WO2024088455A1 - Electrical functional component and method for producing an electrical functional component - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrical functional component and a method for producing an electrical functional component.
- Vehicle seats or vehicle steering wheels that can be heated are known from the prior art.
- flat heating elements exist that comprise a substrate and at least one electrical heating resistor applied to the substrate. If the vehicle seat or the vehicle steering wheel is to be heated via the heating element, the electrical heating resistor is subjected to voltage, whereby the vehicle seat or the vehicle steering wheel can be tempered using the heat energy emitted via the electrical heating resistor.
- the electrical heating resistor is sewn onto the substrate in various embodiments.
- such manufacturing processes for the heating element are time-consuming.
- only substrates that are suitable for sewing on a respective electrical heating resistor can be used for such heating elements. A connection made by means of a seam can come loose after frequent loading, whereby the electrical heating resistor and the substrate are no longer firmly connected to one another.
- the present description therefore shows that improvements are desirable in functional devices in which electrical wires are connected to a substrate.
- An object of the invention is therefore to provide a development with which the above-mentioned disadvantages can be at least partially avoided.
- the object is achieved with the subject matter comprising the features in the independent claims.
- Advantageous embodiments are defined by the dependent claims.
- the invention relates to an electrical functional component that comprises a substrate and at least one electrically conductive wire.
- the functional component further comprises at least one thermoplastic carrier, in which the at least one electrically conductive wire is at least partially embedded and via which a connection for the at least one electrically conductive wire to the substrate is provided.
- Such connections can be produced particularly easily and ensure that the at least one electrically conductive wire is securely fixed to the substrate.
- such connections can be used for a variety of different substrate materials.
- thermoplastic carrier when the at least one thermoplastic carrier is mentioned in connection with the present invention, this also includes thermoplastic carriers that are only partially made from a thermoplastic material.
- the at least one thermoplastic carrier can also be a carrier that is made entirely from thermoplastic material.
- the at least one electrically conductive wire is mentioned in connection with the present invention, this feature is to be understood in a broad sense. This includes all electrically conductive elements that run in a strand-like manner and have a certain elastic flexibility in order to be able to lay them in a curved shape.
- the at least one thermoplastic carrier is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate.
- the at least one electrically conductive wire and the substrate can therefore be welded to one another via the at least one thermoplastic carrier, wherein the at least one thermoplastic carrier is at least one plastic welded connection.
- thermoplastic carrier which is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate, thus the at least one electrically conductive wire and the substrate are each in surface contact, so that the at least one electrically conductive wire and the substrate are held together by the at least one welded connection or by the at least one plastic welded connection.
- welded connections or such plastic welded connections provide smooth surfaces, without stress concentrations and with even stress distribution. This also leads to a particularly stable and long-lasting fixation of the at least one electrically conductive wire to the substrate, whereby a favorable optical appearance can also be achieved due to the smooth surface.
- a further advantage is that electrically conductive wires or heating conductors or heating wires can also be arranged next to one another at a very small distance if the connection between the electrically conductive wire and the substrate is at least one thermoplastic carrier.
- the electrical functional component it can therefore be the case that several different electrically conductive wires or several different electrical heating wires are arranged next to one another at a distance of less than 1 mm.
- a certain electrically conductive wire or a certain electrical heating wire can form several regions that are adjacent to one another at a distance of less than 1 mm. This can be the case in particular if the certain electrically conductive wire or the certain electrical heating wire is arranged in a meandering manner on the substrate.
- the at least one electrically conductive wire can have a maximum radius of 1mm. Embodiments in which the at least one electrically conductive wire has a diameter of 20pm-200pm have also proven to be useful. Embodiments in which the at least one electrically conductive wire has a diameter of 0.1mm have also proven to be useful. In such embodiments, the at least one electrically conductive wire can also be designed as a shielding conductor or as a shielding conductor.
- the functional component comprises a first electrically conductive wire which is designed as a shielding conductor and is at least partially embedded in a thermoplastic carrier, wherein a connection for the first electrically conductive wire to the substrate is provided via the thermoplastic carrier and the first electrically conductive wire is arranged on a first side of the substrate.
- the electrical functional component can comprise a second electrically conductive wire which is designed as a capacitive sensor and is at least partially embedded in a thermoplastic carrier, wherein a connection for the second electrically conductive wire to the substrate is provided via the thermoplastic carrier and the second electrically conductive wire is arranged on a second side of the substrate which is opposite the first side.
- the at least one electrically conductive wire can have a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm. It is also possible that the previously described specific electrically conductive wire has a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm.
- the several different electrically conductive wires each have a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm or that the several different electrically conductive wires each have a radius of a maximum of 1 mm.
- the invention is not limited to such a radius, so that the several different electrically conductive wires or the at least one electrically conductive wire can also have a radius that is larger than 1 mm.
- no further connections are provided to hold the at least one electrically conductive wire to the substrate.
- the functional component has exactly one connection for fixing the at least one electrically conductive wire to the substrate, in which exactly one connection the at least one thermoplastic carrier is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate.
- thermoplastic carrier already solidified in the functional component for producing a connection of the at least one electrically conductive wire to the substrate has previously been at least partially converted into a flowable state of aggregation.
- the at least one thermoplastic carrier can be formed by at least one thermoplastic coating that is applied to the at least one electrically conductive wire over the entire circumference and runs at least partially along the at least one electrically conductive wire.
- the at least one thermoplastic coating can run along the at least one electrically conductive wire over the largest portion or even run completely along the at least one electrically conductive wire.
- the at least one thermoplastic carrier may be formed by at least one thermoplastic coating which only partially runs along the circumferential profile of the at least one electrically conductive wire and which also runs at least partially along the at least one electrically conductive wire.
- the at least one thermoplastic coating may also run along the at least one electrically conductive wire over the largest portion or even run completely along the at least one electrically conductive wire.
- the at least one electrically conductive wire can be at least one electrical heating wire.
- the at least one electrically conductive wire can also be formed by at least one film and/or by at least one further electrical heating conductor, which forms an electrical resistance in order to be able to release thermal energy. It is also conceivable that the at least one electrical wire forms a capacitive sensor or is formed as a component of a capacitive sensor. It can also be the case that the at least one electrical wire forms a shielding wire or at least one shielding wire.
- the at least one electrically conductive wire can have a diameter of 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the substrate can be, for example, paper, PU film, polycarbonate film, polymer paper, textile fabric, PVB film or polycarbonate sheet.
- the substrate can be designed as a seat cover for a vehicle seat.
- the at least one electrically conductive wire can be designed as at least one heating wire and/or provide at least one capacitive sensor and/or be formed by at least one shielding wire. It is therefore possible for the substrate to be designed as a seat cover for a vehicle seat and made of leather and/or a textile fabric.
- electrically conductive wires are often attached to a substrate via seam connections. Such seam connections must completely penetrate a seat cover and can therefore lead to an undesirable visual appearance.
- the visual appearance of a seat cover is not influenced by a thermoplastic carrier, since this can only be located on one side of the seat cover, which cannot be seen when the seat cover is on the vehicle seat.
- the invention also relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description as a heating element, in particular as a heating element for a vehicle seat or as a heating element for a vehicle steering wheel.
- the invention relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description as a capacitive sensor, in particular as a capacitive sensor for detecting vehicle seat occupancy or as a capacitive sensor for detecting vehicle steering wheel contact by a person.
- the invention also relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description for shielding against electromagnetic interference, wherein the at least one electrically conductive wire is operated as at least one shielding conductor.
- the invention relates to a method for producing an electrical functional component and in particular to a method for producing an electrical functional component according to one of the preceding embodiments.
- a substrate is provided.
- a horizontal conveyor device can be provided for this purpose, which provides the substrate.
- a shelf or work surface can also be provided on which the substrate is arranged and thereby provided.
- a further step provides for heating at least one thermoplastic carrier, so that the at least one thermoplastic carrier is thereby at least partially converted into a flowable state of aggregation.
- At least one electrically conductive wire is arranged on the substrate, wherein the at least one electrically conductive wire contacts the substrate via the at least one thermoplastic carrier, which is at least partially in the flowable state of aggregation and subsequently solidifies, as a result of which the at least one electrically conductive wire is connected to the substrate via the solidified thermoplastic carrier.
- connection of the electrically conductive wire can be implemented at a higher speed than sewing the electrically conductive wire to the substrate. This allows a larger number of electrical functional components to be produced within a given period of time.
- the connection of the electrically conductive wire to the substrate via the at least one thermoplastic carrier can thus be the only connection of the electrically conductive wire to the substrate.
- the at least one electrically conductive wire is sewn onto the substrate in addition to the connection via the at least one thermoplastic carrier.
- Such embodiments in which the at least one electrically conductive wire is connected to the substrate both via the at least one thermoplastic carrier and via a seam connection have proven to be useful in order to be able to provide a particularly secure and stable attachment of the at least one electrically conductive wire to the substrate.
- the at least one thermoplastic carrier can form at least one welded connection or at least one plastic welded connection, which holds the at least one electrically conductive wire to the substrate.
- the at least one thermoplastic carrier can form at least one welded connection or at least one plastic welded connection, in which the at least one electrically conductive wire is at least partially embedded and which holds the at least one electrically conductive wire to the substrate.
- thermoplastic carrier is at least partially converted into the flowable state of aggregation via at least one sonotrode.
- the at least one thermoplastic carrier can be at least one coating or the at least one thermoplastic carrier can comprise at least one coating which is applied at least partially or even completely over the circumference of the at least one electrically conductive wire and runs at least partially along the at least one electrically conductive wire.
- the at least one electrically conductive wire can be fed together with the at least one applied coating to the at least one sonotrode, which at least one sonotrode at least partially converts the at least one thermoplastic carrier fed as at least one coating of the at least one electrically conductive wire into the flowable state of aggregation. It can be that the at least one electrically conductive wire can pass through the at least one sonotrode together with the at least one applied coating and is guided via a channel in the at least one sonotrode.
- the at least one thermoplastic carrier may be at least one coating or the at least one thermoplastic carrier may comprise at least one coating which is applied to the substrate.
- the at least one sonotrode may partially convert the at least one thermoplastic carrier applied to the substrate as at least one coating into the flowable aggregate state, with the at least one coating being located on the substrate.
- the at least one sonotrode for arranging the at least one electrically conductive wire on the substrate can be moved along the substrate and thereby perform a vibration movement in the vertical Direction, by means of which vibration movement in the vertical direction the at least one thermoplastic carrier supplied as at least one coating of the at least one electrically conductive wire is at least partially converted into the flowable aggregate state.
- Embodiments have proven to be useful in which the at least one sonotrode for arranging the at least one electrically conductive wire on the substrate is moved along the substrate and is continuously spaced from the substrate.
- the invention also relates to a device for producing an electrical functional component.
- the device comprises at least one laying device which is designed to arrange at least one electrically conductive wire on a substrate and via which at least one laying device at least one thermoplastic carrier provided for connecting the at least one electrically conductive wire to the substrate can be tempered in such a way that the at least one thermoplastic carrier can be at least partially converted into a flowable aggregate state by means of the tempering.
- the at least one laying device is designed as at least one sonotrode or comprises at least one sonotrode.
- the at least one sonotrode may be designed in such a way that the at least one sonotrode can temper a thermoplastic carrier, which is at least one coating applied at least partially or even completely over the entire circumference to the at least one electrically conductive wire and running at least in sections along the at least one electrically conductive wire, in such a way that the at least one coating can be at least partially converted into the flowable aggregate state by means of the tempering.
- the at least one sonotrode may be configured and equipped such that the at least one sonotrode can perform a vibration movement in the vertical direction for tempering the at least one thermoplastic carrier.
- the at least one sonotrode is configured and equipped in such a way that the at least one sonotrode is used to arrange the at least an electrically conductive wire on the substrate is movable along the substrate, wherein the at least one sonotrode is continuously spaced from the substrate.
- the at least one sonotrode can form a channel through which the at least one electrically conductive wire can pass together with the at least one applied thermoplastic coating in such a way that the at least one applied thermoplastic coating is heated via the at least one sonotrode and is thereby at least partially converted into a flowable state of aggregation.
- the channel for guiding the at least one electrically conductive wire may be formed together with the at least one applied thermoplastic coating.
- Figure 1 shows a schematic view of an embodiment of an electrical functional component according to the invention
- Figure 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a device according to the invention and illustrates individual steps as they can be provided in various embodiments of a method according to the invention
- Figure 3 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or according to the combination and/or sequence shown in Figure 3 in various embodiments of a method according to the invention.
- the electrical functional component 1 shown in Figure 1 is designed as a heating element 2, but in further embodiments it can also be designed as a capacitive sensor or used for shielding.
- the functional component 1 or the heating element 2 comprises a substrate 7, which can be formed, for example, by a film or a textile fabric.
- the substrate 7 has sufficient flexibility to be able to yield to elastic deformations of a vehicle seat.
- the functional component 1 further comprises an electrically conductive wire 3, which is designed as a heating wire 5 and was connected to the substrate 7 as part of a manufacturing process.
- the electrically conductive wire 3 or the electrical heating wire 5 was laid in a meandering manner on the substrate 7.
- the electrically conductive wire 3 can also be laid in a different course on the substrate 7, which deviates from the meandering course according to Figure 1.
- Several such electrically conductive wires 3 can also be provided, which are arranged on a substrate 7 by means of a method described below.
- the electrically conductive wire 3 is attached to the substrate 7 via a thermoplastic carrier 9 (see Figure 2) not shown in Figure 1.
- the thermoplastic carrier 9 was converted into a flowable state of aggregation via a sonotrode 8 and the electrically conductive wire 3 was arranged on the substrate 7 in such a way that the electrically conductive wire 3 contacts the substrate 7 via the thermoplastic carrier 9.
- the thermoplastic carrier 9 is initially still in a flowable state of aggregation when the electrically conductive wire 3 is laid on the substrate 7 together with the thermoplastic carrier 9. After a certain dwell time, the thermoplastic carrier 9 solidifies, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the then solidified thermoplastic carrier 9.
- Such a manufacturing process creates a particularly stable connection between the electrically conductive wire 3 and the substrate 7 in a simple and quick manner. Due to the elastic design of the thermoplastic carrier 9, the stable connection is maintained even when the substrate 7 and the electrically conductive wire 3 are acted upon by a force or mass, which may be the case when the functional component 1 is inserted into a vehicle seat and a person sits on the vehicle seat.
- a force or mass which may be the case when the functional component 1 is inserted into a vehicle seat and a person sits on the vehicle seat.
- Such arrangements can be provided, for example, when the functional component 1 is a capacitive sensor for seat occupancy detection or when the functional component 1 is designed as a heating element 2 for a vehicle seat.
- electrically conductive wires 3 or heating wires 5 can be attached to a large number of different substrate materials using the method described.
- thermoplastic carrier 9 which is first inserted into a is brought into a flowable aggregate state and then solidifies, is sometimes suitable for connecting electrically conductive wires 3 to a substrate 7, which is a textile fabric, a plastic film or an essentially rigid plastic plate.
- the described connection via such a thermoplastic carrier 9 is therefore also characterized by the fact that there is great flexibility with regard to the substrate materials used.
- FIG 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a device 10 according to the invention and illustrates individual steps as they can be provided in various embodiments of a method 100 according to the invention (see Figure 3).
- the device 10 comprises a provision (not shown in Figure 2) on which the substrate 7 can be arranged in a working area of the laying device 4.
- the provision can be, for example, a support or a working surface that is located in the working area of the laying device 4.
- the provision can also be a horizontal conveyor device that transports the substrate 7 into the working area of the laying device 4.
- the laying device 4 is designed as a sonotrode 8 and can arrange the electrically conductive wire 3 or the electrical heating wire 5 along a predetermined path on the substrate 7.
- the substrate 7 retains its position.
- the laying device 4 or the sonotrode 8 is moved along the substrate 7 in order to arrange the electrically conductive wire 3 on the substrate 7.
- thermoplastic carrier 9 which is a thermoplastic coating 12, is applied to the electrically conductive wire 3 along its entire circumference.
- the thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic coating 12 extends longitudinally along the entire electrically conductive wire 3.
- the electrically conductive wire 3 is thus completely embedded in the thermoplastic carrier 9, which is a thermoplastic coating 12.
- the electrically conductive wire 3 is fed to the laying device 4 or the sonotrode 8.
- the sonotrode 8 continuously carries out a vibration movement in the vertical direction, whereby the thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic coating 12 is heated and is thereby converted into a flowable aggregate state. While the sonotrode 8 When this vibration movement is carried out in a vertical direction, the sonotrode 8 moves along a defined path over the substrate 7, whereby the electrically conductive wire 3 is arranged on the substrate 7 together with the thermoplastic carrier 9 or together with the thermoplastic coating 12. The thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic substrate 12 is still partially in the flowable state.
- thermoplastic carrier 9 solidifies after a certain dwell time, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the thermoplastic carrier 9 and the thermoplastic carrier 9 forms a plastic welded connection which holds the electrically conductive wire 3 to the substrate 7.
- the sonotrode 8 During the entire movement of the sonotrode 8 along the substrate 7, the sonotrode 8 is spaced apart from the substrate 7 and has no surface contact with the substrate 7. The sonotrode 8 can at least approximately maintain its relative distance from the substrate 7 until the entire electrically conductive wire 3 has been laid on the substrate 7 together with the applied coating 12.
- Figure 3 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or according to the combination and/or sequence shown in Figure 3 in various embodiments of a method 100 according to the invention.
- a substrate 7 is provided.
- the substrate 7 can be, for example, a plastic film or a textile fabric.
- Step 110 is followed by step 120, in which an electrically conductive wire 3 and a thermoplastic carrier 9 are fed together to a sonotrode 8.
- the thermoplastic carrier 9 is a thermoplastic coating 12 which is applied to the electrically conductive wire 3 over the entire circumference and runs along the electrically conductive wire 3.
- step 130 the thermoplastic coating 12 is heated via the sonotrode 8, so that the thermoplastic coating 12 is converted into a flowable aggregate state.
- the thermoplastic coating 12 is still absorbed by the sonotrode 8.
- the sonotrode 8 carries out a vibration movement in the vertical direction.
- step 140 the electrically conductive wire is laid on the substrate 7 together with the thermoplastic coating 12 by the sonotrode 8 in defined paths that are tailored to heating a vehicle seat. The thermoplastic coating 12 is still in the flowable state.
- Step 140 is followed by step 150.
- step 150 the laying of the electrically conductive wire 3 and the thermoplastic coating 12 on the substrate 7 is completed.
- the thermoplastic coating 12 solidifies in step 150 after a certain dwell time, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the then solidified thermoplastic coating 12.
- the thermoplastic coating 12 forms a plastic welded connection via which the electrically conductive wire 3 is held to the substrate 7.
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Abstract
The invention discloses an electrical functional component. The functional component comprises a substrate (7) and at least one electrically conductive wire (3). The functional component also comprises at least one thermoplastic carrier (9) into which the at least one electrically conductive wire (3) is at least proportionally embedded and via which a connection for the at least one electrically conductive wire (3) to the substrate (7) is provided.
Description
Elektrisches Funktionsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils Electrical functional component and method for producing an electrical functional component
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Funktionsbauteil und ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils. The present invention relates to an electrical functional component and a method for producing an electrical functional component.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze oder Fahrzeuglenkräder bekannt, die beheizt werden können. Hierzu existieren flächige Heizelemente, die ein Substrat sowie mindestens einen auf das Substrat aufgebrachten elektrischen Heizwiderstand umfassen. Sofern der Fahrzeugsitz oder das Fahrzeuglenkrad über das Heizelement erwärmt werden soll, wird der elektrische Heizwiderstand mit Spannung beaufschlagt, wodurch der Fahrzeugsitz oder das Fahrzeuglenkrad mittels der über den elektrischen Heizwiderstand abgegebenen Wärmeenergie temperiert werden kann. Um den elektrischen Heizwiderstand an dem Substrat zu befestigen, wird der elektrische Heizwiderstand bei diversen Ausführungsformen auf das Substrat aufgenäht. Solche Fertigungsprozesse für das Heizelement sind jedoch zeitintensiv. Zudem können bei solchen Heizelementen lediglich Substrate verwendet werden, die sich zum Aufnähen eines jeweiligen elektrischen Heizwiderstandes eignen. Eine mittels einer Naht hergestellte Verbindung kann sich nach häufiger Belastung lösen, wodurch der elektrische Heizwiderstand und das Substrat nicht mehr fest miteinander verbunden sind. Vehicle seats or vehicle steering wheels that can be heated are known from the prior art. For this purpose, flat heating elements exist that comprise a substrate and at least one electrical heating resistor applied to the substrate. If the vehicle seat or the vehicle steering wheel is to be heated via the heating element, the electrical heating resistor is subjected to voltage, whereby the vehicle seat or the vehicle steering wheel can be tempered using the heat energy emitted via the electrical heating resistor. In order to attach the electrical heating resistor to the substrate, the electrical heating resistor is sewn onto the substrate in various embodiments. However, such manufacturing processes for the heating element are time-consuming. In addition, only substrates that are suitable for sewing on a respective electrical heating resistor can be used for such heating elements. A connection made by means of a seam can come loose after frequent loading, whereby the electrical heating resistor and the substrate are no longer firmly connected to one another.
Entsprechende Probleme existieren zudem bei aus dem Stand der Technik bekannten kapazitiven Sensoren, die über einen oder über mehrere auf ein Substrat aufgenähte Drähte verfügen, um beispielsweise eine Sitzbelegung oder eine Lenkradberührung erkennen zu können. Auch sind solche Probleme beispielsweise bei Schirmleitern bekannt, die in der Praxis ebenso auf ein Substrat aufgenäht sind. Similar problems also exist with capacitive sensors known from the state of the art, which have one or more wires sewn onto a substrate in order to be able to detect, for example, seat occupancy or steering wheel touch. Such problems are also known, for example, with shielding conductors, which in practice are also sewn onto a substrate.
Die vorliegende Beschreibung zeigt daher, dass Verbesserungen bei Funktionsbauteilen wünschenswert sind, bei denen elektrische Drähte mit einem Substrat in Verbindung stehen. The present description therefore shows that improvements are desirable in functional devices in which electrical wires are connected to a substrate.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Entwicklung bereitzustellen, mit welcher sich die obig genannten Nachteile zumindest teilweise vermeiden lassen.
Die Aufgabe wird mit den Gegenständen gelöst, welche die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen umfassen. Vorteilhafte Ausführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert. An object of the invention is therefore to provide a development with which the above-mentioned disadvantages can be at least partially avoided. The object is achieved with the subject matter comprising the features in the independent claims. Advantageous embodiments are defined by the dependent claims.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Funktionsbauteil, das ein Substrat und mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht umfasst. Weiter umfasst das Funktionsbauteil wenigstens einen thermoplastischen Träger, in den der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zumindest anteilig eingebettet ist und über den eine Verbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht zum Substrat bereitgestellt ist. Solche Verbindungen können besonders einfach hergestellt werden und gewährleisten eine sichere Fixierung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes am Substrat. Zudem können solche Verbindungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Substratmaterialien verwendet werden. The invention relates to an electrical functional component that comprises a substrate and at least one electrically conductive wire. The functional component further comprises at least one thermoplastic carrier, in which the at least one electrically conductive wire is at least partially embedded and via which a connection for the at least one electrically conductive wire to the substrate is provided. Such connections can be produced particularly easily and ensure that the at least one electrically conductive wire is securely fixed to the substrate. In addition, such connections can be used for a variety of different substrate materials.
Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von dem wenigstens einen thermoplastischen Träger gesprochen wird, so fallen hierunter auch solche thermoplastischen Träger, die lediglich anteilig aus einem thermoplastischen Material gebildet sind. Es kann jedoch auch sein, dass es sich bei dem wenigstens einen thermoplastischen Träger um einen solchen Träger handelt, der vollständig aus thermoplastischem Material gebildet ist. When the at least one thermoplastic carrier is mentioned in connection with the present invention, this also includes thermoplastic carriers that are only partially made from a thermoplastic material. However, the at least one thermoplastic carrier can also be a carrier that is made entirely from thermoplastic material.
Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von dem mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht gesprochen wird, so ist dieses Merkmal breit zu verstehen. Es fallen hierunter sämtliche elektrisch leitfähigen Elemente, die strangförmig verlaufen und eine gewisse elastische Flexibilität besitzen, um diese auch kurvenförmig verlegen zu können. When the at least one electrically conductive wire is mentioned in connection with the present invention, this feature is to be understood in a broad sense. This includes all electrically conductive elements that run in a strand-like manner and have a certain elastic flexibility in order to be able to lay them in a curved shape.
In bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der wenigstens eine thermoplastische Träger als wenigstens eine Schweißverbindung bzw. als wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht und das Substrat ausgebildet ist. Der mindestens eine elektrische leitfähige Draht und das Substrat können daher über den wenigstens einen thermoplastischen Träger miteinander verschweißt sein, wobei es sich bei dem wenigstens einen thermoplastischen Träger um wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung handelt. In preferred embodiments, it is provided that the at least one thermoplastic carrier is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate. The at least one electrically conductive wire and the substrate can therefore be welded to one another via the at least one thermoplastic carrier, wherein the at least one thermoplastic carrier is at least one plastic welded connection.
Mit dem wenigstens einen thermoplastischen Träger, der als wenigstens eine Schweißverbindung bzw. als wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht und das Substrat ausgebildet ist, können
somit der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht und das Substrat jeweils in Oberflächenkontakt stehen, sodass der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht und das Substrat über die wenigstens eine Schweißverbindung bzw. über die wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung aneinandergehalten werden. Vorteilhafterweise liefern solche Schweißverbindungen bzw. solche Kunststoffschweißverbindungen glatte Oberflächen, ohne Kerbwirkungen und mit gleichmäßiger Spannungsverteilung. Auch dies führt zu einer besonders stabilen und langlebigen Fixierung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes am Substrat, wobei zudem durch die glatte Oberfläche ein günstiges optisches Erscheinungsbild erreicht werden kann. With the at least one thermoplastic carrier, which is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate, thus the at least one electrically conductive wire and the substrate are each in surface contact, so that the at least one electrically conductive wire and the substrate are held together by the at least one welded connection or by the at least one plastic welded connection. Advantageously, such welded connections or such plastic welded connections provide smooth surfaces, without stress concentrations and with even stress distribution. This also leads to a particularly stable and long-lasting fixation of the at least one electrically conductive wire to the substrate, whereby a favorable optical appearance can also be achieved due to the smooth surface.
Auch kann es sein, dass mehrere unterschiedliche elektrisch leitfähigen Drähte derart auf dem Substrat angeordnet sind, dass sie sich in einem Bereich oder in mehreren Bereichen kreuzen. Solche Ausführungsformen können in technischer und ästhetischer Hinsicht Vorteile mit sich bringen. It is also possible for several different electrically conductive wires to be arranged on the substrate in such a way that they cross in one area or in several areas. Such embodiments can have advantages from a technical and aesthetic point of view.
Als weiterer Vorteil kann genannt werden, dass elektrisch leitfähige Drähte bzw. Heizleiter oder Heizdrähte auch mit sehr geringem Abstand nebeneinander angeordnet werden können, wenn es sich bei der Verbindung des elektrisch leitfähigen Drahtes zum Substrat um wenigstens einen thermoplastischen Träger handelt. In diversen Ausführungsformen des elektrischen Funktionsbauteils kann es daher sein, dass mehrere unterschiedliche elektrisch leitfähige Drähte bzw. dass mehrere unterschiedliche elektrische Heizdrähte in einem Abstand von weniger als 1 mm nebeneinander angeordnet sind. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es in diversen Ausführungsformen sein, dass ein bestimmter elektrisch leitfähiger Draht bzw. dass ein bestimmter elektrischer Heizdraht mehrere Bereiche ausbildet, die in einem Abstand von weniger als 1 mm benachbart nebeneinanderliegen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der bestimmte elektrisch leitfähige Draht bzw. der bestimmte elektrische Heizdraht mäandrierend auf dem Substrat angeordnet ist. A further advantage is that electrically conductive wires or heating conductors or heating wires can also be arranged next to one another at a very small distance if the connection between the electrically conductive wire and the substrate is at least one thermoplastic carrier. In various embodiments of the electrical functional component, it can therefore be the case that several different electrically conductive wires or several different electrical heating wires are arranged next to one another at a distance of less than 1 mm. Alternatively or in addition to this, in various embodiments, a certain electrically conductive wire or a certain electrical heating wire can form several regions that are adjacent to one another at a distance of less than 1 mm. This can be the case in particular if the certain electrically conductive wire or the certain electrical heating wire is arranged in a meandering manner on the substrate.
Der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht kann einen Radius von maximal 1mm besitzen. Bewährt haben sich auch Ausführungsformen, bei denen der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht einen Durchmesser von 20pm-200pm besitzt. Auch haben sich Ausführungsformen bewährt, bei denen der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht einen Durchmesser von 0,1mm besitzt. Bei solchen Ausführungsformen kann der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zudem als Schirmleiter bzw. als Abschirmleiter ausgebildet sein.
Bewährt haben sich auch Ausführungsformen, bei welchen das Funktionsbauteil einen ersten elektrisch leitfähigen Draht umfasst, der als Abschirmleiter ausgebildet ist und in einen thermoplastischen Träger zumindest anteilig eingebettet ist, wobei über den thermoplastischen Träger eine Verbindung für den ersten elektrisch leitfähigen Draht zum Substrat bereitgestellt ist und der erste elektrisch leitfähige Draht auf einer ersten Seite des Substrates angeordnet ist. Zusätzlich kann das elektrische Funktionsbauteil einen zweiten elektrisch leitfähigen Draht umfassen, der als kapazitiver Sensor ausgebildet ist und in einen thermoplastischen Träger zumindest anteilig eingebettet ist, wobei über den thermoplastischen Träger eine Verbindung für den zweiten elektrisch leitfähigen Draht zum Substrat bereitgestellt ist und der zweite elektrisch leitfähige Draht auf einer zweiten Seite des Substrates angeordnet ist, welche der ersten Seite gegenüberliegt. The at least one electrically conductive wire can have a maximum radius of 1mm. Embodiments in which the at least one electrically conductive wire has a diameter of 20pm-200pm have also proven to be useful. Embodiments in which the at least one electrically conductive wire has a diameter of 0.1mm have also proven to be useful. In such embodiments, the at least one electrically conductive wire can also be designed as a shielding conductor or as a shielding conductor. Embodiments have also proven useful in which the functional component comprises a first electrically conductive wire which is designed as a shielding conductor and is at least partially embedded in a thermoplastic carrier, wherein a connection for the first electrically conductive wire to the substrate is provided via the thermoplastic carrier and the first electrically conductive wire is arranged on a first side of the substrate. In addition, the electrical functional component can comprise a second electrically conductive wire which is designed as a capacitive sensor and is at least partially embedded in a thermoplastic carrier, wherein a connection for the second electrically conductive wire to the substrate is provided via the thermoplastic carrier and the second electrically conductive wire is arranged on a second side of the substrate which is opposite the first side.
Der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht kann einen Radius von 1mm oder zumindest näherungsweise 1 mm besitzen. Auch kann es sein, dass der vorherig beschriebene bestimmte elektrisch leitfähige Draht einen Radius von 1mm oder zumindest näherungsweise 1mm besitzt. The at least one electrically conductive wire can have a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm. It is also possible that the previously described specific electrically conductive wire has a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm.
Sofern gemäß der vorherigen Beschreibung mehrere unterschiedliche elektrisch leitfähige Drähte vorgesehen sind, kann es sein, dass die mehreren unterschiedlichen elektrisch leitfähigen Drähte jeweils einen Radius von 1mm oder zumindest näherungsweise 1mm besitzen oder dass die mehreren unterschiedlichen elektrisch leitfähigen Drähte jeweils einen Radis von maximal 1mm besitzen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Radius beschränkt, so dass die mehreren unterschiedlichen elektrisch leitfähigen Drähte bzw. der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht auch einen Radius aufweisen können, der größer als 1 mm ausgebildet ist. If, according to the previous description, several different electrically conductive wires are provided, it may be that the several different electrically conductive wires each have a radius of 1 mm or at least approximately 1 mm or that the several different electrically conductive wires each have a radius of a maximum of 1 mm. However, the invention is not limited to such a radius, so that the several different electrically conductive wires or the at least one electrically conductive wire can also have a radius that is larger than 1 mm.
Bei diversen Ausführungsformen sind keine weiteren Verbindungen vorgesehen, um den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht am Substrat zu halten. Es kann somit sein, dass das Funktionsbauteil genau eine Verbindung zum Fixieren des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes am Substrat aufweist, bei welcher genau einen Verbindung der wenigstens eine thermoplastische Träger als wenigstens eine Schweißverbindung bzw. als wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht und das Substrat ausgebildet. In various embodiments, no further connections are provided to hold the at least one electrically conductive wire to the substrate. It can thus be the case that the functional component has exactly one connection for fixing the at least one electrically conductive wire to the substrate, in which exactly one connection the at least one thermoplastic carrier is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire and the substrate.
Es kann somit sein, dass der im Funktionsbauteil bereits erstarrte wenigstens eine thermoplastische Träger zum Herstellen einer Verbindung des mindestens einen
elektrisch leitfähigen Drahtes zum Substrat vorhergehend wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt worden ist. It may thus be the case that the at least one thermoplastic carrier already solidified in the functional component for producing a connection of the at least one electrically conductive wire to the substrate has previously been at least partially converted into a flowable state of aggregation.
Alternativ oder ergänzend zu den vorherig beschriebenen Ausführungsformen kann der wenigstens eine thermoplastische Träger durch wenigstens eine thermoplastische Beschichtung ausgebildet sein, die über den gesamten Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht aufgebracht ist und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verläuft. In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann die wenigstens eine thermoplastische Beschichtung über den größten Anteil entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verlaufen oder sogar vollständig entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verlaufen. Alternatively or in addition to the previously described embodiments, the at least one thermoplastic carrier can be formed by at least one thermoplastic coating that is applied to the at least one electrically conductive wire over the entire circumference and runs at least partially along the at least one electrically conductive wire. In particularly preferred embodiments, the at least one thermoplastic coating can run along the at least one electrically conductive wire over the largest portion or even run completely along the at least one electrically conductive wire.
Alternativ hierzu kann es sein, dass der wenigstens eine thermoplastische Träger durch wenigstens eine thermoplastische Beschichtung ausgebildet ist, die lediglich anteilig entlang des Umfangsverlaufs des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verläuft und die zudem zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verläuft. Auch bei solchen Ausführungsformen kann die wenigstens eine thermoplastische Beschichtung über den größten Anteil entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verlaufen oder sogar vollständig entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verlaufen. Alternatively, the at least one thermoplastic carrier may be formed by at least one thermoplastic coating which only partially runs along the circumferential profile of the at least one electrically conductive wire and which also runs at least partially along the at least one electrically conductive wire. In such embodiments, the at least one thermoplastic coating may also run along the at least one electrically conductive wire over the largest portion or even run completely along the at least one electrically conductive wire.
Bei dem mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht kann es sich um mindestens einen elektrischen Heizdraht handeln. In weiteren Ausführungsformen kann der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht auch durch mindestens eine Folie und/oder durch mindestens einen weiteren elektrischen Heizleiter ausgebildet sein, der einen elektrischen Widerstand ausbildet, um Wärmeenergie abgeben zu können. Auch ist denkbar, dass der mindestens eine elektrische Draht einen kapazitiven Sensor bildet oder als Bestandteil eines kapazitiven Sensors ausgebildet ist. Weiter kann es sein, dass der mindestens eine elektrische Draht einen Schirmdraht bzw. mindestens einen Abschirmdraht ausbildet. The at least one electrically conductive wire can be at least one electrical heating wire. In further embodiments, the at least one electrically conductive wire can also be formed by at least one film and/or by at least one further electrical heating conductor, which forms an electrical resistance in order to be able to release thermal energy. It is also conceivable that the at least one electrical wire forms a capacitive sensor or is formed as a component of a capacitive sensor. It can also be the case that the at least one electrical wire forms a shielding wire or at least one shielding wire.
Es hat sich gezeigt, dass gegenüber kapazitiven Sensoren, bei denen der elektrisch leitfähige Draht auf ein Substrat aufgenäht ist, ein vergleichsweise geringer Anteil an elektrisch leitfähigem Draht benötigt wird, um eine ordnungsgemäße Arbeitsweise des kapazitiven Sensors gewährleisten zu können.
Der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht kann in diversen Ausführungsformen einen Durchmesser von 20|jm bis 200pm besitzen. It has been shown that, compared to capacitive sensors in which the electrically conductive wire is sewn onto a substrate, a comparatively small amount of electrically conductive wire is required to ensure proper functioning of the capacitive sensor. In various embodiments, the at least one electrically conductive wire can have a diameter of 20μm to 200μm.
Das Substrat kann beispielsweise als Papier, als PU-Folie, als Polycarbonat-Folie, als Polymer-Papier, als textiles Flächengewirke, als PVB-Folie oder als Polycarbonat- Platte ausgebildet sein. The substrate can be, for example, paper, PU film, polycarbonate film, polymer paper, textile fabric, PVB film or polycarbonate sheet.
Auch kann es sein, dass das Substrat als Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz ausgebildet ist. Der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht kann hierbei durch mindestens einen Heizdraht ausgebildet sein und/oder mindestens einen kapazitiven Sensor bereitstellen und/oder durch mindestens einen Schirmdraht gebildet sein. Es kann somit sein, dass das Substrat als Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz und durch Leder und/oder durch ein textiles Flächengewirke ausgebildet ist. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Funktionsbauteilen werden elektrisch leitfähige Drähte häufig über Nahtverbindungen an einem Substrat festgesetzt. Solche Nahtverbindungen müssen einen Sitzbezug vollständig durchgreifen und können daher zu einem unerwünschten optischen Erscheinungsbild führen. Hingegen wird das optische Erscheinungsbild eines Sitzbezuges durch einen thermoplastischen Träger nicht beeinflusst, da sich dieser lediglich auf einer Seite des Sitzbezuges befinden kann, welcher nicht zu erkennen ist, wenn sich der Sitzbezug am Fahrzeugsitz befindet. It is also possible for the substrate to be designed as a seat cover for a vehicle seat. The at least one electrically conductive wire can be designed as at least one heating wire and/or provide at least one capacitive sensor and/or be formed by at least one shielding wire. It is therefore possible for the substrate to be designed as a seat cover for a vehicle seat and made of leather and/or a textile fabric. In functional components known from the prior art, electrically conductive wires are often attached to a substrate via seam connections. Such seam connections must completely penetrate a seat cover and can therefore lead to an undesirable visual appearance. In contrast, the visual appearance of a seat cover is not influenced by a thermoplastic carrier, since this can only be located on one side of the seat cover, which cannot be seen when the seat cover is on the vehicle seat.
Die Erfindung betrifft zudem eine Verwendung eines Funktionsbauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorhergehenden Beschreibung als Heizelement, insbesondere als Heizelement für einen Fahrzeugsitz oder als Heizelement für ein Fahrzeuglenkrad. The invention also relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description as a heating element, in particular as a heating element for a vehicle seat or as a heating element for a vehicle steering wheel.
Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Funktionsbauteils gemäß einem Ausführungsbeispiele der vorhergehenden Beschreibung als kapazitiven Sensor, insbesondere als kapazitiven Sensor zur Fahrzeugsitzbelegungserkennung oder als kapazitiven Sensor zur Erkennung einer Fahrzeuglenkradkontaktierung durch eine Person. Furthermore, the invention relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description as a capacitive sensor, in particular as a capacitive sensor for detecting vehicle seat occupancy or as a capacitive sensor for detecting vehicle steering wheel contact by a person.
Auch betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Funktionsbauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorhergehenden Beschreibung zur Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen, wobei der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht als mindestens ein Abschirmleiter betrieben wird.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele. The invention also relates to a use of a functional component according to an embodiment of the preceding description for shielding against electromagnetic interference, wherein the at least one electrically conductive wire is operated as at least one shielding conductor. In addition, the invention relates to a method for producing an electrical functional component and in particular to a method for producing an electrical functional component according to one of the preceding embodiments.
Bei dem Verfahren wird ein Substrat bereitgestellt. Beispielsweise kann hierzu eine Horizontalfördereinrichtung vorgesehen sein, welche das Substrat bereitstellt. Auch kann eine Ablage oder Arbeitsfläche vorgesehen sein, auf welcher das Substrat angeordnet und hierdurch bereitgestellt wird. In the method, a substrate is provided. For example, a horizontal conveyor device can be provided for this purpose, which provides the substrate. A shelf or work surface can also be provided on which the substrate is arranged and thereby provided.
Ein weiterer Schritt sieht ein Erwärmen wenigstens eines thermoplastischen Trägers vor, so dass der wenigstens eine thermoplastische Träger hierdurch wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. A further step provides for heating at least one thermoplastic carrier, so that the at least one thermoplastic carrier is thereby at least partially converted into a flowable state of aggregation.
Im Rahmen eines weiteren Schrittes erfolgt ein Anordnen mindestens eines elektrisch leitfähigen Drahtes an dem Substrat, wobei der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht hierbei das Substrat über den wenigstens einen thermoplastischen Träger kontaktiert, der sich wenigsten partiell im fließfähigen Aggregatszustand befindet und nachfolgend erstarrt, woraus resultierend der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht über den erstarrten thermoplastischen Träger mit dem Substrat verbunden ist. In a further step, at least one electrically conductive wire is arranged on the substrate, wherein the at least one electrically conductive wire contacts the substrate via the at least one thermoplastic carrier, which is at least partially in the flowable state of aggregation and subsequently solidifies, as a result of which the at least one electrically conductive wire is connected to the substrate via the solidified thermoplastic carrier.
Die Praxis hat gezeigt, dass sich eine solche Verbindung des elektrisch leitfähigen Drahtes gegenüber einem Vernähen des elektrisch leitfähigen Drahtes mit dem Substrat mit höherer Geschwindigkeit umsetzen lässt. Hierdurch lässt sich eine größere Anzahl an elektrischen Funktionsbauteilen innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums herstellen. Die Verbindung des elektrisch leitfähigen Drahtes mit dem Substrat über den wenigstens einen thermoplastischen Träger kann somit die einzige Verbindung des elektrisch leitfähigen Drahtes zum Substrat sein. Practice has shown that such a connection of the electrically conductive wire can be implemented at a higher speed than sewing the electrically conductive wire to the substrate. This allows a larger number of electrical functional components to be produced within a given period of time. The connection of the electrically conductive wire to the substrate via the at least one thermoplastic carrier can thus be the only connection of the electrically conductive wire to the substrate.
Es ist jedoch in diversen Ausführungsformen auch denkbar, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zusätzlich zur Verbindung über den wenigstens einen thermoplastischen Träger auf das Substrat aufgenäht ist. Solche Ausführungsformen, bei denen der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht sowohl über den wenigstens einen thermoplastischen Träger als auch über eine Nahtverbindung mit dem Substrat verbunden ist, haben sich bewährt, um eine besonders sichere und stabile Befestigung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes an dem Substrat bereitstellen zu können.
Der wenigstens eine thermoplastische Träger kann hierbei wenigstens eine Schweißverbindung bzw. wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung ausbilden, welche den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht am Substrat hält. Insbesondere kann der wenigstens eine thermoplastische Träger hierbei wenigstens eine Schweißverbindung bzw. wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung ausbilden, in welche der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zumindest anteilig eingebettet ist und welche den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht am Substrat hält. However, in various embodiments it is also conceivable that the at least one electrically conductive wire is sewn onto the substrate in addition to the connection via the at least one thermoplastic carrier. Such embodiments in which the at least one electrically conductive wire is connected to the substrate both via the at least one thermoplastic carrier and via a seam connection have proven to be useful in order to be able to provide a particularly secure and stable attachment of the at least one electrically conductive wire to the substrate. The at least one thermoplastic carrier can form at least one welded connection or at least one plastic welded connection, which holds the at least one electrically conductive wire to the substrate. In particular, the at least one thermoplastic carrier can form at least one welded connection or at least one plastic welded connection, in which the at least one electrically conductive wire is at least partially embedded and which holds the at least one electrically conductive wire to the substrate.
Es kann sein, dass der wenigstens eine thermoplastische Träger über mindestens eine Sonotrode wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. It may be that the at least one thermoplastic carrier is at least partially converted into the flowable state of aggregation via at least one sonotrode.
Weiter kann es sich bei dem wenigstens einen thermoplastischen Träger um wenigstens eine Beschichtung handeln oder der wenigstens eine thermoplastische Träger wenigstens eine Beschichtung umfassen, die zumindest anteilig oder sogar vollständig über den Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht aufgebracht ist und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verläuft. Hierbei kann es sein, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zusammen mit der wenigstens einen aufgebrachten Beschichtung der mindestens einen Sonotrode zugeführt wird, welche mindestens eine Sonotrode den als wenigstens eine Beschichtung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes zugeführten wenigstens einen thermoplastischen Träger wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt. Es kann sein, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zusammen mit der wenigstens einen aufgebrachten Beschichtung die mindestens eine Sonotrode durchläuft und hierbei über einen Kanal in der mindestens einen Sonotrode geführt wird. Furthermore, the at least one thermoplastic carrier can be at least one coating or the at least one thermoplastic carrier can comprise at least one coating which is applied at least partially or even completely over the circumference of the at least one electrically conductive wire and runs at least partially along the at least one electrically conductive wire. In this case, the at least one electrically conductive wire can be fed together with the at least one applied coating to the at least one sonotrode, which at least one sonotrode at least partially converts the at least one thermoplastic carrier fed as at least one coating of the at least one electrically conductive wire into the flowable state of aggregation. It can be that the at least one electrically conductive wire can pass through the at least one sonotrode together with the at least one applied coating and is guided via a channel in the at least one sonotrode.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass es sich bei dem wenigstens einen thermoplastischen Träger um wenigstens eine Beschichtung handelt oder dass der wenigstens eine thermoplastische Träger wenigstens eine Beschichtung umfasst, welche auf das Substrat aufgebracht ist. Hierbei kann es sein, dass die mindestens eine Sonotrode den als wenigstens eine Beschichtung auf das Substrat aufgebrachten wenigstens einen thermoplastischen Träger partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt, wobei sich die wenigstens eine Beschichtung hierbei auf dem Substrat befindet. Alternatively or additionally, the at least one thermoplastic carrier may be at least one coating or the at least one thermoplastic carrier may comprise at least one coating which is applied to the substrate. In this case, the at least one sonotrode may partially convert the at least one thermoplastic carrier applied to the substrate as at least one coating into the flowable aggregate state, with the at least one coating being located on the substrate.
In bevorzugten Ausführungsformen kann die mindestens eine Sonotrode zum Anordnen des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes an dem Substrat entlang des Substrates bewegt werden und hierbei eine Vibrationsbewegung in vertikaler
Richtung durchführen, durch welche Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung der als wenigstens eine Beschichtung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes zugeführte wenigstens eine thermoplastische Träger wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. In preferred embodiments, the at least one sonotrode for arranging the at least one electrically conductive wire on the substrate can be moved along the substrate and thereby perform a vibration movement in the vertical Direction, by means of which vibration movement in the vertical direction the at least one thermoplastic carrier supplied as at least one coating of the at least one electrically conductive wire is at least partially converted into the flowable aggregate state.
Es haben sich Ausführungsformen bewährt, bei denen die mindestens eine Sonotrode zum Anordnen des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes an dem Substrat entlang des Substrates bewegt wird und hierbei durchgehend gegenüber dem Substrat beabstandet ist. Embodiments have proven to be useful in which the at least one sonotrode for arranging the at least one electrically conductive wire on the substrate is moved along the substrate and is continuously spaced from the substrate.
Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils. Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine Verlegungseinrichtung, welche zum Anordnen mindestens eines elektrische leitfähigen Drahtes auf einem Substrat ausgebildet ist und über welche wenigstens eine Verlegungseinrichtung wenigstens ein zum Verbinden des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes mit dem Substrat vorgesehener thermoplastischer Träger derart temperierbar ist, dass der wenigstens eine thermoplastische Träger mittels der Temperierung wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführbar ist. The invention also relates to a device for producing an electrical functional component. The device comprises at least one laying device which is designed to arrange at least one electrically conductive wire on a substrate and via which at least one laying device at least one thermoplastic carrier provided for connecting the at least one electrically conductive wire to the substrate can be tempered in such a way that the at least one thermoplastic carrier can be at least partially converted into a flowable aggregate state by means of the tempering.
Es kann sein, dass die wenigstens eine Verlegungseinrichtung als mindestens eine Sonotrode ausgebildet ist oder mindestens eine Sonotrode umfasst. It may be that the at least one laying device is designed as at least one sonotrode or comprises at least one sonotrode.
Hierbei kann es sein, dass die mindestens eine Sonotrode derart ausgebildet ist, dass die mindestens eine Sonotrode einen thermoplastischen Träger, bei dem es sich um wenigstens eine zumindest anteilig oder sogar vollständig über den gesamten Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht aufgebrachte und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes verlaufende Beschichtung handelt, derart temperieren kann, dass die wenigstens eine Beschichtung mittels der Temperierung wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführbar ist. In this case, the at least one sonotrode may be designed in such a way that the at least one sonotrode can temper a thermoplastic carrier, which is at least one coating applied at least partially or even completely over the entire circumference to the at least one electrically conductive wire and running at least in sections along the at least one electrically conductive wire, in such a way that the at least one coating can be at least partially converted into the flowable aggregate state by means of the tempering.
Weiter kann es sein, dass die mindestens eine Sonotrode derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass die mindestens eine Sonotrode zur Temperierung des wenigstens einen thermoplastischen Trägers eine Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung durchführen kann. Furthermore, the at least one sonotrode may be configured and equipped such that the at least one sonotrode can perform a vibration movement in the vertical direction for tempering the at least one thermoplastic carrier.
Denkbar ist auch, dass die mindestens eine Sonotrode derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass die mindestens eine Sonotrode zum Anordnen des mindestens
einen elektrisch leitfähigen Drahtes auf dem Substrat entlang des Substrates bewegbar ist, wobei die mindestens eine Sonotrode hierbei durchgehend gegenüber dem Substrat beabstandet ist. It is also conceivable that the at least one sonotrode is configured and equipped in such a way that the at least one sonotrode is used to arrange the at least an electrically conductive wire on the substrate is movable along the substrate, wherein the at least one sonotrode is continuously spaced from the substrate.
Die mindestens eine Sonotrode kann einen Kanal ausbilden, welchen der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht zusammen mit der wenigstens einen aufgebrachten thermoplastischen Beschichtung derart durchlaufen kann, dass die wenigstens eine aufgebachte thermoplastische Beschichtung hierbei über die mindestens eine Sonotrode erwärmt wird und hierdurch wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. The at least one sonotrode can form a channel through which the at least one electrically conductive wire can pass together with the at least one applied thermoplastic coating in such a way that the at least one applied thermoplastic coating is heated via the at least one sonotrode and is thereby at least partially converted into a flowable state of aggregation.
Ergänzend oder alternativ hierzu kann es sein, dass der Kanal zur Führung des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes zusammen mit der wenigstens einen aufgebrachten thermoplastischen Beschichtung ausgebildet ist. Additionally or alternatively, the channel for guiding the at least one electrically conductive wire may be formed together with the at least one applied thermoplastic coating.
An dieser Stelle sei ergänzend betont, dass Merkmale, welche vorhergehend zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens genannt wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen von einem der erfindungsgemäßen Verfahren die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ohne erneut erwähnt zu werden. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. At this point, it should be emphasized that features that were previously mentioned for the embodiment of the method according to the invention equally relate to or can be partial aspects of the device according to the invention. Therefore, if one of the methods according to the invention is mentioned at one point in the description or in the claim definitions, this equally applies to the embodiments of the device according to the invention without being mentioned again. The same applies in reverse, so that all aspects and design variants that were mentioned in connection with embodiments of the device according to the invention equally relate to or can be partial aspects of the method according to the invention. Therefore, if certain aspects and/or relationships and/or effects are mentioned at one point in the description or in the claim definitions for the device according to the invention, this equally applies to the method according to the invention.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments will explain the invention and its advantages in more detail with reference to the attached figures. The size relationships of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size relationships, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Funktionsbauteils;
Figur 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und verdeutlicht einzelne Schritte, wie sie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können; Figure 1 shows a schematic view of an embodiment of an electrical functional component according to the invention; Figure 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a device according to the invention and illustrates individual steps as they can be provided in various embodiments of a method according to the invention;
Figur 3 zeigt im Flussdiagramm Schritte, wie sie einzeln oder gemäß der in Figur 3 dargestellten Kombination und/oder Reihenfolge in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können. Figure 3 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or according to the combination and/or sequence shown in Figure 3 in various embodiments of a method according to the invention.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Identical reference numerals are used for identical or equivalent elements of the invention. Furthermore, for the sake of clarity, only reference numerals are shown in the individual figures that are necessary for the description of the respective figure. The embodiments shown are merely examples of how the invention can be designed and do not represent an exhaustive limitation.
Das in Figur 1 dargestellte elektrische Funktionsbauteil 1 ist als Heizelement 2 ausgebildet, kann jedoch in weiteren Ausführungsformen auch als kapazitiver Sensor ausgebildet sein oder zur Abschirmung verwendet werden. The electrical functional component 1 shown in Figure 1 is designed as a heating element 2, but in further embodiments it can also be designed as a capacitive sensor or used for shielding.
Das Funktionsbauteil 1 bzw. das Heizelement 2 umfasst ein Substrat 7, das beispielsweise durch eine Folie oder durch ein textiles Flächengewirke ausgebildet sein kann. Hierdurch besitzt das Substrat 7 eine ausreichende Flexibilität, um elastischen Verformungen eines Fahrzeugsitzes nachgeben zu können. The functional component 1 or the heating element 2 comprises a substrate 7, which can be formed, for example, by a film or a textile fabric. As a result, the substrate 7 has sufficient flexibility to be able to yield to elastic deformations of a vehicle seat.
Weiter umfasst das Funktionsbauteil 1 einen elektrisch leitfähigen Draht 3, der als Heizdraht 5 ausgebildet ist und im Rahmen eines Herstellungsprozesses mit dem Substrat 7 verbunden wurde. Der elektrisch leitfähige Draht 3 bzw. der elektrische Heizdraht 5 wurde hierbei mäandrierend auf dem Substrat 7 verlegt. In Abhängigkeit der jeweiligen Verwendung für das Funktionsbauteil 1 kann der elektrisch leitfähige Draht 3 auch mit einem anderen Verlauf auf dem Substrat 7 verlegt werden, welcher von dem mäandrierenden Verlauf entsprechend Figur 1 abweicht. Auch können mehrere solche elektrisch leitfähigen Drähte 3 vorgesehen sein, welche auf einem Substrat 7 mittels eines nachfolgend noch beschriebenen Verfahrens angeordnet werden. The functional component 1 further comprises an electrically conductive wire 3, which is designed as a heating wire 5 and was connected to the substrate 7 as part of a manufacturing process. The electrically conductive wire 3 or the electrical heating wire 5 was laid in a meandering manner on the substrate 7. Depending on the respective use for the functional component 1, the electrically conductive wire 3 can also be laid in a different course on the substrate 7, which deviates from the meandering course according to Figure 1. Several such electrically conductive wires 3 can also be provided, which are arranged on a substrate 7 by means of a method described below.
Um das Funktionsbauteil 1 auch nach längerem Einsatz in einem ordnungsgemäßen Zustand zu erhalten, ist es notwendig, dass der elektrisch leitfähige Draht 3 mit einer beständigen Fixierung am Substrat 7 festgesetzt ist. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Befestigungen kann nicht mit Gewissheit ausgeschlossen werden, dass sich der elektrisch leitfähige Draht 3 bei einem längeren Gebrauch des
Funktionsbauteils 1 ungewollt vom Substrat 7 löst. Sofern über das Funktionsbauteil 1 bzw. über das Heizelement 2 ein Fahrzeugsitz beheizt werden soll, können Probleme mit dem Betrieb der Sitzheizung einhergehen, wenn sich das Funktionsbauteil 1 bzw. das Heizelement 2 durch ein ungewolltes Lösen des elektrisch leitfähige Drahtes 3 vom Substrat 7 nicht mehr im ordnungsgemäßen Zustand befindet. Die Wahrscheinlichkeit einer langen Lebensdauer des Funktionsbauteils 1 kann zudem erhöht werden, wenn eine Verbindung des elektrisch leitfähigen Drahtes 3 zum Substrat 7 eine gewisse elastische Flexibilität besitzt bzw. wenn der elektrisch leitfähige Draht 3 nicht starr am Substrat 7 angeordnet wird. In order to maintain the functional component 1 in a proper condition even after prolonged use, it is necessary that the electrically conductive wire 3 is permanently fixed to the substrate 7. With fastenings known from the prior art, it cannot be ruled out with certainty that the electrically conductive wire 3 will become loose during prolonged use of the Functional component 1 inadvertently detaches from substrate 7. If a vehicle seat is to be heated via functional component 1 or heating element 2, problems can arise with the operation of the seat heating if functional component 1 or heating element 2 is no longer in the correct condition due to inadvertent detachment of the electrically conductive wire 3 from substrate 7. The probability of a long service life of functional component 1 can also be increased if a connection of electrically conductive wire 3 to substrate 7 has a certain elastic flexibility or if electrically conductive wire 3 is not arranged rigidly on substrate 7.
Bei der dargestellten Ausführungsform eines Funktionsbauteils 1 bzw. eines Heizelementes 2 werden solche Probleme vermieden. Hierzu ist der elektrisch leitfähige Draht 3 über einen in Figur 1 nicht mit dargestellten thermoplastischen Träger 9 (vgl. Figur 2) am Substrat 7 befestigt. Wie nachfolgend zu Figur 2 beschrieben ist, wurde der thermoplastische Träger 9 über eine Sonotrode 8 in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt und der elektrisch leitfähige Draht 3 an dem Substrat 7 derart angeordnet, dass der elektrisch leitfähige Draht 3 das Substrat 7 über den thermoplastischen Träger 9 kontaktiert. Der thermoplastische Träger 9 befindet sich hierbei zunächst noch in einem fließfähigen Aggregatszustand, wenn der elektrisch leitfähige Draht 3 zusammen mit dem thermoplastischen Träger 9 auf dem Substrat 7 verlegt wird. Nach einer gewissen Verweildauer erstarrt der thermoplastische Träger 9, wodurch der elektrisch leitfähige Draht 3 mit dem Substrat 7 über den sodann erstarrten thermoplastischen Träger 9 verbunden ist. In the illustrated embodiment of a functional component 1 or a heating element 2, such problems are avoided. For this purpose, the electrically conductive wire 3 is attached to the substrate 7 via a thermoplastic carrier 9 (see Figure 2) not shown in Figure 1. As described below for Figure 2, the thermoplastic carrier 9 was converted into a flowable state of aggregation via a sonotrode 8 and the electrically conductive wire 3 was arranged on the substrate 7 in such a way that the electrically conductive wire 3 contacts the substrate 7 via the thermoplastic carrier 9. The thermoplastic carrier 9 is initially still in a flowable state of aggregation when the electrically conductive wire 3 is laid on the substrate 7 together with the thermoplastic carrier 9. After a certain dwell time, the thermoplastic carrier 9 solidifies, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the then solidified thermoplastic carrier 9.
Durch ein solches Herstellungsverfahren wird auf einfache und schnelle Art und Weise eine besonders stabile Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähigen Draht 3 und dem Substrat 7 geschaffen. Durch die elastische Ausbildung des thermoplastischen Trägers 9 bleibt die stabile Verbindung auch erhalten, wenn auf das Substrat 7 und auf den elektrisch leitfähigen Draht 3 mit einer Kraft oder Masse eingewirkt wird, was ggf. dann der Fall sein kann, wenn das Funktionsbauteil 1 in einen Fahrzeugsitz eingebracht ist und eine Person auf dem Fahrzeugsitz Platz nimmt. Solche Anordnungen können beispielsweise dann vorgesehen sein, wenn es sich bei dem Funktionsbauteil 1 um einen kapazitiven Sensor zur Sitzbelegungserkennung handelt oder wenn das Funktionsbauteil 1 als Heizelement 2 für einen Fahrzeugsitz ausgebildet ist. Zudem können mittels des beschriebenen Verfahrens elektrisch leitfähige Drähte 3 bzw. Heizdrähte 5 an einer Vielzahl unterschiedlicher Substratmaterialien befestigt werden. Eine Verbindung über einen thermoplastischen Träger 9, der zunächst in einen
fließfähigen Aggregatszustand gebracht wird und nachfolgend erstarrt, eignet sich mitunter, um elektrisch leitfähige Drähte 3 mit einem Substrat 7 verbinden zu können, bei dem es sich um ein textiles Flächengewirke, eine Kunststofffolie oder eine im Wesentlichen starre Platte aus Kunststoff handelt. Die beschriebene Verbindung über einen solchen thermoplastischen Träger 9 zeichnet sich somit auch dadurch aus, dass eine große Flexibilität im Hinblick auf die verwendeten Substratmaterialien besteht. Such a manufacturing process creates a particularly stable connection between the electrically conductive wire 3 and the substrate 7 in a simple and quick manner. Due to the elastic design of the thermoplastic carrier 9, the stable connection is maintained even when the substrate 7 and the electrically conductive wire 3 are acted upon by a force or mass, which may be the case when the functional component 1 is inserted into a vehicle seat and a person sits on the vehicle seat. Such arrangements can be provided, for example, when the functional component 1 is a capacitive sensor for seat occupancy detection or when the functional component 1 is designed as a heating element 2 for a vehicle seat. In addition, electrically conductive wires 3 or heating wires 5 can be attached to a large number of different substrate materials using the method described. A connection via a thermoplastic carrier 9, which is first inserted into a is brought into a flowable aggregate state and then solidifies, is sometimes suitable for connecting electrically conductive wires 3 to a substrate 7, which is a textile fabric, a plastic film or an essentially rigid plastic plate. The described connection via such a thermoplastic carrier 9 is therefore also characterized by the fact that there is great flexibility with regard to the substrate materials used.
Figur 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und verdeutlicht einzelne Schritte, wie sie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 (vgl. Figur 3) vorgesehen sein können. Die Vorrichtung 10 umfasst eine in Figur 2 nicht mit dargestellte Bereitstellung, auf welcher das Substrat 7 in einem Arbeitsbereich der Verlegungseinrichtung 4 angeordnet werden kann. Bei der Bereitstellung kann es sich beispielsweise um eine Auflage bzw. um eine Arbeitsfläche handeln, die sich im Arbeitsbereich der Verlegungseinrichtung 4 befindet. Auch kann es sich bei der Bereitstellung um eine Horizontalfördereinrichtung handeln, welche das Substrat 7 in den Arbeitsbereich der Verlegungseinrichtung 4 transportiert. Die Verlegungseinrichtung 4 ist als Sonotrode 8 ausgebildet und kann den elektrisch leitfähigen Draht 3 bzw. den elektrischen Heizdraht 5 entlang einer vorgegebenen Bahn auf dem Substrat 7 anordnen. Bei der Ausführungsform nach Figur 2 behält das Substrat 7 hierbei seine Position bei. Die Verlegungseinrichtung 4 bzw. die Sonotrode 8 wird entlang des Substrates 7 bewegt, um den elektrisch leitfähigen Draht 3 auf dem Substrat 7 anzuordnen. Figure 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a device 10 according to the invention and illustrates individual steps as they can be provided in various embodiments of a method 100 according to the invention (see Figure 3). The device 10 comprises a provision (not shown in Figure 2) on which the substrate 7 can be arranged in a working area of the laying device 4. The provision can be, for example, a support or a working surface that is located in the working area of the laying device 4. The provision can also be a horizontal conveyor device that transports the substrate 7 into the working area of the laying device 4. The laying device 4 is designed as a sonotrode 8 and can arrange the electrically conductive wire 3 or the electrical heating wire 5 along a predetermined path on the substrate 7. In the embodiment according to Figure 2, the substrate 7 retains its position. The laying device 4 or the sonotrode 8 is moved along the substrate 7 in order to arrange the electrically conductive wire 3 on the substrate 7.
Auf den elektrisch leitfähigen Draht 3 ist entlang seines gesamten Umfangsverlaufs ein thermoplastischer Träger 9 aufgebracht, bei dem es sich um eine thermoplastische Beschichtung 12 handelt. Der thermoplastische Träger 9 bzw. die thermoplastische Beschichtung 12 erstreckt sich in Längsrichtung entlang des gesamten elektrisch leitfähigen Drahtes 3. Der elektrisch leitfähige Draht 3 ist somit vollständig in den thermoplastischen Träger 9, bei dem es sich um eine thermoplastische Beschichtung 12 handelt, eingebettet. A thermoplastic carrier 9, which is a thermoplastic coating 12, is applied to the electrically conductive wire 3 along its entire circumference. The thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic coating 12 extends longitudinally along the entire electrically conductive wire 3. The electrically conductive wire 3 is thus completely embedded in the thermoplastic carrier 9, which is a thermoplastic coating 12.
Zusammen mit dem thermoplastischen Träger 9 bzw. zusammen mit der thermoplastischen Beschichtung 12 wird der elektrisch leitfähige Draht 3 der Verlegungseinrichtung 4 bzw. der Sonotrode 8 zugeführt. Die Sonotrode 8 führt durchgehend eine Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung aus, wodurch der thermoplastische Träger 9 bzw. die thermoplastische Beschichtung 12 erwärmt wird und hierbei in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. Während die Sonotrode 8
diese Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung ausführt, bewegt sich die Sonotrode 8 entlang einer definierten Bahn über das Substrat 7, wodurch der elektrisch leitfähige Draht 3 zusammen mit dem thermoplastischen Träger 9 bzw. zusammen mit der thermoplastischen Beschichtung 12 auf dem Substrat 7 angeordnet wird. Der thermoplastische Träger 9 bzw. das thermoplastische Substrat 12 befindet sich hierbei noch partiell in dem fließfähigen Aggregatszustand. Together with the thermoplastic carrier 9 or together with the thermoplastic coating 12, the electrically conductive wire 3 is fed to the laying device 4 or the sonotrode 8. The sonotrode 8 continuously carries out a vibration movement in the vertical direction, whereby the thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic coating 12 is heated and is thereby converted into a flowable aggregate state. While the sonotrode 8 When this vibration movement is carried out in a vertical direction, the sonotrode 8 moves along a defined path over the substrate 7, whereby the electrically conductive wire 3 is arranged on the substrate 7 together with the thermoplastic carrier 9 or together with the thermoplastic coating 12. The thermoplastic carrier 9 or the thermoplastic substrate 12 is still partially in the flowable state.
Nachdem der elektrisch leitfähige Draht 3 zusammen mit dem thermoplastischen Träger 9 solchermaßen auf dem Substrat 7 angeordnet wurden, erstarrt der thermoplastische Träger 9 nach einer gewissen Verweildauer, wodurch der elektrisch leitfähige Draht 3 über den thermoplastischen Träger 9 mit dem Substrat 7 verbunden ist und der thermoplastische Träger 9 eine Kunststoffschweißverbindung ausbildet, die den elektrisch leitfähigen Draht 3 am Substrat 7 hält. After the electrically conductive wire 3 has been arranged together with the thermoplastic carrier 9 on the substrate 7 in this way, the thermoplastic carrier 9 solidifies after a certain dwell time, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the thermoplastic carrier 9 and the thermoplastic carrier 9 forms a plastic welded connection which holds the electrically conductive wire 3 to the substrate 7.
Während der gesamten Bewegung der Sonotrode 8 entlang des Substrates 7 ist die Sonotrode 8 gegenüber dem Substrat 7 beabstandet und besitzt keinen Oberflächenkontakt zum Substrat 7. Ihren relativen Abstand gegenüber dem Substrat 7 kann die Sonotrode 8 zumindest näherungsweise beibehalten, bis der gesamte elektrisch leitfähige Draht 3 zusammen mit der aufgebrachten Beschichtung 12 auf dem Substrat 7 verlegt worden ist. During the entire movement of the sonotrode 8 along the substrate 7, the sonotrode 8 is spaced apart from the substrate 7 and has no surface contact with the substrate 7. The sonotrode 8 can at least approximately maintain its relative distance from the substrate 7 until the entire electrically conductive wire 3 has been laid on the substrate 7 together with the applied coating 12.
Figur 3 zeigt im Flussdiagramm Schritte, wie sie einzeln oder gemäß der in Figur 3 dargestellten Kombination und/oder Reihenfolge in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 vorgesehen sein können. Im Schritt 110 wird ein Substrat 7 bereitgestellt. Bei dem Substrat 7 kann es sich beispielsweise um eine Kunststofffolie oder um ein textiles Flächengewirke handeln. Figure 3 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or according to the combination and/or sequence shown in Figure 3 in various embodiments of a method 100 according to the invention. In step 110, a substrate 7 is provided. The substrate 7 can be, for example, a plastic film or a textile fabric.
Auf den Schritt 110 folgt der Schritt 120, bei dem einer Sonotrode 8 ein elektrisch leitfähiger Draht 3 und ein thermoplastischer Träger 9 gemeinsam zugeführt werden. Bei dem thermoplastischen Träger 9 handelt es sich um eine thermoplastische Beschichtung 12, die über den gesamten Umfangsverlauf auf den elektrisch leitfähigen Draht 3 aufgebracht ist und entlang des elektrisch leitfähigen Drahtes 3 verläuft. Step 110 is followed by step 120, in which an electrically conductive wire 3 and a thermoplastic carrier 9 are fed together to a sonotrode 8. The thermoplastic carrier 9 is a thermoplastic coating 12 which is applied to the electrically conductive wire 3 over the entire circumference and runs along the electrically conductive wire 3.
Im Schritt 130 wird die thermoplastische Beschichtung 12 über die Sonotrode 8 erwärmt, so dass die thermoplastische Beschichtung 12 hierbei in einen fließfähigen Aggregatzustand überführt wird. Hierbei ist die thermoplastische Beschichtung 12 noch durch die Sonotrode 8 aufgenommen. Zum Erwärmen der thermoplastischen Beschichtung führt die Sonotrode 8 eine Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung durch.
Im Schritt 140 wird der elektrisch leitfähige Draht zusammen mit der thermoplastischen Beschichtung 12 von der Sonotrode 8 in definierten Bahnen, die auf eine Beheizung eines Fahrzeugsitzes abgestimmt sind, auf dem Substrat 7 verlegt. Die thermoplastische Beschichtung 12 befindet sich hierbei noch im fließfähigen Aggregatszustand. In step 130, the thermoplastic coating 12 is heated via the sonotrode 8, so that the thermoplastic coating 12 is converted into a flowable aggregate state. The thermoplastic coating 12 is still absorbed by the sonotrode 8. To heat the thermoplastic coating, the sonotrode 8 carries out a vibration movement in the vertical direction. In step 140, the electrically conductive wire is laid on the substrate 7 together with the thermoplastic coating 12 by the sonotrode 8 in defined paths that are tailored to heating a vehicle seat. The thermoplastic coating 12 is still in the flowable state.
Auf den Schritt 140 folgt der Schritt 150. Im Schritt 150 ist das Verlegen des elektrisch leitfähigen Drahtes 3 und der thermoplastischen Beschichtung 12 auf dem Substrat 7 abgeschlossen. Die thermoplastische Beschichtung 12 erstarrt im Schritt 150 nach einer gewissen Verweildauer, wodurch der elektrisch leitfähige Draht 3 über die sodann erstarrte thermoplastische Beschichtung 12 mit dem Substrat 7 verbunden ist. Die thermoplastische Beschichtung 12 bildet hierbei eine Kunststoffschweißverbindung aus, über die der elektrisch leitfähige Draht 3 an dem Substrat 7 gehalten wird. Step 140 is followed by step 150. In step 150, the laying of the electrically conductive wire 3 and the thermoplastic coating 12 on the substrate 7 is completed. The thermoplastic coating 12 solidifies in step 150 after a certain dwell time, whereby the electrically conductive wire 3 is connected to the substrate 7 via the then solidified thermoplastic coating 12. The thermoplastic coating 12 forms a plastic welded connection via which the electrically conductive wire 3 is held to the substrate 7.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to a person skilled in the art that modifications or variations of the invention can be made without departing from the scope of the following claims.
Bezuqszeichenliste List of reference symbols
Elektrisches Funktionsbauteil Electrical functional component
Heizelement Heating element
Elektrischer Heizleiter Electrical heating conductor
Verlegungseinrichtung Laying facility
Heizdraht Heating wire
Substrat Substrat
Sonotrode Sonotrode
Thermoplastischer Träger Thermoplastic carrier
Vorrichtung Contraption
Beschichtung Coating
Verfahren Procedure
Erster Verfahrensschritt First procedural step
Zweiter Verfahrensschritt Second procedural step
Dritter Verfahrensschritt Third procedural step
Vierter Verfahrensschritt Fourth procedural step
Fünfter Verfahrensschritt
Fifth procedural step
Claims
1. Elektrisches Funktionsbauteil (1 ), umfassend 1. Electrical functional component (1 ), comprising
- ein Substrat (7), mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht (3) sowie - a substrate (7), at least one electrically conductive wire (3) and
- wenigstens einen thermoplastischen Träger (9), in den der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht (3) zumindest anteilig eingebettet ist und über den eine Verbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht zum Substrat (7) bereitgestellt ist. - at least one thermoplastic carrier (9) into which the at least one electrically conductive wire (3) is at least partially embedded and via which a connection for the at least one electrically conductive wire to the substrate (7) is provided.
2. Funktionsbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , bei dem der wenigstens eine thermoplastische Träger (9) als wenigstens eine Schweißverbindung bzw. als wenigstens eine Kunststoffschweißverbindung für den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht (3) und das Substrat (7) ausgebildet ist. 2. Functional component (1) according to claim 1, wherein the at least one thermoplastic carrier (9) is designed as at least one welded connection or as at least one plastic welded connection for the at least one electrically conductive wire (3) and the substrate (7).
3. Funktionsbauteil (1 ) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem der wenigstens eine thermoplastische Träger (9) durch wenigstens eine thermoplastische Beschichtung (12) ausgebildet wird, die über den gesamten Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht (3) aufgebracht ist und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) verläuft. 3. Functional component (1) according to claim 1 or claim 2, wherein the at least one thermoplastic carrier (9) is formed by at least one thermoplastic coating (12) which is applied over the entire circumferential course to the at least one electrically conductive wire (3) and runs at least in sections along the at least one electrically conductive wire (3).
4. Funktionsbauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht (3) einen Durchmesser von 20pm bis 200pm besitzt. 4. Functional component (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one electrically conductive wire (3) has a diameter of 20pm to 200pm.
5. Funktionsbauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat (7) als Papier, als PU-Folie, als Polycarbonat-Folie, als Polymer-Papier, als textiles Flächengewirke, als PVB-Folie oder als Polycarbonat-Platte ausgebildet ist. 5. Functional component (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the substrate (7) is designed as paper, as PU film, as polycarbonate film, as polymer paper, as textile fabric, as PVB film or as polycarbonate plate.
6. Heizelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Substrat (7) als Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz ausgebildet ist. 6. Heating element (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the substrate (7) is designed as a seat cover for a vehicle seat.
7. Verwendung eines Funktionsbauteils (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Heizelement (2), insbesondere als Heizelement (2) für einen Fahrzeugsitz oder als Heizelement (2) für ein Fahrzeuglenkrad.
7. Use of a functional component (1) according to one of claims 1 to 6 as a heating element (2), in particular as a heating element (2) for a vehicle seat or as a heating element (2) for a vehicle steering wheel.
8. Verwendung eines Funktionsbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als kapazitiven Sensor, insbesondere als kapazitiven Sensor zur Fahrzeugsitzbelegungserkennung oder als kapazitiven Sensor zur Erkennung einer Fahrzeuglenkradkontaktierung durch eine Person. 8. Use of a functional component according to one of claims 1 to 6 as a capacitive sensor, in particular as a capacitive sensor for vehicle seat occupancy detection or as a capacitive sensor for detecting vehicle steering wheel contact by a person.
9. Verwendung eines Funktionsbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen, wobei der elektrisch leitfähige Draht (3) als mindestens ein Abschirmleiter betrieben wird. 9. Use of a functional component according to one of claims 1 to 6 for shielding against electromagnetic interference, wherein the electrically conductive wire (3) is operated as at least one shielding conductor.
10. Verfahren (100) zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils (1), umfassend folgende Schritte: 10. Method (100) for producing an electrical functional component (1), comprising the following steps:
- Bereitstellen eines Substrates (7); - providing a substrate (7);
- Erwärmen wenigstens eines thermoplastischen Trägers (9), so dass der wenigstens eine thermoplastische Träger (9) hierdurch wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführt wird; - heating at least one thermoplastic carrier (9) so that the at least one thermoplastic carrier (9) is thereby at least partially converted into a flowable state of aggregation;
- Anordnen mindestens eines elektrisch leitfähigen Drahtes (3) an dem Substrat (7), wobei der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht (3) hierbei das Substrat (7) über den wenigstens einen thermoplastischen Träger (9) kontaktiert, der sich wenigstens partiell im fließfähigen Aggregatszustand befindet und nachfolgend erstarrt, woraus resultierend der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht (3) über den erstarrten wenigstens einen thermoplastischen Träger (9) mit dem Substrat (7) verbunden ist. - Arranging at least one electrically conductive wire (3) on the substrate (7), wherein the at least one electrically conductive wire (3) contacts the substrate (7) via the at least one thermoplastic carrier (9), which is at least partially in the flowable state of aggregation and subsequently solidifies, as a result of which the at least one electrically conductive wire (3) is connected to the substrate (7) via the solidified at least one thermoplastic carrier (9).
11. Verfahren (100) nach Anspruch 10, bei welchem der wenigstens eine thermoplastische Träger (9) über mindestens eine Sonotrode (8) wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. 11. The method (100) according to claim 10, wherein the at least one thermoplastic carrier (9) is at least partially converted into the flowable state of aggregation via at least one sonotrode (8).
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei welchem es sich bei dem wenigstens einen thermoplastischen Träger (7) um eine Beschichtung (12) handelt, die zumindest anteilig oder sogar vollständig über den gesamten Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht (3) aufgebracht ist und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) verläuft und bei welchem Verfahren (100) der mindestens eine elektrisch leitfähige Draht (3) zusammen mit der aufgebrachten Beschichtung (12) der mindestens einen Sonotrode (8) zugeführt wird, welche mindestens eine Sonotrode (8) den als Beschichtung (12) des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3)
zugeführten wenigstens einen thermoplastischen Träger (7) wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt. 12. Method according to claim 11, in which the at least one thermoplastic carrier (7) is a coating (12) which is applied at least partially or even completely over the entire circumference to the at least one electrically conductive wire (3) and runs at least in sections along the at least one electrically conductive wire (3), and in which method (100) the at least one electrically conductive wire (3) is fed together with the applied coating (12) to the at least one sonotrode (8), which at least one sonotrode (8) applies the coating (12) of the at least one electrically conductive wire (3) supplied at least one thermoplastic carrier (7) is at least partially converted into the flowable aggregate state.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die mindestens eine Sonotrode (8) zum Anordnen des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) an dem Substrat (7) entlang des Substrates (7) bewegt wird und hierbei eine Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung durchführt, durch welche Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung der als Beschichtung (12) des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) zugeführte wenigstens eine thermoplastische Träger (9) wenigstens partiell in den fließfähigen Aggregatszustand überführt wird. 13. Method according to claim 12, in which the at least one sonotrode (8) for arranging the at least one electrically conductive wire (3) on the substrate (7) is moved along the substrate (7) and in doing so carries out a vibration movement in the vertical direction, by which vibration movement in the vertical direction the at least one thermoplastic carrier (9) supplied as a coating (12) of the at least one electrically conductive wire (3) is at least partially converted into the flowable aggregate state.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem die mindestens eine Sonotrode (8) zum Anordnen des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) an dem Substrat (7) entlang des Substrates (7) bewegt wird und hierbei durchgehend gegenüber dem Substrat (7) beabstandet ist. 14. Method according to one of claims 10 to 13, in which the at least one sonotrode (8) for arranging the at least one electrically conductive wire (3) on the substrate (7) is moved along the substrate (7) and is thereby continuously spaced from the substrate (7).
15. Vorrichtung (10) zum Herstellen eines elektrischen Funktionsbauteils (1 ), umfassend wenigstens eine Verlegungseinrichtung (4), welche zum Anordnen mindestens eines elektrisch leitfähigen Drahtes (3) auf einem Substrat (7) ausgebildet ist und über welche wenigstens eine Verlegungseinrichtung (4) wenigstens ein zum Verbinden des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) mit dem Substrat (7) vorgesehener thermoplastischer Träger (9) derart temperierbar ist, dass der wenigstens eine thermoplastische Träger (9) mittels der Temperierung wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführbar ist. 15. Device (10) for producing an electrical functional component (1), comprising at least one laying device (4) which is designed to arrange at least one electrically conductive wire (3) on a substrate (7) and via which at least one laying device (4) at least one thermoplastic carrier (9) provided for connecting the at least one electrically conductive wire (3) to the substrate (7) can be tempered in such a way that the at least one thermoplastic carrier (9) can be at least partially converted into a flowable state of aggregation by means of the tempering.
16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, bei welcher die wenigstens eine Verlegungseinrichtung (4) als mindestens eine Sonotrode (8) ausgebildet oder mindestens eine Sonotrode (8) umfasst. 16. Device (10) according to claim 15, wherein the at least one laying device (4) is designed as at least one sonotrode (8) or comprises at least one sonotrode (8).
17. Vorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei welcher die mindestens eine Sonotrode (8) derart ausgebildet ist, dass die mindestens eine Sonotrode (8) wenigstens einen thermoplastischen Träger (9), bei dem es sich um wenigstens eine über den gesamten Umfangsverlauf auf den mindestens einen elektrisch leitfähigen Draht (3) aufgebrachte und zumindest abschnittsweise entlang des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) verlaufende Beschichtung (12) handelt, derart temperieren kann, dass die wenigstens eine Beschichtung (12) mittels der
Temperierung wenigstens partiell in einen fließfähigen Aggregatszustand überführbar ist. Vorrichtung (10) nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei welcher die mindestens eine Sonotrode (8) derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass die mindestens eine Sonotrode (8) zur Temperierung des wenigstens einen thermoplastischen Trägers (9) eine Vibrationsbewegung in vertikaler Richtung durchführen kann. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei welcher die mindestens eine Sonotrode (8) derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass die mindestens eine Sonotrode (8) zum Anordnen des mindestens einen elektrisch leitfähigen Drahtes (3) auf dem Substrat (7) entlang des Substrates (7) bewegbar ist, wobei die mindestens eine Sonotrode (8) hierbei durchgehend gegenüber dem Substrat (7) beabstandet ist.
17. Device (10) according to claim 16, in which the at least one sonotrode (8) is designed such that the at least one sonotrode (8) can temper at least one thermoplastic carrier (9), which is at least one coating (12) applied over the entire circumference to the at least one electrically conductive wire (3) and running at least in sections along the at least one electrically conductive wire (3), such that the at least one coating (12) by means of the Tempering can be at least partially converted into a flowable aggregate state. Device (10) according to claim 16 or claim 17, in which the at least one sonotrode (8) is configured and equipped such that the at least one sonotrode (8) can carry out a vibration movement in the vertical direction for tempering the at least one thermoplastic carrier (9). Device (10) according to one of claims 16 to 18, in which the at least one sonotrode (8) is configured and equipped such that the at least one sonotrode (8) can be moved along the substrate (7) for arranging the at least one electrically conductive wire (3) on the substrate (7), the at least one sonotrode (8) being continuously spaced from the substrate (7).
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US10716172B2 (en) * | 2015-03-19 | 2020-07-14 | Saint-Gobain Glass France | Method for depositing a busbar on vehicle plastic panes with a heating function |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130249258A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Lear Corporation | Seat assembly having a heater wire and a method of manufacture |
US10716172B2 (en) * | 2015-03-19 | 2020-07-14 | Saint-Gobain Glass France | Method for depositing a busbar on vehicle plastic panes with a heating function |
US20220194022A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Hosiden Corporation | Method for manufacturing three-dimensional structure, and three-dimensional structure |
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