elektrischen Anordnung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Gegenstand mit einer solchen elektrischen Anordnung. Elektrische Anordnungen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl bekannt.

So sind beispielsweise heutzutage LED-Bänder Stand der Technik, um damit in vielfältiger Weise Objekte zu beleuchten. Solche LED-Bänder weisen neben den Leuchtdioden auch Leiterbahnen auf. Zum Schutz solcher Bänder sind diese im Allgemeinen mit einer transparenten Schutzschicht versehen.

Beim Anschluss dieser LED-Bänder an externe Spannungsquellen ist die Kontaktierung zeitaufwändig, schwierig und fehleranfällig. Es ist dazu notwendig, die Schutzschicht an der gewünschten Stelle zu entfernen, die Leiterbahn entsprechend freizulegen und anschließend die Leiterbahn mit den von der externen Spannungsquelle kommenden Leitern bei- spielsweise durch Löten, Schweißen oder anderweitig zu verbinden, um eine Stromleitung zu ermöglichen. Ferner ist die Kontaktstelle, d.h. der Übergang zwischen dem LED-Band und der angeschlossenen Stromleitung wieder abzudichten, um beispielsweise das Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden, eine ausreichende Medienbeständigkeit wieder herzustellen sowie eine Kurzschlussgefahr zu vermeiden. Ebenfalls ist ein stoffschlüssiger Verbund erforderlich, da an den Kontaktierstellen, wie beispielsweise Lötstellen, Wärme aufgrund elektrischer Verluste entsteht. Da Metalle und kunststoffbasierte Schutzschichten unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben und Kunststoffe sich in der Regel unter Wärmeeinwirkung verformen bzw. irreversibel ohne äußere Krafteinwirkung ausdehnen, kann im laufenden Betrieb mit einem Delaminieren gerechnet werden, was sich eben- falls negativ auf die Beständigkeit der gesamten Leitung auswirkt. Durch Einfluss oxidieren- der Medien, die in den so allmählich entstehenden Hohlraum eindringen können, wird ebenfalls der elektrische Widerstand erhöht, die Effizienz des Beleuchtungssystems kann so sinken. Es kann so zu einem vorzeitigen Versagen der Anordnung kommen. Bei

Lötverbindungen, Crimpverbindungen und ähnlichen Verbindungstechniken kann es im Falle einer Zugbelastung auf das Bauteil zum irreversiblen Bindungsbruch bzw. Bauteilversagen kommen.

Hier setzt die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, eine elektrische Anordnung zur Verfügung zu stellen, die ein vereinfachtes Kontaktieren zu einer äußeren Spannungs- und / oder Datenquelle ermöglicht. Ein solches Kontaktieren der elektrischen Anordnung soll derart vornehmbar sein, dass dies ohne einen mechanischen und / oder physikalischen und / oder chemischen Vorgang, der zu einem Eingriff an den Leiterbahnen führt, bewerkstelligbar ist.

Weiterhin soll die elektrische Anordnung einfach aufgebaut sein, in einem kostengünstigen Herstellverfahren verfügbar sein und eine hohe Betriebssicherheit insbesondere bei der Kontaktierung, wie beispielsweise eine Verpolsicherheit, aufweisen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gegenstand mit einer solchen elektrischen Anordnung bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Lösung der ersten Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anordnung bereitzustellen, erfolgt gemäß Anspruch 1. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine elektrische Anordnung, umfassend ein Trägerelement, auf dem wenigstens eine Leiterbahn, wenigstens ein elektrisch betriebenes Bauteil und wenigstens ein Kontaktierungs- element angeordnet sind, wobei das Kontaktierungselement zur Herstellung einer strom- und / oder datenleitenden Verbindung zu der wenigstens einen Leiterbahn der elektrischen Anordnung dient, dann sehr vorteilhaft ausgestaltet ist, wenn vorgesehen ist, dass das Kontaktierungselement einen von einer Hülle umgebenen Hohlraum aufweist, in den wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist, das mit der wenigstens einen Leiterbahn der elekt- rischen Anordnung verbunden ist. Optional ist die elektrische Anordnung von wenigstens einer Schutzschicht umgeben. Diese Schutzschicht wirkt auch im Sinne eines Isolationsmaterials. Das Trägerelement ist im einfachsten Fall eine dünne Folie aus Polymer, Cellulose, anorganischem Papier, Metall, Keramik, Glas in einer Dicke von < 5 mm, vorzugsweise von < 500 Mm oder ein textiler Träger.

Erfindungsgemäß stellt somit das Kontaktierungselement ein gesondertes Bauteil dar, das auf dem Trägerelement der elektrischen Anordnung angeordnet, dort befestigt und dessen in dem von einer Hülle umgebenen Hohlraum vorhandenes Kontaktelement mit der wenigstens einen Leiterbahn der elektrischen Anordnung verbunden ist.

Das Kontaktierungselement weist einen von einer Hülle umgebenen Hohlraum auf, wobei in dem Hohlraum wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist. Dieses Kontaktelement ist mit der wenigstens einen Leiterbahn der elektrischen Anordnung verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann.

Ein solches Kontaktierungselement mit in einem von einer Hülle umgebenen Hohlraum lässt sich in einfacher Weise aus Polymermaterial herstellen, indem dieses beispielsweise in eine etwa quaderförmige Form gebracht wird, wozu beispielsweise ein Spritzgussvorgang und / oder ein Blasformvorgang und / oder ein Tiefziehvorgang/ und / oder ein Laminiervorgang und / oder ein Klebevorgang und / oder ein Schweißvorgang und / oder eine Kombination der vorgenannten herangezogen werden kann.

Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als günstig herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass der Hohlraum von der Hülle allseitig umgeben ist. Der Hohlraum des Kon- taktierungselements ist damit nach allen Seiten hin durch die Hülle begrenzt, wobei die Hülle bevorzugt aus einem Polymermaterial besteht. Insbesondere weist bei dieser Ausgestal- tung der Erfindung der Hohlraum des Kontaktierungselements keine Öffnung nach außen auf, sondern ist komplett geschlossen.

Die Wahl des Polymermaterials, aus dem die Hülle des Kontaktierungselements gebildet ist, erfolgt unter dem Gesichtspunkt der Stabilität, der einfachen Verarbeitbarkeit, der leich- ten Befestigbarkeit, der Isolationsfähigkeit, der Kompatibilität und / oder Verschweißbarkeit mit der Schutzschicht, mit welchem die elektrische Anordnung optional umgeben ist, und der Möglichkeit, die Hülle zumindest teilweise trennen zu können.

Als Polymermaterial kann dazu beispielsweise ein Thermoplast und / oder ein Elastomer und / oder ein Duromer und / oder ein chemisch und / oder physikalisch vernetztes Polymermaterial und / oder eine Mischung und / oder Kombination hieraus - wie dies beispielsweise in einem Koextrusionsverfahren, oder einem Mehrschichtspritzgussverfahren zugänglich ist - herangezogen werden. Als Thermoplast, welcher als Homo- und / oder Copolymer vorliegt, sind geeignet:

- Fluorpolymer,

- Polyurethan,

- Polyvinylchlorid,

- Poly(meth)acrylate bspw. PMMA (Polymethylmethacrylat) ,

- Polyacetal, POM,

- Polyamide,

- Polyolefine, lonomere,

- Polycarbonat,

- Polystyrol, ABS, SAN, ASA, SMMA,

- Polyketon, PK, PEEK (Polyetheretherketon), PEKK (Polyetherketonketon), PAEK (Polyaryletherketon),

- LCPs: flüssigkristalline Polymere,

- PBI (Polybenzimidazol),

- PAI (Polyamidimid), PI (Polyimid),

- Cellulosepolymere, Polymilchsäure, Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen,

- Polyxylen,

- PEI (Polyetherimid), TPI (thermoplastisches Polyimid),

- PPO (Polyphenylenoxid), PPSU (Polyphenylsulfon), PES (Polyethersulfon), PSU

(Polysulfon), PPS (Polyphenylensulfid),

- PPA (Polyphthalamid),

- Polyester (PET: Polyethylenterephthalat), PBT: Polybutylenterephthalat, PEN

Polyethylennaphthalat).

Als thermoplastische Elastomere, welche als Homo- und / oder Copolymere vorliegen, sind geeignet: TPO = Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,

TPV = Vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,

TPU = Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis

TPE-E = Thermoplastische Polyesterelastomere

TPE-S = Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS),

TPE-A = Thermoplastische Copolyamide, z.B. PEBAX (Arkema).

Als Duromere sind geeignet:

Epoxidharze, Phenolharze, Acrylatharze, Polyurethanharze, Melaminharze,

Lignine, Polyesterharze, Phenol-Epoxidharze, Harze mit Bestandteilen von Benzoxazinen und / oder Cyanatestern.

Als Elastomere und / oder Kautschuke sind geeignet:

Silikonkautschuke, Acrylnitril-Elastomere (ACM), cis-1 ,4-Polybutadien, Chloroprene und / oder Neoprenkautschuk (CR) und / oder ein chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Elastomer (EPM) und / oder ein Fluorelastomer (FKM), und / oder ein Ethylen-Acryl-Polymer (AEM) und / oder ein Acrylnitril-Butadien-Elastomer (HBR) und / oder ein hydrierten Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (HNBR) und / oder ein Naturkautschuk (NR) und / oder ein chloriertes Polyethylen (PE-C) und / oder ein Polyesterurethan (AU) und / oder ein Polyetherurethan (EU), und / oder ein Polyacrylkautschuk (ACM) und / oder ein Butadienkautschuk (BR) und / oder ein Isoprenkautschuk (IR) und / oder ein Fluorelastomer (FPM).

Als Füllstoffe in dem Polymermaterial sind geeignet:

Anorganische Füllstoffe auf Basis von Mg, K, Na, Ca, Fe, Zr, Ti, AI, Y, Si, B, AI und / oder Glasfasern und / oder anorganische Füllstoffe auf Basis von Metalloxiden und / oder Schichtsilikaten und / oder Talkum und / oder Kaolin und / oder Wollastonit und / oder Zeolithen.

Insbesondere sind Glasfasern, Aluminiumoxidfasern, Aluminiumsilikatfasern, Carbonfasern (CF), anorganische Partikel, Kreide, Talkum, Wollastonit, Gläser, Zeolithe, Schichtsilikate, Bornitirid, Aluminiumnitrid, Ruß, beschichtete Kohlenstoff nanofasern, Graphen, Titandioxid, Bariumsulfat, Kreide, Mikrohohlglaskugeln, keramische Fasern und Kaolin als Füllstoffe geeignet. Füllstoffe sind ausgewählt aus Fasern und / oder Pulvern und / oder Partikeln und / oder Hohlpartikeln, bestehend aus Metallen und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Naturstoffen und / oder Gläsern und / oder Keramiken und / oder Metalloxiden und / oder Kunststoffen und / oder Schichtsilikaten.

Metalloxide sind sphärische Metalloxidpartikel und / oder monodisperse Metalloxidnanopar- tikel und / oder nanoskalige Metalloxidfasern und / oder nanoskalige Keramikwhisker und / oder Schichtsilikate und / oder Aerosile und / oder Aerogele und / oder Zeolithe und / oder Silsesquioxane und / oder Mischungen hiervon. Schichtsilikate sind ausgewählt aus Smectit-Schichtsilikaten der Montmorillonit- oder Beidellit-Reihe, umfassend Montmorillonit und / oder Beidellit und / oder Nontronit und / oder Saponit und / oder Hectorit und / oder exfolierte Schichtsilikate und / oder Organociays und / oder Mischungen hiervon. Bestandteile zur Verbesserung des Flamm- und Brandschutzes sind ausgewählt aus anorganischen und organischen Flammschutzadditiven, sowie

- inhärent flammwidrigen Polymeren (Polyimid, Polyoxazole, Polythiadiazole, p-Phenylen- heterocyclische Polymere (Poly(p-phenylen-2,6-benzo)bisthiazol, PBZT); Poly(p-phenylen- 2,6-benzobisoxazol, PBO;

- anorganischen Polymeren, enthaltend C, Si, P, N, B,

- Silikaten (Kaliumaluminiumsilikat, Schichtsilikaten, Glimmer (Muscovit, Phlogopit)),

- phosphormodifizierten Polysulfonen (P-PSU), Phosphaten, Phosphiten, Phosphonaten, Metallphosphinaten,

- niedrigschmelzende Gläser,

- Magnesiumhydroxiden, Aluminiumhydroxiden,

- halogenfreien oder halogenhaltigen Flammschutzmitteln,

- Boraten, Borsäureverbindungen.

In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Kontaktierungselement als Quader mit einem in seinem Inneren befindlichen Hohlraum ausgebildet. Je nach Größe der elektrischen Anordnung kann dieser Quader eine Größenordnung von mehreren mm ³ Volumen aufweisen, bis hin zu mehreren cm ³ .

Die elektrische Anordnung der vorliegenden Erfindung ist in einer Fortbildung derartig aus- geführt, dass diese eine Vielzahl von Leiterbahnen und / oder elektrisch betriebenen Bautei- len und / oder Kontaktierungselementen umfasst, die bevorzugt in einer regelmäßigen Anordnung vorliegen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die elektrische Anordnung eine sehr große Längenerstreckung aufweist, beispielsweise also als Band ausgebildet ist, das in einfacher Weise auf eine Rolle aufwickelbar ist.

In einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung kann diese eine hohe Eigensteifigkeit aufweisen und selbsttragend ausgebildet sein. Sie weist dann die Form eines Stabes auf. Auf diesem Band sind in regelmäßiger Anordnung dann eine Vielzahl von Leiterbahnen und / oder elektrisch betriebenen Bauteilen und / oder Kontaktierungselementen vorhanden. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine elektrische Anordnung, die ein regelmäßig wiederkehrendes Muster von Leiterbahnen, elektrisch betriebenen Bauteilen und Kontaktierungselementen aufweist, so dass eine solche elektrische Anordnung in Abschnitte zerteilt werden kann, die untereinander gleich aufgebaut sind.

Eine solche elektrische Anordnung kann aber auch so zerteilt werden, dass auf einem Abschnitt ein ganzzahliges Vielfaches einer solchen kleinsten Wiederholeinheit von Leiterbahnen, elektrisch betriebenen Bauteilen und Kontaktierungselementen vorkommt. Eine solche elektrische Anordnung eignet sich in bevorzugter Weise für die händische oder maschinelle Bestückung von Gegenständen mit Abschnitten einer bestimmten Länge.

Die bandförmige und / oder stabförmige Ausbildung der elektrischen Anordnung ermöglicht es überdies, die Bauhöhe gering zu halten und damit den mit der elektrischen Anordnung auszustattenden Gegenstand einfach auszugestalten und insbesondere in einfacher Weise damit zu bestücken.

Die elektrische Anordnung der vorliegenden Erfindung kann in einer weiteren Ausgestaltung derartig ausgebildet sein, dass vorgesehen ist, dass das Kontaktierungselement an einer Längsseite und / oder etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist.

Wenn das Kontaktierungselement an einer Längsseite der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist, so kann die Kontaktierung bei- spielsweise zu einer externen Spannungsquelle in einfacher Weise nach Öffnung der Hülle von der Längsseite aus vorgenommen werden.

In der anderen Ausführung, bei der das Kontaktierungselement etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist, erfolgt die Kontaktierung beispielsweise zu einer äußeren Spannungsquelle entsprechend nach Öffnung der Hülle mittig zwischen diesen beiden Längsseiten. Je nach Notwendigkeit kann auch vorgesehen sein, dass sowohl das Kontaktierungselement an einer Längsseite wie auch etwa mittig zwischen den beiden Längsseiten der bandförmig und / oder stabförmig ausgebildeten elektrischen Anordnung angeordnet ist.

In einer weiteren Fortbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die elektri- sehe Anordnung derartig ausgebildet ist, dass das Kontaktierungselement eine Höhenerstreckung etwa senkrecht zur Ebene des Trägerelements aufweist, die etwa der Höhenerstreckung des wenigstens einen elektrisch betriebenen Bauteils entspricht.

Hierdurch kann in einfacher Weise bewerkstelligt werden, dass die Bauhöhe der elektri- sehen Anordnung minimiert ist, was einerseits günstig ist, um die elektrische Anordnung auf einer Rolle aufzurollen, andererseits ist damit die Anordnung an einem Gegenstand in vereinfachter Weise möglich, da dazu beispielsweise nur eine Nut geringer Tiefe am Gegenstand vorzusehen ist, um darin die elektrische Anordnung anzuordnen. Bei der vorliegenden Erfindung kann das elektrisch betriebene Bauteil ein Leuchtelement, und / oder ein Sensorelement und / oder ein Logikelement und / oder eine Kontaktstelle und / oder ein Regelelement und / oder ein Anzeigeelement und / oder ein Sendeelement und / oder ein Empfangselement und / oder ein Kameraelement und / oder ein Bildschirmelement und / oder ein Schaltelement und / oder ein Berührungsschaltelement und / oder ein Mess- element und / oder ein Diagnoseelement und / oder ein Akustikelement und / oder ein Lautsprecherelement und / oder eine Solarzelle und / oder ein Peltierelement und / oder ein Heizelement und / oder ein Kühlelement und / oder ein induktives Kopplungselement und / oder ein resonantes Kopplungselement und / oder einen Schwingkreis und / oder ein Schaltelement und / oder ein Speicherelement und / oder ein aus den Vorgenannten kom- biniertes Element sein. Unter einem elektrisch betriebenen Bauteil wird im Erfindungszusammenhang auch ein solches verstanden, welches Strom erzeugt, wie beispielsweise eine Solarzelle oder ein Peltierelement.

Der Daten- und / oder Stromfluss erfolgt nach Anschluss der elektrischen Anordnung mono- und / oder mindestens bidirektional über mindestens ein Kontaktierungselement zu mindestens einem weiteren externen Verbindungspartner bzw. von mindestens einem weite- ren externen Verbindungspartner zu dem mindestens einen Kontaktierungselement, wobei der mindestens eine weitere Verbindungspartner eine Daten- und / oder eine Spannungsquelle und / oder eine Kombination hieraus sein kann.

Bei einer Vielzahl von elektrisch betriebenen Bauelementen auf der elektrischen Anordnung können die vorstehend genannten Elemente in beliebiger Kombination und in beliebiger Anzahl eingesetzt sein.

Es versteht sich, dass diese elektrisch betriebenen Bauteile, zumindest eine bestimmte Anzahl davon, durch Leiterbahnen in ström- und / oder datenleitender Verbindung stehen.

Die Leiterbahnen bestehen aus Kupfer, Glasfaser, polymeroptischer Faser (POF) oder sind gedruckt, und weisen anteilig mindestens die Elemente Silber und / oder Platin und / oder Kupfer und / oder Aluminium und / oder Gold und / oder Zinn und / oder Zink und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Graphen auf.

Um die elektrisch betriebenen Bauteile in einfacher Weise auf dem Trägerelement anzuordnen, kann vorgesehen sein, eine Schicht auf das Trägerelement aufzubringen, auf dem wiederum die elektrisch betriebenen Bauteile angeordnet werden. Eine solche Schicht kann eine Klebschicht oder eine Schutzschicht oder eine Beabstandungsschicht oder eine Isola- tionsschicht oder eine Wärmeableitschicht oder etwas ähnliches sein.

Die Leiterbahnen sind je nach Notwendigkeit direkt auf dem Trägerelement, in der Schicht oder auf der Schicht angeordnet. In einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Anordnung derartig ausgestaltet, dass diese eine Schutzschicht aufweist, wobei die Schutzschicht bevorzugt allseitig auf der Oberfläche ausgebildet ist. Diese Schutzschicht bewirkt, dass die elektrische Anordnung vor mechanischen Kräften geschützt ist. Weiterhin hat dies den Vor- teil, dass die elektrische Anordnung gegenüber korrosiv wirkenden Medien geschützt ist.

Die Schutzschicht kann beispielsweise in Form eines Flüssiglackes auf die elektrische Anordnung aufgebracht sein. Andere Techniken umfassen beispielsweise eine Umspritzung in einem Spritzgussverfahren mit einem Polymermaterial oder eine Coextrusion in einem Ex- trusionsprozess mit einem entsprechend geeigneten Polymermaterial.

Die Schutzschicht liegt als mindestens einlagige polymere und / oder anorganische Folie bzw. dünne Schicht, mit einer Dicke von kleiner 500 μηι, und / oder als mindestens einkomponentige extrudierte und / oder koextrudierte Polymerschicht und / oder als Gieß- harzschicht vor.

Als Polymermaterial für die Herstellung der Polymerschicht kann dazu beispielsweise ein Thermoplast und / oder ein Elastomer und / oder ein Duromer und / oder ein chemisch und / oder physikalisch vernetztes Polymermaterial und / oder eine Mischung und / oder Kombi- nation hieraus herangezogen werden.

Als Thermoplast, welcher als Homo- und / oder Copolymer vorliegt, sind geeignet:

- Fluorpolymer,

- Polyurethan,

- Polyvinylchlorid,

- Poly(meth)acrylate bspw. PMMA (Polymethylmethacrylat) ,

- Polyacetal, POM,

- Polyamide,

- Polyolefine, lonomere,

- Polycarbonat,

- Polystyrol, ABS, SAN, ASA, SMMA,

- Polyketon, PK, PEEK (Polyetheretherketon), PEKK (Polyetherketonketon), PAEK

(Polyaryletherketon),

- LCPs: flüssigkristalline Polymere,

- PBI (Polybenzimidazol), - PAI (Polyamidimid), PI (Polyimid),

- Cellulosepolymere, Polymilchsäure, Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen,

- Polyxylen,

- PEI (Polyetherimid), TPI (thermoplastisches Polyimid),

- PPO (Polyphenylenoxid), PPSU (Polyphenylsulfon), PES (Polyethersulfon), PSU

(Polysulfon), PPS (Polyphenylensulfid),

- PPA (Polyphthalamid),

- Polyester (PET: Polyethylenterephthalat), PBT: Polybutylenterephthalat, PEN

Polyethylennaphthalat).

Als thermoplastische Elastomere, welche als Homo- und / oder Copolymere vorliegen, sind geeignet:

TPO = Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,

TPV = Vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis,

TPU = Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis

TPE-E = Thermoplastische Polyesterelastomere

TPE-S = Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS),

TPE-A = Thermoplastische Copolyamide, z.B. PEBAX (Arkema). Als Duromere sind geeignet:

Epoxidharze, Phenolharze, Acrylatharze, Polyurethanharze, Melaminharze,

Lignine, Polyesterharze, Phenol-Epoxidharze, Harze mit Bestandteilen von Benzoxazinen und / oder Cyanatestern. Als Elastomere und / oder Kautschuke sind geeignet:

Silikonkautschuke, Acrylnitril-Elastomere (ACM), cis-1 ,4-Polybutadien, Chloroprene und / oder Neoprenkautschuk (CR) und / oder ein chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) und / oder ein Ethylen-Propylen-Elastomer (EPM) und / oder ein Fluorelastomer (FKM), und / oder ein Ethylen-Acryl-Polymer (AEM) und / oder ein Acrylnitril-Butadien-Elastomer (HBR) und / oder ein hydrierten Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (HNBR) und / oder ein Naturkautschuk (NR) und / oder ein chloriertes Polyethylen (PE-C) und / oder ein Polyesterurethan (AU) und / oder ein Polyetherurethan (EU), und / oder ein Polyacrylkautschuk (ACM) und / oder ein Butadienkautschuk (BR) und / oder ein Isoprenkautschuk (IR) und / oder ein Fluorelastomer (FPM). Als Füllstoffe in dem Polymermaterial sind geeignet:

Anorganische Füllstoffe auf Basis von Mg, , Na, Ca, Fe, Zr, Ti, AI, Y, Si, B, AI und / oder Glasfasern und / oder anorganische Füllstoffe auf Basis von Metalloxiden und / oder Schichtsilikaten und / oder Talkum und / oder Kaolin und / oder Wollastonit und / oder Zeolithen.

Insbesondere sind Glasfasern, Aluminiumoxidfasern, Aluminiumsilikatfasern, Carbonfasern (CF), anorganische Partikel, Kreide, Talkum, Wollastonit, Gläser, Zeolithe, Schichtsilikate, Bornitrid, Ruß, Titandioxid, Bariumsulfat, Kreide, Mikrohohlglaskugeln, keramische Fasern und Kaolin als Füllstoffe geeignet.

Füllstoffe sind ausgewählt aus Fasern und / oder Pulvern und / oder Partikeln und / oder Hohlpartikeln, bestehend aus Metallen und / oder Kohlenstoffmodifikationen und / oder Naturstoffen und / oder Gläsern und / oder Keramiken und / oder Metalloxiden und / oder Kunststoffen und / oder Schichtsilikaten.

Metalloxide sind sphärische Metalloxidpartikel und / oder monodisperse Metalloxidnanopar- tikel und / oder nanoskalige Metalloxidfasern und / oder nanoskalige Keramikwhisker und / oder Schichtsilikate und / oder Aerosile und / oder Aerogele und / oder Zeolithe und / oder Silsesquioxane und / oder Mischungen hiervon. Schichtsilikate sind ausgewählt aus Smectit-Schichtsilikaten der Montmorillonit- oder Beidellit-Reihe, umfassend Montmorillonit und / oder Beidellit und / oder Nontronit und / oder Saponit und / oder Hectorit und / oder exfolierte Schichtsilikate und / oder Organociays und / oder Mischungen hiervon. Bestandteile zur Verbesserung des Flamm- und Brandschutzes sind ausgewählt aus anorganischen und organischen Flammschutzadditiven, sowie

- inhärent flammwidrigen Polymeren (Polyimid, Polyoxazole, Polythiadiazole, p-Phenylen- heterocyclische Polymere (Poly(p-phenylen-2,6-benzo)bisthiazol, PBZT); Poly(p-phenylen- 2,6-benzobisoxazol, PBO;

- anorganischen Polymeren, enthaltend C, Si, P, N, B,

- Silikaten (Kaliumaluminiumsilikat, Schichtsilikaten, Glimmer (Muscovit, Phlogopit)),

- phosphormodifizierten Polysulfonen (P-PSU), Phosphaten, Phosphiten, Phosphonaten, Metallphosphinaten,

- niedrigschmelzende Gläser,

- Magnesiumhydroxiden, Aluminiumhydroxiden, - halogenfreien oder halogenhaltigen Flammschutzmitteln,

- Boraten, Borsäureverbindungen.

Das Material der Schutzschicht wird so aufgebracht, dass ein stoffschlüssiger und mög- liehst blasenfreier Verbund zur Hülle des Kontaktierungselementes resultiert. Bei unzureichender Haftung zwischen dem Material und dem Kontaktierungselement kann es erforderlich sein, dass die Oberfläche der Hülle durch ein physikalisches Beschichtungsverfahren und / oder durch eine weitere Polymerschicht, welche als Dispersion aufgebracht wurde und / oder eine Klebeschicht und / oder eine Sol-Gel-Schicht und / oder eine Lackschicht haftungsmodifiziert wird.

Das physikalische Beschichtungsverfahren kann eines der folgenden Beschichtungsverfahren sein:

CVD (Chemical-Vapor-Deposition) und / oder PVD (Physical-Vapor-Deposition) und / oder PECVD (Plasma-Enhanced-Chemical-Vapor-Deposition) und / oder PICVD (Plasma-

Impulse-Chemical-Vapor-Deposition) und / oder LPCVD (Low-Pressure-Chemical-Vapor- Deposition) und / oder TCVD (Thermal-Chemical-Vapor-Deposition).

Die Polymerschicht und / oder Sol-Gel-Schicht und / oder Klebeschicht und / oder Lack- schicht enthält funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Amino- und / oder Imino- und / oder Amido- und / oder Imido und / oder Epoxy- und / oder Hydroxy- und / oder Carbonsäure- und / oder Sulfonsäure- und / oder Methacrylsäure- und / oder Harnstoff- und / oder Maleinsäureanhydridgruppen. Die Polymerschicht und / oder Sol-Gel-Schicht und / oder Klebeschicht und / oder Lackschicht kann Silanverbindungen enthalten.

Die Silanverbindung kann ausgewählt sein aus bzw. umfassen:

Allyltrialkoxysilane und / oder Allyldialkoxysilane und / oder Allylmonoalkoxysilane und / oder Undecenyltrialkoxysilane und / oder Vinyltrialkoxysilane und / oder Vinyldialkoxysilane und / oder Vinylmonoalkoxysilan und / oder Tetraalkoxysilan und / oder Trialkoxysilan und / oder Glcidyloxypropylalkoxysilan und / oder Carbamate und / oder Aminosilane und / oder 3-Mercaptopropyltrialkoxysilane und / oder Fluorsilane.

Beispiele hierfür sind Vinyltrimethoxysilan und / oder Vinyltriethoxysilan und / oder

Vinyltriisopropoxysilan und / oder Vinyltributoxysilan und / oder Vinyl-tris(2- methoxyethoxy)silan und / oder Vinyl-tris(2-ethoxyethoxy)silan und / oder

Vinyldimethylmethoxysilan und / oder Vinyldimethoxysilan und / oder

Vinylphenyldimethoxysilan und / oder Vinylphenyldiethoxysilan und / oder Vinyldiethoxysilan und / oder Vinylmethyldiethoxysilan und / oder Vinylphenylmethylmethoxysilan und / oder Allyltrimethoxysilan und / oder Allyldimethoxysilan und / oder Allylmethyldimethoxysilan und / oder Allyltriethoxysilan und / oder Allyldimethoxysilan und / oder Allylmethyldimethoxysilan und / oder Allyldiethoxysilan und / oder Allylmethyldiethoxysilan und / oder

Undecenyltrimethoxysilan und / oder Allyloxyundecyltrimethoxysilan und / oder 1 ,3- Diallyltetramethyldisiloxan und / oder Vinyltriacetoxysilan und / oder 1 ,3- Divinyltetramethyldisiloxan und / oder Vinyltetramethyldisiloxan und / oder 1 ,3-

Divinyltetraphenyldisiloxan und / oder 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan und / oder 3- Glycidyloxypropyltriethoxysilan und / oder N-Trimethoxysilylmethyl-O-methyl-carbamat und / oder N-Dimethoxy(methyl)silylmethyl-0-methylcarbamat und / oder N-Methyl[3- (trimethoxysilyl)-propyl]carbamat und / oder 3-Aminopropyltrimethoxysilan und / oder N-(2- aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan und / oder N-(n-Butyl)aminopropyltrimethoxysilan und / oder Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin und / oder Bis(3-trimethoxysilylpropyl)amin und / oder oligomere Amino/Alkyl-Alkoxysilane und / oder Perfluoroctyltriethoxysilan und / oder Trifluorpropylsilane und / oder Polyfluoralkylsilane. Die Schutzschicht kann in einer besonderen Ausführungsform mindestens abschnittweise transparent und in Form eines optischen Elementes vorliegen. Das optische Element dient zur Lichtlenkung und / oder Lichtleitung und / oder Beeinflussung der Lichtverteilung und / oder zur Lichtbündelung und kann eine Linse und / oder ein Reflektor und / oder ein Kollimator und / oder ein Prisma und / oder ein Strahlteiler und / oder ein Kondensor und / oder ein Spiegel und / oder eine Kombination aus diesen sein.

Das optische Element weist eine konkave und / oder konvexe und / oder plankonvexe und / oder plankonkave und / oder parabolische Form und / oder polyedrische und / oder polygonale und / oder prismatische Form und / oder eine Kombination hiervon auf.

Ebenso können sich an der Oberfläche des Materials der Schutzschicht, welche in einer besonderen Ausbildungsform als Lichtaustrittsfläche dient, eine Struktur zur Lichtlenkung und Lichtleitung und / oder Lichtverteilung vorhanden sein.

Diese Strukturen, welche als Vertiefungen und/oder erhabene Strukturen vorliegen können, können durch Prägung und / oder ein Coating mit einem UV-härtenden Lack und / oder durch eine Folie und / oder durch Laserstrukturierung und / oder durch einen Extrusionsvorgang mit entsprechender Werkzeuggeometrie aufgebracht sein.

Derartige Strukturen sind Linsen, Prismen, Mikroprismen, Rillen, oder mindestens abschnittweise diffuse Prägungen.

In einer bevorzugten Ausbildung ist die Schutzschicht transparent oder teiltransparent oder opak ausgebildet, um optische Vorgänge bei der Nutzung der elektrischen Anordnung nicht zu behindern bzw. diese zu ermöglichen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Anordnung wenigstens ein Markierungselement aufweist, an der diese trennbar ist. Ein solches Markierungselement ist beispielsweise eine Linie oder eine Punktanordnung oder eine Anordnung von Pfeilen oder vergleichbares. Die Aufgabe des Markierungselements ist es, einen Ort oder eine Ebene zu definieren, an der mithilfe eines Trennvorgangs die elektrische Anordnung trennbar ist. Ein solcher Trennvorgang ist beispielsweise ein Scheren- und / oder ein Messer- und / oder ein Laserstrahl- und / oder ein Heißdrahtschneidvorgang und / oder ein Säge- und / oder ein Fräs- und / oder ein Hobelvorgang und / oder ein Knick- und / oder ein Brechvorgang.

Das Trennen der elektrischen Anordnung an dem Markierungselement findet in entsprechend definierter Weise statt, so dass die Funktion des dadurch erzeugten Abschnittes der elektrischen Anordnung nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere besteht keine Gefahr, dass elektrisch betriebene Bauelemente oder Leiterbahnen in unerwünschter Weise durchtrennt werden und zu Fehlfunktionen der elektrischen Anordnung führen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Gegenstand mit einer elektrischen Anordnung anzugeben, erfährt ihre Lösung in Anspruch 10. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Gegenstand bereitgestellt mit einer elektrischen Anordnung wie vorstehend beschrieben.

Anwendung findet die vorliegende Erfindung beispielsweise bei der Ausstattung von Möbeln oder von Möbelteilen, indem an entsprechenden Abschnitten des Möbels oder des Möbelteils die elektrische Anordnung angebracht wird. Solche Möbel können neben Möbeln im Wohn- oder Schlafbereich auch solche umfassen, die in Küchen oder Badezimmern vorhanden sind. Daneben sind auch Anwendungen an entsprechenden Objekten in Werkstätten, Laboratorien, Produktionsanlagen und anderen mehr möglich.

Auch bei Beleuchtungsanwendungen, in Flugzeugen, in Verkehrs- und Transportmitteln, in der Gebäudetechnik, bei Infrastrukturanwendungen, in der Bauteilüberwachung, im Bereich Healthcare, bei Internet-of-things-Anwendungen, im WEB4.0, bei Sicherheitsanwendungen, in der Logistik, bei Waren- und Transportströmen, in smart-cities, im Bereich smart-building, bei smart-retail-, smart-factory-, smart-living-Anwendungen, für die intelligente Stromversorgung, bei smart lighting, im intelligenten Gebäudemanagement, bei modernen Trink- und Abwassersystemen und der Aufbereitung, sowie bei wearable Technologies findet die Erfindung Anwendung.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, eine solche elektrische Anordnung in einer bestimmten Länge bereitzustellen, wobei der Anschluss an einen externen Kopplungspartner, beispielsweise einer Spannungs- und / oder Datenquelle in einfacher Weise vornehmbar ist.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Fig. und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläutern- den Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. wie folgt näher beschrieben: Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Anordnung einer ersten Ausführungsart; Fig. 2 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung einer ersten Art;

Fig. 3 eine schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Anordnung

zweiten Ausführungsart;

Fig. 4 eine schematische teilweise geschnittene Aufsichtsdarstellung einer elektrischen Anordnung der zweiten Art und Fig. 5 eine schematische Aufsichtsdarstellung auf eine elektrische Anordnung der ersten Art und auf einen Gegenstand, der eine solche elektrische Anordnung umfasst.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Querschnittdarstellung eine elektrische Anordnung 1 gemäß vorliegender Erfindung in einer ersten Ausführungsart gezeigt.

Die elektrische Anordnung 1 umfasst ein Trägerelement 2, das vorliegend in Form einer Kunststofffolie ausgebildet ist. Das Trägerelement 2 in Form einer Kunststofffolie weist zwei Längsseiten 2.1 , 2.1 auf. An einer Seite des Trägerelements 2 ist eine Schicht 2.2 aufge- bracht, die im vorliegenden Fall aus einem Polymermaterial besteht. Die Dicke der Schicht 2.2 ist dabei im vorliegenden Beispiel etwa so gewählt, dass diese der doppelten Dicke des Trägerelements 2 in Form einer Kunststofffolie entspricht.

In der Schicht 2.2 sind Leiterbahnen 3 eingebracht. Die Leiterbahnen 3 können dabei als metallische Leiterbahnen, bevorzugt aus Kupfer, Aluminium, Eisen oder Silber gebildet sein. Die Leiterbahnen 3 sind untereinander durch die Schicht 2.2 isoliert.

Auf der Schicht 2.2 ist ein Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, angeordnet. Das Bauteil 4 kann dazu beispielsweise auf die Schicht 2.2 geklebt sein, oder auf der Schicht 2.2 ander- weitig befestigt sein. Das Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, ist mit wenigstens einer Leiterbahn 3 verbunden, so dass ein Strom- und / oder Datenaustausch stattfinden kann.

Auf der Schicht 2.2 ist weiterhin ein Kontaktierungselement 5 angeordnet. Das Kontaktierungselement 5 weist eine Hülle 5.1 auf, die einen Hohlraum 5.2 im Kontaktierungselement 5 allseitig umgibt. Das Kontaktierungselement 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa als Quader ausgebildet.

Die Hülle 5.1 des Kontaktierungselements 5 ist aus einem Polymermaterial gebildet. Das Kontaktierungselement 5 ist beispielsweise durch einen Klebevorgang oder einen Schweißvorgang oder durch eine andere Technik mit der Schicht 2.2 verbunden.

Im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 ist wenigstens ein Kontaktelement 5.3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei Kontaktelemente 5.3 in dem Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geordnet. Die Kontaktelemente 5.3 des Kontaktierungselements 5 stehen mit der Leiterbahn 3 in einer leitenden Verbindung.

Eine Schutzschicht 6, die ein Polymermaterial enthält, überzieht die elektrische Anordnung allseitig auf der gesamten äußeren Oberfläche und schützt diese vor mechanischen Einwir- kungen und insbesondere auch vor Korrosion.

In Fig. 2 ist in einer schematischen teilweise geschnittenen Aufsichtsdarstellung die elektrische Anordnung 1 gemäß vorliegender Erfindung in einer ersten Ausführüngsart gezeigt. Die Bezugszeichen in Fig. 2 entsprechen denen aus Fig. 1.

In Fig. 2 ist insbesondere gezeigt, dass die zwei Kontaktelemente 5.3, die im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 angeordnet sind, mit den beiden Leiterbahnen 3 leitend verbunden sind. Die beiden Leiterbahnen 3 wiederum sind leitend mit dem Bauteil 4, das elekt- risch betrieben ist, verbunden.

Ein Markierelement 1.1 , das in Form einer Linie, die beispielsweise aufgedruckt ist, ausgebildet ist, befindet sich etwa orthogonal ausgerichtet zu den beiden Längsseiten 2.1, 2.1 des Trägerelements 2.

Die elektrische Anordnung 1 kann entlang des Markierelements 1.1 zerteilt werden, indem dazu die elektrische Anordnung 1 beispielsweise einem Schneidprozess unterworfen wird.

Beim Trennen der elektrischen Anordnung 1 entlang des Markierelements 1.1 wird ein Zu- gang zum Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 geschaffen, so dass die dort vorlie- genden Kontaktelemente 5.3 zugänglich sind, um mit einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle verbunden zu werden.

In Fig. 3 ist eine elektrische Anordnung 1 der vorliegenden Erfindung in einer schemati- sehen Querschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsart gezeigt.

Die Bezugszeichen in der Fig. 3 entsprechen denen aus Fig. 1 und Fig. 2.

Das auf der Schicht 2.2 angeordnete Kontaktierungselement 5 ist dabei derartig ausgerich- tet, dass dieses in einem Randbereich des Trägerelements 2 zum Liegen kommt. Entsprechend ist das Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, ebenfalls randseitig der Längsseite 2.1 des Trägerelements 2 zugeordnet auf der Schicht 2.2 angeordnet.

Am Kontaktierungselement 5 ist ein Sicherungselement 8 derart angeordnet, dass es eine Öffnung zu dem Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 verschließt. Das Sicherungselement 8 ist dazu etwa in Form eines Stopfens ausgebildet.

Durch einen Trennvorgang kann die elektrische Anordnung 1 gemäß Fig. 3 entlang einer Trennebene T, die senkrecht zur Zeichenebene steht, getrennt werden, so dass das Siche- rungselement 8, das die Öffnung des Hohlraums 5.2 des Kontaktierungselements 5 verschließt, freigelegt wird. Das Sicherungselement 8 ist dazu ebenfalls teilweise durchtrennt.

Nach Herausziehen des Sicherungselements 8 ist der Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 frei zugänglich, um mit dem dort vorhandenen Kontaktelement 5.3 eine Verbin- dung zu einer externen Spannungs- und / oder Datenquelle herzustellen.

In Fig. 4 ist die elektrische Anordnung 1 der vorliegenden Erfindung in einer schematischen teilweise geschnittenen Aufsichtsdarstellung der zweiten Art gezeigt. Die Bezugszeichen in der Fig. 4 entsprechen denen aus den vorangehenden Figuren.

Das Kontaktierungselement 5 ist auf der Schicht 2.2 derart angeordnet, dass es so an einer Längsseite 2.1 des Trägerelements 2 zum Liegen kommt.

Das Sicherungselement 8 ist mit seiner Außenseite parallel zur Längsseite 2.1 des Träger- elements 2 ausgerichtet. Ein Markierelement 1.1 in Form einer Linie, die beispielsweise aufgedruckt ist, markiert den Ort, an dem eine spätere Trennung durchzuführen ist. Die im Hohlraum 5.2 des Kontaktierungselements 5 angeordneten Kontaktelemente 5.3 sind mit den Leiterbahnen 3 leitend verbunden. Die Leiterbahnen 3 wiederum sind mit dem Bauteil 4, das elektrisch betrieben ist, leitend verbunden.

Die Fig. 3 stellt die Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 4 dar.

In der Fig. 5 ist in einer schematischen Aufsichtsdarstellung die elektrische Anordnung 1 der ersten Art und ein Gegenstand 9, der eine solche elektrische Anordnung 1 umfasst, gezeigt. Im rechten Teil der Fig. 5 ist die elektrische Anordnung 1 gezeigt, die eine Mehrzahl von Bauteilen 4, die elektrisch betrieben sind, aufweist, wobei diese Bauteile 4 auf der Schicht 2.2 zu ihren jeweiligen direkten Nachbarn etwa gleich beabstandet sind.

Weiterhin ist gezeigt, dass auf der Schicht 2.2 zwei Kontaktierungselemente 5 derart beabs- tandet voneinander eingeordnet sind, das zwischen diesen beiden Kontaktierungselemen- ten 5 fünf Bauteile 4 angeordnet sind.

Der Übersichtlichkeit halber sind in der Fig. 5 keine Leiterbahnen 3 gezeigt. Die Kontaktierungselemente 5 sind in schematischer Weise so gezeigt, dass darin zwei Kontaktelemente 5.3 angeordnet sind. An den beiden Kontaktierungselementen 5 sind jeweils Markierelemente 1.1 in Form von Linien gezeigt.

Im linken Teil der Fig. 5 ist ein Gegenstand 9 gezeigt, der beispielsweise eine Kante eines Möbelbauteils darstellt, indem eine Nut eingebracht ist.

In der Nut ist die elektrische Anordnung 1 angeordnet. Die elektrische Anordnung 1 kann in der Nut des Gegenstands 1 beispielsweise durch einen Klebeprozess oder eine andere Art der Befestigung angeordnet sein.

-Patentansprüche- Bezugszeichenliste

1 elektrische Anordnung

1.1 Markierelement

2 Trägerelement

2.1 Längsseite

2.2 Schicht

3 Leiterbahn

4 Bauteil

5 Kontaktierungselement

5.1 Hülle

5.2 Hohlraum

5.3 Kontaktelement

5.4 Öffnung

6 Schutzschicht

7 Verbindungselement

7.1 Kontaktierungsabschnitt

8 Sicherungselement

9 Gegenstand

T Trennebene