DE4126909C2 - Plattenförmiges Teil mit einer an den Seitenflächen umlaufenden Dichtung und dessen Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein plattenförmiges Teil, insbesondere eine Scheibe, mit einer an den Seitenflächen des plattenförmigen Teils umlaufenden Dichtung. Das plattenförmige Teil ist zum Einbau in eine dafür vorgesehene Aufnahmevorrichtung geeignet.

Zum Einsetzen von plattenförmigen Teilen, meist Glasscheiben, in eine dafür vorgesehene Aufnahmevor­ richtung, oft ein Rahmen, werden die unterschied­ lichsten Klebeverfahren angewandt.

In der europäischen Patentschrift EP 01 21 481 B1 wird ein zweistufiges Klebeverfahren beschrieben, bei dem zunächst eine erste, von der Luftfeuchtigkeit härtbare Klebemasse auf der zu montierenden Glasscheibe aufge­ tragen wird und eine zweite Klebemasse unmittelbar vor dem Einsetzen der Scheibe in den Rahmen entweder auf der ersten, bereits ausgehärteten, Klebemasse oder auf den Rahmen aufgetragen wird.

Bei der in der deutschen Patentschrift DE 32 06 884 C2 beschriebenen Vorrichtung wird eine Sicherheitsscheibe unlösbar, aber bis zu einem gewissen Grad elastisch, in einem Profilrahmen festgelegt. Zu diesem Zweck befindet sich der Rand der Sicherheitsglasscheibe zwischen zwei Dichtungsstreifen und die Ecken der Scheibe werden in eine aushärtbare, gummielastische Masse eingedrückt.

Gemäß der europäischen Patentschrift EP 02 05 166 B1 sind die Seitenflächen einer Frontscheibe von einem Rahmen umgeben. Der Zwischenraum zwischen dem Rahmen und den Seitenflächen ist mit einer zähelastischen Vergußmasse, die beispielsweise aus Polyurethan bestehen kann, ausgefüllt.

DE 34 32 205 A1, DE 35 21 115 und DE 39 20 925 beschreiben Glasscheiben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die im Randbereich mit einer umlaufenden Dichtung versehen sind. Dabei ist nicht nur die Seitenfläche der Glasscheibe, sondern auch im Randbereich ein Teil der Vorderseite und der Rückseite der Glasscheibe jeweils mit der Dichtung umgossen bzw. umspritzt. Diese Glasscheiben enthalten also Dichtungen im Randbereich, die auf Vorder- und Rückseite der Glasscheibe mit umgreifen. Dadurch entsteht auf Vorder- und Rückseite der Glasfläche ein erhöhter Wulst durch diese Dichtung. Mit einer solchen Konstruktion ist es nicht möglich, eine solche Glasscheibe derart einzubauen, daß sie mit der Aufnahmevorrichtung, in die sie eingesetzt wird, flächenbündig verbunden ist. Es wird immer den Wulst am Glasrand zu überwinden geben im Hinblick auf die umgebende Tragvorrichtung.

Bei den vorgenannten Beispielen sind die Glas-, Sicherheits- oder Frontscheiben unlöslich mit einem sie umgebenden Rahmen verbunden und nicht einzeln ohne diesen Rahmen austauschbar. Zudem hinterlassen die mit Klebstoff gefüllten Klebefugen häufig einen schlechten optischen Eindruck.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein leicht austauschbares, plattenförmiges Teil mit einer an seinen Seitenflächen umlaufenden Dichtung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die in Anspruch 1 niedergelegten Merkmale gelöst. Demgemäß besteht die Erfindung aus einem plattenförmigen Teil, das zum Einbau in eine dafür vorgesehene Aufnahmevorrichtung bestimmt ist. Die Seitenflächen des plattenförmigen Teils sind mit einer durch Gießen oder Spritzen aufgebrachten umlaufenden Dichtung versehen, die fester Bestandteil des plattenförmigen Teils ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser grundsätzlichen Lösung sind in den Unteransprüchen dargelegt. Die damit erzielten Vorteile liegen auf der Hand oder sind nachfolgend im einzelnen dargestellt.

Das plattenförmige Teil kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen, insbesondere aus Glas oder Sicherheitsglas. Es kann sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden, z. B. als Frontscheibe für Datensichtgeräte und Bildschirme, als Tastaturteil eines Telefonapparates oder als Fensterscheibe, speziell als Autofensterscheibe. Das plattenförmige Teil kann eine Scheibe bestehend aus einer einzigen Schicht oder ein aus mehreren Schichten auf gebautes Laminat sein.

Die umlaufende Dichtung, die nicht notwendigerweise in sich geschlossen ist, haftet wegen der speziellen Herstellung, die in einem Gieß- oder Spritzverfahren, speziell einem Niederdruckspritzverfahren, bestehen kann, so gut auf den Seitenflächen des plattenförmigen Teils, daß sie als ein fester Bestandteil des Teils anzusehen ist. Die Seitenflächen des Teils sind zweckmäßigerweise vor dem Aufbringen der Dichtung mit einem Haftverbesserer vorbehandelt. Das mit der Dichtung versehene Teil läßt sich gut handhaben und leicht in eine entsprechend dafür vorgesehene Aufnahme­ vorrichtung, z. B. einen Rahmen, einsetzen, einbauen oder bei Bedarfaustauschen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die umlaufende Dichtung eine ab­ gerundete Kante. Dies ist vor allem wichtig an jener Seitenflächenkante, mit der voran das plattenförmige Teil in die Aufnahmevorrichtung eingeführt und ein­ gebaut wird. Die abgerundeten Kanten wirken als zusätzliche Fügehilfe selbstzentrierend und er­ möglichen ein leichtes Einbauen ohne Beschädigung der Dichtung auch bei schlechten Lichtverhältnissen während des Einbaus, z. B. im Innern eines Geräts.

Das spezielle Herstellverfahren für die umlaufende Dichtung, z. B. Ausgießen eines um das plattenförmige Teil gelegten Rahmens mit dem Dichtmaterial, erlaubt das exakte Einhalten fest vorgegebener Außenmaße, z. B. der Abmessungen der vorgesehenen Aufnahmevorrichtung.

Schwankende Abmessungen des plattenförmigen Teils selbst werden somit durch die über ihre Länge unter­ schiedliche Dicken aufweisende umlaufende Dichtung ausgeglichen.

Das Dichtmaterial hat ausreichende elastische Eigen­ schaften, so daß beim Einfügen in eine Aufnahmevor­ richtung etwaige Toleranzen in deren Abmessungen problemlos ausgeglichen werden. Ist das Dichtmaterial auch noch feuchtigkeitsresistent und -undurchlässig sowie unempfindlich gegen Temperaturschwankungen und Ultraviolettstrahlung, so kann das plattenförmige Teil auch für Außenanwendungen in dafür vorgesehene Geräte oder Aufnahmevorrichtungen eingebaut werden. Zu den Dichtmaterialien mit diesen Eigenschaften zählen Polyurethane und RTV Silikonkautschuk. Das platten­ förmige Teil kann mit einem eine oder mehrere seiner Seitenflächen überkragenden Teil ausgestattet sein, dessen überkragende Fläche ebenfalls von der um­ laufenden Dichtung umgeben ist. Dies ermöglicht eine flächenbündige Montage des Teils in ein Gehäuse vom Gehäuseinneren her, da die überkragende Fläche die Funktion eines Anschlags übernimmt und es erlaubt, dadurch einen durch eine geeignete Vorrichtung zu erzeugenden Anpreßdruck auf das Teil aufzubringen. Desweiteren kann im Bereich der überkragenden Fläche eine keilförmige Erhöhung vorgesehen werden, die aus dem Material der umlaufenden Dichtung hergestellt ist und entweder um das plattenförmige Teil umläuft oder parallel zu einer oder mehrerer seiner Seitenflächen verläuft. Mit dieser keilförmigen Erhöhung, die beim Einbau in ein Gehäuse als eine Art Quetschkante wirkt, läßt sich eine besonders flächenbündige Montage des plattenförmigen Teils erzielen, ohne die sonst üblichen optisch unschönen Spalte zwischen eingebautem Teil und Gehäuseinnen- oder Rahmenrand. Das Fehlen der Spalte verhindert das Eindringen von schädigender Feuchte sowie das Zufrieren des Gehäuses ohne irgend­ welche zusätzlichen Maßnahmen, wie z. B. störende und häßliche Klebefugen. Damit ist das Teil für Außenan­ wendungen sehr vorteilhaft einsetzbar. Der optisch ansprechende dichte Übergang vom eingebauten Teil zum Gehäuse wirkt auch der gerade bei Außenanwendungen vorhandenen Vandalismusgefahr entgegen. Für Außen­ anwendungen kann das plattenförmige Teil zusätzlich mit geeigneten Vorrichtungen zu seiner Beheizung sowie Temperaturmeßeinrichtungen ausgestattet sein. Das Teil kann dazu Anschlußelektroden zur Spannungsversorgung enthalten sowie zwischen diesen Elektroden verlaufende Heizdrähte oder eine flächenhafte Oxidschicht, die denselben Zweck erfüllt und bei Bedarf sogar als transparente und somit nicht sichtbare Schicht aus­ gebildet sein kann. Damit kann das Teil bei einer bestimmten Temperatur zur Vermeidung von Eis- oder Kondenswasserbildung beheizt werden und ist auch noch bei sehr niedrigen Außentemperaturen funktionsfähig. Für Innenanwendungen können die Heiz- und Temperatur­ meßeinrichtungen einfach weggelassen werden.

Eines von vielen möglichen Ausführungsbeispielen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 3 näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine beheizbare Sicherheitsglasscheibe in Draufsicht;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 durch die beheizbare Sicherheitsglasscheibe und Teile der dafür vorgesehenen Aufnahmevorrichtung, und

Fig. 3 nochmals dieselbe Querschnittsansicht wie Fig. 2, aber mit auseinandergezogenen Einzelbauteilen zur Veranschaulichung des Aufbaus.

Das plattenförmige Teil 1 in Fig. 1 ist eine anti-statisch wirkende, kratz- und schlagfeste Sicherheitsglasscheibe. Sie ist umgeben von einer an den Seitenflächen 2a umlaufenden Dichtung 2, die auch die umlaufende überkragende Fläche 3 umgibt. In diesem Ausführungsbeispiel sind zusätzlich auch die Seitenflächen 2b des überkragenden Teils von der umlaufenden Dichtung umgeben. Die umlaufende Dichtung ist so angebracht, daß nur die Seitenflächen (2a, 2b) des plattenförmigen Teils (1) bedeckt sind, ohne dabei Teile der Vorder- oder Rückseite des plattenförmigen Teils (1) zu umgreifen und zu bedecken. Dies stellt aus fertigungstechnischer Sicht eine kleine Vereinfachung dar, ist aber für die Funktionsweise des plattenförmigen Teils ohne Bedeutung.

Im Bereich der überkragenden Fläche 3 ist eine aus dem Dichtmaterial gebildete, ebenfalls umlaufende keilförmige Erhöhung 4 angebracht. Von außen ragt eine Fahne 5 aus Aluminium in die Sicherheitsglasscheibe 1 hinein und ein flexibles Flachkabel 6 versorgt die nicht sichtbare Heizschicht aus transparentem Oxid mit Spannung.

Der Querschnitt in Fig. 2 zeigt, daß die Sicherheitsglasscheibe 1 aus zwei mittels eines Laminats 1c zusammengehaltenen Glasscheiben 1a, 1b aufgebaut ist. Das Laminat 1c besteht aus Polyvinylbutyral, das bei einem Druck von etwa 9 bar als Kleber wirkt und sehr empfindlich auf Feuchte, Säuren, Reinigungsmittel oder Weichmacher in der Dichtung reagiert. Als Material für die um­ laufende Dichtung 2 wurde deshalb hier ein Polyurethan mit einem Shorehärtewert A von 50 ± 5 gewählt. Dieses Material ist temperaturbeständig im Bereich von -40°C bis +85°C sowie UV-stabil, was mit einem Halogenlicht­ test nachzuweisen war.

Die überkragende Fläche 3 dient als Anlagefläche und zur Fixierung der Sicherheitsglasscheibe in einem Rahmen 7, der hier z. B. aus Kunststoff besteht.

Die Innenabmessungen des Rahmens 7 sind die maß­ geblichen Innenabmessungen des für die Herstellung der umlaufenden Dichtung verwendeten Metallrahmens. Der für das Gießverfahren verwendete Rahmen besteht aus Aluminium und ist zum Schutz der eingelegten Glas­ scheibe dort wo sie aufliegt mit Teflon beschichtet. In diesen Rahmen wird die mit einem Haftverbesserer an den zu beschichtenden Seitenflächen 2a vorbehandelte Glasscheibe 1 eingelegt und der Zwischenraum zwischen der Glasscheibe 1 und dem inneren Rand des Gießrahmens wird durch Ausgießen mit dem Dichtmaterial ausgefüllt. Dieses Verfahren läßt schwankende Abmessungen der Glasscheibe zu und erfordert zudem keine exakte Zentrierung der in den Gießrahmen eingelegten Glasscheibe. Die Außenabmessungen der nun mit der umlaufenden Dichtung versehenen Sicherheitsglasscheibe entsprechen durch dieses Verfahren ziemlich genau den Innenabmessungen der für den Einbau vorgesehenen Aufnahmevorrichtung, hier des Rahmens 7. Die Auswahl des Dichtmaterials mit den hervorragenden elastischen Eigenschaften erlaubt zudem eine problemlose Anpassung der einzubauenden Sicherheitsglasscheibe 1 in den Rahmen 7 auch dann, wenn die Innenabmessungen des Gießrahmens kleine Toleranzen gegenüber den Innenab­ messungen des aufnehmenden Rahmens 7 aufweisen.

Die etwa 0,4 mm dicke Aluminiumfahne 5 ragt etwa 2 bis 3 mm zwischen die Glasscheiben 1a, 1b in die Sicherheits­ scheibe 1 hinein und leitet die Wärme des Sicherheits­ glases an einen Thermoschalter 8 ab. Der Thermoschalter wird von einer Kunststoff-Feder 9 mit Federhaken 9a und Anpreßkuppen 9b gehalten und gegen die relativ dünne Aluminiumfahne 5 und diese wiederum gegen ein als Kreisringfläche ausgebildetes Gegenlager 10 im Gehäuserahmen 7 gedrückt. Durch Zurückziehen des Federhakens 9a kann der Thermoschalter 8 sehr einfach nach oben herausgenommen und ersetzt werden.

Der Thermoschalter 8 enthält einen Bimetallschalter, der bei Erreichen einer bestimmten Temperatur eine Anschlußklemme 8a, über die der Heizstrom geleitet wird, öffnet oder schließt und so die Heizung ein- bzw. ausschaltet.

Ein Halterahmen 11 enthält außer der Kunststoff-Feder 9 noch eine Staubdichtung 12 für einen Bildschirm 13 sowie eine Haltevorrichtung 14 zur Fixierung eines Privacyfilters 15. Alle diese Bauteile sind Bestand­ teile eines Geldausgabegerätes, das von Bankkunden für verschiedene Zwecke selbständig genutzt werden kann, z. B. zum Abheben von Geld oder zum Überprüfen und Ausdrucken des aktuellen Kontostandes. Der Bildschirm 13, eine Kathodenstrahl-Bildschirmröhre, dient dabei als Anzeigevorrichtung für die entsprechenden Daten. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt die Bildschirmoberfläche sehr nahe an der Sicherheits­ glasscheibe 1, was erheblich zur Vermeidung von Parallaxfehlern beiträgt. Zudem ist die Bildschirm­ oberfläche durch die Staubdichtung 12 vor Stauban­ sammlung geschützt.

Der Halterahmen 11 erzeugt die Anpreßkraft für die Abdichtung des Sicherheitsglases 1 gegen den Gehäuserahmen 7. Bei diesem flächenbündigen Einbau der Sicherheitsglasscheibe 1 als Frontplatte wird eine Dichtheit von IP 65 erzielt, was bei einem Standardregentest, Aufsprühen von Wasser mit 0.7 bar in 1 m Abstand unter 45° Einfallswinkel, verifiziert wurde.

Claims (12)

1. Plattenförmiges Teil (1), insbesondere Scheibe, zum Einbau in eine dafür vorgesehene Aufnahmevor­ richtung (7), mit einer an den Seitenflächen (2a) des plattenförmigen Teils (1) umlaufenden Dichtung (2), die als fester Bestandteil des plattenförmigen Teils (1) ausgebildet und durch Gießen oder Spritzen aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das plattenförmige Teil (1) einen mindestens eine Seitenfläche (2a) des plattenförmigen Teils (1) überkragenden Teil enthält, so daß die Außenseite des plattenförmigen Teils mit einer umlaufenden, etwa L-förmig gestalteten Stufe versehen ist,
• b) die umlaufende Dichtung so angebracht ist, daß nur die Seitenflächen (2a, 2b) des plattenförmigen Teils (1) bedeckt sind, und
• c) die überkragende Fläche (3) des überkragenden Teils von der umlaufenden Dichtung (2) umgeben ist.

2. Plattenförmiges Teil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überkragende Teil mit einer keilförmigen, parallel zur Seitenfläche (2a) des plattenförmigen Teils (1) verlaufenden und vorzugsweise umlaufenden Erhöhung (4) im Bereich der überkragenden Fläche (3) ausgestattet ist und daß die keilförmige Erhöhung (4) aus dem Material der umlaufenden Dichtung (2) besteht.

3. Plattenförmiges Teil (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Teil (1) eine Glasscheibe oder Sicherheitsglasscheibe ist und aus einer oder mehreren, vorzugsweise aus zwei, durch ein Laminat (1c) zusammengehaltenen Glasscheiben (1a, 1b) besteht.

4. Plattenförmiges Teil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die umlaufende Dichtung (2) mit einer abgerundeten Kante (2c) auf der Vorderseite versehen ist.

5. Plattenförmiges Teil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die umlaufende Dichtung (2) über ihre Länge unterschiedliche Dicken zum Ausgleich schwankender Abmessungen des plattenförmigen Teils (1) und zum Einhalten fest vorgegebener Außenabmessungen des mit der umlaufenden Dichtung (2) versehenen plattenförmigen Teils (1) aufweist.

6. Plattenförmiges Teil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung (2) aus elastischem, feuchtigkeitsundurchlässigem, gegen Temperaturschwankungen und Ultraviolettstrahlung unempfindlichem Material besteht.

7. Plattenförmiges Teil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung (2) aus Polyurethan mit einem Shorehärte-Wert A von 50 ± 5, besteht.

8. Plattenförmiges Teil (1) nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Glasscheiben (1a, 1b) eine Heizwiderstandsschicht angebracht ist und zur Spannungsversorgung ein Kabel (6), insbesondere ein flexibles Flachkabel, zwischen die Glasschneiden (1a, 1b) in das plattenförmige Teil (1) führt.

9. Plattenförmiges Teil (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstandsschicht aus einem transparenten Oxid besteht.

10. Plattenförmiges Teil (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 3, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fahne (5) aus wärmeleitendem Material, insbesondere aus Aluminium, zur Ableitung der Wärme des plattenförmigen Teils (1) an einen mittels einer Haltevorrichtung (9) gehaltenen und gegen die Fahne (5) und ein Gegenlager (10) in der Aufnahmevorrichtung (7) gedrückten Thermoschalter (8), von außen zwischen die Glasscheiben (1a, 1b) in das plattenförmige Teil (1) hineinragend angeordnet ist.

11. Plattenförmiges Teil (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahne (5) aus wärmeleitendem Material einige mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm, zwischen die Glasscheiben (1a, 1b) in das plattenförmige Teil (1) hineinragt und eine Dicke im Bereich von 0,36 bis 5 mm, vorzugsweise von etwa 0,4 mm, aufweist.

12. Verwendung des plattenförmigen Teils (1) nach einem der vorigen Ansprüche als Vorsatz vor einen als Anzeigevorrichtung dienenden Bildschirm (13) in einem Geldausgabegerät.