-
Die Erfindung betrifft gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ein Kraftfahrzeugbauteil aus Faserverbundkunststoff, welches wenigstens einen elektrisch leitfähigen Sensordraht zur Bauteilüberwachung aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Schutzsystem mit einem solchen Kraftfahrzeugbauteil und auch ein Herstellverfahren für ein solches Kraftfahrzeugbauteil.
-
Die
DE 10 2017 206 663 A1 beschreibt eine zur Verwendung an einem Batteriegehäuse eines Elektrofahrzeugs vorgesehene Schutzplatte, die bspw. aus einem Kunststoff gefertigt ist. Die Schutzplatte weist mindestens einen Deformationssensor auf. Der Deformationssensor umfasst eine elektrisch leitfähige Beschichtung, welche auf die Schutzplatte aufgebracht ist. Die elektrisch leitfähige Beschichtung ist vorteilhaft aus einem Material oder einer Legierung mit einem verhältnismäßig niedrigen Temperaturkoeffizient gefertigt. Bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Beschichtung eine Leiterbahn, welche sich zwischen einer ersten Klemme und einer zweiten Klemme innerhalb eines Segments erstreckt und dabei in mehreren Windungen innerhalb des Segments verlegt ist. Über die erste Klemme und die zweite Klemme ist der Deformationssensor mit einer Auswerteschaltung verbunden. Die Auswerteschaltung misst in regelmäßigen Zeitabständen den ohmschen Widerstand der Beschichtung des Deformationssensors. Bei einer Deformation des Segments der Schutzplatte erfolgt auch eine Verformung der Beschichtung. Solange also keine signifikante Änderung des ohmschen Widerstandes feststellbar ist, ist davon auszugehen, dass im betreffenden Segment keine Deformation der Schutzplatte vorliegt.
-
Metallische Leiterbahnen sind allerdings anfällig für elektromagnetische Störeinflüsse, die z. B. von einer in der Fahrbahndecke verlegten Induktionsschleife ausgehen können oder beim Überfahren von magnetischen Gegenständen auftreten. Derartige Störeinflüsse können sich nachteilig auswirken und insbesondere zu Auswertungsfehlern führen.
-
Mit der Erfindung soll eine Möglichkeit aufgezeigt werden, wie bei einem betreffenden Kraftfahrzeugbauteil die Auswirkung elektromagnetischer Störeinflüsse verringert werden kann.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil des Patentanspruchs 1. Mit den nebengeordneten Patentansprüchen erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Schutzsystem und auf ein Herstellverfahren. Zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich analog bzw. sinngemäß für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (dies schließt ausdrücklich auch beispielhaft und optional erläuterte Merkmale ein) und den Figuren.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil ist zumindest teilweise aus Faserverbundkunststoff (FVK), insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), gebildet bzw. gefertigt.
-
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil flächenhaft bzw. flächig ausgebildet, womit insbesondere eine im Wesentlichen zweidimensionale Formgebung mit einer geringen Dicke gegenüber der flächigen Ausdehnung gemeint ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil ist insbesondere schalenartig oder plattenartig ausgebildet.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil weist wenigstens einen elektrisch leitfähigen Sensordraht auf. Dieser Sensordraht ist aus einem Drahthalbzeug oder dergleichen gebildet (es handelt sich also ausdrücklich nicht um eine leitfähige Beschichtung). Der Sensordraht kann auf einer Außenfläche des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet sein. Der Sensordraht ist insbesondere im Inneren des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet, also quasi in das Kraftfahrzeugbauteil integriert, und dadurch vor äußeren Einflüssen geschützt. Der Sensordraht ist innerhalb eines Flächenabschnitts, der sich über das gesamte Kraftfahrzeugbauteil erstrecken kann oder nur über einen Teilbereich (Segment) des Kraftfahrzeugbauteils, verlegt und ermöglicht innerhalb dieses Flächenabschnitts (Sensierungsbereich) eine Bauteilüberwachung, insbesondere eine Deformationsüberwachung (wie in der
DE 10 2017 206 663 A1 erläutert) oder eine Temperaturüberwachung. Dies erfolgt mithilfe einer (elektrischen oder elektronischen) Auswerteeinrichtung oder dergleichen, die eine Widerstandsänderung des Sensordrahts erkennt bzw. erfasst. Der Sensordraht ist hierzu, insbesondere an seinen Drahtenden, in geeigneter Weise mit der Auswerteeinrichtung verbunden bzw. an die Auswerteeinrichtung angeschlossen. Der betreffende Flächenabschnitt (Sensierungsbereich) ist insbesondere rechteckig oder zumindest im Wesentlichen rechteckig (bezüglich einer Draufsicht).
-
Der Sensordraht kann aus Metall, bspw. Konstantan, oder auch aus Kohlenstoff gebildet sein. Der Drahtdurchmesser (oder ein Durchmesseräquivalent) des Sensordrahts liegt bevorzugt in einem Bereich von 10 µm bis 100 µm, insbesondere in einem Bereich von 20 µm bis 40 µm oder in einem Bereich von 50 µm bis 100 µm. Der Sensordraht kann, zumindest abschnittsweise, eine Isolierung, wie bspw. einen Isolierlack, aufweisen.
-
Erfindungsgemäß verläuft der Sensordraht (im betreffenden Flächenabschnitt) von einem Anfangspunkt zu einem Wendepunkt und von diesem Wendepunkt zu einem in Nähe des Anfangspunkts befindlichen Endpunkt, wobei der Drahtverlauf zwischen dem Wendepunkt und dem Endpunkt zumindest im Wesentlichen parallel ist zum Drahtverlauf zwischen dem Anfangspunkt und dem Wendepunkt und der Abstand bzw. Parallelabstand (zwischen diesen beiden Drahtabschnitten) höchstens 10 mm, insbesondere höchstens 5 mm, beträgt. Bevorzugt ist (zwischen diesen beiden Drahtabschnitten) ein konstanter oder zumindest im Wesentlichen konstanter Parallelabstand von höchstens 10 mm bzw. höchstens 5 mm vorgesehen.
-
Der Sensordraht ist also von einem Anfangspunkt zu einem Wendepunkt hingeführt bzw. hinverlegt und von diesem Wendepunkt zu einem in Nähe des Anfangspunkts befindlichen Endpunkt zurückgeführt bzw. zurückverlegt. Der Anfangspunkt befindet sich insbesondere an einem Drahtende des Sensordrahts und der Endpunkt befindet sich insbesondere am anderen Drahtende des Sensordrahts. Bevorzugt sind der Anfangs- und Endpunkt und/oder die Drahtenden des Sensordrahts direkt bzw. möglichst nah nebeneinanderliegend angeordnet, also quasi unmittelbar benachbart, vorzugsweise mit einem Abstand von höchstens 40 mm, bevorzugt höchstens 20 mm und insbesondere höchstens 10 mm. Der Sensordraht verläuft quasi in einer Schlaufe bzw. Masche vom Anfangspunkt zum Wendepunkt und parallel dazu vom Wendepunkt zum Endpunkt. Der sogenannte Wendepunkt befindet sich in etwa mittig der Drahtlänge bzw. liegt circa auf halber Wegstrecke zwischen Anfangs- und Endpunkt. Am Wendepunkt wird der Sensordraht unabhängig vom Drahtverlauf gewissermaßen in zwei gleichlange Drahtabschnitte unterteilt, die als Hinführung bzw. Hinverlegung und Rückführung bzw. Rückverlegung bezeichnet werden können.
-
Ferner verlaufen die Hinführung bzw. Hinverlegung des Sensordrahts, d. h. der Drahtverlauf zwischen Anfangs- und Wendepunkt, und die Rückführung bzw. Rückverlegung des Sensordrahts, d. h. der Drahtverlauf zwischen Wende- und Endpunkt, parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel. Außerdem beträgt der Abstand bzw. der Parallelabstand zwischen der Hinführung und der Rückführung höchstens 10 mm, insbesondere höchstens 5 mm. Bevorzugt ist ein Abstand bzw. Parallelabstand von mindestens 1,0 mm vorgesehen. Insbesondere ist ein konstanter Abstand, d. h. eine über dem Drahtverlauf gleichbleibende oder zumindest im Wesentlichen gleichbleibende Beabstandung zwischen den betreffenden Drahtabschnitten, vorgesehen.
-
Die vorausgehenden Erläuterungen zur Erfindung sind insbesondere so zu verstehen, dass sich die Hin- und Rückführung des Sensordrahts auf demselben Bauteilniveau befinden und bezüglich einer Draufsicht auf das Kraftfahrzeugbauteil parallel nebeneinanderliegend angeordnet sind und sich insbesondere auch nicht überkreuzen.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung des Sensordrahts (mit dem zuvor erläuterten Drahtverlauf) verringert die Anfälligkeit für elektromagnetische Störungen. Dies gilt insbesondere für Störungen, die durch Induktion einer Spannung im Sensordraht verursacht werden. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass sich die Störungen in den nebeneinanderliegenden bzw. nebeneinanderverlaufenden Drahtabschnitten gegenseitig abschwächen bzw. dämpfen oder sogar aufheben können. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Verlegung des Sensordrahts bewirkt eine Verringerung elektromagnetischer Störeinflüsse, die baulich bedingt bzw. hardwarebedingt ist. Somit kann ohne aufwendige Auswertung, insbesondere ohne Störungskompensation, die Auswirkung elektromagnetischer Störeinflüsse deutlich reduziert und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) verbessert werden.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil kann eine Sandwichstruktur aufweisen, mit einer Kernschicht und beidseitig der Kernschicht angeordneten Deckschichten. Die Kernschicht ist insbesondere eine aus Kunststoff gebildete Waben- oder Schaumstruktur. Die Deckschichten sind insbesondere aus Faserverbundkunststoff (bspw. CFK oder GFK) gebildet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Sensordraht in einer der Deckschichten, insbesondere in einer dem Kraftfahrzeug bzw. einer zu schützenden Fahrzeugkomponente zugewandten (oberen) Deckschicht, angeordnet ist, d. h., der Sensordraht befindet sich im Inneren dieser Deckschicht bzw. ist in die Deckschicht integriert. Bevorzugt ist zumindest die betreffende Deckschicht mehrlagig ausgebildet, womit insbesondere ein mehrlagiger Aufbau aus mehreren (d. h. wenigstens zwei) miteinander verbundenen Faserhalbzeuglagen gemeint ist. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensordraht zwischen zwei Lagen dieser mehrlagigen Deckschicht angeordnet ist, also zwischen zwei aufeinander- bzw. aneinanderliegenden Lagen des mehrlagigen Aufbaus eingebettet ist. Falls mehrere Sensordrähte vorgesehen sind (s. u.), so sind diese bevorzugt zwischen denselben Lagen angeordnet und befinden sich somit quasi auf demselben Bauteilniveau. Nachfolgend ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftfahrzeugbauteils mit Sandwichstruktur erläutert.
-
Bevorzugt ist der Drahtverlauf zwischen Anfangspunkt und Wendepunkt sowie zwischen Wendepunkt und Endpunkt U-förmig oder zumindest im Wesentlichen U-förmig, insbesondere bezüglich einer Draufsicht. D. h., der Sensordraht ist innerhalb des betreffenden Flächenabschnitts, der insbesondere rechteckig ist (s. o.), in einer einzelnen U-förmigen Schlaufe bzw. Masche vom Anfangspunkt zum Wendepunkt und (parallel dazu) vom Wendepunkt zum Endpunkt verlegt. Der U-förmige Drahtverlauf ermöglicht eine gute sensorische Überwachung (Sensierung) des betreffenden Flächenabschnitts. Bevorzugt sind die U-Schenkel gerade und parallel angeordnet. Insbesondere sind die U-Schenkel auch um ein Vielfaches länger ausgebildet als der die U-Schenkel verbindende U-Bogen, sodass der Sensordraht vier vergleichsweise lange und parallel verlaufende Teilabschnitte aufweist. Dadurch wird einerseits bei der Herstellung des Kraftfahrzeugbauteils die Verlegung des Sensordrahts vereinfacht (insbesondere im Vergleich zu den eingangs genannten Windungen) und anderseits eine effektive Verringerung elektromagnetischer Störeinflüsse begünstigt.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil kann mehrere Flächenabschnitte bzw. Teilbereiche, insbesondere rechteckige oder im Wesentlichen rechteckige Flächenabschnitte aufweisen, in denen jeweils wenigstens ein Sensordraht, insbesondere nur ein einzelner Sensordraht, mit entsprechendem Drahtverlauf (wie vorausgehend erläutert) angeordnet ist. (Die vorausgehenden Erläuterungen gelten analog für jeden der Sensordrähte.) Somit sind quasi mehrere Sensierungsbereiche vorhanden, die eine Bauteilüberwachung mit lokaler Zuordnung ermöglichen. Zwischen den Flächenabschnitten kann außerdem eine Abstützung und/oder Befestigung des Kraftfahrzeugbauteils erfolgen. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugbauteil zwischen den Flächenabschnitten angeordnete Abstützelemente aufweist, die sich insbesondere an der Oberseite (s. u.) befinden und bspw. als Rippen, Dome oder dergleichen ausgebildet sind. Bei den Abstützelementen kann es sich um Spritzgussteile, Hohlprofilteile oder dergleichen handeln, die bspw. angeklebt sind.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil ist bevorzugt als plattenartiges Unterbodenbauteil ausgebildet. Mit anderen Worten, bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbauteil handelt es sich bevorzugt um ein plattenartiges Unterbodenbauteil. Ein solches Unterbodenbauteil dient insbesondere dem mechanischen Schutz des Unterbodens eines Kraftfahrzeugs und/oder einer im Bereich des Fahrzeug- bzw. Karosseriebodens angeordneten Fahrzeugkomponente, wie bspw. einer Traktionsbatterie. Ein solches Unterbodenbauteil kann auch als Unterfahrschutz bezeichnet werden. Das plattenartige Unterbodenbauteil kann eine der Fahrbahn zugewandete Unterseite und eine dem Kraftfahrzeug bzw. der zu schützenden Fahrzeugkomponente zugewandte Oberseite aufweisen. An der Oberseite können Abstützelemente (s. o.) angeordnet sein. Das plattenartige Unterbodenbauteil kann eine rechteckige oder zumindest im Wesentlichen rechteckige Kontur aufweisen (bezüglich einer Draufsicht), insbesondere mit Seitenlängen von 1000 mm bis 2000 mm.
-
Ein erfindungsgemäßes Schutzsystem für ein Kraftfahrzeug, wobei es sich insbesondere um ein Unterboden-Schutzsystem handelt, umfasst zumindest
- - ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugbauteil, das insbesondere als plattenartiges Unterbodenbauteil ausgebildet ist; und
- - (wenigstens) eine Auswerteeinrichtung oder dergleichen, die mit dem wenigstens einen Sensordraht des Kraftfahrzeugbauteils verbunden bzw. an die der Sensordraht angeschlossen ist und die dazu ausgebildet ist, mittels Erfassung des elektrischen Widerstands des Sensordrahts den betreffenden Flächenabschnitt (Sensierungsbereich) des Kraftfahrzeugbauteils zu überwachen, womit insbesondere eine Deformationsüberwachung und/oder eine Temperaturüberwachung gemeint ist.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Verlegung des Sensordrahts bewirkt eine Verringerung elektromagnetischer Störeinflüsse (wie oben beschrieben), sodass in der Auswerteeinrichtung eine vergleichsweise einfache Auswerteschaltung verwendet werden kann, bspw. eine Wheatstone-Brücke. Insbesondere ist eine aufwendige Störungskompensation nicht vorgesehen.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbauteil kann, wie obenstehend erläutert, mehrere Sensordrähte aufweisen, die in unterschiedlichen Flächenabschnitten bzw. Teilbereichen angeordnet sind, sodass quasi mehrere Sensierungsbereiche vorhanden sind. In diesem Fall ist die Auswerteeinrichtung bevorzugt auch dazu ausgebildet, die Sensierungsbereiche mittels des jeweiligen Sensordrahts bzw. der jeweiligen Sensordrähte unabhängig voneinander zu überwachen, sodass eine lokale Zuordnung bzw. eine bereichsweise Lokalisation etwaiger Widerstandsänderungen möglich ist. Optional können mehrere Auswerteeinrichtungen vorgesehen sein, insbesondere derart, dass jedem Sensierungsbereich und/oder jedem Sensordraht eine Auswerteeinrichtung zugeordnet ist.
-
Die Unempfindlichkeit für elektromagnetische Störeinflüsse bzw. die elektromagnetische Verträglichkeit kann im Weiteren dadurch verbessert werden, dass der Sensordraht mit einem in unmittelbarer Nähe des Kraftfahrzeugbauteils angeordneten Analog-Digital-Wandler verbunden ist, der wiederum über eine digitale, gegebenenfalls auch kabellose, Datenverbindung mit der Auswerteeinrichtung verbunden bzw. an die Auswerteeinrichtung angeschlossen ist. Der Analog-Digital-Wandler kann am Kraftfahrzeugbauteil angeordnet bzw. befestigt und insbesondere direkt (d. h. ohne weitere Verbindungskabel) mit dem Sensordraht bzw. dessen Drahtenden verbunden sein. Falls mehrere Sensordrähte vorhanden sind, kann für jeden Sensordraht ein Analog-Digital-Wandler vorgesehen sein.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils mit Sandwichstruktur (s. o.) weist zumindest folgende Schritte auf:
- - Erzeugen eines Schicht- bzw. Stapelaufbaus, umfassend die Kernschicht und die beiden Deckschichten, wobei die Deckschichten jeweils aus mehreren, d. h. wenigstens zwei, Lagen eines Faserhalbzeugs (Faserhalbzeuglagen) gebildet werden (das Faserhalbzeug kann bereits eine Kunststoffmatrix aufweisen) und in einer dieser Deckschichten, insbesondere in der oberen Deckschicht (s. o.), zwischen zwei aufeinanderliegenden Lagen wenigstens ein Sensordraht angeordnet wird, indem/wozu der Sensordraht (oder mehrere Sensordrähte) mit entsprechendem Drahtverlauf (wie vorausgehend erläutert) auf einer zuvor abgelegten Lage (Faserhalbzeuglage) verlegt wird sowie gegebenenfalls in geeigneter Weise befestigt wird (bspw. mittels Heftfaden oder Klebstoff) und dann eine weitere Lage (Faserhalbzeuglage) aufgebracht bzw. aufgelegt wird; und
- - Verpressen sowie gegebenenfalls Aushärten des Schichtaufbaus, bspw. in einem Presswerkzeug oder dergleichen, insbesondere in einem beheizten Presswerkzeug, oder mittels Vakuumverdichtung.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also vor, dass der wenigstens eine Sensordraht beim Erzeugen des Schichtaufbaus mit vorgesehenem Drahtverlauf (wie vorausgehend erläutert) in eine der Deckschichten integriert wird. Der Sensordraht wird also nicht „aufgebracht“, sondern in die betreffende Deckschicht (zwischen zwei Faserhalbzeuglagen) eingebracht bzw. eingebettet.
-
Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.
- 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugbauteil in einer schematischen Seitenansicht.
- 2 zeigt gemäß dem in 1 angegebenen Schnittverlauf (A-A) eine schematische Schnittdarstellung der oberen Deckschicht des Kraftfahrzeugbauteils.
-
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugbauteil 100, das als plattenartiges Unterbodenbauteil bzw. als Unterfahrschutz ausgebildet und an einer angedeuteten fahrzeugseitigen Struktur 200 (bspw. einem Fahrzeugunterboden oder einer im Bereich des Karosseriebodens angeordneten Traktionsbatterie) angebracht ist. Das plattenartige Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteils 100 hat (bezüglich der Draufsicht von unten oder oben) eine rechteckige Kontur bzw. einen rechteckigen Umriss und weist eine der Fahrbahn zugewandete Unterseite und eine der fahrzeugseitigen Struktur 200 zugewandte Oberseite auf. Das betreffende Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteil 100 ist mittels mehrerer wand- bzw. rippenartiger Abstützelemente 130 gegen die fahrzeugseitige Struktur bzw. Fahrzeugstruktur 200 abgestützt und beabstandet. Zwischen dem Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteil 100 und der fahrzeugseitigen Struktur 200 sind mehrere Hohlräume ausgebildet, die ohne Gefährdung der fahrzeugseitigen Struktur 200 eine geringe Deformation des Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteils 100 ermöglichen und daher auch als Deformationskammern bezeichnet werden können.
-
Die Abstützelemente 130 können als Bestandteile des Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteils 100 ausgebildet und an dessen Oberseite angeordnet sein. Durch die Abstützelemente 130 hindurch kann auch die Befestigung des Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteils 100 an der fahrzeugseitigen Struktur 200 erfolgen, bspw. mittels Verschraubung.
-
Das plattenartige Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteil 100 weist eine Sandwichstruktur auf, mit einer Kernschicht 111 und beidseitig der Kernschicht angeordneten Deckschichten 112, 113. Die Deckschichten 112, 113 sind aus mehrlagigem Faserverbundkunststoff gebildet. In einer der Deckschichten, insbesondere in der oberen, der fahrzeugseitigen Struktur 200 zugewandten Deckschicht 113, sind zwecks Bauteilüberwachung mehrere elektrisch leitfähige Sensordrähte angeordnet, derart, dass sich jeder dieser Sensordrähte in einem anderen Flächenabschnitt bzw. Teilbereich zwischen zwei benachbarten Abstützelementen 130 befindet und einen Sensierungsbereich bildet. Das Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteil 100 weist also mehrere, den Flächenabschnitten zwischen den Abstützelementen 130 bzw. den Deformationskammern entsprechende Sensierungsbereiche auf. Bevorzugt werden diese Sensordrähte bereits bei der Herstellung des Kraftfahrzeug- bzw. Unterbodenbauteils 100 zwischen zwei aufeinanderliegenden Lagen bzw. im Zwischenbereich zwischen zwei aneinandergrenzenden Lagen der betreffenden Deckschicht angeordnet bzw. eingebettet, wie obenstehend erläutert.
-
2 zeigt exemplarisch für einen Flächenabschnitt zwischen zwei benachbarten Abstützelementen 130 einen Horizontalschnitt durch die obere Deckschicht 113, sodass der in diesem Flächenabschnitt bzw. Teilbereich im Inneren der Deckschicht 113 angeordnete Sensordraht 120 sichtbar ist. Der betreffende Flächenabschnitt zwischen den strichliniert angedeuteten Abstützelementen 130 ist rechteckig. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten ebenso für die anderen Flächenabschnitte bzw. Teilbereiche zwischen den weiteren Abstützelementen 130 und den darin angeordneten Sensordrähten.
-
Der elektrisch leitfähige Sensordraht 120 verläuft (bezüglich der gezeigten Draufsicht) U-förmig von einem Anfangspunkt A zu einem Wendepunkt W und parallel dazu von diesem Wendepunkt W zu einem in Nähe des Anfangspunkts A, insbesondere direkt neben dem Anfangspunkt A, befindlichen Endpunkt E. Mit anderen Worten, der Sensordraht 120 ist in einer U-förmigen Masche bzw. Schlaufe vom Anfangspunkt A zum Wendepunkt W hingeführt bzw. hinverlegt (siehe Bezugszeichen H) und parallel dazu vom Wendepunkt W, der quasi ein Umkehrpunkt ist, zum Endpunkt E zurückgeführt bzw. zurückverlegt (siehe Bezugszeichen R).
-
Der Drahtverlauf zwischen dem Wendepunkt W und dem Endpunkt E ist also parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zum Drahtverlauf zwischen dem Anfangspunkt A und dem Wendepunkt W bzw. zwischen dem Wendepunkt W und dem Anfangspunkt A. (Dieser Drahtverlauf des Sensordrahts 120 kann assoziiert werden mit einer elektrischen Doppelleitung, die U-förmig verlegt ist und deren Leiter am Wendepunkt W elektrisch bzw. galvanisch verbunden sind.) Außerdem ist vorgesehen, dass die beiden zueinander parallelen Drahtabschnitte, d. h. die Hinführung H und die Rückführung R, einen Parallelabstand S von höchstens 10 mm aufweisen. Diese Anordnung bzw. Verlegung des Sensordrahts 120 verringert ohne weitere Maßnahmen die Anfälligkeit für elektromagnetische Störungen und/oder verbessert die elektromagnetische Verträglichkeit, wie obenstehend erläutert.
-
Der Sensordraht 120 ist an seinen Drahtenden, die sich insbesondere am Anfangspunkt A und am Endpunkt E befinden, mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, die Widerstandsänderungen des Sensordrahts 120 erkennt. Die Drahtenden des Sensordrahts 120 können auch über den Anfangspunkt A und Endpunkt E hinaus fortgeführt und mit Kontaktplättchen 121, 122 oder dergleichen verbunden sein, wie in
2 gezeigt. Solche Kontaktplättchen 121, 122 können auch direkt am Anfangspunkt A und Endpunkt E angeordnet sein. Bevorzugt befinden sich die Kontaktplättchen 121, 122 ebenfalls zwischen den Lagen der Deckschicht (d. h., die Kontaktplättchen 121, 122 sind zusammen mit dem Sensordraht 120 in die Deckschicht 113 eingebettet) und können von außen kontaktiert werden (wie bspw. in der
DE 10 2021 106 171.7 beschrieben).
-
In dem in 2 gezeigten Flächenabschnitt können auch mehrere Sensordrähte 120, jeweils mit erfindungsgemäßem Drahtverlauf, insbesondere U-förmigem Drahtverlauf, angeordnet sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sensordrähte entgegensetzte U-förmige Drahtverläufe aufweisen und kammartig ineinandergreifend angeordnet bzw. verlegt sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017206663 A1 [0002, 0008]
- DE 1020211061717 [0032]
