WO2022069428A1 - Verfahren zur fertigung einer baugruppe aus einem kunststoff-schlauchabschnitt mit mindestens einer schlauch-drahteinlage und einem anschluss-konnektor - Google Patents

Verfahren zur fertigung einer baugruppe aus einem kunststoff-schlauchabschnitt mit mindestens einer schlauch-drahteinlage und einem anschluss-konnektor Download PDF

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WO2022069428A1
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line
line component
hose
wire insert
component configuration
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PCT/EP2021/076563
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Konstantin BECKSTEIN
Marco Damke
Ricardo Ehrenpfordt
Constanze Ranfeld
Thomas Ruhland
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REHAU Industries SE & Co. KG
Raumedic Ag
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    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating
    • F16L53/38—Ohmic-resistance heating using elongate electric heating elements, e.g. wires or ribbons

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an assembly from a plastic hose section with at least one hose wire insert and a connection connector. Furthermore, the invention relates to an assembly manufactured by means of the method and a multi-leadframe with a group of line components for use within the method.
  • EP 0 142 944 A2 discloses means for self-locking electrical and mechanical connection in connection with a plastic hose section in which helical wire inserts are incorporated.
  • DE 11 2014 005 831 T5 discloses humidification system connections.
  • this object is achieved by a method having the features specified in claim 1 .
  • electrical contacting between the at least one hose wire insert and either the connection connector or a further component connected via it can be simplified and, in particular, standardized by using a prefabricated group of electrical line components.
  • This further component can be a component integrated into the connection connector and/or a component arranged separately from the connection connector.
  • the manufacturing process can be largely or fully automated.
  • the connection connector can be made of plastic. Electrical contacting of the line component configuration with the at least one hose wire insert can be effected by soldering, by bar soldering, by welding, by bonding, by gluing or by crimping.
  • an electrical and mechanical connection can be created between the hose wire insert and the line components of the line component configuration.
  • a dome/dome can be inserted as a counter-holder during the electrical contacting. It is particularly advantageous if such a dome or dome serves as a stop form for bending the line components as part of the production of assemblies.
  • the line components of the line component configuration can have contact pads and/or plug elements.
  • the line components of the line component configuration can have additional contacting structures for making electrical contact with other components independently of the connection connector.
  • a typical diameter of the duct components of the duct component configuration can be less than 0.5 mm and can range between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m.
  • the prefabricated electric line component group can have line components and holding components holding them.
  • the line components of the line component group are present within the line component group in at least one line component configuration.
  • the line component configuration is separated from at least one remaining component of the line component group.
  • the manufacturing process can include equipping the connection connector with a component to be electrically and/or mechanically connected, in particular an electronic component and/or a sensor component, and/or covering the connection connector.
  • the at least one connection connector of the assembly can be arranged at one end of the plastic hose section. Alternatively or additionally, the at least one connection connector can also be connected to a hose jacket of the hose section at a different position of the plastic hose section between its ends.
  • the plastic hose section can be stripped in an assembly section of the connection connector in such a way that the hose-wire insert is accessible from the outside at least in sections. Signal transmission and/or power or voltage supply can take place via the hose wire insert.
  • Wires of the wire insert can have a round cross-section or a cross-sectional shape that deviates from a round cross-section.
  • the at least one wire of the wire insert can be a metal wire and/or a plastic wire. In this case, the plastic wire contains, for example, at least one conductive polymer.
  • the assembly can be used in particular in connection with the use of smart sensors.
  • the module can be connected to an external controller and/or other components of a larger system.
  • the assembly can be used in the following applications: heated hoses for hot beverages, such as coffee, especially made of silicone;
  • brake lines/hydraulic hoses in particular for bicycles; Cooling hoses, in particular for X-ray systems;
  • connection connector is electrically contacted with the at least one hose wire insert via the line component configuration.
  • This can be used to establish an electrical connection with a component accommodated in the connection connector, for example with a sensor module.
  • connection connector it is possible to use this to create a connection with connection contacts of the connection connector, via which this can again be electrically contacted with a further component, for example via a plug connection.
  • connection connector itself not to have its own electrical connection contacts, in which case an electrical connection to a further, in particular electronic, component then takes place via the free ends of the line components of the line component configuration.
  • the stamped grid can be prefabricated as a mass product.
  • the stamped grid can be a grid made of metal, in particular copper.
  • the pressed screen is also a duroplastic conductor carrier, for example made of PCB, and/or a printed circuit board.
  • component portions of the lead component configuration can be bent to increase a contact area between these components and the associated wires of the wire insert.
  • Such a bending step can define a relative po- Improve the location of the line component configuration at the hose wire insert.
  • the lead component configuration stamped from the stamped grid may be the final lead component configuration used in the manufacturing process.
  • Corresponding predetermined breaking points are not mandatory.
  • the use of such a stamped grid increases the robustness of the line components during the electrical contacting and during the connection of the connection connector, in particular when sections of the line components are overmolded with plastic material of the connection connector.
  • superfluous carrying components of the line component configuration can only be removed after connecting the connection connector to the plastic hose section, in order to correctly position the line components and their free ends, which are later used for electrical contacting, during this connection step, in particular during overmolding to hold position.
  • that line component configuration can be specified which is then actually used later, after electrical contact has been made in the assembly, in particular for signal transmission; however, a configuration can also be separated which, in addition to the actual line component configuration, also contains supporting or carrying elements in order to ensure the line component configuration actually used for transmission is robust during the to ensure electrical contact and connecting the terminal connector.
  • a stripping step according to claim 5 enables reliable electrical contacting of the at least one hose wire insert.
  • a surface coating according to claim 6 can be used in particular by a low-resistance electrical contact. Corrosion of contact areas of the hose wire insert can also be avoided.
  • a surface of the stamped grid can also be coated with the wire insert in the area, in particular, of contact pads of the line components and possibly of further contact points. This can be a tin coating.
  • a method according to claim 7 results in an assembly ready for sensory use.
  • a pressure sensor and/or a temperature sensor or a sensor for chemical analysis can be used as the electronic component or sensor component.
  • a moisture sensor or an acceleration sensor can also be used, for example.
  • a sensor for determining a gas flow or a quantity of liquid that is transported through the hose section can also be used.
  • a mechanical connection according to claim 8 leads to a robust assembly.
  • the mechanical connection of the connection connector to the plastic hose section can be achieved by overmoulding the plastic hose section and the configuration of the line components.
  • the line component configuration in particular can be protected by the encapsulation. Undesirable corrosion and/or undesired short circuits can be avoided.
  • connection connector can also be made exclusively via the electrical contact.
  • connection connector according to claim 9 An injection molding production of the connection connector according to claim 9 has proven itself in practice.
  • connection connector to be produced in the course of assembly manufacture.
  • a prefabricated assembly consisting of the plastic hose section and the line component configuration that is electrically contacted via it can then be used as an insert in an injection molding tool with which the connection connector is manufactured.
  • the fluidic channel and the sensor surface can be kept free by a dome or dome and possibly other slides in the injection molding process.
  • the multi-leadframe may include a grid support component that supports the line component group. Components of the line component group that are not used for a respectively selected line component configuration can then be part of the lattice support component. Such components that are not used for electrical transmission can also be punched out first and removed later and possibly also after electrical contact has been made.
  • connection connector 1 shows a longitudinal section in the area of a connection connector, an assembly consisting of a plastic hose section with a total of four hose-wire inserts and a connection connector that makes contact therewith on the face side via a line component configuration;
  • FIG. 2 shows a view of the assembly from viewing direction II in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an assembly in a representation similar to FIG. 1, in which, instead of the embodiment of the connection connector according to FIG. circuit connector has occurred with a sensor component in the form of a sensor module;
  • FIGS. 1 and 3 shows a stamped grid with a line component group from which a line component configuration corresponding to the line components according to FIGS. 1 and 3 can be selected by appropriate stamping;
  • FIG. 5 shows the plastic hose section in a representation similar to FIGS. 1 and 3 with an embodiment of the line component configuration, which is electrically contacted with all four hose-wire inserts in such a way that two of the four hose-wire inserts are electrically connected to each other are contacted, using the entire group of electrical line components of the pressed screen according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows an end view according to viewing direction VI in FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a top view according to viewing direction VII in FIG. 6;
  • Fig. 8 shows a representation similar to Fig. 5 of the hose section with the hose-wire insert and a variant of the line component configuration, in which all four hose-wire inserts are contacted independently and isolated from one another with line components of the line component configuration, the Line component configuration according to FIG. 8 can result from the configuration according to FIG. 5 or from the arrangement in the stamped grid according to FIG. 4 by separating corresponding predetermined breaking points;
  • Figure 9 is a plan view, similar to Figure 7, of the line component configuration of Figure 8;
  • FIG. 10 shows an embodiment of the assembly with the plastic hose section and the line component configuration according to FIG. 8 and a connection connector produced by overmolding using the injection molding method before contact is made with additional components, in particular with sensor components and before the connection connector is covered;
  • FIG. 11 shows a partially broken representation of a further embodiment of an assembly consisting of a plastic hose section with a total of four hose wire inserts and a connection connector which makes contact therewith on the casing side via a line component configuration and with a sensor component;
  • FIG. 12 shows a longitudinal section through the embodiment according to FIG. 11, taken in the area of the plastic hose section;
  • Figure 13 is an end view, broken in half, of the further embodiment seen from view XIII in Figure 12;
  • FIG. 14 shows the view according to FIG. 13 with the plastic hose section omitted
  • FIG. 15 shows a perspective bottom view approximately from the direction XV in FIG. 14; and FIG. 16 shows, in a representation similar to FIG. 14, an embodiment of components of the assembly without a sensor component.
  • the 1 shows an assembly 1 that can be used in a sensor application in connection with guiding fluid through a hose.
  • the assembly can be part of a patient ventilation system, for example.
  • Applications of the assembly 1 are, for example, heatable hoses, coolant hoses with wire inserts, in particular for contacting integrated temperature sensors, hydraulic hoses with signal lines for monitoring hydraulic brakes.
  • Other medical technology and/or vehicle technology or other mechanical engineering applications of the assembly 1 are also possible.
  • the assembly 1 has a plastic hose section 2 and a mechanical and/or electrical connection connector 3.
  • the hose section has a total of four hose wire inserts, ie four conductive wires 4, 5, 6, 7 (see also FIG. 2).
  • the plastic hose section is made with the wire inserts 4 to 7 by extrusion.
  • the wires of the wire inserts 4 to 7 can be electrical conductor elements made of copper, aluminum, silver or electrically conductive polymers. In the following, line elements with non-round cross sections, for example metal sheets and plastic line elements, should also be understood as wires.
  • the wire inserts 4 to 7 protrude from the plastic hose section 2 at the front.
  • the wire inserts 4 to 7 can have a surface coating, for example of tin or silver, at least in sections.
  • the connection connector 3 is made of plastic.
  • a line component configuration 8 with line components 9, 10, 11 and 12 is used for electrical contacting of the wire inserts 4 to 7 with associated electrical connections of the connection connector 3.
  • the line components 11 and 12 in FIG. 1 there are only contact pads at the ends to see. Instead of contact pads, plug elements can also be provided at the free end of the line components 9 to 12.
  • the line component 9 is electrically connected to the wire 4 .
  • the line component 10 is electrically connected to the wire 5 .
  • the line component 11 is electrically connected to the wire 6 .
  • the line component 12 is electrically connected to the wire 7 .
  • the line components 9 to 12 are electrically contacted with the wires 4 to 7. This electrical contact can be made by soldering, hot bar soldering, welding, bonding, gluing or crimping.
  • the line components 9 to 12 can have additional contacting structures for mechanical and electrical contacting of other, in particular electronic, external components, in particular of sensor components, of electronic components and modules, of microcontrollers, of LEDs, of other printed circuit boards, of powerline communication -Have chips and/or other components.
  • the routing of the line components 9 to 12 is such that these line components 9 to 12 are isolated from one another.
  • the end contact pads of the line components 9 to 12 are arranged in an installation space 13 in which a further component, in particular a sensor component, can be accommodated in the connection connector 3 .
  • a sensor of the sensor component can be a thermal sensor and/or a pressure sensor.
  • a signal-processing unit in the installation space 13 via the line components 9 to 12, for example a processor.
  • an assembled printed circuit board can be accommodated in the installation space 13 . Via the wires 4 to 7 and the line components 9 to 12 of the line component configuration 8 signals can be transmitted from and to the component of the connection connector 3 to be accommodated in the installation space 13 .
  • the installation space 13 is used for electrical contacting with the aid of a cable or plug, not shown, to an external component, which is also not shown.
  • fluidic sensor components can be aligned with the lumens 15, 16.
  • Electronic components that do not require media access to the medium guided in the lumen 15, 16 can also be encapsulated when the connection connector 3 is encapsulated, so that no separate installation space needs to be provided for these components.
  • the installation space 13 is covered with a lid 14 .
  • a connector for contacting the line components 9 to 12 with an external component can be arranged in the cover 14 .
  • such a plug can also be molded with the connection connector 3 .
  • connection connector 3 has a connector lumen 15 which is aligned with a hose lumen 16 of the hose section 2 .
  • An area of the hose section 2 facing the connection connector 3 can be men form an insert for an injection molding tool with the line component configuration 8, with which the connection connector 3 is manufactured without the cover by overmolding this insert.
  • connection connector 3 can be designed as a carrier for a sensor module 17 .
  • the line component configuration 8 can serve as a carrier for the sensor module 17 .
  • the sensor module 17 can be electrically contacted with the contact pads of the line components 9 to 12 and later overmolded when connecting the connection connector. Insofar as media accesses or sensitive sensor structures are not to be overmolded, these can be protected against overmolding by inserts in the injection molding process.
  • a circuit board 18 contacts the sensor module 17 on the one hand with the line components 9 to 12 on the other hand.
  • the sensor module 17 has a sensor surface 19 oriented toward the connector lumen 15. This can be a pressure- and/or temperature-sensitive sensor surface.
  • a sensor surface that allows a concentration of a medium or a portion of a specific composition of a medium that is guided through the lumens 15, 16 to be detected can also be used.
  • FIG. 4 shows a multi lead frame 20 with a line component group 21 from which a line component configuration in the manner of the line component configuration 8 can be selected and separated for the production of the assembly 1 according to FIG.
  • the line components 9, 10, 11, 12 are part of the line component group 21 and are connected to one another via various predetermined breaking points SB and connected to an external peripheral lattice carrier component 22 of the multi-lead frame 20.
  • the multiple lead frame 20 can be provided as rolled goods.
  • the multi lead frame 20 contains several different line component configurations that can be selected, which can be selected depending on the requirement for electrical contacting by separating correspondingly selectable ones of the various predetermined breaking points of the line component group 21 .
  • FIG. 5 shows the plastic hose section 2 with the wire inserts 4 to 7 and a variant of a line component configuration 23, which can be used instead of the line component configuration 8 and which at the same time the complete line component group 21 of the multi lead frame 20 represents.
  • Retaining bridges of the line component configuration 23, which are still removed after this configuration 23 has been electrically contacted with the wires 4 to 7 of the wire insert, are denoted by 23a and 23b in FIG. These retaining bridges increase the stability of the initially separated line component configuration 23.
  • Contacting of the wire inserts 4 and 5 on the one hand and 6 and 7 on the other hand is provided via this line component configuration 23. Signals that are sent via the contact pads to the free ends of the line components 9 to 12 of the line component Configuration 23 are given, are present on the one hand simultaneously on the wires 4 and 5 and on the other hand simultaneously on the wires 6 and 7 of the hose section 2.
  • FIG. 10 shows the assembly 1 according to FIG. 2 prior to a covering, prior to contacting with a plug or cable and prior to any additional equipping of the installation space 13 of the connection connector 3 with further electronic components.
  • the line component group 21 is first prefabricated in the form of the multi lead frame 20 .
  • the respectively desired line component configuration for example the line component configuration 8 from the line component group 21, is then selected and separated. This is done by punching out and, if necessary, subsequently separating the line components 9 to 12 from the line component group 21 of the multi lead frame 20.
  • connection connector 3 for example with a sensor component in the form of the sensor module 17, which in turn can be done by one of the contacting methods. If the line components 9 to 12 are provided with plug elements instead of the contact pads, this contact can also be made by plugging.
  • the at least one hose wire insert 4 to 7 can be stripped, in particular by removing a region of the plastic hose section.
  • connection connector 3 is connected to the plastic hose section 2 as part of the production process. This can be done by overmoulding the electrically contacted plastic hose section, including the configuration of the line components, with the plastic material of the connection connector 3 .
  • the connection connector 3 is mechanically connected to the plastic hose section 2 due to the overmoulding.
  • electronic components in particular sensor components, can be introduced into the installation space 13 of the connection connector 3 .
  • the electronic component can be aligned with the lumen 15, 16 of the assembly 1, as shown in FIG. 3, for example. Additional circuit boards, controllers and other electrical components that go beyond a sensor component, for example, can also be integrated into the installation space 13 .
  • FIGS. 1 to 10 A further embodiment of an assembly 25, which can be used instead of or in addition to assembly 1, is described below with reference to FIGS. Components and functions that correspond to those that have already been explained above with reference to FIGS. 1 to 10 have the same designations and, if necessary, reference symbols and will not be discussed again in detail.
  • connection connector 26 which otherwise corresponds to the connection connector 3, is not attached to the front of one end of the plastic hose section 2, but to the jacket side, i.e. in the area of a hose jacket of the plastic hose section 2.
  • the hose jacket is used for this purpose of the plastic hose section 2 in the area of a mounting section of the connection connector 26 is stripped, so that the wires 4 to 7 are exposed to the outside.
  • Line components 9 to 13 of a line component configuration 27 are connected to the wires 4 to 7 of the hose wire insert, the function of which corresponds to that which was explained above in connection with the line component configurations 8 and 23 .
  • the sensor module 28 in turn has a sensor surface 19 which is in turn aligned with the connector lumen 15.
  • This sensor surface 19 can be arranged countersunk in the sensor module 28, as can be seen from the perspective representation according to FIG.
  • connection connector 26 in the region of the hose jacket of the stripped plastic hose section 2 around the plastic hose section 2 by injection molding that the installation space 13 remains accessible via a cover of the connection connector 26 .
  • the assembly 30 can still be supplemented or completed later by appropriate installation and/or contacting steps.

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Abstract

Zur Fertigung einer Baugruppe (1) aus einem Kunststoff-Schlauchabschnitt (2) mit mindestens einer Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) und einem Anschluss-Konnektor (3) wird zunächst eine elektrische Leitungskomponenten-Gruppe vorgefertigt. Leitungskomponenten (9 bis 12) der Leitungskomponenten-Gruppe schaffen im montierten Zustand eine elektrische Verbindung mit der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7). Aus der vorgefertigten Leitungskomponenten-Gruppe wird eine Leitungskomponenten-Konfiguration (8) separiert. Die Leitungskomponenten-Konfiguration (8) wird mit der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) elektrisch kontaktiert. Der Anschluss-Konnektor (3) wird mit dem Kunststoff-Schlauchabschnitt (2) verbunden. Es resultiert ein Baugruppen-Fertigungsverfahren, welches sich für die Massenproduktion eignet. Die Leitungskomponenten-Gruppe ist Bestandteil eines Multi-Stanzgitters, welches mehrere verschiedene, auswählbare Leitungskomponenten-Konfigurationen (8) aufweist, die je nach Anforderung an die elektrische Kontaktierung durch Auswählen entsprechender Leitungskomponenten vorgegeben werden können.

Description

Verfahren zur Fertigung einer Baugruppe aus einem Kunststoff- Schlauchabschnitt mit mindestens einer Schlauch-Drahteinlage und einem Anschluss-Konnektor
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 212 441.8 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung einer Baugruppe aus einem Kunststoff-Schlauchabsclmitt mit mindestens einer Schlauch- Drahteinlage und einem Anschluss-Konnektor. Ferner betrifft die Erfindung eine mittels des Verfahrens hergestellte Baugruppe und ein Multi- Stanzgitter mit einer Leitungskomponenten-Gruppe zur Nutzung innerhalb des Verfahrens.
Ein Kunststoff-Schlauchabsclmitt mit einer Drahteinlage ist durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Die EP 0 142 944 A2 offenbart Mittel zur selbstverriegelnden elektrischen und mechanischen Verbindung im Zusammenhang mit einem Kunststoff-Schlauchabsclmitt, in dem helixförmige Drahteinlagen eingearbeitet sind. Die DE 11 2014 005 831 T5 offenbart B efeuchtung s system Verbindung en.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fertigungs verfahr en der eingangs genannten Art anzugeben, welches sich für die Massenproduktion eignet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine elektrische Kontaktierung zwischen der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage und entweder dem Anschluss-Konnektor oder einer hierüber verbundenen weiteren Komponente durch Einsatz einer vorgefertigten elektrischen Leitungskomponenten- Gruppe vereinfacht und insbesondere standardisiert werden kann. Bei dieser weiteren Komponente kann es sich um eine in den Anschluss- Konnektor integrierte Komponente und/oder um eine separat vom Anschluss-Konnektor angeordnete Komponente handeln. Das Fertigungs verfahren kann weitgehend oder auch vollständig automatisiert erfolgen. Der Anschluss-Konnektor kann aus Kunststoff gefertigt sein. Ein elektrisches Kontaktieren der Leitungskomponenten-Konfiguration mit der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage kann durch Löten, durch Bügellöten, durch Schweißen, durch Bonden, durch Kleben oder durch Crimpen erfolgen. Durch das elektrische Kontaktieren kann eine elektrische sowie mechanische Verbindung zwischen der Schlauch-Drahteinlage und den Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Konfiguration geschaffen werden. Als Gegenhalter während des elektrischen Kontaktierens kann ein Dom/Dom eingeschoben werden. Besonders von Vorteil ist, wenn ein derartiger Dom bzw. Dom als Anschlagform für ein im Rahmen der Baugruppenfertigung erfolgendes Biegen der Leitungskomponenten dienen. Die Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Konfiguration können Kontaktierpads und/oder Steckerelemente aufweisen. Die Leitungskomponenten der Leitung skomponenten-Konfiguration können zusätzliche Kontaktierung s Strukturen zur elektrischen Kontaktierung weiterer Komponenten unabhängig vom Anschluss-Konnektor aufweisen. Ein typischer Durchmesser der Leitungskomponenten der Leitung skomponenten-Konfiguration kann kleiner sein als 0,5 mm und kann im Bereich zwischen 50 pm und 200 pm liegen. Die vorgefertigte elektrische Leitungskomponente-Gruppe kann Leitungskomponenten und diese haltende Haltekomponenten aufweisen. Die Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Gruppe liegen innerhalb der Leitungskomponenten-Gruppe in mindestens einer Leitungskomponenten- Konfiguration vor. Beim Separieren einer auszuwählenden Leitungskom- ponenten-Konfiguration aus der Leitungskomponenten-Gruppe können Haltekomponenten und/oder nicht benötigte Leitungskomponenten von der ausgewählten Leitungskomponenten-Konfiguration separiert werden.
Beim Separieren wird die Leitungskomponenten-Konfiguration von mindestens einer verbleibenden Komponente der Leitungskomponenten- Gruppe getrennt.
Zum Fertigung s verfahren kann ein Bestücken des Anschluss-Konnektors mit einer elektrisch und/oder mechanisch zu verbindenden Komponente, insbesondere einer elektronischen Komponente und/oder einer Sensorkomponente, und/oder ein Bedeckeln des Anschluss-Konnektors gehören.
Der mindestens eine Anschluss-Konnektor der Baugruppe kann an einem Ende des Kunststoff-Schlauchabschnitts angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Anschluss-Konnektor auch an einer anderen Position des Kunststoff-Schlauchabschnitts zwischen dessen Enden mit einem Schlauchmantel des Schlauchabschnitts verbunden sein. Zur Vorbereitung einer solchen Anschluss-Konnektor-Verbindung kann der Kunststoff-Schlauchabschnitt in einem Montageabschnitt des Anschluss- Konnektors so abisoliert sein, dass die Schlauch-Drahteinlage zumindest abschnittsweise von außen her zugänglich ist. Über die Schlauch-Drahteinlage kann eine Signalübermittlung und/oder eine Strom- bzw. Spannungsversorgung erfolgen. Drähte der Drahteinlage können einen runden Querschnitt aufweisen oder einen von einem runden Querschnitt abweichende Querschnittsform. Bei dem mindestens einen Draht der Drahteinlage kann es sich um einen metallischen Draht und/oder um einen Kunststoffdraht handeln. In diesem Fall beinhaltet der Kunststoffdraht beispielswiese mindestens ein leitfähiges Polymer.
Die Baugruppe kann insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung smarter Sensoren zum Einsatz kommen. Die Baugruppe kann beispielsweise mit einer externen Steuerung und/oder weiteren Komponenten einer größeren Anlage in Verbindung stehen.
Die Baugruppe kann im Rahmen folgender Anwendungen Verwendung finden: beheizte Schläuche für Heißgetränke, beispielsweise Kaffee, insbesondere aus Silikon;
Bremsleitungen / Hydraulikschläuche, insbesondere für Fahrräder; Kühlschläuche, insbesondere für Röntgenanlagen;
Silikonschläuche allgemein, insbesondere für weiße Ware (Kühlschränke, Waschmaschinen, Spülmaschinen...);
Datenleitungen allgemein.
Entsprechende bzw. zusätzliche Anwendungen der Baugruppe sind beispielsweise heizbare Schläuche, Kühlmittelschläuche mit Drahteinlage insbesondere zur Kontaktierung integrierter Temperatursensoren, Hydraulikschläuche mit Signalleitungen für das Überwachen hydraulischer Bremsen. Auch weitere medizintechnische und/oder fahrzeugtechnische oder auch sonstige Maschinenbau- Anwendung en der Baugruppe sind möglich. Beim Vorfertigen und elektrischen Kontaktieren nach Anspruch 2 wird der Anschluss-Konnektor elektrisch mit der mindestens einen Schlauch- Drahteinlage über die Leitungskomponenten-Konfiguration kontaktiert. Hierüber kann eine elektrische Verbindung mit einer im Anschluss- Konnektor untergebrachten Komponente, beispielsweise mit einem Sensor- Modul, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, hierüber eine Verbindung mit Anschlusskontakten des Anschluss-Konnektors zu schaffen, über die dieser wieder mit einer weiteren Komponente, beispielsweise über eine Steckverbindung, elektrisch kontaktiert werden kann. Alternativ ist es möglich, dass der Anschluss-Konnektor selbst keine eigenen elektrischen Anschlusskontakte hat, wobei eine elektrische Verbindung mit einer weiteren insbesondere elektronischen Komponente dann über freie Enden der Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Konfiguration erfolgt.
Ein Vorfertigen nach Anspruch 3 hat sich in der Praxis bewährt. Das Stanzgitter kann als Massenprodukt vorgefertigt werden. Bei dem Stanzgitter kann es sich um ein Gitter aus Metall, insbesondere aus Kupfer, handeln. Alternativ handelt es sich beim dem Stanzgitter auch um einen duroplastischen Leitungsträger, zum Beispiel aus PCB, und/oder um eine Leiterplatte.
Nach dem Ausstanzen der Leitungskomponenten-Konfiguration und vor dem elektrischen Kontaktieren von dieser mit der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage können Komponentenabschnitte der Leitungskom- ponenten-Konfiguration gebogen werden, um eine Kontaktfläche zwischen diesen Komponenten und den zugeordneten Drähten der Drahteinlage zu vergrößern. Ein solcher Biegeschritt kann eine Definition einer Relativpo- sitionierung der Leitungskomponenten-Konfiguration an der Schlauch- Drahteinlage verbessern.
Die Leitungskomponenten-Konfiguration, die aus dem Stanzgiter ausgestanzt wird, kann die endgültige Leitungskomponenten-Konfiguration sein, die beim Fertigungs verfahr en zum Einsatz kommt. Alternativ ist es möglich, eine Leitungskomponenten-Konfiguration mit überzähligen Tragekomponenten auszustanzen, wobei die überzähligen Tragekomponenten, insbesondere verbleibende Stege, dann nachträglich gegen Ende der Fertigung, insbesondere über Sollbruchstellen, von den Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Konfiguration getrennt werden können. Entsprechende Sollbruchstellen sind nicht zwingend. Die Nutzung eines solchen Stanzgiters erhöht eine Robustheit der Leitungskomponenten während des elektrischen Kontaktierens sowie während eines Verbindens des Anschluss-Konnektors, insbesondere während eines Umspritzens von Abschniten der Leitungskomponenten mit Kunststoffmaterial des Anschluss- Konnektors. Ggf. können überzählige Tragekomponenten der Leitungs- komponenten-Konfiguration erst nach dem Verbinden des Anschluss- Konnektors mit Kunststoff-Schlauchabschnit entfernt werden, um die Leitungskomponenten und deren einer späteren elektrischen Kontaktierung dienende freie Enden während dieses Verbindungsschrites, insbesondere während eines Umspritzens, in einer korrekten Position zu halten. Beim Separieren kann diejenige Leitungskomponenten-Konfiguration vorgegeben werden, die später dann nach dem elektrischen Kontaktieren bei der Baugruppe tatsächlich insbesondere zur Signalübertragung zum Einsatz kommt; es kann aber auch eine Konfiguration separiert werden, die zusätzlich zur eigentlichen Leitungskomponenten-Konfiguration noch Stütz- bzw. Tragelemente beinhaltet, um eine Robustheit der tatsächlich zur Übertragung verwendeten Leitungskomponenten-Konfiguration während des elektrischen Kontaktierens und des Verbindens des Anschluss-Konnektors zu gewährleisten.
Ein Extrusionsverfahren nach Anspruch 4 hat sich in der Praxis bewährt. Soweit die Schlauch-Drahteinlagen aus Kunststoff gefertigt sind, kann es sich um ein Koextrusionsverfahren handeln.
Ein Abisolationsschritt nach Anspruch 5 ermöglicht eine sichere elektrische Kontaktierung der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage.
Eine Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 6 kann insbesondere von einer widerstandsarmen elektrischen Kontaktierung genutzt werden. Auch eine Korrosion von Kontaktbereichen der Schlauch-Drahteinlage kann vermieden werden.
Auch eine Oberfläche des Stanzgitters kann im Bereich insbesondere von Kontaktpads der Leitungskomponenten sowie ggf. von weiteren Kontaktstellen mit der Drahteinlage beschichtet sein. Hierbei kann es sich um eine Zinn-Beschichtung handeln.
Ein Verfahren nach Anspruch 7 führt zu einer Baugruppe, die zum sensorischen Einsatz bereit ist. Als elektronische Komponente bzw. Sensorkomponente kann beispielsweise ein Drucksensor und/oder ein Temperatursensor oder auch ein Sensor zur chemischen Analyse zum Einsatz kommen. Auch beispielsweise ein Feuchtesensor oder ein Beschleunigungssensor kann zum Einsatz kommen. Auch ein Sensor zur Bestimmung eines Gasflusses oder einer Flüssigkeitsmenge, die durch den Schlauchabschnitt transportiert wird, kann zum Einsatz kommen. Eine mechanische Verbindung nach Anspruch 8 führt zu einer robusten Baugruppe. Die mechanische Verbindung des Anschluss-Konnektors mit dem Kunststoff- Schlauchabschnitt kann durch ein Umspritzen des Kunststoff-Schlauchabschnitts und der Leitungskomponenten-Konfiguration erfolgen. Durch das Umspritzen kann insbesondere die Leitungskomponen- ten-Konfiguration geschützt werden. Unerwünschte Korrosion und/oder unerwünschte Kurzschlüssen können vermieden werden.
Alternativ kann eine mechanische Verbindung zwischen dem Anschluss- Konnektor und dem Kunststoff-Schlauchabschnitt auch ausschließlich über den elektrischen Kontakt geschehen.
Eine Spritzgussfertigung des Anschluss-Konnektors nach Anspruch 9 hat sich in der Praxis bewährt.
Ein Spritzguss-Schritt nach Anspruch 10 ermöglicht eine Herstellung des Anschluss-Konnektors im Zuge der Baugruppenfertigung. Eine vorgefertigte Baugruppe aus dem Kunststoff-Schlauchabschnitt und der hierüber elektrisch kontaktierten Leitungskomponenten-Konfiguration kann dann als Einleger in ein Spritzgusswerkzeug, mit dem der Anschluss-Konnektor gefertigt wird, genutzt werden. Der fluidische Kanal und die Sensoroberfläche können durch einen Dom bzw. Dom und ggf. weitere Schieber im Spitzgussprozess freigehalten werden.
Die Vorteile einer Baugruppe nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Fertigung s verfahren bereits erläutert wurden. Dies gilt entsprechend für die Baugruppe nach den Ansprüchen 12 bis 14 und für ein Multi-Stanzgitter nach Anspruch 15. Letzteres kann flexibel für verschiedene zu fertigende Baugruppen, die sich insbesondere in ihren Anforderungen der elektrischen Kontaktierung unterscheiden, zum Einsatz kommen.
Das Multi-Stanzgitter kann eine Gitter-Trägerkomponente aufweisen, die die Leitungskomponenten-Gruppe trägt. Komponenten der Leitungskom- ponenten-Gruppe, die für eine jeweils ausgewählte Leitungskomponenten- Konfiguration nicht genutzt werden, können dann Bestandteil der Gitter- Trägerkomponente sein. Derartige nicht für die elektrische Übertragung genutzte Komponenten können auch zunächst ausgestanzt werden und später und ggf. auch nach dem elektrischen Kontaktieren noch entfernt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 im Bereich eines Anschluss-Konnektors längs geschnitten eine Baugruppe aus einem Kunststoff-Schlauchabschnitt mit insgesamt vier Schlauch-Drahteinlagen und einem hiermit stimseitig über eine Leitungskomponenten-Konfiguration kontaktierten Anschluss-Konnektor;
Fig. 2 eine Ansicht auf die Baugruppe aus Blickrichtung II in Fig. 1;
Fig. 3 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Baugruppe, bei der anstelle der Ausführung des Anschluss-Konnektors nach Fig. 1 eine Ausführung eines An- schluss-Konnektors mit einer Sensorkomponente in Form eines Sensor-Moduls getreten ist;
Fig. 4 ein Stanzgitter mit einer Leitungskomponenten-Gruppe, aus der eine Leitungskomponenten-Konfiguration entsprechend den Leitungskomponenten nach den Fig. 1 und 3 durch entsprechendes Stanzen auswählbar ist;
Fig. 5 in einer zu den Fig. 1 und 3 ähnlichen Darstellung den Kunststoff-Schlauchabschnitt mit einer Ausführung der Leitungskom- ponenten-Konfiguration, die mit allen vier Schlauch- Drahteinlagen elektrisch so kontaktiert ist, dass jeweils zwei der vier Schlauch-Drahteinlagen miteinander elektrisch kontaktiert sind, unter Nutzung der gesamten elektrischen Leitungskomponenten-Gruppe des Stanzgitters nach Fig. 4;
Fig. 6 Eine stimseitige Ansicht gemäß Blickrichtung VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine Aufsicht gemäß Blickrichtung VII in Fig. 6;
Fig. 8 ein einer zu Fig. 5 ähnlichen Darstellung den Schlauchabschnitt mit der Schlauch-Drahteinlage und einer Variante der Leitungs- komponenten-Konfiguration, bei dem alle vier Schlauch- Drahteinlagen unabhängig und gegeneinander isoliert mit Leitungskomponenten der Leitungskomponenten-Konfiguration kontaktiert sind, wobei die Leitungskomponenten-Konfiguration nach Fig. 8 durch Trennen entsprechender Sollbruchstellen aus der Konfiguration nach Fig. 5 oder aus der Anordnung im Stanzgitter nach Fig. 4 hervorgehen kann; Fig. 9 eine zu Fig. 7 ähnliche Aufsicht der Leitungskomponenten- Konfiguration nach Fig. 8;
Fig. 10 eine Ausführung der Baugruppe mit dem Kunststoff- Schlauchabschnitt und der Leitungskomponenten-Konfiguration nach Fig. 8 und einem durch Umspritzen im Spritzgussverfahren hergestellten Anschluss-Konnektor vor einem Kontaktieren mit zusätzlichen Komponenten, insbesondere mit Sensorkomponenten und vor einer Deckelung des Anschluss-Konnektors;
Fig. 11 eine teilweise aufgebrochene Darstellung einer weiteren Ausführung einer Baugruppe aus einem Kunststoff- Schlauchabschnitt mit insgesamt vier Schlauch-Drahteinlagen und einem hiermit mantelseitig über eine Leitungskomponenten- Konfiguration kontaktierten Anschluss-Konnektor sowie mit einer Sensorkomponente;
Fig. 12 einen im Bereich des Kunststoff-Schlauchabschnitts vorgenommenen Längsschnitt durch die Ausführung nach Fig. 11;
Fig. 13 eine hälftig gebrochene, stimseitige Ansicht auf die weitere Ausführung, gesehen aus Blickrichtung XIII in Fig. 12;
Fig. 14 die Ansicht nach Fig. 13 mit weggelassenem Kunststoff- Schlauchabschnitt;
Fig. 15 eine perspektivische Unteransicht in etwa aus Blickrichtung XV in Fig. 14; und Fig. 16 in einer zu Fig. 14 ähnlichen Darstellung eine Ausführung von Komponenten der Baugruppe ohne eine Sensorkomponente.
Fig. 1 zeigt eine Baugruppe 1, die bei einer Sensoranwendung im Zusammenhang mit einer Fluidführung durch einen Schlauch zum Einsatz kommen kann. Die Baugruppe kann beispielsweise Bestandteil eines Patienten- Beatmungssystems sein. Anwendungen der Baugruppe 1 sind beispielsweise heizbare Schläuche, Kühlmittelschläuche mit Drahteinlage insbesondere zur Kontaktierung integrierter Temperatursensoren, Hydraulikschläuche mit Signalleitungen für das Überwachen hydraulischer Bremsen. Auch weitere medizintechnische und/oder fahrzeugtechnische oder auch sonstige Maschinenbau- Anwendungen der Baugruppe 1 sind möglich.
Die Baugruppe 1 hat einen Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 und einen mechanischen und/oder elektrischen Anschluss-Konnektor 3. Der Schlauchabschnitt hat insgesamt vier Schlauch-Drahteinlagen, also vier leitfähige Drähte 4, 5, 6, 7 (vgl. auch Fig. 2). Der Kunststoff-Schlauchabschnitt ist mit den Drahteinlagen 4 bis 7 durch Extrusion gefertigt.
Bei den Drähten der Drahteinlagen 4 bis 7 kann es sich um elektrische Leiterelemente aus Kupfer, Aluminium, Silber oder elektrisch leitfähigen Polymeren handeln. Auch Leitungselement mit nicht runden Querschnitten, beispielsweise Bleche und Kunststoff-Leitungselemente, sollen nachfolgend als Drähte verstanden werden. Die Drahteinlagen 4 bis 7 ragen stirnseitig aus dem Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 heraus. Die Drahteinlagen 4 bis 7 können zumindest abschnittsweise eine Oberflächenbeschichtung, beispielsweise aus Zinn oder Silber, aufweisen. Der Anschluss-Konnektor 3 ist aus Kunststoff.
Zur elektrischen Kontaktierung der Drahteinlagen 4 bis 7 mit zugeordneten elektrischen Anschlüssen des Anschluss-Konnektors 3 dient eine Leitungs- komponenten-Konfiguration 8 mit Leitungskomponenten 9, 10, 11 und 12. Von den Leitungskomponenten 11 und 12 sind in der Fig. 1 lediglich endseitige Kontaktpads zu sehen. Anstelle von Kontaktpads können auch Steckerelemente am freien Ende der Leitungskomponenten 9 bis 12 vorgesehen sein. Die Leitungskomponente 9 ist elektrisch mit dem Draht 4 verbunden. Die Leitungskomponente 10 ist elektrisch mit dem Draht 5 verbunden. Die Leitungskomponente 11 ist elektrisch mit dem Draht 6 verbunden. Die Leitungskomponente 12 ist elektrisch mit dem Draht 7 verbunden. Die Leitungskomponenten 9 bis 12 sind mit den Drähten 4 bis 7 elektrisch kontaktiert. Diese elektrische Kontaktierung kann durch Löten, Bügellöten, Schweißen, Bonden, Kleben oder Crimpen erfolgen. Die Leitungskomponenten 9 bis 12 können zusätzliche Kontaktierung s Strukturen zur mechanischen und elektrischen Kontaktierung weiterer, insbesondere elektronischer externer Komponenten, insbesondere von Sensorkomponenten, von elektronischen Bauelementen- und -modulen, von Micro- Controllern, von LEDs, von weiteren Leiterplatten, von Powerline- Communication-Chips und/oder von anderen Komponenten aufweisen.
Die Leitungsführung der Leitungskomponenten 9 bis 12 ist so, dass diese Leitungskomponenten 9 bis 12 gegeneinander isoliert sind. Die endseitigen Kontaktpads der Leitungskomponenten 9 bis 12 sind in einem Installationsraum 13 angeordnet, in dem eine weitere Komponente, insbesondere eine Sensorkomponente, im Anschluss-Konnektor 3 untergebracht werden kann. Bei einem Sensor der Sensorkomponente kann es sich um einen thermischen Sensor und/oder um einen Drucksensor handeln. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, über die Leitungskomponenten 9 bis 12 eine signal verarbeitende Einheit im Installationsraum 13 unterzubringen, beispielsweise einen Prozessor. Im Installationsraum 13 kann insbesondere eine bestückte Leiterplatine untergebracht werden. Über die Drähte 4 bis 7 und die Leitungskomponenten 9 bis 12 der Leitungskomponenten- Konfiguration 8 können Signale von und zur im Installationsraum 13 unterzubringenden Komponente des Anschluss-Konnektors 3 übermittelt werden.
Der Installationsraum 13 dient je nach Anforderung einer elektrischen Kontaktierung mit Hilfe eines nicht dargestellten Kabels bzw. Steckers zu einer externen Komponente, die ebenfalls nicht dargestellt ist.
Im Installationsraum 13 können insbesondere fluidische Sensorkomponenten ausgerichtet zu den Lumen 15, 16 orientiert sein. Elektronische Komponenten, die keinen Medienzugang zum in dem Lumen 15, 16 geführten Medium benötigen, können beim Umspritzen des Anschluss-Konnektors 3 ebenfalls umspritzt werden, sodass für diese Komponenten kein eigener Installationsraum vorgesehen sein muss.
Der Installationsraum 13 ist mit einem Deckel 14 abgedeckt. Ein Stecker zur Kontaktierung der Leitungskomponenten 9 bis 12 mit einer externen Komponente kann im Deckel 14 angeordnet sein. Ein derartiger Stecker kann alternativ oder zusätzlich auch mit dem Anschluss-Konnektor 3 angespritzt werden.
Der Anschluss-Konnektor 3 hat ein Konnektorlumen 15, das mit einem Schlauchlumen 16 des Schlauchabschnitts 2 fluchtet. Ein dem Anschluss- Konnektor 3 zugewandter Bereich des Schlauchabschnitts 2 kann zusam- men mit der Leitungskomponenten-Konfiguration 8 einen Einleger für ein Spritzguss-Werkzeug bilden, mit dem der Anschluss-Konnektor 3 noch ohne den Deckel durch Umspritzen dieses Einlegers gefertigt wird.
Der Anschluss-Konnektor 3 kann als Träger für ein Sensor-Modul 17 ausgeführt sein. Alternativ kann als Träger für das Sensor-Modul 17 die Lei- tungskomponenten-Konfiguration 8 dienen. Das Sensor-Modul 17 kann elektrisch mit den Kontaktpads der Leitungskomponenten 9 bis 12 kontaktiert werden und später bei der Verbindung des Anschluss-Konnektors mit umspritzt werden. Soweit Medienzugänge oder sensitive Sensorstrukturen nicht mit umspritzt werden sollen, können diese im Spritzgussprozess durch Einschieber vor einem Überspritzen geschützt sein.
Eine Leiterplatte 18 kontaktiert bei der Ausführung nach Fig. 3 das Sensor- Modul 17 einerseits mit den Leitungskomponenten 9 bis 12 andererseits. Das Sensor-Modul 17 hat eine zum Konnektorlumen 15 hin ausgerichtete Sensorfläche 19. Hierbei kann es sich um eine druck- und/oder temperatursensitive Sensorfläche handeln. Auch eine Sensorfläche, die es erlaubt, eine Konzentration eines Mediums oder eines Anteils einer bestimmten Zusammensetzung eines Mediums zu erfassen, welches über die Lumen 15, 16 geführt wird, kann zum Einsatz kommen.
Fig. 4 zeigt ein Multi- Stanzgitter 20 mit einer Leitungskomponenten- Gruppe 21, aus der eine Leitungskomponenten-Konfiguration nach Art der Leitungskomponenten-Konfiguration 8 zur Fertigung der Baugruppe 1 nach den Fig. 1 oder 3 ausgewählt und separiert werden kann. Die Leitungskomponenten 9, 10, 11, 12 sind Bestandteile der Leitungskomponen- ten-Gruppe 21 und sind über verschiedene Sollbruchstellen SB miteinander und mit einer außen umlaufenden Gitter-Trägerkomponente 22 des Multi- Stanzgitters 20 verbunden.
Das Multi-Stanzgitter 20 kann als Rollenware bereitgestellt werden.
Das Multi-Stanzgitter 20 beinhaltet mehrere verschiedene, auswählbare Leitungskomponenten-Konfigurationen, die ja nach Anforderung an eine elektrische Kontaktierung durch Trennen entsprechend wählbarer der verschiedenen Sollbruchstellen der Leitungskomponenten-Gruppe 21 ausgewählt werden können. Für die jeweils ausgewählte Leitungskomponenten- Konfiguration, also beispielsweise die Leitungskomponenten- Konfiguration 8 nach den Fig. 1 und 3, nicht genutzte Komponenten der Leitungskomponenten-Gruppe 21 des Multi- Stanzgitters 20 können dann als Teil der Gitter-Trägerkomponente dienen.
Fig. 5 zeigt in einer zu den Fig. 1 und 3 ähnlichen Darstellung die den Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 mit den Drahteinlagen 4 bis 7 und einer Variante einer Leitungskomponenten-Konfiguration 23, die anstelle der Leitungskomponenten-Konfiguration 8 zu Einsatz kommen kann und die gleichzeitig die vollständige Leitungskomponenten-Gruppe 21 des Multi- Stanzgitters 20 darstellt. Haltebrücken der Leitungskomponenten- Konfiguration 23, die nach dem elektrischen Kontaktieren dieser Konfiguration 23 mit den Drähten 4 bis 7 der Drahteinlage noch entfernt werden, sind in der Fig. 5 mit 23a und 23b bezeichnet. Diese Haltebrücken erhöhen eine Stabilität der zunächst separierten Leitungskomponenten- Konfiguration 23. Über diese Leitungskomponenten-Konfiguration 23 ist eine Kontaktierung der Drahteinlagen 4 und 5 einerseits sowie 6 und 7 andererseits gegeben. Signale, die über die Kontaktpads auf die freien Enden der Leitungskomponenten 9 bis 12 der Leitungskomponenten- Konfiguration 23 gegeben werden, liegen einerseits gleichzeitig auf den Drähten 4 und 5 und andererseits gleichzeitig auf den Drähten 6 und 7 des Schlauchabschnitts 2 vor.
Nach Anbringen der Leitungskomponenten-Konfiguration 23 an den freien Enden der Drahteinlagen 4 bis 7 und vor einer endgültigen elektrischen Kontaktierung mit diesen kann durch Trennen entsprechender Abschnitte der Leitungskomponenten-Gruppe 21 (vgl. Bruchstellen SB, angedeutet in den Fig. 4 und 5) die Leitungskomponenten-Konfiguration 8 nach den Fig. 1 und 3 erzeugt werden, wie auch ein Vergleich der Fig. 5, die die Lei- tungskomponenten-Konfiguration 23 zeigt, mit der Fig. 8, die die Lei- tungskomponenten-Konfiguration 8 zeigt, verdeutlicht.
Fig. 10 zeigt die Baugruppe 1 nach Fig. 2 vor einer Bedeckelung, vor einer Kontaktierung mit einem Stecker oder Kabel und vor einer ggf. erfolgenden zusätzlichen Bestückung des Installationsraums 13 des Anschluss- Konnektors 3 mit weiteren elektronischen Komponenten.
Bei der Fertigung der Baugruppe 1 wird zunächst die Leitungskomponenten-Gruppe 21 in Form des Multi- Stanzgitters 20 vorgefertigt. Anschließend wird die jeweils gewünschte Leitungskomponenten-Konfiguration, beispielsweise die Leitungskomponenten-Konfiguration 8 aus der Leitungskomponenten-Gruppe 21 ausgewählt und separiert. Dies erfolgt durch Ausstanzen und ggf. nachfolgendes Trennen der Leitungskomponenten 9 bis 12 aus der Leitungskomponenten-Gruppe 21 des Multi-Stanzgitters 20.
Sodann erfolgt ein elektrisches Kontaktierten der Leitungskomponenten- Konfiguration mit mindestens einem der Drähte 4 bis 7, bei Einsatz der Leitungskomponenten-Konfiguration 8, also mit allen Drähten 4 bis 7. Hierbei werden den Drähten 4 bis 7 zugeordnete Teilabschnitte der Leitungskomponenten 9 bis 12 entsprechend umgebogen, sodass eine Kontaktfläche zwischen diesen Teilabschnitten der Leitungskomponenten 9 bis 12 und den zugewandten Mantelflächen der Drähte 4 bis 7 vergrößert ist. Anschließend erfolgt ein Löten, insbesondere ein Bügellöten, ein Schweißen, ein Bonden, ein Kleben oder ein Crimpen zum Herstellen des elektrischen Kontakts.
Über die freien Enden der Leitungskomponenten 9 bis 12 kann dann ein elektrisches Kontaktieren mit einer insbesondere im Anschluss-Konnektor 3 untergebrachten Komponente, beispielsweise mit einer Sensorkomponente in Form des Sensor-Moduls 17 erfolgen, was wiederum durch eine der Kontaktiermethoden erfolgen kann. Wenn anstelle der Kontaktierpads die Leitungskomponenten 9 bis 12 mit Steckerelementen versehen sind, kann diese Kontaktierung auch durch Stecken erfolgen.
Vor dem elektrischen Kontaktieren kann ein Abisolieren der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage 4 bis 7, insbesondere durch Entfernen eines Bereichs des Kunststoff-Schlauchabschnitts erfolgen.
Im Rahmen des Fertigung s verfahrens wird der Anschluss-Konnektor 3 mit dem Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 verbunden. Dies kann durch Umspritzen des elektrisch kontaktierten Kunststoff-Schlauchabschnitts einschließlich der Leitungskomponenten-Konfiguration mit dem Kunststoffmaterial des Anschluss-Konnektor 3 erfolgen. Aufgrund des Umspritzens ist der Anschluss-Konnektor 3 mit dem Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 mechanisch verbunden. Nach dem Umspritzen können elektronische Komponenten, insbesondere Sensorkomponenten, in den Installationsraum 13 des Anschluss-Konnektors 3 eingebracht werden. Die elektronische Komponente kann dabei zum Lumen 15, 16 der Baugruppe 1 ausgerichtet sein, wie beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt. In den Installationsraum 13 können auch zusätzliche Platinen, Controller und über eine Sensorkomponente beispielsweise hinausgehende weitere elektrische Komponenten integriert werden.
Anhand der Fig. 11 bis 15 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Baugruppe 25 beschrieben, die anstelle oder zusätzlich zur Baugruppe 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezeichnungen und ggf. Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Baugruppe 25 ist ein Anschluss-Konnektor 26, der ansonsten dem Anschluss-Konnektor 3 entspricht, nicht stimseitig an einem Ende des Kunststoff-Schlauchabschnitts 2 angebracht, sondern mantelseitig, also im Bereich eines Schlauchmantels des Kunststoff- Schlauchabschnitts 2. Hierzu ist der Schlauchmantel des Kunststoff-Schlauchabschnitts 2 im Bereich eines Montageabschnitts des Anschluss-Konnektors 26 abisoliert, sodass die Drähte 4 bis 7 nach außen hin freiliegen. Mit den Drähten 4 bis 7 der Schlauch-Drahteinlage sind Leitungskomponenten 9 bis 13 einer Leitungs- komponenten-Konfiguration 27 verbunden, deren Funktion derjenigen entspricht, die vorstehend im Zusammenhang mit den Leitungskomponenten- Konfigurationen 8 und 23 erläutert wurde. Kontaktpads der Leitungskomponenten 9 bis 12 dieser Leitungskomponenten-Konfiguration 27 sind mit zugehörigen Kontakten eines Sensor-Moduls 28 der Baugruppe 25 kontaktiert, die hinsichtlich ihrer Funktion wiederum dem Sensor-Modul 17 entspricht. Der abisolierte Bereich des Schlauchmantels, die Leitungskomponenten- Konfiguration 27 sowie das Sensor-Modul 28 werden bei der Fertigung der Baugruppe 25 wiederum vom Anschluss-Konnektor 26 umspritzt. Dieses Umspritzen erzeugt bei der Herstellung der Baugruppe 25 entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der Baugruppe 1 nach den Fig. 1 bis 10 erläutert wurde. Bei dem Umspritzen fließt Kunststoffmaterial auch in Zwischenräume zwischen den Leitungskomponenten 9 bis 12 und den Drähten 4 bis 7, um dort unerwünschte elektrische Kontaktierungen zu vermeiden. Entsprechende Isolations-Z wischenräume zwischen beispielsweise der Leitungskomponente 9 und dem hiermit nicht zu kontaktierenden Draht 5 ergeben sich aus den stimseitigen Ansichten beispielsweise nach den Fig. 13 und 14.
Das Sensor-Modul 28 hat wiederum eine wiederum zum Konnektorlumen 15 ausgerichtete Sensorfläche 19. Diese Sensorfläche 19 kann im Sensor- Modul 28 versenkt angeordnet sein, wie sich aus der perspektivischen Darstellung nach Fig. 15 ergibt.
Bei einer weiteren Ausführung einer Baugruppe 30, bei der in der Fig. 16 lediglich die Drähte 4 bis 7 der Drahteinlage und die Leitungskomponen- ten-Konfiguration 27 dargestellt sind, fehlt das Sensor-Modul 28. In diesem Fall wird der Anschluss-Konnektor 26 so im Bereich des Schlauchmantels des abisoliserten Kunststoff-Schlauchabschnitts 2 um den Kunststoff-Schlauchabschnitt 2 umspritzt, dass der Installationsraum 13 über einen Deckel des Anschluss-Konnektors 26 zugänglich bleibt. In diesem Fall kann die Baugruppe 30 noch nachträglich durch entsprechende Installations- und/oder Kontaktierungsschritte ergänzt bzw. vervollständigt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fertigung einer Baugruppe (1; 25; 30) aus einem Kunststoff-Schlauchabschnitt (2) mit mindestens einer Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7) und einem Anschluss-Konnektor (3; 26) mit folgenden Schritten:
Vorfertigen einer elektrischen Leitungskomponenten-Gruppe (21), deren Leitungskomponenten (9 bis 12) im montierten Zustand eine elektrische Verbindung mit der mindestens einen Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7) schaffen,
Separieren einer Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) aus der Leitungskomponenten-Gruppe (21), elektrisches Kontaktieren der Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) mit der mindestens einen Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7),
Verbinden des Anschluss-Konnektors (3; 26) mit dem Kunststoff- Schlauchabschnitt (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leitungskomponenten (9 bis 12) der vorgefertigten elektrischen Leitungskomponenten-Gruppe (21) im montierten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen der mindestens eine Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) und zugeordneten elektrischen Anschlüssen des elektrischen Anschluss-Konnektors schaffen, wobei beim elektrischen Kontaktieren der Leitungskomponenten- Konfiguration (8; 23; 27) ein Kontaktieren einerseits mit der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) und andererseits mit dem zugeordneten Anschluss des Anschluss-Konnektors (3; 26) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorfertigen der Leitungskomponenten-Gruppe und das Separieren der Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) durch
Herstellen eines Stanzgitters (20), aufweisend die Leitungskompo- nenten-Konfiguration (8; 23; 27) und eine Gitter- Trägerkomponente (22), und durch Ausstanzen der Leitungskomponenten- Konfiguration (8; 23;
27) aus dem Stanzgitter (20) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Schlauchabschnitt (2) mit der Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7) durch Extrusion gefertigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass vor dem elektrischen Kontaktieren ein Abisolieren der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem elektrischen Kontaktieren eine zumindest abschnittsweise Oberflächenbeschichtung der mindestens einen Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Bestücken der Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) und/oder des Anschluss-Konnektors (3; 26) mit einer elektronischen Komponente (17; 28).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gekennzeichnet durch ein zusätzliches mechanisches Verbinden des Kunststoff- Schlauchabschnitts (2) mit dem Anschluss-Konnektor (3; 26).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss-Konnektor (3; 26) als Spritzgussteil gefertigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spritzgießen des Anschluss-Konnektors (3; 26) nach dem elektrischen Kontaktieren der Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) mit der Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) erfolgt.
11. Baugruppe (1; 25; 30), gefertigt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Kunststoff-Schlauchabschnitt (2) mit mindestens einer Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7), mit einem Anschluss-Konnektor (3; 26) und mit einer Leitungskomponenten-Konfiguration (8; 23; 27) zur elektrischen Kontaktierung mit der Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7).
12. Baugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauch-Drahteinlage (4 bis 7) eine zumindest abschnittsweise Oberflächenbeschichtung aufweist.
13. Baugruppe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungskomponenten-Konfiguration Kontaktierpads und/oder Steckerelemente aufweist. Baugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens eine elektronische Komponente, die über die Leitungskom- ponenten-Konfiguration (8; 23; 27) mit der mindestens einen Schlauch- Drahteinlage (4 bis 7) elektrisch kontaktiert ist. Multi- Stanzgitter (20) mit einer Leitungskomponenten-Gruppe (21) zur Nutzung innerhalb eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 10, aufweisend mehrere verschiedene, auswählbare Leitungskompo- nenten-Konfigurationen (8, 23; 27), die je nach Anforderung an die elektrische Kontaktierung durch Auswählen entsprechender Leitungskomponenten (9 bis 12) vorgegeben werden können.
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