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Die Erfindung betrifft eine Geräteanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie die Verwendung eines Gels für eine solche Geräteanordnung.
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Moderne Computer, im Zusammenhang der vorliegenden Anmeldung unter den Begriff „elektronisches Gerät“ subsumiert, werden in zunehmendem Maße in Form sogenannter Tablet-Computer - in Fachkreisen auch vereinfacht „Tablets“ genannt - hergestellt. Bei einem solchen Tablet handelt es sich um einen tragbaren Computer mit flacher Geometrie, der über ein in Form eines Touchscreens ausgebildetes, berührungsempfindliches Display verfügt. Das Display des Tablets dient gleichzeitig als Eingabeeinheit, was die separate Bereitstellung einer Tastatur oder einer Maus überflüssig macht. Tablets der neuesten Generation ähneln in ihrem Leistungsumfang jenem moderner Smartphones, weshalb sich Tablets und Smartphones oft nur unscharf voneinander unterscheiden lassen. Zusätzlich zum Display weisen solche elektronischen Geräte oftmals eine gesonderte elektromechanische oder elektronische Eingabeeinrichtung wie Taster auf. Ein solcher Taster fungiert typischerweise als Home-Button, infolge dessen Betätigung ein Startmenü zur Anzeige auf dem Display des elektronischen Geräts aufrufbar ist.
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Aufgrund ihrer einfachen und intuitiven Handhabung finden Tablet-Computer und ähnliche elektronische Geräte auch in zunehmendem Maße in explosionsgefährdeten Bereichen wie beispielsweise Bohrinseln o.ä. als Arbeitsgerät Anwendung. Für jedwede elektronischen Geräte, die in solchen explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz kommen, gelten u.a. in der DIN-Norm EN 60079-0 definierte Anforderungen hinsichtlich der zwingend erforderlichen mechanischen Festigkeit der Geräte. Gerade die Displays herkömmlicher, kommerziell erhältlicher Tablet-PC oder ähnlicher elektronischer Geräte genügen den in dieser Norm spezifizierten Mindestanforderungen jedoch nicht.
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Eine Möglichkeit, die mechanische Festigkeit des Displays eines solchen elektronischen Geräts zu erhöhen, besteht herkömmlicher Weise darin, auf dessen Oberseite eine zusätzliche, durchsichtige Glasscheibe mit hoher Glashärte anzubringen. Als problematisch im Zusammenhang mit einer solchen zusätzlichen Glasscheibe erweist sich jedoch die in einem Touchscreen zwingend notwendige Detektion einer Berührung des Displays durch den Benutzer. Diese erfolgt in herkömmlichen Tablets typischerweise mittels oberflächen-kapazitiver Signaldetektion. Wird nun auf dem eigentlichen Display eine zusätzliche Glasscheibe angebracht, so besteht die Gefahr, dass die erforderliche Signalkopplung zwischen dem Benutzer, wenn dieser das Display bzw. die darauf angebrachte Glasscheibe berührt, und dem elektronischen Gerät nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit gewährleistet ist.
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Vor diesem Hintergrund offenbart die
DE 10 2014 205 887 B4 eine Geräteanordnung mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach umfasst die Geräte-Anordnung ein elektronisches Gerät mit einem Display und einer auf dem Display befestigten Abdeckung. Die Abdeckung weist zwei durchsichtige Abdeckelemente auf, zwischen welchen sandwichartig eine durchsichtige Flüssigkeit angeordnet ist.
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Die
DE 10 2014 208 365 A1 behandelt eine Geräte-Anordnung mit einem ein Display aufweisenden elektronischen Gerät, bei welchem es sich um einen Tablet-Computer handeln kann. Auf dem Display ist eine durchsichtige erste Fensterscheibe aus einem Glas angeordnet, die eine elektrische Dielektrizitätszahl von wenigstens 7 aufweist. Des Weiteren umfasst die Geräte-Anordnung eine durchsichtige zweite Fensterscheibe aus einer Keramik.
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Die
CN 1 14 063 333 A umfasst eine elektronische Vorrichtung mit - von außen nach innen aufeinanderfolgend - einem durchsichtigen Touch-Panel, einem Tragrahmen, einem gelartigen Material, einer Anzeigeeinheit sowie einem inneren Gehäuse.
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Die
JP 2013 – 232 239 A behandelt eine Eingabe- und Anzeigevorrichtung für ein elektronisches Gerät. Zwischen einem Touch-Panel und einem Flüssigkristall-Anzeigepanel der Vorrichtung ist ein Gel angeordnet.
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Das Patent der Anmelderin mit der Nummer
DE 10 2014 205 887 B4 schlägt vor diesem Hintergrund vor, auf eine berührungsempfindliche Sichtfläche eines Displays eines elektronischen Geräts eine Sandwichkonstruktion mit zwei transparenten, gläsernen Abdeckplatten und einer dazwischen angeordneten Flüssigkeit aufzukleben.
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In nachteiliger Weise hat es sich bei der voranstehend genannten Lösung jedoch gezeigt, dass ein die Flüssigkeit aufnehmender Zwischenraum zwischen den Abdeckplatten nur technisch aufwändig gegen Austritt der Flüssigkeit abgedichtet werden kann. Ein solcher Austritt kann schlimmstenfalls zu einem elektrischen Kurzschluss im elektronischen Gerät führen, was es insbesondere beim Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich ob der damit einhergehenden Brandgefahr dringlich zu vermeiden ist. Ferner werden bei der bekannten Sandwichkonstruktion gegenüber dem Display zusätzliche Eingabeeinrichtungen an einer displayseitigen Front des Geräts typischerweise unbrauchbar, da die Abdeckplatten eine Zugänglichkeit einer derartigen Eingabeeinrichtung verschlechtert oder sogar vollständig aufhebt. Die zumindest verschlechterte Zugänglichkeit einer solchen Eingabeeinrichtung rührt vor allem daher, dass bei der bekannten Sandwichkonstruktion ein Abstand zwischen ihren beiden Abdeckplatten, der Display-Abdeckplatte und der sogenannten „d-Housing“-Abdeckplatte, wegen der elektrischen Eigenschaften, insbesondere der Dielektrizitätszahl und der elektrischen Feldverluste, der Flüssigkeit vergleichsweise klein gehalten werden muss. Infolge dieser elektrischen Eigenschaften der Flüssigkeit ist bei der bekannten Sandwichkonstruktion auch eine Dicke der Abdeckplatten typischerweise nach oben begrenzt, da bei zu dicken Abdeckplatten die erforderliche Signalkopplung zwischen Benutzer und Display des Geräts nicht mehr in zufriedenstellendem Maße gewährleistet werden könnte.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung für eine Geräteanordnung mit einem elektronischen Gerät sowie für die Verwendung eines Gels für eine solche Geräteanordnung neue Wege aufzuzeigen, die insbesondere der voranstehend erläuterten Problematik Rechnung tragen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie des nebengeordneten Patentanspruchs 19 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundidee der Erfindung ist demnach eine Geräteanordnung mit einem elektronischen Gerät und mit einer durchsichtigen Abdeckung auszustatten und so auszugestalten, dass die Abdeckung das Display des Geräts überdeckt, wobei die Abdeckung ein Gel umfasst, welches eine berührungsempfindliche Sichtfläche des Displays mit einer durchsichtigen Abdeckplatte der Abdeckung verbindet. Dabei basiert die Erfindung ferner auf dem allgemeinen Gedanken, dass das Gel als Dielektrikum eines elektrischen Kondensators fungiert, wobei der Kondensator durch die Abdeckplatte, das Gel und das Display ausgebildet ist.
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Vorteilhaft lässt sich so eine mechanisch besonders feste Abdeckung des Displays erreichen, womit einhergehend die Geräteanordnung mechanisch besonders realisiert werden kann. widerstandsfähig Außerdem besticht das Gel gegenüber einer Flüssigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften, was eine weitere Steigerung der mechanischen Festigkeit der Abdeckung begünstigt und eine größere Dicke der Abdeckplatte erlaubt, ohne die erforderliche Signalkopplung zwischen Benutzer und Display des Geräts zu stark zu beeinträchtigen. Vielmehr hat es sich sogar gezeigt, dass die Signalkopplung zwischen Benutzer und Display bei der erfindungsgemäßen Geräteanordnung im Wesentlichen gleich jener sein kann, die bei Verzicht auf die Abdeckung mit Gel und Abdeckplatte erreicht wird. Darüber hinaus bedingt die Verwendung des Gels dichtungstechnische Vorteile der Geräteanordnung.
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Eine erfindungsgemäße Geräteanordnung, insbesondere für einen explosionsgefährdeten Bereich, umfasst ein ein Display aufweisendes elektronisches Gerät, insbesondere einen Tablet-Computer. Darüber hinaus umfasst die Geräteanordnung eine durchsichtige Abdeckung, die auf einer berührungsempfindlichen Sichtfläche des Displays angeordnet ist. Vorzugsweise liegt die Abdeckung an der berührungsempfindlichen Sichtfläche des Displays überdeckend an der Sichtfläche an. Dabei weist die Abdeckung eine durchsichtige Abdeckplatte auf, wobei zwischen der Abdeckplatte und der Sichtfläche des Displays sandwichartig ein durchsichtiges Gel der Abdeckung angeordnet ist.
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Unter dem Begriff „durchsichtig“ seien dabei insbesondere alle Materialien gefasst, welche für das menschliche Auge sichtbares Licht wenigstens teilweise transmittieren. Der Begriff „Gel“ bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang ein Stoffgemisch mit einer flüssigen Phase und mit einer festen Phase. Die flüssige Phase kann eine oder mehrere, jeweils durchsichtige und hochpermittive Flüssigkeiten umfassen. Die feste Phase kann einen nanoskaligen Gelbildner und insbesondere zusätzliche nano-skalige, hochpermittive Stoffen umfassen. Das hier verwendete Gel unterscheidet sich gegenüber Klebstoffen darin, dass elektrische Felder sehr viel besser geleitet werden.
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Erfindungsgemäß bilden Abdeckplatte, Gel und Display einen elektrischen Kondensator mit einem Dielektrikum aus, wobei das Dielektrikum wenigstens teilweise durch das Gel gebildet ist. Dabei ist der Kondensator derart ausgebildet, dass die Dielektrizitätszahl des elektrischen Kondensators bei Zunahme der Frequenz einer an Abdeckung und Display des elektrischen Kondensators angelegten Wechselspannung, insbesondere einer elektrischen Rechteck-Spannung, abnimmt und die elektrische Güte des Kondensators zunimmt. Entsprechend ist der Kondensator derart ausgebildet, dass eine elektrische Güte des elektrischen Kondensators bei Abnahme der Frequenz einer an Abdeckung und Display des elektrischen Kondensators angelegten Wechselspannung, insbesondere einer elektrischen Rechteck-Spannung, zunimmt und die Dielektrizitätszahl des Kondensators abnimmt. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die mittels des Gels auf die Außenfläche der Abdeckplatte übertragene Berührungsempfindlichkeit des Displays aus.
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Wie voranstehend bereits angedeutet erweist sich die erfindungsgemäße Geräteanordnung vorteilhaft als mechanisch besonders widerstandsfähig. Insbesondere kann ob der vorteilhaften Eigenschaften des Gels, elektrische Wechselfelder zu leiten, eine gegenüber dem Stand der Technik gesteigerte Dicke der Abdeckplatte realisiert werden. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Geräteanordnung vorteilhaft eine ausgezeichnete Signalkopplung zwischen Benutzer und dem berührungsempfindlichen Display des Geräts, die qualitativ im Wesentlichen sogar jener Signalkopplung zwischen Benutzer und dem Display des Geräts entsprechen kann, die ohne Abdeckung gegeben ist. Ferner kann bei Verwendung des Gels eine Abdichtung der Geräteanordnung gegen Austritt des Gels in technisch besonders einfacher Weise umgesetzt werden.
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Zweckmäßig ist die Abdeckplatte aus einem, insbesondere gehärteten, Glas oder einer durchsichtigen Keramik oder einer Kombination, insbesondere mit geeigneter Dielektrizitätszahl, aus beidem hergestellt. Eine Abdeckung mit einer solchen Abdeckplatte erweist sich als besonders widerstandsfähig gegen lokale mechanische Belastung, wie eine solche beispielsweise bei einem sturzbedingten Aufschlag der Geräteanordnung auf einen harten Untergrund vorherrschen kann.
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Eine mechanisch besonders hohe Festigkeit der Abdeckung wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung erzielt, wenn das Glas der Abdeckplatte eine Glashärte von wenigstens 600 HV-02/20, vorzugsweise von wenigstens 680 HV-02/20, höchst vorzugsweise von wenigstens 780 HV-02/20 besitzt, wobei „HV“ die Vickers-Härte des Glases bezeichnet. Eine Geräteanordnung mit einer derartigen Abdeckung erweist sich als besonders robust.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung ist mittels des Gels und der Abdeckplatte die berührungsempfindliche Sichtfläche des Displays mit einer dem Gel abgewandten Außenfläche der Abdeckung wirkverbunden, sodass sich die Berührungsempfindlichkeit der Sichtfläche auf die Außenfläche überträgt. Dies gewährleistet die Funktionalität der Touchfunktion des Displays.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung begrenzen die Abdeckplatte und das Display einen spaltförmigen Zwischenraum bezüglich einer senkrecht zum Display verlaufenden Normalenrichtung. Im Zwischenraum zwischen Abdeckplatte und Display ist ein umlaufender Dichtrahmen angeordnet, der einen Aufnahmeraum des Zwischenraums geldicht einfasst. Dabei wird das Gel im Aufnahmeraum vollständig ausfüllend, angeordnet. Dies fördert die Übertragung der Berührungsempfindlichkeit von der Sichtfläche auf die Außenfläche der Abdeckplatte.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Geräteanordnung sieht vor, dass das Gel im Aufnahmeraum eine entlang der Normalenrichtung gemessene Gelhöhe aufweist. Die Gelhöhe beträgt maximal 5 mm, vorzugsweise maximal 2 mm. Vorteilhaft kann mittels einer solchen Gelhöhe einerseits ein besonders großer mechanischer Pufferweg zwischen Abdeckplatte und Display bereitgestellt werden. Außerdem wird abseits des Gels ein ausreichend großer Freiraum zur Betätigung eines in oder an diesem Freiraum vorhandenen Eingabeelements des Geräts geschaffen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung ist vorgesehen, dass die Abdeckung einen Überstand aufweist, der das Display quer zur Normalenrichtung überragt. Dabei begrenzen der Überstand und ein an das Display angrenzender Geräteabschnitt des Geräts einen den Zwischenraum quer zur Normalenrichtung spaltförmig verlängernden Freiraum. Zweckmäßig ist der Überstand ausschließlich durch die Abdeckplatte der Abdeckung gebildet. Vorteilhaft lässt sich somit der Freiraum mittels der Abdeckung, insbesondere der Abdeckplatte, mechanisch abschirmen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung umfasst das Gerät eine elektronische oder elektromechanische Eingabeeinrichtung, insbesondere einen Taster, welche im Geräteabschnitt angeordnet ist und welche von einem Nutzer des Geräts entlang der Normalenrichtung betätigbar ist. Ferner umfasst die Geräteanordnung einen den Freiraum überbrückenden und von außerhalb des Freiraums manuell betätigbaren Übertragungsmechanismus, wobei der Übertragungsmechanismus seine manuelle Betätigung in eine Betätigung der Eingabeeinrichtung übersetzt. Vorteilhaft kann so die Funktionalität der Eingabeeinrichtung gewährleistet werden, selbst wenn die Abdeckung unter Ausbildung der Geräteanordnung an einem bestehenden elektronischen Gerät nachrüstend angebracht wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung weist der Übertragungsmechanismus einen Hebel auf, der einen Ends außerhalb des Freiraums um eine Achse schwenkbar gelagert ist und der anderen Ends mit der Eingabeeinrichtung wirkverbunden ist. Ein solcher Übertragungsmechanismus ist technisch besonders einfach umsetzbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung umfasst der Übertragungsmechanismus einen sich, insbesondere zwischen den beiden Enden des Hebels, am Hebel abstützenden Betätigungskörper, der durch manuelle Betätigung des Übertragungsmechanismus, vorzugsweise linear entlang der Normalenrichtung, verstellbar ist. Dabei überträgt der Hebel eine Verstellung des Betätigungskörpers auf die Eingabeeinrichtung. Dies erlaubt eine besonders gute Bedienbarkeit des Übertragungsmechanismus und damit indirekt einhergehend auch des Eingabeelements.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung ist vorgesehen, dass das Display eine durchsichtige Displayabdeckung umfasst, die die Sichtfläche des Displays umfasst, wobei die Displayabdeckung vorzugsweise im Wesentlichen gleichartig wie die Abdeckplatte ausgebildet ist. Eine solche Geräteanordnung erweist sich als mechanisch besonders widerstandsfähig.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung weist die Abdeckplatte eine Plattendicke auf, die zwischen 0,1 mm und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 1,8 mm, beträgt. Dies wirkt sich ebenfalls förderlich auf die mechanische Festigkeit der Abdeckung aus.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung umfasst das Gel ein flüssiges Polymer, vorzugsweise einen Polyether des Ethandiols, höchst vorzugsweise Polyethylenglykol 200. Ein derartiges Polymer weist besonders geeignete, insbesondere chemische und mechanische und elektrische, Materialeigenschaften auf wie:
- 1. Hohe Dielektrizitätszahl,
- 2. Kleiner Verlustwinkel,
- 3. Gute optische Eigenschaft, insbesondere kontraststeigernd.
- 4. Keine Gefahreneinstufung.
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Zweckmäßig enthält das Gel viskositätssteigernde Nanopartikel, die sogenannten Gelbildner, die vorzugsweise Siliziumdioxid umfassen oder aus Siliziumdioxid bestehen. Vorteilhaft lässt sich mittels dieser Nanopartikel die Viskosität des Gels erhöhen, was eine Abdichtung des Aufnahmeraums gegen Austritt des Gels vereinfacht.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung umfasst dieselbe ein geöffnetes Gehäuse, welches einen Gehäuseinnenraum teilweise begrenzt. Dabei ist das Gerät im Gehäuseinnenraum angeordnet. Die Abdeckung verschließt eine Öffnung des Gehäuses, insbesondere fluiddicht. Vorteilhaft lässt sich somit das elektronische Gerät mittels der Abdeckung und des Gehäuses besonders wirksam vor Umgebungseinflüssen schützen. Umgekehrt lässt sich auch die Umgebung vor etwaigen durch das Gerät bedingten Gefahrenquellen schützen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung ist vorgesehen, dass der Übertragungsmechanismus zur Übersetzung seiner manuellen Betätigung aus einer mittels des Gehäuses und mittels der Abdeckung vom Gehäuseinnenraum getrennten äußeren Umgebung eingerichtet ist. Ein Übersetzungsverhältnis, unter welchem der Übertragungsmechanismus seine manuelle Betätigung in die Betätigung der Eingabeeinrichtung übersetzt, kann sich zu größer oder gleich oder kleiner eins belaufen. Damit lässt sich die Funktionalität des Eingabeelements selbst bei mittels des Gehäuses und der Abdeckung von der äußeren Umgebung fluiddicht isoliertem Gerät aufrechterhalten.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Geräteanordnung ist zwischen dem Gehäuse und dem Gerät abseits des Displays wenigstens bereichsweise eine spaltförmige Fuge vorhanden, die wenigstens teilweise mit einem elastischen Füllmedium gefüllt ist. Mittels des Füllmediums lässt sich das Gerät besonders gut im Gehäuseinnenraum „schwimmend“ fixieren, wobei das elastische Füllmedium zugleich zur Dämpfung einer gezielt zugelassenen Relativbewegung des Geräts zum Gehäuse genutzt werden kann.
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Zweckmäßig umfasst das elastische Füllmedium ein Zweikomponentensilikon und wenigstens ein Ausgewähltes aus Titandioxid, Bariumtitanat und Strontiumtitanat. Ein solches Füllmedium verfügt vorteilhaft über besonders hohe Dielektrizitätszahl.
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Zweckmäßig belaufen sich eine frequenzabhängige Dielektrizitätszahl des Dielektrikums zu etwa 129 und eine frequenzabhängige elektrische Güte zu etwa 0,35, wenn die Frequenz 200 kHz beträgt. Alternativ oder zusätzlich belaufen sich die frequenzabhängige Dielektrizitätszahl zu etwa 30 und die elektrische Güte zu etwa 0,88 belaufen, wenn die Frequenz 600 kHz beträgt. Alternativ oder zusätzlich belaufen sich die frequenzabhängige Dielektrizitätszahl zu etwa 12 und die elektrische Güte zu etwa 1,8 belaufen, wenn die Frequenz 1,4 MHz beträgt. Mittels eines derart realisierten elektrischen Kondensators der Geräteanordnung lässt sich das Display besonders präzise bedienen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geräteanordnung ist die Abdeckplatte wenigstens an ihrer vom Gel abgewandt Außenfläche beschichtungsfrei ausgebildet. Damit lässt es sich erreichen, dass auf dem Display dargestellte Bilder durch die Abdeckung hindurch betrachtet besonders brillant erscheinen.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Verwendung eines Gels für eine voranstehend erläuterte Geräteanordnung im Sinne der Erfindung, insbesondere als Dielektrikum eines durch Abdeckplatte, Gel und Display der Geräteanordnung ausgebildeten elektrischen Kondensators mit Dielektrikum. Mittels der erfindungsgemä-ßen Verwendung lassen sich die voranstehend aufgezeigten Vorteile der erfindungsgemäßen Geräteanordnung ausnutzen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden 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.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Die einzige 1 zeigt in einer grobschematischen Schnittdarstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Geräteanordnung 1. Die Geräteanordnung 1 ist für einen Einsatz innerhalb eines explosionsgefährdeten Bereichs 2 eingerichtet. Die Geräteanordnung 1 umfasst ein elektronisches Gerät 4, welches ein Display 3 aufweist. Das Display 3 kann ein kapazitives Touchscreen sein. Das elektronische Gerät 4 ist im Beispiel der 1 ein Tablet-Computer 5.
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Die Geräteanordnung 1 umfasst außerdem eine Abdeckung 7. Die Abdeckung 7 ist auf einer berührungsempfindlichen Sichtfläche 6 des Displays 3 angeordnet. Die Abdeckung 7 kann - eine berührungsempfindliche Sichtfläche 6 des Displays 3 überdeckend - an der Sichtfläche 6 anliegen. Beispielsweise steht die Abdeckung 7 allseits über die Sichtfläche 6 über. Die Abdeckung 7 umfasst eine durchsichtige Abdeckplatte 8 und ein durchsichtiges Gel 9. Dabei ist das durchsichtige Gel 9 der Abdeckung 7 sandwichartig zwischen der Abdeckplatte 8 der Abdeckung 7 und der Sichtfläche 6 des Displays 3 des Geräts 4 angeordnet.
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Im Beispiel der 1 ist die berührungsempfindliche Sichtfläche 6 des Displays 3 mittels des Gels 9 und der Abdeckplatte 8 mit einer dem Gel 9 abgewandten Au-ßenfläche 10 der Abdeckung 8 wirkverbunden. Damit ist gemeint, dass sich die Berührungsempfindlichkeit der Sichtfläche 6 auf die Außenfläche 10 überträgt. Ein Benutzer des Geräts 1 kann somit durch Berührung der Außenfläche 10 indirekt die berührungsempfindliche Sichtfläche 6 des Displays 3 betätigen und auf diese Weise das Gerät 4 bzw. den Tablet-Computer 5 bedienen. Die Außenfläche 10 kann somit als Bedienungsfläche zur Touch-Bedienung der Geräts 4 mittels seines Displays 3 dienen. Die Abdeckplatte 8 ist im Beispielszenario wenigstens an ihrer vom Gel 9 abgewandten Außenfläche 10 beschichtungsfrei ausgebildet.
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Dabei umfasst das Gel 9 beispielsweise ein flüssiges Polymer. Ein solches flüssiges Polymer kann ein Polyether des Ethandiols sein. Im Beispiel der 1 handelt es sich bei dem Polymer um Polyethylenglykol 200 oder - durch die zugehörige Strukturformel ausgedrückt - um HO-(C2H4O)n-H. Das Gel 9 enthält beispielsweise viskositätssteigernde Nanopartikel, die Siliziumdioxid umfassen oder aus Siliziumdioxid bestehen können. Die Nanopartikel können im Gel 9 bzw. im Polymer des Gels 9 dispergiert sein. Das Gel 9 kann thixotrop sein. Das Gel 9 kann gallertartig sein.
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Der 1 ist ferner zu entnehmen, dass die Abdeckplatte 8 und das Display 3 einen spaltförmigen Zwischenraum 11 bezüglich einer senkrecht zum Display 3 verlaufenden Normalenrichtung N begrenzen. In diesem Zwischenraum 11 ist zwischen der Abdeckplatte 8 und dem Display 3 ein umlaufender Dichtrahmen 12 angeordnet, der einen Aufnahmeraum 13 des Zwischenraums 11 gel-dicht einfasst. Der Aufnahmeraum 13 ist also im gezeigten Beispiel ein Teilraum des Zwischenraums 11. Dabei ist das Gel 9 im Aufnahmeraum 13 angeordnet. Im gezeigten Beispiel füllt das Gel 9 den Aufnahmeraum 13 vollständig aus. Der vollständig vom Gel 9 ausgefüllte Aufnahmeraum 13 muss frei von Luft- oder sonstigen Gasblasen sein. Dem Beispiel der 1 entsprechend weist das Gel 9 im Aufnahmeraum 13 eine entlang der Normalenrichtung N gemessene Gelhöhe H auf. Eine entlang der Normalen Richtung N gemessene Höhe des Aufnahmeraums 13 kann der Gelhöhe H entsprechen. Die Gelhöhe H beträgt zwischen 0,5 mm und 2,5 mm. Im gezeigten Beispiel beträgt die Gelhöhe H in etwa 2 mm.
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Aus der 1 ergibt es sich außerdem, dass die Abdeckung 7 einen Überstand 14 aufweist, der das Display 3 quer zur Normalenrichtung N überragt. Der Überstand 14 ist beispielsweise ausschließlich durch die Abdeckplatte 8 ausgebildet und überragt das Gel 9 und das Display 3 quer zur Normalenrichtung N. Dabei begrenzen der Überstand 14 und ein an das Display 3 angrenzender Geräteabschnitt 15 des Geräts 4 einen den Zwischenraum 11 quer zur Normalenrichtung N spaltförmig verlängernden Freiraum 16. Eine entlang der Normalenrichtung N gemessene Höhe des Freiraums 16 kann der Gelhöhe H entsprechen.
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Das beispielhaft in 1 gezeigte Gerät 4 umfasst eine elektromechanische Eingabeeinrichtung 17. Die Eingabeeinrichtung 17 ist beispielsweise als Taster 18 realisiert bzw. umfasst einen Taster 18. Die Eingabeeinrichtung 17 kann ein Home-Button sein. Die elektromechanische Eingabeeinrichtung 17 ist im Geräteabschnitt 15 angeordnet und von einem Nutzer des Geräts 4 entlang der Normalenrichtung N betätigbar. Die Geräteanordnung 1 umfasst darüber hinaus einen manuell betätigbaren Übertragungsmechanismus 19, der den Freiraum 16 überbrückt und von außerhalb des Freiraums 16 manuell betätigbar ist. Dabei übersetzt der Übertragungsmechanismus 19 seine manuelle Betätigung in eine Betätigung der Eingabeeinrichtung 17. Ein Übersetzungsverhältnis, unter welchem der Übertragungsmechanismus 19 seine manuelle Betätigung in die Betätigung der Eingabeeinrichtung 17 übersetzt, kann sich zu größer oder gleich oder kleiner eins belaufen.
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Beim Beispiel der 1 umfasst der Übertragungsmechanismus 19 einen Hebel 20. Der Hebel 20 ist einen Ends 20A außerhalb des Freiraums 16 um eine Achse A schwenkbar gelagert. Anderen Ends 20B ist der Hebel 20 mit der Eingabeeinrichtung 17 wirkverbunden. Die Achse A kann sich quer zur Normalenrichtung N erstrecken. Der Übergangsmechanismus 19 umfasst beispielsweise einen verstellbaren Betätigungskörper 21. Der Betätigungskörper 21 stützt sich am Hebel 19 ab. Der Betätigungskörper 21 kann sich zwischen den beiden Enden 20A, 20B des Hebels 19 am Hebel 19 abstützen. Der Betätigungskörper 21 ist beispielsweise linear entlang der Normalenrichtung N verstellbar. Dabei überträgt der Hebel 20 eine Verstellung des Betätigungskörpers 21 auf die Eingabeeinrichtung 17.
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Gemäß 1 umfasst das Display 3 eine durchsichtige Displayabdeckung 22. Die Displayabdeckung 22 umfasst die Sichtfläche 6 des Displays 3 aus. Dabei kann die Displayabdeckung 22 im Wesentlichen gleichartig wie die Abdeckplatte 8 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Displayabdeckung 22 aus einem gleichen Material bestehen wie die Abdeckplatte 8 sowie - alternativ oder zusätzlich - eine gleiche entlang der Normalenrichtung N gemessene Plattendicke D aufweisen wie die Abdeckplatte 8. Die Plattendicke D der Abdeckplatte 8 beläuft sich zu zwischen 0,1 mm und 2 mm. Die Plattendicke D der Abdeckplatte 8 kann beispielsweise zwischen 0,5 mm und 2,5 mm betragen. Im gezeigten Beispiel beträgt die Plattendicke D zwischen 0,5 und 1,8 mm.
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1 lässt ferner erkennen, dass die Geräteanordnung 1 ein geöffnetes Gehäuse 23 umfasst. Das Gehäuse 23 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 24 teilweise. Dabei ist das Gerät 4 im Gehäuseinnenraum 24 angeordnet. Die Abdeckung 8 verschließt eine Öffnung 25 des Gehäuses 23. Beispielsweise ist die Öffnung 25 des Gehäuses 23 mittels der Abdeckung 8 fluiddicht verschlossen. Die Abdeckung 8 kann die Öffnung 25 verschließend vom Gehäuseinnenraum 24 her am Gehäuse 23 angebracht sein. Zwischen Gehäuse 23 und der Abdeckung 8 kann eine umlaufende Dichtung 30 angeordnet sein, die die Öffnung 25 einfasst. Dabei ist der Übertragungsmechanismus 19 zur Übersetzung seiner manuellen Betätigung aus einer mittels des Gehäuses 23 und mittels der Abdeckung 7 vom Gehäuseinnenraum 24 getrennten äußeren Umgebung 26 eingerichtet. Die äu-ßere Umgebung 26 kann dem explosionsgefährdeten Bereich 2 entsprechen.
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Außerdem ergibt es sich aus der 1, dass zwischen dem Gehäuse 23 und dem Gerät 4 abseits des Displays 3 wenigstens bereichsweise eine spaltförmige Fuge 27 vorhanden ist. Beispielsweise ist die spaltförmige Fuge 27 zwischen einem Gehäuseboden des Gehäuses 23 und einer Rückseite des Geräts 4 vorhanden. Die Fuge 27 ist wenigstens teilweise mit einem elastischen Füllmedium 28 gefüllt. Das elastische Füllmedium 28 umfasst im Beispiel der 1 ein Zweikomponentensilikon und wenigstens ein Ausgewähltes aus Titandioxid, Bariumtitanat und Strontiumtitanat.
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Wie in 1 darüber hinaus veranschaulicht, bilden die Abdeckplatte 8, das Gel 9 und das Display 3 gemeinsam einen elektrischen Kondensator C mit einem Dielektrikum 29 aus. Dabei ist das Dielektrikum 29 wenigstens teilweise durch das Gel 9 gebildet.
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Auch der Dichtrahmen 12 und der Freiraum 16 können einen Teil des Dielektrikums 29 darstellen. Der Kondensator C kann in der Art eines elektrischen Plattenkondensators realisiert sein, dessen Platten durch die Abdeckplatte 8 und das Display 3 und dessen Dielektrikum 29 wenigstens teilweise durch das Gel 9 ausgebildet ist.
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Dabei ist der Kondensator C gemäß 1 derart ausgebildet, dass eine elektrische Güte des elektrischen Kondensators C bei Änderung einer Frequenz einer an Abdeckung 8 und Display 3 des elektrischen Kondensators C angelegten elektrischen Wechselspannung eine gleichgerichtete, kompensierende Änderung erfährt und dass eine Dielektrizitätszahl des Gels 9 bei Änderung der Frequenz eine gegenläufige Änderung erfährt.
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Beispielsweise belaufen sich eine frequenzabhängige Dielektrizitätszahl des Dielektrikums 29 zu etwa 129 und eine frequenzabhängige elektrische Güte zu etwa 0,35, wenn die Frequenz 200 kHz beträgt. Bei einer Frequenz von 600 kHz können sich die frequenzabhängige Dielektrizitätszahl zu etwa 30 und die elektrische Güte zu etwa 0,88 belaufen. Bei einer Frequenz von 1,4 MHz können sich die frequenzabhängige Dielektrizitätszahl zu etwa zwölf und die elektrische Güte zu etwa 1,8 belaufen.
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Das in 1 beispielhaft erkennbare Gel wird gemäß der Erfindung für eine erfindungsgemäße Geräteanordnung 1, wie eine solche in 1 ebenfalls veranschaulicht und voranstehend beschrieben ist, verwendet. Dabei kann das Gel 9 für das oder als Dielektrikum 29 des durch die Abdeckplatte 8, das Gel 9 und das Display 3 ausgebildeten elektrischen Kondensators C mit Dielektrikum 29 verwendet werden.
