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Die Erfindung betrifft einen Befestigungsrahmen, der Teil eines Geräts der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation ist, zum Halten einer Anzeigeeinheit an einem Gehäuse des Geräts. Sie betrifft zudem ein Gerät der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation mit einem Befestigungsrahmen zum Halten einer Anzeigeeinheit an einem Gehäuse des Geräts.
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Nach dem Stand der Technik sind Geräte der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation oft mit einer Anzeigeeinheit ausgestattet, insbesondere mit einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Videostroms einer vor einer Tür angeordneten Kamera und/oder zum Anzeigen virtueller Bedientasten auf einem Display mit Touch-Steuerung, wobei die Bedientasten zum Steuern von Aktoren, Sensoren und/oder Logik-Funktionen eines Systems der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation ausgebildet sind.
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Entsprechende Geräte werden in der Regel mit Anzeigeeinheiten ausgestattet, die durch den Gerätehersteller zugekauft und als Einheit aus einem Anzeigemodul mit einer Anzeigefläche (LCD, TFT, OLED etc.), einer vor der Anzeigefläche angebrachten, mit dem Anzeigemodul verbundenen durchsichtigen Abdeckplatte und (optional) einer Touch-Sensor-Fläche ausgebildet sind, wobei die (optionale) Touch-Sensor-Fläche in der Regel als Bestandteil des Anzeigemoduls ausgebildet und direkt hinter der Abdeckplatte angebracht ist.
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Im Rahmen der Produktion entsprechender Geräte wird die zugekaufte Anzeigeeinheit mit weiteren Gehäuse- und/oder Elektronikkomponenten verbunden. Zur Verbindung mit dem Gehäuse werden dabei in der Regel Klebeverbindungen eingesetzt, da dies eine sehr einfache Montage ermöglicht.
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Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder elektromagnetischen Störfestigkeit ist es in der Regel erforderlich, die Anzeigeeinheit elektrisch mit einem Masse-Kontakt des Geräts zu verbinden. Dazu sind aus dem Stand der Technik als SMD-Bauteile ausgestaltete Kontaktfedern bekannt, die auf einer Leiterplatte der Geräte-Elektronik angebracht werden und die Anzeigeeinheit, insbesondere das Anzeigemodul, elektrisch mit Masse-Kontakten auf der Leiterplatte verbinden.
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Ein Nachteil dieser vorbekannten elektrischen Verbindungen besteht darin, dass die Kontaktfedern nicht nur einen elektrischen Kontakt, sondern auch einen mechanischen Kontakt herstellen, durch den die Kontaktfedern auf die Anzeigeeinheit Druck in Richtung der Gerätefront ausüben. Dies führt bei moderneren Geräten, deren Anzeigeeinheiten zunehmend die gesamte Gerätefront ausfüllen sollen, insbesondere zu Problemen mit Klebeverbindungen zwischen dem Gerätegehäuse und der Anzeigeeinheit. Denn in solchen Konstellationen befindet sich kein Teil des Gehäuses vor der Abdeckplatte, das den in Richtung Gerätefront wirkenden Druck aufnehmen könnte. Dadurch sind insbesondere Klebeverbindungen zwischen dem Gerätegehäuse und der Anzeigeeinheit weniger geeignet, der Belastung durch den Druck entsprechender Kontaktfedern dauerhaft standzuhalten und die Anzeigeeinheit dauerhaft mit dem Gehäuse zu verbinden. Vielmehr wird es erforderlich, zusätzliche, aufwändige Maßnahmen zu ergreifen, um zu verhindern, dass sich entsprechende Klebeverbindungen im Laufe der Zeit lösen.
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Aus
WO 2014/020937 A1 ist eine Anzeigeeinheit mit einem Anzeigemodul (sheet display, Bezugszeichen
22) und einer mit dem Anzeigemodul verbundenen Abdeckplatte (protective panel, Bezugszeichen
21) bekannt, die an ihrer Rückseite einen elektromagnetischen Schild (middle plate, Bezugszeichen
51) aufweist, der zur Vermeidung elektromagnetischer Störungen mit dem Grund eines elektrischen Geräts verbunden ist (Seite
19 Zeile
25 bis Seite
20 Zeile
14). Die zum Verbinden des Schilds mit dem Grund verwendeten Mittel sind in der Druckschrift nicht offenbart. Würden auf den gezeigten Leiterplatten (circuit board, Bezugszeichen
33 und
41) die aus dem Stand der Technik bekannten, als SMD-Bauteile ausgestalteten Kontaktfedern zur elektrischen Kontaktierung des Schilds mit Masse-Kontakten auf der Leiterplatte verwendet, bestünde auch hier die Gefahr, dass sich die Anzeigeeinheit durch den ausgeübten Druck im Randbereich des Schilds (second portion, Bezugszeichen
51b) von den Befestigungsflächen an dem in das Gehäuse integrierten Befestigungsrahmen (frame-shaped supporting portion, Bezugzeichen
25) löst.
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Aus
EP 3 104 250 A1 sind Kontaktfedern bekannt, die nicht nur einen elektrischen Kontakt, sondern auch einen mechanischen Kontakt mit der Anzeigeeinheit herstellen, durch den die Kontaktfedern auf die Anzeigeeinheit Druck in Richtung der Gerätefront ausüben (dort „contact lip“, Bezugszeichen
45, insbesondere
6 und Seite
9, [0089]). Hier sind die Kontaktfedern nicht als SMD-Bauteile, sondern jeweils als Teil der Modulgrundplatte von Modulen ausgebildet. Durch die Kontaktierung mit der Anzeigeeinheit über diese Kontaktfedern wird diese mit den Modulen auf einen gemeinsamen Grund gelegt. Wäre die Anzeigeeinzeit mit dem Gehäuse verklebt, bestünde auch hier das beschriebene Problem. Allerdings wird die gezeigte Anzeigeeinheit nicht über eine Klebeverbindung am Gehäuse gehalten, sondern durch einen Gleit- und Riegelmechanismus (Absatz [0083])
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befestigungsrahmen, der Teil eines Geräts der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation ist, zum Halten einer Anzeigeeinheit an einem Gehäuse des Geräts bereitzustellen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation mit einem Befestigungsrahmen zum dauerhaften Halten einer Anzeigeeinheit an einem Gehäuse des Geräts bereitzustellen, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch einen Befestigungsrahmen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Gerät mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
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Die erste Aufgabe wird demnach durch einen Befestigungsrahmen gelöst, der Teil eines Geräts der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation und elektrisch leitfähig ist, der zum dauerhaften Halten einer Anzeigeeinheit, bestehend aus einem Anzeigemodul und einer mit der Vorderseite des Anzeigemoduls verbundenen Abdeckplatte, an einem Gehäuse des Geräts und zum elektrischen Verbinden der Anzeigeeinheit mit einem Masse-Kontakt des Geräts geeignet ist, und der mindestens eine Verbindungsfläche zum mechanischen Verbinden des Befestigungsrahmens mit der Anzeigeeinheit und mindestens einen Anzeige-Verbinder zum elektrischen Kontaktieren der Anzeigeeinheit aufweist.
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Die zweite Aufgabe wird demnach durch ein Gerät der Gebäudesteuerung bzw. Gebäudeautomatisierung und/oder Gebäudekommunikation gelöst, das einen Befestigungsrahmen mit den zuvor genannten erfindungsgemäßen Merkmalen aufweist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Befestigungsrahmens kann der Befestigungsrahmen über die mechanische Befestigung der Anzeigeeinheit hinaus auch die aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder elektromagnetischen Störfestigkeit erforderliche elektrische Kontaktierung der Anzeigeeinheit mit einem Masse-Kontakt des Geräts übernehmen, ohne dass durch Kontaktfedern auf die Anzeigeeinheit Druck in Richtung der Gerätefront ausgeübt wird. Aufgrund der damit verbundenen mechanischen Entlastung sind auch kleine Klebeflächen noch geeignet, der ggf. verbleibenden Belastung dauerhaft standzuhalten. Dadurch können trotz fortschreitender Miniaturisierung insbesondere die fertigungstechnisch einfachen Klebeverbindungen weiterhin eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung ist der Anzeige-Verbinder als Anzeigemodul-Kontaktfeder zum Kontaktieren einer Anzeigenmodul-Kontaktstelle des Anzeigemoduls ausgebildet. Durch die Ausgestaltung des Anzeige-Verbinders als Kontaktfeder und dessen Integration in den Befestigungsrahmen wird eine kostengünstige Herstellung des Befestigungsrahmens und eine kostengünstige Montage des Geräts ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführung erfolgt die elektrische Kontaktierung der Anzeigeeinheit über mindestens eine seitlich am Anzeigemodul angebrachte Anzeigemodul-Kontaktstelle. Die seitliche Kontaktierung des Anzeigemoduls vermeidet trotz der weiteren Verwendung von Kontaktfedern den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil, die Anzeigeeinheit in Richtung der Gehäusefront zu drücken und dadurch die Klebeverbindung mit der Anzeigeeinheit zu belasten. Unter „seitlich am Anzeigemodul“ wird eine Stelle verstanden, die sich nicht an der mit der Anzeige versehenen Vorderseite des Anzeigemoduls und nicht an dessen Rückseite befindet.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Verbindungsfläche des Befestigungsrahmens mit der Rückseite eines über die Vorderseite des Anzeigemoduls hinausragenden Abschnitts der Abdeckplatte verbunden. Dann kann die Verbindung vorzugsweise als Klebe-Verbindung ausgebildet sein, die durch eine zwischen der Verbindungsfläche und der Abdeckplatte angebrachte Klebeschicht hergestellt ist. Dies ist fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, da die Rückseite der Abdeckplatte in der Regel ohnehin mit einer Klebeschicht zur Verbindung mit dem Anzeigemodul versehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführung weist der Befestigungsrahmen einen Leiterplatten-Verbinder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer auf Masse liegenden Leiterplatten-Kontaktstelle einer Leiterplatte des Geräts auf. Dann kann der Leiterplatten-Verbinder als Leiterplatten-Kontaktfeder zum Kontaktieren der Leiterplatten-Kontaktstelle der Leiterplatte ausgebildet sein. Durch die Ausgestaltung des Leiterplatten-Verbinders als Kontaktfeder und dessen Integration in den Befestigungsrahmen wird eine kostengünstige Herstellung des Befestigungsrahmens und eine kostengünstige Montage des Geräts ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführung weist der Befestigungsrahmen einen Wärmeverteilerplatten-Verbinder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer auf Masse liegenden Wärmeverteilerplatten-Kontaktstelle einer Wärmeverteilerplatte des Geräts auf. Dann kann der Wärmeverteilerplatten-Verbinder als Wärmeverteilerplatten-Kontaktfeder zum Kontaktieren der Wärmeverteilerplatten-Kontaktstelle der Wärmeverteilerplatte ausgebildet sein. Durch die Ausgestaltung des Wärmeverteilerplatten-Verbinders als Kontaktfeder und dessen Integration in den Befestigungsrahmen wird eine kostengünstige Herstellung des Befestigungsrahmens und eine kostengünstige Montage des Geräts ermöglicht.
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Die 1 bis 10 zeigen beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens bzw. des erfindungsgemäßen Geräts.
- 1 zeigt eine beispielhafte vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1), der als einteiliges, vollumlaufendes, aus Blech gestanztes Biegeteil mit mehreren als Anzeigemodul-Kontaktfeder ausgebildeten Anzeige-Verbindern (2), mehreren als Leiterplatten-Kontaktfeder ausgebildeten Leiterplatten-Verbindern (3), mehreren als Gehäuse-Rastfeder ausgebildeten Gehäuse-Verbindern (4) und einer einteiligen, vollumlaufenden Verbindungsfläche (5) ausgebildet ist. Die Anzeigemodul-Kontaktfedern und Leiterplatten-Kontaktfedern sind jeweils als abgewinkelte Blattfedern ausgebildet, die Gehäuse-Rastfeder als Blattfeder mit einer rechteckigen Ausnehmung. Die in 1 gezeigte einteilige Ausgestaltung des Befestigungsrahmens mit ebenfalls einteiliger Integration von Anzeige-Verbindern (2), Leiterplatten-Verbindern (3) und Gehäuse-Verbindern (4) sowie vollumlaufender Verbindungsfläche (5) stellt eine besonders kostengünstige und daher bevorzugte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung dar. Weniger kostengünstige Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung wären unter Inkaufnahme höherer Fertigungs- bzw. Montagekosten allerdings auch durch mehrteilige Ausgestaltungen erreichbar.
- 2a zeigt die in 1 gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) aus einer weiteren Perspektive.
- 2b zeigt die in 2a gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit einem Anzeigemodul (6), das mehrere seitlich am Anzeigemodul (6) angebrachte, elektrisch leitende Anzeigemodul-Kontaktstellen (7) aufweist. Das Anzeigemodul (6) ist als handelsübliches Anzeigemodul (6) mit einer der handelsüblichen Technologien, z. B. LCD, TFT, OLED etc. ausgebildet. Auf seiner in 2b nicht sichtbaren Vorderseite ist das Anzeigemodul (6) mit einer durchsichtigen Abdeckplatte (8) verbunden. Die Abdeckplatte schützt das Anzeigemodul (6) und dient zugleich als Bedienoberfläche, falls das Anzeigemodul (8), wie in der gezeigten Ausführung, als Touch-Display ausgebildet ist. Die gezeigte Abdeckplatte (8) ragt seitlich über die Vorderseite des Anzeigemoduls (6) hinaus und weist auf der Rückseite des über die Vorderseite des Anzeigemoduls (6) hinausragenden Bereichs eine Klebefläche (9) auf, durch die der Befestigungsrahmen (1) mechanisch mit der Rückseite der Abdeckplatte (8) verbunden ist. Zusätzlich ist der Befestigungsrahmen (1) über mehrere als Anzeigemodul-Kontaktfeder ausgebildete Anzeige-Verbinder (2) elektrisch mit den Anzeigemodul-Kontaktstellen (7) des Anzeigemoduls (6) verbunden. Am Befestigungsrahmen (1) sind auf der der Verbindungsfläche (5) abgewandten Seite mehrere elastische Dichtungsstreifen (10) angebracht, die in der gezeigten beispielhaften Ausführung einseitig selbstklebend ausgeführt sind. Die Einheit von Anzeigemodul (6) und Abdeckplatte (8) wird im Rahmen dieser Schrift auch als Anzeigeeinheit (11) bezeichnet. Die Ausgestaltung der mechanischen Verbindungen als Klebeverbindung und die Ausgestaltung der elektrischen Verbindung durch Federkontakte ermöglicht eine besonders kostengünstige und daher bevorzugte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung. Weniger kostengünstige Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung wären unter Inkaufnahme höherer Fertigungs- bzw. Montagekosten jedoch auch durch andere Verbindungsmittel erreichbar.
- 3a zeigt die in 2b gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in geringem Abstand zu einem Gerätegehäuse (12) mit einer Leiterplatte (13), einer Wärmeverteilerplatte (14) und einer Schraubverbindung (15) in einem Schnitt durch einen der als Anzeigemodul-Kontaktfeder ausgebildeten Anzeige-Verbinder (2). Die Schraubverbindung (15) legt die Leiterplatte (13) und die Wärmeverteilerplatte (14) aneinander fest und verbindet beide mit dem Gerätegehäuse (12). Die Leiterplatte (13) weist im Bereich der Verschraubung einen Masse-Kontakt (16) auf, der die Leiterplatte (13) und die Wärmeverteilerplatte (14) bei geschlossener Verschraubung mechanisch und elektrisch miteinander verbindet.
- 3b zeigt die in 3a gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in einer Position, in der sie mit dem Gerätegehäuse (12) verbunden sind und daher der elastische Dichtungsstreifen (10) im Vergleich zu 3a etwas komprimiert ist.
- 4a zeigt die in 2b gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in geringem Abstand zum Gerätegehäuse (12) in einem weiteren Schnitt. Gezeigt ist ein als Leiterplatten-Kontaktfeder ausgebildeter Leiterplatten-Verbinder (3), der den Befestigungsrahmen (1) elektrisch mit einer auf Masse liegenden Leiterplatten-Kontaktstelle (17) verbindet.
- 4b zeigt die in 4a gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in einer Position, in der sie mit dem Gerätegehäuse (12) verbunden sind.
- 5a zeigt die in 2b gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in geringem Abstand zum Gerätegehäuse (12) in einem weiteren Schnitt. Gezeigt ist ein als Gehäuse-Rastfeder ausgebildeter Gehäuse-Verbinder (4), der den Befestigungsrahmen (1) mechanisch mit dem Gerätegehäuse (12) verbindet, in einer unverrasteten Stellung.
- 5b zeigt die in 5a gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in einer Position, in der sie mit dem Gerätegehäuse (12) verbunden sind. Gezeigt ist eine Stellung, in welcher der Gehäuse-Verbinder (4) mit dem Gehäuse (12) verrastet ist.
- 6 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1), die weitgehend der in 1 bzw. 2a gezeigten Ausführung entspricht, jedoch zusätzlich mehrere als Wärmeverteilerplatten-Kontaktfeder ausgebildete Wärmeverteilerplatten-Verbinder (18) aufweist. Alternativ wäre es auch denkbar, die Wärmeverteilerplatten-Verbinder (18) nicht zusätzlich zu den Leiterplatten-Verbindern (3) sondern anstelle der Leiterplatten-Verbinder (3) anzubringen.
- 7 zeigt die in 6 gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) aus 2b. Der Befestigungsrahmen (1) entspricht weitgehend der in 2b gezeigten Ausführung, weist jedoch zusätzlich die in 6 gezeigten Wärmeverteilerplatten-Verbinder (18) auf.
- 8a zeigt die in 7 gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in geringem Abstand zum Gerätegehäuse (12) in einem Schnitt. Gezeigt ist ein als Wärmeverteilerplatten-Kontaktfeder ausgebildeter Wärmeverteilerplatten-Verbinder (18), der den Befestigungsrahmen (1) elektrisch mit einer auf Masse liegenden Wärmeverteilerplatten-Kontaktstelle (19) verbindet.
- 8b zeigt die in 8a gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) mit der Anzeigeeinheit (11) in einer Position, in der sie mit dem Gerätegehäuse (12) verbunden sind.
- 9 zeigt ein Gerät der Gebäudesteuerung und/oder Gebäudekommunikation (20) in das eine Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens (1) eingebaut ist.
