Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung einer Kunststoffkomponente für ein elektrisches Leiteranschlussklemmensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem wenigstens ein Basisbauteil und ein Zusatzbauteil miteinander verbunden wer den, wobei das Basisbauteil und das Zusatzbauteil aus einem Kunststoffmaterial gebildet und wenigstens im Bereich einer jeweiligen Verbindungfläche zur Anlage gebracht wer den.

Die Erfindung betrifft ferner eine mit dem Verfahren hergestellte Kunststoffkomponente und ein elektrisches Leiteranschlussklemmensystem mit einer solchen Kunststoffkompo nente.

Elektrische Leiteranschlussklemmensysteme werden in verschiedenen Ausführungsfor men bereitgestellt, wobei sie oftmals Kunststoffteile aufweisen, die miteinander verbun den werden. Die Kunststoffteile dienen beispielsweise zur Aufnahme von Anschlussele menten, zur Bildung einer Isolierung, zur Verbindung mit anderen Komponenten oder auch für jegliche andere Zusatzfunktionen. Zwei oder mehr verbundene Kunststoffeinzel bauteile bilden so insgesamt eine Kunststoffkomponente innerhalb des Leiteranschluss klemmensystems. In einem Leiteranschlussklemmensystem können auch mehrere sol cher Kunststoffkomponenten vorgesehen sein, die jeweils aus zwei oder mehr Kunststoff bauteilen bestehen, die miteinander verbunden sind.

Beispielsweise können Isoliergehäuse durch zwei oder mehr Gehäusehälften gebildet werden, die miteinander verbunden werden, was insbesondere über geeignete Verras- tungen erreicht wird. Rastnasen für eine solche Verrastung werden üblicherweise einstü ckig am jeweiligen Bauteil ausgeformt, was insbesondere durch Spritzgießen eines Kunst- stoffmaterials erfolgt.

Bekannt sind beispielsweise Leiteranschlussklemmen, bei denen einzelne Polscheiben zur Erstellung eines Leiteranschlussblocks miteinander verrastet werden. Hierbei besteht die Herausforderung, eine ausreichend große Verrastungskraft zu erzeugen, damit die Polscheiben nicht zu leicht auseinandergezogen werden können.

Auch Konturen eines Isoliergehäuses, die eine Zusatzfunktion bewirken, werden üblicher weise einstückig an einem Kunststoffteil ausgeformt. Dies ist beispielsweise bei Schraub flanschen, Kodierungen, Beschriftungsfeldern, Rippen, Rahmen, Verdrehschutzzapfen, Steck- und Ziehhilfen, etc. der Fall. Solche Konturen führen jedoch oftmals zu komplexen und damit aufwendigen Spritzgusswerkzeugen. Ferner ist die Art der möglichen Zusatz konturen auf Konturen beschränkt, die aus einem Spritzgusswerkzeug entformt werden können.

Insgesamt besteht somit der Bedarf nach einem Ausgestaltungs- und Herstellungsverfah ren für Kunststoffkomponenten in Leiteranschlussklemmensystemen, bei dem Einzelbau teile aus Kunststoff flexibel auf einfache Art ausgestaltet und miteinander verbunden wer den können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Ausbildung einer Kunststoffkomponente für ein elektrisches Leiteranschlussklemmensystem bereitzustel len, welches die vorgenannten Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vor teilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-14. Die Aufgabe wird ferner durch Kunststoffkomponenten gemäß Anspruch 15 gelöst, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgestaltet und hergestellt wurden.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Ausbildung einer Kunststoffkomponente für ein elektrisches Leiteranschlussklemmensystem. Das Verfahren sieht vor, dass wenigs tens ein Basisbauteil und wenigstens ein Zusatzbauteil miteinander verbunden werden, wobei das Basisbauteil und das Zusatzbauteil aus einem Kunststoffmaterial gebildet und wenigstens im Bereich einer jeweiligen Verbindungfläche zur Anlage gebracht werden. Erfindungsgemäß werden das Basisbauteil und das Zusatzbauteil anschließend in ihren Verbindungsflächen durch Laserdurchstrahlschweißen stoffschlüssig miteinander ver bunden. Dabei ist das Basisbauteil oder das Zusatzbauteil in einem Laserbereich ihrer jeweiligen Verbindungfläche lasertransparent ausgebildet, und beim Laserdurchstrahl schweißen wird ein Laser durch diesen Laserbereich geführt. Das jeweils andere Bauteil weist in seiner Verbindungfläche einen laserabsorbierenden Schweißbereich auf. Laserbereich und Schweißbereich können sich vollständig oder auch nur teilweise über eine Verbindungsfläche eines Bauteils erstrecken.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass Kunststoffkomponenten eines elektrischen Leiteran schlussklemmensystems flexibel ausgeführt und einfach ausgebildet werden können. Es müssen keine komplexen Spritzwerkzeuge eingesetzt werden, um komplexe Konturen zu erzeugen, sondern die zu verbindenden Kunststoffteile können möglichst einfach ausge führt werden, wobei die erforderliche Komplexität der gesamten Kunststoffkomponente erst beim Verbinden der einzelnen Bauteile entsteht. So ergeben sich auch für die Aus formung von Konturen neue Möglichkeiten, da die Ausformbarkeit in einem Spritzwerk zeug keine Beschränkung mehr darstellt. Ferner können Verbindungen sehr fest und sehr dicht ausgeführt werden, was insbesondere für die Ausbildung von mehrteiligen Isolier gehäusen und Leiteranschlussklemmensystemen mit mehreren Isoliergehäusen, die fest miteinander zu verbinden sind, von Vorteil ist.

Die Erfindung eignet sich für alle Kunststoffkomponenten, bei denen es möglich ist, die Laserenergie eines Lasers durch einen lasertransparenten Laserbereich eines Bauteils zu einer Verbindungsstelle mit einem zweiten Bauteil zu führen. So kann ausreichend Laserenergie zu der Verbindungsstelle geführt werden, ohne dass es zu einem Schmel zen des ersten Bauteils kommt. Das zweite Bauteil ist in dieser Verbindungsstelle laser absorbierend ausgeführt. Durch den Laser wird das Material des zweiten Bauteils in die sem laserabsorbierenden Schweißbereich angeschmolzen. Ebenso wird durch die heiße Schmelze auch das lasertransparente Kunststoff material des ersten Bauteils ange schmolzen, was zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Bauteilen führt.

Basisbauteil und Zusatzbauteil sind jeweils aus einem Kunststoffmaterial gebildet, wobei die Materialien identisch oder verschieden sind. Beispielsweise können Kunststoffe wie ABS, LCP, PA, PBT, PC, PE, PP oder PVC zur Anwendung kommen. Basisbauteil und/o der Zusatzbauteil werden vor dem Zusammenbau vorzugsweise durch ein jeweiliges Spritzgussverfahren hergestellt.

Die Kunststoffkomponente ist so auszulegen, dass zwei zu verbindende Kunststoffbau teile in einem Verbindungsbereich zur Anlage bringbar sind. Sie liegen in diesem Bereich mit Kontakt aneinander an. Jedes Bauteil weist dann eine Verbindungsfläche auf, die an der jeweils anderen Verbindungsfläche anliegt. Die Verbindungsflächen werden geeignet platziert. In der Verbindungsfläche eines Bauteils ist ein lasertransparenter Laserbereich auszubilden, dessen Wandstärke so gewählt ist, dass an dieser Stelle ausreichend Lase renergie das Bauteil durchdringen kann. Die Lasertransparenz des Materials ist an die Wellenlänge des eingesetzten Lasers angepasst. Gleichzeitig muss die Wandstärke so gewählt werden, dass sie den mechanischen Beanspruchungen der Verbindungsstelle standhält. Davon hängt unter Umständen auch die Wahl desjenigen Bauteils ab, in wel chem der lasertransparente Laserbereich am besten zu verwirklichen ist. Beispielsweise liegt die von dem Laser zu durchdringende Wandstärke des Basisbauteils und/oder des Zusatzbauteils im Laserbereich in einer Ausführungsform der Erfindung zwischen 0,2 mm und 2,0 mm.

In der Verbindungsfläche des jeweils anderen Bauteils wird ein laserabsorbierender Schweißbereich ausgebildet. In diesem Schweißbereich zeichnet sich das Bauteil durch ein besonders gutes Schmelzverhalten aus. Dies kann beispielsweise durch die lokale Beimischung von Rußpartikeln zu dem Kunststoffmaterial des Bauteils erreicht werden.

Um einen definierten Schweißbereich zu erreichen und ein zu starkes Ausbreiten von angeschmolzenem Kunststoff zu vermeiden, ist beispielsweise vorgesehen, dass ein la serabsorbierender Schweißbereich durch einen nicht laserschweißbaren Rand begrenzt ist. Ein solcher Rand wird beispielsweise dadurch gebildet, dass sich der Schweißbereich innerhalb einer Vertiefung im Bauteil befindet, welche so den Schweißbereich umschließt. Der Rand kann jedoch auch durch eine oder mehrere erhabene Randelemente wie einen Steg gebildet sein.

Auch ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein Zusatzbauteil vor dem Laserdurchstrahlschweißen möglichst formschlüssig in eine Aufnahme innerhalb des Basisbauteils eingebracht wird. So ist das Zusatzbauteil bereits bis zu einem gewissen Grad gegenüber dem Basisbauteil gehalten, was den Vorgang des Laserdurchstrahl schweißens erleichtert. Darüber hinaus sind an den zu verbindenden Bauteilen optional Positionierelemente vorgesehen, welche vor dem Laserdurchstrahlschweißen in Eingriff gebracht werden, um die beiden Bauteile in einer Lage relativ zueinander zu halten, in welcher die Verbindungsflächen der beiden Bauteile in der erforderlichen Ausrichtung an einander anliegen. Von der Erfindung umfasst ist auch eine Kunststoffkomponente für ein Leiteranschluss klemmensystem, welche nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens ausgebildet und hergestellt ist. Wenn im Folgenden eine Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens beschrieben ist, umfasst dies daher auch die so hergestellte Kunststoffkomponente. Die Erfindung umfasst somit auch eine Kunststoffkomponente für ein elektrisches Leiteranschlussklemmensystem, bei der wenigstens ein Basisbauteil und wenigstens ein Zusatzbauteil miteinander verbunden sind, wobei das Basisbauteil und das Zusatzbauteil aus einem Kunststoffmaterial gebildet und in wenigstens einem Verbin dungsbereich durch Laserdurchstrahlschweißen stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Im Basisbauteil oder im Zusatzbauteil ist in diesem Verbindungsbereich ein Laser bereich lasertransparent ausgebildet, während das jeweils andere Bauteil im Verbin dungsbereich einen laserabsorbierenden Schweißbereich aufweist.

Von der Erfindung umfasst ist ferner ein Leiteranschlussklemmensystem mit wenigstens einer Kunststoffkomponente nach einer Ausführungsform der Erfindung.

In mehreren Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erstes Bauteil in eine Öffnung in einem zweiten Bauteil eingeschoben wird, wobei das erste Bauteil in Ein schubrichtung einen vergrößerten Bereich aufweist, dessen Abmessungen größer sind als die Abmessungen der Öffnung im zweiten Bauteil, so dass das erste Bauteil mit die sem vergrößerten Bereich auf dem Rand der Öffnung aufliegt. In diesem Auflagebereich wird die Verbindung durch Laserdurchstrahlschweißen durchgeführt. In anderen Ausfüh rungsformen liegt ein erstes Bauteil mit einem plattenförmigen Bereich flächig an einem zweiten Bauteil an und in diesem Anlagebereich wird die Verbindung durch Laserdurch strahlschweißen durchgeführt. Bei dem ersten und zweiten Bauteil kann es sich um ein Basisbauteil oder ein Zusatzbauteil handeln.

Die Erfindung eignet sich zur Ausbildung verschiedener Arten von Kunststoffkomponen ten für elektrische Leiteranschlussklemmensysteme, so dass es sich auch bei den zu ver bindenden Kunststoffbauteilen um verschiedene Arten von Bauteilen handelt. Einige Bei spiele werden im Folgenden exemplarisch näher beschrieben. In einer Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise vorgesehen, dass das Basisbauteil ein erstes Isolierge häuseteil bildet, und das Zusatzbauteil ein zweites Isoliergehäuseteil ist, welches nach dem Laserdurchstrahlschweißen zusammen mit dem Basisbauteil ein Gehäuse bildet. Bei den Bauteilen handelt es sich somit um wenigstens zwei Teile eines Gehäuses, die zu einem Gesamtgehäuse miteinander verbunden werden. Im einfachsten Fall handelt es sich um zwei Gehäusehälften. Ein erstes Isoliergehäuseteil kann jedoch auch durch an dere Arten von Zusatzbauteilen ergänzt werden. Beispielsweise wird ein erstes Isolierge häuseteil durch ein Zusatzbauteil in Form eines Steckgesichtes, eines Deckels oder einer Grundleiste ergänzt. Durch die Erfindung müssen an zwei Gehäuseteilen beispielsweise keine Rastelemente mit Hinterschneidungen vorgesehen werden, sondern einfach aus gestaltete Verbindungsflächen werden miteinander verschweißt.

In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung bildet das Basisbauteil ein Isoliergehäu seteil, während das Zusatzbauteil ein Verbindungselement ist, welches durch das Laser durchstrahlschweißen so an dem Basisbauteil angeordnet und ausgeformt wird, dass es zum Verbinden, vorzugsweise zum formschlüssigen Verbinden, des Basisbauteils mit ei nem weiteren Bauteil ausgestaltet ist. Das Zusatzbauteil dient in dieser Ausführungsform dazu, ein Isoliergehäuseteil mit einem dritten Bauteil zu verbinden, Bei dem dritten Bauteil kann es sich erneut um verschiedene Arten von Bauteilen handeln.

Das Verbindungselement ist beispielsweise ein Schraubflansch, über welchen das Basis bauteil mit einem anderen Bauteil verbunden werden kann, wenn eine Schraubverbin dung durch den Flansch geführt wird. Es kann sich auch um eine Verbindungslasche handelt, die dem gleichen Zweck dient. Ein solche Verbindungslasche ist optional über eine weitere Laserdurchstrahlschweißstelle mit dem dritten Bauteil verbunden. Ferner kann das Verbindungselement auch ein Rastelement sein, welches zum Verrasten mit einem anderen Bauteil dient. Darüber hinaus kann das Zusatzelement ein Rahmen sein, in welchen das Basisbauelement fest eingebracht ist. Über den Rahmen wird die Kunst stoffkomponente mit einem dritten Bauteil verbunden, was beispielsweise durch Bohrun gen im Rahmen erfolgt, durch welche Schraubverbindungen geführt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Verbindungs element um eine Art Niete. Aber anstatt die Niete wie bei einer mechanischen Niete durch Verformung mit einem Basisbauteil zu verbinden, wird die Kunststoff niete an das Basis bauteil angeschweißt. Der Kopf der Niete wird dann für eine wenigstens formschlüssige Verbindung des Basisbauteils mit einem weiteren Bauteil verwendet. Beispielsweise kann der Kopf der Niete als Rastelement verwendet und durch eine Öffnung eines weiteren Bauteils eingedrückt werden. Insbesondere eignet sich ein Verbindungselement in Form einer Niete auch für eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher vor dem Laser durchstrahlschweißen zwischen dem Basisbauteil und einem Teilbereich des Zusatzbau teils ein Funktionsbauteil eingebracht wird. Das Zusatzbauteil ist so ausgeformt, dass das Funktionsbauelement nach dem Laserdurchstrahlschweißen formschlüssig zwischen dem Basisbauteil und dem Zusatzbauteil gehalten ist. Hierfür wird das Zusatzbauteil ins besondere durch eine Durchgangsöffnung im Funktionsbauteil geführt. Bei einer Niete wird das Funktionsbauteil dann zwischen dem Basisbauteil und dem Kopf der Niete ge halten. Vorzugsweise werden mehrere Nieten eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform können neben einer Niete auch Verbindungselemente in Form eines Bügels verwendet werden.

Das so angebundene Funktionsbauteil kann ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial ge formt sein. Es kann jedoch auch aus metallischen Materialien bestehen. In einer Ausfüh rungsform der Erfindung ist das Funktionsbauteil eine Kabelzugentlastung, welche auf diese Art einfach an ein Bauteil aus Kunststoff angebunden werden kann.

In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung bilden sowohl das Basisbauteil als auch das Zusatzbauteil jeweils ein Isoliergehäuse für wenigstens einen Leiteranschluss. Diese beiden Isoliergehäuse werden durch das Laserdurchstrahlschweißen miteinander ver bunden, um so einen Block aus mehreren Gehäusen aus Kunststoff zu bilden. Dies kann über das Verschweißen von ebenen Seitenflächen erfolgen, die in dem Block zur Anlage kommen sollen. Da diese unter Umständen nur schwer lokal mit dem Laser zu erreichen sind, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Basisbauteil und/oder das Zu satzbauteil ein Verbindungselement aufweist, welches mit einer Aussparung im jeweils anderen Bauteil zum Eingriff gebracht wird. Vorzugsweise steht das Verbindungselement von dem jeweiligen Bauteil ab. Eine Verbindungsfläche des Verbindungselementes wird dann mit einer Verbindungsfläche in der Aussparung zur Anlage gebracht und die beiden Verbindungsflächen werden wenigstens bereichsweise durch Laserdurchstrahlschwei ßen stoffschlüssig miteinander verbunden. Verbindungselement und Aussparung werden jeweils in einem gut zugänglichen Außenbereich der beiden Isoliergehäuse angeordnet. Vorzugsweise werden so gebildete, lokale Schweißstellen an wenigstens zwei Stellen vorgesehen.

Ein Zusatzbauteil kann weitere Funktionen aufweisen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Zusatzbauteil dem Basisbauteil eine von der Funktion des Basisbauteils un abhängige Funktion hinzufügt. Handelt es sich bei dem Basisbauteil beispielsweise um ein Isoliergehäuse, trägt das Zusatzbauteil nicht zu dieser Funktion bei oder erweitert diese, sondern ergänzt eine weitere Funktion. Hier kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht, wobei die Erfindung nicht abschließend auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern es ist vielmehr der Vorteil der Erfindung, dass verschiedenste Kunststoffbauteile in einem Leiteranschlussklemmensystem zu einer Kunststoffkompo nente miteinander verbunden werden können, die bisher vorzugsweise durch ein einstü ckiges Kunststoffbauteil gebildet wurde, was mit dem bekannten Nachteilen verbunden war.

Beispielsweise handelt es sich bei dem Zusatzelement um ein Kodierelement, ein Ver drehschutzelement, ein Beschriftungsschild, eine Lötstiftführung, eine Steck- und Zieh hilfe, ein Rippenelement oder eine Schraubenverliersicherung.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung erge ben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Aus führungsbeispiele anhand der Abbildungen.

Es zeigen

Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit einem Steckgesicht vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kunststoffkomponente gemäß Fig. 1 nach dem Ver bindungsvorgang;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 1 mit einer sche matischen Darstellung des Verbindungsvorgangs;

Fig. 4A eine dreidimensionale Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit einer Grundleiste nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 4B einen Schnitt durch die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 4A;

Fig. 5A eine dreidimensionale Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Kunst-

Stoffkomponente mit zwei Isoliergehäuseteilen nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 5B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 5A vor dem Verbindungsvorgang; Fig. 6A eine dreidimensionale Ansicht einer vierten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente aus mehreren Isoliergehäusen nach dem Verbindungs vorgang;

Fig. 6B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 6A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 7 eine dreidimensionale Ansicht einer fünften Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente aus mehreren Polscheiben nach dem Verbindungsvor gang;

Fig. 8A eine dreidimensionale Ansicht einer fünften Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit einem Rastelement nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 8B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 8A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 8C einen Schnitt durch die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 8A;

Fig. 9A eine Seitenansicht einer sechsten Ausführungsform einer Kunststoffkom ponente mit einer Rastlasche nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 9B eine dreidimensionale Ansicht der Kunststoffkomponente gemäß Fig. 9A;

Fig. 9C eine dreidimensionale Ansicht der Kunststoffkom ponente gemäß Fig. 9A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 10A eine dreidimensionale Ansicht einer siebten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit zwei Schraubflanschen nach dem Verbindungsvor gang;

Fig. 10B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 10A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 11 A eine dreidimensionale Ansicht einer achten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit einem zusätzlichen Funktionselement nach dem Ver bindungsvorgang;

Fig. 11 B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 11 A vor dem Verbindungsvorgang; Fig. 12A eine dreidimensionale Ansicht einer neunten Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit wenigstens einem Kodierelement nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 12B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 12A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 13A eine dreidimensionale Ansicht einer zehnten Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit wenigstens einem Verdrehschutzelement nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 13B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 13A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 14A eine dreidimensionale Ansicht einer elften Ausführungsform einer Kunst stoffkomponente mit einem Beschriftungsschild nach dem Verbindungs vorgang;

Fig. 14B die Kunststoffkom ponente gemäß Fig. 14A vor dem Verbindungsvorgang; Fig. 15A eine dreidimensionale Ansicht einer zwölften Ausführungsform einer

Kunststoffkomponente mit wenigstens einer Lötstiftführung nach dem Ver bindungsvorgang;

Fig. 15B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 15A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 15C eine dreidimensionale Ansicht eines Zusatzbauteils für eine Kunststoff komponente gemäß Fig. 15A;

Fig. 16A eine dreidimensionale Ansicht einer dreizehnten Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit wenigstens eine Steck- und Ziehhilfe nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 16B die Kunststoffkom ponente gemäß Fig. 16A vor dem Verbindungsvorgang; Fig. 17A eine dreidimensionale Ansicht einer vierzehnten Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit wenigstens einer Schraubenverliersicherung nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 17B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 17A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 17C eine dreidimensionale Ansicht eines Zusatzbauteils für eine Kunststoff komponente gemäß Fig. 17A;

Fig. 18A eine dreidimensionale Ansicht einer fünfzehnten Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Rahmen nach dem Verbindungsvorgang;

Fig. 18B eine weitere dreidimensionale Ansicht der Kunststoffkomponente gemäß Fig. 18A;

Fig. 18C eine dreidimensionale Ansicht der Kunststoffkom ponente gemäß Fig. 18A vor dem Verbindungsvorgang;

Fig. 19A eine dreidimensionale Ansicht einer sechzehnten Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit wenigstens einem Rippenelement nach dem Verbindungsvorgang; und

Fig. 19B die Kunststoffkomponente gemäß Fig. 19A vor dem Verbindungsvorgang.

Um die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzuzei gen, werden im Folgenden anhand der Figuren mehrere mögliche Ausführungsformen von Kunststoffkomponenten für elektrische Leiteranschlussklemmensysteme erläutert. Jede Ausführungsform stellt ferner eine mögliche Kunststoffkomponente bzw. ein Leiter anschlussklemmensystem dar. In den Figuren werden einzelne Bauteile jeweils als Ba sisbauteil und als Zusatzbauteil bezeichnet, wobei die Unterscheidung „Basis“ und „Zu satz“ lediglich zur Unterscheidung der beiden Bauteile dient und keine Bedeutung bezüg lich der sonstigen Eigenschaften der beiden Bauteile hat. Beispielsweise muss ein Basis bauteil keine kleineren Abmessungen haben als ein Zusatzbauteil. Die Bezeichnungen der Bauteile als Basisbauteil und als Zusatzbauteil könnten daher analog auch umgekehrt verwendet werden. Basisbauteil und Zusatzbauteil sind jeweils aus einem Kunststoffma terial gebildet, wobei die Materialien identisch oder verschieden sind. Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und einem Steckgesicht als Zusatzbauteil 20. Das Iso liergehäuse weist einen Gehäuseinnenraum 11 mit einer Gehäuseöffnung 12 auf. Das Steckgesicht 20 weist eine Platte 21 auf, auf deren einer Seite zwei Stege 30 und 31 ausgebildet sind. Auf der anderen Seite der Platte 21 ist die spezifische Steckgeometrie 22 des Steckgesichtes ausgeformt. Die Stege 30, 31 verlaufen parallel zueinander und sind so zueinander beabstandet, dass sie in die Gehäuseöffnung 12 eingeschoben wer den können. Dies ist insbesondere aus dem schematischen Längsschnitt der Figur 3 er sichtlich, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Stege 30, 31 durch die Gehäuseöff nung 12 in das Gehäuseinnere 11 eingeführt wurden. Dabei liegen die Stege 30, 31 vor zugsweise mit Kontakt an den Innenflächen des Gehäuseinnenraums 11 an. Eine Verbin dungsfläche des Basisbauteils 10 liegt so an einer Verbindungsfläche des Zusatzbauteils 20 an.

Die Stege 30, 31 sind bereichsweise oder vollständig laserabsorbierend ausgebildet, wodurch sie einen Schweißbereich aufweisen. Wenigstens im Anlagebereich zwischen den Stegen 30, 31 und dem Isoliergehäuse 10 ist das Isoliergehäuse 10 lasertransparent ausgeführt, so dass es einen Laserbereich aufweist, durch den ein Laser hindurchgeführt werden kann, ohne dass das Material des Isoliergehäuses 10 hierdurch anschmilzt. Ein solcher Laserbereich ist in der Figur 3 mit einer gestrichelten Linie umrandet und mit den Bezugsziffern 40 und 41 bezeichnet. Die Lasertransparenz der Laserbereiche 40, 41 ist an die Wellenlänge des eingesetzten Lasers angepasst und die Wandstärke des Isolier gehäuses ist in diesen Laserbereichen 40, 41 entsprechend gewählt. Mit einer Laserein richtung 60 wird ein Laserstrahl durch den Laserbereich 40 zu einem Steg 30 geführt, welcher durch die eingebrachte Laserenergie anschmilzt. Dies bewirkt ein Anschmelzen des Isoliergehäuses im Laserbereich 40, wodurch Isoliergehäuse und Steg 30 stoffschlüs sig miteinander verbunden werden. Dies erfolgt an beiden Stegen 30, 31. Insgesamt wird so eine Kunststoffkomponente in Form eines Isoliergehäuses mit einem fest verbundenen Steckgesicht ausgeformt, wie es die Figur 2 in einer Seitenansicht zeigt.

Die Figuren 4A und 4B zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einer Bodenwanne als Basisbauteil 10 und einer Grundleiste als Zusatzbauteil 20. Die Bodenwanne weist in ihrem Bodenbereich mehrere lasertransparente Laserbereiche auf, die in der Figur 4B mit den Bezugsziffern 40, 41, 42, 43, und 44 bezeichnet sind. Die Wandstärke der Bodenwanne ist in diesen Bereichen so gewählt, dass ein Laserdurchstrahlschweißen möglich ist. Im Verbindungsbereich zu der Grundleiste ist das Kunststoff material der Grundleiste hingegen laserabsorbierend ausgeführt, um einen o- der mehrere Schweißbereiche auszubilden. Die Laserbereiche 40, 41, 42, 43, 44 stellen somit mögliche Verschweißungsstellen dar, wobei diese jedoch auch anders gewählt wer den können.

Die Figuren 5A und 5B zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem ersten Isoliergehäuseteil als Basisbauteil 10 und einem Deckel bzw. einem zweiten Isoliergehäuseteil als Zusatzbauteil 20. Basisbauteil und Zusatzbauteil werden in zwei Laserbereichen 40 und 41 miteinander verschweißt. Das Zusatzbauteil 20 weist hierzu an zwei gegenüber liegenden Seiten einen Steg 30, 31 auf, der als lasertransparenter La serbereich 40, 41 ausgebildet ist und gegenüber dem übrigen Bauteil eine reduzierte Wanddicke aufweist, um das Durchstrahlen eines Lasers zu ermöglichen. In den Verbin dungsbereichen am Basisbauteil 10 sind entsprechend laserabsorbierende Schweißbe reiche ausgeformt.

Die Figuren 6A und 6B zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem ersten Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und einem zweiten Isoliergehäuse als Zusatzbauteil 20. Die Isoliergehäuse dienen jeweils zur Aufnahme von Leiteranschlüssen und bilden eigenständige Gehäuse. Beispielsweise handelt es sich um zwei Einzelpol scheiben. Die Isoliergehäuse sind in Figur 6A durch Laserdurchstrahlschweißen zu einem Block verbunden, wobei die Isoliergehäuse mit Seitenflächen aneinander anliegen. An einer frei liegenden Stirnfläche jedes Bauteils sind hierzu jeweils eine seitlich abstehende Schweißlasche 32, 33 und eine Schweißbucht 34, 35 ausgeformt. Für eine Verbindung der beiden Isoliergehäuse wird beispielsweise die Schweißlasche 33 eines Bauteils 20 in die Schweißbucht 34 des anderen Bauteils 10 eingebracht, wobei die beiden Bauteile 10, 20 nun mit ihren Seitenflächen aneinander anliegen. In der Schweißlasche 33 ist ein la sertransparenter Laserbereich 40 ausgebildet und die Wandstärke der Schweißlasche 33 ist entsprechend gewählt. Wenigstens die Bodenfläche der Schweißbucht 34 ist laserab sorbierend ausgebildet, so dass durch den Laserbereich 40 eine Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 10, 20 durch Laserdurchstrahlschweißen möglich ist. Die gleiche Verbindungsart kann auf der Unterseite der beiden Isoliergehäuse vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Verwendung einer Schweißbucht 34, 35 hat dabei insbesondere den Vor teil, dass angeschmolzenes Kunststoff material nicht zur Seite wegfließt, sondern in seiner Ausbreitung begrenzbar ist. Figur 7 zeigt eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und zwei Verbindungslaschen als Zusatzbauteile 20, 20‘. Die Verbin dungslaschen 20, 20‘ überspannen mehrere Isoliergehäuse und verbinden diese mitei nander zu einem Block. Eine Verbindungslasche 20, 20‘ ist somit als Verbindungselement an einem Isoliergehäuse 10 angebracht, um dieses fest mit weiteren Isoliergehäusen zu verbinden. Die Verbindungslaschen weisen hierzu wenigstens endseitige Laserbereiche 40, 41 auf und ihre Wandstärke ist in diesen Bereichen entsprechend gewählt. Die Ver bindungslaschen liegen vorzugsweise in Rinnen auf der jeweiligen Stirnseite eines Iso liergehäuses und im Bodenbereich dieser Rinnen sind laserabsorbierende Schweißberei che ausgebildet. So stellen die Laserbereiche 40, 41 mögliche Stellen für eine Verbindung durch Laserdurchstrahlschweißen dar. Ergänzend können die Verbindungslaschen mit den Stirnseiten von weiteren Polscheiben verschweißt werden.

Die Figuren 8A bis 8C zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und einem Rastelement als Zusatzbauteil 20. In einer Seitenwand des Basisbauteils 10 ist eine Aussparung 23 vorgesehen, in welcher ein Rastelement aufgenommen ist, das in den Gehäuseinnenraum 11 hineinragt. Im Randbereich der Rastelementes ist ein Laserbereich 40 ausgebildet, der vorzugsweise umlaufend ist und über welchen das Rastelement mit einem Schweißbereich am Isolier gehäuse durch Laserdurchstrahlschweißen verbindbar ist. Hierzu sind die Seitenwände des Rastelementes angeschrägt und die Aussparung 23 ist trichterförmig ausgeführt. We nigstens dieser trichterförmige Bereich ist laserabsorbierend und bildet einen Schweißbe reich, so dass der gezeigte Laserbereich 40 eine mögliche Schweißstelle gemäß der Er findung darstellt. Derartige Rastelemente können auch nach außen ragen, um ein Isolier gehäuse mit anderen Bauteilen zu verrasten.

Die Figuren 9A bis 9C zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit ei nem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und einer Rastlasche als Zusatzbauteil 20. Das Isoliergehäuse ist beispielsweise Teil eines Steckers. Die Rastlasche ist über einen La serbereich 40 mit einem Isoliergehäuse verbunden und dient zum Verrasten eines weite ren Bauteils mit dem einen oder auch mehreren Isoliergehäusen eines Blocks.

Die Figuren 10A und 10B zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und zwei Schraubflanschen als Zusatzbauteile 20 und 20‘. Das Isoliergehäuse ist beispielsweise Teil eines Steckers und die Schraub flansche dienen als daran angebrachtes Verbindungselement zur Verbindung des Steckers mit einem weiteren Bauteil. Die beiden Schraubflansche weisen jeweils Laser bereiche 40, 41 auf, deren Wandstärke entsprechend gewählt ist, damit sie sich für eine Verbindung mit dem Isoliergehäuse des Steckers durch Laserdurchstrahlschweißen eig nen.

Die Figuren 11 A und 11 B zeigen eine Ausführungsform einer Kunststoffkomponente mit einem Isoliergehäuse als Basisbauteil 10 und mehreren Nieten als Zusatzbauteile 20. Das Isoliergehäuse ist beispielsweise Teil eines Steckers. Es ist ein zusätzliches Funktions bauteil vorgesehen, welches über die Nieten mit dem Isoliergehäuse verbunden ist. Bei dem Funktionsbauteil handelt es sich beispielsweise um eine Kabelzugentlastung 50, die insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist. Auf einer Seite des Isolierge häuses sind mehrere Schweißöffnungen ausgebildet, in welche jeweils eine Kunststoff niete einsteckbar ist. Die Kabelzugentlastung 50 weist mehrere Durchgangsöffnungen 51 auf, deren Anzahl und Anordnung der Anzahl und Anordnung der Schweißöffnungen am Isoliergehäuse entspricht. Für eine Montage der Kabelzugentlastung 50 an dem Isolier gehäuse des Steckers wird die Kabelzugentlastung 50 beispielsweise so gegenüber dem Isoliergehäuse platziert, dass ihre Durchgangsöffnungen 51 mit den Schweißöffnungen im Isoliergehäuse fluchten. In dieser Lage kann jeweils eine Niete durch eine Durchgangs öffnung 51 in eine Schweißöffnung gesteckt werden. Diese Nieten bzw. Schweißnieten werden dann durch Laserdurchstrahlschweißen mit dem Isoliergehäuse verbunden, wo bei die Kabelzugentlastung 50 durch die endseitigen Nietenköpfe der Nieten gehalten ist.

In einer alternativen Ausführungsform werden die Schweißnieten zunächst durch Laser durchstrahlschweißen in den Schweißöffnungen verschweißt und die Durchmesser der Nietenköpfe und der Durchgangsöffnungen 51 in der Kabelzugentlastung 50 sind so ge wählt, dass die Nietenköpfe durch die Durchgangsöffnungen 51 gepresst werden, wenn die Kabelzugentlastung 50 gegen das Isoliergehäuse gedrückt wird. Eine solche Ausfüh rungsvariante zeigen die Figure 11A und 11 B.

Auch in weiteren Ausführungsformen der Erfindung werden Zusatzbauteile durch Bauteile gebildet, welche einem Basisbauteil 10 eine Zusatzfunktion hinzufügen. Beispielsweise werden in der Ausführungsform der Figuren 12A und 12B Kodierelemente als Zusatzele mente 20, 20‘ an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers angebracht. Die an zubringenden Kodierelemente sind wie Flansche mit wenigstens einem Laserbereich 40 ausgebildet, der durch Laserdurchstrahlschweißen mit einem jeweiligen Schweißbereich am Basisbauteil 10 verbindbar ist. In der Ausführungsform der Figuren 13A und 13B werden mehrere Verdrehschutzzapfen als Zusatzelemente 20, 20‘ an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form einer Grundleiste an gebracht. Die anzubringenden Verdrehschutzzapfen sind mit wenigstens einem Laserbe reich ausgebildet, der durch Laserdurchstrahlschweißen mit einem jeweiligen Schweiß bereich am Basisbauteil 10 verbindbar ist. Beispielsweise weisen die Zapfen einen ver breiterten Kopf auf, welcher in eine Aussparung 52, 53 in dem Basisbauteil 10 eingefügt wird. Ein umlaufender Laserbereich ist in diesem verbreiterten Kopf ausgebildet.

In der Ausführungsform der Figuren 14A und 14B wird ein Beschriftungsschild als Zusat zelement 20 an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers angebracht. Das Be schriftungsschild weist einen Laserbereich 40 auf und seine Wandstärke ist entsprechend gewählt. Im Verbindungsbereich zum Beschriftungsschild ist das Basisbauteil 10 laserab sorbierend ausgebildet.

In der Ausführungsform der Figuren 15A bis 15C werden Lötstiftführungen als Zusatzele mente 20, 20‘ an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form einer Grundleiste angebracht. Die anzubringenden Lötstiftführungen weisen jeweils wenigstens eine Durchgangsöffnung 51 auf und sind wie Flansche mit wenigstens einem Laserbereich ausgebildet, der durch Laserdurchstrahlschweißen mit einem jeweiligen Schweißbereich am Basisbauteil 10 ver bindbar ist. Ein Lötstift der Grundleiste ist jeweils durch eine Durchgangsöffnung 51 in einer Lötstiftführung geführt.

In der Ausführungsform der Figuren 16A und 16B werden Zieh- und Steckhilfen als ge genüber liegende Zusatzelemente 20, 20‘ an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers angebracht. Die anzubringenden Zieh- und Steckhilfen sind plattenförmig mit wenigstens einem Laserbereich 40 ausgebildet, der durch Laserdurchstrahlschweißen mit einem jeweiligen Schweißbereich am Basisbauteil 10 verbindbar ist.

In der Ausführungsform der Figuren 17A bis 17C werden Schraubenverliersicherungen als Zusatzelemente 20, 20‘ an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers ange bracht. Die anzubringenden Schraubenverliersicherungen sind ringförmig mit wenigstens einem Laserbereich ausgebildet, der durch Laserdurchstrahlschweißen mit einem jewei ligen Schweißbereich am Basisbauteil 10 verbindbar ist. Hierzu weisen die Schrauben verliersicherungen in axialer Richtung einen vergrößerten Endbereich auf und werden mit ihrem kleineren Durchmesser in jeweils eine Schweißöffnung 25 im Basisbauteil 10 eingesteckt. Der vergrößerte Endbereich einer Schraubenverliersicherung liegt an der Au ßenseite des Basisbauteils 10 an und weist den Laserbereich auf.

In der Ausführungsform der Figuren 18A bis 18C wird ein Rahmen als Zusatzelement 20 an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers angebracht. Der anzubringende Rahmen weist eine Rahmenöffnung 24 auf, durch welche ein Teilbereich des Basisbau teils 10 bei der Montage geschoben wird, bis das Basisbauteil auf dem Rand der Rah menöffnung 24 aufliegt. In diesem Bereich des Rahmens ist wenigstens ein Laserbereich vorgesehen, wobei beispielsweise zwei gegenüber liegende Laserbereiche 40, 41 ausge bildet sind. Alternativ kann beispielsweise auch ein umlaufender Laserbereich gewählt werden. Der Rahmen weist eine oder mehrere Durchgangsbohrungen auf, über welche der Rahmen mit einem weiteren Bauteil verbunden werden kann. Der Rahmen dient hier bei also als Verbindungselement zur Verbindung des Basisbauteils mit einem weiteren Bauteil.

In der Ausführungsform der Figuren 19A und 19B werden mehrere Rippenelemente als Zusatzelemente 20, 20' an einem Basisbauteil 10 z.B. in Form eines Steckers angebracht. Die anzubringenden Rippenelemente stehen von dem Basisbauteil 10 ab, wobei die ab stehende Höhe so gewählt ist, dass durch das Rippenelement hindurch eine Verbindung durch Laserdurchstrahlschweißen erfolgen kann. Ein jeweiliger Laserbereich wird dann auf der endseitigen Fläche des Rippenelementes ausgebildet.

Bezugszeichenliste

Basisbauteil 10

Gehäuseinnenraum 11

Gehäuseöffnung 12

Zusatzbauteil 20,20'

Platte 21

Steckgeometrie 22

Aussparung 23

Rahmenöffnung 24

Schweißöffnung 25

Steg 30,31 Schweißlasche 32,33

Schweißbucht 34,35

Laserbereich 40,41,42,43,44

Kabelzugentlastung 50 Durchgangsöffnung 51

Aussparung 52,53

Lasereinrichtung, Laserquelle 60