DE9013936U1 - Dichtungsmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen - Google Patents

Description

05.Oktober 1990

Kohji Hirono, Nagoya, Japan Dichtungsmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungsmaterial zwischen dem Gehäuse und dem Deckel von elektrischen und elektronischen Geräten und Vorrichtungen.

Stand der Technik

Bei den Gehäusen von Geräten der Nachrichtentechnik und anderen elektrischen und elektronischen Vorrichtungen wird Material mit abschirmender Wirkung gegenüber elektromagnetischen Wellen verwendet. Da elektromagnetische Wellen jedoch auch zwischen dem Gehäuse und dem Deckel entweichen, wird gefordert, daß das Dichtungsmaterial auch eine abschirmende Wirkung gegenüber elektromagneti sehen WeIlen hat.

In herkömmlicher Weise wurde als Dichtungsmaterial für diesen Zweck Kohlepulver bzw. Ruß oder Metallpulver einem Gummimaterial zugesetzt und daraus ein leitfähiges Gummidichtungsmaterial geformt, oder es wurde ein Dichtungsmaterial verwendet, bei dem ein elastisches Kernmaterial wie z.B. ein Gummischlauch usw. in ein röhrenförmiges Drahtnetz eingeschoben ist.

Da die Gehäuse verschiedene Größen haben, kaufen die Verbraucher

in vielen Fällen derartiges Dichtungsmaterial in großen Längen,

schneiden es auf die erforderlichen Längen (z.B. 3 bis 5 cm für

kleine Größen) zu und verwenden es zum Abdichten der Gehäuse.

Bei leitfähigem Gummi als Dichtungsmaterial tritt jedoch das Problem auf, daß die Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen unzureichend ist.

Andererseits hat ein Dichtungsmaterial, bei dem ein elastisches Kernmaterial wie z.B. ein Gummischlauch in ein röhrenförmiges Metallnetz eingeschoben ist, zwar eine ausreichende Abschirmfähigkeit gegenüber elektromagnetischen Wellen, jedoch treten die folgenden Problempunkte auf:

Bei diesem Dichtungsmaterial muß nämlich durch Stricken od.dgl. ein Netz aus Metalldrähten auf dem langen, elastischen Kernmaterial gebildet werden, und das röhrenförmige Metallnetz bedeckt nur einfach das elastische Kernmaterial, was z.B. zu folgenden Problemen führen könnte:

a. Beim Schneiden dieses Dichtungsmaterials auf die geeignete Länge fasert das Metallnetz an den Schnittenden aus.

b. Beim Schneiden dieses Dichtungsmaterials können Abweichungen zwischen den beiden Teilen auftreten.

c. Besonders bei kurzen Schnitt 1 ängen ist zu befürchten, daß sich das röhrenförmige Metallnetz vom elastischen Kernmaterial löst oder daß sich Schnittenden des Metallnetzes ablösen, auf gedruckte Schaltplatten herabfallen und dort durch Anhaften zu Kurzschlüssen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungsmaterial zu schaffen, bei dem solche Probleme nicht auftreten.

Maßnahmen zur Lösung der genannten Probleme

Erfindungsgemäß wird ein Dichtungsmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen vorgeschlagen bei dem ein elastisches Kernmaterial in einem röhrenförmigen Metallnetz angeordnet oder darin eingeschoben ist, wobei insbesondere an den beiden Endbereichen des Metallnetzes von außen her eine hochmolekulare Beschichtung aufgetragen wird, die vorzugsweise eine Klebefähigkeit in Bezug auf das elastische Kernmaterial aufweist, und wobei zumindestens ein Teil des Metallnetzes von der hochmolekularen Beschichtung befreit und freigelegt ist..

Kurze Erläuterung der Abbildungen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles er 1äutert.

Figur 1 zeigt eine Schrägansicht z.T. im Schnitt des Dichtungsmaterials zur Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen.

Figur 2 zeigt Querschnitte durch den Endbereich A des Dichtungsmaterials während der Herstellung, wobei a die Querschnittfläche in Radi al richtung vor dem Auftragen der hochmolekularen Beschichtung3, b die Querschnittsfläche in Radialrichtung nach dem Auftragen der hochmolekularen Beschichtung

3 und c die Querschnittsfläche in Radi alrichtung nach
Entfernung eines Teils der auf dem Metallnetz 2 aufgetragenen hochmolekularen Beschichtung 3 bis zum dann freiliegenden Metallnetz 2 zeigt.

Figur 3 zeigt die Querschnittsfläche in axialer Richtung für
Figur 2 c.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit Dichtungsmaterial zur Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen,

Figur 5 zeigt eine Schrägansicht des mit dem Dichtungsmaterial

dieser Erfindung für Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen ausgerüsteten Gehäuses.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Als elastisches Kernmaterial 1 kann bei dieser Erfindung ein
Gummimaterial oder ein Harz wie Silikonkautschuk, Naturkautschuk, Styrol-Butadiengummi, Butylkautschuk, Athylenpropylenkautschuk,
Chloroprengummi, Nitrilgummi, Urethangummi, Epichlorhydringummi ,
Fluorgummi, Polytetrafluoroäthylen usw. oder Faservlies, Elastomerschwamm usw. ideal verwendet werden.

Die Form des elastischen Kernmaterials 1 ist beliebig, z.B.
röhrenförmig, stabförmig, säulenförmig mit viereckigem, sechseckigem, achteckigem usw. Querschnitt, flach, V-förmig, U-förmig, Y-förmig usw., aber in vielen Fällen wird röhrenförmiges oder stabförmiges Material verwendet werden.

Als Metalldrähte, aus denen das Metallnetz 2 gebildet wird,

können Metalldrähte aus Kupfer, Kupferlegierungen, verkupfertem Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen usw. oder mit Aluminium beschichteter Stahldraht, verkupferter Draht usw. vorgesehen werden.

Unter Verwendung eines solchen Metalldrahtes oder mehrerer solcher Metalldrähte wird das röhrenförmige Metallnetz 2 durch Umweben des elastischen Kernmaterials 1 hergestellt, wodurch dieses elastische Kernmaterial 1 umhüllt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das elastische Kernmaterial 1 in das im voraus hergestellte röhrenförmige Metallnetz 2 einzuschieben und dort anzuordnen.

An den beiden Endbereichen A des Metallnetzes 2 wird von der Außenseite des Metallnetzes 2 her eine hochmolekulare Beschichtung 3 aufgetragen. Die Beschichtung erfolgt durch Eintauchen, Sprühen oder andere Maßnahmen. Nach dem Auftragen erfolgen je nach Art des hochmolekularen Materials Trocknen, Kühlen, Erhitzen, Wärmebehandlung, Ultraviolettbestrahlung, Kontakt mit einem Härtungsmittel usw., um eine Beschichtung zu bilden.

Als hochmolekulare Auftragsbeschichtung 3 können hochmolekulares Gummimaterial, Kunstharz und andere Auftragsbeschichtungen genannt werden. Als hochmolekulare Beschichtung 3 wird ein Material verwendet, das Klebefähigkeit mit dem elastischen Kernmaterial 1 hat. Wenn hochmolekulares Gummimaterial für das elastische Kernmaterial 1 verwendet wird, so ist die Verwendung des gleichen hochmolekularen Gummimaterials auch für die hochmolekulare Be-

Schichtung 3 wünschenswert. Diese hochmolekulare Beschichtung sollte weiterhin schwer entflammbar sein, wobei die Verwendung von schwer entflammbaren Silikonkautschuk entsprechend dem UL-Standard besonders geeignet ist. Die hochmolekulare Beschichtung auf dem Metallnetz 2 wird zumindestens teilweise so weit entfernt, daß das Metallnetz 2 freigelegt wird. Die Entfernung der hochmolekularen Beschichtung 3 erfolgt z.B. nach dem Auftragen derselben durch Abschaben vor dem Aushärten insbesondere durch Einschieben in ein Metalloch, ein Keramikloch, ein Plastikloch usw., durch Kontraktion der Beschichtung 3, durch Abdrehen mittels einer Klinge nach dem Aushärten usw.

Figur 2 zeigt den Querschnitt durch einen Endbereich A des Dichtungsmaterials während des Herstellungsprozesses, wobei a die Querschnittfläche in Radi a 1 richtung vor dem Auftragen der hochmolekularen Beschichtung 3, b die Querschnittfläche in Radi al richtung nach dem Auftragen der hochmolekularen Beschichtung 3 und c die Querschnittsfläche in Radi a 1 richtung nach Entfernung eines Teils der auf dem Metallnetz 2 aufgetragenen hochmolekularen Beschichtung 3 bis zum dann freiliegenden Metallnetz 2 darstellt.

Figur 3 zeigt die Querschnittsfläche in axialer Richtung für Figur 2 c.

Gemäß Figur 2 c ist außen an den Metalldrähten 2a und 2d des Metallnetzes 2 noch hochmolekulare Beschichtung 3 vorhanden, während die hochmolekulare Beschichtung 3 am Außenumfang der

Metalldrähte 2b, 2c und 2e entfernt worden ist. In der gleichen Weise ist gemäß Figur 3 außen an den Metalldrähten 2D des Metallnetzes 2 noch hochmolekulare Beschichtung 3 vorhanden, während die hochmolekulare Beschichtung 3 am Außenumfang der Metalldrähte 2A, 2B und 2C entfernt worden ist.

Das Dichtungsmaterial wird als Dichtungsmaterial für die Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Wellen zur hermetischen Abdichtung zwischen Gehäuse und Deckel von elektrischer und elektronischer Ausrüstung verwendet.

Bei diesem Dichtungsmaterial ist an den beiden Endbereichen A des um das elastische Kernmaterial 1 herum angebrachten röhrenförmigen Metallnetzes 2 von der Außenseite des Metallnetzes 2 her eine hochmolekulare Beschichtung 3 aufgebracht, von der zumindest ein Teil bis zum Freiliegen des Metallnetzes 2 entfernt worden ist

Aus diesem Grund ist das elastische Kernmaterial 1 mit dem Metallnetz 2 verbunden, so daß es nicht zu Verschiebungen zwischen diesen beiden Teilen kommt. Ein Ausfasern am Endbereich des Metallnetzes 2 oder ein Lösen des Metallnetzes 2 vom elastischen Kernmaterial 1 tritt ebenfalls nicht auf.

Wenn dieses Dichtungsmaterial zwischen Gehäuse und Deckel angebracht wird, so kommt das freiliegende Metallnetz 3 direkt mit dem Gehäuse und dem Deckel in Kontakt, und wenn leitfähiges

-S-

Material für das Gehäuse und den Deckel verwendet wird, so kann eine perfekte Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen erzielt werden.

Das in Figur 1 gezeigte Dichtungsmaterial dient zur Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Wellen. Für das elastische Kernmaterial 1 wurde ein Silikonkautschukschlauch mit einem Außendurchmesser von 6 mm und einem Innendurchmesser von 4 mm verwendet, der im voraus auf die festgelegte Länge zugeschnitten wurde. Bei Anbringung an dem in Figur 5 gezeigten Gehäuse entspricht diese Länge dem Umfang an der entsprechenden Stelle des Gehäuses. Um diesen Silikonkautschukschlauch herum wurde verzinkter Kupferdraht zu einem Drahtnetz 2 von der gleichen Länge wie das elastische Kernmaterial 1 geflochten.

Anschließend wurden die beiden Endbereiche A des Metallnetzes 2 in gefärbte Silikonkautschukflüssigkeit getaucht und wieder herausgezogen, um eine nicht ausgehärtete hochmolekulare Beschichtung 3 zu formen. Diese hochmolekulare Beschichtung 3 wurde nur über eine geringe Strecke angeformt, die ausreichend ist, um ein Ausfransen des Drahtnetzes 2 und ein Verschieben des elastischen Kernmaterials 1 zu verhüten. Die Färbung dient dazu, den Haftzustand leichter sichtbar zu machen. Die Färbung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Dann wurde die hochmolekulare Beschichtung 3 in noch feuchtem Zustand durch ein Metalloch mit etwa dem gleichen Durchmesser wie

-S-

das Metallnetz 2 hindurchgeführt, um die auf dem Metallnetz 2 haftende hochmolekulare Beschichtung 3 durch das Metalloch abzuschaben und zur Kontraktion zu bringen, wodurch der größte Teil der auf dem Metallnetz 2 anhaftenden hochmolekularen Beschichtung 3 entfernt wurde.

Als nächstes wurde die hochmolekulare Beschichtung 3 durch Erhitzen gehärtet, und das Metallnetz 2 und das elastische Kernmaterial 1 wurden zu einer Einheit verklebt. Die visuelle Inspektion zeigte, daß etwa 70% der hochmolekularen Beschichtung 3 an der Außenseite des röhrenförmigen Metallnetzes 2 entfernt wurde und daß das Metallnetz an diesen Stellen freigelegt war.

Bei dem auf diese Weise hergestellten und in Figur 1 dargestellten Dichtungsmaterial kam es weder zu einer Verschiebung zwischen dem elastischen Kernmaterial 1 und dem Metallnetz noch zu einem Ausfransen des Metallnetzes 2 an den Enden oder zu einer Ablösung des Metallnetzes 2 vom elastischen Kernmaterial 1.

Figur 4 stellt einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit einem Dichtungsmaterial, und Figur 5 eine entsprechende Schrägansicht dar.

In den Figuren 4 und 5 ist ein Steuergehäuse 4 als Beispiel für ein Gehäuse, ein Gehäuse 5 und eine Klemmschraube 6 dargestellt. Die Innenseite des Gehäuses 4, die Innenseite des Deckels 5 und die sich gegenüberstehenden Flächen von Gehäuse 4 und Deckel 5

- 10 -

bestehen aus leitfähigem Material, das Dichtungsmaterial 7 dazwischen angeordnet ist.

Wie in Figur 5 gezeigt ist, wurde das Dichtungsmaterial 7 an den Ecken des Gehäuses nicht geschnitten, sondern gebogen, so daß es in einem Stück angebracht wurde, um eine perfekte Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen zu erreichen.

Da das Dichtungsmaterial in einer für die Anwendung geeigneten Länge hergestellt wird, ist das bisherige Abschneiden von großen Längen nicht erforderlich, und da an den beiden Endbereichen A eine hochmolekulare Beschichtung 3 mit Klebefähigkeit vorhanden ist, sind das elastische Kernmaterial 1 und das röhrenförmige Metallnetz 2 zu eine Einheit vereinigt. Es kommt nicht zu Behinderungen bei der Anbringung am Gehäuse durch Verschiebung zwischen diesen beiden Teilen, und es treten keinerlei Probleme durch Ausfransen des Metallnetzes 2 an den Endbereichen oder durch Herabfallen des Metallnetzes 2 vom elastischen Kernmaterial 1 auf gedruckte Schaltplatten und hierdurch verursachte Kurzschlüsse auf.

Die hochmolekulare Beschichtung 3 ist nur an den beiden Endbereichen A vorhanden, während der Rest des elastischen Kernmaterials 1 von dem Metallnetz 2 umhült ist, und das das Metallnetz 2 selbst elastisch ist, wird die Elastizität des elastischen Kernmaterials 1 mit Ausnahme der beiden Endbereiche A nicht beeinträchtigt, wobei das Dichtungsmaterial entsprechend dem Anwendungsfall

- 1 1 .

einfach gebogen werden kann. Da weiterhin nur die beiden Endbereiche A mit hochmolekularer Beschichtung 3 zu versehen sind, wird keine große Kostenerhöhung verursacht, und der Arbeitsaufwand nimmt auch nicht stark zu. Besonders bei langen Dichtungen sind diese Wirkungen größer.

Wenn das Dichtungsmaterial zwischen dem Gehäuse 4 und dem Deckel 5 angebracht wird, so kommt das freiliegende Metallnetz 2 in direkten Kontakt mit dem Gehäuse 4 und dem Deckel 5, so daß eine Leitfähigkeit sowie eine perfekte Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Wellen erzielt wird.

Das Dichtungsmaterial zur Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Wellen weist bei einfacher Herstellung die oben aufgeführten ausgezeichneten Eigenschaften auf, weshalb es für die praktische Anwendung sehr geeignet ist.

Claims (4)

05.Oktober 1990 Kohji Hirono, Nagoya, Japan Dichtungsmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen Ansprüche

1. Dichtungsmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß elastisches Kernmaterial (1) in einem röhrenförmigen Metallnetz (2) angeordnet oder darin eingeschoben ist und daß von außen her an diesem Metallnetz (2) wenigstens an Teilbereichen eine hochmolekulare Beschichtung (3) aufgetragen ist, wobei zumindestens ein Teil des Metallnetzes (2) von der hochmolekularen Beschichtung (3) befreit und freigelegt ist.

2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochmolekulare Beschichtung (3) eine Klebefähigkeit in Bezug auf das elastische Kernmaterial (1) aufweist.

3. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Kernmaterial (1) ein hochmolekulares Gummimaterial ist und die hochmolekulare Beschichtung (3) vom gleichen Gummityp ist.

4. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (3) nur an den beiden Endbereichen (A) des Metallnetzes (2) angebracht ist.