EP2430877A1 - Kontaktierungsanordnung für auf flächigen gebilden, insbesondere glasscheiben, vorhandene leiter - Google Patents

Kontaktierungsanordnung für auf flächigen gebilden, insbesondere glasscheiben, vorhandene leiter

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EP2430877A1
EP2430877A1 EP11708275A EP11708275A EP2430877A1 EP 2430877 A1 EP2430877 A1 EP 2430877A1 EP 11708275 A EP11708275 A EP 11708275A EP 11708275 A EP11708275 A EP 11708275A EP 2430877 A1 EP2430877 A1 EP 2430877A1
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EP
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frame
contact point
arrangement according
conductive
connection
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Roy Gleisberg
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FEW Fahrzeugelektrikwerk GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/919—Electrical connectors for treatment by electrical current, e.g. magnet or battery charger, heater or welder

Definitions

  • the invention relates to a contacting arrangement for on flat structures, in particular glass panes, existing conductors, which with their
  • Connecting portion have a contact point, according to the preamble of
  • Trained solder contacts are also visible from the outside, so that in certain applications, a subsequent blackening must be made.
  • soldering agents are used which are more or less leaded, which entails a further problem in terms of environmental compatibility.
  • Formations in particular glass panes, existing conductor assumed, which in its connection section a contact point, e.g. in the form of a printed conductive surface.
  • the contacting arrangement is intended to serve, for example, an electrical connection of an antenna or else the power supply for heating conductors and in this regard have a sufficient current carrying capacity.
  • connection cable or else also of a connection plug is electrically and mechanically connected to a pad made of a conductive fleece.
  • the thus assembled arrangement is introduced into a casting block open on one side, which forms the fleece
  • the laterally limited by the frame surface of the conductive nonwoven fabric is matched to the surface of the contact point on the sheet-like structure, via an adhesive bond between the frame and the flat
  • connection cable is connected to a conductive film, on which the pedestrian is provided in this case of double-sided adhesive conductive fleece.
  • the conductive nonwoven may consist of several layers to improve the contact in terms of reducing the ohmic resistance. Here several crossed layers can be used.
  • the conductive nonwoven has elastic properties, so that when applying the potting body with adhesive frame to the contact point of the flat structure is given a corresponding contact reliability.
  • the potting block can be colored to optically obscure the pad.
  • the frame has, as already explained, in a preferred
  • Embodiment self-adhesive properties and is covered before bonding to the sheet of a protective material.
  • the protective material can cover the entire surface bounded by the frame, i. also cover the area under which the fleece pad is located.
  • the potting body has a trough-like shape, wherein on the inside in the direction of the nonwoven pad, a plurality of pin-shaped projections, tabs or the like projections is formed, which cause an intimate connection between the terminal cable end and / or the conductive film with the nonwoven pad. In addition, secure the
  • the contactor arrangement according to the invention can be designed as a single-pole, but also multipolar within a potting body, wherein in the latter case a plurality of juxtaposed pads made of conductive fleece are each connected to a connecting cable or a group of cables.
  • multipolar connection can be realized with a single gluing process, which offers advantages over the soldering technology in itself. Due to the exclusive adhesive bond also no thermal stress of the sheet-like structure, in particular a corresponding glass pane takes place.
  • the cable which forms the external connection can be connected to the conductive nonwoven by crimping, the encapsulation block additionally providing a strain relief for the cable from the actual contact region.
  • Fig. 1 is a perspective view of the contacting arrangement
  • Fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, but with a
  • Fig. 3 is a principle sectional view through the potting body with
  • Adhesive frame and conductive fleece Adhesive frame and conductive fleece
  • Fig. 4a is a plan view of the contacting arrangement, located on one
  • Fig. 4b is a side view of the arrangement of Fig. 4a;
  • Fig. 4c is a front view with recognizable cables as shown in Fig. 4a;
  • FIG. 4d shows a sectional view along A-A according to FIG. 4a and B according to FIG.
  • the contacting arrangement according to the invention comprises first a connecting cable 1, which is e.g. can be formed strand-shaped.
  • connection cable 1 is connected to an electrically conductive non-woven pad 2 in connection.
  • This connection can be done, for example, by crimping or realized with the interposition of a conductive foil, which is contacted with a double-sided conductive nonwoven material.
  • the cable is placed in a potting 3, which has a frame 4.
  • the frame 4 surrounds the conductive nonwoven 2 on all sides, but this leaves the contact point on the flat structure 5 (see Figure 4) free.
  • the prefabricated and correspondingly assembled contacting arrangement according to FIG. 2 is covered with a protective material 6, designed as a withdrawal paper or withdrawal liner, and is thus ready for use.
  • FIG. 3 reveals further details of the structure of the contacting arrangement.
  • the cable 1 has a cable crimp 7, which is in the interior of the
  • the electrically conductive nonwoven pad can be formed in one or more layers, even crosswise, in order to ensure the necessary electrical properties.
  • a prepared and prefabricated contacting arrangement can be designed in a multipole manner, or as shown in FIG. 4, with each cable 1 leading to a corresponding nonwoven pad 2.
  • the ends of the cables are in
  • the contacting arrangement is fixed in the region of appropriately trained contact points on the glass pane 5, wherein the individual contact points of the multipole arrangement are tightly enclosed.
  • the potting block 3 can be colored dark, so that the actual
  • Solder contacts can be omitted hereby.
  • prefabricated with one-sided adhesive fleece can be soldered directly or with a standing with the fleece in adhesive bonding copper foil.
  • the copper foil serves here to increase the current carrying capacity, quasi-alternative to nonwoven variants, which consist of several layers.
  • the casting leads to a desired discharge, to protect the
  • the encapsulation formed as a potting block, is exposed at the bottom in order to seal the conductive nonwoven fabric with e.g. to be electrically connected by screen printing contact point on the disc.
  • the electrical contact between the contact point on the disc and the non-woven pad is predominantly to exclusively by surface pressure
  • the contacting arrangement can without
  • a potting body having a trough-like shape such that, on the inside, in the direction of the nonwoven pad, for example, a nonwoven pad is provided. formed matrix-like arranged plurality of pin-shaped projections or lugs.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung für auf flächigen Gebilden, insbesondere Glasscheiben, vorhandene Leiter, welche in ihrem Anschlussabschnitt eine Kontaktstelle aufweisen. Erfindungsgemäß ist ein Ende eines Anschlusskabels oder eines sonstigen Anschlussmittels, z.B. Anschlusssteckers, mit einem Pad aus einem leitfähigen Vlies elektrisch und mechanisch verbunden. Das derart konfektionierte Anschlusskabel ist in einen einseitig offenen Vergussblock eingebracht, welcher einen das Vlies umgebenden, mit Klebstoff versehenen Rahmen aufweist. Die vom Rahmen seitlich begrenzte Oberfläche des leitfähigen Vlieses ist auf die Fläche der Kontaktstelle abgestimmt, um über eine Klebeverbindung zwischen dem Rahmen und dem flächigen Gebilde eine durch Flächenpressung erfolgende Kontaktverbindung zwischen der Kontaktstelle und der Vliesoberfläche zu schaffen, wobei der Rahmen mit Vergusskörper die Kontaktstelle zur Umgebung hin abdichtend verschließt.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung für auf flächigen Gebilden, insbesondere Glasscheiben, vorhandene Leiter, welche mit ihrem
Anschlussabschnitt eine Kontaktstelle aufweisen, gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Zur Kontaktierung von auf flächigen Gebilden, insbesondere Glasscheiben vorhandenen Leitern, z.B. Leitern, die als Heizleiter für eine Heckscheibe oder aber auch als Antennenleiter ausgebildet sind, ist es bisher bekannt,
Lötvorgänge zu nutzen.
Beim Löten entsteht jedoch eine thermische Beanspruchung der Glasscheibe, die es insbesondere bei einer Vielzahl von auszuführenden Lötstellen
grundsätzlich zu vermeiden gilt. Problematisch ist hier insbesondere das punktuelle Einbringen recht hoher Wärmeenergiemengen.
Bei einer fehlerhaften Bestückung muss ein Entlötvorgang durchgeführt werden, der wiederum zu Spannungsrissen im Glasmaterial führen kann.
Ausgebildete Lötkontakte sind darüber hinaus von außen sichtbar, so dass bei bestimmten Anwendungsfällen eine nachträgliche Schwärzung vorgenommen werden muss.
Darüber hinaus kommen bei Standard-Lötprozessen Lotmittel zum Einsatz, die mehr oder weniger bleihaltig sind, was unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit eine weitere Problemstellung in sich birgt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Kontaktierungsanordnung für auf flächigen Gebilden, insbesondere Glasscheiben vorhandene Leiter anzugeben, die zum einen thermische
Lötvorgänge vermeidet, die zum anderen einen Austausch fehlerhafte Kontakte oder ein Auswechseln bei fehlerhafter Bestückung ermöglicht und wobei letztendlich eine Verarbeitung ohne technische Voraussetzungen einer
Laserlöteinrichtung erfolgen kann. Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Kontaktierungs- anordnung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach von einer Kontaktierungsanordnung für auf flächigen
Gebilden, insbesondere Glasscheiben, vorhandene Leiter ausgegangen, welche in ihrem Anschlussabschnitt eine Kontaktstelle, z.B. in Form einer aufgedruckten leitfähigen Fläche aufweisen.
Die Kontaktierungsanordnung soll beispielsweise einem elektrischen Anschluss einer Antenne oder aber auch der Stromzuführung für Heizleiter dienen und diesbezüglich eine ausreichende Stromtragfähigkeit besitzen.
Erfindungsgemäß wird ein Ende eines Anschlusskabels oder aber auch eines Anschlusssteckers mit einem Päd aus einem leitfähigen Vlies elektrisch und mechanisch verbunden. Die derart konfektionierte Anordnung wird in einen einseitig offenen Vergussblock eingebracht, welchen einen das Vlies
umgebenden, mit Klebstoff versehenen oder selbstklebenden Rahmen aufweist.
Weiterhin ist die vom Rahmen seitlich begrenzte Oberfläche des leitfähigen Vlieses auf die Fläche der Kontaktstelle auf dem flächigen Gebilde abgestimmt, um über eine Klebeverbindung zwischen dem Rahmen und dem flächigen
Gebilde eine durch Flächenpressung erfolgende Kontaktverbindung zwischen der Kontaktstelle und der Vliesoberfläche zu schaffen, wobei der Rahmen mit Vergusskörper die Kontaktstelle zur Umgebung hin verschließt.
Bei einer Ausgestaltung ist das Ende des Anschlusskabels mit einer leitfähigen Folie verbunden, auf welcher das Päd in diesem Fall aus beidseitig klebendem leitfähigen Vlies vorgesehen ist.
Das leitfähige Vlies kann zur Verbesserung der Kontaktierung im Sinne der Reduzierung des ohmschen Widerstands aus mehreren Lagen bestehen. Hier können mehrere kreuzgelegte Lagen Anwendung finden.
Das leitfähige Vlies weist elastische Eigenschaften auf, so dass beim Aufbringen des Vergusskörpers mit Kleberahmen auf die zu kontaktierende Stelle des flächigen Gebildes eine entsprechende Kontaktsicherheit gegeben ist. Bevorzugt ist die Dicke des leitfähigen Vliesmaterials größer als die Höhe des Rahmens des Vergusskörpers bzw. steht das leitfähige Vlies mit Blick auf die Oberfläche des Rahmens über.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der Vergussblock eingefärbt werden, um die Kontaktstelle optisch zu verdecken.
Der Rahmen besitzt, wie bereits erläutert, bei einer bevorzugten
Ausführungsform selbstklebende Eigenschaften und wird vor der Verklebung mit dem flächigen Gebilde von einem Schutzmaterial bedeckt.
Das Schutzmaterial kann die gesamte vom Rahmen begrenzte Oberfläche, d.h. auch die Fläche, unter der sich das Vliespad befindet, bedecken. Hierdurch kann die Kontaktlerungsanordnung vorgefertigt und gelagert werden, ohne dass eine Verschmutzung des Vliespads und/oder eine Beeinträchtigung der
Klebeeigenschaften des Rahmens gegeben ist.
Bei einer vorbezugten Ausgestaltung weist der Vergusskörper eine wannenartige Form auf, wobei innenseitig in Richtung zum Vliespad eine Vielzahl von stiftförmigen Fortsätzen, Nasen oder dergleichen Vorsprüngen ausgebildet ist, welche eine innige Verbindung zwischen dem Anschlusskabelende und/oder der leitfähigen Folie mit dem Vliespad bewirken. Ergänzend sichern die
stiftförmigen Fortsätze, insoweit diese in Richtung der zu kontaktierenden Stelle auf dem flächigen Gebilde weisen, eine Verbesserung der
Kontaktausbildung mit sich ergebender höherer Strombelastbarkeit.
Die erfindungsgemäße Kontaktlerungsanordnung kann einpolig, aber auch innerhalb eines Vergusskörpers mehrpolig ausgeführt werden, wobei im letzteren Fall mehrere nebeneinander angeordnete Pads aus leitfähigem Vlies mit jeweils einem Anschlusskabel oder einer Gruppe von Kabeln verbunden sind.
Bei einer mehrpoligen Variante der Kontaktlerungsanordnung kann ein
mehrpoliger Anschluss mit einem einzigen Klebevorgang realisiert werden, was gegenüber der Löttechnik Vorteile in sich birgt. Durch die ausschließliche Klebeverbindung findet auch keine thermische Beanspruchung des flächigen Gebildes, insbesondere einer entsprechenden Glasscheibe statt. Das Kabel, welches den Außenanschluss bildet, kann mit dem leitfähigen Vlies durch Vercrimpen verbunden werden, wobei der Vergussblock ergänzend eine Zugentlastung für das Kabel von dem eigentlichen Kontaktbereich schafft.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutern werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Kontaktierungsanordnung mit
Blick auf die Unterseite mit Kleberahmen und von diesem
umschlossenen leitfähigen Vliespad;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit einer die
Kleberahmenoberfläche abdeckenden, lösbaren Beschichtung;
Fig. 3 eine Prinzip-Schnittdarstellung durch den Vergusskörper mit
Kleberahmen und leitfähigem Vlies;
Fig. 4a eine Draufsicht auf die Kontaktierungsanordnung, befindlich auf einer
Glasscheibe;
Fig. 4b eine Seitenansicht auf die Anordnung nach Fig. 4a;
Fig. 4c eine Vorderansicht mit erkennbaren Kabeln gemäß der Darstellung nach Fig. 4a;
Fig. 4d eine Schnittdarstellung entlang A-A gemäß Fig. 4a und B gemäß Fig.
4d.
Wie den Darstellungen nach den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, umfasst die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung zunächst ein Anschlusskabel 1, das z.B. litzenförmig ausgebildet sein kann.
Dieses Anschlusskabel 1 steht mit einem elektrisch leitfähigen Vliespad 2 in Verbindung. Diese Verbindung kann z.B. durch Crimpen erfolgen oder unter Zwischenschaltung einer leitfähigen Folie realisiert werden, welche mit einem doppelseitig leitfähigen Vliesmaterial kontaktiert ist. Das Kabel ist in einen Verguss 3 eingebracht, welcher einen Rahmen 4 besitzt.
Der Rahmen 4 umschließt das leitfähige Vlies 2 allseitig, lässt dieses jedoch zur Kontaktstelle auf dem flächigen Gebilde 5 (siehe Fig.4) frei.
Die vorgefertigte und entsprechend konfektionierte Kontaktierungsanordnung nach Fig. 2 wird mit einem Schutzmaterial 6, ausgebildet als Abzugspapier oder Abzugsliner, bedeckt und steht so zum Einsatz bereit.
Die Schnittdarstellung nach Fig. 3 lässt weitere Einzelheiten des Aufbaus der Kontaktierungsanordnung erkennen.
Das Kabel 1 verfügt über einen Kabelcrimp 7, der in das Innere des
Vergusskörpers hineinreicht und dort in Verbindung mit dem elektrisch leitfähigen Vliespad 2 steht. Das elektrisch leitfähige Vliespad kann ein- oder mehrlagig, auch kreuzgelegt, ausgebildet werden, um die notwendigen elektrischen Eigenschaften zu sichern.
Eine vorbereitete und vorkonfektionierte Kontaktierungsanordnung kann ein-, oder wie in der Fig.4 gezeigt, mehrpolig ausgebildet sein, wobei jedes Kabel 1 zu einem entsprechenden Vliespad 2 führt. Die Enden der Kabel sind in
Aderendhülsen 8 eingeführt, wobei letztere mit dem jeweiligen Vliespad in Verbindung stehen.
Mit Hilfe des Kleberahmens 4 wird die Kontaktierungsanordnung im Bereich entsprechend ausgebildeter Kontaktstellen auf der Glasscheibe 5 fixiert, wobei die einzelnen Kontaktstellen der Mehrpol-Anordnung dicht umschlossen sind.
Der Vergussblock 3 kann dunkel eingefärbt sein, so dass die eigentliche
Kontaktstelle unsichtbar bleibt. Ein nachträgliches Schwärzen üblicher
Lötkontakte kann hierdurch entfallen.
Aus den vorangegangenen Schilderungen ergibt sich, dass die Kabel
vorkonfektioniert mit einseitig klebendem Vlies direkt oder mit einer mit dem Vlies in Klebeverbindung stehenden Kupferfolie verlötet werden können. Die Kupferfolie dient hierbei der Erhöhung der Stromtragfähigkeit, quasi alternativ zu Vliesvarianten, die aus mehreren Schichten bestehen.
Der Verguss führt zu einer gewünschten Entlastung, zum Schutz der
Kontaktstelle und ergibt eine elektrische Isolierung.
Ebenfalls aus den Figuren ist ersichtlich, dass der Verguss, ausgebildet als Vergussblock, an der Unterseite frei liegt, um das leitfähige Vlies mit einer z.B. durch Siebdruck aufgebrachten Kontaktstelle auf der Scheibe elektrisch zu verbinden.
Der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktstelle auf der Scheibe und dem Vliespad wird überwiegend bis ausschließlich mittels Flächenpressung
geschaffen. Falls notwendig, kann die Kontaktierungsanordnung ohne
Zerstörung der eigentlichen auf der Scheibe befindlichen Kontaktstelle entfernt und ein neuer Kontakt aufgesetzt werden.
Ergänzend besteht die Möglichkeit, einen Vergusskörper mit wannenartiger Form so weiterzubilden, dass innenseitig in Richtung zum Vliespad eine z.B. matrixartig angeordnete Vielzahl von stiftförmigen Fortsätzen oder Nasen ausgebildet ist. Beim Aufbringen des derartig ausgestalteten Vergusskörpers auf eine Kontaktstelle wird die elektrische Verbindung nochmals optimiert.

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktierungsanordnung für auf flächigen Gebilden, insbesondere
Glasscheiben, vorhandene Leiter, welche in ihrem Anschlussabschnitt eine Kontaktstelle aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Ende eines Anschlusskabels oder sonstigen Anschlussmittels mit einem Päd aus einem leitfähigen Vlies elektrisch und mechanisch verbunden und das derart konfektionierte Anschlusskabel in einen einseitig offenen Vergussblock eingebracht ist, welcher einen das Vlies umgebenden, mit Klebstoff versehenen Rahmen aufweist,
weiterhin die vom Rahmen seitlich begrenzte Oberfläche des leitfähigen Vlieses auf die Fläche der Kontaktstelle abgestimmt ist, um über eine Klebeverbindung zwischen dem Rahmen und dem flächigen Gebilde eine durch Flächenpressung erfolgende Kontaktverbindung zwischen der Kontaktstelle und der
Vliesoberfläche zu schaffen, wobei der Rahmen mit Vergusskörper die
Kontaktstelle zur Umgebung hin verschließt.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ende des Anschlusskabels mit einer leitfähigen Folie verbunden ist, auf welcher das Päd aus leitfähigem Vlies vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Päd aus leitfähigem Vlies ein- oder doppelseitig klebende Eigenschaften aufweist.
4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das leitfähige Vlies aus mehreren Lagen besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagen kreuzgelegt sind.
6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Vlies elastische Eigenschaften besitzt.
7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vergussblock eingefärbt ist, um die Kontaktstelle optisch zu verdecken.
8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmen selbstklebende Eigenschaften besitzt und vor der Verklebung mit dem flächigen Gebilde von einem Schutzmaterial bedeckt ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schutzmaterial die gesamte vom Rahmen begrenzte Oberfläche des Vergusskörpers bedeckt.
10. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vergusskörper eine wannenartige Form besitzt, wobei innenseitig in Richtung zum Vliespad eine Vielzahl von stiftförmigen Fortsätzen oder Nasen ausgebildet ist, welche eine innige Verbindung zwischen Anschlusskabelende und/oder leitfähiger Folie mit dem Vliespad bewirken.
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