[0001] Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur elektrischen Leitungsverbindung zwischen einem
Folienleiter und einem Leiter, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
[0002] Flexible Folienleiter, mitunter auch Flachleiter oder Flachbandleiter genannt, werden
vielfach im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere um eine bewegliche, elektrische Kontaktierung
bei beschränkten Raumbedingungen zu ermöglichen.
[0003] Folienleiter bestehen üblicherweise aus einem verzinnten Kupferband mit einer Dicke
von 0,03 mm bis 0,1 mm und einer Breite von 2 mm bis 16 mm. Kupfer hat sich für solche
Leiterbahnen bewährt, da es eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine guten Verarbeitbarkeit
zu Folien besitzt und die Materialkosten gleichzeitig niedrig sind. Es können auch
andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden, die sich zu Folien verarbeiten
lassen. Beispiele hierfür sind Gold, Silber, Aluminium oder Zinn.
[0004] Das verzinnte Kupferband ist zur elektrischen Isolation und zur Stabilisierung auf
ein Trägermaterial aus Kunststoff aufgebracht oder beidseitig mit diesem laminiert.
Das Isolationsmaterial besteht in der Regel aus einer 0,025 mm bis 0,05 mm dicken
Folie auf Polyimid-Basis. Aber auch andere Kunststoffe oder Materialien mit den erforderlichen
isolierenden Eigenschaften können verwendet werden. In einem Folienleiterband können
sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.
[0006] Solche Verbundglasscheiben bestehen in der Regel aus mindestens zwei starren Einzelglasscheiben,
die durch eine thermoplastische Klebeschicht flächig-adhäsiv miteinander verbunden
sind. Die Dicke der Klebeschicht liegt beispielsweise bei 0,76 mm. Zwischen den Einzelglasscheiben
befinden sich zusätzlich elektrisch funktionelle Schichten wie Heizbeschichtungen
und/oder Antennenelemente, die mit einem Folienleiter verbunden sind. Ein hierfür
geeigneter Folienleiter weist lediglich eine Gesamtdicke von 0,3 mm auf. Derart dünne
Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den Einzelglasscheiben in der thermoplastischen
Klebeschicht eingebettet werden.
[0007] Der Einsatz von Folienleitern zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten
ist nicht nur auf den Fahrzeugbereich beschränkt. Wie aus
DE199 60 450 C1 bekannt, werden Folienleiter auch im Baubereich verwendet. In Verbund- oder Isolierglasscheiben
dienen Folienleiter zur elektrischen Kontaktierung von integrierten elektrischen Bauelementen
wie spannungsgesteuerten elektrochromen Schichten, Solarzellen, Heizdrähten, Alarmschleifen
oder ähnlichem.
[0008] In der Regel wird vom Scheibenhersteller eine Scheibe mit einem kompletten Anschlusselement
und einem Stecker zum werkzeuglosen Anschluss an eine weitere Steuerungselektrik gefordert.
Das Anschlusselement umfasst dabei einen etwa 5 cm bis 20 cm langen Folienleiter und
mindestens ein rundes Kabel mit einem Steckverbinder. Die Verbindung zwischen dem
Folienleiter und dem Kabel erfolgt in der Regel durch Weichlöten und wird durch ein
Gehäuse geschützt.
[0009] Aufgrund der geringen Dicken der Metallfolie und der Isolationsfolien besitzen Folienleiter
nur einen geringen Einreißschutz und eine noch geringere Weiterreißfestigkeit. Insbesondere
wenn der Folienleiter über Ecken oder scharfe Kanten gelenkt wird, können sich Zugkräfte
auf kleine Bereiche konzentrieren und lokal die Reißfestigkeit des Folienleiters oder
einer seiner Schichten überschreiten.
[0010] Solche Zugbelastungen auf den Folienleiter treten insbesondere beim Transport sowie
bei der Montage der Scheibe auf. Dabei führt ein Defekt an der elektrischen Kontaktierung
des Folienleiters üblicherweise zu einem Verwerfen der gesamten Scheibe.
[0011] Abhilfe schafft ein Fixieren des Übergangs zwischen Folienleiter und Kabel möglichst
nahe oder auf der Scheibe, wie in
EP 593 940 A1 beschrieben. In vielen Einbaufällen ist es aber wünschenswert, den Folienleiter um
einen Rahmenzug oder Montageflansch herumzuführen, ohne dass sich optisch und ästhetisch
störende Elemente wie Steckverbinder oder Bauteile auf der Scheibe befinden.
[0012] Auf dem Gebiet der Gehäuse von elektrischen Leitungsverbindern zur Aufnahme von Folienleitern
ist ein umfangreicher Stand der Technik bekannt.
[0013] US 5,724,730 und
EP 1 058 349 A1 offenbaren elektrische Leitungsverbinder zwischen Folienleitern und Rundkabeln mittels
Lötverbindung. Das Gehäuse um die Verbindungsstelle ist jeweils zweiteilig ausgestaltet.
Die Eintrittsöffnung des Gehäuses für den Folienleiter weist beidseitig rechtwinklige,
scharfe Eintrittskanten auf.
[0014] DE 199 44 493 A1,
DE 100 06 112 A1 und
DE 100 65 354 A1 beschreiben jeweils ein Verbindungselement zur mechanischen Fixierung und zur elektrischen
Kontaktierung von Folienleitern. Dabei ist die Eintrittsöffnung des Folienleiters
in das Gehäuse trichterförmig, mit jeweils einer Abschrägung pro Eintrittskante ausgestaltet.
[0015] In der Praxis treten Beschädigungen an einem Folienleiter insbesondere an der Eintrittsstelle
in ein Gehäuse auf. Diese entstehen, wenn der Folienleiter einer Zugbelastung über
eine scharfe Kante ausgesetzt wird oder der Folienleiter tordiert wird. Eine entsprechende
Krafteinwirkung kann dann im Bereich der Kante zu einer zumindest teilweisen Durchtrennung
seiner elektrisch leitfähigen Schicht oder sogar zu einem Abriss des kompletten Folienleiters
führen.
[0016] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gehäuse zur elektrischen
Leitungsverbindung eines Folienleiters mit einem Leiter bereitzustellen, das eine
Beschädigung des Folienleiters an der Eintrittsöffnung bei einer Zugbelastung minimiert.
[0017] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse zur
elektrischen Leitungsverbindung eines Folienleiters mit einem Leiter gemäß Anspruch
1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0018] Eine erfindungsgemäße Verwendung des Gehäuses und ein Verfahren zu dessen Herstellung
gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.
[0019] Die vorliegende Erfindung umfasst ein Gehäuse mit einer elektrischen Leitungsverbindung
zwischen einem Leiter und einem Folienleiter. Die Eintrittsöffnung des Gehäuses für
den Folienleiter ist an ihren Eintrittskanten mindestens einseitig derart abgerundet,
dass die Eintrittsöffnung nach außen zunehmend erweitert ist. Der abgerundete Bereich
der Eintrittskante verläuft bevorzugt parallel zur breiten Seite des Folienleiters.
Das heißt die Eintrittskante verläuft parallel zur breiten Seite des Folienleiters
und die Kante selbst ist abgerundet. Vorzugsweise werden sowohl die obere Eintrittskante
als auch die untere Eintrittskante des Gehäuses abgerundet.
[0020] Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses mit nur einer abgerundeten Eintrittskante
ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse beispielsweise mit einem Substrat verbunden ist.
Ein Folienleiter erfährt dann keine Zugbelastung in die, dem Substrat zugewandte Richtung.
[0021] Der abgerundete Bereich der Eintrittskante erstreckt sich vorzugsweise über ein Winkelsegment
mit einem Winkel von 30° bis 180°, bevorzugt 80° bis 180°, besonders bevorzugt 135°
bis 180°. Je größer der abgerundete Bereich der Eintrittskante ist, desto weiter kann
der Folienleiter aus seiner geraden Erstreckungsrichtung gebogen werden, ohne dass
er über eine scharfe Kante verläuft. Der abgerundete Bereich der Eintrittskante beginnt
bevorzugt an der Stelle, an der der Folienleiter aus dem Gehäuse austritt und nicht
mehr fest mit dem Gehäuse verbunden ist.
[0022] Unter einer Abrundung sei eine runde Form ohne Kanten und Ecken zu verstehen, das
heißt ohne Stellen mit sehr kleinem Krümmungsradius. Der abgerundete Bereich der Eintrittskante
des erfindungsgemäßen Gehäuses weist bevorzugt Krümmungsradien von mindestens 0,5
mm auf. Besonders bevorzugt liegen die Krümmungsradien zwischen 0,5 mm und 100 mm,
insbesondere zwischen 0,5 mm und 20 mm. Der minimale Krümmungsradius, über den der
Folienleiter umgelenkt wird, ist ausschlaggebend für die maximale Zugspannung im Folienleiter.
Bei einem minimalen Krümmungsradius von 0,5 mm ist sichergestellt, dass der Folienleiter
bei den üblicherweise im Produktionsprozess, beim Transport, beim Einbau oder bei
der Verwendung auftretenden Belastungen nicht beschädigt wird.
[0023] Der abgerundete Bereich der Eintrittskante ist vorzugsweise oval, kreisförmig oder
ellipsenförmig. Bei einer kreisförmigen Abrundung entspricht ein Winkelsegment von
180° einer halbkreisförmigen Eintrittskante und ein Winkelsegment von 90° entspricht
einer Abrundung der Eintrittskante mit der Form eines Viertelkreises.
[0024] Das erfindungsgemäße Gehäuse wird vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden
Werkstoff hergestellt. Für eine industrielle Fertigung bieten sich thermoplastische
Kunststoffe und Elastomere an, die im Spritzgussverfahren verarbeitet werden. Solche
Spritzgussverfahren zur Herstellung von Kunststoffgehäusen sind hinreichend bekannt,
beispielsweise aus
DE 103 53 807 A1. Als thermoplastische Kunststoffe und Elastomere werden beispielsweise Polyamid,
Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalat oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk verwendet.
Alternativ können Vergusswerkstoffe wie Acrylat- oder Epoxidharzsysteme verwendet
werden.
[0025] Ist eine Abschirmung der elektrischen Leitungsverbindung erforderlich, kann das Gehäuse
aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit elektrisch isolierenden Einsätzen hergestellt
werden.
[0026] Das erfindungsgemäße Gehäuse wird vorzugsweise als ein- oder mehrteiliges Element
hergestellt und dann mit der elektrischen Leitungsverbindung samt Leiter und Folienleiter
bestückt. Alternativ kann das erfindungsgemäße Gehäuse direkt um die elektrische Leitungsverbindung
zwischen Leiter und Folienleiter gegossen werden.
[0027] Die elektrische Leitungsverbindung zwischen Leiter und Folienleiter erfolgt vorzugsweise
durch Löten, Bonden oder Schweißen. Beim Löten wird ein Weichlöten mit einem niedrigschmelzenden
Lot bevorzugt. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch Kleben mit
einem elektrisch leitfähigen Kleber oder Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen
Klammer, Hülse oder Steckverbindung, erfolgen.
[0028] Das erfindungsgemäße Gehäuse dient bevorzugt zur elektrischen Leitungsverbindung
eines Folienleiters mit einem Leiter, beispielsweise einem Rundkabel. Sowohl Folienleiter
als auch Leiter können mehradrig aufgebaut und über mehrere Stellen verbunden sein.
Das erfindungsgemäße Gehäuse kann zur elektrischen Leitungsverbindung mehrer Folienleiter
dienen, wobei vorzugsweise jede Eintrittsöffnung der Folienleiter in das Gehäuse einen
abgerundeten Bereich aufweist. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine elektrische
Leitungsverbindung zwischen einem Folienleiter und einem Draht oder einem metallischen
Kontaktelement, beispielsweise zur Ausbildung einer Steckerverbindung. Des Weiteren
kann die elektrische Leitungsverbindung zwischen einem Folienleiter und einer Leiterbahn,
beispielsweise einer Platine mit weiteren elektronischen Bauelementen erfolgen.
[0029] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses besteht der abgerundete
Bereich der Eintrittskante aus einem eigenen Element. Das eigene Element kann aus
dem gleichen Material wie das Gehäuse oder einem anderen Material, bevorzugt einem
weicheren Material bestehen. Ein weiches Material kann sich dem Folienleiter besser
anpassen und eine einwirkende Kraft auf eine größere Fläche verteilen. Dies führt
zu einer Verringerung der Zugspannung. Als Material für das eigene Element wird beispielsweise
eine kreisrunde Dichtschnur oder ein O-Ring aus Kautschuk, Perfluorkautschuk, Polyethylen
oder Polytetrafluorethylen verwendet. Das eigene Element wird vorzugsweise in das
Gehäuse eingesetzt, eingeklemmt oder mit dem Gehäuse verklebt. Das eigene Element
dichtet vorzugsweise das Innere des Gehäuses ab, beispielsweise gegen Feuchtigkeit.
[0030] Im Falle einer Torsion des Folienleiters relativ zum Gehäuse oder einer Krafteinwirkung
in einer Richtung schräg zu seiner Erstreckungsrichtung, erfährt ein Folienleiter
hohe Zugspannungsspitzen. Dies betrifft besonders die Ränder des Folienleiters, die
einen Großteil der Zugspannung aufnehmen müssen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Eintrittskante zusätzlich zum abgerundeten Bereich, eine Rundung
in Erstreckungsrichtung des Folienleiters auf. Im Falle einer Torsion oder Schrägbelastung
wird der Folienleiter entlang dieser Rundung geführt. Die einwirkende Kraft wird über
eine größere Kontaktfläche verteilt. Die auftretende maximale Zugspannung im Folienleiter
wird im Vergleich zur maximalen Zugspannung bei einem Gehäuse mit gerader Kante reduziert.
[0031] Erfindungsgemäß wurde eine neue Verwendung eines Gehäuses in Verbindung mit einem
Folienleiter zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten auf oder in
Einscheibensicherheitsglasscheiben oder Mehrscheibenverbundglasscheiben gefunden.
Solche elektrisch funktionellen Schichten sind beispielsweise Heizleiter und/oder
Antennenleiter.
[0032] Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung des Gehäuses in Verbindung mit
Folienleiteranschlüssen im Fahrzeugbereich oder im Baubereich.
[0033] Die Erfindung umfasst auch eine Verbundscheibe mit einem Folienleiter zur Kontaktierung
von elektrisch funktionellen Schichten in ihrem Innern. Der Folienleiter wird dabei
in einem erfindungsgemäßen Gehäuse mit einem weiteren Leiter elektrisch verbunden.
[0034] Die Aufgabe der Erfindung wird weiter durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses
mit einer elektrischen Leitungsverbindung zwischen einem Leiter und einem Folienleiter
gelöst. Dabei werden in einen ersten Schritt (a) die leitfähigen Schichten von Folienleiter
und Leiter miteinander elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitfähige Verbindung
erfolgt bevorzugt durch Löten, Bonden, Schweißen oder Kleben mit einem elektrisch
leitenden Klebstoff. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch ein
dauerhaftes Aufeinanderpressen oder ein Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen
Klammer oder Hülse erfolgen.
[0035] In einem zweiten Schritt (b) wird die Verbindung zwischen Folienleiter und Leiter
in ein erstes Gehäuseteil eingelegt. In einem dritten Schritt (c) wird ein zweites
Gehäuseteil passend auf das erste Gehäuseteil aufgesetzt und mit ihm verbunden.
[0036] Mindestens eines der Gehäuseteile, bevorzugt beide Gehäuseteile verfügen über einen
abgerundeten Bereich an den Eintrittskanten für den Folienleiter. Die Verbindung beider
Gehäuseteile erfolgt durch Verkleben, Verschmelzen, Verschrauben oder Verklemmen,
beispielsweise durch Einrastmechanismen.
[0037] Beide Eintrittskanten können während ihrer Herstellung bereits mit einer entsprechend
abgerundeten Form gefertigt werden. Alternativ kann die Abrundung in einem eigenen
Schritt erfolgen, beispielsweise mittels Fräsen, Schleifen, anderer abtragender Verfahren
oder Anschmelzen.
[0038] In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gehäuse nach dem
ersten Schritt (a) um die Verbindung zwischen Folienleiter und Leiter herum direkt
geformt, beispielweise im Spritzgussverfahren. Das Gusswerkzeug gibt dann die abgerundete
Form der Eintrittskante am Folienleiter vor.
[0039] Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrer Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen
sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Insbesondere die Schichtdicken
des Folienleiters sind hier zur Veranschaulichung vergrößert dargestellt. Die Zeichnungen
schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
[0040] Es zeigen:
Figur 1 ein Gehäuse mit elektrischer Leitungsverbindung zwischen einem Folienleiter
und einem Leiter in einer Draufsicht,
Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I aus Figur 1 durch ein Gehäuse mit
rechtwinkligen Eintrittskanten nach dem Stand der Technik,
Figur 3 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I aus Figur 1 durch ein Gehäuse mit
abgeschrägten Eintrittskanten nach dem Stand der Technik,
Figur 4 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I aus Figur 1 durch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit halbkreisförmig abgerundeten Eintrittskanten,
Figur 5 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I aus Figur 1 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit viertelkreisförmig abgerundeten Eintrittskanten,
Figur 6 einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs der Eintrittsöffnung aus Figur
5,
Figur 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Eintrittsöffnung eines Längsschnitts entlang
der Linie I-I aus Figur 1 durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit abgerundeten Eintrittskanten,
Figur 8 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Gehäuses mit aufgesetzten kreisförmigen Elementen im Bereich der Eintrittskanten,
Figur 9 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Gehäuses mit in das Gehäuse eingesetzten kreisförmigen Elementen im Bereich der Eintrittskanten,
Figur 10 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer elektrischen Leitungsverbindung zwischen
einem Folienleiter und einem Leiter sowie einer Abrundung in der Erstreckungsrichtung
des Folienleiters in einer Draufsicht und
Figur 11 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Gehäuses zur Kontaktierung eines Leiters auf einem Substrat.
[0041] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gehäuses (7) mit elektrischer Leitungsverbindung
zwischen einem Folienleiter (1) und einem Leiter (4) in einer Draufsicht. Die elektrisch
leitfähige Schicht (2) des Folienleiters (1) wird von der elektrisch isolierenden
Schicht (3) verdeckt. Der elektrisch leitfähige Bereich (5) des Leiters (4) wird von
einem isolierenden Bereich (6) verdeckt.
[0042] Figur 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie I-I aus Figur 1 eines Gehäuses
(7, 7') mit einer elektrischen Leitungsverbindung zwischen einem Folienleiter (1)
und einem Rundkabel (4) nach dem Stand der Technik. Der Folienleiter (1) besteht aus
einer elektrisch leitfähigen Schicht (2) aus verzinntem Kupfer, die mit zwei elektrisch
isolierenden Folien (3, 3') aus Kunststoff laminiert ist. Die Gesamtdicke des Folienleiters
(1) beträgt etwa 0,3 mm. Im Inneren des Gehäuses (7, 7') ist die von der Isolation
befreite Kupferfolie (2) mit dem elektrisch leitfähigen Bereich (5) des Rundkabels
(4) verlötet (11). Die Eintrittsöffnung (8) des Gehäuses (7, 7') für den Folienleiter
(1) ist rechtwinklig, mit scharfen Kanten (9, 9') ausgestaltet. Erfolgt beispielsweise
eine Zugbelastung des Folienleiters (1) orthogonal zu seiner Erstreckungsrichtung,
also nach oben oder nach unten in Figur 2, wird der Folienleiter über die scharfe
Eintrittskante (9 beziehungsweise 9') gelenkt. Dabei treten hohe Zugspannungen im
Folienleiter im Bereich der Kante auf. Überschreitet die lokale Zugspannung die Reißfestigkeit
des Folienleiters (1), führt dies zu einem An- oder Abriss des Folienleiters (1).
[0043] Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses
(7, 7') nach dem Stand der Technik. Im Vergleich zu Figur 2 sind die Eintrittskanten
(9, 9') der Eintrittsöffnung (8) abgeschrägt und trichterförmig ausgestaltet. Auch
hier treten in den Bereichen, in denen der Folienleiter (1) über scharfe Kanten geführt
wird, erhöhte Zugspannungen auf.
[0044] In Figur 4 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse (7, 7') mit abgerundeten
Eintrittskanten (9, 9') dargestellt. Die Eintrittskanten (9, 9') sind sowohl an der
Oberseite des Gehäuses (7) als auch an dessen Unterseite (7') halbkreisförmig ausgestaltet.
Der Durchmesser des Halbkreises entspricht in diesem Falle der Höhe eines Gehäuseteils.
Das Winkelsegment des abgerundeten Bereichs hat einen Winkel von α = 180°. Im Falle
einer Zugbelastung des Folienleiters (1) orthogonal zu seiner Erstreckungsrichtung,
dies bedeutet nach oben oder unten in Figur 4, verläuft der Folienleiter (1) entlang
der Abrundung der Eintrittskante (9 beziehungsweise 9'). Die auftretenden Kräfte zur
Umlenkung des Folienleiters (1) wirken auf die gesamte Fläche, auf der der Folienleiter
(1) die Eintrittskante (9 beziehungsweise 9') berührt. Die Zugspannung im Folienleiter
(1) ist um ein Vielfaches niedriger als bei der Umlenkung über scharfe Kanten bei
Gehäusen nach dem Stand der Technik (Figur 2, Figur 3).
[0045] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses (7, 7') wird der
Innenraum (10) mit einem Kunststoff ausgegossen oder mit Kunststoff, beispielsweise
Polybutylenterephthalat, bedeckt. Dadurch wird die elektrische Leitungsverbindung
vor Feuchtigkeit und Korrosion geschützt.
[0046] Figur 5 zeit einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse (7, 7') mit viertelkreisförmig
abgerundeten Eintrittskanten (9, 9'). In dieser Ausführungsvariante ist sowohl die
Eintrittskante (9) des oberen Gehäuseteils (7) als auch die Eintrittskante (9') des
unteren Gehäuseteils (7') mit einem Viertelkreis abgerundet. Das Winkelsegment des
abgerundeten Bereichs der Eintrittskante (9, 9') hat einen Winkel von α = 90°.
[0047] In Figur 6 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Bereichs der Eintrittsöffnung (8)
aus Figur 5 dargestellt. Die Krümmung der unteren Eintrittskante (9') erfolgt in Form
eines Viertelkreises mit Radius r über einen Winkel von α = 90°
[0048] Figur 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Eintrittsöffnung (8) eines Längsschnitts
entlang der Linie I-I aus Figur 1 durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse (7, 7'). Im
Gegensatz zu Figur 6 ist die Krümmung der Eintrittskanten (9, 9') nicht durch ein
einziges Kreissegment mit konstantem Radius zu beschreiben. Beispielhaft sind zwei
Krümmungskreise dargestellt: Der Krümmungskreis mit Radius r
1 beschreibt die Krümmung am Punkt (14) der abgerundeten Eintrittskante (9'). Punkt
(14) befindet sich an der Stelle der stärksten Krümmung und damit an der Stelle mit
dem kleinsten Krümmungsradius des gesamten abgerundeten Bereichs. Ein zweiter Krümmungskreis
ist beispielhaft an Punkt (15) der abgerundeten Eintrittskante (9') angelegt und weist
einen Krümmungsradius von r
2 auf.
[0049] In Figur 8 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse (7, 7') mit aufgesetzten
kreisförmigen Elementen (12, 12') im Bereich der Eintrittskanten (9, 9') dargestellt.
Die Elemente (12, 12') sind durch Kleben mit dem Gehäuse (7 ,7') verbunden. Für die
Elemente (12, 12') können in nicht einschränkender Weise kreisförmige Dichtschnüre
oder O-Ringe aus Kautschuk, Perfluorkautschuk, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen
verwendet werden.
[0050] Figur 9 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse (7, 7') mit
in das Gehäuse (7, 7') eingesetzten kreisförmigen Elementen (12, 12'). Die Elemente
(12, 12') sind hier in einer Aussparung im Bereich der Eintrittskanten (9, 9') eingepasst.
[0051] Figur 10 zeigt die schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gehäuses (7). Das Gehäuse (7) ist in der Erstreckungsrichtung des
Folienleiters (1) abgerundet (13). Diese Rundung (13) erfolgt in Kombination mit einer
Abrundung der Eintrittskanten (9, 9') und sorgt für eine verbesserte Verteilung der
Zugspannung innerhalb des Folienleiters (1) bei einer Torsion oder Schrägbelastung
des Folienleiters (1).
[0052] Figur 11 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Gehäuses (7). Das erfindungsgemäße Gehäuse (7) ist als Halbschale ausgeführt und mit
einem Substrat (16), beispielsweise mit einer Glasscheibe verbunden. Die Verbindung
zwischen Gehäuse (7) und Substrat (16) kann beispielsweise durch Kleben oder Klemmen
erfolgen. Der Leiter (4) kann beispielsweise ein Rundkabel sein. Alternativ kann der
elektrisch leitfähige Bereich (5) des Leiters (4) eine metallische Kontaktfläche oder
ein Folienleiter sein, der vorzugsweise mit dem Substrat (16) verbunden ist. Die erfindungsgemäße
Abrundung an der Eintrittskante (9) des Folienleiters (1) in das Gehäuse (7) reduziert
die maximale Zugspannung im Folienleiter (1) bei einer Zugbelastung in die dem Substrat
(16) abgewandte Richtung.
[0053] Es zeigen:
(1) Folienleiter
(2) elektrisch leitfähige Schicht von (1)
(3, 3') elektrisch isolierende Folie von (1)
(4) Leiter, Rundkabel
(5) elektrisch leitfähiger Bereich von (4)
(6) isolierender Bereich von (4)
(7) Gehäuse, Gehäuse-Oberteil
(7') Gehäuse, Gehäuse-Unterteil
(8) Eintrittsöffnung für (1)
(9) Eintrittskante von (7)
(9') Eintrittskante von (7')
(10) Innenraum von (7)
(11) elektrisch leitfähige Verbindung, Lötkontakt
(12) Kantenelement, eigenes Element zur Abrundung der Eintrittskante
(13) Rundung von (7) in Erstreckungsrichtung von (1)
(14) Punkt der Eintrittskante (7') mit Radius r1
(15) Punkt der Eintrittskante (7') mit Radius r2
(16) Substrat, Glasscheibe
α Winkel des Winkelsegments der Abrundung der Eintrittskante
r, r1, r2 Krümmungsradius, Radius des Krümmungskreises
I-I Schnittebene
1. Gehäuse (7) mit einer elektrischen Leitungsverbindung (11) zwischen einem Leiter (4)
und einem Folienleiter (1), wobei
in der Eintrittsöffnung (8) des Gehäuses (7) für den Folienleiter (1) mindestens eine
Eintrittskante (9, 9') derart abgerundet ist, dass die Eintrittsöffnung (8) nach außen
zunehmend erweitert ist.
2. Gehäuse (7) nach Anspruch 1, wobei der abgerundete Bereich der Eintrittskante (9,
9') parallel zur breiten Seite des Folienleiters (1) verläuft.
3. Gehäuse (7) nach Anspruch 1 oder 2, wobei beide Eintrittskanten (9, 9') abgerundet
sind.
4. Gehäuse (7) nach Anspruch 1 bis 3, wobei der abgerundete Bereich der Eintrittskante
(9, 9') ein Winkelsegment mit einem Winkel von 30° bis 180°, bevorzugt von 80 bis
180°, besonders bevorzugt von 135° bis 180° darstellt.
5. Gehäuse (7) nach Anspruch 1 bis 4, wobei der abgerundete Bereich der Eintrittskante
(9, 9') Krümmungsradien von mindestens 0,5 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 100 mm, besonders
bevorzugt von 0,5 mm bis 20 mm aufweist.
6. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Gehäuse (7) einen elektrisch
isolierenden Werkstoff, bevorzugt einen Vergusswerkstoff oder thermoplastischen Kunststoff,
besonders bevorzugt auf der Basis von Polyamid oder einen elektrisch leitenden Werkstoff
mit elektrisch isolierenden Einsätzen enthält.
7. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse (7) ein einteiliges
oder mehrteiliges Element aufweist und/oder direkt um die elektrische Leitungsverbindung
(11) zwischen Leiter (4) und Folienleiter (1) geformt ist.
8. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektrische Leitungsverbindung
(11) zwischen Leiter (4) und Folienleiter (1) eine Löt-, Bond-, Schweiß-, Klebe- oder
Klemmverbindung aufweist.
9. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrische Leitungsverbindung
(11) im Inneren des Gehäuses mindestens einen ein- oder mehradrigen Folienleiter (1)
und mindestens einen weiteren Folienleiter, ein ein- oder mehradriges Kabel, einen
Draht, ein metallisches Kontaktelement oder eine Leiterbahn verbindet.
10. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der abgerundete Bereich der Eintrittskante
(9, 9') ein eigenes Element (12), bevorzugt mit einer kreisrunden Form aufweist und
in das Gehäuse (7) eingesetzt oder eingeklemmt ist, oder das eigene Element (12) mit
dem Gehäuse (7) verklebt ist.
11. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zusätzlich zum abgerundeten Bereich
der Eintrittskante (9, 9'), die Eintrittskante (9, 9') in Erstreckungsrichtung des
Folienleiters (1) eine Rundung (13) aufweist.
12. Verwendung eines Gehäuses (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 im Fahrzeugbereich
oder im Baubereich, bevorzugt zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten
wie Heizleitern und/oder Antennenleitern auf oder in einer Einscheibensicherheitsglasscheibe
oder einer Mehrscheibenverbundglasscheibe.
13. Verbundscheibe mit einem Folienleiter (1) und einem Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche
1 bis 13 zur elektrischen Leitungsverbindung (11) zwischen dem Folienleiter (1) und
einem weiteren Leiter (4).
14. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (7) mit einer elektrischen Leitungsverbindung
(11) zwischen einem Leiter (4) und einem Folienleiter (1), wobei:
a. der Folienleiter (1) mit einem Leiter (4) elektrisch leitend verbunden wird,
b. die Verbindung zwischen Folienleiter (1) und Leiter (4) in ein erstes Gehäuseteil
(7') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingelegt wird,
c. ein zweites Gehäuseteil (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auf das erste Gehäuseteil
(7') passend aufgesetzt und mit dem zweiten Gehäuseteil (7) verbunden wird.