Hochfrequenz-Dichtungselement

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Dichtungselement zum Einsatz in Spalten zwischen metallischen oder metallisch gemachten Gehäuseteilen eines elektrischen oder elektronischen Geräts mit einem Kern aus wenigstens teilweise elastisch verformbarem Material und mit einer den Kern einschließenden Hülle, die eine elektrische Verbindung zwischen den Gehäuseteilen herstellt und die zwei oder mehrere Außenseiten aufweist.

Hochfrequenz-Dichtungselemente lassen sich in vielfältiger Weise zum Abdichten von Spalten, Ritzen oder sonstigen öffnungen in Gehäusen elektrischer oder elektronischer Geräte einsetzen. An allen Spalten, an denen aus Metall bestehende Außen- oder Gehäusewände derartiger Geräte aufeinanderstoßen, sorgen die Hochfrequenz-Dichtungselemente dafür, dass hochfrequente Strahlung weder aus dem Gerät nach außen dringt noch in dieses hineindringt. Im einen Fall wird schädlicher Elektrosmog vermieden, im anderen Fall wird dafür Sorge getragen, dass das einwandfreie Funktionieren des Geräts nicht durch von außen eindringende Strahlung beeinträchtigt oder gestört wird. Die Wände oder Gehäuseteile bestehen entweder als ganze aus Metall, oder sie sind oberflächlich metallisch gemacht, was beispielsweise durch den Auftrag einer metallischen Schicht, etwa in Form eines Lacks, erfolgen kann. Die Wirkung eines Metalls, nämlich die elektrische Leitfähigkeit, kann also auf verschiedene Weise erreicht werden, insbesondere auch durch eine oberflächliche Metallisierung.

Die Wände oder Gehäuseteile lassen sich unabhängig davon, ob sie vollständig oder nur teilweise aus Metall bestehen, an ihren äußeren Rändern nur mit großem Aufwand und hohen Kosten so bearbeiten, dass sie nahtlos aneinander anschließen. Durch das Hochfrequenz-Dichtungselement lässt sich dieser Aufwand einsparen. Da das Dichtungselement eine hohe Elastizität hat und sich beispielsweise um bis zu 40 % seines Volumens im unbelasteten Zustand zusammendrücken lässt, lassen sich sämtliche durch Ungenauigkeiten in der

Fertigung der metallischen oder der metallisch gemachten Gehäuseelemente auftretende Unebenheiten an den äußeren Rändern der Gehäusewände in den Bereichen, in denen zwei Gehäusewände oder -teile zusammenstoßen, durch die Elastizität des Dichtungselements ausgleichen. Auf diese Weise wird eine gute Abschirmung gegen das Eindringen bzw. Austreten hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung (HF-Strahlung) bewirkt.

Weiche Hochfrequenz-Dichtungselement aus Textil haben mehrere Vorteile: Die Montage erfolgt einfach durch Aufkleben auf eine ebene Dichtungsfläche, beispielsweise mittels Klebstreifen, wozu es keines Werkzeugs oder besonderen Geschicks bedarf. Endlosstreifen aus textilem Material sind relativ kostengünstig herzustellen und lassen sich vor Ort auf die gewünschte Länge schneiden. Im Vergleich zu scharfkantigen Federelementen sind Textildichtungen unproblematisch in der Handhabung und können weder Verletzungen bei Personen noch Beschädigungen an den mechanischen und elektronischen Bauteilen verursachen.

Bekannt sind EMI-(EMI = Electromagnetic Interference)-Profildichtungen mit einem Kern aus Schaumstoff und einem Textilmantel mit Kupfer-Nickel- Beschichtung. Diese Profildichtungen haben eine ebene Auflagefläche, mit der sie auf eine Frontplatte aufgeklebt werden, und einen von der Auflagefläche abstehenden gewölbten Wulst.

Die Textildichtung der Firma Chomerics, Serie 7000 Profil 74095, besteht ebenfalls aus einem Schaumkern und einer diesen umgebenden Hülle aus mit

Nickel-Kupfer beschichtetem Polyestergewebe. Der elastisch verformbare

Schaumkern wird zu den Rändern der Dichtung hin dünner; die Ränder selbst sind rundlich. Diese bekannte Profildichtung zeigt einen symmetrischen

Querschnitt, der einer Sinus-Welle ähnelt, wobei die Dichtung bereits am Rand über 1 mm dick ist bei einer Gesamtdicke von etwa 3 mm.

Aus der US 6 483 023 B1 ist eine Hochfrequenz-Dichtung bekannt geworden, die

eine Feder aus Metall oder Kunststoff umfasst, welche durch ein metallisiertes Gewebe umhüllt ist. Mittels eines leitfähigen Klebers ist eine Lage eines gewebten Polymers auf der Feder aufgeklebt. Das Polymergewebe ist ein- oder beidseitig metallisiert.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Dichtungselement zu schaffen, das einfach aufgebaut ist und eine gute Leitfähigkeit besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Hochfrequenz- Dichtungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Hülle ein Trägermaterial oder eine Trägerschicht umfasst, auf das bzw. auf die eine

Metallschicht als Folie aufgebracht ist, dass das Trägermaterial bzw. die

Trägerschicht zusammen mit der Metallschicht den Kern auf einer, zwei oder mehreren Außenseiten ummantelt, dass der Kern auf einer Außenseite eine leitfähige Klebschicht trägt, die diese Außenseite bis auf im Verhältnis zur Breite der Seite schmale, von der Metallschicht überdeckte Randbereiche vollständig überdeckt.

Erfindungsgemäß ist das Hochfrequenz-Dichtungselement so ausgestaltet, dass es auf allen seinen Außenseiten aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist. Auf einer oder mehreren Außenseiten ist eine Ummantelung aus der Metallfolie vorgesehen, während auf der Seite, an der das Hochfrequenz- Dichtungselement durch Kleben befestigt wird, ein Klebeband aus elektrisch leitfähigem Material vorhanden ist, so dass das Hochfrequenz-Dichtungselement mit einer vollständig elektrisch leitfähigen Hülle oder Ummantelung ausgestattet ist. Dabei ist das Klebeband derart ausgestaltet, dass es auch dort, wo es an die Metallfolie anschließt, mit einer klebenden und gleichzeitig elektrisch leitfähigen Lage oder Schicht eine Verbindung mit der Metallfolie bildet, so dass elektrische Ströme aus der Metallfolie in diese Schicht fließen können und umgekehrt. Das Klebeband besteht überdies in sämtlichen seiner Lagen aus leitfähigen Materialien, so dass also nicht nur die an die Metallfolie anschließende Schicht, sondern auch eine Trägerschicht und die Außenschicht des Klebebandes Ströme

aus der Metallfolie weiterleiten und die gesamte Oberfläche der Hochfrequenz- Dichtung geeignet ist, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Ströme werden zwischen den beiden Gehäuseteilen, zwischen denen das Hochfrequenz- Dichtungselement angeordnet ist, weitergeleitet. Nur auf diese Weise wird eine optimale EMV-Abschirmung erreicht, indem an keiner Stelle in der gleichermaßen elektrisch leitfähigen wie elektrisch abschirmenden Ummantelung des Hochfrequenz-Dichtungselements eine Unterbrechung in der stromführenden Schicht besteht, was insbesondere für den Verbindungsbereich zwischen der Metallfolie und dem Klebeband gilt.

Gemäß der Erfindung umfasst das Hochfrequenz-Dichtungselement auf einer oder mehreren Außenseiten des Kerns ein Trägermaterial oder eine Trägerschicht, auf das bzw. auf die eine Metallschicht als Folie aufgebracht ist.

Das Aufbringen einer Metallschicht in Form einer Folie ist einfacher und leichter zu realisieren als das eine Vielzahl von Bädern erfordernde Aufbringen der Metallisierung auf galvanischem Wege. Gleichzeitig ist ein Dichtungselement mit einer in Form einer Folie aufgebrachten Metallschicht vielseitig einsetzbar und hat eine geringere oberflächliche Unebenheit als ein Dichtungselement mit einer galvanisch aufgebrachten Metallisierung. Dadurch lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Dichtungselement eine noch bessere Abschirmung zwischen dem Innenraum des elektrischen oder elektronischen Geräts und dem Außenbereich erreichen, und es lässt sich eine bessere leitende Verbindung zu einem benachbarten Gehäuseteil und dem Hochfrequenz-Dichtungselement herstellen als dies bei einem Dichtungselement mit einem metallisierten Gewebe nach dem Stand der Technik der Fall ist.

Es erweist sich, dass eine Metallschicht, die durch einen Klebevorgang auf den Kern oder eine unterhalb der Metallschicht liegende Schicht aufgebracht wird, eine bessere Leitfähigkeit aufweist als eine Metallschicht, die mittels Bädern, beispielsweise galvanisch, auf eine darunterliegende Textilschicht aufgebracht worden ist. Es kommt hinzu, dass sich durch den Einsatz der Erfindung

geringere Fertigungskosten ergeben.

Das beispielsweise in Form eines Dichtungsstreifens ausgebildete Dichtungselement lässt sich beispielsweise für Geräte einsetzen, die als Behälter mit einem Deckel oder mit einer Frontplatte ausgebildet sind. In diesem Fall weist in einer Ausführungsform eine Frontplatte an allen vier Kanten nach hinten abgebogene Schenkel auf, die innenseitig an die Seitenwände des Behälters angrenzen. Zwischen den Seitenwänden und den Schenkeln sind dann Dichtungsstreifen eingebracht, um den Behälter gegen das Eindringen von außen kommender hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung abzuschirmen und um das Herausstrahlen hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung aus dem Behälter zu verhindern.

Das Dichtungselement lässt sich beispielsweise in einem Telekommunikationsschrank oder in einem Maschinenschaltschrank im

Anschlussbereich zwischen einer Tür oder einer Klappe und den Seitenwänden einsetzen, aber beispielsweise auch für eine Einschubeinheit eines elektrischen

Geräts. Das Dichtungselement wird beispielsweise zwischen der Rückwand eines Motherboards eines Computers und dem Computergehäuse eingebracht. Insbesondere kann das Dichtungselement auch mit Ausstanzungen versehen sein, die an den Anschlussbuchsen für ein- und ausgehende Leitungen angebracht sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Vorzugsweise haben die beiden von der Metallfolie überdeckten Randbereiche auf der Außenseite, auf der das Klebeband aufgebracht ist, zusammen eine Breite von weniger als 20 % der gesamten Breite der Außenseite. Es kann auch vorgesehen werden, dass die beiden Randbereiche zusammen eine Breite von weniger als 10 % der gesamten Breite der Außenseite einnehmen. Die Breite der beiden Randbereiche kann gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung

weniger als 5 % der gesamten Breite der Außenseite betragen.

Das Hochfrequenz-Dichtungselement umfasst eine Klebschicht mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Schicht oder Lage, die eine elektrisch leitende Verbindung mit der Metallfolie in den Randbereichen herstellt.

Hierzu weist die Klebschicht eine elektrisch leitfähige Trägerschicht auf, die insbesondere aus einer metallischen Gitterstruktur, einer metallischen Folie oder einem metallischem Gewebe besteht.

Die Klebschicht umfasst wenigstens eine Schicht mit elektrisch leitfähigen Partikeln, insbesondere Kohlenstoff- oder Metallpartikel oder Metallfasern.

In vorteilhafter Weise überdeckt wenigstens eine Schicht der Klebschicht im Anschlussbereich mit der Metallfolie diese, um dadurch eine elektrisch leitende Verbindung mit dieser herzustellen.

Die Trägerschicht der Klebschicht kann beispielsweise eine Folie, ein Vlies oder ein Textilgewebe sein.

Das Hochfrequenz-Dichtungselement lässt sich beispielsweise dadurch herstellen, dass die Metallschicht auf das Trägermaterial bzw. die Trägerschicht aufgepresst, aufgeschweißt, aufgeklebt oder mit der Trägerschicht zusammengewalzt ist.

Eine Vielzahl von Metallen eignet sich zur Herstellung der leitfähigen Umhüllung des Dichtungselements. Die Metallschicht kann daher im wesentlichen Aluminium, Nickel, Chrom, Kupfer, Zinn, Zink, Silber oder Gold enthalten; insbesondere besteht die Metallschicht vollständig oder hauptsächlich aus Aluminium. Dieses hat den Vorteil einer unabhängig von einer äußerlichen Oxidation wenigstens im wesentlichen gleichbleibenden guten Leitfähigkeit.

Die Metallschicht oder Metallfolie lässt sich in vielfältiger Weise auf die darunterliegende Schicht aufbringen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Metallschicht auf das Trägermaterial bzw. die Trägerschicht aufgepresst, aufgeschweißt, aufgeklebt oder mit der Trägerschicht zusammengewalzt ist. Beispielsweise trägt die Metallschicht auf ihrer Unterseite eine Kunststoffschicht, die durch Wärme verflüssigt oder angeschmolzen wird und dann eine unlösbare Verbindung mit der Trägerschicht eingehen kann. Alternativ lässt sich die Metallschicht auch dadurch aufbringen, dass auf das Textilgewebe oder das Vlies ein Kleber, beispielsweise ein Heißkleber aufgetragen und sodann die Metallschicht mit diesem verklebt wird.

Ebenso kann während des Aufpressens, des Aufwalzens oder vor dem Aufwalzen der Metallschicht eine Klebschicht oder ein nach Erwärmen klebfähiges Kunststoffmaterial auf die Trägerschicht aufgestrichen, aufgesprüht oder in sonstiger Weise aufgetragen werden, um anschließend eine dauerhafte Verbindung zwischen der Metallfolie und der Trägerschicht zu erzeugen. Die Herstellung der Verbindung zwischen dem Vlies oder dem Textilgewebe und der Metallschicht oder Metallfolie kann auch durch Verschweißen oder einen anderen Klebevorgang erfolgen, beispielsweise unter Einsatz von Wärme oder Ultraschall.

Somit trägt entweder die Metallschicht auf ihrer Unterseite eine Klebschicht, durch die sie mit dem Trägermaterial bzw. der Trägerschicht verbunden ist und/oder das Trägermaterial oder die Trägerschicht trägt auf seiner bzw. ihrer Oberseite eine Klebschicht, durch die die Metallschicht und das Trägermaterial bzw. die Trägerschicht miteinander verbunden sind.

Vorzugsweise ummantelt das Trägermaterial bzw. die Trägerschicht zusammen mit der Metallschicht den Kern wenigstens teilweise.

In diesem Fall trägt der Kern mit Vorteil im nicht ummantelten Teil eine Klebschicht. Bevorzugt ist die Klebschicht von einem doppelseitig klebenden

Klebeband gebildet oder umfasst ein solches. Vorzugsweise enthält die Klebschicht Metallpartikel oder Metallfasern, durch die die Leitfähigkeit der Klebschicht bewirkt wird. Ebenso geeignet sind auch Kohlenstoffpartikel, beispielsweise Graphitpartikel, und Kohlenstofffasern.

In den Bereichen, in denen die Klebschicht und die Metallschicht aneinander anschließen, kann vorgesehen werden, dass die Klebschicht die Metallschicht überdeckt oder alternativ, dass die Metallschicht die Klebschicht überdeckt. Die Klebschicht ist leitfähig gemacht, insbesondere durch den Einsatz metallischer Fasern oder Partikel.

Die Stabilität der Klebschicht lässt sich dadurch erhöhen, dass diese einen leitfähigen Träger umfasst, der von beiden Seiten von einem leitfähigen Klebstoff umgeben ist.

Das Hochfrequenz-Dichtungselement kann einen Kern in der Form eines Rechtecks, eines Quadrats, eines Trapezes, eines Halbkreises oder eines Winkels aufweisen. Entsprechend hat es mehrere Außenseiten, von denen eine bis auf die Randbereiche von der Klebeschicht und die übrigen von der Metallfolie überdeckt werden, um eine durchgehende elektrisch leitfähige Ummantelung herzustellen.

Vorzugsweise besteht der Kern aus aufgeschäumtem Material, beispielsweise Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan oder Moosgummi (EPDM). Der Kern kann aber auch teilweise hohl sein. In der Regel besteht der Kern eines Dichtungselements als ganzer aus einem verformbaren, insbesondere elastischen, Material, beispielsweise mit einem Schaumkern. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, den Kern ganz oder teilweise aus einem plastisch verformbaren Material herzustellen oder in den Kern einen ihn verfestigenden Körper, beispielsweise einen Draht, einzubringen.

Das Hochfrequenz-Dichtungselement kann insbesondere auch streifenförmig

ausgebildet sein.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Dichtungselements, wie es oben dargestellt wurde.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kern zunächst die Trägerschicht oder das Trägermaterial und die Metallfolie aufgebracht werden und dass schließlich die Klebeschicht in einem oder mehreren Schritten an dem Bereich oder den Bereichen auf den Kern aufgebracht wird, der nicht von der Metallfolie überdeckt wird, wobei die wenigstens eine elektrisch leitende Schicht innerhalb der Klebeschicht derart an die Metallfolie angrenzend aufgebracht wird, dass sie mit dieser eine elektrisch leitende Verbindung bildet.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Schnittansichten von mit einem Gewebe und einer aufgeklebten Metallschicht teilweise ummantelten Hochfrequenz-Dichtungsstreifen.

Ein Hochfrequenz-Dichtungsstreifen 1 ist auf drei Seiten, d. h. mit Ausnahme seiner Unterseite 2, von einem Textilgewebe oder Vlies 3 ummantelt. In seinem Inneren 4 weist der Dichtungsstreifen 1 vorzugsweise ein schaumförmiges Material, beispielsweise einen Polyurethanschaum, auf, wobei das Textilgewebe oder Vlies 3 insbesondere durch eine Klebeverbindung mit dem Inneren 4 verbunden ist, beispielsweise durch einen Heißkleber oder einen Kaltsprühkleber.

Das Textilgewebe oder Vlies 3 ist auf seiner Außenseite mit einer Metallschicht 5, insbesondere mit einer Aluminiumschicht, beklebt. Zur Herstellung der Klebeverbindung zwischen dem Textilgewebe 3 und der Metallschicht 5 weist diese vorzugsweise auf ihrer, dem Textilgewebe 3 zugewandten Seite eine Klebschicht auf. Die Klebschicht erzeugt eine dauerhafte feste Verbindung zwischen dem Textilgewebe

3 und der Metallschicht 5. Alternativ wird beim Aufbringen der Metallschicht 5 auf das Textilgewebe 3 ein Kleber zwischen die beiden Schichten 3, 5 eingebracht, der aushärtet und eine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Schichten 3, 5 gewährleistet.

Auf der Unterseite 2 ist der Hochfrequenz-Dichtungsstreifen 1 mit Klebschichten 6, 7 versehen, die durch das Einbringen metallischer Partikel oder von Graphitpartikeln leitfähig gemacht sind. Zur Erhöhung der Stabilität ist zwischen den Klebschichten 6, 7 ein leitfähiger Träger 8 eingebracht, der beispielsweise durch eine Gitterstruktur, eine metallische Folie oder ein metallisches Gewebe gebildet wird. Dadurch, dass die leitfähige Klebschicht 6 seitlich eine Verbindung mit der Metallschicht 5 bildet, ist eine durchgehende leitfähige Verbindung auf allen Außenseiten des Dichtungsstreifens 1 vorhanden.

Anstelle leitfähiger Klebschichten 6, 7 ist in einer einfachen Ausführungsform 1' der Erfindung (Fig. 2) mit einer Teilummantelung durch ein Gewebe 3 und eine metallische Schicht 5 nur ein einziger mit Klebflächen auf beiden Seiten aufweisender nicht-leitender Klebträger 9 auf der Unterseite 2 vorhanden. In diesem Fall wird eine leitende Verbindung zwischen einem oberhalb der Oberseite 10 angeordneten Gehäusebauteil und einem auf der Unterseite 2 angeordneten Gehäusebauteil durch die beiden Randstücke 11 , 12 der Metallschicht 5 hergestellt, während die Klebschicht 9 zur Herstellung einer Klebverbindung mit dem auf der Unterseite angebrachten Gehäusebauteil dient. Klebträger 9 kann auch eine doppelseitige klebende Schicht sein, die einerseits auf den Kern oder das Innere 4 aufgeklebt ist und andererseits vor dem Aufkleben des Dichtstreifens 1 ' auf eine abzudichtende Wand eines Gehäusebauteils durch eine abziehbare Schutzfolie 9a überdeckt sein.