DE3346896C2 - Vorrichtung zum Schutz von Anzeigeelementen und mit diesen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von in Öffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen.

In Geräten der elektrischen Nachrichtentechnik werden in zunehmendem Maße Anzeigeelemente, wie Leuchtdioden und/oder Mehrsegment-Anzeigeelemente verwendet, um Betriebs­ zustände bzw. Fehlerzustände zu signalisieren oder anzu­ zeigen. Nachdem derartige Geräte üblicherweise mit Gehäu­ sen verwendet werden und nachdem die Anzeigeelemente der betreffenden Geräte von außen her sichtbar sein sollen, ergibt sich somit die Notwendigkeit dafür, in Gehäusewän­ den der betreffenden Gehäuse Öffnungen vorsehen zu müssen, durch welche die betreffenden Anzeigeelemente hindurchzu­ ragen vermögen. Da üblicherweise die Abmessungen der ver­ wendeten Anzeigeelemente innerhalb vorgegebener Toleranzbe­ reiche liegen können, ist es überdies erforderlich, die erwähnten Gehäuseöffnungen so zu dimensionieren, daß in jedem Falle eine Aufnahme der entsprechenden Anzeigeele­ mente ermöglicht ist. Dies kann aber im Einzelfall dazu führen, daß zwischen der jeweiligen Gehäusewand und dem jeweiligen Anzeigeelement ein kleiner Zwischenraum übrig­ bleibt. Dieser Zwischenraum ermöglicht somit ein einfaches Einfügen der Anzeigeelemente in die betreffenden Gehäuse­ öffnungen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch derarti­ ge Zwischenräume elektrostatische Ladungen über das jewei­ lige Anzeigeelement auf die mit diesem verbundene elektri­ sche Schaltung übertragen werden können. Dies trifft so­ gar für den Fall zu, daß die das jeweilige Anzeigeelement aufnehmende Öffnung in einer aus Metall bestehenden Gehäu­ sewand oder in einer metallisierten Gehäusewand vorhanden ist. Die erwähnte elektrostatische Ladung kann, wie sich in der Praxis gezeigt hat, Spannungen in der Größenord­ nung von mehreren Kilovolt einschließen, die beispielswei­ se durch Berührung über die betreffenden Anzeigeelemente geleitet werden können. Infolge des Auftretens von derar­ tigen hohen Spannungen bzw. statischen Ladungen kann es sowohl in den einzelnen Anzeigeelementen als auch in den mit diesen verbundenen elektrischen Schaltungsanordnungen zu Störungen kommen, welche nicht nur kurzzeitige Be­ triebsstörungen umfassen, sondern auch bleibende Schäden, die dadurch hervorgerufen werden, daß die auf die betref­ fenden Anzeigeelemente zunächst aufgebrachten elektrischen Ladungen über die mit diesen jeweils verbundene Schal­ tungsanordnung abfließen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, die eine Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art mit relativ geringem konstruktiven Aufwand auszu­ bilden ist, um die erwähnten Anzeigeelemente und die mit diesen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elek­ trostatische Ladungen zu schützen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß für jedes Anzeigeelement ein lichtdurchläs­ siges Kunststoffolienteil vorgesehen ist, welches einen vorstehenden Teil mit einer der Außenform des betref­ fenden Anzeigeelements entsprechenden Innenform für die Aufnahme des Anzeigeelements und mit einer solchen Außen­ form aufweist, daß dieser von einer in der Gehäusewand ent­ haltenen Öffnung aufnehmbar ist, und daß das betreffende Kunststoffolienteil einen den vorstehenden Teil umgebenden Bereich aufweist, mit dem es auf der Rückseite der genann­ ten Gehäusewand flach anliegt und der den Kriechweg für elektrische Entladungen vergrößert.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise Anzeigeelemente und mit diesen verbundene elektrische Schaltungen vor Störungen durch elektrische La­ dung geschützt werden können, die bisher über die betref­ fenden Anzeigeelemente zuführbar waren. Durch die Verwen­ dung eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles für je­ des Anzeigeelement ist dieses vor den erwähnten elektri­ schen Ladungen geschützt, da durch das betreffende Kunst­ stoffolienteil der Kriechstromweg erheblich verlängert ist.

Vorzugsweise sind die lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teile für sämtliche in einer Gehäusewand des Gehäuses unter­ zubringende Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurch­ lässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen gebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem besonders geringen Aufwand sämtliche in einer Gehäusewand eines Gehäuses unterzubringende An­ zeigeelemente und die damit verbundenen Schaltungselemen­ te vor Störungen durch elektrostatische Ladungen geschützt werden können, die auf der Gehäuseaußenseite auftreten.

Zweckmäßigerweise besteht das jeweilige Kunststoffolien­ teil aus einer Polycarbonatfolie. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß ein leicht erhältliches und gut verformba­ res Material verwendet werden kann, das sich durch vor­ zügliche Isolationseigenschaften auszeichnet, dennoch aber die Lichtabgabe von den einzelnen Anzeigeelementen praktisch nicht beeinträchtigt.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend bei­ spielsweise näher erläutert.

In der Zeichnung ist in einer vergrößerten Schnittdar­ stellung eine Gehäusewand F_p eines Gehäuses angedeutet, welches für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen dient. Das Gehäuse selbst kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Die Gehäusewand F_p, die beispiels­ weise die Frontplatte des erwähnten Gehäuses sein kann, mag im vorliegenden Fall aus Kunststoff bestehen. Sie kann jedoch auch im gegebenen Fall aus Metall bestehen.

In der betreffenden Gehäusewand F_p ist in der Zeichnung eine Durchgangsöffnung An angedeutet, die für die Aufnahme eines Anzeigeelements dient, bei dem es sich im vorliegen­ den Fall um eine Leuchtdiode LED handeln mag. Diese Leucht­ diode ist mit ihren elektrischen Anschlüssen in einer Lei­ terplatte L_p eingelötet, die mit der Schaltungsanordnung verbunden sein mag, welche sich in dem erwähnten Gehäuse befindet.

Das in der Zeichnung dargestellte Anzeigeelement LED ist von einem vorstehenden Teil Vt eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles Kf aufgenommen. Die Innenform des betreffenden vorstehenden Teiles Vt entspricht der Außen­ form des Halbleiter-Anzeigeelementes LED. Die Außen­ form des betreffenden vorstehenden Teiles VT ist so aus­ gelegt, daß dieser vorstehende Teil VT in der Öffnung an der Gehäusewand F_p aufnehmbar ist.

Das in der Zeichnung dargestellte lichtdurchlässige Kunst­ stoffolienteil weist neben dem zuvor betrachteten vor­ stehenden Teil VT noch einen diesen Teil umgebenden Bereich UB auf, der flach an der Rückseite der Gehäusewand F_p an­ zuliegen vermag.

Durch die vorstehend erläuterte und in der Zeichnung darge­ stellte Formgebung des lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teiles Kf ist sichergestellt, daß auf die Spitze des vor­ stehenden Teiles VT des betreffenden Kunststoffolienteiles Kf aufgebrachte elektrische Ladungen nicht über das Halb­ leiter-Anzeigeelement LED auf die Leiterplatte L_p und da­ mit auf die elektrische Schaltungsanordnung durchschlagen können. Dies geht einmal auf die hohe elektrische Durch­ schlagsfestigkeit der als Kunststoffolienteil zur Verfü­ gung stehenden Kunststoffolien zurück, und zum anderen geht dies darauf zurück, daß der Kriechweg für die Ab­ leitung derartiger elektrischer Ladungen wesentlich ver­ größert ist gegenüber dem Fall, daß ohne ein Kunststoff­ folienteil VT gearbeitet wurde. Die erwähnten elektri­ schen Ladungen können dabei Spannungen in der Größenord­ nung von mehreren Kilovolt, z. B. von 15 kV führen.

Als Material für das erwähnte lichtdurchlässige Kunst­ stoffolienteil Kf hat sich eine Polycarbonatfolie als besonders zweckmäßig herausgestellt. Eine derartige Folie ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "Makrofol", mit der Bezeichnung SN 50 703-F 15 30-03 erhältlich; sie hat eine Dicke von 0,3 mm.

Abschließend sei noch angemerkt, daß vorstehend zwar erläutert worden ist, daß für ein Anzeigeelement ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil vorgesehen ist. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß ohne weiteres die die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile sämtlicher in einer Gehäusewand unterzubringender Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil gebil­ det sein können, welches mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vor­ stehenden Teilen entsprechend dem vorstehenden Teil VT ausgebildet ist. Die betreffenden Anzeigeelemente umfas­ sen dabei nicht nur Leuchtdioden, wie dies in der Zeich­ nung angedeutet ist, sondern auch andere Arten von Halb­ leiter-Anzeigeelementen, wie Mehrsegment-Anzeigeelemente, Glühlämpchen, etc.

Die jeweils verwendeten lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teile können aus Kunststoffolien der verschiedensten Far­ ben gebildet sein.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Schutz von in Öffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines für die Aufnahme von elektrischen Baugrup­ pen bzw. Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen (LED) und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen, die auf die betreffenden Anzeigeelemente (LED) auf­ bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Anzeigelement (LED) ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil (Kf) vorgesehen ist, welches einen vor­ stehenden Teil (VT) mit einer der Außenform des betreffen­ den Anzeigeelements (LED) entsprechenden Innenform für die Aufnahme des Anzeigeelements (LED) und mit einer solchen Außenform aufweist, daß dieser von einer in der Gehäusewand (F_p) enthaltenen Öffnung (An) aufnehmbar ist, und daß das betreffende lichtdurchlässige Kunststoffolien­ teil (Kf) einen den vorstehenden Teil (VT) umgebenden Be­ reich (UB) aufweist, mit dem es auf der Rückseite der Gehäu­ sewand (F_p) flach anliegt und der den Kriechweg für elektri­ sche Entladungen vergrößert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile (Kf) für sämtliche in einer Gehäusewand (F_p) des Gehäuses unterzu­ bringenden Anzeigeelemente (LED) durch ein einziges licht­ durchlässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen (VT) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Kunststoffolienteil (Kf) aus einer Poly­ carbonatfolie besteht.