildet ist, da ein drahtförmiger elektrischer Leiter einfach auf dem Substrat verlegbar ist. Die Drahtförmigkeit hat ferner den Vorteil, dass der elektrische Leiter auch biegbar ist, so dass der elektrische Leiter nicht nur geradlinig, sondern auch bahnförmig oder gewinkelt verlegt werden kann. Vorzugsweise hat der drahtförmige Leiter einen kreisförmigen Querschnitt. Der Durchmesser des elektrischen Leiters beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 10 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm. Vorzugsweise ist der drahtförmige elektrische Leiter ohne eine zusätzliche Isolierung ausgebildet.A component assembly is advantageous in which the electrical conductor is wire-shaped, since a wire-shaped electrical conductor can be easily laid on the substrate. The wire shape also has the advantage that the electrical conductor is also bendable, so that the electrical conductor can be laid not only in a straight line but also in a web-shaped or angled manner. The wire-shaped conductor preferably has a circular cross section. The diameter of the electrical conductor is preferably between 0.1 mm and 10 mm, particularly preferably between 0.5 mm and 5 mm. The wire-shaped electrical conductor is preferably designed without additional insulation.
Besonders vorteilhaft ist ein Bauteilverbund, bei dem das bandförmige Abdeckmaterial in einer Längserstreckung des drahtförmigen elektrischen Leiters ebenfalls längserstreckt angeordnet ist. Dieser Aufbau trägt zu einer besonders zuverlässigen Befestigung des elektrischen Leiters auf dem Substrat bei, da durch diesen Aufbau der Leiter vollständig über die gesamte Verlegung des elektrischen Leiters von dem Abdeckmaterial bedeckt ist. Ein solcher Bauteilverbund hat den weiteren Vorteil, dass damit der elektrische Leiter besonders gut vor Umwelteinwirkungen geschützt ist.A component composite is particularly advantageous in which the band-shaped covering material is also arranged in a longitudinal extension of the wire-shaped electrical conductor. This construction contributes to a particularly reliable fastening of the electrical conductor on the substrate, since this construction completely covers the conductor with the covering material over the entire laying of the electrical conductor. Such a composite has the further advantage that the electrical conductor is particularly well protected against environmental influences.
Vorteilhaft ist ferner ein Bauteilverbund, bei dem das Abdeckmaterial als Klebeband ausgebildet ist, da Klebebänder einfach herzustellen sind. Dies trägt zu einer kostengünstigen Herstellung des Bauteilverbunds bei.A component assembly in which the covering material is designed as an adhesive tape is also advantageous, since adhesive tapes are easy to produce. This contributes to cost-effective production of the component assembly.
Besonders vorteilhaft ist ein Bauteilverbund bei dem das Abdeckmaterial als textiles Abdeckmaterial ausgebildet ist. Textile Abdeckmaterialien haben den Vorteil, dass diese besonders reißfest sind. Dies trägt somit zu einem hohen mechanischen Schutz des unter dem textilen Abdeckmaterial angeordneten elektrischen Leiters bei. Vorteilhaft ist dabei ein Bauteilverbund bei dem das textile Abdeckmaterial mit dem Substrat mittels eines auf dem textilen Abdeckmaterial aufgebrachten Kleber verbunden ist, da durch den aufgebrachten Kleber die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem textilen Abdeckmaterial und dem Substrat einfach herstellbar ist, indem das textile Abdeckmaterial lediglich auf das Substrat gepresst werden muss.A component composite in which the covering material is designed as a textile covering material is particularly advantageous. Textile cover materials have the advantage that they are particularly tear-resistant. This therefore contributes to a high mechanical protection of the electrical conductor arranged under the textile covering material. A component assembly in which the textile covering material is connected to the substrate by means of an adhesive applied to the textile covering material is advantageous, since the adhesive connection enables the integral connection between the textile covering material and the substrate to be produced simply by simply applying the textile covering material to the substrate Substrate must be pressed.
Vorteilhaft ist ein Bauteilverbund, bei dem das textile Abdeckmaterial mit dem Substrat mittels eines in dem textilen Abdeckmaterial integrierten thermoplastischen Kunststoff verbunden ist. Die Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung ist zwar aufwändiger, da der thermoplastische Kunststoff zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung vorher erwärmt werden muss. Allerdings hat eine stoffschlüssige Verbindung mit einem thermoplastischen Kunststoff den Vorteil, dass das textile Material zunächst nicht klebend ist und damit einfach zu verarbeiten ist. Zum anderen hat dies den Vorteil, dass die stoffschlüssige Verbindung mittels eines thermoplastischen Kunststoffes besonders fest ist. Diese Vorteile weist auch ein Bauteilverbund auf, dessen Abdeckmaterial selbst als thermoplastischer Kunststoff ausgebildet ist. Ein weiterer Vorteil eines Abdeckmaterials aus thermoplastischen Kunststoff ist, dass dieses nur aus einem einzigen Material bestehende Abdeckmaterial besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist.A component assembly is advantageous in which the textile covering material is connected to the substrate by means of a thermoplastic plastic integrated in the textile covering material. The use of a thermoplastic material to produce a material connection is more complex since the thermoplastic material has to be heated beforehand to produce the material connection. However, a cohesive connection with a thermoplastic material has the advantage that the textile material is initially non-sticky and is therefore easy to process. On the other hand, this has the advantage that the integral connection by means of a thermoplastic is particularly strong. These advantages also have a composite component, the cover material itself is formed as a thermoplastic. Another advantage of a cover material made of thermoplastic material is that this cover material, which consists of only one material, is particularly simple and inexpensive to produce.
Die Erfindung betrifft ferner eine Montagevorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes umfassend einen elektrischen Leiter und ein Substrat, insbesondere zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Bauteilverbundes, wobei die Montagevorrichtung eine Leiterzuführeinrichtung zur Zuführung des elektrischen Leiters und eine Abdeckmaterialzuführeinrichtung zur Zuführung des Abdeckmaterials umfasst, wobei die Montagevorrichtung eingerichtet ist, den elektrischen Leiter mit dem Substrat zu verbinden, indem die Montagevorrichtung eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Abdeckmaterial und dem Substrat mit dem zwischen dem Abdeckmaterial und dem Substrat angeordneten elektrischen Leiter herstellt. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Montagevorrichtung die zumindest einen Niederhalter, insbesondere eine Niederhalterrolle, umfasst, wobei die Montagevorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels des Niederhalters die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Abdeckmaterial und dem Substrat herzustellen, da mittels des Niederhalters die stoffschlüssige Verbindung besonders einfach und mit der Niederhalterrolle auch kontinuierlich herstellbar ist. Bei der Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mittels eines in dem Abdeckmaterial integrierten thermoplastischen Kunststoffes oder mittels eines thermoplastischen Kunststoffes als Abdeckmaterial ist eine Montagevorrichtung vorteilhaft, die einen ersten Niederhalter zum Erwärmen des Abdeckmaterials und einen zweiten Niederhalter zum anschließenden Abkühlen des Abdeckmaterials umfasst, da durch diese zwei Niederhalter die stoffschlüssige Verbindung schnell und zuverlässig herstellbar ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der erste Niederhalter als Niederhalterrolle und/oder der zweite Niederhalter als Niederhalterrolle ausgebildet ist. Vorteilhaft ist ferner eine Montagevorrichtung, die eine Schneideinrichtung zum vollständigen und/oder partiellen Schneiden des Abdeckmaterials umfasst, da hiermit eine elektrische Kontaktierungsstelle des ansonsten vollständig mit dem Abdeckmaterial bedeckten elektrischen Leiters einfach herstellbar ist.The invention further relates to an assembly device for producing a component assembly comprising an electrical conductor and a substrate, in particular for producing an assembly of components described above, the assembly device comprising a conductor feed device for feeding the electrical conductor and a cover material feed device for feeding the cover material, the assembly device being set up , the electrical conductor with the To connect substrate by the mounting device establishes a cohesive connection between the cover material and the substrate with the electrical conductor arranged between the cover material and the substrate. A mounting device that includes at least one hold-down device, in particular a hold-down roller, is particularly advantageous, the mounting device being set up to use the hold-down device to establish the integral connection between the covering material and the substrate, since the hold-down device makes the integral connection particularly simple and with Hold-down roll can also be produced continuously. When producing a cohesive connection by means of a thermoplastic plastic integrated in the cover material or by means of a thermoplastic plastic as cover material, an assembly device is advantageous which comprises a first hold-down device for heating the cover material and a second hold-down device for subsequent cooling of the cover material, since these hold down two hold-down devices the integral connection can be established quickly and reliably. It is particularly advantageous that the first hold-down is designed as a hold-down roller and / or the second hold-down is designed as a hold-down roller. A mounting device is also advantageous, which includes a cutting device for complete and / or partial cutting of the covering material, since this makes it easy to manufacture an electrical contact point of the electrical conductor, which is otherwise completely covered with the covering material.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes umfassend einen elektrischen Leiter und ein Substrat, insbesondere zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Bauteilverbundes und insbesondere hergestellt mit der vorstehend beschriebenen Montagevorrichtung, wobei der elektrische Leiter mit dem Substrat verbunden wird, indem der elektrische Leiter zwischen dem Substrat und einem mit dem Substrat stoffschlüssig verbundenen Abdeckmaterial angeordnet wird.Furthermore, the invention relates to a method for producing a component assembly comprising an electrical conductor and a substrate, in particular for producing a component assembly described above and in particular produced using the assembly device described above, wherein the electrical conductor is connected to the substrate by the electrical conductor between the Substrate and a cover material integrally connected to the substrate is arranged.
Die beschriebenen Vorteile gelten entsprechend für den Bauteilverbund, für die Montagevorrichtung und für das Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes.The advantages described apply accordingly for the component assembly, for the assembly device and for the method for producing a component assembly.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren und aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages result from the following description of exemplary embodiments with reference to the figures and from the dependent claims.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings with reference to several figures and are explained in more detail in the description below.
Es zeigen:
-
1 einen Bauteilverbund in einer perspektiven Darstellung, -
2 eine Montagevorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes; -
3 eine Niederhalterrolle einer Montagevorrichtung in Schnittdarstellung, -
4 einen Bauteilverbund mit einer Freistellung im Abdeckmaterial, und -
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteilverbundes.
-
1 a component assembly in a perspective view, -
2nd an assembly device for producing a component assembly; -
3rd a hold-down roller of a mounting device in a sectional view, -
4th a component assembly with an exemption in the covering material, and -
5 a flowchart of a method for producing a component assembly.
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Nachfolgend wird ein Bauteilverbund umfassend einen elektrischen Leiter und ein Substrat beschrieben, wobei der elektrische Leiter zwischen dem Substrat und einem mit dem Substrat stoffschlüssig verbundenen bandförmigen Abdeckmaterial derart angeordnet ist, dass der elektrische Leiter mit dem Substrat verbunden ist. Ferner wird eine Montagevorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes beschrieben.A component assembly comprising an electrical conductor and a substrate is described below, the electrical conductor being arranged between the substrate and a strip-shaped covering material which is integrally connected to the substrate such that the electrical conductor is connected to the substrate. Furthermore, an assembly device for producing a component assembly and a method for producing a component assembly are described.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Montage eines isolierten und/oder blanken elektrischen Leiters auf einem Substrat, beispielsweise einem Substrat aus Kunststoff, beschrieben. Der elektrische Leiter und das mitgeführte Abdeckmaterial werden mit einem Montagekopf, der beispielsweise an einem Mehrachsensystem angebracht ist, über das Substrat als Werkstück geführt und positioniert. Die Befestigung erfolgt wie folgt. Der elektrische Leiter und das Abdeckmaterial werden über eine Zuführeinheit abgerollt und das Abdeckmaterial anschließend wie folgt befestigt: Bei einem Klebeband als Abdeckmaterial wird das Klebeband mit einer Rolle, insbesondere einer weichen Rolle, angedrückt. Bei einem textilen Abdeckmaterial aus einem Thermoplast oder mit einem integrierten Thermoplast und/oder einem Kleber wird das thermoplastische Abdeckmaterial mit einer heißen Rolle angeschmolzen und mit einer nachlaufenden Niederhalterrolle als Niederhalter abgekühlt.A method for mounting an insulated and / or bare electrical conductor on a substrate, for example a substrate made of plastic, is described below. The electrical conductor and the covering material carried along are guided and positioned over the substrate as a workpiece with a mounting head which is attached, for example, to a multi-axis system. The attachment is as follows. The electrical conductor and the cover material are unrolled via a feed unit and the cover material is then fastened as follows: With an adhesive tape as the cover material, the adhesive tape is pressed on with a roller, in particular a soft roller. In the case of a textile cover material made of a thermoplastic or with an integrated thermoplastic and / or an adhesive, the thermoplastic cover material is melted with a hot roller and cooled with a trailing hold-down roller as a hold-down.
In einer Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das Abdeckmaterial als textiles Abdeckmaterial ausgebildet, wobei in das textile Abdeckmaterial ein thermoplastischer Kunststoff integriert ist. Vorzugsweise ist das textile Abdeckmaterial als textiles Gewebe ausgebildet, wobei das textile Gewebe mit thermoplastischem Kunststoff derart getränkt ist, dass sich in den Bereichen zwischen den Fäden thermoplastischer Kunststoff befindet. In einer weiteren Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das Abdeckmaterial selbst als thermoplastischer Kunststoff ausgebildet. Vorzugsweise weist die Montagevorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes mit einem derartigen einen thermoplastischen Kunststoff enthaltendes oder daraus gebildeten Abdeckmaterial einen ersten Niederhalter zum Erwärmen des Abdeckmaterials und einen zweiten Niederhalter zum anschließenden Abkühlen des Abdeckmaterials auf. Der erste Niederhalter ist dabei vorzugsweise als Niederhalterrolle ausgebildet und umfasst eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des ersten Niederhalters. Der zweite Niederhalter ist dabei vorzugsweise als Niederhalterrolle ausgebildet und umfasst eine Kühleinrichtung zum Kühlen des zweiten Niederhalters. Dabei sind der erste Niederhalter und/oder der zweite Niederhalter im Übrigen vorzugsweise gemäß dem mit Bezug auf die
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2018
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