專利名稱：用于生產(chǎn)導電元件的方法和導電元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)導電元件的方法，該導電元件包括至少一個細長并基本上扁平的電導體部分，例如一條帶、條或類似物，在其上裝有多個電氣部件，例如試探電極、發(fā)光二級管(LED)、電阻和/或類似根據(jù)導電元件的使用發(fā)光運行或類似運行的電氣部件，這些部件一個挨著一個沿縱向排列，該導電元件還包括一罩部分，這種導電元件是這樣制造的，排列導體部分和在它們之間的部件，使它們在一橫剖面上看去完全被通過例如擠出等連續(xù)制造工藝形成所述罩部分的一種罩材料所圍繞。
光操作的引導裝置特指例如引導體育運動的裝置，在這種裝置中，以前公知的是利用例如多個燈，這些燈一個接著一個連接于一電導體，該電導體放入一透明管內，它根據(jù)一預先編好的程序引導運動員的動作。在這種情況下，運動員可以隨著一個接一個點亮的燈保持預先限定的速度。上述傳統(tǒng)的解決方案通常基于這樣的引導裝置，它們由單獨的部件一個接著一個地完全拚裝在一起，其中常常是用燈泡作為燈，這些燈泡串聯(lián)連接于穿過透明管的電導體。在使用這種引導裝置時要特別注意罩殼部分的密封性，當其用于潮濕環(huán)境下，例如在游泳池中時，不能使水進入引導裝置。
另一方面，還公知某種類型的電引導裝置或類似物，這種類型的引導裝置一個個地制造，并且可以例如以上述方式將它們一個接著一個連接起來時使用。這種類型的引導裝置通常是通過將其模塑到透明塑料內來生產(chǎn)，因此，當將這種引導裝置彼此連接時，必須使用完全分離的連接導線，當然，在用于例如在有特殊要求的環(huán)境下的引導目的，例如在易燃或類似的場所中使用時，這些導線當然也必須單獨地保護起來。因此，在這種裝置的實際生產(chǎn)過程中，為了保護中間導線，需要精心的安裝，并且需要輔助措施和部件，這一方面例如是為了防止火花向周圍飛濺，另一方面是為了防止導線和發(fā)光裝置本身不受周圍的水或潮濕的影響。
還有，以前從美國專利第5496427號中還得知通過擠出來制造全膠囊密封的基于場致發(fā)光原理的發(fā)光帶。這種純粹基于場致發(fā)光的方案可以僅用細長導線和連續(xù)不變的中間條帶(比照電纜)以完全傳統(tǒng)的方法實施。此外，通過一種按照本發(fā)明基于印刷電路板技術的結構，能夠獲得一種導體條帶，這種條帶特別是也以動態(tài)操作，并且其中有例如一種沿著引導方向移動的光效應。這種方案無論如何也不能通過上述基于場致發(fā)光的美國專利的條帶獲得，因為它僅用開關原理操作。
另一方面，毫無疑問，以前在美國專利第5193895號中還公開了一種用于發(fā)光目的的細長條帶的制造。但是在該專利中沒有特別提供一種防潮的最后產(chǎn)品，而這種產(chǎn)品可能正好可以利用上述擠出方法獲得。因此，這類方案基于至少兩個分開的部件，在這種情況下，當水份進入部件層之間時，總要引起些問題。采用這種方案同樣不能生產(chǎn)出如上所述的動態(tài)操作的導體條帶，這種方案能夠形成的導體條帶總是以開關原理運行。
進而，在歐洲專利申請第760448號(該申請已經(jīng)公開，但其
公開日剛好在本申請的優(yōu)先權日之后)中提出了一種方案，其首先基于兩個或多個穿過整個條帶的連續(xù)導體棒，發(fā)光二級管(LED)在其內沿縱向一個接一個連接。該申請中的第一個變異包括一種方案，其包括兩個細長的導體棒，其內裝有發(fā)光二級管(LED)，并且完全由一種適用的塑料基糊狀物擠出，以獲得一種嵌入式細長導體條帶。本申請中的另一種變異為，除了導體棒，還將一種粘接條帶供入擠出設備，該粘接條帶從一卷軸上展開并在縱向上連續(xù)，在其頂上有單獨的印刷電路板，其內安裝了發(fā)光二級管(LED)。由于在這種變異中也采用了導體棒，這種導體棒在縱向上連續(xù)并借助于分開的壓輥連接于在那些完全分開的印刷電路板上存在的接觸面，所以這種方案無法獲得上述導體條帶的動態(tài)操作，而是仍然基于開關使用。
因此，這種方案的起點始終是導體條帶包括至少兩根或多根導體棒，它們連續(xù)地從導體條帶的一端延伸到另一端，LEDs或者直接或者利用一種粘合劑連接在其內，裝有LEDs的印刷電路板支撐在其上。從制造技術和結構上講，這種方案不成比例地復雜構造，由于印刷電路板，與其相聯(lián)系必須采用的首先還是在縱向上連續(xù)的導體棒，這些導體棒完全彼此電分離，以便將存在于它們之前的印刷電路板和LEDs連接起來，獲得導體條帶的至少一種靜態(tài)操作。
本發(fā)明的方法的一個目的是提供一種對上述問題的決定性的補償，從而顯著地提高現(xiàn)有技術。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的基本特征在于，導電元件的電氣部件優(yōu)選能夠動態(tài)應用，它們優(yōu)選借助于表面安裝技術連接于一電導體層，例如基于所謂印刷電路板技術的導體部分上的一基本材料上的一銅涂層或類似物上，所述基本材料包括塑料，例如聚酰氨、聚酯、苯二甲酸酯等，電導體層在導體元件的整個長度上連續(xù)，基本上不間斷，然后用一種罩蓋材料圍繞所形成的整體，這種罩蓋材料基于塑料，例如PVC、聚氨基甲酸乙酯、稀烴和/或類似物。
本發(fā)明的方法的最基本的優(yōu)點包括其簡單和操作可靠性，與現(xiàn)行的導電元件相比，其顯然更有利于生產(chǎn)制造。首先，按照本發(fā)明的方法能夠制造很低的輪廓的導電元件，因此，按照本發(fā)明的導電元件可以與乙烯基地板連用，因為這種導電元件的高度低于2mm，所以它完全可以安裝在與圍繞著它的乙烯基地板面相同的水平面。按照本發(fā)明的方法還能夠使導電元件防水防氣，因此，按照本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的導電元件既可用于有蒸汽或潮濕的室內/環(huán)境中，又可以用于例如易燃的環(huán)境中。按照本發(fā)明的方法可以制造一種具有非常堅固的表面的結構的導電元件，其中例如構造到地板內的導電元件在表面強度方面與圍繞著它的本來的乙烯基地板面沒有顯著的差別。在原理上，按照本發(fā)明的方法基于非常一般的擠出技術，然而，當用于這方面時，它在由這種方法生產(chǎn)的導電元件的生產(chǎn)的最后尺寸方面產(chǎn)生了驚人的效果，其中只要在各工作階段中進行必要的簡單的技術變化，就很容易改變所制造的導電元件的尺寸、形狀和電特性。通過利用按照本發(fā)明的方法，能夠生產(chǎn)一種連續(xù)的撓性導電元件，它可以貯存在卷軸上，當然也可以生產(chǎn)出直棒狀導電元件。本發(fā)明還能夠生產(chǎn)出一種導電元件，由于導體部分的存在，通過印刷電路板技術利用了回路原理，所以這種導電元件是電牢固的。在這方面特別可以說，上述歐洲申請可能是有問題的，因為在這種方案中，導體棒被壓到存在于導電的印刷電路板上的接觸面上，在這種情況下，當彎曲導體條帶時，其上的部件很可能被分離，從而使電接觸短路。
本發(fā)明能夠生產(chǎn)導電條帶，其從可見點上看也與先前的方案不同，在按照本發(fā)明的制造方法中，向擠出裝置喂入不同的涂敷顏色層。顏色層可以與背景的顏色相同，可以是自發(fā)光的，或者例如是反射式的。還可以與著色層結合設置多個透鏡，將它們設置在發(fā)光二級管部件的表面。這樣就可以在本發(fā)明的方案內結合光和反射/自發(fā)光顏色二者的智能效果。
從屬權利要求描述了本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明還涉及由所述方法制造的一種導電元件，這在與其相關的獨立權利要求的前序部分中詳細做了限定。這種導電元件基本特征在該權利要求的特征部分中提出。
按照本發(fā)明的導電元件的最大的優(yōu)點包括其生產(chǎn)、結構和使用的簡單和操作可靠性。特別是利用所謂連續(xù)制造過程，即，所謂擠出，首先使按照本發(fā)明的導電元件可以長達甚至幾百米。按照本發(fā)明的導電元件可以制成完全集成的結構，并且基本上可以是一種水密和氣密并防潮濕的結構。按照本發(fā)明的導電元件的尺寸可以很小，在這種情況下，它可以與乙烯基地板結合使用，例如嵌入該地板中，在這種情況下，其表面強度和類似特征還要基本上相當于圍繞其的乙烯基地板的特征。此外，由于導體部分由所謂印刷電路板技術電實施，所以這種導電元件可以用這樣一種方式制造，即，它即可靜態(tài)操作(沒有方向變化)又可動態(tài)操作(具有方向變化)，在這種情況下，既使某些電氣部件由于某種原因不工作，導電元件整體仍然運行。在導電元件需要修理時，只要更換導電元件中的零件即可，該零件的長度相當于導電元件的一個或多個部分，可以采用在連接點的釬焊或機械連接來進行這種零件的更換，然后再次用對應于例如條帶的表面的塑料基質密封該接點。因此，按照本發(fā)明的導電元件可以用于最不同的方面和用途，例如公共場所、船只附屬物、飛機、終端等，或用于常規(guī)的引導目的，用于緊急情況或安全發(fā)光目的，用于控制、引導用途、監(jiān)視、測量和/或觀察目的等；本發(fā)明的導電元件可以按照目前的LLL規(guī)格(低位發(fā)光)制造。
現(xiàn)在參照附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1示出按照本發(fā)明的方法的有利的一般原理；和圖2a和2b示出由按照本發(fā)明的方法生產(chǎn)的一有利的導體條帶的橫剖面(圖2a)和用于按照本發(fā)明的一導體條帶的一覆蓋帶的俯視圖(圖2b)。
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)導電元件的方法，該導電元件包括至少一個細長并且基本扁平的電導體部分1；1’，例如一帶、一條或類似物，其中裝有多個電氣部件，例如試探電極、發(fā)光二級管(LEDs)、電阻和/或類似物，這些電氣部件根據(jù)所述導電元件的使用進行發(fā)光運行或類似運行，它們一個接一個沿縱向排列，所述導電元件還包括一罩部分3。這種導電元件這樣制造，排列所述導體部分和位于這些導體部分之間的所述部件1；1’,2；2’，當從一橫剖面上看去時，它們完全被一種罩蓋材料3’所圍繞，該罩蓋材料通過一種連續(xù)制造過程，例如擠出等形成所述罩部分3。導電元件的電氣部件2’優(yōu)選也能夠動態(tài)應用，它們優(yōu)選借助于表面安裝技術連接于基于所謂印刷電路板技術的導體部分1’上的一基本材料1’a上的電導體層1’b，例如一銅涂層等，所述基本材料1’a包括塑料，例如聚酰氨、聚酯、苯二甲酸酯等，電導體層1’b在整個導體元件的長度上基本連續(xù)不間斷，然后用一種罩蓋材料3’將所形成的整體圍繞起來，這種罩蓋材料基于塑料，例如PVC、聚氨基甲酸乙酯、稀烴和/或類似物。
進而，作為一優(yōu)選實施例，在由一種連續(xù)的撓性印刷電路板構成的導體部分的電導體層1’b，例如銅涂層等的至少圍繞著電氣部件2’的部分上涂敷一種覆蓋顏色、膜1’c等，然后再處理罩蓋材料3’。
進而，作為本發(fā)明的方法的一個有利的實施例，特別是參見圖1，在所述第一階段Ⅰ中，用表面處理技術將電氣部件2’連接于撓性導體部分1’，該撓性導體部分優(yōu)選從一卷軸上展開，然后，在第二階段Ⅱ中，至少將圍繞著導體部分1’的至少所述電氣部件2’的所述覆蓋顏料、條帶1’c或類似物連接于所述撓性導體部分，在第三階段Ⅲ中，擠出一種罩蓋材料3’，所述罩蓋材料基本上整個圍繞著導體部分。當然，可以改變上述工作階段，例如在覆蓋條帶1’c已經(jīng)裝好后再放置電氣部件。
進而，作為本發(fā)明的方法的一有利的實施例，在導電元件的制造過程中采用共擠出技術，換句話說，例如使用三個平行的擠出嘴，特別是用于所生產(chǎn)的導電元件的縱向段著色時，也可以用于一相應的目的。
參照上述方法，在預制階段設計并形成所需的導體部分1’的布置。然后從該布置形成所述膜，其尺寸例如為1500mm×600mm，然后從該膜形成絲網(wǎng)印制的絲網(wǎng)。然后借助于該絲網(wǎng)在導體部分的基本材料1’a上的電導體層1’b的頂部上形成保護色，然后進行導體部分1’的蝕刻，這樣就得到了銅表面所需電布置。
用上述方法可以在同一預成形件上制造出具有同樣連接的多個平行的導體部分，在上述步驟后可以相互切割這些導體部分，并在卷軸上驅動它們，然后繼續(xù)上述工藝。這樣就制成了不間斷長度的連續(xù)的印刷電路板，例如用上述方法，甚至300m的導電元件也很容易制成。
因此，按照本發(fā)明的一種導電元件包括一細長的電導體部分1；1’，其具有多個連續(xù)的例如發(fā)光運行的電氣部件2；2’，并且整體被一罩部分3；3’所包圍，該罩部分保護該整體。優(yōu)選借助于表面安裝技術將導電元件的至少能夠動態(tài)應用的電氣部件2’連接于基于所謂印刷電路板技術的導體部分1’的一基本材料1’a上的一電導體層1’b，例如銅涂層等，所述基本材料包括一種塑料，例如聚酰氨、聚酯、苯二甲酸酯等，電導體層1’b在整個導體件的長度上連續(xù)，基本不間斷，所述整體被一完全均勻的罩殼材料3’所包圍，這種罩殼材料基于塑料，例如PVC、聚氨基甲酸乙酯、稀烴和/或類似物。
進而，作為一特別優(yōu)選的實施例，特別是覆蓋例如鍍敷以銅的由連續(xù)的撓性印刷電路板構成的導體部分1’的外表面，在其頂部上至少圍繞著電氣部件2’的部分上布置有一覆蓋顏料膜1’c或類似物。特別是當使用一如圖2b所示的單獨的覆蓋膜時，該覆蓋膜上在預制階段制備有多個孔，這些孔位于與部件2’a、2’b連接于導體部分1’相對應的地方，在這種情況下，這種方案在如下方面很有利，即，通過采用適當?shù)牟牧虾穸?，能夠對導體部分的外表面進行均勻化處理，特別是在擠出階段。在制造過程中可以將導體部分1’的外表面上的高度上的變化消除掉，例如通過在擠出時改變牽伸速度和/或擠出壓力。
進而，作為與一安裝到一乙烯基地板內的導電元件相關的一優(yōu)選實施例，導電元件的總厚度V最大為2mm，而導體部分1’的最低部分的罩殼材料3’的厚度V優(yōu)選0.1-0.3mm。
作為特別涉及在圖1中示出的本發(fā)明的方法一般原理的一特別優(yōu)選的實施例，導電部件由一種撓性導體部件制成，在這種情況下還可以將所制成的導電元件貯存在卷軸上。在另一方面，當用于已經(jīng)完全存在的現(xiàn)有技術時，能夠制造例如按照本發(fā)明的導電元件，其寬度例如為5-1500mm。在任何情況下，所提到的值都不會限制在此所用的方案，因為它與上述相比，通過非常簡單的排列就可獲得較小/較大的尺寸。
進而，作為一優(yōu)選實施例，導電元件的導體部分1’包括至少兩個或多個印刷電路板或印刷電路板層，它們疊置并且彼此電絕緣。因此，也可以制造例如一個這樣的導電元件，在其印刷電路板的相對的兩面上有彼此不同并且電絕緣的銅鍍層。這種實施例在附圖中未示出，因為通過只在各印刷電路板層的一側設置導電涂層，它們在實踐中很容易構成一種彼此電絕緣的實施例。通過這種形式的方案，可以引導/傳遞例如分離的組、通道穿過不同種類的建筑物。通過這種方式，能夠增加由導體條帶傳遞的信息，而基本上不會增加導電元件的總厚度。而且，導電元件的電氣部件可以包括發(fā)光二級管基質，它們在縱向上一個接著一個，例如形成字母、圖案或文字。此外，在某些實施例中可以采用多色LEDs作為電氣部件，在這種情況下，根據(jù)情況，LEDs的顏色最適合于各運行目的(綠色/紅色等)顯然，本發(fā)明不限于上面所描述或討論的實施例，在本發(fā)明的基本概念的范圍內可以對其進行甚至很大的改進。因此，如上所述，除了上述撓性導電元件外，當然能夠制造細長的剛性結構。當導電元件例如與織物地板結合使用時，當然能夠利用例如由塑料制成的基礎棒，與同樣在上面描述過的撓性結構連用，而當其特別是與石材地板結合使用，在該石材地板中又不能加工出凹槽時，則采用鋁或鋼材結構基本棒，結果導體元件可以建在地板中。同樣顯而易見，這樣來按照本發(fā)明制造導電元件是有利的，即，使其具有某種長度的多個部分，導電元件可以按照該長度切割并在以后修理。也可以這樣來利用按照本發(fā)明的方法，即，不是對導體條帶涂敷或著色，而是與擠出結合采用一種罩蓋材料，其上的所需部分例如是不透明的，而從某些點其又是透明或者說可看透的。由于本發(fā)明能夠制造出防潮的結構，所以要注意在例如導電元件上一個接一個彼此連接的點上或者導電元件與控制單元/電源連接的點上的隔離潮濕，這點很重要，并且通過使用一種適用于這種連接的材料，例如可澆注的聚氨基甲酸乙酯來實現(xiàn)。
權利要求
1．一種生產(chǎn)導電元件的方法，該導電元件包括至少一個細長并基本上平的電導體部分(1；1’)，例如一條帶、條或類似物，在其上裝有多個電氣部件(2；2’)，例如試探電極、發(fā)光二級管(LED)、電阻和/或類似根據(jù)所述導電元件的使用發(fā)光運行或類似運行的電氣部件，這些部件一個挨著一個沿縱向排列，所述導電元件還包括一罩部分(3)，所述導電元件是這樣制造的，排列所述導體部分和在它們之間的所述部件(1；1’,2；2’)，使它們在一橫剖面上看去完全被通過一種連續(xù)的制造過程，例如擠出等形成所述罩部分(3)的一種罩殼材料所圍繞，其特征在于所述導電元件的電氣部件(2’)優(yōu)選能夠動態(tài)應用，它們優(yōu)選借助于表面安裝技術連接于基于所謂印刷電路板技術的所述導體部分(1’)上的一基本材料(1’a)上的電導體層(1’b)，例如一銅涂層等，所述基本材料(1’a)包括塑料，例如聚酰氨、聚酯、苯二甲酸酯等，所述電導體層1’b在整個所述導體元件的長度上基本連續(xù)不間斷，然后用一種罩殼材料(3’)將所形成的整體圍繞起來，這種罩殼材料基于塑料，例如PVC、聚氨基甲酸乙酯、稀烴和/或類似物。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于在由一種連續(xù)的撓性印刷電路板構成的所述導體部分的所述電導體層(1’b)，例如銅涂層等的至少圍繞著所述電氣部件(2’)的部分上涂敷一種覆蓋顏色、膜(1’c)等，然后再處理罩蓋材料(3’)。
3．如權利要求1或2所述的方法，其特征在于在一第一階段(Ⅰ)中，用表面處理技術將所述電氣部件(2’)連接于所述撓性導體部分(1’)，該撓性導體部分優(yōu)選從一卷軸上展開，然后，在一第二階段(Ⅱ)中，至少將圍繞著所述導體部分(1’)的至少所述電氣部件(2’)的所述覆蓋顏料、膜(1’c)或類似物連接于所述撓性導體部分，在一第三階段(Ⅲ)中，擠出一種罩蓋材料(3’)，所述罩蓋材料基本上整個圍繞著所述導體部分。
4．如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于在所述導電件的制造過程中采用共擠出技術，特別是用于為所生產(chǎn)的導電元件的縱向段著色，或者用于一種相應的目的。
5．一種導電元件，其包括至少一個細長并基本上扁平的電導體部分(1；1’)，例如一條帶、條或類似物，在其上裝有多個電氣部件(2；2’)，例如試探電極、發(fā)光二級管(LED)、電阻和/或類似根據(jù)所述導電元件的使用發(fā)光運行或類似運行的電氣部件，這些部件一個挨著一個沿縱向排列，所述導電元件還包括一罩部分(3)，所述導體部分和在它們之間的所述部件(1；1’,2；2’)這樣布置，使它們在一橫剖面上看去完全被用一種連續(xù)的制造過程，例如擠出等形成所述罩部分(3)的一種罩蓋材料所圍繞，其特征在于所述導電元件的電氣部件(2’)優(yōu)選能夠動態(tài)應用，它們優(yōu)選借助于表面安裝技術連接于基于所謂印刷電路板技術的所述導體部分(1’)上的一基本材料(1’a)上的電導體層(1’b)，例如一銅涂層等，所述基本材料(1’a)包括塑料，例如聚酰氨、聚酯、苯二甲酸酯等，所述電導體層(1’b)在整個所述導體元件的長度上基本連續(xù)不間斷，這一整體被一種完全均勻的罩蓋材料(3’)圍繞起來，這種罩蓋材料基于塑料，例如PVC、聚氨基甲酸乙酯、稀烴和/或類似物。
6．如權利要求5所述的方法，其特征在于在由一種連續(xù)的撓性印刷電路板構成的所述導體部分的所述電導體層(1’b)，例如銅涂層等的至少圍繞著所述電氣部件(2’)的部分上涂敷有一種覆蓋顏色、膜(1’c)等。
7．如權利要求5或6中任一項所述的導體元件，其特征在于一導電元件的總厚度(t)，當其特別是組裝于一乙烯基地板時最大為2mm，而所述導體部分(1’)的最低部分的所述罩蓋材料(3’)的厚度(V)優(yōu)選0.1-0.3mm。
8．如權利要求5-7中任一項所述的導電元件，其特征在于所述導電元件包括一可貯存在一卷軸上的撓性結構，其寬度(W)優(yōu)選為5-1500mm。
9．如權利要求5-8中任一項所述的導電元件，其特征在于所述導電元件的導體部分(1’)包括至少兩個或多個印刷電路板層，它們疊置并且彼此電絕緣。
10．如權利要求5-9中任一項所述的導電元件，其特征在于所述導電元件的電氣部件(2)包括一個或多個字母或箭頭形的文字類或相應的在縱向上一個挨著一個的發(fā)光二級管LED-基質，和/或一個或多個多色發(fā)光二級管，特別是用于增加所述導電元件的信息值。
全文摘要
一種制造導電元件的方法，該導電元件包括至少一個細長的電導體部分(1)，在其上裝有多個電氣部件(2)，根據(jù)所述導電元件的使用發(fā)光運行或類似運行的電氣部件，這些部件一個挨著一個沿縱向排列，然后用一種罩殼材料(3)將所形成的整體圍繞起來，以對其保護。該導電元件由一基本上扁平的導體部分(1；1’)，例如一條帶或類似物制造，條帶內裝有電氣部件(2’)，例如試探電極、LEDs、電阻和/或類似物，在橫剖面上看,其具有一罩殼材料(3’)，該罩殼材料通過一種連續(xù)的制造工藝，例如擠出等形成所述罩殼部分(3)。本發(fā)明還涉及用這種方法制造的導電元件。
文檔編號F21S8/04GK1238830SQ97180061
公開日1999年12月15日 申請日期1997年11月14日 優(yōu)先權日1996年11月25日
發(fā)明者利奧·哈特賈薩羅, 卡里·林科 申請人:部件技術集團工程有限公司, 卡里·林科