Anschlussbereite elektrische Anordnung und Gegenstand mit einer solchen elektrischen Anordnung
Die Erfindung betrifft eine anschlussbereite elektrische Anordnung. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Gegenstand mit einer solchen anschlussbereiten elektrischen Anordnung.
Elektrische Anordnungen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl bekannt.
So sind beispielsweise heutzutage LED-Bänder Stand der Technik, um damit in vielfältiger Weise Objekte zu beleuchten. Solche LED-Bänder weisen neben den Leuchtdioden auch Leiterbahnen auf. Zum Schutz solcher Bänder sind diese im Allgemeinen mit einer transparenten Schutzschicht versehen.
Beim Anschluss dieser LED-Bänder an externe Spannungsquellen ist die Kontaktierung zeitaufwändig, schwierig und fehleranfällig. Es ist dazu notwendig, die Schutzschicht an der gewünschten Stelle zu entfernen, die Leiterbahn entsprechend freizulegen und anschließend die Leiterbahn mit den von der externen Spannungsquelle kommenden Leitern beispielsweise durch Löten, Schweißen oder anderweitig zu verbinden, um eine Stromleitung zu ermöglichen. Ferner ist die Kontaktstelle, d.h. der Übergang zwischen dem LED-Band und der angeschlossenen Stromleitung wieder abzudichten, um beispielsweise das Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden, eine ausreichende Medienbeständigkeit wieder herzustellen sowie eine Kurzschlussgefahr zu vermeiden. Ebenfalls ist ein stoffschlüssiger Verbund erforderlich, da an den Kontaktierstellen, wie beispielsweise Lötstellen, Wärme aufgrund elektrischer Verluste entsteht. Da Metalle und kunststoff basierte Schutzschichten unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben und Kunststoffe sich in der Regel unter Wärmeeinwirkung verformen bzw. irreversibel ohne äußere Krafteinwirkung ausdehnen, kann im laufenden Betrieb mit einem Delaminieren gerechnet werden, was sich ebenfalls negativ auf die Beständigkeit der gesamten Leitung auswirkt. Durch Einfluss oxidieren- der Medien, die in den so allmählich entstehenden Hohlraum eindringen können, wird eben- falls der elektrische Widerstand erhöht, die Effizienz des Beleuchtungssystems kann so sinken. Es kann so zu einem vorzeitigen Versagen der Anordnung kommen.
Bei Lötverbindungen, Crimpverbindungen und ähnlichen Verbindungstechniken kann es im Falle einer Zugbelastung auf das Bauteil zum irreversiblen Bindungsbruch bzw. Bauteilversagen kommen. Hier setzt die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, eine anschlussbereite elektrische Anordnung zur Verfügung zu stellen, die ein vereinfachtes Kontaktieren zu einer äußeren Span- nungs- und / oder Datenquelle ermöglicht.
Weiterhin soll die anschlussbereite elektrische Anordnung einfach aufgebaut, in einem kos- tengünstigen Herstellverfahren verfügbar sein und eine hohe Betriebssicherheit insbesondere bei der Kontaktierung, wie beispielsweise eine Verpolsicherheit, aufweisen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gegenstand mit einer solchen anschlussbereiten elektrischen Anordnung bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des An- spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Lösung der ersten Aufgabe der Erfindung, eine anschlussbereite elektrische Anordnung bereitzustellen, erfolgt gemäß Anspruch 1. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine anschlussbereite elektrische Anordnung, umfassend ein Trägerelement, auf dem wenigstens eine Leiterbahn, wenigstens ein elektrisch betriebenes Bauteil und wenigstens ein Kontaktierungselement angeordnet sind, wobei das Kontaktierungselement zur Herstellung einer ström- und / oder datenleitenden Verbindung zu der wenigstens einen Leiterbahn der anschlussbereiten elektrischen Anordnung dient, dann sehr vorteilhaft ausgestaltet ist, wenn vorgesehen ist, dass das Kontaktierungselement einen von einer Hülle umgebenen Hohlraum aufweist, in den wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist, das mit der wenigstens einen Leiterbahn der anschlussbereiten elektrischen Anordnung ver- bunden ist, und wobei die Hülle eine Öffnung aufweist.
Optional ist die anschlussbereite elektrische Anordnung von wenigstens einer Schutzschicht umgeben. Diese Schutzschicht wirkt auch im Sinne eines Isolationsmaterials.
Das Trägerelement ist im einfachsten Fall eine dünne Folie aus Polymer, Cellulose, anorganischem Papier, Metall, Keramik, Glas in einer Dicke von < 5 mm, vorzugsweise von < 500 pm, oder ein textiler Träger.
Erfindungsgemäß stellt somit das Kontaktierungselement ein gesondertes Bauteil dar, das auf dem Trägerelement der anschlussbereiten elektrischen Anordnung angeordnet, dort befestigt und dessen in dem von einer Hülle umgebenen Hohlraum vorhandenes Kontaktelement mit der wenigstens einen Leiterbahn der anschlussbereiten elektrischen Anord- nung verbunden ist. Dabei weist die Hülle eine Öffnung auf.
Das Kontaktierungselement ist derart ausgebildet, dass ein von einer Hülle umgebener Hohlraum vorgesehen ist, wobei in dem Hohlraum wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist. Dieses Kontaktelement ist mit der wenigstens einen Leiterbahn der anschlussbe- reiten elektrischen Anordnung verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann.
Die Hülle ist an wenigstens einer Stelle derart gestaltet, dass ein Zugang von außen zum Hohlraum ausgebildet ist, der in Form einer Öffnung in der Hülle vorliegt.
Ein solches Kontaktierungselement mit in einem von einer Hülle umgebenen Hohlraum lässt sich in einfacher Weise aus Polymermaterial herstellen, indem dieses beispielsweise in eine etwa quaderförmige Form gebracht wird, wozu beispielsweise ein Spritzgussvorgang und / oder ein Blasformvorgang und / oder ein Tiefziehvorgang/ und / oder ein Laminiervorgang und / oder ein Klebevorgang und / oder ein Schweißvorgang und / oder eine Kombination der vorgenannten herangezogen werden kann.
Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als günstig herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass der Hohlraum von der Hülle umgeben ist. Der Hohlraum des Kontaktie- rungselements ist damit durch die Hülle begrenzt, wobei die Hülle bevorzugt aus einem Polymermaterial besteht. Insbesondere weist bei der vorliegenden Erfindung der Hohlraum des Kontaktierungselements eine Öffnung nach außen auf, und ist damit nicht komplett geschlossen. Durch die Öffnung kann die Kontaktierung der anschlussbereiten elektrischen Anordnung erfolgen.
Die Wahl des Polymermaterials, aus dem die Hülle des Kontaktierungselements gebildet ist, erfolgt unter dem Gesichtspunkt der Stabilität, der einfachen Verarbeitbarkeit, der leichten Befestig barkeit, der Isolationsfähigkeit, der Kompatibilität und / oder Verschweißbarkeit mit der Schutzschicht, mit welchem die anschlussbereite elektrische Anordnung optional umgeben ist, und der Möglichkeit, die Hülle zumindest teilweise trennen zu können.
Als Polymermaterial kann dazu beispielsweise ein Thermoplast und / oder ein Elastomer und / oder ein Duromer und / oder ein chemisch und / oder physikalisch vernetztes Polymermaterial und / oder eine Mischung und / oder Kombination hieraus - wie dies beispielsweise in einem Koextrusionsverfahren oder einem Mehrschichtspritzgussverfahren zugäng- lieh ist - herangezogen werden.
Als Thermoplast, welcher als Homo- und / oder Copolymer vorliegt, sind geeignet:
- Fluorpolymere,
- Polyurethane,
- Polyvinylchlorid,
- Poly(meth)acrylate bspw. PMMA (Polymethylmethacrylat),
- Polyacetal, POM,
- Polyamide,
- Polyolefine, lonomere,
- Polycarbonat,
- Polystyrol, ABS, SAN, ASA, SMMA,
- Polyketon, PK, PEEK (Polyetheretherketon), PEKK (Polyetherketonketon), PAEK
(Polyaryletherketon),
- LCPs (flüssigkristalline Polymere),
- PBI (Polybenzimidazol),
- PAI (Polyamidimid), PI (Polyimid),
- Cellulosepolymere, Polymilchsäure, Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen,
- Polyxylen,
- PEI (Polyetherimid), TPI (thermoplastisches Polyimid),
- PPO (Polyphenylenoxid), PPSU (Polyphenylsulfon), PES (Polyethersulfon), PSU
(Polysulfon), PPS (Polyphenylensulfid),
- PPA (Polyphthalamid),
- Polyester (PET: Polyethylenterephthalat, PBT: Polybutylenterephthalat, PEN:
Polyethylennaphthalat).
Als thermoplastische Elastomere, welche als Homo- und / oder Copolymere vorliegen, sind geeignet:
TPO = Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,
TPV = Vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,
TPU = Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis
TPE-E = Thermoplastische Polyesterelastomere
TPE-S = Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS),
TPE-A = Thermoplastische Copolyamide, z.B. PEBAX (Arkema).
Als Duromere sind geeignet:
Epoxidharze, Phenolharze, Acrylatharze, Polyurethanharze, Melaminharze, Lignine, Polyesterharze, Phenol-Epoxidharze, Harze mit Bestandteilen von Benzoxazinen und / oder Cyanatestern.
Als Elastomere und / oder Kautschuke sind geeignet:
Silikonkautschuke, Acrylnitril-Elastomere (ACM), cis-1 ,4-Polybutadien, Chloroprene und / oder Neoprenkautschuk (CR) und / oder ein chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Elastomer (EPM) und / oder ein Fluorelastomer (FKM), und / oder ein Ethylen-Acryl-Polymer (AEM) und / oder ein Acrylnitril-Butadien-Elastomer (HBR) und / oder ein hydrierten Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (HNBR) und / oder ein Naturkautschuk (NR) und / oder ein chloriertes Polyethylen (PE-C) und / oder ein Polyesterurethan (AU) und / oder ein Polyetherurethan (EU), und / oder ein Polyacrylkautschuk (ACM) und / oder ein Butadienkautschuk (BR) und / oder ein Isoprenkautschuk (IR) und / oder ein Fluorelastomer (FPM). Als Füllstoffe in dem Polymermaterial sind geeignet:
Anorganische Füllstoffe auf Basis von Mg, K, Na, Ca, Fe, Zr, Ti, AI, Y, Si, B, AI, und / oder Glasfasern und / oder anorganische Füllstoffe auf Basis von Metalloxiden und / oder Schichtsilikaten und / oder Talkum und / oder Kaolin und / oder Wollastonit und / oder Zeolithe.
Insbesondere sind Glasfasern, Aluminiumoxidfasern, Aluminiumsilikatfasern, Carbonfasern (CF), anorganische Partikel, Kreide, Talkum, Wollastonit, Gläser, Zeolithe, Schichtsilikate, Bornitirid, Aluminiumnitrid, Ruß, beschichtete Kohlenstoffnanofasern, Graphen, Titandioxid, Bariumsulfat, Kreide, Mikrohohlglaskugeln, keramische Fasern und Kaolin als Füllstoffe geeignet.
Füllstoffe sind ausgewählt aus Fasern und / oder Pulvern und / oder Partikeln und / oder Hohlpartikeln, bestehend aus Metallen und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Naturstoffen und / oder Gläsern und / oder Keramiken und / oder Metalloxiden und / oder Kunststoffen und / oder Schichtsilikaten.
Metalloxide sind sphärische Metalloxidpartikel und / oder monodisperse Metalloxidnanopar- tikel und / oder nanoskalige Metalloxidfasern und / oder nanoskalige Keramikwhisker und / oder Schichtsilikate und / oder Aerosile und / oder Aerogele und / oder Zeolithe und / oder Silsesquioxane und / oder Mischungen hiervon.
Schichtsilikate sind ausgewählt aus Smectit-Schichtsilikaten der Montmorillonit- oder Beidellit-Reihe, umfassend Montmorillonit und / oder Beidellit und / oder Nontronit und / oder Saponit und / oder Hectorit und / oder exfolierte Schichtsilikate und / oder Organociays und / oder Mischungen hiervon.
Bestandteile zur Verbesserung des Flamm- und Brandschutzes sind ausgewählt aus anorganischen und organischen Flammschutzadditiven, sowie
- inhärent flammwidrigen Polymeren (Polyimid, Polyoxazole, Polythiadiazole, p-Phenylen- heterocyclische Polymere (Poly(p-phenylen-2,6-benzo)bisthiazol, PBZT); Poly(p-phenylen- 2,6-benzobisoxazol, PBO;
- anorganischen Polymeren, enthaltend C, Si, P, N, B,
-Silikaten (Kaliumaluminiumsilikat, Schichtsilikaten, Glimmer (Muscovit, Phlogopit)),
- phosphormodifizierten Polysulfonen (P-PSU), Phosphaten, Phosphiten, Phosphonaten, Metallphosphinaten,
- niedrigschmelzende Gläser,
- Magnesiumhydroxiden, Aluminiumhydroxiden,
- halogenfreien oder halogenhaltigen Flammschutzmitteln,
- Boraten, Borsäureverbindungen. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Kontaktierungselement als Quader mit einem in seinem Inneren befindlichen Hohlraum ausgebildet. Je nach Größe der anschlussbereiten elektrischen Anordnung kann dieser Quader eine Größenordnung von mehreren mm3 Volumen aufweisen, bis hin zu mehreren cm3. Die anschlussbereite elektrische Anordnung der vorliegenden Erfindung ist in einer Fortbildung derartig ausgeführt, dass diese eine Vielzahl von Leiterbahnen und / oder elektrisch betriebenen Bauteilen und / oder Kontaktierungselementen umfasst, die bevorzugt in einer regelmäßigen Anordnung vorliegen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die anschlussbereite elektrische Anordnung eine sehr große Längenerstreckung aufweist, beispielsweise also als Band ausgebildet ist, das in einfacher Weise auf eine Rolle aufwickelbar ist.
In einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen anschlussbereiten elektrischen Anordnung kann diese eine hohe Eigensteifigkeit aufweisen und selbsttragend ausgebildet sein. Sie weist dann die Form eines Stabes auf. Auf diesem Band können in regelmäßiger Anordnung dann eine Vielzahl von Leiterbahnen und / oder elektrisch betriebenen Bauteilen und / oder Kontaktierungselementen vorhanden sein. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine anschlussbereite elektrische Anordnung, die ein regelmäßig wiederkehrendes Muster von Leiterbahnen, elektrisch betriebenen Bauteilen und Kontaktierungselementen aufweist.
Die bandförmige und / oder stabförmige Ausbildung der anschlussbereiten elektrischen Anordnung ermöglicht es überdies, die Bauhöhe gering zu halten und damit den mit der anschlussbereiten elektrischen Anordnung auszustattenden Gegenstand einfach auszugestalten und insbesondere in einfacher Weise damit zu bestücken.
Die anschlussbereite elektrische Anordnung der vorliegenden Erfindung kann in einer weiteren Ausgestaltung derartig ausgebildet sein, dass vorgesehen ist, dass das Kontaktie- rungselement an einer Längsseite und / oder etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten anschlussbereiten elektrischen Anord- nung angeordnet ist. Dadurch wird eine besonders einfache Kontaktierung der anschlussbereiten elektrischen Anordnung möglich.
Die anschlussbereite elektrische Anordnung ist in einfacher Weise dadurch herstellbar, dass eine elektrischen Anordnung, die so gestaltet ist, dass diese wenigstens ein Kontaktie- rungselement umfasst mit einem von einer Hülle umgebenen Hohlraum, in dem wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist, das mit der wenigstens einen Leiterbahn der elektrischen Anordnung verbunden ist, und wobei die Hülle keine Öffnung aufweist.
Diese elektrische Anordnung mit dem Kontaktierungselement, dessen Hülle keine Öffnung aufweist, wird einem Trennungsvorgang unterzogen.
Die Trennung kann derart erfolgen, dass neben der Herstellung der Öffnung in der Hülle des Kontaktierungselement auch gleich die elektrische Anordnung durchtrennt und damit abgelängt wird. Dies ist einfach bewerkstelligbar, wenn das Kontaktierungselement etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der förmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist. Die Kontaktierung beispielsweise zu einer äußeren
Spannungsquelle erfolgt dann entsprechend nach Öffnung der Hülle mittig zwischen diesen beiden Längsseiten.
In einer anderen Ausbildung der Erfindung, bei dem das Kontaktierungselement an einer Längsseite der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist, kann die Kontaktierung beispielsweise zu einer externen Spannungsquelle in einfacher Weise nach Öffnung der Hülle von der Längsseite aus vorgenommen werden. Je nach Notwendigkeit kann auch vorgesehen sein, dass sowohl das Kontaktierungselement an einer Längsseite wie auch etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der band- förmig und/oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist. In beiden Fällen erfolgt die Herstellung der Öffnung in der Hülle des Kontaktierungselements durch einen Trennungsvorgang.
Zur Erleichterung der Bestimmung des Ortes, an der der Trennungsvorgang auszuführen ist, ist vorgesehen, dass die elektrische Anordnung wenigstens ein Markierungselement aufweist, an der dieser Vorgang auszuführen ist. Ein solches Markierungselement ist beispielsweise eine Linie oder eine Punktanordnung oder eine Anordnung von Pfeilen oder vergleichbares. Die Aufgabe des Markierungselements ist es, einen Ort oder eine Ebene zu definieren, an der mithilfe eines Trennvorgangs die elektrische Anordnung trennbar ist. Ein solcher Trennvorgang ist beispielsweise ein Scheren- und / oder ein Messer- und / oder ein Laserstrahl- und / oder ein Heißdrahtschneidvorgang und / oder ein Säge- und / oder ein Fräs- und / oder ein Hobelvorgang und / oder ein Knick- und / oder ein Brechvorgang.
Das Trennen der elektrischen Anordnung an dem Markierungselement findet in entsprechend definierter Weise statt, so dass die Funktion des dadurch erzeugten Abschnittes der elektrischen Anordnung nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere besteht keine Gefahr, dass elektrisch betriebene Bauelemente oder Leiterbahnen in unerwünschter Weise durchtrennt werden und zu Fehlfunktionen der elektrischen Anordnung führen.
In einer weiteren Fortbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die anschlussbereite elektrische Anordnung derartig ausgebildet ist, dass das Kontaktierungselement eine Höhenerstreckung etwa senkrecht zur Ebene des Trägerelements aufweist, die
etwa der Höhenerstreckung des wenigstens einen elektrisch betriebenen Bauteils entspricht.
Hierdurch kann in einfacher Weise bewerkstelligt werden, dass die Bauhöhe der an- schlussbereiten elektrischen Anordnung minimiert ist, was einerseits günstig ist, um die anschlussbereite elektrische Anordnung auf einer Rolle aufzurollen, andererseits ist damit die Anordnung an einem Gegenstand in vereinfachter weise möglich, da dazu beispielsweise nur eine Nut geringer Tiefe am Gegenstand vorzusehen ist, um darin die anschlussbereite elektrische Anordnung anzuordnen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das elektrisch betriebene Bauteil ein Leuchtelement, und / oder ein Sensorelement und / oder ein Logikelement und / oder eine Kontaktstelle und / oder ein Regelelement und / oder ein Anzeigeelement und / oder ein Sendeelement und / oder ein Empfangselement und / oder ein Kameraelement und / oder ein Bildschirmelement und / oder ein Schaltelement und / oder ein Berührungsschaltelement und / oder ein Messelement und / oder ein Diagnoseelement und / oder ein Akustikelement und / oder ein Lautsprecherelement und / oder eine Solarzelle und / oder ein Peltierelement und / oder ein Heizelement und / oder ein Kühlelement und / oder ein induktives Kopplungselement und / oder ein resonantes Kopplungselement und / oder einen Schwingkreis und / oder ein Schaltelement und / oder ein Speicherelement und / oder ein aus den Vorgenannten kombiniertes Element sein.
Unter einem elektrisch betriebenen Bauteil wird im Erfindungszusammenhang auch ein solches verstanden, welches Strom erzeugt, wie beispielsweise eine Solarzelle oder ein Peltierelement.
Der Daten- und / oder Stromfluss erfolgt nach Anschluss der anschlussbereiten elektrischen Anordnung mono- und / oder mindestens bidirektional über mindestens ein Kontaktie- rungselement zu mindestens einem weiteren externen Verbindungspartner bzw. von min- destens einem weiteren externen Verbindungspartner zu dem mindestens einen Kontaktie- rungselement, wobei der mindestens eine weitere Verbindungspartner eine Daten- und / oder eine Spannungsquelle und / oder eine Kombination hieraus sein kann.
Bei einer Vielzahl von elektrisch betriebenen Bauelementen auf der anschlussbereiten elektrischen Anordnung können die vorstehend genannten Elemente in beliebiger Kombina- tion und in beliebiger Anzahl eingesetzt sein.
Es versteht sich, dass diese elektrisch betriebenen Bauteile, zumindest eine bestimmte Anzahl davon, durch Leiterbahnen in ström- und / oder datenleitender Verbindung stehen. Die Leiterbahnen bestehen aus Kupfer, Glasfaser, polymeroptischer Faser (POF) oder sind gedruckt, und weisen anteilig mindestens die Elemente Silber und / oder Platin und / oder Kupfer und / oder Aluminium und / oder Gold und / oder Zinn und / oder Zink und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Graphen auf.
Um die elektrisch betriebenen Bauteile in einfacher Weise auf dem Trägerelement anzuordnen, kann vorgesehen sein, eine Schicht auf das Trägerelement aufzubringen, auf dem wiederum die elektrisch betriebenen Bauteile angeordnet werden. Eine solche Schicht kann eine Klebschicht oder eine Schutzschicht oder eine Beabstandungsschicht oder eine Isolationsschicht oder eine Wärmeableitschicht oder etwas ähnliches sein.
Die Leiterbahnen sind je nach Notwendigkeit direkt auf dem Trägerelement, in der Schicht oder auf der Schicht angeordnet.
In einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist die anschlussbereite elektrische Anordnung derartig ausgestaltet, dass diese eine Schutzschicht aufweist, wobei die Schutzschicht bevorzugt allseitig auf der Oberfläche ausgebildet ist. Diese Schutzschicht bewirkt, dass die anschlussbereite elektrische Anordnung vor mechanischen Kräften geschützt ist. Weiterhin hat dies den Vorteil, dass die anschlussbereite elektrische Anordnung gegenüber korrosiv wirkenden Medien geschützt ist.
Die Schutzschicht kann beispielsweise in Form eines Flüssiglackes auf die anschlussberei- te elektrische Anordnung aufgebracht sein. Andere Techniken umfassen beispielsweise eine Umspritzung in einem Spritzgussverfahren mit einem Polymermaterial oder eine Coextrusion in einem Extrusionsprozess mit einem entsprechend geeigneten Polymermaterial. Die Schutzschicht liegt als mindestens einlagige polymere und / oder anorganische Folie bzw. dünne Schicht, mit einer Dicke von kleiner 500 pm, und / oder als mindestens einkomponentige extrudierte und / oder koextrudierte Polymerschicht und / oder als Gießharzschicht vor.
Als Polymermaterial für die Herstellung der Polymerschicht kann dazu beispielsweise ein Thermoplast und / oder ein Elastomer und / oder ein Duromer und / oder ein chemisch und / oder physikalisch vernetztes Polymermaterial und / oder eine Mischung und / oder Kombination hieraus herangezogen werden.
Als Thermoplast, welcher als Homo- und / oder Copolymer vorliegt, sind geeignet:
- Fluorpolymere,
- Polyurethane,
- Polyvinylchlorid,
- Poly(meth)acrylate bspw. PMMA (Polymethylmethacrylat),
- Polyacetal, POM,
- Polyamide,
- Polyolefine, lonomere,
- Polycarbonat,
- Polystyrol, ABS, SAN, ASA, SMMA,
- Polyketon, PK, PEEK (Polyetheretherketon), PEKK (Polyetherketonketon), PAEK
(Polyaryletherketon),
- LCPs (flüssigkristalline Polymere),
- PBI (Polybenzimidazol),
- PAI (Polyamidimid), PI (Polyimid),
- Cellulosepolymere, Polymilchsäure, Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen,
- Polyxylen,
- PEI (Polyetherimid), TPI (thermoplastisches Polyimid),
- PPO (Polyphenylenoxid), PPSU (Polyphenylsulfon), PES (Polyethersulfon), PSU
(Polysulfon), PPS (Polyphenylensulfid),
- PPA (Polyphthalamid),
- Polyester (PET: Polyethylenterephthalat, PBT: Polybutylenterephthalat, PEN:
Polyethylennaphthalat).
Als thermoplastische Elastomere, welche als Homo- und / oder Copolymere vorliegen, sind geeignet:
TPO = Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,
TPV = Vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,
TPU = Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis
TPE-E = Thermoplastische Polyesterelastomere
TPE-S = Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS),
TPE-A = Thermoplastische Copolyamide, z.B. PEBAX (Arkema).
Als Duromere sind geeignet:
Epoxidharze, Phenolharze, Acrylatharze, Polyurethanharze, Melaminharze, Lignine, Polyesterharze, Phenol-Epoxidharze, Harze mit Bestandteilen von Benzoxazinen und / oder Cyanatestern.
Als Elastomere und / oder Kautschuke sind geeignet:
Silikonkautschuke, Acrylnitril-Elastomere (ACM), cis-1 ,4-Polybutadien, Chloroprene und / oder Neoprenkautschuk (CR) und / oder ein chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Elastomer (EPM) und / oder ein Fluorelastomer (FKM), und / oder ein Ethylen-Acryl-Polymer (AEM) und / oder ein Acrylnitril-Butadien-Elastomer (HBR) und / oder ein hydrierten Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (HNBR) und / oder ein Naturkautschuk (NR) und / oder ein chloriertes Polyethylen (PE-C) und / oder ein Polyesterurethan (AU) und / oder ein Polyetherurethan (EU), und / oder ein Polyacrylkautschuk (ACM) und / oder ein Butadienkautschuk (BR) und / oder ein Isoprenkautschuk (IR) und / oder ein Fluorelastomer (FPM).
Als Füllstoffe in dem Polymermaterial sind geeignet:
Anorganische Füllstoffe auf Basis von Mg, K, Na, Ca, Fe, Zr, Ti, AI, Y, Si, B, AI und / oder Glasfasern und / oder anorganische Füllstoffe auf Basis von Metalloxiden und / oder Schichtsilikaten und / oder Talkum und / oder Kaolin und / oder Wollastonit und / oder Zeolithen.
Insbesondere sind Glasfasern, Aluminiumoxidfasern, Aluminiumsilikatfasern, Carbonfasern (CF), anorganische Partikel, Kreide, Talkum, Wollastonit, Gläser, Zeolithe, Schichtsilikate, Bornitirid, Ruß, Titandioxid, Bariumsulfat, Kreide, Mikrohohlglaskugeln, keramische Fasern und Kaolin als Füllstoffe geeignet.
Füllstoffe sind ausgewählt aus Fasern und / oder Pulvern und / oder Partikeln und / oder Hohlpartikeln, bestehend aus Metallen und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Na- turstoffen und / oder Gläsern und / oder Keramiken und / oder Metalloxiden und / oder Kunststoffen und / oder Schichtsilikaten.
Metalloxide sind sphärische Metalloxidpartikel und / oder monodisperse Metalloxidnanopar- tikel und / oder nanoskalige Metalloxidfasern und / oder nanoskalige Keramikwhisker und /
oder Schichtsilikate und / oder Aerosile und / oder Aerogele und / oder Zeolithe und / oder Silsesquioxane und / oder Mischungen hiervon.
Schichtsilikate sind ausgewählt aus Smectit-Schichtsilikaten der Montmorillonit- oder Beidellit-Reihe, umfassend Montmorillonit und / oder Beidellit und / oder Nontronit und / oder Saponit und / oder Hectorit und / oder exfolierte Schichtsilikate und / oder Organodays und / oder Mischungen hiervon.
Bestandteile zur Verbesserung des Flamm- und Brandschutzes sind ausgewählt aus anor- ganischen und organischen Flammschutzadditiven, sowie
- inhärent flammwidrigen Polymeren (Polyimid, Polyoxazole, Polythiadiazole, p-Phenylen- heterocyclische Polymere (Poly(p-phenylen-2,6-benzo)bisthiazol, PBZT); Poly(p-phenylen- 2,6-benzobisoxazol, PBO;
- anorganischen Polymeren, enthaltend C, Si, P, N, B,
- Silikaten (Kaliumaluminiumsilikat, Schichtsilikaten, Glimmer (Muscovit, Phlogopit)),
- phosphormodifizierten Polysulfonen (P-PSU), Phosphaten, Phosphiten, Phosphonaten, Metallphosphinaten,
- niedrigschmelzende Gläser,
- Magnesiumhydroxiden, Aluminiumhydroxiden,
- halogenfreien oder halogenhaltigen Flammschutzmitteln,
- Boraten, Borsäureverbindungen.
Das Material der Schutzschicht wird so aufgebracht, dass ein stoffschlüssiger und möglichst blasenfreier Verbund zur Hülle des Kontaktierungselementes resultiert. Bei unzurei- chender Haftung zwischen dem Material und dem Kontaktierungselement kann es erforderlich sein, dass die Oberfläche der Hülle durch ein physikalisches Beschichtungsverfahren und / oder durch eine weitere Polymerschicht, welche als Dispersion aufgebracht wurde und / oder eine Klebeschicht und / oder eine Sol-Gel-Schicht und / oder eine Lackschicht haftungsmodifiziert wird.
Das physikalische Beschichtungsverfahren kann eines der folgenden Beschichtungsverfahren sein:
CVD (Chemical-Vapor-Deposition) und / oder PVD (Physical-Vapor-Deposition) und / oder PECVD (Plasma-Enhanced-Chemical-Vapor-Deposition) und / oder PICVD (Plasma-
Impulse-Chemical-Vapor-Deposition) und / oder LPCVD (Low-Pressure-Chemical-Vapor- Deposition) und / oder TCVD (Thermal-Chemical-Vapor-Deposition).
Die Polymerschicht und / oder Sol-Gel-Schicht und / oder Klebeschicht und / oder Lack- Schicht enthält funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Amino- und / oder Imino- und / oder Amido- und / oder Imido- und / oder Epoxy- und / oder Hydroxy- und / oder Carbonsäure- und / oder Sulfonsäure- und / oder Methacrylsäure- und / oder Harnstoff- und / oder Maleinsäureanhydridgruppen. Die Polymerschicht und / oder Sol-Gel-Schicht und / oder Klebeschicht und / oder Lackschicht kann Silanverbindungen enthalten.
Die Silanverbindung kann ausgewählt sein aus bzw. umfassen:
Allyltrialkoxysilane und / oder Allyldialkoxysilane und / oder Allylmonoalkoxysilane und / * oder Undecenyltrialkoxysilane und / oder Vinyltrialkoxysilane und / oder Vinyldialkoxysilane und / oder Vinylmonoalkoxysilan und / oder Tetraalkoxysilan und / oder Trialkoxysilan und / oder Glcidyloxypropylalkoxysilan und / oder Carbamate und / oder Aminosilane und / oder 3-Mercaptopropyltrialkoxysilane und / oder Fluorsilane. Beispiele hierfür sind Vinyltrimethoxysilan und / oder Vinyltriethoxysilan und / oder
Vinyltriisopropoxysilan und / oder Vinyltributoxysilan und / oder Vinyl-tris(2- methoxyethoxy)silan und / oder Vinyl-tris(2-ethoxyethoxy)silan und / oder
Vinyldimethylmethoxysilan und / oder Vinyldimethoxysilan und / oder
Vinylphenyldimethoxysilan und / oder Vinylphenyldiethoxysilan und / oder Vinyldiethoxysilan und / oder Vinylmethyldiethoxysilan und / oder Vinylphenylmethylmethoxysilan und / oder Allyltrimethoxysilan und / oder Allyldimethoxysilan und / oder Allylmethyldimethoxysilan und / oder Allyltriethoxysilan und / oder Allyldimethoxysilan und / oder Allylmethyldimethoxysilan und / oder Allyldiethoxysilan und / oder Allylmethyldiethoxysilan und / oder
Undecenyltrimethoxysilan und / oder Allyloxyundecyltrimethoxysilan und / oder 1 ,3- Diallyltetramethyldisiloxan und / oder Vinyltriacetoxysilan und / oder 1 ,3-
Divinyltetramethyldisiloxan und / oder Vinyltetramethyldisiloxan und / oder 1 ,3- Divinyltetraphenyldisiloxan und / oder 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan und / oder 3- Glycidyloxypropyltriethoxysilan und / oder N-Trimethoxysilylmethyl-O-methyl-carbamat und / oder N-Dimethoxy(methyl)silylmethyl-0-methylcarbamat und / oder N-Methyl[3- (trimethoxysilyl)-propyl]carbamat und / oder 3-Aminopropyltrimethoxysilan und / oder N-(2-
aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan und / oder N-(n-Butyl)aminopropyltrimethoxysilan und / oder Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin und / oder Bis(3-trimethoxysilylpropyl)amin und / oder oligomere Amino/Alkyl-Alkoxysilane und / oder Perfluoroctyltriethoxysilan und / oder Trifluorpropylsilane und / oder Polyfluoralkylsilane.
Die Schutzschicht kann in einer besonderen Ausführungsform mindestens abschnittweise transparent und in Form eines optischen Elementes vorliegen. Das optische Element dient zur Lichtlenkung und / oder Lichtleitung und / oder Beeinflussung der Lichtverteilung und / oder zur Lichtbündelung und kann eine Linse und / oder ein Reflektor und / oder ein Kolli- mator und / oder ein Prisma und / oder ein Strahlteiler und / oder ein Kondensor und / oder ein Spiegel und / oder eine Kombination aus diesen sein.
Das optische Element weist eine konkave und / oder konvexe und / oder plankonvexe und / oder plankonkave und / oder parabolische Form und / oder polyedrische und / oder polygo- nale und / oder prismatische Form und / oder eine Kombination hiervon auf.
Ebenso kann an der Oberfläche des Materials der Schutzschicht, welche in einer besonderen Ausbildungsform als Lichtaustrittsfläche dient, eine Struktur zur Lichtlenkung und Lichtleitung und / oder Lichtverteilung vorhanden sein.
Diese Strukturen, welche als Vertiefungen und/oder erhabene Strukturen vorliegen können, können durch Prägung und / oder ein Coating mit einem UV-härtenden Lack und / oder durch eine Folie und / oder durch Laserstrukturierung und / oder durch einen
Extrusionsvorgang mit entsprechender Werkzeuggeometrie aufgebracht sein.
Derartige Strukturen sind Linsen, Prismen, Mikroprismen, Rillen, oder mindestens abschnittweise diffuse Prägungen.
In einer bevorzugten Ausbildung ist die Schutzschicht transparent oder teiltransparent oder opak ausgebildet, um optische Vorgänge bei der Nutzung der elektrischen Anordnung nicht zu behindern bzw. diese zu ermöglichen.
Erfindungswesentlich ist bei der anschlussbereiten elektrischen Anordnung, dass diese in der Hülle des Kontaktierungselements eine Öffnung aufweist, so dass ein Anschluss der Anordnung hergestellt werden kann.
Es ist damit in einfacher Weise möglich, diese Öffnung zu nutzen, um zu dem Kontaktierungselement eine ström- und / oder datenleitenden Verbindung an eine äußere Span- nungs- und / oder Datenquelle herzustellen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung kann durch eine geschickte Formgebung beim Kontaktierungselement ein verpolsicherer Anschluss der erfindungsgemäßen anschlussbereiten elektrischen Anordnung an eine externe Span- nungs- und / oder Datenquelle gewährleistet werden. Insbesondere kann das Kontaktierungselement so gestaltet sein, dass sich beim Herstellen der Öffnung eine solche mit einer asymmetrischen Querschnittsfläche ausbildet, in die ein Steckerelement einführbar ist, das eine zu dieser asymmetrischen Querschnittsfläche kongruente, d. h. dazu passende Querschnittsfläche aufweist. Auf diese Weise kann das Steckerelement nur in einer definierten Weise in die Öffnung eingeführt werden, wodurch ein verpolsicherer Anschluss gewährleistbar ist, wie dies im Allgemeinen beim Betrieb von Leuchtdioden notwendig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Gegenstand mit einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung anzugeben, erfährt ihre Lösung in Anspruch 10.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Gegenstand bereitgestellt mit einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung wie vorstehend beschrieben.
Anwendung findet die vorliegende Erfindung beispielsweise bei der Ausstattung von Möbeln oder von Möbelteilen, indem an entsprechenden Abschnitten des Möbels oder des Möbel- teils die anschlussbereite elektrische Anordnung angebracht wird. Solche Möbel können neben Möbeln im Wohn- oder Schlafbereich auch solche umfassen, die in Küchen oder Badezimmern vorhanden sind. Daneben sind auch Anwendungen an entsprechenden Objekten in Werkstätten, Laboratorien, Produktionsanlagen und anderen mehr möglich.
Auch bei Beleuchtungsanwendungen, in Flugzeugen, in Verkehrs- und Transportmitteln, in der Gebäudetechnik, bei Infrastrukturanwendungen, in der Bauteilüberwachung, im Bereich Healthcare, bei Internet-of-things-Anwendungen, im WEB4.0, bei Sicherheitsanwendungen, in der Logistik, bei Waren- und Transportströmen, in smart-cities, im Bereich smart-building, bei smart-retail-, smart-factory-, smart-living-Anwendungen, für die intelligente Stromversorgung, bei smart lighting, im intelligenten Gebäudemanagement, bei modernen Trink- und
Abwassersystemen und der Aufbereitung, sowie bei wearable Technologies findet die Erfindung Anwendung.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, eine solche anschlussbereite elektrische Anordnung in einer bestimmten Länge bereitzustellen, wobei der Anschluss an einen externen Kopplungspartner, beispielsweise einer Spannungs- und / oder Datenquelle in einfacher Weise vornehmbar ist.
Insbesondere kann durch eine geschickte Formgebung beim Kontaktierungselement ein verpolsicherer Anschluss der erfindungsgemäßen anschlussbereiten elektrischen Anordnung an eine externe Spannungs- und / oder Datenquelle gewährleistet werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Fig. und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. wie folgt näher beschrieben: Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer an- schlussbereiten elektrischen Anordnung einer ersten Art;
Fig 2 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung einer ersten Art;
Fig 3 eine schematische Querschnittdarstellung einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung einer ersten Ausführungsart;
Fig 4 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung einer zweiten Art;
Fig 5 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung einer zweiten Art mit einem Sicherungselement;
Fig. 6 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung einer zweiten Art;
Fig. 7 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung und einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung;
Fig. 8 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung eines Gegenstandes mit einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung.
In Fig. 1 ist eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung 10 einer ersten Art dargestellt.
Die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 umfasst ein Trägerelement 2, das vorliegend in Form einer Kunststofffolie ausgebildet ist. Das Trägerelement 2 in Form einer Kunststofffolie weist zwei Längsseiten 2.1 , 2.1 auf. An einer Seite des Trägerelements 2 ist eine Schicht 2.2 aufgebracht, die im vorliegenden Fall aus einem Polymermaterial besteht. In der Schicht 2.2 sind Leiterbahnen 3 eingebracht. Die Leiterbahnen 3 können dabei als metallische Leiterbahnen, bevorzugt aus Kupfer, Aluminium, Eisen oder Silber gebildet sein. Die Leiterbahnen 3 sind untereinander durch die Schicht 2.2 isoliert.
Auf der Schicht 2.2 ist ein Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, angeordnet. Das Bauteil 4 kann dazu beispielsweise auf die Schicht 2.2 geklebt sein, oder auf der Schicht 2.2 anderweitig befestigt sein. Das Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, ist mit wenigstens einer Leiterbahn 3 verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann. Auf der Schicht 2.2 ist weiterhin ein Kontaktierungselement 5 angeordnet. Das Kontaktierungselement 5 weist eine Hülle 5.1 auf, die einen Hohlraum 5.2 im Kontaktierungselement 5 umgibt. Das Kontaktierungselement 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa als Quader ausgebildet.
Die Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 ist aus einem Polymermaterial gebildet. Das Kontaktierungselement 5 ist beispielsweise durch einen Klebevorgang oder einen Schweiß- Vorgang oder durch eine andere Technik mit der Schicht 2.2 verbunden.
Im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 ist wenigstens ein Kontaktelement 5.3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei Kontaktelemente 5.3 in dem Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geordnet. Die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 stehen mit der Leiterbahn 3 in einer leitenden Verbindung.
Die Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 weist stirnseitig eine Öffnung 5.4 auf, durch die ein Zugang zum Hohlraum 5.2 geschaffen ist.
Eine Schutzschicht 6, die ein Polymermaterial enthält, überzieht die elektrische Anordnung allseitig auf der gesamten äußeren Oberfläche und schützt diese vor mechanischen Einwirkungen und insbesondere auch vor Korrosion.
In Fig. 2 ist in einer schematischen Querschnittdarstellung eine elektrische Anordnung 1 gemäß vorliegender Erfindung in einer ersten Ausführungsart gezeigt.
Die elektrische Anordnung 1 umfasst ein Trägerelement 2, das vorliegend in Form einer Kunststofffolie ausgebildet ist. Das Trägerelement 2 in Form einer Kunststofffolie weist zwei Längsseiten 2.1 , 2.1 auf. An einer Seite des Trägerelements 2 ist eine Schicht 2.2 aufgebracht, die im vorliegenden Fall aus einem Polymermaterial besteht. Die Dicke der Schicht 2.2 ist dabei im vorliegenden Beispiel etwa so gewählt, dass diese der doppelten Dicke des Trägerelements 2 in Form einer Kunststofffolie entspricht.
In der Schicht 2.2 sind Leiterbahnen 3 eingebracht. Die Leiterbahnen 3 können dabei als metallische Leiterbahnen, bevorzugt aus Kupfer, Aluminium, Eisen oder Silber gebildet sein. Die Leiterbahnen 3 sind untereinander durch die Schicht 2.2 isoliert.
Auf der Schicht 2.2 ist ein Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, angeordnet. Das Bauteil 4 kann dazu beispielsweise auf die Schicht 2.2 geklebt sein, oder auf der Schicht 2.2 anderweitig befestigt sein. Das Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, ist mit wenigstens einer Leiterbahn 3 verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann. Auf der Schicht 2.2 ist weiterhin ein Kontaktierungselement 5 angeordnet. Das Kontaktie- rungselement 5 weist eine Hülle 5.1 auf, die einen Hohlraum 5.2 im Kontaktierungselement 5 allseitig umgibt. Das Kontaktierungselement 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa als Quader ausgebildet. Die Hülle 5.1 weist keine Öffnung auf.
Die Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 ist aus einem Polymermaterial gebildet. Das Kontaktierungselement 5 ist beispielsweise durch einen Klebevorgang oder einen Schweißvorgang oder durch eine andere Technik mit der Schicht 2.2 verbunden.
Im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 ist wenigstens ein Kontaktelement 5.3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei Kontaktelemente 5.3 in dem Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geordnet. Die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 stehen mit der Leiterbahn 3 in einer leitenden Verbindung. Eine Schutzschicht 6, die ein Polymermaterial enthält, überzieht die elektrische Anordnung allseitig auf der gesamten äußeren Oberfläche und schützt diese vor mechanischen Einwirkungen und insbesondere auch vor Korrosion.
In Fig. 2 ist insbesondere gezeigt, dass die zwei Kontaktelemente 5.3, die im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 angeordnet sind, mit den beiden Leiterbahnen 3 leitend verbunden sind. Die beiden Leiterbahnen 3 wiederum sind leitend mit dem Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, verbunden.
Ein Markierelement 1.1 , das in Form einer Linie, die beispielsweise aufgedruckt ist, ausge- bildet ist, befindet sich etwa orthogonal ausgerichtet zu den beiden Längsseiten 2.1 , 2.1 des Trägerelements 2.
Die elektrische Anordnung 1 kann entlang des Markierelements 1.1 zerteilt werden, indem dazu die elektrische Anordnung 1 beispielsweise einem Schneidprozess unterworfen wird. Beim Trennen der elektrischen Anordnung 1 entlang des Markierelements 1.1 wird ein Zugang zum Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geschaffen, der als Öffnung ausgebildet ist, so dass die dort vorliegenden Kontaktelemente 5.3 zugänglich sind, um mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden zu werden. Durch das Trennen der elektrischen Anordnung 1 entlang des Markierelements 1.1 wird die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 hergestellt, wobei dabei ein Zugang zum Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 in Form einer Öffnung 5.4 gemäß Fig. 1 geschaffen wird, so dass die dort vorliegenden Kontaktelemente 5.3 zugänglich sind. Diese können anschließend mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden werden. Die Bezugszeichen in der Fig. 2 entsprechen denen aus Fig. 1.
In Fig. 3 ist in einer schematischen Querschnittdarstellung eine anschlussbereite elektrische Anordnung 10 gemäß vorliegender Erfindung in einer ersten Ausführungsart gezeigt.
Die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 umfasst ein Trägerelement 2, das vorlie- gend in Form einer Kunststofffolie ausgebildet ist. Das Trägerelement 2 in Form einer
Kunststofffolie weist zwei Längsseiten 2.1 , 2.1 auf. An einer Seite des Trägerelements 2 ist eine Schicht 2.2 aufgebracht, die im vorliegenden Fall aus einem Polymermaterial besteht. Die Dicke der Schicht 2.2 ist dabei im vorliegenden Beispiel etwa so gewählt, dass diese der doppelten Dicke des Trägerelements 2 in Form einer Kunststofffolie entspricht.
In der Schicht 2.2 sind Leiterbahnen 3 eingebracht. Die Leiterbahnen 3 können dabei als metallische Leiterbahnen, bevorzugt aus Kupfer, Aluminium, Eisen oder Silber gebildet sein. Die Leiterbahnen 3 sind untereinander durch die Schicht 2.2 isoliert.
Auf der Schicht 2.2 ist ein Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, angeordnet. Das Bauteil 4 kann dazu beispielsweise auf die Schicht 2.2 geklebt sein, oder auf der Schicht 2.2 anderweitig befestigt sein. Das Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, ist mit wenigstens einer Leiterbahn 3 verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann. Auf der Schicht 2.2 ist weiterhin ein Kontaktierungselement 5 angeordnet. Das Kontaktierungselement 5 weist eine Hülle 5.1 auf, die einen Hohlraum 5.2 im Kontaktierungselement 5 allseitig umgibt. Das Kontaktierungselement 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa als Quader ausgebildet.
Die Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 ist aus einem Polymermaterial gebildet. Das Kontaktierungselement 5 ist beispielsweise durch einen Klebevorgang oder einen Schweiß- Vorgang oder durch eine andere Technik mit der Schicht 2.2 verbunden.
Im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 ist wenigstens ein Kontaktelement 5.3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei Kontaktelemente 5.3 in dem Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geordnet. Die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 stehen mit der Leiterbahn 3 in einer leitenden Verbindung. Das Kontaktierungselement 5 weist etwa stirnseitig eine Öffnung 5.4 auf, durch die die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 im Hohlraum 5.2 von außen zugänglich sind. Durch Einführen eines Steckerelements, der zu den Kontaktelementen 5.3 des Kontaktierungselements 5 eine leitfähige Verbindung herstellt, ist die anschlussbereite elektri- sehe Anordnung ohne Aufwand zu kontaktieren, d. h. beispielsweise an eine Spannungsund / oder Datenquelle anschließbar.
Eine Schutzschicht 6, die ein Polymermaterial enthält, überzieht die elektrische Anordnung allseitig auf der gesamten äußeren Oberfläche und schützt diese vor mechanischen Einwir- kungen und insbesondere auch vor Korrosion.
Die Bezugszeichen in der Fig. 3 entsprechen denen aus Fig. 2.
In Fig. 4 ist die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 der vorliegenden Erfindung in einer schematischen teilweise geschnittenen Aufsichtsdarstellung der zweiten Art gezeigt. Die Bezugszeichen in der Fig. 4 entsprechen denen aus den vorangehenden Figuren.
Das Kontaktierungselement 5 ist auf der Schicht 2.2 derart angeordnet, dass es so an einer Längsseite 2.1 des Trägerelements 2 zum Liegen kommt.
Die im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 angeordneten Kontaktelemente 5.3 sind mit den Leiterbahnen 3 leitend verbunden. Die Leiterbahnen 3 wiederum sind mit dem Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, leitend verbunden.
Das Kontaktierungselement 5 weist parallel zur Längsseite 2.1 des Trägerelements eine Öffnung 5.4 auf, durch die die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 im Hohl- räum 5.2 von außen zugänglich sind. Durch Einführen eines Steckerelements, der zu den Kontaktelementen 5.3 des Kontaktierungselements 5 eine leitfähige Verbindung herstellt, ist die anschlussbereite elektrische Anordnung ohne Aufwand zu kontaktieren, d. h. beispielsweise an eine Spannungs- und / oder Datenquelle anschließbar. In Fig. 5 ist eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung 1 einer zweiten Art mit einem Sicherungselement 8 gezeigt.
Die elektrische Anordnung 1 kann entlang des Markierelements 1.1 zerteilt werden, indem dazu die elektrische Anordnung 1 beispielsweise einem Schneidprozess unterworfen wird. Beim Trennen der elektrischen Anordnung 1 entlang des Markierelements 1.1 wird ein Zugang zum Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geschaffen, der als Öffnung ausgebildet ist, so dass die dort vorliegenden Kontaktelemente 5.3 zugänglich sind, um mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden zu werden. Durch das Trennen der elektrischen Anordnung 1 entlang des Markierelements 1.1 wird die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 gemäß Fig. 6 hergestellt, wobei dabei ein Zugang zum Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 in Form einer Öffnung 5.4 geschaffen wird, wobei in der Öffnung 5.4 noch das Sicherungselement 8 angeordnet ist und die Öffnung 5.4 verschließt. Das Sicherungselement 8 kann in einfacher Weise aus der Öff- nung 5.4 herausgezogen werden, um dadurch den Zugang zum Hohlraum 5.2 zu ermögli-
chen. Dadurch werden die dort vorliegenden Kontaktelemente 5.3 zugänglich. Diese können anschließend mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden werden. Eine Schutzschicht 6, die ein Polymermaterial enthält, überzieht die elektrische Anordnung allseitig auf der gesamten äußeren Oberfläche und schützt diese vor mechanischen Einwirkungen und insbesondere auch vor Korrosion.
Insbesondere überzieht die Schutzschicht 6 auch das Sicherungselement 8, das in der Öff- nung 5.4 angeordnet ist und die Öffnung 5.4 verschließt.
In Fig. 6 ist eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung 10 einer zweiten Art mit einem Sicherungselement 8 gezeigt.
Die Bezugszeichen in der Fig. 6 entsprechen denen aus den vorangehenden Figuren. In der Öffnung 5.4 der Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 ist ein Sicherungselement 8 angeordnet, welches die Öffnung 5.4 verschließt. Das Sicherungselement 8 kann in einfacher Weise aus der Öffnung 5.4 herausgezogen werden, um dadurch den Zugang zum Hohlraum 5.2 zu ermöglichen. Dadurch werden die dort vorliegenden Kontaktelemente 5.3 zugänglich. Diese können anschließend mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden werden.
In Fig. 7 ist eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektri- sehen Anordnung 1 und einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung 10 gezeigt.
Die Bezugszeichen in der Fig. 7 entsprechen denen aus den vorherigen Figuren.
Die elektrische Anordnung 1 im linken Abschnitt der Fig. 7 ist als langes Band dargestellt, auf dem Bauteile 4, die elektrisch betrieben sind, und ein Kontaktierungselement 5 angeordnet sind.
Leiterbahnen 3 sind nicht auf der elektrischen Anordnung 1 dargestellt, um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu gewährleisten.
Die elektrische Anordnung 1 ist an der Stelle, an der das Markierelement 1.1 dargestellt ist, getrennt werden. Dadurch wird das Kontaktierungselement 5 etwa in der Mitte durchtrennt.
Hierdurch lassen sich zwei anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 herstellen, die jeweils an einem Ende stirnseitig ein Kontaktierungselement 5 mit einer Öffnung 5.4 aufweisen, durch die die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 im Hohlraum 5.2 von außen zugänglich sind.
Im rechten Abschnitt der Fig. 7 sind zwei verbundene anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 gezeigt.
Hierzu sind zwei anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 mit ihren Stirnseiten aufei- nander zu weisend angeordnet, wobei beide anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 an ihrem jeweils auf die andere Anordnung 10 zuweisenden Ende stirnseitig ein Kontaktierungselement 5 mit einer Öffnung 5.4 tragen. Durch die Öffnung 5.4 sind die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 im Hohlraum 5.2 von außen zugänglich. Ein Verbindungselement 7 in Form eines Doppelsteckerelements, das Kontaktierungsab- schnitte 7.1 aufweist, verbindet die beiden anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 mechanisch und leitend miteinander. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von anschlussbereiten elektrischen Anordnungen 10 miteinander verbunden werden, um eine anschlussbereite elektrische Anordnung 10 einer großen Länge zur Verfügung zu stellen.
Die Öffnung 5.4 in der Hülle 5.1 ist so gestaltet, dass das Verbindungselement 7 nur in einer Ausrichtung in die Öffnung 5.4 einführbar ist. Hierdurch ist eine Verpolsicherheit bei der Verbindung von anschlussbereiten elektrischen Anordnungen 10 gegeben. In Fig. 8 ist eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung eines Gegenstandes 9 mit einer anschlussbereiten elektrischen Anordnung 10 gezeigt.
Die Bezugszeichen in der Fig. 8 entsprechen denen aus den vorherigen Figuren.
Der Gegenstand 9 ist hierbei in Form einer Leiste mit einer Nut ausgebildet. In der Nut des Gegenstandes 9 ist eine anschlussbereite elektrische Anordnung 10 angeordnet, dies kann eine Klebeverbindung, eine Schweißverbindung, eine Clipsverbindung, oder ähnliches umfassen, so dass insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gegenstand 9 und der anschlussbereiten elektrischen Anordnung 10 vorliegt.
Die anschlussbereite elektrische Anordnung 10 weist an einem Ende stirnseitig ein Kontak- tierungselement 5 mit einer Öffnung 5.4 auf, durch die die Kontaktelemente 5.3 des Kontak- tierungselements 5 im Hohlraum 5.2 von außen zugänglich sind. So kann die anschlussbereite elektrische Anordnungen 10 in einfacher Weise mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden werden.
Der Gegenstand 9 kann dabei beispielsweise Teil eines Möbels, wie beispielsweise eine Abschlussleiste, sein.
-Patentansprüche-
Bezugszeichenliste
1 elektrische Anordnung
1.1 Markierelement
2 Trägerelement
2.1 Längsseite
2.2 Schicht
3 Leiterbahn
4 Bauteil
5 Kontaktierungselement
5.1 Hülle
5.2 Hohlraum
5.3 Kontaktelement
5.4 Öffnung
6 Schutzschicht
7 Verbindungselement
7.1 Kontaktierungsabschnitt
8 Sicherungselement
9 Gegenstand
10 anschlussbereite elektrische Anordnung