DE-102025113835-A1 - Vorrichtung zur Aufnahme eines Drahtes

Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Drahtes, umfassend eine erste Schablone mit einer Oberseite, einer Unterseite und einem durchgängigen Nutenverlauf in Längsrichtung zur Aufnahme und Fixierung des Drahtes. An der Oberseite der ersten Schablone befinden sich eine Vielzahl an lokaler Anschläge, die in den Nutenverlauf eingreifen und das Eindrücken des Drahtes in Richtung der Oberseite begrenzen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine zweite Schablone mit einer Oberseite und einer Unterseite, die als Gegenstück zur ersten Schablone ausgebildet ist und mit ihrer Unterseite auf der Oberseite der ersten Schablone aufbringbar ist. Im aufgebrachten Zustand übt die zweite Schablone einen Druck auf die lokalen Anschläge aus, wodurch der Draht aus dem Nutenverlauf der ersten Schablone drückbar ist.

Inventors

• Florentin Richter
• Oliver Stoll

Assignees

• AUDI AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250408

Claims (11)

1. Vorrichtung (100) zur Aufnahme eines Drahtes (1), umfassend: - eine erste Schablone (10) mit einer Oberseite (11), einer Unterseite (12) und einem von der Oberseite (11) zur Unterseite (12) durchgängig ausgebildeten Nutenverlauf (13) der sich in Längsrichtung der ersten Schablone (10) erstreckt, wobei der Nutenverlauf (13) zur Aufnahme und Fixierung des Drahtes (1) ausgebildet ist, und wobei die erste Schablone (10) an der Oberseite (11) eine Vielzahl an lokalen Anschlägen (30-x) aufweist und die Vielzahl an lokaler Anschläge (30-x) derart an der Oberseite (11) platziert sind, dass diese in den Nutenverlauf (13) eingreifen und ein Eindrücken des Drahtes (1) in Richtung der Oberseite (11) der ersten Schablone (10) begrenzen; - eine zweite Schablone (20) mit einer Oberseite (21) und einer Unterseite (22), die als Gegenstück zu der ersten Schablone (10) ausgebildet ist, wobei die zweite Schablone (20) mit ihrer Unterseite (22) auf der Oberseite (11) der ersten Schablone (10) aufbringbar ist, und wobei die zweite Schablone (20), falls diese auf der ersten Schablone (10) aufgebracht ist, mit ihrer Unterseite (22) einen Druck auf die Vielzahl der lokalen Anschläge (30-x) ausübt und damit der Draht (1) mittels der Vielzahl an lokalen Anschlägen (30-x) aus dem Nutenverlauf (13) der ersten Schablone (10) drückbar ist.
2. Vorrichtung (100) nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, wobei die lokalen Anschläge (30-x) in ihrer Höhe und/oder Position einstellbar sind.
3. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine vorgegebenen Draht (1) der Nutenverlauf (13) eine Übermaßpassung aufweist, um den Draht (1) formschlüssig in dem Nutenverlauf (13) zu fixieren.
4. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone (10) auf der Oberseite (11) Aussparungen (40-x) aufweist, die eine Aufnahme ausbilden, und wobei die zweite Schablone (10) an der Unterseite (11) Führungselemente (50-x) aufweist, die mittels der Aussparungen (40-x) aufnehmbar sind, um die zweite Schablone (20) in einem Ablegeprozess aufzunehmen.
5. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone (10) eine Vielzahl an Abstandshalter (60-x) auf der Unterseite (12) aufweist, die die Auflagefläche der Unterseite (12) der ersten Schablone (10) minimiert.
6. Vorrichtung (100) nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, wobei die Abstandshalter (60-x) aus elastischem Material ausgebildet sind.
7. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone (10) und die zweite Schablone (20) eine versteifende Rahmenstruktur (70) aufweisen.
8. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone und/oder die zweite Schablone (20) an der jeweiligen Oberseite (11; 21) eine Vielzahl an Aufnahmepunkten (80-x) umfasst.
9. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone (10) und/oder die zweite Schablone (20) jeweils modular ausgebildet ist.
10. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schablone (10) und/oder die zweite Schablone (20) jeweils aus hochfestem Kunststoff oder einem Hochleistungskunstoff gefertigt ist.
11. Verwendung der Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Herstellen eines flächigen Sensorbandes (200) mit einer Drahtgeometrie in Form eines Schwingkreises umfassend einen induktiven Anteil (210) und kapazitiven Anteil (220).

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Drahtes. Ferner betrifft die Offenbarung die Verwendung der Vorrichtung zum Herstellen eines flächigen Sensorbandes. Drahtgeometrien in Form von Schwingkreisen (Resonanzschaltkreisen) finden in verschiedenen technischen Anwendungen Verwendung, etwa als Sensoren oder Antennenschleifen in der Automobil- und Elektronikindustrie. Diese Drahtschleifen bestehen typischerweise aus einem induktiven Abschnitt (Spule) und einem kapazitiven Abschnitt (länglicher Drahtverlauf) und müssen in definierter Form auf einem Träger platziert werden. Die zuverlässige Herstellung solcher Drahtgeometrien erfordert präzise Fertigungsverfahren, welche die gewünschte Form gewährleisten und den Draht sicher fixieren. In der Praxis haben sich hierfür mehrere Verfahren etabliert, die jedoch jeweils Einschränkungen aufweisen. Ein erstes bekanntes Verfahren zur Formgebung und Befestigung von Drahtschleifen ist das Einnähen/Einsticken des Drahtes in einen textilen Träger (z. B. Vliesstoff). Dabei wird der Draht mittels eines textilen Prozesses entlang der vorgegebenen Geometrie auf einen flexiblen Untergrund aufgebracht und durch Nähstiche fixiert. Dieser Ansatz erlaubt prinzipiell den Einsatz verschiedenster Drahtdurchmesser, da der Draht unabhängig von seiner Dicke mechanisch auf dem Träger gehalten werden kann. Allerdings ergeben sich daraus zwei wesentliche Nachteile: Zum einen ist die Fertigungszeit relativ hoch, da der Nähprozess zeitaufwändig ist und in vielen Einzelschritten erfolgt. Zum anderen ist die Weiterverarbeitung der so hergestellten Drahtschwingkreise erschwert - der Draht befindet sich auf einem separaten Trägermaterial, das später auf die eigentliche Oberfläche des Endprodukts übertragen oder dort befestigt werden muss. Dies kann zusätzliche Arbeitsschritte (wie z. B. Verkleben des textilen Trägers auf einem Bauteil) erfordern und beeinflusst die Positioniergenauigkeit des Drahtes auf der finalen Oberfläche. Die Fixierung des Drahtverlaufs ist zwar initial durch das Einsticken gewährleistet, aber die Integration des gesamten textilen Trägers in das Endprodukt kann konstruktive und fertigungstechnische Herausforderungen beinhalten. Alternativ ist das automatisierte Ablegen des Drahtes auf einer klebenden Oberfläche vorgesehen. Bei diesem Verfahren wird die Drahtgeometrie mittels eines robotergesteuerten Ablageprozesses direkt auf ein selbstklebendes Trägermaterial (z. B. Klebefolie oder -band) aufgelegt. Der Untergrund ist klebend, sodass der Draht während des Ablagevorgangs an Ort und Stelle gehalten wird. Anschließend wird der aufgelegte Draht typischerweise durch eine Überdeckung fixiert, etwa indem eine zweite Klebeschicht oder ein Beschichtungsmaterial über den Draht laminiert wird. Dieses Vorgehen bietet deutliche Vorteile hinsichtlich der Produktionsgeschwindigkeit. Das robotergestützte Legen des Drahtes auf Klebefläche ist wesentlich schneller als ein Nähprozess, da der Draht in einem kontinuierlichen Ablauf in Form gebracht wird. Zudem führt die klebende Unterlage in Kombination mit der abschließenden Abdeckung zu einer stabilen Fixierung der Drahtschleife ohne zusätzliches Trägermaterial - der Draht ist am Ende unmittelbar auf/in der gewünschten Oberfläche eingebettet. Einschränkend wirkt sich bei diesem Verfahren jedoch die Drahtstärke aus: Sehr dünne Drähte lassen sich zwar gut handhaben und haften zuverlässig auf der Klebefläche, größere Drahtdurchmesser bereiten hingegen Probleme. Ein dickerer Draht ist steifer und neigt dazu, sich von der Klebefläche abzulösen oder nicht exakt in der vorgesehenen Form liegen zu bleiben, bevor die Überdeckung aufgebracht ist. In der Praxis wurde daher beobachtet, dass das rein klebebasierte Ablageverfahren auf relativ dünne Drähte beschränkt ist - oberhalb einer gewissen Drahtstärke verliert der Draht ohne zusätzliche Hilfsmittel seine Formtreue auf dem Klebeträger. Dies stellt eine Grenze des aktuellen Verfahrens dar, da bestimmte Anwendungen Drahtgeometrien mit größerem Querschnitt erfordern. Die Drahtstärke (Durchmesser) der Schwingkreis-Spule ist nicht nur fertigungstechnisch, sondern auch funktional von Bedeutung. Im zugrundeliegenden Mess- oder Funktionsprinzip eines solchen Schwingkreises bieten größere Drahtdurchmesser Vorteile. Ein dickerer Draht weist einen geringeren elektrischen Widerstand auf, was die Verluste im Schwingkreis reduziert und zu einem höheren Gütefaktor sowie einer stabileren Resonanz führt. Dies kann die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit z. B. eines Sensors verbessern oder die Reichweite und Güte einer Antenne erhöhen. Außerdem sind dickere Drähte mechanisch robuster und weniger anfällig für Beschädigungen oder Variationen in der Fertigung. Dünnere Drähte dagegen lassen sich zwar leichter verlegen (insbesondere mit dem Klebeverfahren), bringen aber höhere ohmsche Verluste mit sich und können das Messsignal oder die Leistungsfähigkeit des Resonanzkreises beeinträchtigen. D