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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement sowie eine Scheibe mit einem elektrischen Anschlusselement.
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Die Erfindung betrifft insbesondere ein elektrisches Anschlusselement für eine Fahrzeugscheibe. Derartige Scheiben mit einem elektrischen Anschlusselement werden in Fahrzeugen verwendet und verfügen über eine elektrisch leitfähige Struktur wie beispielsweise Heizleiter oder Antennenleiter. Diese leitfähigen Strukturen sind üblicherweise über angelötete elektrische Anschlusselemente mit einer Versorgungsspannung und Bordelektronik verbunden.
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Die Scheiben werden üblicherweise mit dem Anschlusselement vorkonfektioniert hergestellt. Beim Einbau in die Fahrzeugkarosserie können die Anschlusselemente dann mit den Verbindungskabeln zur Versorgungsspannung und Bordelektronik verbunden werden, insbesondere mittels einer Steckverbindung.
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Die Verbindungskabel zur Bordelektrik sind typischerweise nicht direkt mit den Anschlusselementen verbunden. Stattdessen sind die Anschlusselemente mit vergleichsweise kurzen Anschlussteilen versehen, welche üblicherweise mit einem Steckverbinder ausgestattet sind. Das Anschlussteil kann ein steifes Element sein. Ein Beispiel für ein steifes Anschlussteil mit Steckverbinder ist aus
EP 1488972 A1 bekannt - es sind aber auch zahlreiche weitere Ausgestaltungen denkbar. Der Vorteil eines steifen Anschlussteils liegt in der einfachen, zeitsparenden und daher für die Massenfertigung besonders geeigneten Anschlussmöglichkeit des Verbindungskabels zur Bordelektrik. Aufgrund der Steifheit kann das Verbindungskabel vom Werker einhändig auf das Anschlussteil aufgesteckt werden. Das steife Anschlussteil ist aber mit dem Nachteil verbunden, dass beim Aufstecken des Verbindungskabels Scher- oder Hebelkräfte auftreten können, welche die Lötverbindung zwischen Anschlusselement und Scheibe belasten.
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Um die mechanische Belastung beim Aufstecken des Verbindungskabels infolge von Scher- und Hebelkräften zu vermeiden, können die Anschlussteile als flexible Anschlusskabel ausgebildet sein. Die flexiblen Anschlusskabel können beispielsweise als Flachgewebeband ausgebildet sein, welche mit einem Steckverbinder versehen sind. Anschlusselemente mit flexiblen Anschlusskabeln sind beispielsweise aus
DE 4439645 C1 und
DE 9013380 U1 bekannt. Scher- und Hebelkräften werden hierdurch zwar vermieden, jedoch lässt sich das Verbindungskabel nicht oder nur schwer einhändig auf das flexible Anschlusskabel aufstecken. Weitere elektrische Bauteil zur Realisierung zusätzlicher Funktionen müssen im Fahrzeug selbst verbaut werden. Dies führt zu einem erheblichen Zeitaufwand bei der Herstellung des Anschlusselements, da viele Informationen, wie z.B. Position und Länge des Anschlusskabels, berücksichtigt werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, elektrisches Anschlusselement bereitzustellen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Anschlusselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Ein erfindungsgemäßes, elektrisches Anschlusselement umfasst zumindestens die folgenden Merkmale:
- • ein brückenförmiges Kontaktteil, umfassend eine Brückenbereich und mindestens zwei Lötfüße, welche zur Verbindung über ein Lotmasse mit einem Bereich einer elektrisch leitfähigen Struktur vorgesehen sind,
- • ein an dem Kontaktteil angebrachtes erstes elektrisches Verbindungselement, und
- • ein an das Verbindungselement parallel zu den Lotfüßen angebrachtes Bauteil.
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Mit anderen Worten: das Anschlusselement weist ein weiteres Bauteil auf, das sehr einfach und zeitsparend im Anschlusselement realisiert werden kann. Die Geometrie des Anschlusselements wurde durch eine kompakte Bauform des Anschlusselements inklusive Bauteil optimiert.
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Durch die Anordnung des Bauteils direkt an das erste elektrische Verbindungselement besteht die Möglichkeit, eine standardisierte Schnittstelle der Fahrzeugscheibe zur realisieren. Dies ermöglicht eine Zeitersparnis bei der Herstellung des Anschlusselements.
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Eine elektrische Verbindung von auf einer Scheibe angebrachten Drähten oder einer Beschichtung mit der Bordelektronik erfolgt über das erfindungsgemäße elektrische Anschlusselement. Das elektrische Anschlusselement weist ein brückenförmiges Kontaktteil auf, umfassend einen Brückenbereich und mindestens zwei Lötfüße, welche zur Verbindung über ein Lotmasse mit einem Bereich einer elektrisch leitfähigen Struktur einer Scheibe vorgesehen sind. Das an dem Kontaktteil angebrachte erste elektrische Verbindungselement ist ein starres, steifes Element, welches mit dem brückenförmigen Kontaktteil verschweißt oder verlötet ist. Das erste elektrische Verbindungselement mit Bauteil weist nach Einbau der Scheibe, insbesondere der Fahrzeugscheibe, zumindest teilweise senkrecht nach oben. Dadurch ist das Anschlusselement auch nach dem Einbau der Scheibe leicht zugänglich.
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Das brückenförmige Kontaktteil kann ein starres, steifes, massives Element sein, welches zum Verlöten mit der elektrisch leitfähigen Struktur vorgesehen ist. Das brückenförmige Kontaktteil ist bevorzugt einstückig ausgebildet. Das Kontaktteil umfasst einen Bereich, der plan ausgebildet und im Wesentlichen parallel zur Scheibenoberfläche ausgerichtet ist. Dieser Bereich hat keinen direkten Kontakt zur Oberfläche der Scheibe, sondern ist oberhalb der Scheibenoberfläche angeordnet, so dass zwischen dem Bereich und Scheibenoberfläche ein Hohlraum entsteht. Die Lötfüße erstrecken sich ausgehend von zwei gegenüberliegenden Seiten des Bereichs in Richtung der Scheibenoberfläche und weisen an ihrem Enden Abschnitte auf, die plan und im Wesentlichen parallel zur Scheibenoberfläche angeordnet sind. Die zur Scheibenoberfläche hingewandten Flächen dieser Abschnitte bilden die Kontaktflächen und Lötflächen, welche über die Lotmasse mit der elektrischen leitfähigen Struktur auf der Scheibenoberfläche nach dem Verlöten in Kontakt sind. Eine Lötverbindung wird durch Aufschmelzen einer Lotmasse erzielt, die beim anschließenden Erkalten bzw. Erstarren eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und der elektrisch leitfähigen Struktur herstellt.
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Das erste Verbindungselement wird mit dem brückenförmigen Kontaktteil verschweißt, wobei das erste Verbindungselement auf der von einer Scheibe abgewandten Oberseite des Kontaktteils angeordnet ist. Das erste Verbindungselement ist bevorzugt L-förmig ausgebildet. Dies erleichtert das Aufstecken und Lösen des Bauteils vom ersten Verbindungselement. Alternativ kann das erste Verbindungselement U-förmig ausgebildet sein. Die U-Form des ersten Verbindungselements ist besonders universell bei der Kontaktierung des Bauteils, insbesondere einer Spule, an das erste Verbindungselement. Das Bauteil ist vorzugsweise lösbar mit dem ersten Verbindungselement verbunden sein. Dazu weist das erste Verbindungselement an seinem dem brückenförmigen Kontaktteil abgewandten Ende ein Gegensteckanschluss, insbesondere eine sogenannte Steckzunge, auf, welche zum Einstecken in eine Steckhülse vorgesehen ist. Das Bauteil umfasst eine an die Steckzunge passend ausgebildete Steckhülse auf, die an die Steckzunge angesteckt werden kann. Auf diese Weise ist das Bauteil leicht lösbar an dem ersten Verbindungselement fixiert. Die erfindungsgemäße Lösung weist dadurch eine vorteilhaft hohe Flexibilität in der Anwendung auf.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist das Bauteil eine Spule, die einen die Spule tragender Wicklungsträger umfasst. Die Spule umfasst mindestens eine Wicklung eines Stromleiters aus Draht, insbesondere Kupferdraht. Zur Verstärkung des durch die Spule erzeugten Magnetfeldes kann der Wicklungsträger ein ferromagnetisches Material umfassen. Die Spule kann als ein Bestandteil eines Tiefpassfilters dienen und somit auf einfache und kostengünstige Weise ein Filterelement realisieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Bauteile weitere Komponenten beispielsweise Kondensatoren, LEDs oder Schaltbauteile aufweisen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Spule ein erstes Spulenanschlussdrahtende und ein zweites Spulenanschlussdrahtende, wobei das erste Spulenanschlussdrahtende an ein Steckelement, insbesondere eine Steckhülse, und das zweite Spulenanschlussdrahtende ein zweites elektrisches Verbindungselement angebracht ist. Bevorzugt sind das Steckelement mit dem ersten Spulenanschlussdrahtende und das zweite elektrische Verbindungselement mit dem zweiten Spulenanschlussdrahtende in eine Richtung parallel zur Mittelachse der Spule geführt.
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Das erste Spulenanschlussdrahtende wird beispielsweise durch eine Verklemmung (Crimpen) mit dem Steckelement verbunden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Bauteil ein Gehäuse auf, das zumindest abschnittweise aus einem thermisch beständigen Kunststoff, Schrumpfschlauch oder Keramik besteht. Der Schrumpfschlauch enthält bevorzugt zumindest ein thermoplastisches Polymer, besonders bevorzugt Polyolefine (wie PE, PP, PB oder PIB), PVC, Polyvinylidenfluorid (PVDF), PTFE oder Fluorkautschuk (FKM). Der Schrumpfschlauch weist bevorzugt eine Wandstärke (nach Schrumpfung) auf von 0,2 mm bis 2 mm. Der Schrumpfschlauch ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entlang der gesamten Länge des Bauteils angeordnet. Der Schrumpfschlauch kann außer dem Bauteil auch andere Bauteile umgeben, beispielsweise einen Bereich des Verbindungselements oder einen Bereich eines mit dem Bauteil verbundenen Steckelements.
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Neben einer elektrischen Isolierung des Bauteils hat das Gehäuse auch die Aufgabe eine Geräuschentwicklung im Fahrzeug zu vermeiden. Das Steckelement, insbesondere die Steckhülse, ist bevorzugt zur Verbindung mit dem ersten Verbindungselement vorgesehen, wobei das erste Verbindungselement einen Gegensteckanschluss, insbesondere die Steckzunge, aufweist.
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Das zweite Verbindungselement ist zur elektrischen Kontaktierung, insbesondere mittels eines elektrischen Kabels vorgesehen. Dieses Kabel verbindet das elektrische Anschlusselement mit einem externen Funktionselement, einer Spannungsversorgung oder einem Empfangsgerät. Die Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungselement und dem Kabel kann auf jede dem Fachmann geläufige Art erfolgen, beispielsweise durch Löten, Schweißen, Verschrauben, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder als Steckverbindung. Das elektrische Kabel kann an seinem Ende einen Stecker aufweisen. Der Stecker kann in einer bevorzugten Ausgestaltung ein normierter Kraftfahrzeugflachstecker sein. Der Kraftfahrzeugflachstecker weist bevorzugt eine Höhe von 0,8 mm und eine Breite von 4 bis 9,5 mm auf. Die Ausführungsform mit einer Breite von 6,3 mm wird besonders bevorzugt, da dies dem in diesem Bereich üblichen verwendeten Kraftfahrzeugflachstecker nach DIN 46244 entspricht. Dadurch ergibt sich eine einfache und auch reversible Möglichkeit, die elektrisch leitfähige Struktur auf dem Substrat elektrisch zu kontaktieren.
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Sind weitere Bauteile indirekt über Kabel an das Anschlusselement angeschlossen, so sind diese schwer zugänglich und die Anordnung aus Anschlusselement und Bauteil sperrig. Dies ist unhandlich und keine standardisierte Anschlussstelle der Scheibe. Der erfinderische Gedanke besteht nun darin, dass das Bauteil, insbesondere die Spule, kompakt im Anschlusselement angeordnet ist.
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In einer alternativen Ausgestaltung weisen die Verbindungselemente eine Beschichtung auf, die Nickel, Kupfer, Zink, Zinn, Silber, Gold oder Legierungen oder Schichten davon, bevorzugt Silber enthält. Bevorzugt sind die Verbindungselemente mit Nickel, Zinn, Kupfer und/oder Silber beschichtet.
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Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Scheibe mit mindestens einem elektrischen Anschlusselement, mindestens umfassend ein Substrat, eine elektrisch leitfähige Struktur auf einem Bereich des Substrat, ein elektrisches Anschlusselement, welches über eine Lotmasse mit einem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur verbunden ist.
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Das Substrat enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Kalk-Natron-Glas. Das Substrat ist bevorzugt eine Glasscheibe, insbesondere Fensterglasscheibe. Das Substrat kann grundsätzlich auch andere Glasarten enthalten, beispielsweise Quarzglas oder Borsilikatglas. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält das Substrat ein Polymer, insbesondere Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Aufgrund der Gewichtsersparnis werden polymere Materialien für Fensterscheiben zunehmend interessant. Das Substrat kann auch andere Polymere enthalten, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyacrylat, Polyamid oder Polyethylenterephthalat.
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Das Substrat ist bevorzugt transparent oder transluzent. Das Substrat kann zusätzlich auf seiner Oberfläche eine opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung aufweisen. Insbesondere kann die opake (meist schwarze) elektrisch nicht leitfähige Beschichtung rahmenartig am äußeren Rand des Substrats ausgebildet sein. Das Substrat weist bevorzugt eine Dicke von 0,5 mm bis 25 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 10 mm und ganz besonders bevorzugt von 1,5 mm bis 5 mm auf.
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Die elektrisch leitfähige Struktur kann beispielsweise durch Siebdruck-Verfahren auf das Substrat aufgebracht werden. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Struktur weist bevorzugt eine Schichtdicke von 5 µm bis 40 µm, besonders bevorzugt von 5 µm bis 20 µm, ganz besonders bevorzugt von 8 µm bis 15 µm und insbesondere von 10 µm bis 12 µm auf. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Struktur enthält bevorzugt Silber, besonders bevorzugt Silberpartikel und Glasfritten.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Lotmasse bleifrei. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit der erfindungsgemäßen Scheibe mit elektrischem Anschlusselement. Als bleifreie Lotmasse ist im Sinne der Erfindung eine Lotmasse zu verstehen, welche entsprechend der EG-Richtlinie „2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten“ einen Anteil von kleiner oder gleich 0,1 Gew.-% Blei, bevorzugt kein Blei enthält.
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Die Lotmasse enthält bevorzugt Zinn und Indium, Zink, Kupfer, Silber oder Zusammensetzungen davon. Der Anteil an Zinn in der erfindungsgemäßen Lotzusammensetzung beträgt von 3 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-% bis 95,5 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 Gew.-% bis 60 Gew.-%. Der Anteil an Indium, Zink, Kupfer, Silber oder Zusammensetzungen davon beträgt in der erfindungsgemäßen Lotzusammensetzung von 0,5 Gew.-% bis 97 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% bis 67 Gew.-%, wobei der Anteil an Indium, Zink, Kupfer oder Silber 0 Gew.-% betragen kann. Die Lotzusammensetzung kann Nickel, Germanium, Aluminium oder Phosphor mit einem Anteil von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthalten. Die erfindungsgemäße Lotzusammensetzung enthält ganz besonders bevorzugt , In97Ag3, Sn95,5Ag3,8Cu0,7, Sn77,21n20Ag2,8, Sn95Ag4Cu1, Sn99Cu1, Sn96,5Ag3,5, Sn96,5Ag3Cu0,5, Sn97Ag3 oder Gemische davon.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Lotmasse von 90 Gew.-% bis 99,5 Gew.-% Zinn, bevorzugt von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt von 93 Gew.-% bis 98 Gew.-%. Die Lotmasse enthält neben Zinn bevorzugt von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Silber und von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% Kupfer.
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Die Schichtdicke der Lotmasse nach dem Verlöten ist bevorzugt kleiner oder gleich 6.0 × 10-4 m, besonders bevorzugt kleiner 2.0 × 10-4 m.
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Die erfindungsgemäße Scheibe ist bevorzugt eine Einzelscheibe oder Verbundscheibe aus zwei oder mehreren Einzelscheiben, wie sie im Automobilbereich oder im Baubereich verwendet werden. Die Einzelscheibe oder die einzelnen Scheiben der Verbundscheibe ist bevorzugt aus Glas gefertigt, besonders bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Alumino-Sililat-Glas, oder aus starrem klaren Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat.
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Die Leiterstrukturen können alle Arten von elektrischen Leitern umfassen, die auf einer Scheibe angeordnet werden können und die zum verlöten geeignet sind. Dies sind insbesondere aufgedruckte Silberleiter, hergestellt aus einer aufgedruckten und anschließend eingebrannten Dickschicht aus einer Siebdruckpaste mit relativ hohem Silberanteil. Alternativ können auch aufgeklebte Metalldrähte oder Metallfolien als Leiterstrukturen verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Scheibe kann durch folgende Schritte hergestellt werden:
- • elektrische Kontaktierung eines ersten Verbindungselement mit einem brückenförmigen Kontaktteil, wobei das Kontaktteil einen Brückenbereich und mindestens zwei Lötfüße aufweist,
- • Herstellen eines elektrischen Anschlusselements durch das Aufstecken eines Bauteils, insbesondere einer Spule, auf das erste Verbindungselement, wobei das Bauteil parallel zu den Lötfüßen angebracht wird,
- • Aufbringen einer Lotmasse auf jeweils einer Kontaktfläche auf der Unterseite der Lötfüße, und
- • Verlöten des Anschlusselements mit der elektrisch leitfähigen Struktur.
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Die elektrisch leitfähige Struktur kann durch beispielsweise Siebdruckverfahren auf das Substrat aufgebracht werden. Das Aufbringen der elektrisch leitfähigen Struktur kann zeitlich vor oder während des Aufbringens einer Lotmass auf die Lötfüße erfolgen.
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Die Lotmasse wird bevorzugt als Plättchen oder abgeflachter Tropfen mit festgelegter Schichtdicke, Volumen, Form und Anordnung auf den Lötfüßen angebracht. Die Schichtdicke des Lotmasseplättchen beträgt bevorzugt kleiner oder gleich 0,6 mm. Die Form des Lotmasseplättchens entspricht bevorzugt der Form der Kontaktfläche. Ist die Kontaktfläche beispielsweise rechteckig ausgebildet, so weist das Lotmasseplättchen bevorzugt eine rechteckige Form auf.
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Das Einbringen der Energie beim Verlöten von elektrischem Anschlusselement und elektrisch leitfähiger Struktur erfolgt bevorzugt mit Stempel, Thermoden, Kolbenlöten, bevorzugt Laserlöten, heißluftlöten, Induktionslöten, Widerrstandslöten und/oder mit Ultraschall.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Anschlusselement automatisiert aufgelötet. Dies ist möglich, da das erfindungsgemäße Anschlusselement eine vergleichsweise kompakte Form aufweist und somit auch automatisch verarbeitbar ist.
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Bevorzugt wird das Bauteil, insbesondere die Spule, über das erste Verbindungselement elektrisch leitfähig an das brückenförmige Kontaktteil kontaktiert. Das erste Verbindungselement wird vor der elektrischen Kontaktierung an das brückenförmige Kontaktteil angebracht. Bevorzugt wird das Bauteil erst nach dem Kontaktieren des ersten Verbindungselements mit dem brückenförmigen Kontaktteil auf das erste Verbindungselement aufgesteckt.
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Bevorzugt wird das erste Verbindungselement auf einer Oberseite des brückenförmigen Kontaktteils verschweißt.
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Die Scheibe mit mindestens einem erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselement wird bevorzugt verwendet als Scheibe mit elektrisch leitfähigen Strukturen, bevorzugt mit Heizleitern und/oder Antennenleitern, für Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Architekturverglasung und Gebäudeverglasung. Dabei dient das Anschlusselement der Verbindung von elektrisch leitfähigen Strukturen der Scheibe, wie beispielsweise Heizleitern oder Antennenleitern, mit externen elektrischen Systemen, wie beispielsweise Verstärkern, Steuereinheiten oder Spannungsquellen. Die Scheibe wird insbesondere verwendet in Schienenfahrzeugen oder Kraftfahrzeugen, bevorzugt als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, insbesondere als beheizbare Scheibe oder als Scheibe mit Antennenfunktion.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend näher erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen und Konfigurationen, sondern auch in anderen Kombinationen und Konfigurationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
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Es zeigen:
- 1 eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe mit elektrischem Anschlusselement
- 2a eine perspektivische Ansicht der Scheibe mit einem brückenförmigen Kontaktteil und einem ersten Verbindungselement,
- 2b eine perspektivische Ansicht der Scheibe mit einem erfindungsgemäßen Anschlusselement,
- 3a eine perspektivische Ansicht der Scheibe mit einem brückenförmigen Kontaktteil und einer weiteren Ausgestaltung des ersten Verbindungselement,
- 3b eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Anschlusselements,
- 4a eine perspektivische Ansicht der Scheibe mit einem brückenförmigen Kontaktteil und einer U-förmigen Ausgestaltung des ersten Verbindungselement,
- 4b eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Anschlusselements, und
- 4c eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements aus 4b mit Gehäuse.
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Scheibe 1 mit elektrischem Anschlusselement 2. Die Scheibe 1 ist ein 3 mm dickes thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas. Die Scheibe 1 weist eine Breite von 150 cm und eine Höhe von 80 cm auf. Auf der Scheibe 1 ist eine elektrisch leitfähige Struktur 3 in Form einer Heizstruktur aufgedruckt. Die elektrisch leitfähige Struktur 3 enthält Silberpartikel und Glasfritten. Im Randbereich der Scheibe 1 ist die elektrisch leitfähige Struktur 3 auf eine Breite von 10 mm verbreitet und bildet eine Kontaktfläche für das elektrisches Anschlusselement 2.
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2a zeigt eine perspektivische Ansicht einer Detaildarstellung D der Scheibe aus 1 mit einem brückenförmigen Kontaktteil 4 und einem ersten Verbindungselement 5. Das brückenförmige Kontaktteil 4 hat eine Breite von 4 mm und eine Länge von 24 mm. Es besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material wie z. B. Stahl. Das brückenförmige Kontaktteil 4 weist einen ersten und einen zweiten Lötfuß 6 auf, an deren Unterseite sich jeweils eine Kontaktfläche 7 befindet. Ein Brückenbereich erstreckt sich zwischen den zwei Lötfüßen 6. Die Lotfüße 6 sind im Wesentlichen plan ausgebildet und über einen Brückenbereich miteinander verbunden. Die Kontaktflächen 7 weisen eine rechteckige Form auf. Auf dem planen Brückenbereich ist das erste Verbindungelement 5 angebracht und mit diesem verschweißt. Das erste Verbindungselement 5 ist L-förmig ausgebildet und weist an seinem dem brückenförmigen Kontaktteil 4 abgewandten Ende ein Gegensteckanschluss 8 auf. Der Gegensteckanschluss 8 ist als eine sogenannte Steckzunge ausgebildet, die sich in horizontaler Richtung zur Scheibenoberfläche erstreckt. Die Steckzunge ist zum Einstecken in eine passende Steckhülse vorgesehen ist.
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2b zeigt eine perspektivische Ansicht der Scheibe mit einem erfindungsgemäßen Anschlusselement 2. Das Anschlusselement umfasst das brückenförmigen Kontaktteil 4, das erste Verbindungselement 5 und eine Spule 9. Die Spule 9 umfasst einen die Spule tragenden Wicklungsträger sowie ein erstes Spulenanschlussdrahtende und ein zweites Spulenanschlussdrahtende. Das erste Spulenanschlussdrahtende ist an ein Steckelement 11 angebracht. Das Steckelement 11 ist eine Steckhülse, die an den Gegensteckanschluss 8, die Steckzunge, angesteckt ist. Das zweite Spulenanschlussdrahtende ist ein zweites elektrisches Verbindungselement 10 angebracht. Das Steckelement mit dem ersten Spulenanschlussdrahtende und das zweite elektrische Verbindungselement 10 mit dem zweiten Spulenanschlussdrahtende sind in eine Richtung parallel zur Mittelachse der Spule geführt angebracht. Das zweite elektrische Verbindungselement 10 ist als normgerechter Flachsteckverbinder ausgestaltet, auf welchen nicht dargestellte Verbindungskabel zur Bordelektronik aufgesteckt werden können.
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Der besondere Vorteil der Ausgestaltung der Erfindung liegt in einer einfachen und sehr kompakten Bauform des Anschlusselements 2 mit einer Spule 9.
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3a und 3b zeigen eine weitere Ausgestaltung eines Anschlusselements 2'. Das brückenförmige Kontaktteil 4 weist auf dem Brückenbereich ein erstes Verbindungelement 5', dessen dem brückenförmigen Kontaktteil 4 abgewandten Ende sich senkrecht zur Scheibenoberfläche ein Gegensteckanschluss 8' erstreckt. Das erste Verbindungselement 5' ist also von der Scheibe 1 weg nach oben gebogen. Der Gegensteckanschluss 8' nimmt einen Winkel von 90° zur Scheibenoberfläche ein und ist ebenfalls als eine Steckzunge ausgebildet, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die Steckzunge ist zum Einstecken in die Steckhülse vorgesehen.
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3b zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements 2'. Das Anschlusselement 2' umfasst das brückenförmigen Kontaktteil 4, das erste Verbindungselement 5' und eine Spule 9'. Die Spule 9' umfasst weiterhin einen die Spule 9' tragenden Wicklungsträger sowie ein erstes Spulenanschlussdrahtende und ein zweites Spulenanschlussdrahtende. Das erste Spulenanschlussdrahtende ist an ein Steckelement angebracht. Das Steckelement 11' ist eine Steckhülse, die an den Gegensteckanschluss 8', z.B. eine Steckzunge, in vertikaler Richtung angesteckt ist. Das zweite Spulenanschlussdrahtende ist ein zweites elektrisches Verbindungselement 10 angebracht.
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4a zeigt eine weitere Ausgestaltung eines ersten Verbindungselements 5. Das brückenförmige Kontaktteil 4 entspricht in Form und Größe dem Kontaktteil aus 2a. Auf dem Brückenbereich des brückenförmige Kontaktteil 4 ist das erste Verbindungelement 5" angebracht. Das erste Verbindungselement 7 ist hier U-förmig ausgebildet und weist an seinem dem brückenförmigen Kontaktteil 4 abgewandten Ende ein Gegensteckanschluss 8" auf. Der Gegensteckanschluss 8 ist als Steckzunge ausgebildet, die sich in horizontaler Richtung im Wesentlichen parallel zum Brückenbreich des brückenförmige Kontaktteil 4 erstreckt. Die Steckzunge ist zum Einstecken in eine passende Steckhülse vorgesehen.
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4b zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements 2". Das Anschlusselement 2" umfasst das brückenförmigen Kontaktteil 4, das erste Verbindungselement 5" und eine Spule 9". Die Spule 9" umfasst weiterhin einen die Spule 9' tragenden Wicklungsträger sowie ein erstes Spulenanschlussdrahtende und ein zweites Spulenanschlussdrahtende. Das erste Spulenanschlussdrahtende ist an ein Steckelement angebracht. Das Steckelement 11" ist eine Steckhülse, die an den Gegensteckanschluss 8", die Steckzunge, in vertikaler Richtung angeschlossen ist. Das zweite Spulenanschlussdrahtende ist das zweite elektrische Verbindungselement 10 angebracht. Über das zweite elektrische Verbindungselement 10 kann ein nicht dargestelltes Anschlusskabel angesteckt werden, das die Spule mit der Bordelektronik verbindet. Der über dieses Anschlusskabel und die Spule fließende Strom teilt sich in zwei Teilströme, die über die Lötfüße des Kontaktteils 4 in die elektrisch leitfähige Struktur 3 fließen.
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4c zeigt eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements 2" aus 4b. Der generelle Aufbau des gezeigten Anschlusselements 2 entspricht dem in 4b beschriebenen, wobei die Spule 9" ein Gehäuse 12 aufweist. Das Gehäuse 12 besteht aus einem thermisch beständigen Kunststoff. Das Gehäuse erstreckt sich in entlang der gesamten Länge der Spule 9" und außer der Spule auch über einen Bereich des Steckelements 11" und des zweiten Verbindungselements 10. In der gezeigten Draufsicht ist die Spule 9" durch das Gehäuse 12 verdeckt. Das Steckelement 11", die Steckhülse, verbindet die Spule mit dem ersten Verbindungselement 5". Das Gehäuse 12 weist auf einem Teilbereich seiner Außenfläche ein Haftmittel auf, welches das Gehäuse 12 mit der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe 1 verbindet. Das Haftmittel befindet sich auf der Unterseite des Gehäuses 12 und stellt eine dauerhafte mechanische Verbindung der Spule 9" mit der Scheibe 1 sicher.
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Neben einer elektrischen Isolierung der Spule 9" hat das Gehäuse 12 auch die Aufgabe eine Geräuschentwicklung im Fahrzeug zu vermeiden. Dazu wird das Gehäuse 12 mit der Scheibe 1 verklebt, wobei auch ein geräuschdämpfendes Haftmittel wie z.B. ein Filzklebeband verwendet werden kann. Ggf. kann durch eine Umspritzung mit einem weichen Material die Geräuschentwicklung weiter reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scheibe
- 2
- Anschlusselement (2a)
- 2'
- Anschlusselement (3a)
- 2"
- Anschlusselement (4a)
- 3
- elektrisch leitfähige Struktur
- 4
- brückenförmigen Kontaktteil
- 5,
- erstes elektrisches Verbindungselement (2a)
- 5'
- erstes elektrisches Verbindungselement (3a)
- 5"
- erstes elektrisches Verbindungselement (4a)
- 6
- Lotmasse
- 7
- Substrat
- 8, 8', 8"
- Gegensteckanschluss (2a), (3a), (4a)
- 9, 9', 9"
- Spule (2b), (3b), (4b)
- 10
- zweites elektrisches Verbindungselement
- 11, 11', 11"
- Steckelement (Steckhülse) (2b), (3b), (4b)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1488972 A1 [0004]
- DE 4439645 C1 [0005]
- DE 9013380 U1 [0005]
