Gekrümmte Abdeckung mit Glasoberfläche und Herstellverfahren für eine gekrümmte Abdeckung mit Glasoberfläche

Die Erfindung betrifft eine gekrümmte Abdeckung mit Glas ^¬ oberfläche und ein Herstellverfahren für eine gekrümmte Ab ^¬ deckung mit Glasoberfläche. Aus dem Stand der Technik sind derartige Abdeckungen mit einem Rahmen für eine Vorrichtung bekannt, wobei der Rahmen zwei Öffnungen aufweist und wobei die erste Öffnung mit der Glasoberfläche und die zweite Öffnung mit der Vorrichtung verschlossen wird und wobei der Rahmen in Aufsicht eine Ausnehmung umschließt wobei die Ausnehmung an einem oberen Rand des Rahmens in eine erste Öffnung übergeht und an einem unteren Rand des Rahmens in eine zweite Öffnung übergeht, wobei die erste Öffnung mit der Glasoberfläche verschlossen ist und die zweite Öffnung mit der Vorrichtung zumindest teilweise verschlossen ist, wobei der Rahmen an seinem oberen Rand eine in Aufsicht erste Oberfläche aufweist.

Beispiele für die Vorrichtungen sind Mobiltelefone, Haus ^¬ haltsgeräte, Möbelstücke oder Anzeigen.

Bekannte Abdeckungen mit gekrümmten Glasoberflächen sind aus thermisch gebogenen Gläsern hergestellt. Die Herstellung dieser thermisch gebogenen Gläser ist entsprechend aufwändig und teuer.

Aus der DE 11 2015 001 011 T5 ist ein Abdeckungselement bekannt, welches im nichteingebauten Rohzustand eine gekrümmte erste Hauptfläche aufweist, und eine ebene zweite Hauptfläche. Dieses Abdeckungselement weist somit eine ortsabhängig unterschied ^¬ liche Dicke auf. Die Herstellung eines solchen Abdeckelements ist aufwendig und teuer. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine entsprechende gekrümmte Abdeckung mit einer Glasoberfläche und mit einem Rahmen für eine Vorrichtung anzugeben, bei der der Rahmen zwei Öffnungen aufweist und wobei die erste Öffnung von der Glasoberfläche verschlossen wird und die zweite Öffnung von der Vorrichtung zumindest teilweise verschlossen wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rahmen eine in seitlicher Ansicht gekrümmte Form aufweist, die in Aufsicht eine Auflagefläche bildet, auf der ein Flachglas in der gekrümmten Form befestigt ist und so die Glasoberfläche bildet und dass der Rahmen ausgehend von der Glasoberfläche zumindest teilweise mit einem optischen Bondingmaterial ausgefüllt ist. Hierdurch kann ein dünnes Flachglas Verwendung finden. Das optische Bon ^¬ dingmaterial kann je nach Bondingmaterial das gekrümmte

Flachglas und den Rahmen unterstützen. Sofern das verwendete optische Bondingmaterial vollständig aushärtet, kann die er- forderliche Stabilität und Widerstandskraft der Glasoberfläche erreicht werden ohne dass das Flachglas selbst alleine die geforderte Stabilität erreichen würde. Gleichzeitig wird eine gute optische Anmutung der Abdeckung erzielt. Sofern das optische Bondingmaterial die Stabilität der erfindungsgemäßen Vor- richtung nicht unterstützt müssen der Rahmen und die Vorrichtung der Kraft standhalten, die das kaltverformte Glas auf den Rahmen ausübt . Flachglas weist im nichteingebauten Rohzustand parallele Hauptflächen auf. Es hat somit eine ortsunabhängige konstante Dicke. Flachglas ist weiterhin aufgrund von Massenproduktion ein kostengünstiges und dennoch hochwertiges Material.

Falls der Rahmen zwei erste Seitenteile und zwei zweite

Seitenteile aufweist, wobei jeweils zwei erste Seitenteile jeweils an zwei zweiten Seitenteilen anliegen und so den Rahmen bilden, können die zwei ersten Seitenteile in seitlicher Ansicht jeweils eine gekrümmte Form in Form eines gekrümmten Randes aufweisen und das Flachglas auf dem gekrümmten Rand oder benachbart zu dem gekrümmten Rand auf einer gekrümmten Fläche der ersten Seitenteile aufliegen und so eine Auflagefläche gebildet werden und das Flachglas mit dem Rahmen verklebt sein. Hierbei können die ersten und zweiten Seitenteile in Aufsicht vollkommen gerade ausgebildet sein und so einen rechteckigen Rahmen bilden. Die ersten und zweiten Seitenteile können aber auch in Aufsicht gerade mit Abrundungen an den jeweiligen Enden sein, so dass ein rechteckiger Rahmen mit Abrundungen an den Ecken erzielt wird. Der Rahmen kann mit seinen Seitenteilen als einstückig her- gestelltes Bauteil ausgestaltet sein, beispielsweise gegossen oder spritzgegossen sein.

Die Seitenteile können in Aufsicht jede beliebige Form aufweisen. Der Rahmen kann somit in Aufsicht auch beispielsweise rund, oval oder vieleckig ausgestaltet sein. Die Krümmung der Glasoberfläche wird durch eine entsprechende Krümmung des oberen Randes des jeweiligen Rahmens in Seitenansicht und so der Bildung einer gekrümmten Auflagefläche und der Auflage des Flachglases auf die gekrümmte Auflagefläche erreicht. Die Krümmung des Rahmens ist vorteilhaft so auszugestalten, dass die Krümmung des Flachglases bei Auflage auf den Rahmen nur in einer ersten Ausbreitungs ^¬ richtung des Flachglases erfolgt, während in einer Richtung senkrecht zur ersten Ausbreitungsrichtung keine Krümmung erfolgt, damit es bei der Oberfläche des Flachglases nicht zu unerwünschten Verwerfungen kommt. Die Krümmung der jeweiligen Auflagefläche findet ihre Grenze in der Elastizität des

Flachglases. Die Krümmung kann sofern gewünscht auch einen wellenförmigen Verlauf nehmen und oder auch gerade Abschnitte aufweisen .

Das Flachglas liegt auf der Auflagefläche auf und ist durch die Krümmung der Auflagefläche entsprechend gebogen und vorteil ^¬ hafterweise mit dem Rahmen verklebt. Hierbei kann die Verklebung des Flachglases mit der Auflagefläche oder benachbart zur Auflagefläche und/oder zwischen dem

Flachglas und dem Bondingmaterial erfolgen. Ein Verklebung des Flachglases mit der Auflagefläche oder benachbart zur Aufla ^¬ gefläche hat den Vorteil, dass nach Aushärten dieser Verklebung bei der Herstellung der Abdeckung und Weiterverarbeitung nicht gewartet werden muss, bis das Bondingmaterial vollständig ausgehärtet ist. Wenn das Bondingmaterial die Vorrichtung berührt und so kein Luftspalt zwischen dem Bondingmaterial und der Vorrichtung vorhanden ist, wird die optische Anmutung weiter erhöht, da keine Lichtbrechungen an dem nicht vorhandenen Übergang zwischen Bondingmaterial und Luft erfolgen können.

Wenn der Rahmen die Vorrichtung zumindest teilweise umgibt, kann er gleichzeitig auch die Vorrichtung schützen. Wenn der Rahmen die Vorrichtung seitlich vollständig umgibt, das heißt, dass die Vorrichtung vollständig in den Rahmen eingeschoben ist, kann zudem die optische Anmutung der Vorrichtung mit der Abdeckung weiter erhöht werden und die Vorrichtung noch besser vor mechanischen Einflüssen geschützt werden.

Es ist aber auch möglich, dass der Rahmen auf der Vorrichtung aufsitzt, die Vorrichtung also nicht in den Rahmen eingeschoben ist . Wenn das Bondingmaterial und das Flachglas einen ähnlichen optischen Brechungsindex aufweisen wird eine mögliche Licht ^¬ brechung beim Übergang vom Flachglas auf das Bondingmaterial klein gehalten bzw. bei identischen optischen Brechungsindices sogar ausgeschlossen.

Die optische Anmutung der Vorrichtung kann sehr gesteigert und gleichzeitig geschützt werden, wenn das optische Bondingmaterial die Vorrichtung berührt, insbesondere wenn sie als Anzeige ausgestaltet ist oder eine Anzeige aufweist. Hierbei kann die Vorrichtung derartige Abmessungen aufweisen, dass sie in den Rahmen eingeschoben werden kann.

Hierbei können die Abmessungen der Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass sie passgenau in den Rahmen eingeschoben werden kann ober beim Schieben in den Rahmen ein Luftspalt zwischen der Vorrichtung und dem Rahmen verbleibt. Dieser Luftspalt kann sofern gewünscht beispielsweise von einer Manschette ausgefüllt sein, die sich zwischen der Vorrichtung und dem Rahmen befindet. So kann beispielsweise eine in der Aufsicht rechteckige Anzeige mit einem runden oder ovalen Rahmen Verwendung finden. Es ist aber auch möglich, die Abmessungen der Vorrichtung so zu wählen, dass der Rahmen auf die Vorrichtung aufgesetzt werden kann.

Sofern die Anzeige als elektrooptische Anzeige ausgestaltet ist, kann eine besonders gute Anmutung der Anzeige erreicht werden. Wenn das Flachglas zumindest teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, kann die optische Anmutung der Abdeckung weiter erhöht werden. So kann beispielsweise eine Antireflexschicht aufgetragen sein oder das Flachglas mit einer rahmenförmigen Bedruckung versehen sein, die beispielsweise derartige Ab- messungen aufweist, dass der Rahmen durch die Bedruckung bei Aufsicht auf das gebogene Flachglas verdeckt wird und so die optische Anmutung weiter erhöht werden kann.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung mit einer gekrümmten Glasoberfläche und einem Rahmen, wobei der Rahmen an seinem oberen Rand eine in Aufsicht erste Oberfläche aufweist ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen in seitlicher Ansicht an seinem oberen Rand eine gekrümmte Form aufweist und so die erste Oberfläche gekrümmt ist, dass ein Flachglas auf die gekrümmte Oberfläche aufgedrückt wird und so das Flachglas die Krümmung der gekrümmten Oberfläche übernimmt, dass das Flachglas mit dem Rahmen verklebt wird und dass in den Rahmen ein Bondingmaterial eingefüllt wird. Die Verklebung des Flachglases mit dem Rahmen kann hierbei durch ein Verkleben des Flachglases mit dem Bondingmaterial oder auch zusätzlich mit der gekrümmten Auflagefläche oder benachbart zu der gekrümmten Auflagefläche mit einem zusätzlichen Kleber erfolgen.

Beim Verkleben des Flachglases mit der gekrümmten Oberfläche oder benachbart zur gekrümmten Oberfläche muss vor einer Weiterverarbeitung der Abdeckung nicht gewartet werden, bis das eingefüllte Bondingmaterial vollständig ausgehärtet ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Rahmens

Figur 2 die Seitenansicht des Rahmens aus Figur 1 Figur 3 den Schnitt A-A aus Figur 1

Figur 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abdeckung mit einem Rahmen aus den Figuren 1-3

Figur 5 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel aus

Figur 4

Figur 6 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Abdeckung aus den Figuren 4 und 5 mit einer teilweise einge ^¬ schobenen Vorrichtung

Figur 7 eine Aufsicht auf einen runden Rahmen eines zweiten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abde- ckung

Figur 8 eine Aufsicht auf ein noch ungebogenes Flachglas für das zweite Ausführungsbeispiel vor dessen Montage auf den Rahmen

Figur 9 einen Schnitt B-B durch das zweite Ausführungsbeispiel aus Figur 7 mit aufliegendem Flachglas und einge ^¬ fülltem Bondingmaterial Figur 10 eine Seitenansicht auf das zweite Ausführungsbeispiel aus Figur 7 mit aufliegendem Flachglas aus Richtung C Figur 11 eine Seitenansicht auf das zweite Ausführungsbeispiel aus Figur 7 mit aufliegendem Flachglas aus Richtung B

Figur 12 eine Seitenansicht auf ein drittes Ausführungsbei- spiel einer erfindungsgemäßen Abdeckung

Figur 13 eine Seitenansicht auf ein viertes Ausführungsbei ^¬ spiel einer erfindungsgemäßen Abdeckung Figur 14 eine isometrische Ansicht eines fünften Ausfüh ^¬ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abdeckung

Figur 15 eine Seitenansicht des fünften Ausführungsbeispiels aus Figur 13

Figur 16 den Schnitt E-E aus Figur

In Figur 1 erkennt man in Aufsicht einen Rahmen 100 mit Auf ^¬ lageflächen 1010, 1020, 1030 und 1040 von Seitenteilen 101, 102, 103 und 104. Der Rahmen 100 umschließt eine Ausnehmung 400. Die seitliche Ansicht auf den Rahmen 100 in Figur 2 zeigt, dass das das Seitenteil 103 an seinem oberen Rand eine Krümmung aufweist, die der Krümmung der Auflagefläche 1030 entspricht. Figur 3 zeigt den Schnitt A-A aus Figur 1. Man erkennt das

Seitenteil 101 in Ansicht und die Seitenteile 102, 104 im Schnitt. Weiterhin erkennt man, dass der obere Rand der Seitenteile 101, 102 und 104 eine Krümmung aufweisen, die der Krümmung der Auflageflächen 1010, 1020 und 1040 entspricht. Die Krümmung des Seitenteils 101 erfolgt hierbei entlang seiner längsten Seite, während die Krümmung der Seitenteile 102, 104 entlang ihrer Breite erfolgt. Eine seitliche Ansicht auf die Seitenteile 102, 104 würde an ihrem oberen Rand jeweils zwei gerade Linien zeigen: den inneren Rand des Seitenteils jeweils oberhalb des äußeren Seitenteils, wobei der Abstand der Linien durch die ent ^¬ sprechende Krümmung der Auflageflächen 1020, 1040 der Seitenteile 102 und 104 bedingt wird. In Figur 4 zeigt eine seitliche Ansicht eines Ausführungs ^¬ beispiels einer erfindungsgemäßen Abdeckung. Hierbei ist ein Flachglas 200 auf der Auflagefläche 1030 des Seitenteils 103 aufgelegt und befestigt.

Der Schnitt in Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Abdeckung aus Figur 4 und entspricht dem Schnitt durch den Rahmen in Figur 3, bei dem nun noch zusätzlich das Flachglas 200 auf die Auflageflächen 1010, 1020, 1040 der

Seitenteile 101, 102, 104 aufgelegt und Bondingmaterial 300 eingefüllt ist. Hierbei erkennt man ferner, dass das Bon ^¬ dingmaterial 300 das Flachglas 200 berührt und somit das Flachglas mit dem Rahmen verklebt. Das Bondingmaterial 300 füllt den Rahmen nicht vollständig aus, so dass noch ein Teil der Seitenteils 101 sichtbar ist.

Bei der Ansicht in Figur 6 auf das Ausführungsbeispiel aus den Figuren 4 und 5 ist eine Vorrichtung 500 passgenau eingeführt, wird jedoch nicht vollständig vom Rahmen mit den dargestellten Seitenteilen 101, 102, 104 bedeckt. So kann die Vorrichtung einfach wieder aus der Abdeckung entnommen werden. Es ist aber auch möglich, die Abdeckung derart auszugestalten, dass die unteren Abschlüsse des Rahmens die unteren Abschlüsse der Vorrichtung überdecken. Auch kann der Rahmen derart ausgestaltet sein, dass er nicht die Vorrichtung berührt. So kann bei ^¬ spielsweise eine rechteckige Vorrichtung mit einer in Aufsicht runden Abdeckung versehen sein . Hierbei wird vorteilhafterweise der Spalt zwischen Rahmen und Vorrichtung ausgefüllt, bei- spielsweise mit einer Manschette, Bondingmaterial oder Kleb ^¬ stoff. Der Spalt kann durch eine Bedruckung des gebogenen Flachglases verdeckt sein. Ein Spalt kann auch geeignet sein, etwa vorhandene Luftblasen oder überschüssiges Bondingmaterial entweichen lassen zu können. Die Abdeckung kann auch so aus- gestaltet sein, dass der Rahmen auf die Vorrichtung aufgesetzt wird . Figur 7 zeigt eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rahmens der erfindungsgemäßen Abdeckung mit einem in Aufsicht runden Rahmen 120 mit einer in Seitenansicht gekrümmten Auflagefläche 1200.

Die Aufsicht auf ein noch ungebogenes Flachglas 220 zur Ver ^¬ wendung im zweiten Ausführungsbeispiel zeigt in Figur 8, dass die Oberfläche 2201 des Flachglases nicht Kreisförmig sondern oval ausgestaltet ist, damit es im gekrümmten Zustand mit der Auflagefläche 1200 des Rahmen 120 bündig abschließt. Das

Flachglas wird bei Auflage auf den Rahmen 120 nur entlang der (gedachten) Linie 2203 gebogen , während es in Richtung der zur senkrecht auf der Linie 2203 stehenden Linie 2202 und allen zur Linie 2202 parallelen Linien nicht gebogen wird. Dies wird durch die Figur 9 verdeutlicht: die Linie 2203 entspricht der Krümmung des Flachglases 220, während sich die Linie 2202 am Scheitel des Flachglases 220 und die zur Linie 2202 parallelen Linien gerade und senkrecht zur Zeichnungsebene erstrecken. Die Linie 2203 bleibt in Aufsicht gerade. Die Krümmung der Linie 2203 in seitlicher Ansicht kann einen konstanten Radius aufweisen, kann aber auch variable Radien im Verlauf der Krümmung aufweisen. Da im zweiten Ausführungsbeispiel der Rahmen 120 kreisförmig ausgestaltet ist, berührt die Linie 2203 nur an ihren beiden Enden die Auflagefläche 1200. In Aufsicht auf die fertige Abdeckung erscheint die Oberfläche 2201 des Flachglases 220 als Kreis, so dass sie die Auflagefläche 120 bündig bedeckt. Es ist auch möglich, die Oberfläche des Flachglases 220 so auszugestalten, dass die Auflagefläche 120 nicht vollständig bedeckt wird, wichtig ist aber, dass der Rahmen 120 nach oben hin durch das Flachglas 220 verschlossen ist. Diese Ausführungen gelten auch für sämtliche sonstigen denkbaren Rahmenformen. Weiterhin erkennt man in Figur 9 noch das Bondingmaterial 300, welches das Flachglas 220 berührt und so mit ihm verbunden ist. Das Bon ^¬ dingmaterial füllt den Rahmen 120 nicht vollständig aus, so dass eine Vorrichtung eingeschoben werden kann. Es ist aber auch möglich, den Durchmesser des Rahmens so zu wählen, dass die Vorrichtung nicht eingeschoben werden kann, sondern der Rahmen ₁

auf der Vorrichtung aufgesetzt werden kann. In diesem Falle wäre es aus optischen Gründen sinnvoll, den Rahmen vollständig mit Bondingmaterial 300 zu füllen, damit das Bondingmaterial 300 die Vorrichtung berühren kann und so kein Luftspalt entsteht, der zu meist unerwünschten Reflektionen führen könnte.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel würden die parallel zu der der Linie 2203 entsprechenden Linien im Randbereich des Flachglases 200 entlang der Auflageflächen 1010, 1030 vollständig und den Randbereichen der Auflageflächen 1020, 1040 aufliegen (Fig. 1, 3, 5) .

In Figur 10 ist die seitliche Ansicht auf das zweite Ausfüh ^¬ rungsbeispiel aus Richtung C dargestellt. Man erkennt, dass das Flachglas 220 auf dem Rahmen 120 aufliegt. Die Scheitellinie der Oberfläche 2201 des Flachglases 220 entspricht der Linie 2202. Man erkennt, dass zwischen der Seite 1201 des Rahmens 120 und der der Linie 2202 ein rechter Winkel eingeschlossen wird. Man kann den Rahmen 120 und seine Auflagefläche 1200 so gestalten, dass zwischen der Seite 1201 und der Linie 2202 kein rechter Winkel besteht. Dies führte dann zu einem schrägen Schnitt der

Oberfläche 2201 des gekrümmten Flachglases durch einen in Aufsicht runden Rahmen. Auch diese Ausführungen gelten entsprechend für Rahmen für in Aufsicht beliebiger Form. Dieser Schnitt erfolgt nicht mittels einer planen Schnittebene, sondern mit einer gebogen oder sogar wellenförmigen Schnittstruktur, wie man dies anschaulich beispielsweise bei Gemüsereiben vorfinden kann, wobei der Rahmen in jede Richtung geschnitten werden kann. Einzige Voraussetzung ist, dass der Rahmen in Aufsicht ge ^¬ schlossen ist.

Bei der Aufsicht auf das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 11 aus Richtung B (Figur 7) erkennt man, dass das Flachglas 220 eine Biegung aufweist, die der Biegung der Linie 2203 entspricht und die Linie 2202 im Scheitel des Flachglases senkrecht zur Zeichnungseben verläuft. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel in Figur 12 erkennt man in seitlicher Ansicht einen Rahmen 130 und ein darauf befestigtes Flachglas 230. Die Krümmung des Flachglases 230 ist nicht konstant, sondern weist einen gekrümmten Bereich 2301 und einen geraden Bereich 2302 auf.

Die seitliche Ansicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel in Figur 13 zeigt einen Rahmen 140 und ein gebogenes Flachglas 240, wobei die Krümmung des Flachglases einen wellenförmigen Verlauf aufweist.

Die isometrische Ansicht auf ein fünftes Ausführungsbeispiel in Figur 14 zeigt einen Rahmen 150 und ein mit dem Rahmen verbundenes gebogenes Flachglas 250. Im Gegensatz zum ersten bis dritten Ausführungsbeispiel weist das Flachglas 250 eine konkave

Oberfläche auf. Der Rahmen hat eine rechteckige Grundform, wobei die Ecken abgerundet sind.

Bei der seitlichen Ansicht in Figur 15 erkennt man, dass das Flachglas 250 mit dem Rahmen 150 seitlich deckend abschließt.

Bei dem Schnitt E-E aus Figur 15 in Figur 16 erkennt man den Rahmen 150 im Schnitt mit Auflagefläche 1500 und Teilansicht, ebenso das das gekrümmte Flachglas 250 in Aufsicht und im Schnitt 2501. Weiterhin erkennt man das Bondingmaterial 300 und eine Verklebung 600. Die Verklebung 600 verbindet das gekrümmte Flachglas 250 mit dem Rahmen 150 benachbart zur Auflagefläche 1500. So muss bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Abdeckung nur gewartet werden, bis die Verklebung 600 wirksam wird und nicht gewartet werden, bis das Bondingmaterial vollständig ausgehärtet ist. Weiterhin kann auch ein Bondingmaterial Verwendung finden, welches nicht vollständig aushärtet.

Bei sämtlichen vorstehenden Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, das Flachglas mit den Auflageflächen direkt (so dass sich der Kleber zwischen der Auflagefläche und dem Flachglas befindet ) oder benachbart zu den Auflageflächen zu verkleben.