Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leitungssatzes sowie einen solchen elektrischen Leitungssatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.

Bei der Herstellung von Leitersätzen, die zur Verbindung von mehreren Komponenten vorgesehen sind und üblicherweise mehrere Leiter und häufig auch eine verzweigte Leiterstruktur aufweisen, ist häufig eine automatisierte Fertigung angestrebt.

In Anwendungsfällen, bei denen ein spezielles Verlegemuster der einzelnen Leiter gefordert ist, ist häufig ein hoher Aufwand erforderlich. Speziell bei Anwendungen im Kraftfahrzeug, insbesondere bei großflächigen, verzweigten Verlegemustern, wie sie beispielsweise bei Türen oder als Zellkontaktierungssysteme bei Batterien eingesetzt werden, ist eine Herstellung mit herkömmlichen einfachen Kabel aufwändig. Aufgrund der Größe solcher Leitungssätze ist der Weg über gedruckte Schaltungen (printed circuit boards, PCB) aus technischer und wirtschaftlicher Sicht häufig nicht sinnvoll.

Aus der DE 10 2012 205 020 A1 sowie der WO 2020/161047 A1 sind jeweils Zellkontaktierungssysteme für Batterien zu entnehmen, bei denen auf einer Grundplatte stiftförmige Führungselemente angeordnet sind entlang derer die Leiter entsprechend einem vorgesehenen Verlegemuster verlegt werden.

Zur Herstellung von kleinen Bauteilen, wie dies beispielsweise bei Plastikkarten, Etiketten oder Transpondern der Fall ist, ist in der WO 02/056657 A1 ein Verfahren beschrieben, bei dem in eine Klebeschicht einer Tragschicht mithilfe eines Spannrahmens Leiter entsprechend einem gewünschten Verlegemuster eingedrückt werden. Der Spannrahmen weist hierzu mehrere stiftförmige Führungselemente auf, entlang derer die Leiter verlegt sind. Die einzelnen Führungsstifte sind federnd am Spannrahmen gelagert, sodass sie beim Kontakt mit der Tragschicht zurückfedern. Nach dem Einpressen der Leiter in die Klebeschicht und dem Entfernen des Spannrahmens wird eine zweite Tragschicht von oben aufgebracht, sodass die Leiter sandwichartig zwischen den Tragschichten in der Klebeschicht eingebettet sind.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und einfache Herstellung eines Leitungssatzes, speziell für ein Kraftfahrzeug anzugeben.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leitungssatzes, bei dem

- eine Montagevorrichtung bereitgestellt wird, welche einen Träger mit darauf angeordneten und aus einer Trägerebene abstehenden Führungsstiften aufweist,

- eine Trägerlage auf den Träger gelegt wird, wobei die Trägerlage mehrere Durchtrittsöffnungen für jeweils einen Führungsstift aufweist und die Führungsstifte jeweils durch eine jeweilige Durchtrittsöffnung durch die Trägerlage hindurch geführt werden,

- mehrere Leiter entsprechend einem gewünschten Verlegemuster auf der Trägerlage angeordnet werden und hierzu zumindest ein Teil der Leiter um die Führungsstifte herum geführt werden,

- eine Decklage aufgelegt und mit der Trägerlage laminiert wird, so dass ein Laminatverbund ausgebildet wird, bei dem die Leiter entsprechend dem Verlegemuster zwischen der Decklage und der Trägerlage fixiert sind, und bei dem

- der Laminatverbund nachfolgend von dem Träger abgenommen und von den Führungsstiften abgezogen wird. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch einen elektrischen Leitungssatz, welcher insbesondere mit einem solchen Verfahren hergestellt wurde und welcher einen Laminatverbund mit einer Trägerlage, mit einer mit der Trägerlage laminierten Decklage sowie mit mehreren zwischen den beiden Folien angeordneten und entsprechend eines gewünschten Verlegemusters gehaltenen Leitern aufweist, wobei zumindest ein Teil der Leiter zumindest eine Biegung aufweist und die Trägerlage im Bereich einer jeweiligen Biegung eine Durchtrittsöffnung aufweist, an dem der Leiter umfangsseitig bereichsweise entlang läuft.

Bei den beiden Lagen, also bei der Trägerlage sowie der Decklage, handelt es sich vorzugsweise um (Kunststoff-) Folien oder alternativ um textile Lagen, insbesondere um Vliesstofflagen. Unter textile Lage wird allgemein eine Lage verstanden, die aus einer Vielzahl von einzelnen miteinander verbundenen Fasern besteht, so dass ein textiles Flächengebilde ausgebildet ist. Die Fasern sind durch ein textiles Verfahren miteinander verbunden, wie beispielsweise Weben, Stricken, Flechten. Bevorzugt wird jedoch als textiles Verfahren ein übliches Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes eingesetzt, wie beispielsweise ein mechanisches, chemisches oder thermisches Verfestigungsverfahren. Der Vliesstoff besteht vorzugsweise aus insbesondere thermoplastischen Kunststofffasern wie beispielsweise PET (Polyethylenterephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat), PP (Polypropylen), PA(Polyamid) und PE (Polyethylen). Alternative Materialien, wie z.B. die Verwendung von Naturfasern oder Mischformen aus Kunststofffasern und Naturfasern sind ebenfalls möglich.

Insbesondere bei den textilen Lagen sind diese vorzugsweise geeignet präpariert, indem sie beispielsweise mit einem ggf. (thermisch) aktivierbaren Klebstoff versehen oder imprägniert sind, so dass die beiden Lagen zur Ausbildung des Laminatverbundes durch thermisches Bonden miteinander stoffschlüssig verbunden werden können. Alternativ oder ergänzend sind die verwendeten Fasern bereits geeignet ausgebildet und sind beispielsweise als Kunststofffasern ausgebildet und / oder weisen eine erweichbare oder aufschmelzbare Außenschicht auf. Die Lagen sind allgemein als biegeflexible und insbesondere nicht eigensteife, dünne Lagen ausgebildet. Sie können sich daher ohne weiteres einer z.B. durch die Leiter gebildeten Oberflächenstruktur anpassen und schmiegen sich der Oberflächenstruktur an.

Durch dieses Verfahren ist eine kostengünstige Herstellung eines derartigen Leitungssatzes, speziell eines großflächigen Leitungssatzes insbesondere für die Anwendung im Kraftfahrzeugbereich ermöglicht. Die Montagevorrichtung mit den daran befestigten Führungsstiften dient daher lediglich zur temporären Führung und Halterung während des Aufbaus des Laminatverbundes. Dieser Ansatz geht insbesondere von einem herkömmlichen Verfahren aus, bei dem die Leiter entlang von Führungsstiften auf einem Kabelbrett einzelweise verlegt werden.

Entsprechend ist auch bei dem Verfahren vorgesehen, dass die Leiter insbesondere einzelweise sukzessive verlegt werden. Jeder Leiter wird jeweils entlang eines vorgegebenen Verlegepfades geführt. Dies erfolgt bevorzugt automatisiert z.B. mit Hilfe eines Verlegeroboters oder alternativ manuell.

Die verschiedenen Leiter werden entlang von verschiedenen Verlegepfaden geführt. An einem jeweiligen Führungsstift erfolgt dabei typischerweise eine Richtungsänderung und Umbiegung von zumindest 30°. Ein jeweiliger Leiter liegt daher direkt am Führungsstift an.

Erst beim Verlegen der Leitungen wird das gewünschte Verlegemuster ausgebildet. Es wird daher kein vorgefertigter Leitungssatz mit bereits erzeugtem Verlegemuster auf die Trägerlage aufgelegt, also kein vorgefertigter Leitungssatz, welcher bereits Abzweigungen aufweist. Auch sind beim Verlegen der Leitungen üblicherweise noch keine Stecker oder sonstige Anschlusselemente endseitig angebracht, welche mehrere Leitungen aufnehmen.

Das vorgegebene Verlegemuster und damit der Leitungssatz nach dem Verlegen der einzelnen Leiter bilden insbesondere eine verzweigte Struktur aus. Diese weist typischerweise einen Hauptstrang auf, von der ein oder mehrere Nebenstränge abzweigen. Ein Nebenstrang weist dabei ein oder mehrere Leiter auf, die zuvor (vor dem Abzweig) Bestandteil des Hauptstrangs waren.

An einem Führungsstift wird daher üblicherweise jeweils nur ein Teil der Leiter des Kabelsatzes umgelenkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass für jeden Leiter jeweils ein Führungsstift zum Umlenken vorgesehen ist. Besteht ein abzweigender Nebenstrang aus mehreren Leitern, so ist für jeden Leiter dieses Nebenstrangs vorzugsweise jeweils ein Führungsstift und entsprechend auch eine Durchtrittsöffnung vorgesehen / ausgebildet. Entsprechend verläuft im endgefertigten Leitungssatz um jede Durchtrittsöffnung nur genau ein Leiter.

Beim sukzessiven Verlegen der einzelnen Leiter werden die verschiedenen Leiter üblicherweise an definierten Längenpositionen unterschiedlich geführt. Speziell wird üblicherweise an einem Führungsstift oder einer Gruppe von Führungsstiften und an einer definierten Längenposition nur ein Teil der Leiter (die z.B. einen Nebenstrang bilden) abgebogen, während die anderen Leiter (weitere Leiter des Hauptstrangs) insbesondere geradlinig weiterlaufen und an dieser Längenposition nicht gebogen werden.

Bei den beiden Lagen (Trägerlage und Decklage) handelt es sich insbesondere jeweils um einstückige Lagen, die den gesamten Leitungssatz mit seinem verzweigten Verlegemuster - bis auf Randbereiche, in denen die Leiter endseitig hervorstehen - überdecken.

Hervorzuheben sind die Durchtrittsöffnungen in der Trägerlage, die auch im endgefertigten Leitungssatz zu erkennen sind. Wegen der Durchtrittsöffnungen kann die Trägerlage in einfacher Weise auf die Montagevorrichtung aufgelegt werden, da die Führungsstifte durch die Durchtrittsöffnungen hindurchgeführt werden.

Durch die Führungsstifte wird die Trägerlage ergänzend auch auf der Montagevorrichtung fixiert und ausgerichtet, sodass insgesamt eine möglichst genaue Ausrichtung der einzelnen Leiter auf der Trägerlage erreicht ist. Aufgrund des speziellen Herstellungsverfahren verläuft der jeweilige Leiter im Bereich seiner Biegung an einer jeweiligen Durchtrittsöffnung umfangsseitig über ein Teilstück entlang. Je nachdem, wie Durchtrittsöffnungen eingebracht sind, verläuft hierbei der Leiter beispielsweise unmittelbar an einem Rand der Durchtrittsöffnung entlang. Alternativ verläuft der Leiter auch ein Teilstück durch die Durchtrittsöffnung hindurch oder ist in radialer Richtung ein Stück weit von dem Rand der Durchtrittsöffnung beabstandet.

Die jeweiligen Leiter sind daher im Bereich der Durchtrittsöffnungen innerhalb einer Verlegeebene umgebogen, die durch die Trägerlage definiert ist und parallel zu dieser verläuft. Im Bereich der Durchtrittsöffnungen sind - beim hergestellten Laminatverbund, wenn dieser von den Führungsstiften abgezogen wird - insbesondere keine Komponenten angeordnet. Sie liegen daher als freie Öffnung vor.

Die Führungsstifte stehen in vertikaler Richtung über die Trägerlage über und zwar insbesondere soweit, dass sie auch die Leiter in vertikaler Richtung überragen. Die Leiter werden am Umfang der Führungsstifte entlang verlegt.

Sofern vorliegend davon gesprochen wird, dass die beiden Lagen miteinander laminiert sind, so wird hierunter verstanden, dass diese stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Hierzu ist beispielsweise vorgesehen, dass zumindest auf einer Lage, speziell in der Ausgestaltung als Folie eine spezielle Klebeschicht aufgebracht ist, mit der die zweite Lage, bevorzugt eine Folie, verbunden ist. Für den Laminierprozess ist alternativ oder ergänzend beispielsweise eine Temperaturbehandlung (Erwärmung) oder eine UV-Behandlung vorgesehen, so dass beispielsweise eine spezielle Oberflächenschicht der Folie erweicht und mit der anderen Folie die stoffschlüssige Verbindung eingeht und/ oder ein auf der Folie aufgebrachter Kleber aktiviert wird. Bei der Ausgestaltung als textile Lage mit einer Vielzahl von Fasern werden diese durch einen Wärmeeintrag erweicht oder zumindest teilweise angeschmolzen, so dass Fasern der beiden Lagen miteinander stoffschlüssig durch den Wärmeeintrag und gegebenenfalls zusätzlich durch einem Krafteintrag verbunden werden und durch ein nachfolgendes Aushärten auch zuverlässig stoffschlüssig verbunden bleiben.

Sofern vorliegend von einer Folie gesprochen wird, so wird hierunter ein folienartiges, biegeflexibles Gebilde aus einem elektrisch isolierenden Material und insbesondere aus Kunststoff verstanden. Auch bei einer textilen Lage handelt es sich um ein biegeflexibles Gebilde aus einem elektrisch isolierenden Material.

Die textile Lage weist vorzugsweise weitere Funktionen, wie z.B. eine Dämmfunktion und / oder eine thermische Isolierfunktion auf. Hierzu ist die Lage geeignet ausgebildet, beispielsweise durch eine geeignete Dicke oder auch durch einen mehrlagigen Aufbau mit beispielsweise unterschiedlich ausgestalteten Einzellagen.

Bei den Leitern handelt es sich vorzugsweise um blanke, massive Einzeldrähte. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass es sich um Lackdrähte handelt, bei denen auf den blanken Leiterdraht eine Lackbeschichtung aufgebracht ist. Anstelle von massiven Einzeldrähten kann auch ein Litzendraht eingesetzt sein. Bei den Leitern handelt es sich bevorzugt gerade nicht um herkömmliche Adern, bei denen also der elektrische Leiter mit einem typischerweise aufextrudierten Isolationsmantel umgeben ist.

Bevorzugt sind beim Verfahren eine Vielzahl von Führungsstiften vorgesehen und mehrere der Leiter werden vorzugsweise auch mehrfach jeweils um einen Führungsstift herumgeführt. Im endgefertigten Leitungssatz sind daher mehrere Leiter ausgebildet, beispielsweise mehr als 5 oder 10, welche vorzugsweise jeweils mehrere Biegungen aufweisen.

Bei einer jeweiligen Biegung wird der Leiter entsprechend einem Radius der Führungsstifte umgebogen, d.h. der Biegeradius entspricht dem Radius der Führungsstifte. Die Biegung erfolgt innerhalb einer Ebene und typischerweise um einen Biegewinkel von zumindest 45° oder auch von zumindest 60° oder von zumindest 90°. In bevorzugter Ausgestaltung werden die Öffnungen erst beim Auflegen der Trägerlage ausgebildet. Hierzu durchstoßen die Führungsstifte jeweils die Trägerlage. Die Führungsstifte perforieren daher an ihrer jeweiligen Position die Trägerlage. Die Führungsstifte sind hierzu vorzugsweise geeignet ausgebildet, und weisen beispielsweise ein spitz zulaufendes Ende nach Art eines Piercing-Stiftes auf.

Gemäß einer alternativen Variante, werden die Durchtrittsöffnungen bereits vorab beispielsweise durch Stanzen eingebracht.

In zweckdienlicher Weiterbildung weist die Decklage ebenfalls Durchtrittsöffnungen für die Führungsstifte auf und diese werden beim Auflegen der Decklage ebenfalls durch die Decklage hindurchgeführt.

Ähnlich wie bei der Trägerlage erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Perforieren der Decklage mit Hilfe der Führungsstifte. Alternativ hierzu werden die Durchtrittsöffnungen bereits vorab eingebracht.

Bei dem endgefertigten Leitungssatz weisen daher die Trägerlage und die Decklage im Bereich einer jeweiligen Biegung eines jeweiligen Leiters Durchtrittsöffnungen auf, die miteinander fluchten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird ergänzend auf dem Laminatverbund noch eine Schirmfolie aufgebracht. Dies erfolgt vorzugsweise vor dem Abnehmen des Laminatverbundes von dem Träger. Bei dieser Schirmfolie handelt es sich insbesondere um eine zusätzliche, elektrisch leitende Folie, beispielsweise eine Metallfolie oder eine mit einer Metallschicht versehene Kunststofffolie. Die Schirmfolie wird bevorzugt ebenfalls stoffschlüssig mit einer der beiden Lagen, insbesondere der Decklage nach Art einer Laminierung verbunden und ist Teil des Laminatverbundes. Die Schirmfolie dient dazu, das durch die Leiter gebildete Verlegemuster zumindest bereichsweise elektromagnetisch abzuschirmen. Hierdurch ist eine gute EMV-Verträglichkeit erreicht. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Trägerlage und insbesondere auch die Decklage einen Durchbruch auf, sodass in dem Laminatverbund ein Fenster ausgebildet ist. Im Bereich dieses Fensters und damit der miteinander fluchtenden Durchbrüche der beiden Lagen liegen zumindest einige der Leiter frei, sodass sie kontaktiert werden können und im montierten Zustand auch mit einem Anschlusselement kontaktiert sind. Das Fenster bzw. die Durchbrüche bilden daher eine Kontaktierungszone für Leiter aus, die im Bereich des Durchbruches allgemein frei zugänglich sind.

Über das Anschlusselement sind die Leiter elektrisch kontaktiert. Das Anschlusselement weist ein oder mehrere Kontaktelemente auf, die beispielsweise als Klemmkontakte, Steckkontakte, Schneid-Klemmkontakte usw. ausgebildet sind. Bevorzugt weist das Anschlusselement ein Isoliergehäuse auf, in dem mehrere solcher Kontaktelemente angeordnet sind. Bevorzugt ist am Anschlusselement ein abgehender Leitungsstrang angebracht, welcher also mit den Leiter kontaktiert ist. Dieser Leitungsstrang führt im montierten Zustand beispielsweise zu einer elektrischen Komponente.

Das Anschlusselement ist bevorzugt mit dem Laminatverbund verbunden und damit fester Bestandteil des Leitungssatzes. Beispielsweise ist das Isoliergehäuse zweiteilig ausgebildet und wird klemmend beispielsweise durch Ver sten am Laminatverbund befestigt. Ergänzend oder alternativ ist es stoffschlüssig mit dem Laminatverbund verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Träger eine strukturierte Fläche auf, welche eine Führungsstruktur für die Leiter ausbildet. Beim Auflegen der Trägerlage auf diese strukturierte Oberfläche passt sich die Trägerlage an diese an, übernimmt daher die Oberflächenstruktur, sodass die Führungsstruktur durch die Trägerlage abgebildet wird und dieser aufgeprägt ist.

Die Trägerlage weist hierfür allgemein eine ausreichend hohe Flexibilität auf, sodass sie sich unmittelbar an die Führungsstruktur des Trägers anschmiegen kann. In einer bevorzugten Weiterbildung weisen Trägerlage und Decklage unterschiedliche Steifigkeiten und/oder unterschiedlichen Dicken auf.

Beim ausgebildeten Laminatverbund äußert sich die hohe Flexibilität der Trägerlage darin, dass eine durch die Trägerlage gebildete Außenseite des Laminatverbundes ebenfalls strukturiert und insbesondere gewellt ausgebildet ist. Diese gewellte Oberflächenstruktur bildet quasi ein Negativ der Führungsstruktur des Trägers.

Speziell liegt bei der einzelweisen Führung der Leiter in einer jeweiligen Wellen- Erhebung ein einzelner Leiter ein. Die durch die Decklage gebildete Seite des Laminatverbunds ist in einer ersten Variante ebenfalls strukturiert und gewellt ausgebildet. Die Decklage schmiegt sich daher bei dieser Variante ebenfalls an den Verlauf der Leiter an.

In einer bevorzugten alternativen Ausführungsvariante hierzu ist die Decklage und damit die zweite Seite des Laminatverbundes plan ausgebildet.

Neben den einzelnen Führungsstiften ist durch die Führungsstruktur daher eine zusätzliche Führungsstruktur ausgebildet, sodass insbesondere auch zwischen den einzelnen Führungsstiften eine zuverlässige Führung der Leiter gewährleistet ist.

Die Leiter werden durch die Führungsstruktur vorzugsweise einzelweise geführt. Benachbarte Leiter werden durch die Führungsstruktur auf Abstand zueinander gehalten. Hierdurch ist zuverlässig eine ausreichende Isolation auch zwischen den einzelnen Leitern erreicht. Speziell ist vorgesehen, dass die beiden Lagen im Abstandsbereich zwischen den beiden Leiter miteinander insbesondere kontinuierlich entlang der Leiter verbunden sind, sodass ein jeweiliger Leiter durch die beiden miteinander verbundenen (Isolier-) Lagen vollumfänglich umgeben ist und zwar vorzugsweise über seine gesamte Länge (solange er zwischen den beiden Lagen verläuft). Durch die Führungsstruktur werden die einzelnen Leiter vorzugsweise in einem konstanten, vorgegebenen Rastermaß zueinander gehalten, beispielsweise in einem Rastermaß im Bereich von 1 ,5 mm bis 5 mm und speziell beispielsweise bei 2,53 mm. Das Rastermaß ist dabei insbesondere angepasst an ein Rastermaß des zuvor beschriebenen Anschlusselements (Stecker), bei dem üblicherweise Kontaktelemente in dem definierten Rastermaß zueinander gehalten sind.

Die Führungsstruktur ist bevorzugt durch eine Vielzahl von einzelnen Führungsnuten gebildet, die insbesondere parallel zueinander verlaufen. Die Führungsnuten erstrecken sich zwischen zwei Führungsstiften vorzugsweise geradlinig.

Bevorzugt setzt sich eine jeweilige Führungsnut für einen jeweiligen Leiter aus mehreren Teilnuten zusammen, wobei jede Teilnut vorzugsweise geradlinig verläuft und die Teilnuten zueinander winklig (ungleich 180°) orientiert sind. Zwischen zwei Teilnuten ist insbesondere jeweils ein Führungsstift angeordnet, an dem jeweils eine Umlenkung eines jeweiligen Leiters erfolgt.

Die einzelnen Führungsnuten weisen zueinander bevorzugt jeweils das zuvor beschriebene Rastermaß auf.

Bevorzugt sind die Führungsnuten durch einen Freiraum zwischen Rippen gebildet, die beispielsweise auf eine - abgesehen von den Rippen - plane Oberfläche des Trägers aufgebracht sind. Der Träger weist allgemein vorzugsweise eine Trägerplatte auf. Auf dieser sind vorzugsweise die Rippen aufgebracht.

Die Rippen sind beispielsweise lösbar an der Oberfläche angeordnet, sodass sie unterschiedlich positioniert werden können. Alternativ sind sie fester Bestandteil des Trägers. Bei einer lösbaren Befestigung kann der Träger für unterschiedliche Verlegemuster vorbereitet werden.

Im Unterschied zu der strukturierten Oberfläche des Trägers ist die Oberfläche der Laminierplatte zumindest im Bereich der Leiter bevorzugt plan ausgebildet und weist insbesondere keine Führungsnuten und/oder Rippen zur Führung der Leiter auf.

Im Hinblick auf den angestrebten Laminierprozess ist zum Laminieren, also zum stoffschlüssigen verbinden der beiden Lagen, vorzugsweise eine Laminierplatte vorgesehen. Diese ist in bevorzugter Ausgestaltung beheizbar. Alternativ oder auch ergänzend ist der Träger in bevorzugter Ausgestaltung beheizbar.

Zum Laminieren wird die Laminierplatte auf den Schichtaufbau mit den beiden Lagen und den dazwischen angeordneten Leitern aufgelegt. Dieser Schichtaufbau liegt daher zwischen dem Träger und der Laminierplatte ein. Der Träger und die Laminierplatte werden insbesondere gegeneinander gepresst. Durch ein insbesondere elektrisches Erwärmen der Laminierplatte und/ oder des Trägers erfolgt ein thermisches, stoffschlüssiges Verbinden der beiden Lagen. Hierbei erfolgt insbesondere ein partielles Erweichen oder Aufschmelzen von Kunststoff, sodass die gewünschte stoffschlüssige Verbindung erreicht wird. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass durch die Wärme ein Kleber oder eine Klebeschicht aktiviert wird.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Laminierplatte Ausnehmungen auf, in die die Führungsstifte jeweils eintauchen, wenn die Laminierplatte aufgelegt wird. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante sind die Ausnehmungen hierbei entsprechend einem individuellen Muster angebracht, wie es durch die Positionierung der Führungsstifte am Träger vorgegeben ist.

Alternativ hierzu ist beispielsweise eine Vielzahl von Ausnehmungen über die Fläche der Laminierplatte verteilt ausgebildet, beispielsweise in einem vorgegebenen Rastermaß.

Allgemein - unabhängig von der Laminierplatte - weist der Träger in bevorzugter Ausgestaltung Stiftaufnahmen für die Führungsstifte auf, welche insbesondere ebenfalls entsprechend einem Rastermaß angeordnet sind. In diese Stiftaufnahmen können die Führungsstifte je nach gewünschtem Verlegemuster variabel eingesteckt werden. Beim Träger und / oder bei der Laminierplatte handelt sich daher beispielsweise jeweils um eine Lochplatte mit einem vorgegebenen Rastermaß für die Führungsstifte.

Am Träger oder an der Laminierplatte sind weiterhin Positionierelemente, insbesondere Positionierstifte angebracht, die in korrespondierende Positionierausnehmungen an der anderen Platte eingreifen und eintauchen. Hierdurch wird eine wechselseitige Führung und ein Ausrichten der beiden Platten zueinander erreicht. An den Positionierelementen sind vorzugsweise Federelemente angebracht, welche eine Federkraft ausüben und zwar derart, dass der Träger und die Laminierplatte auseinandergedrückt werden. Gegen diese Federkraft werden daher beim Laminierprozess die beiden Platten gegeneinander gedrückt. Durch die Federelemente wird ein Trennen der beiden Platten nach erfolgtem Laminierprozess zumindest unterstützt. Die Federelemente sind insbesondere als Schraubenfeder ausgebildet, welche auf die Positionierelemente aufgesetzt sind.

Weiterhin ist beispielsweise vorgesehen, dass neben den Leitern zwischen den beiden Lagen und damit im Laminatverbund oder alternativ auch an dem Laminatverbund elektrische Bauteile befestigt und mit einem Teil der Leiter elektrisch kontaktiert sind. Bei diesen Komponenten, handelt es sich beispielsweise um Schaltungskomponenten, Prozessoren oder auch um auf einem Träger angebrachte Schaltungen nach Art einer Leiterplatte/gedruckte Schaltung.

Der elektrische Leitungssatz ist insbesondere für die Verwendung in einem Fahrzeug vorgesehen und ist im montierten Zustand in einem Fahrzeug eingesetzt.

In bevorzugter Ausgestaltung bildet der Leitungssatz ein Trennelement aus, um einen Nassbereich von einem Trockenbereich zu trennen. Speziell wird der Leitungssatz hierzu in bzw. an einem Türmodul angeordnet.

Alternativ ist der Leitungssatz lediglich Teil des Türmoduls, ohne ein solches Trennelement auszubilden. Gemäß einer alternativen Anwendung bildet der Leitungssatz ein Zellkontaktierungssystem aus oder ist zumindest Teil eines solchen Zellkontaktierungssystems. Ein solches Zellkontaktierungssystem dient zur elektrischen Kontaktierung der einzelnen Zellen einer Batterie. Bei der Batterie handelt es sich beispielsweise um eine Traktionsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher. Diese zeigen in stark vereinfachten Darstellungen:

FIG 1 eine Querschnittsdarstellung durch einen Leitungssatz bei der Montage gemäß der Schnittlinie I - 1 in Figur 2,

FIG 2 eine Aufsicht auf den Leitungssatz gemäß Figur 1 ,

FIG 3 eine stark vereinfachte Prinzipskizze einer Kraftfahrzeug-Tür in Schnittansicht,

FIG 4 eine stark vereinfachte Prinzipskizze eines Zellkontaktierungssystems in Aufsicht

FIG 5 eine vereinfachte Aufsicht auf einen Träger mit einem darauf aufgebrachten Leitungssatz gemäß einer weiteren Ausführungsvariante,

FIG 6 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Aufsicht gemäß Figur 5, bei der weitere Details dargestellt sind, sowie

FIG 7 eine Seitenansicht nach Art einer Explosionsdarstellung einer Montagevorrichtung zur Herstellung des Leitungssatzes.

Bei der Herstellung eines in FIG 1 und FIG 2 oder auch in FIG 5 dargestellten elektrischen Leitungssatzes 2 wird zunächst eine Montagevorrichtung 4 bereitgestellt. Diese weist einen vorzugsweise plattenförmigen Träger 6 auf, auf dem Führungsstifte 8 angeordnet sind, die senkrecht nach oben vom Träger 6 abstehen.

Im ersten Schritt wird eine Trägerlage 10 auf die Montagevorrichtung 4 von oben aufgelegt. Dabei werden die einzelnen Führungsstifte 8 durch Durchtrittsöffnungen 12 der Trägerlage 10 durchgeführt. Bevorzugt werden die Durchtrittsöffnungen 12 durch die Führungsstifte 8 erst ausgebildet. Die Führungsstifte 8 weisen vorzugsweise an ihrem freien Ende eine Piercing-Spitze auf. Alternativ sind die Durchtrittsöffnungen 12 bereits zuvor eingebracht. In diesem Fall weisen diese einen größeren Durchmesser als die typischerweise kreisrunden Führungsstifte 8 auf.

Bei der Trägerlage 10 kann es sich um eine mit einer Klebeschicht versehene Folie handeln. Alternativ handelt es sich bei der Trägerlage um einen Vliesstoff.

Im nächsten Schritt werden eine Vielzahl von einzelnen Leitern 14, bei denen es sich vorzugsweise um blanke, massive Einzeldrähte handelt, gemäß einem gewünschten Verlegemuster auf der Trägerlage 10 angeordnet.

Dabei werden die einzelnen Leiter 14 vorzugsweise einzelweise und nacheinander, also sukzessive verlegt. Jeder einzelne Leiter wird daher entlang eines vorgegebenen Verlegepfades verlegt und dabei - im Bereich von Richtungswechseln - um jeweils einen der Führungsstifte 8 herum geführt.

Wie speziell anhand FIG 2 zu erkennen ist, verlaufen einige der Leiter 14 geradlinig. Einige der Leiter 14 ändern jedoch ihre Errichtung und werden hierzu an den Führungsstifte 8 herum geführt. Diese Leiter 14 weisen jeweils im Bereich der Führungsstifte eine Biegung 16 auf.

Die Verlegung der Leiter 14 auf der Trägerlage 10 erfolgt vorzugsweise automatisiert mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Verlegekopfes, welcher die Leiter automatisch um die Führungsstifte herum führt.

Durch das sukzessive Verlegen der Leiter 14 wird ein gewünschtes Verlegemuster erzeugt. Insgesamt wird eine verzweigte Struktur ausgebildet, bei der typischerweise von einem Hauptstrang mit allen Leitern 14 zumindest ein Nebenstrang abzweigt, welcher (nur) einen Teil der Leiter 14 aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Nebenstrang mit zwei Leitern 14 dargestellt. Häufig weist das Leitungsmuster mehrere Nebenstränge auf. Wie insbesondere aus der FIG 2 zu entnehmen ist, ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass jeder der Leiter 14 des Nebenstrangs um einen zugeordneten Führungsstift 8 herum geführt ist. Pro Führungsstift 8 ist daher im Ausführungsbeispiel lediglich genau ein Leiter 14 herum geführt. Die Führungsstifte 8 für die Leiter eines Nebenstranges sind dabei derart positioniert, dass die einzelnen Leiter 14 des Nebenstranges parallel zueinander verlaufen.

Nach dem Verlegen der Leiter 14 wird eine Decklage 18 aufgelegt. Auch diese weist wiederum Durchtrittsöffnungen 12 auf, die bevorzugt wiederum durch die Führungsstifte 8 ausgebildet werden. Bevorzugt weist auch diese Decklage 18 eine Klebeschicht auf. Die beiden Lagen 10, 18 werden stoffschlüssig miteinander verbunden, sodass insgesamt ein Laminatverbund 20 ausgebildet ist, bei dem zwischen den beiden Lagen 10, 18 die Leiter 14 sandwichartig eingeschlossen sind.

Wie weiterhin zu erkennen ist, weisen beide Lagen 10, 18 einen im Vergleich zu den Durchtrittsöffnungen 12 deutlich größeren Durchbruch 22 auf, wobei die beiden Durchbrüche 20 fluchtend übereinander liegen und somit eine Art Kontaktierungsfenster bilden. Im Bereich dieser Durchbrüche 20 liegt ein Teil der Leiter 14 frei, sodass diese zugänglich sind und kontaktiert werden können. Die Durchbrüche 20 definieren daher eine Kontaktierungszone.

Optional besteht weiterhin die Möglichkeit, dass auf den Laminatverbund 20, speziell auf die Decklage 18 eine Schirmfolie 24 zumindest bereichsweise aufgebracht und insbesondere auflaminiert wird, so dass die Schirmfolie 24 ein Teil des Laminatverbundes 20 ist. Diese Schirmfolie 24 dient zur elektrischen und/oder magnetische Abschirmung.

Im Ausführungsbeispiel überdeckt die Schirmfolie 24 nur einen Teilbereich, und zwar den Teilbereich der Leiter 14, die geradlinig verlaufen. Alternativ hierzu überdeckt die Schirmfolie 24 das gesamte durch die Leiter 14 gebildete Verlegemuster.

Der ausgebildete Laminatverbund 20 wird nachfolgend von der Montagevorrichtung 4 gehoben. Sofern die Durchtrittsöffnungen 12 durch eine Perforierung mittels der Führungsstifte 8 ausgebildet wurden, schließen die Durchtrittsöffnungen 12 sich wieder etwas, sodass beispielsweise ein Teilstück der jeweiligen Lage 10, 18 in radialer Richtung über die Leiter 14 im Bereich der Biegung 16 übersteht, so dass also die Leiter im Bereich der Durchtrittsöffnungen 12 nicht freiliegen.

Im Ausführungsbeispiel (linke Bildhälfte) ist dargestellt, dass zumindest ein Teil der Leiter 14 randseitig über die Trägerlage 10 hinaus stehen, sodass diese am Rand der Trägerlage 10 zu Kontaktierungszwecken frei liegen. Diese können beispielsweise über ein Anschlusselement 26 kontaktiert werden, welches lediglich gestrichelt angedeutet ist. Ein derartiges Anschlusselement 26, wie beispielsweise ein Stecker, nimmt dabei typischerweise mehrere Leiter 14 auf. Die Anschlusselemente 26 werden insbesondere erst nach dem Verlegen der einzelnen Leiter 14 angebracht.

Insbesondere im Bereich der durch die Durchbrüche 22 gebildeten Kontaktzone ist ebenfalls ein solches Anschlusselement 26 vorgesehen, welches ebenfalls lediglich schematisiert und gestrichelt angedeutet ist. Das Anschlusselement 26 ist dabei insbesondere mit dem Laminatverbund 20 fest verbunden und damit integraler Bestandteil des Leitungssatzes 2. Beispielsweise weist das Anschlusselement 26 ein zweiteiliges Isoliergehäuse auf, wobei zwischen den beiden Gehäuseteilen der Laminatverbund 20 eingeklemmt ist.

Der Leitungssatz 2 ist insbesondere als ein großflächiger Leitungssatz 2 ausgebildet, welcher eine Fläche von zumindest 0,25 m ² , bevorzugt von zumindest 0,5 m ² oder auch mehr überdeckt. Der Leitungssatz 2 ist speziell für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und im montierten Zustand in einem Kraftfahrzeug montiert.

FIG 3 zeigt eine bevorzugte Anwendung bei einem Kraftfahrzeug. Und zwar ist der Leitungssatz 2 innerhalb einer Fahrzeugtür 28 angeordnet, nämlich als ein Trennelement zwischen einem Nassbereich 30 und einem Trockenbereich 32. Der Leitungssatz 2 ist bevorzugt insbesondere Teil eines Türmoduls 34, auf dem elektrische Komponenten wie beispielsweise Lautsprecher, Stellmotoren (Fensterheber), Steuergeräte usw. angeordnet sind. Der Leitungssatz 2 dient zum Anschluss dieser Komponenten des Türmoduls 34. Zur Fahrgastzelle hin weist die Tür eine Innenverkleidung 36 und nach außen ein Außenblech 38 auf.

FIG 4 zeigt schließlich eine alternative Ausgestaltung, bei der der Leitungssatz 2 ein Zellkontaktierungssystem 40 für eine Batterie 42, speziell für eine Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bildet. FIG 4 zeigt eine Aufsicht, bei der der Leitungssatz 2 mit den Leitern 14 und damit das Zellkontaktierungssystem 40 lediglich gestrichelt dargestellt sind.

Die Batterie 42 weist allgemein eine Vielzahl von Batteriezellen 44 auf, die untereinander elektrisch leitend verbunden sind. Hierzu dient der Leitungssatz 2. Über die einzelnen Leiter 14 werden die einzelnen Batteriezellen 44 in an sich bekannter Weise elektrisch kontaktiert. Teil des Leitungssatzes 2 ist vorzugsweise weiterhin ein hier nicht näher dargestelltes Steuerelement, beispielsweise ein sogenanntes Batteriemanagementsystem. Zumindest ist ein solches mit dem Leitungssatz 2 verbunden.

FIG 5 zeigt beispielhaft eine Aufsicht auf den Träger 6 mit einem weiteren Leitungssatz 2 in einer vereinfachten Darstellung, bei der mehrere Elemente des Trägers 6 sowie auch des Leitungssatzes 2 nicht dargestellt sind.

Die einzelnen Leiter 14 sind entsprechend einem verzweigten Verlegemuster verlegt, wie es in der Praxis häufig vorkommt. So zweigen von einem Hauptstrang 46 mehrere Nebenstränge 48 ab. Der Hauptstrang 46 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel von einer linken, ersten Anschlussseite mit einem ersten Anschlusselement 26 bis zu einer rechten, zweiten Anschlussseite mit einem zweiten Anschlusselement 26 insbesondere geradlinig, und zwar vorzugsweise über die gesamte Länge des Trägers 6, zumindest über die gesamte Länge eines vorgegebenen Verlegebereichs des Trägers 6. Die Nebenstränge 48 zweigen rechtwinklig oder auch unter einer schrägen Orientierung, beispielsweise unter 45°, vom Hauptstrang 46 ab. Im Ausführungsbeispiel ist am Ende eines jeweiligen Nebenstrangs 48 ebenfalls wiederum ein Anschlusselement 26 angeschlossen.

Im Ausführungsbeispiel ist weiterhin vorgesehen, dass von dem einen Nebenstrang 48, welcher im Ausführungsbeispiel beispielsweise unten und teilweise parallel zum Hauptstrang 46 verläuft, ein weiterer Nebenstrang 48 abzweigt.

Weiterhin sind in der FIG 5 Positionierstifte 50 des Trägers 6 dargestellt, deren Funktion nachher im Zusammenhang mit der FIG 7 weiter erläutert wird.

In FIG 6 ist anhand der vergrößerten Darstellung des linken oberen Eckbereichs der FIG 5 als zusätzliches Detail zu erkennen, dass die Oberfläche des Trägers 6 strukturiert ist. Insbesondere sind auf der Oberfläche eine Vielzahl von einzelnen Rippen 52 angebracht, die vorzugsweise jeweils geradlinig verlaufen. Die Rippen 52 werden insbesondere durch Leisten gebildet, welche beispielsweise auf die Oberfläche des Trägers 6 aufgebracht sind, beispielsweise durch Kleben oder auch lösbar beispielsweise durch Schrauben. Alternativ sind die Rippen beispielsweise aus der Oberfläche herausgefräst. Die Rippen 52 bilden jeweils Erhebungen und die zwischen benachbarten Rippen 52 ausgebildeten Freiräumen bilden Vertiefungen nach Art von Nuten aus. Für einen jeweiligen Leiter 14 ist jeweils durch die Rippen 52 eine Führungsnut 54 ausgebildet, in der jeweils der Leiter 14 einzelweise geführt wird. Bei dem Leiter 14 handelt sich dabei insbesondere um einen blanken Draht oder auch um einen Lackdraht.

Eine jeweilige Führungsnut 54 erstreckt sich zwischen zwei Führungsstifte 8 vorzugsweise geradlinig. Eine jeweilige Führungsnut 54 kann dabei in mehrere Teilnuten unterteilt sein, insbesondere wenn ein Nebenstrang 48 von dem Hauptstrang 46 abzweigt. An Abzweigstellen, bei denen die Leiter 14 um einen jeweiligen Führungsstift 8 herum geführt und damit abgewinkelt werden, schließen sich daher zwei Teilnuten und damit auch zwei Rippen 52 aneinander an. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden, winklig zueinander angeordneten Rippen 52 / Teilnuten ist insbesondere jeweils ein Führungsstift 8 angeordnet. Die Rippen 52 definieren zwischen sich insbesondere ein vorgegebenes Rastermaß. Die Rippen verlaufen zueinander parallel, sodass das Rastermaß immer konstant ist.

Im Querschnittsprofil betrachtet verjüngen sich die Rippen 52 nach oben, sodass zwischen zwei Rippen 52 quasi ein Einführtrichter für das Einlegen des jeweiligen Leiters 14 ausgebildet ist. Bevorzugt weist eine jeweilige Rippe 52 im Querschnittsprofil betrachtet einen Fußbereich mit definierter Breite auf, an den sich nach oben hin ein konisches Kopfteil anschließt. Dies führt ebenfalls zu einem geringeren notwendigen Krafteintrag im Fügeprozess durch eine Reduzierung der Kontaktfläche.

FIG 7 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht einer Montagevorrichtung 4 mit darin einliegendem Laminatverbund 20 nach Art einer Explosionsdarstellung. Anhand dieser FIG 7 wird nachfolgend auch eine bevorzugte Variante des Laminierprozesses zur Ausbildung des Laminatverbundes 20 und des Leitungssatzes 2 beschrieben:

Die Montagevorrichtung 4 weist neben dem zuvor beschriebenen Träger 6 zusätzlich noch ein Laminierplatte 56 auf, die auf den Träger 6 aufgesetzt wird.

Anhand der Darstellung der FIG 7 ist zunächst zu erkennen, dass auf dem Träger die Rippen 52 zur Ausbildung der strukturierten Oberfläche und zur einzelweisen Führung der einzelnen Leiter 14 angebracht sind. Weiterhin sind die Führungsstifte 8 sowie die Positionierstifte 50 zu erkennen. Diese sind vorzugsweise außerhalb der Trägerlage 10 sowie der Decklage 18 angeordnet, durchstoßen diese daher nicht. Korrespondierend zu den Führungsstiften 8 sind in der Laminierplatte 56 Ausnehmungen 58 und korrespondierend zu den Positionierstiften 50 sind Positionierausnehmungen 60 ausgebildet. Diese sind jeweils als Vertiefungen nach Art von Sacklöchern ausgebildet, können alternativ jedoch auch als Durchgangslöcher ausgibt sein. Auf die Positionierstifte 50 ist im Ausführungsbeispiel jeweils noch ein Federelement 62 in Form einer Schraubenfeder aufgesetzt.

Die einzelnen Schritte zur Ausbildung des Laminatverbundes 20 sind wie folgt:

Zunächst wird die Trägerlage 10 insbesondere in Form einer Vliesstofflage auf den Träger 6 aufgelegt. Dabei schmiegt sich die Trägerlage 10 der durch die Rippen 52 gebildeten Oberflächenstruktur an. Im Bereich der Rippen 52 ist durch diese - im Querschnitt betrachtet - eine gewellte oder auch Zinnen förmige Führungsstruktur ausgebildet.

In der vereinfachten Darstellung gemäß FIG 7 ist dargestellt, dass die Rippen 52 die Trägerlage 10 durchstoßen. Dies kann alternativ vorgesehen sein bevorzugt liegt die Trägerlage 10 jedoch lediglich auf den Rippen 52 auf, ohne von diesen durchstoßen zu werden. Ein Kopfbereich der Rippen 52 ist bevorzugt nicht scharfkantig ausgebildet, sodass die Trägerlage 10 über die Rippen 52 gelegt werden kann, ohne durchstoßen zu werden. Im Unterschied hierzu durchstoßen die Führungsstifte 8 die Trägerlage 10.

In einem zweiten Schritt werden die Leiter 14 in die einzelnen durch die Rippen 52 gebildeten Führungsnuten 54 eingelegt.

Gemäß einer bevorzugten, jedoch nicht zwingenden Ausgestaltung handelt es sich bei den Leitern 14 um Lackdrähte.

Im dritten Schritt wird die Decklage 18 aufgelegt, die wiederum insbesondere als eine Vliesstoff läge ausgebildet ist. Die Führungsstifte 8 durchstoßen die Decklage 18.

Anschließend wird die Laminierplatte 56 aufgesetzt und durch die Positionierstifte 50 in Relation zum Träger 6 ausgerichtet und geführt. Bei der Laminierplatte 56 handelt es sich um eine beheizbare Platte, welche für das Laminieren beheizt wird. Die Laminierplatte 56 wird weiterhin mit einer vorgegebenen Presskraft in Richtung zum Träger 6 gegen diesen verpresst, sodass die beiden Lagen 10,18 unter Zwischenlage der Leiter 14 gegeneinander verpresst werden. Die Laminierplatte 56 weist im Unterschied zu dem Träger 6 vorzugsweise eine ebene Oberfläche auf, die mit der Decklage 10 in Berührung kommt.

Anschließend erfolgt der eigentliche Laminierprozess, bei dem unter Wärmeeinwirkung und Druckeinwirkung die beiden Lagen 10,18 ein thermisches Bonden erfahren und dadurch stoffschlüssig miteinander verbunden werden.

Nach diesem thermischen Bonden wird die Laminierplatte 56 wieder abgehoben, wobei hierzu die Federkraft der Federelemente 62 unterstützend wirkt.

Im letzten Schritt wird schließlich der ausgebildete Laminatverbund 20 von dem Träger 6 abgehoben. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Leitungssatz

4 Montagevorrichtung

6 Träger

8 Führungsstifte

10 Trägerlage

12 Durchtrittsöffnung

14 Leiter

16 Biegung

18 Decklage

20 Laminatverbund

22 Durchbruch

24 Schirmfolie

26 Anschlusselement

28 Fahrzeugtür

30 Nassbereich

32 Trockenbereich

34 Türmodul

36 Innenverkleidung

38 Außenblech

40 Zellkontaktierungssystem

42 Batterie

44 Batteriezellen

46 Hauptstrang

48 Nebenstrang

50 Positionierstift

52 Rippen

54 Führungsnut

56 Laminierplatte

58 Ausnehmung

60 Positionierausnehmung

62 Federelement