DE19924959A1 - Multilayer housing assembly for electronic or other equipment e.g. computer, has layers of electrically conducting material, and protects contents against electromagnetic influences - Google Patents

Multilayer housing assembly for electronic or other equipment e.g. computer, has layers of electrically conducting material, and protects contents against electromagnetic influences

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Abstract

The housing assembly has an outer layer (1) and at least one inner layer (2-4), of which at least one layer can consist of an electrically conducting material and protects the contents being housed against electromagnetic influences. The innermost layer functions as a carrier for the first layer and encloses the electronic unit in shape-locking manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine körperhaft gestaltete mehrschichtige Gehäusebaugruppe bestehend aus Außenschicht und mindestens einer inneren Schicht, bei der eine Schicht aus elektrisch leitendem Material bestehen kann, dadurch gekennzeichnet, daß diese den zu umhausenden Inhalt vor elektromagnetischem Einfluß schützt, und die zu innerst liegende Schicht als Träger der ersten Schichten fungiert und die elektronischen Baugruppen formschlüssig aufnimmt.The invention relates to a physically designed multilayer housing assembly consisting of outer layer and at least one inner layer with one layer can consist of electrically conductive material, thereby characterized that this the content to be enclosed protects electromagnetic influence, and the innermost lying layer acts as a carrier of the first layers and the electronic assemblies form-fitting.

Bei dieser Gehäusebaugruppe sollen alle Schichten mindestens partiell fest miteinander verbunden sein.With this housing assembly, all layers should at least be partially firmly connected.

Mindestens eine dieser Schichten soll aus einem Elastomer bestehen.At least one of these layers should be made of an elastomer consist.

Außerdem können Schichtkombinationen innerhalb eines Produktionsschrittes aus einem Material gebildet werden. Dies geschieht z. B. bei der Verwendung von Integralschäumen, bei denen sowohl eine zähelastische Außenhaut sowie eine weiche Schaumschicht entsteht.In addition, layer combinations within a Production step can be formed from one material. This happens z. B. when using integral foams which have both a tough elastic outer skin and a soft one Foam layer arises.

Es ist vorgesehen, daß mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen Material bestehen kann.It is envisaged that at least one layer of one thermoplastic material can exist.

Die leitende Schicht kann aus Metall bestehen.The conductive layer can consist of metal.

Die Elastizität der innen liegenden Schicht soll in Kombination mit der Konstruktion des Bauteils die elektronischen Baugruppen durch Form- und/oder einen Kraftschluß mechanisch fest aufnehmen.The elasticity of the inner layer should be in Combination with the construction of the component electronic assemblies by form and / or one Firmly absorb the frictional connection.

Es bietet sich daher für die innen liegende Schicht ein Kunststoffschaum an.It is therefore ideal for the inner layer Plastic foam.

Das Gehäuse kann Öffnungen aufweisen. Diese sind sowohl für Lüftungen, technische Schnittstellen oder auch Sichtelemente gedacht.The housing can have openings. These are for both Ventilation, technical interfaces or visual elements thought.

In diese Öffnungen können andere Elemente eingesetzt sein, die die jeweilige Funktion der Öffnung noch unterstützen.Other elements can be inserted into these openings, which still support the respective function of the opening.

Ferner kann die äußere Gehäuseschicht die Funktion einer Bedienoberfläche für mechanische und elektromechanische Elemente erfüllen.Furthermore, the outer housing layer can function as a User interface for mechanical and electromechanical Fulfill elements.

Das Gehäuse kann aus mindestens zwei formschlüssigen Elementen bestehen.The housing can consist of at least two positive Elements.

Die darin befindlichen elektrisch leitenden Schichten aller formschlüssigen Elemente werden beim Fügen der Gehäuseteile miteinander verbunden und bilden eine geschlossene Isolationsschicht.The electrically conductive layers in all of them form-fitting elements are when joining the housing parts connected with each other and form a closed Insulation layer.

Die formschlüssige Verbindung der Gehäuseelemente entsteht durch Klebung oder durch mechanische Verbindung.The positive connection of the housing elements is created by gluing or by mechanical connection.

Die dafür nötigen mechanischen Befestigungselemente enthalten die Gehäuseelemente. The necessary mechanical fasteners included the housing elements.  

Diese können jedoch auch Befestigungselemente für die innen liegenden elektronischen oder anderen Baugruppen enthalten.However, these can also be fasteners for the inside contained electronic or other components.

Das Gehäuse kann auch komplette Geräte aufnehmen, die dadurch Schutz vor mechanischem Einfluß, fremden Medien und Temperaturen erhalten.The housing can also accommodate complete devices Protection against mechanical influence, foreign media and Maintain temperatures.

Durch den Formschluß und die Elastizität einzelner Bereiche der Gehäuseelemente wird das gesamte Gehäuse wasser- und staubdicht.Due to the form fit and the elasticity of individual areas of the housing elements, the entire housing is water and dustproof.

Dieselbe Dichtheit des Gehäuses erzeugt einen Explosionsschutz.The same tightness of the housing creates one Explosion protection.

Stand der Technik sind thermoplastische spritzgegossene Gehäuse, die den EMV-technisch nötigen Faradayschen Käfig schlecht oder gar nicht bilden.State of the art is thermoplastic injection molded Housing that contains the Faraday cage required by EMC form bad or not at all.

Dasselbe gilt für tiefgezogene oder hartgeschäumte Gehäuseelemente.The same applies to deep-drawn or hard-foamed Housing elements.

Die Gehäusesysteme sind häufig nicht mechanisch und chemisch stabil, bestehen aus vielen zu montierenden Teilen und besitzen vielerlei Öffnungen, Hinterschnitte und scharfe Kanten und Ecken.The housing systems are often not mechanical and chemical stable, consist of many parts to be assembled and have many openings, undercuts and sharp Edges and corners.

Außerdem müssen die elektronischen Baugruppen aufwendig mechanisch unter Zuhilfenahme komplexer metallischer Konstruktionen im Gehäuse befestigt werden.In addition, the electronic assemblies have to be complex mechanically with the help of complex metallic Constructions are fixed in the housing.

Ferner ist es schwierig und teuer, mit den herkömmlichen Technologien neue Designs zu realisieren bzw. kleine Stückzahlen rentabel zu fertigen.Furthermore, it is difficult and expensive with the conventional ones Technologies to realize new designs or small ones To produce quantities profitably.

Die Idee dieser Erfindung verfolgt das Ziel, eine Gehäusetechnologie zu schaffen, mit deren Hilfe Wasserdichtheit, Staubschutz, hohe mechanische Stabiliät, hohe chemische Stabilität, Vibrationsschutz, hohe elektromagnetische Sicherheit und geringe Werkzeugkosten erreicht werden können.The idea of this invention pursues the goal of To create housing technology, with their help Watertightness, dust protection, high mechanical stability, high chemical stability, vibration protection, high electromagnetic security and low tooling costs can be achieved.

Durch mehrschichtigen Aufbau werden sehr interessante Eigenschaftskombinationen erzeugt.The multi-layer structure makes it very interesting Property combinations generated.

So kann ein Gehäuse eine zähelastische chemikalienabweisende und schlagfeste Außenhaut bekommen, in der nächsten Schicht elektrisch leiten und innen einen weichen Schaumblock enthalten, der Vibrationen kompensiert und elastisch Baugruppen aufnehmen und halten kann.So a case can be a tough elastic chemical repellent and get an impact-resistant outer skin in the next layer conduct electrically and a soft foam block inside included, which compensates for vibrations and is elastic Can hold and hold assemblies.

Auch das feste Gehäuse eines Gerätes kann Element des mehrschichtigen Aufbaus werden, wenn dieses fest mit der/den weiteren Schichten verbunden ist.Even the fixed housing of a device can be part of the multi-layer structure, if this is firmly with the / other layers is connected.

Ein komplettes Gerät, z. B. ein Computer, wird durch ein Gehäuse, welches mit Hilfe dieser Technologie hergestellt wird, zu einem desinfizierbaren und stoßfesten Gerät für den optimalen Einsatz in Operationssälen. Da der Computer aber selbst einen Schutz vor elektromagnetischen Einflüssen hat, muß das neu gebildete Gehäuse keine elektrisch leitende Schicht enthalten. Dasselbe gilt für herkömmliche Eingabegeräte wie z. B. Tastaturen.A complete device, e.g. B. a computer is by a Housing made with the help of this technology becomes a disinfectable and shockproof device for the optimal use in operating theaters. Since the computer itself has protection against electromagnetic influences, the newly formed housing does not have to be electrically conductive Layer included. The same applies to conventional ones Input devices such as B. keyboards.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind.Further features and advantages of the invention result from the claims and from the description below in which  Exemplary embodiments with reference to the schematic drawings in individual are explained.

Dabei zeigen die Abb. 1 bis 6 Gehäusestrukturen in unterschiedlichem Aufbau und Anwendungsfällen. Fig. 1 to 6 show housing structures in different designs and applications.

Bild 1 zeigt den schichtweisen Aufbau zweier Gehäuseteile mit einer Außenhaut (1), einem stabilisierenden Hartschaum als Mittelschicht (2), einer leitenden aufgesprühten Metallschicht, die aber auch aus Folie bestehen kann (3) und einer durch Formgabe und Konsistenz zur Aufnahme der Gerätebaugruppen geeigneten Weichschaumschicht (4), die auch durch die Elektronik entstehende Hitze absorbiert. Figure 1 shows the layered structure of two housing parts with an outer skin ( 1 ), a stabilizing rigid foam as the middle layer ( 2 ), a conductive sprayed-on metal layer, which can also consist of foil ( 3 ) and a shape and consistency suitable for holding the device assemblies Soft foam layer ( 4 ) that also absorbs heat generated by the electronics.

Dabei ist die elektrisch leitende Schicht (3) am Rand der Gehäuseteile so ausgebildet, daß diese beim Fügen der Teile gegenseitig kontaktiert. Charakteristisch ist auch die Gestaltung der Enden der Gehäuseteils in der Art, daß sich diese paßgenau fügen und abdichten lassen.The electrically conductive layer ( 3 ) is formed on the edge of the housing parts so that they contact each other when the parts are joined. Also characteristic is the design of the ends of the housing part in such a way that they can be fitted and sealed with a precise fit.

In dieser Abbildung sind keine mechanischen Fügeelemente integriert, so daß diese Teile geklebt werden.In this figure there are no mechanical joining elements integrated so that these parts are glued.

Die hier aufgeführte Anzahl der Schichten sowie die Reihenfolge und Charakteristik ist nur beispielhaft und kann variiert werden.The number of layers listed here as well as the Order and characteristic is only exemplary and can can be varied.

Bild 2 zeigt zwei Gehäusehälften, in denen sich mechanische Montageelemente (6) befinden, welche die Verbindung der Gehäuseteile miteinander bzw. zwischen Innenschicht (4) und Elektrokomponente (5) herstellen. Figure 2 shows two housing halves, in which there are mechanical assembly elements ( 6 ) that connect the housing parts to each other or between the inner layer ( 4 ) and the electrical component ( 5 ).

Bild 3 zeigt den Anwendungsfall eines Flachbildschirmes im Schnitt. In die Gehäuseöffnung (7) ist eine klarsichtige Glas- oder Kunststoffplatte integriert, welche die Sicht auf das dahinter befindliche und in der Innenschicht (4) aufgenommene Display (8) freigibt. Figure 3 shows the application of a flat screen on average. A transparent glass or plastic plate is integrated into the housing opening ( 7 ), which gives a view of the display ( 8 ) located behind it and recorded in the inner layer ( 4 ).

Das Gehäuse enthält eine leitende Schicht (3), die einen elektromagnetischen Schutz bildet.The housing contains a conductive layer ( 3 ), which forms an electromagnetic protection.

In das Gehäuse ist ein Befestigungsteil (6) integriert, an welches Hänge- oder Stehvorrichtungen befestigt werden können.A fastening part ( 6 ) is integrated into the housing, to which hanging or standing devices can be fastened.

Bild 4 zeigt ein komplettes Gerät (9), welches von einem zweischichtigen Gehäuse aufgenommen wird. Figure 4 shows a complete device ( 9 ), which is housed in a two-layer housing.

Die Außenschicht (1) bietet dabei den Schutz vor äußeren Einwirkungen und erfüllt Designfunktion, die innere Schicht (4) ermöglicht den Kraft- und Formschluß zwischen Gerät (9) und Gehäuse.The outer layer ( 1 ) offers protection against external influences and fulfills a design function, the inner layer ( 4 ) enables the positive and positive connection between the device ( 9 ) and the housing.

Bild 5 zeigt den Schnitt durch eine mit unserem Zusatzgehäuse umgebene Tastatur. Durch feste Verbindung der Außenschicht (1) mit dem Gehäuse (11) der Tastatur wird einfach ein zweischichtiges Gehäusesystem aufgebaut. Figure 5 shows the section through a keyboard surrounded by our additional housing. By firmly connecting the outer layer ( 1 ) to the housing ( 11 ) of the keyboard, a two-layer housing system is simply built up.

Oben wird eine Bedienschicht (10) gebildet. Durch diese hindurch werden die Tastenkörper (12) betätigt.An operating layer ( 10 ) is formed at the top. The key bodies ( 12 ) are actuated through these.

Zur Unterstützung dieser Bedienschicht und besseren Umrahmung des Tastenkörpersystems ist eine durchbrochene innere Gehäuseschicht (4) vorhanden, welche die Bedienschicht (10) hält.To support this operating layer and better framing the key body system, there is a perforated inner housing layer ( 4 ) which holds the operating layer ( 10 ).

Bild 6 zeigt den Schnitt durch eine Folientastatur (14) mit Schnappscheiben (15), welche von einer Innenschicht (4) unterlegt ist. Eine leitende Schicht (3) gibt den Schutz vor elektromagnetischem Einfluß und die Außenschicht (1) gibt Gestalt und Schutz vor weiteren Einflüssen. Figure 6 shows the section through a membrane keyboard ( 14 ) with snap disks ( 15 ), which is underlaid by an inner layer ( 4 ). A conductive layer ( 3 ) gives protection against electromagnetic influence and the outer layer ( 1 ) gives shape and protection against further influences.

In die Gehäuseöffnung (7) ist eine Bedienschicht (10) integriert, durch die hindurch die Tastenelemente bedient werden. An operating layer ( 10 ) is integrated into the housing opening ( 7 ), through which the key elements are operated.

BezugszeichenReference numerals

11

Außenschicht
Outer layer

22nd

Mittelschicht
Middle class

33rd

leitende Schicht
conductive layer

44th

Innenschicht
Inner layer

55

elektronisches Bauteil
electronic component

66

mechanisches Befestigungselement
mechanical fastener

77

Gehäuseöffnung
Housing opening

88th

Display
Display

99

elektronisches Gerät
electronic device

1010th

Bedienschicht
Operating layer

1111

Tastaturgehäuse
Keyboard housing

1212th

Tastenkörper
Keyboard body

1313

Folientastatur
Membrane keyboard

1414

Schnappscheiben
Snap disks

Claims (21)

1. Körperhaft gestaltete mehrschichtige Gehäusebaugruppe bestehend aus Außenschicht (1) und mindestens einer inneren Schicht (2-4), bei der eine Schicht aus elektrisch leitendem Material bestehen kann (3), dadurch gekennzeichnet, daß diese den zu umhausenden Inhalt vor elektromagnetischem Einfluß schützt, und die zu innerst liegende Schicht (4) als Träger der ersten Schichten fungiert und die elektronischen Baugruppen (5) formschlüssig aufnimmt.1. Physically designed multilayer housing assembly consisting of outer layer ( 1 ) and at least one inner layer ( 2-4 ), in which a layer can consist of electrically conductive material ( 3 ), characterized in that it protects the contents to be enclosed from electromagnetic influence , and the innermost layer ( 4 ) acts as a carrier of the first layers and receives the electronic assemblies ( 5 ) in a form-fitting manner. 2. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schichten fest miteinander verbunden sind.2. Housing assembly according to claim 1, characterized in that that all layers are firmly connected. 3. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht aus einem Elastomer besteht.3. Housing assembly according to claim 1 and 2, characterized characterized in that at least one layer of a There is elastomer. 4. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen Material besteht.4. Housing assembly according to claim 1 and 2, characterized characterized in that at least one layer of a thermoplastic material. 5. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht aus Metall besteht.5. Housing assembly according to claim 1 and 2, characterized characterized in that at least one layer of metal consists. 6. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schichten in einem Produktionsgang aus einem Material gebildet werden.6. Housing assembly according to claim 1 to 3, characterized characterized in that at least two layers in one Production process can be formed from one material. 7. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der innen liegenden Schicht (2) in Zusammenspiel mit der Konstruktion des Bauteils ausreichend ist, um die elektronischen Baugruppen (5) durch Form- und/oder einen Kraftschluß mechanisch fest zu halten.7. Housing assembly according to claim 1, characterized in that the elasticity of the inner layer ( 2 ) in cooperation with the construction of the component is sufficient to hold the electronic assemblies ( 5 ) mechanically by positive and / or non-positive. 8. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innen liegende Schicht (4) aus einem Weichschaum besteht.8. Housing assembly according to claim 1 and 7, characterized in that the inner layer ( 4 ) consists of a soft foam. 9. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus mindestens zwei formschlüssigen Elementen besteht.9. Housing assembly according to claim 1, characterized in that these consist of at least two form-fitting elements consists. 10. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen (7) aufweisen kann.10. Housing assembly according to claim 1, characterized in that these can have openings ( 7 ). 11. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen als Sichtelemente ausgelegt sind. 11. Housing assembly according to claim 1 and 10, characterized characterized in that these openings as visual elements are designed.   12. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen als Sichtelemente mit klarem, transparentem oder transluzentem Material gefüllt sind.12. Housing assembly according to claim 1, 10 and 11, characterized characterized in that these openings as visual elements with filled with clear, transparent or translucent material are. 13. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich der Außenschicht (1) als Bedienoberfläche (10) für Tasten und Schalter dient.13. Housing assembly according to claim 1 to 10, characterized in that an area of the outer layer ( 1 ) serves as a user interface ( 10 ) for buttons and switches. 14. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich der Außenschicht (1) als Bedienoberfläche (10) für Joysticks dient.14. Housing assembly according to claim 1 to 10, characterized in that an area of the outer layer ( 1 ) serves as a user interface ( 10 ) for joysticks. 15. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schichten (3) aller formschlüssigen Elemente miteinander verbunden sind und eine geschlossene Isolationsschicht bilden.15. Housing assembly according to claim 1 and 9, characterized in that the electrically conductive layers ( 3 ) of all form-fitting elements are interconnected and form a closed insulation layer. 16. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Elemente miteinander verklebt sind.16. Housing assembly according to claim 1 and 9, characterized characterized in that the form-fitting elements are glued together. 17. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Elemente mechanisch miteinander verbunden sind.17. Housing assembly according to claim 1 and 9, characterized characterized in that the positive elements mechanically are interconnected. 18. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Elemente mechanische Befestigungselemente (6) enthalten.18. Housing assembly according to claim 1, characterized in that the form-fitting elements contain mechanical fastening elements ( 6 ). 19. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses wasserdicht ausgelegt ist.19. Housing assembly according to claim 1, characterized in that this is designed to be waterproof. 20. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses explosionsgeschützt ausgelegt ist.20. Housing assembly according to claim 1, characterized in that that this is designed to be explosion-proof. 21. Gehäusebaugruppe nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese komplette Geräte (9) aufnimmt, um diese zu schützen oder um ihnen ein neues Aussehen zu geben.21. Housing assembly according to the preceding claims, characterized in that it receives complete devices ( 9 ) to protect them or to give them a new look.
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