DE19935856A1

DE19935856A1 - Removable transparent cover for use with sensors or instruments where the cover is attached using releasable glue and the cover is removed from the housing using an auxiliary removal device to make repair or replacement easier

Info

Publication number: DE19935856A1
Application number: DE1999135856
Authority: DE
Inventors: Michael Stapfer
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-15

Abstract

Transparent cover (1) for a sensor is glued to the sensor housing (3) with a detachable glue (2). An auxiliary structure (5) is used to help remove the cover from the housing. It comprises suction pads (8) and screws to that are tightened to remove the cover.

Description

Die Erfindung betrifft eine transparente Abdeckung für Sensoren, insbesondere ein Fenster für optische Sensoren.The invention relates to a transparent cover for sensors, especially a window for optical sensors.

In Maschinen zur Verarbeitung von blattförmigen Gegenständen, wie z. B. Banknoten, wird eine Vielzahl von optischen Sensoren eingesetzt. Häufig müssen die Sensoren vor Umwelteinflüssen, wie sie bei der Handhabung derartiger blattförmiger Gegenstände auftreten, z. B. Staub, geschützt werden. Die Sensoren werden deshalb in z. B. staubdichte Gehäuse eingebaut, die mindestens einen Bereich aufweisen, der für die Sensoren transparent ist, bei optischen Sensoren also beispielsweise aus Glas besteht, und über den die blattförmigen Gegenstände zur Untersuchung mittels der Sensoren geführt werden. Um die geforderte Kapselung der Sensoren zu erreichen, werden die transparenten Bereiche, also Fenster z. B. aus Glas, in die die Sensoren enthaltenden Gehäuse unlösbar eingeklebt. Da die Fenster durch den Kontakt mit den blattförmigen Gegenständen einem erhöhten Verschleiß unterliegen, muß hochwertiges, verschleißfestes Glas, z. B. Saphirglas, verwendet werden.In machines for processing sheet-like objects, such as. B. Banknotes, a variety of optical sensors are used. Frequently The sensors must be protected from environmental influences, such as when handling such sheet-like objects occur, e.g. B. dust, protected become. The sensors are therefore in z. B. dustproof housing installed, which have at least one area for the sensors is transparent, for example made of glass in optical sensors, and over which the sheet-shaped objects for examination by means of the Sensors are guided. To the required encapsulation of the sensors reach the transparent areas, i.e. windows z. B. made of glass, in the housing containing the sensors is permanently glued in place. Because the windows through contact with the leaf-shaped objects Subject to wear, must be high quality, wear-resistant glass, e.g. B. Sapphire crystal.

Der im Zusammenhang mit transparenten Abdeckungen für Sensoren bekannte Stand der Technik weist somit den Nachteil auf, daß einerseits teueres Material verwendet werden muß, um eine Mindestbetriebsdauer erreichen zu können, und daß andererseits jede notwendige Reparatur der transparenten Abdeckung einen hohen Aufwand bedeutet, weil die transparenten Abdeckungen fest, d. h. unlösbar, mit dem die Sensoren tragenden Gehäuse verbunden sind. Zudem ist beim Entfernen der transparenten Abdeckung darauf zu achten, daß keine Fremdkörper in den Sensorraum eindringen oder die Sensoren nicht beschädigt werden. Einfache Demontage, z. B. durch Abziehen, Durchschneiden der Klebefläche, z. B. mittels Draht, Wegdrücken von der Sensorseite oder Zerstörung der Verklebung mittels Hitze, Strahlung oder Lösemitteln ist deshalb nicht möglich. Zudem ist durch den mit dem Gehäuse bündigen Einbau, bei dem häufig keine nennenswerten Spalte verbleiben, um einen problemlosen Transport der blattförmigen Gegenstände zu ermöglichen, ist der Einsatz von Werkzeugen für das Abheben der transparenten Abdeckungen nahezu unmöglich.The related to transparent covers for sensors known prior art thus has the disadvantage that on the one hand expensive material must be used to maintain a minimum to be able to achieve, and that on the other hand any necessary repair of the transparent cover means a lot of effort because the transparent covers firmly, d. H. insoluble with which the sensors supporting housing are connected. In addition, when removing the transparent cover to ensure that no foreign objects in the Penetrate sensor space or the sensors are not damaged. Simple Disassembly, e.g. B. by peeling, cutting the adhesive surface, z. B. by means of wire, pushing away from the sensor side or destruction of the Gluing with heat, radiation or solvents is therefore not possible. In addition, due to the installation flush with the housing, in which Often there are no noteworthy gaps left to make a problem The purpose is to enable transport of the sheet-shaped objects of tools for lifting the transparent covers almost impossible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine transparente Abdeckung für Sensoren sowie ein Hilfsmittel für die Handhabung der transparenten Abdeckung anzugeben, die mit geringerem Aufwand zu realisieren und im Betrieb servicefreundlich ist.The object of the present invention is therefore a transparent Cover for sensors and an aid for handling the Specify transparent cover with less effort too realize and is service-friendly in operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche gelöst.This object is achieved by the features of secondary claims solved.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß durch die Verwendung einer lösbaren Verklebung für die transparente Abdeckung sowohl das Ziel der Kapselung der Sensoren, als auch das Ziel der Servicefreundlichkeit erreicht werden kann. Die Verwendung eines Hilfsmittels zum Abheben der transparenten Abdeckung, das direkt an der Oberfläche der transparenten Abdeckung befestigt werden kann, erleichtert den Austausch der transparenten Abdeckung und erhöht so die Servicefreundlichkeit.The invention is based on the consideration that by Use a removable adhesive for the transparent cover both the goal of encapsulating the sensors and the goal of Ease of service can be achieved. The use of a Aid for lifting off the transparent cover, which is directly on the Surface of the transparent cover can be attached, facilitated the replacement of the transparent cover and thus increases the Serviceability.

Vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Verklebung der transparenten Abdeckung mittels eines Doppelklebebandes oder einer Doppelklebefolie realisieren. The adhesive bonding of the transparent can be advantageous Cover with a double-sided tape or a double-sided film realize.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verklebung der transparenten Abdeckung wird ein Doppelklebeband oder eine Doppelklebefolie verwendet, deren beide Seiten unterschiedliche Haftkraft aufweisen. Die Seite mit der größeren Haftkraft wird mit der transparenten Abdeckung in Berührung gebracht, weshalb das Doppelklebeband nach der Entfernung der transparenten Abdeckung vom Gehäuse an der auszutauschenden transparenten Abdeckung verbleibt.In a particularly advantageous embodiment of the invention The transparent cover is glued using a double-sided tape or a double-sided film is used, the two sides of which are different Have adhesive force. The side with the greater adhesive force is attached to the transparent cover brought in contact, which is why Double adhesive tape after removing the transparent cover from the Housing remains on the transparent cover to be replaced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand von Figuren.Further advantageous embodiments of the invention result from the Subclaims and the following description of the invention based on figures.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gehäuse für Sensoren mit einer erfindungsgemäßen transparenten Abdeckung, Fig. 1 shows a section through a housing for sensors with a transparent cover according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Hilfsmittel zum Abheben der transparenten Abdeckung, und Fig. 2 shows a section through an inventive tool for lifting the transparent cover, and

Fig. 3 einen Schnitt durch das Hilfsmittel und das Gehäuse aus den Fig. 1 und 2, welcher der Erläuterung der Funktionsweise des Hilfsmittels dient. Fig. 3 shows a section through the aid and the housing from Figs. 1 and 2, which serves to explain the operation of the aid.

Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße transparente Abdeckung 1, beispielsweise eine Glasscheibe bestehend aus industriell gefertigtem Floatglas, eine lösbare Verklebung 2 sowie ein Gehäuse 3 auf. Das Gehäuse 3 und die Glasscheibe 1 bilden zusammen ein Sensorbehältnis 4, in dem nicht dargestellte Sensoren angeordnet werden können. Zum Zwecke der Untersuchung ebenfalls nicht dargestellter blattförmiger Gegenstände, wie z. B. Banknoten, werden diese über die Glasscheibe 1 und somit über die darunter liegenden Sensoren geführt. Durch die vollständige Verklebung 2 der Glasscheibe 1 mit dem Gehäuse 3 entsteht ein verkapseltes Sensorbehältnis 4, das somit z. B. staubdicht ist und den für die Sensoren benötigten Schutz zur Verfügung setellt. Fig. 1 comprises a transparent cover according to the invention 1, for example a pane of glass consisting of industrially produced float glass, a temporary bond 2 and a housing 3. The housing 3 and the glass pane 1 together form a sensor container 4 , in which sensors, not shown, can be arranged. For the purpose of examining leaf-shaped objects, also not shown, such as. B. banknotes, these are guided over the glass pane 1 and thus over the sensors below. Due to the complete gluing 2 of the glass sheet 1 to the housing 3 , an encapsulated sensor container 4 is formed , which thus z. B. is dustproof and provides the protection required for the sensors.

Zur Herstellung der Verklebung 2 sind prinzipiell alle Klebstoffe geeignet, die sich ohne Rückstände von den zu verklebenden Teilen, d. h. der Glasscheibe 1 und dem Gehäuse 3, entfernen lassen, insbesondere ist die rückstandsfreie Entfernung des Klebstoffs von dem Gehäuse 3 anzustreben. Dies ist vor dem Hintergrund zu verstehen, daß die Glasscheibe 1 ohnehin ausgetauscht werden soll, wenn sie z. B. einen vorgegebenen Grad an Verschleiß erreicht hat. Zur rückstandsfreien Entfernung des Klebstoffs ist es entscheidend, daß der Klebstoff einen inneren Zusammenhalt aufweist, der größer als die Haftkraft nach außen ist, d. h. die Kohäsionskräfte müssen größer als die Adhäsionskräfte sein. Ebenso sind Klebstoffe geeignet, deren Rückstände sich mit geringem Aufwand entfernen lassen, z. B. durch Lösemittel oder mechanische Bearbeitung.In principle, all adhesives that can be removed without residues from the parts to be bonded, ie the glass pane 1 and the housing 3 , are suitable for producing the adhesive 2 , in particular the residue-free removal of the adhesive from the housing 3 is desirable. This is to be understood against the background that the glass sheet 1 is to be replaced anyway if, for. B. has reached a predetermined degree of wear. For residue-free removal of the adhesive, it is crucial that the adhesive has an internal cohesion that is greater than the adhesive force to the outside, ie the cohesive forces must be greater than the adhesive forces. Likewise suitable are adhesives whose residues can be removed with little effort, for. B. by solvents or mechanical processing.

Neben den bereits Erwähnten Anforderungen an den Kleber, wie einfache und rückstandsfreie Lösbarkeit sowie Dichtwirkung, müssen geeignete Kleber eine Vielzahl weiterer Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise muß die Verklebung 2 eine definierte Dicke aufweisen, um eine genaue Einpassung der Glasscheibe 1 in das Gehäuse 3 zu gewährleisten, damit im Transportweg der blattförmigen Gegenstände keine Stufungen auftreten, welche die blattförmigen Gegenstände beschädigen könnten. Die vorgegebene Dicke darf sich auch im Betrieb nur geringfügig ändern. Der Kleber muß außerdem eine ausreichende Anfangshaftfestigkeit aufweisen und soll unmittelbar nach der Applikation und ausreichendem Montagedruck seine Endfestigkeit erreichen. Der Kleber muß weiterhin eine geforderte Mindesthaftfestigkeit aufweisen, um eine Selbstablösung der Glasscheibe 1 innerhalb einer geforderten Mindestlebensdauer, die wenigstens so groß wie die Lebensdauer der Glasscheibe 1 ist, ausschließen zu können. Darüber hinaus muß der verwendete Kleber den Umwelteinflüssen am Aufstellungsort sowie den durch den Betrieb verursachten Belastungen standhalten. Insbesondere betrifft dies Temperatur, Luftfeuchte, Strahlung wie z. B. UV-Strahlung, verwendete Reinigungs- und Lösemittel usw.In addition to the aforementioned requirements for the adhesive, such as simple and residue-free releasability and sealing effect, suitable adhesives must have a variety of other properties. For example, the adhesive 2 must have a defined thickness in order to ensure a precise fit of the glass pane 1 into the housing 3 , so that no gradations occur in the transport path of the sheet-like objects which could damage the sheet-like objects. The specified thickness may only change slightly during operation. The adhesive must also have sufficient initial adhesive strength and should reach its final strength immediately after application and sufficient installation pressure. The adhesive must also have a required minimum adhesive strength in order to prevent self-detachment of the glass pane 1 within a required minimum service life that is at least as long as the service life of the glass pane 1 . In addition, the adhesive used must withstand the environmental influences at the installation site as well as the loads caused by the operation. In particular, this affects temperature, humidity, radiation such as. B. UV radiation, cleaning agents and solvents used, etc.

Als vorteilhaft hat sich die Verwendung von beidseitig klebender Klebefolie bzw. Klebeband zur Realisierung der Verklebung 2 herausgestellt. Damit läßt sich beispielsweise die geforderte Dicke der Verklebung 2 problemlos herstellen. Wird Klebeband eingesetzt, wird dies entlang der zu verklebenden Konturen angebracht, z. B. auf der Glasscheibe 1. Beim Einsatz von Klebefolie wird diese ausgestanzt oder ausgeschnitten, um die für die Verklebung 2 benötigte Kontur zu erzeugen. Ein geeignetes beidseitig klebendes Klebeband ist beispielsweise das unter der Bezeichnung Scotch 4656 F von der Firma 3M vertriebene Klebeband.The use of adhesive film or adhesive tape that is adhesive on both sides to implement the adhesive 2 has proven to be advantageous. This allows, for example, the required thickness of the bond 2 to be easily produced. If adhesive tape is used, this is applied along the contours to be glued, e.g. B. on the glass pane 1 . When using adhesive film, it is punched out or cut out in order to produce the contour required for the adhesive 2 . A suitable double-sided adhesive tape is, for example, the adhesive tape marketed by 3 M under the name Scotch 4656 F.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn eine beidseitige Klebefolie bzw. ein Klebeband verwendet wird, dessen beide Seiten unterschiedliche Haftkraft aufweisen. Die Seite mit der größeren Haftkraft wird auf die Glasscheibe 1 aufgeklebt, die dadurch als vorproduziertes Ersatzteil gefertigt werden kann. Mit der weniger stark haftenden Seite der Klebefolie bzw. des Klebebands wird die derart vorbereitete Glasscheibe 2 in die dafür im Gehäuse 3 vorgesehene Stelle eingeklebt. Beim späteren Entfernen der Glasscheibe 1 verbleibt die Klebefolie bzw. das Klebeband wegen der unterschiedlichen Haftkraft an der Glasscheibe 1. Ein geeignetes beidseitig klebendes Klebeband ist beispielsweise das unter der Bezeichnung Customlink 1315 von der Firma Biolink vertriebene Klebeband.There are particular advantages when using a double-sided adhesive film or an adhesive tape, the two sides of which have different adhesive forces. The side with the greater adhesive force is glued onto the glass pane 1 , which can thereby be manufactured as a pre-produced spare part. With the less strongly adhesive side of the adhesive film or the adhesive tape, the glass pane 2 prepared in this way is glued into the location provided in the housing 3 . When the glass pane 1 is subsequently removed, the adhesive film or the adhesive tape remains on the glass pane 1 because of the different adhesive force. A suitable double-sided adhesive tape is, for example, the adhesive tape sold by Biolink under the name Customlink 1315 .

Fig. 2 zeigt ein Hilfsmittel für die Handhabung der transparenten Abdeckung, d. h. ein Hebewerkzeug zum Ablösen der verklebten transparenten Abdeckung. Das Hebewerkzeug weist eine Tragstruktur 5, z. B. einen Tragbalken, mit mindestens einem lösbaren Befestigungsmittel 8 auf, das direkt auf der Oberfläche der abzulösenden transparenten Abdeckung befestigt wird. Das bzw. die lösbaren Befestigungsmittel 8 können z. B. von Saugnäpfen gebildet werden. Zusätzlich sind an den Enden des Tragbalkens 5 Einrichtungen zur Erzeugung einer Vorspannung 6, z. B. Schrauben, angebracht, die auf Auflager 7 wirken. Fig. 2 shows a tool for the handling of the transparent cover, that is, a lifting tool for debonding of the bonded transparent cover. The lifting tool has a support structure 5 , for. B. a support beam, with at least one releasable fastening means 8 , which is attached directly to the surface of the transparent cover to be removed. The or the releasable fastening means 8 can, for. B. are formed by suction cups. In addition, 5 devices for generating a bias 6 , z. B. screws attached, which act on support 7 .

In Fig. 3 ist das Hebewerkzeug aus Fig. 2 auf das Sensorbehältnis 4 aus Fig. 1 aufgesetzt. Zur Befestigung der Saugnäpfe 8 auf der Glasscheibe 1 werden die Auflager 7 mittels der Schrauben 6 maximal zurückgedreht und der Tragbalken 5 bzw. die Saugnäpfe 8 werden gleichmäßig fest angedrückt. Die Saugnäpfe 8 des Hebewerkzeugs sind dann, wie in Fig. 3 dargestellt, auf der abzuhebenden Glasscheibe 1 befestigt, die Auflager 7 liegen auf dem Gehäuse 3 auf und mittels der Schrauben 6 ist eine Vorspannung von z. B. 0,1 N/mm² eingestellt. Die Vorspannung ist dabei so zu bemessen, daß sich die Saugnäpfe nicht von der Glasscheibe 1 ablösen. Über den Tragbalken 5 wirkt diese Vorspannung über die Saugnäpfe 8 und die Glasscheibe 1 auf die Verklebung 2. Nach kurzer Zeit führt der in der Verklebung 2 einsetzende Fließvorgang zu lokalen Ablösungen, wobei es vorteilhaft sein kann, die Vorspannung während des Ablösevorgangs nachzustellen. Leichte Schrägstellung des Tragbalkens 5 durch einseitig stärkere Erzeugung der Vorspannung mittels einer der Schrauben 6 induziert zusätzliche Schälkräfte. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die zulässige Durchbiegung der Glasscheibe 1 nicht überschritten wird, um den Bruch der Glasscheibe 1 und somit eine Verschmutzung oder Beschädigung der Sensoren zu vermeiden. Nach dem Ablösevorgang wird auf dem Gehäuse 3 verbliebenes, Klebermaterial von Hand entfernt, eine neue Glasscheibe 1, die beispielsweise wie oben beschrieben mit einem Klebeband vorbereitet ist, kann eingesetzt werden und durch entsprechenden Andruck verklebt werden. Um die abgehobene Glasscheibe 1 von den Saugnäpfen 8 des Hebewerkzeugs zu lösen, wird die Glasscheibe 1 schräggestellt, um die Saugnäpfe 8 zu verkanten. Mittels eines dünnen, steifen und nicht scharfkantigen Gegenstands, z. B. einer Visitenkarte, läßt sich die Befestigung lösen, indem der Gegenstand unter die Saugnäpfe 8 geschoben wird.In FIG. 3, the lifting tool from FIG. 2 is placed on the sensor container 4 from FIG. 1. To attach the suction cups 8 to the glass pane 1 , the supports 7 are rotated back as far as possible by means of the screws 6 and the supporting beam 5 or the suction cups 8 are pressed evenly firmly. The suction cups 8 of the lifting tool are then, as shown in Fig. 3, attached to the glass sheet 1 to be lifted, the supports 7 rest on the housing 3 and by means of the screws 6 , a bias of z. B. 0.1 N / mm ² set. The preload is to be dimensioned such that the suction cups do not detach from the glass pane 1 . This prestress acts on the bond 2 via the support beams 5 via the suction cups 8 and the glass pane 1 . After a short time, the flow process that begins in the bond 2 leads to local detachments, it being advantageous to readjust the pretension during the detachment process. Slight inclination of the support beam 5 due to stronger generation of the pretension on one side by means of one of the screws 6 induces additional peeling forces. It should be noted, however, that the permissible deflection of the glass pane 1 is not exceeded in order to avoid the glass pane 1 breaking and thus preventing the sensors from becoming dirty or damaged. After the detachment process, adhesive material remaining on the housing 3 is removed by hand, a new glass pane 1 , which is prepared, for example, as described above with an adhesive tape, can be inserted and glued by appropriate pressure. In order to detach the raised glass pane 1 from the suction cups 8 of the lifting tool, the glass pane 1 is tilted in order to tilt the suction cups 8 . Using a thin, stiff and not sharp-edged object, e.g. B. a business card, the attachment can be solved by pushing the object under the suction cups 8 .

Neben der beschriebenen Ausführungsform der lösbaren transparenten Abdeckung sowie des Hilfsmittels zum Ablösen der Abdeckung sind vielfältige andere Ausgestaltungen denkbar. Insbesondere für das Hilfsmittel zum Ablösen der Abdeckung sind Abwandlungen denkbar, beispielsweise die Verwendung anderer lösbarer Befestigungsmittel als die oben beschriebenen Saugnäpfe. Ebenso ist es möglich mehr Auflager und Einrichtungen zur Erzeugung einer Vorspannung vorzusehen, falls geeignete Lagerpunkte am Gehäuse vorgesehen sind. In einer anderen Realisierung kann es vorgesehen sein, daß nur eine Einrichtung zur Erzeugung einer Vorspannung vorgesehen ist, in diesem Fall ist die oben beschriebene Durchbiegung der Abdeckung besonders zu beachten.In addition to the described embodiment of the removable transparent Cover and the aid for removing the cover are diverse other configurations possible. Especially for the aid Modifications are possible to remove the cover, for example the use of detachable fasteners other than those above described suction cups. It is also possible to have more supports and Provide means for generating a preload, if suitable bearing points are provided on the housing. In another Realization can be provided that only one device for Generating a bias is provided, in this case the one above Pay particular attention to the described deflection of the cover.

Claims

1. Transparent cover for sensors mounted in a housing, in particular a window for optical sensors, characterized in that the transparent cover ( 1 ) is connected to the housing ( 3 ) by means of a releasable adhesive ( 2 ).

2. Transparent cover according to claim 1, characterized in that the transparent cover ( 1 ) is a float glass pane.

3. Transparent cover according to one of claims 1 or 2, characterized in that the adhesive bond ( 2 ) is a double-sided adhesive tape or a double-sided adhesive film.

4. Transparent cover according to claim 3, characterized in that the double-sided adhesive tape or the double-sided adhesive film have different adhesive strength on the two adhesive sides.

5. Transparent cover according to claim 4, characterized in that the double-sided adhesive tape or the double-sided adhesive film with the adhesive side with the greater adhesive force is applied to the transparent cover ( 1 ).

6. Aid for detaching the transparent cover according to one of claims 1 to 5, characterized in that the supporting structure ( 5 ) with at least one detachable fastening means ( 8 ) which can be fastened directly on the surface of the transparent cover ( 1 ) to be detached, at least two supports ( 7 ) and at least one device acting on one of the supports ( 7 ) for generating a pretension ( 6 ).

7. Aid according to claim 6, characterized in that the releasable fastening means ( 8 ) are formed by suction cups.

8. Aid according to one of claims 6 or 7, characterized in that a device for generating a bias ( 6 ) is provided for each support ( 7 ).

9. Aid according to one of claims 6 to 8, characterized in that the means for generating a bias ( 6 ) are screws.