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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Element zum elektromagnetischen Abschirmen und auf
eine Vorrichtung, die solch ein Element aufweist. Insbesondere betrifft
die Erfindung ein Element zum elektromagnetischen Abschirmen, das
ein elastisches Material aufweist, welches Teilchen mit einer hohen
elektrischen Leitfähigkeit
trägt.
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Im Interesse einer zweckmäßigen Funktion müssen elektronische
Einrichtungen üblicherweise von
elektromagnetischer Strahlung abgeschirmt werden. Die Einrichtung
kann auch Komponenten umfassen, die ihrerseits elektromagnetische
Strahlung erzeugt, die abgeschirmt werden muss.
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Um solch eine Abschirmung zu erreichen, sind
die elektronische Einrichtung oder ihre Komponenten üblicherweise
in Gehäusen
mit elektrischer Leitfähigkeit
eingeschlossen, wobei das Gehäuse
in Folge dessen als ein Faraday'scher
Käfig dient.
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Um den Zugang zur elektronischen
Einrichtung oder ihren Komponenten zu erlauben, können diese
Gehäuse üblicherweise
geöffnet
werden, wobei elastische Elemente des oben beschriebenen Typs verwendet
werden, um die notwendige Abschirmung zu sichern.
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Solch ein Element ist beispielsweise
aus der GB 2 049 718 bekannt. Das darin beschriebene Element umfasst
ein elastisches, elektrisch nicht leitfähiges Material, das elektrisch
leitfähige
Flocken trägt. Die
Flocken sind so in einer bestimmten Richtung orientiert, dass sie
die Leitfähigkeit
des Elementes erhöhen.
Um diese Orientierung zu erzielen, wird das Material, so lange es
noch viskos ist, einem Scherprozess unterworfen, der durch eine
Extrusion ausgeführt
werden kann. Anschließend
kann das Material aushärten,
wonach das Material in einer Richtung, die vorzugsweise rechtwinklig
zur Extrusionsrichtung ist, in Scheiben geschnitten wird. Das fertige
Element wird schließlich
aus den Materialscheiben ausgestanzt. Obwohl die solcherart hergestellten
Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung eine vorteilhafte Leitfähigkeit
in einer bestimmten Richtung haben, sind sie schwierig herzustellen,
und darüber
hinaus ist es schwierig, kompliziertere Formen der Elemente herzustellen.
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Ferner ist ein Gehäuse mit
einem elastischen Element des in der Einleitung beschriebenen Typs beispielsweise
aus der
US 5 882 729 bekannt.
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Das im vorstehenden Dokument beschriebene
Element wird dadurch hergestellt, dass ein viskoses Material, das
Teilchen mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit trägt, auf ein Gehäuse aufgetragen
wird. Das viskose Material wird in der Form einer Wulst mit den
erforderlichen Ausmaßen
aufgetragen, wonach das Material behandelt wird, um einen elastischen,
nicht-viskosen Zustand anzunehmen. Das Element gewährleistet
einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Gehäuse und
einem Deckel, wenn der Deckel geschlossen wird und gegen das Element
anstößt.
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Ein Problem bei Elementen dieses
Typs besteht darin, dass die Teilchen, die die elektrische Leitfähigkeit
des Elementes hervorrufen, relativ teuer sind. Es wäre daher
wünschenswert,
die Menge der in dem Element aufgenommenen Teilchen zu verringern.
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Darüber hinaus muss das Material
eine vergleichsweise niedrige Viskosität haben, damit es aufgetragen
werden kann. Daraus ergibt sich, dass die aufgetragene Wulst eine
Gestalt in der Form eines liegenden D haben wird.
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Ein auf diese Weise gestaltetes Element
erfordert eine vergleichsweise hohe Kompressionskraft, um den notwendigen
elektrischen Kontakt zwischen, beispielsweise, einem Gehäuse und
einem Deckel zu erreichen.
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In vielen Gebieten ist es erforderlich,
dass die elektronische Einrichtung zunehmend kleiner gemacht wird.
Beispielsweise besteht eine fortlaufende Entwicklung hin zum Herstellen
kleinerer, dünnerer und
leichterer Mobiltelefone. Unverhältnismäßig hohe
Kompressionskräfte
können
in diesem Zusammenhang Verformungen des Gehäuses des Mobiltelefones hervorrufen.
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Auch in Abschirm-Deckeln für Basisstationen
für Mobiltelefone
besteht ein Bedarf für
verringerte Kompressionskräfte
in Abschirmelementen, weil die derzeit vorherrschenden, vergleichsweise
hohlen Kompressionskräfte
teure Verstärkungen
und/oder eine große
Wanddicke erfordern.
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Es besteht also ein Bedarf für Elemente,
die niedrigere Kompressionskräfte
erfordern. Die in der
US 5 882
729 vorgeschlagene Lösung
besteht im Auftragen einer Vielzahl von Wülsten, wodurch ein sich vertikal
verjüngendes
Element aufgebaut wird. Es ist leicht ersichtlich, dass dies ein
kompliziertes und zeitintensives Verfahren ist, das eine nachteilige Auswirkung
auf die Herstellungskosten für
das Element hat.
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Ein weiteres Verfahren zum Herstellen
solcher sich verjüngender
Elemente bietet das Einspritz-Gießen, aber dies ist kein praktikabel
anwendbares Verfahren für
oberflächensensitive
oder große Komponenten.
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Schließlich ist es aus der
US 4 778 635 bekannt, ein
Material mit anisotoper elektrischer Leitfähigkeit herzustellen, indem
ein viskoses Material, das elektrisch leitfähige Teilchen trägt, einem
räumlich variierenden
Magnetfeld unterworfen wird, während das
Material zur gleichen Zeit aushärtet.
Genauer gesagt beeinflusst das variierende Magnetfeld die Teilchen
so, dass sie in Wülsten
konzentriert werden, deren Positionen festgelegt werden, während das
Material aushärtet.
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In Anbetracht dieser Situation ist
es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Element
zum elektromagnetischen Abschirmen zur Verfügung zu stellen.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin,
eine verbesserte Vorrichtung zum elektromagnetischen Abschirmen
zur Verfügung
zu stellen, die solch ein Element umfasst.
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Das Element sollte vorzugsweise trotz
eines verringerten Teilchen-Gehaltes eine gute elektrische Leitfähigkeit
aufweisen. Das Element sollte vorzugsweise auch eine verringerte
Kompressionskraft erfordern.
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Um diese Aufgaben zu lösen, und
auch um weitere Ziele zu erreichen, die aus der nachfolgenden Beschreibung
ersichtlich werden, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Element zum elektromagnetischen Abschirmen zur Verfügung gestellt, das
die in dem Anspruch 1 aufgeführten
Merkmale aufweist, ferner eine Vorrichtung zum elektromagnetischen
Abschirmen mit den Merkmalen des Anspruches 11, ein Mobiltelefon
mit den Merkmalen des Anspruches 9 sowie eine Basisstation mit den
Merkmalen des Anspru ches 10. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind aus den abhängigen
Ansprüchen
ersichtlich.
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Mit dem Ausdruck „viskoses Material", der vorstehend
und im nachfolgenden Text verwendet wird, ist ein klebriges, viskoses
Material gemeint. Solch ein Material kann, beispielsweise bei einer Scherrate
von 10–1s,
eine Viskosität
im Bereich von 30 bis 300 Pas haben.
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Dies resultiert in einem verbesserten
Herstellungsverfahren für
ein Element zum elektromagnetischen Abschirmen. Dank des Umstandes,
dass die Teilchen durch das Anlegen eines Magnetfeldes ausgerichtet
werden, ist die elektrische Leitfähigkeit des Elementes verbessert.
Insbesondere werden die Teilchen in Reihen entlang der Feldlinien
des Magnetfeldes angeordnet werden. Dadurch ist es möglich, eine
bestimmte Leitfähigkeit
mit einer verringerten Menge von Teilchen zu erzielen. Da die Kosten für die Teilchen
einen hauptsächlichen
Anteil der Gesamtkosten des Materials für das Element darstellen, führt der
verringerte Bedarf an Teilchen zu einer beträchtlichen Kostenersparnis.
Ein Element mit einem verringerten Teilchengehalt erfordert zudem
eine geringere Kompressionskraft. Der Grund dafür liegt darin, dass die Teilchen
das Material des Elementes verstärken.
Ein verringerter Teilchengehalt führt daher zu einer verringerten
Verstärkung.
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Das Verfahren zum Herstellen eines
erfindungsgemäßen Elements
umfasst vorzugsweise auch den Schnitt einer Behandlung der Wulst
in solch einer Art und Weise, dass das Material einen elastischen,
nicht-viskosen Zustand annimmt, wodurch die Teilchen mit gleichbleibender
Orientierung fixiert werden. Vorzugsweise wird das Material ausgewählt von einer
Gruppe, die Silikongummi, Polyurethan und TPE umfasst. Wenn das
Material Silikongummi ist, wird das Material einem Aushärtungsprozess
unterworfen, wodurch es einen elastischen, nicht-viskosen Zustand
annimmt, während
die Teilchen mit gleichbleibender Orientierung fixiert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Verfahrensführung wird
das über
die Wulst angelegte Magnetfeld in solch einer Stärke und/oder Dauer aufrecht
erhalten, dass die Teilchen während
ihrer Ausrichtung in dieselbe Richtung wie das Magnetfeld die Geometrie der
Wulst beeinflussen. Das Magnetfeld ist vorzugsweise so gerichtet,
dass die Teilchen während ihrer Ausrichtung
das Material der Wulst in solch einer Art und Weise beeinflussen,
dass die Wulst eine sich von einer Basis zu einem Scheitelpunkt
verjüngende
Geometrie aufweist. Ein auf diese Weise geformtes Element erfordert
eine verringerte Kompressionskraft.
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Gemäß einer anderen bevorzugten
Verfahrensführung
hat das über
die Wulst angelegte Magnetfeld eine solche Stärke und/oder Dauer, dass eine Konzentration
von Teilchen in einer Oberflächenschicht
der Wulst entsteht. In einigen Fällen
besteht in der Tat in der Oberfläche
des Elementes der größte Bedarf
an einer hohen elektrischen Leitfähigkeit. Die Magnetfeld-Behandlung
macht es daher möglich,
zu gewährleisten,
dass die erforderliche Leitfähigkeit
in dieser Oberflächenschicht
erreicht wird, während
der Teilchengehalt in anderen Teilen des Materials auf ein Minimum
gebracht werden kann. Dies bedeutet, dass der Bedarf an Teilchen
weiter reduziert wird, was eine positive Auswirkung sowohl auf die
Herstellungskosten, als auch auf die erforderliche Kompressionskraft
hat.
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Gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Elements wird diese Wulst
durch ein Auftrage-Verfahren hergestellt. Alternativ kann die Wulst
durch ein Siebdruck-Verfahren hergestellt werden.
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Das Material wird vorzugsweise in
der Form einer Wulst auf einem Substrat angeordnet, und es ist in
Adhäsion
daran angeordnet. Das Magnetfeld ist vorzugsweise so gerichtet,
dass es rechtwinklig zu derjenigen Oberfläche steht, auf der das Material
angeordnet ist, und von dieser Oberfläche fortweist.
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Das Magnetfeld, das über die
Wulst angelegt ist, hat eine Flussdichte im Bereich von 0,01 bis
1 Tesla.
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Die Teilchen werden bevorzugt so
geformt, dass sie ein ferromagnetisches Material wie Eisen, Nickel,
Kobalt oder eine Legierung mit einem oder mehr dieser ferromagnetischen
Materialien enthalten.
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Die Teilchen werden vorzugsweise
auch mit einer äußeren Schicht
eines Materials mit einer beträchtlichen
elektrischen Leitfähigkeit
geformt.
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Vorzugsweise bildet die äußere Schicht
auch einen Oxidationsschutz für
ein ferro- und/oder
ferrimagnetisches Material, das innerhalb der äußeren Schicht angeordnet ist.
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Ferner wird eine Vorrichtung zum
elektromagnetischen Abschirmen zur Verfügung gestellt, die ein gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren hergestelltes Element aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus ein
Element zum elektromagnetischen Abschirmen zur Verfügung gestellt,
das ein elastisches Material aufweist, welches Teilchen mit beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit
aufweist, wobei das Element dadurch charakterisiert ist, dass die
Teilchen in dem Material orientiert sind.
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Es wird folglich ein Element zur
Verfügung gestellt,
das im Verhältnis
zu seinem Teilchen-Gehalt eine außerordentlich gute elektrische
Leitfähigkeit aufweist.
Es wird somit möglich,
zum Erreichen einer gegebenen Leitfähigkeit den Teilchen-Gehalt
zu verringern, was eine positive Auswirkung auf die Herstellungskosten
hat. Auch die für
das Komprimieren des Materials erforderlichen Kräfte werden reduziert.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Elementes sind die Teilchen so orientiert, dass eine Konzentration
der Teilchen in einer Oberflächenschicht
des Materials besteht. Das in dem Element umfasste Material besteht
vorzugsweise aus Silikongummi, Polyurethan oder TPE.
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Gemäß einem anderen bevorzugten
Ausführungsbeispiel
haben die Teilchen ferro- oder ferrimagnetische Eigenschaften. Dies
macht es möglich,
die Orientierung der Teilchen durch das Anlegen eines Magnetfeldes über das
Element zu erzeugen, wenn das Material in einem viskosen Zustand
vorliegt. Die Teilchen umfassen vorteilhafter Weise Nickel, Eisen, Kobalt
oder eine Legierung, die ein oder mehrere dieser Elemente enthält.
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Gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
haben die Teilchen eine äußere, vor
Oxidation schützende
Schicht mit einer beträchtlichen
elektrischen Leitfähigkeit,
wobei die vor Oxidation schützende
Schicht bevorzugt Silber enthält.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel hat
das Element eine sich von einer Basis zu einem Scheitelpunkt verjüngende Form.
Dies vermindert die Kraft, die zum Komprimieren des Elementes erforderlich
ist.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
trägt das
elastische Material auch Teilchen mit einer beträchtlichen elektrischen Leitfähigkeit, und
ohne ferro- oder ferrimagnetische Eigenschaften.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden ferner die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Elementes
für das
elektromagnetische Abschirmen in einem Mobiltelefon sowie ein Mobiltelefon
mit einem solchen Element zur Verfügung gestellt.
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Schließlich werden gemäß der vorliegenden Erfindung
die Verwendung des vorstehend beschriebenen Elementes zum elektromagnetischen
Abschirmen einer Basisstation und auch eine Basisstation selbst
mit einem solchen Element zur Verfügung gestellt.
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Die vorliegende Erfindung wird nun
mittels eines Beispieles und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abschirm-Vorrichtung mit
einem Element zum elektromagnetischen Abschirmen.
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2 ist
eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Elementes
zum elektromagnetischen Abschirmen in einem Zustand, bevor seine
Teilchen gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerichtet worden sind.
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3 ist
eine schematische Ansicht des Verfahrens zum Ausrichten der Teilchen
in dem in 2 gezeigten
Element.
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4 ist
eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elementes
zum elektromagnetischen Abschirmen.
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5 ist
eine Schnittansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Elementes
zum elektromagnetischen Abschirmen.
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1,
auf die nun Bezug genommen wird, zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum elektromagnetischen
Abschirmen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst
ein Gehäuse 2 mit einer Öffnung 3 und
einem die Öffnung 3 umschließenden Flansch 4.
Das Gehäuse 2 hat
eine beträchtliche
elektrische Leitfähigkeit
und kann daher aus Metall oder metallisiertem Plastik hergestellt
sein. Das Gehäuse 2 kann
auch einen Körper
ohne beträchtliche
Leitfähigkeit
umfassen, in welchem Fall eine Schicht von beträchtlicher Leitfähigkeit
an der inneren und/oder äußeren Oberfläche des
Gehäuses 2 vorgesehen
ist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst
ferner ein Element 5, das an dem in Umfangsrichtung liegenden
Flansch 4 vorgesehen ist und eine Form hat, die sich von
einer Basis zu einem Scheitelpunkt verjüngt. Die sich verjüngende Form
bedeutet, dass die Kraft zum Komprimieren des Elementes 5,
und damit zum Erzeugen eines guten elektrischen Kontaktes, verringert
ist.
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Das Element 5 ist aus einem
elastischen Material gemacht, das Teilchen mit beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit
trägt.
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht das elastische Material aus Silikongummi, während die
Teilchen aus Nickel mit einer äußeren Silberschicht
bestehen. Das Element 5 und das Verfahren zum Herstellen
des Elementes werden nachfolgend im Detail beschrieben.
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Die Vorrichtung 1 zum elektromagnetischen Abschirmen
kann zum Abschirmen von elektronischen Einrichtungen (nicht gezeigt)
verwendet werden, beispielsweise einer Basisstation für ein Mobiltelefon.
Die Einrichtung wird im Gehäuse 2 untergebracht,
woraufhin das Gehäuse
mit einem geeignet geformten Deckel (nicht gezeigt) geschlossen
wird. Das Element 5 stellt sicher, dass ein guter elektrischer
Kontakt zwischen dem Gehäuse 2 und
dem Deckel besteht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann auch
zum Abschirmen von Elektronik in elektronischer Einrichtung verwendet
werden, beispielsweise für
eine oder mehrere Komponenten auf einer Platine (nicht gezeigt).
Die Vorrichtung 1 bildet ein Gehäuse 2, welches über die
Gruppe von Komponenten angeordnet wird, wobei das Element 5 sicher stellt,
dass ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Gehäuse 2 und
der Platine besteht.
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Die Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist
selbstverständlich
an das jeweils in Frage stehende technische Gebiet angepaßt.
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Es versteht sich, dass die Vorrichtung 1 auch auf
andere Weise konfiguriert sein kann. Es ist beispielsweise möglich, die
Vorrichtung 1 in der Form eines Rahmens herzustellen, der
auf gegenüberliegenden
Seiten ein Element 5 zum elektromagnetischen Abschirmen
trägt,
wobei die Elemente in elektrischem Kontakt miteinander stehen. Der
Rahmen kann dann beispielsweise als ein Abstandshalter in einem
Mobiltelefon verwendet werden, beispielsweise zwischen zwei Platinen
oder zwischen einer Vorder- und einer Rückseite eines Gehäuseteils
eines Mobiltelefons.
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2,
auf die nun Bezug genommen wird, stellt die Erscheinung eines erfindungsgemäßen Elementes 5 während des
Herstellungsverfahrens dar.
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Eine Wulst 6 eines viskosen
Materials 7, beispielsweise von Silikongummi, wird durch
ein Auftrage-Verfahren auf ein Substrat 8 aufgebracht,
wobei das Material 7 in dem Auftrage-Verfahren durch eine Nadeldüse (nicht
gezeigt) ausgestoßen
wird, die entlang einer der Ausdehnung des fertigen Elementes 5 entsprechenden
Kurve über
das Substrat 8 verfahren wird. Um eine gute Adhäsion zwischen
der Wulst von Material 6 und dem Substrat 8 zu
gewährleisten, kann
vor dem Auftragen der Wulst 6 eine Grundierung auf das
Substrat 8 aufgebracht werden.
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Um solch ein Auftrage-Verfahren zu
erlauben, muss das Material 7 eine vergleichsweise hohe Viskosität haben,
wodurch das Material 7 gravitationsbedingt die Form eines
liegenden D annehmen wird. Vorzugsweise hat das Material eine Viskosität im Bereich
von 30 bis 300 Pas bei einer Scherrate von 10–1s
bei einer Messung in einem Physika-Rheolap MC1 Rheometer mit einem Platte/Platte-Meßsstem.
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Das Material 7 trägt Teilchen 9 mit
beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit
und ferro- und/oder
ferrimagnetischen Eigenschaften.
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Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
bestehen die Teilchen 9 aus Nickel mit einer äußeren Silberschicht.
Nickel ist ferromagnetisch, während
die Silberschicht als eine Oxidations-Schutzschicht für das Nickel
dient. Das Silber führt
auch zu einer Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit
der Teilchen 9.
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Die Teilchen sind vorzugsweise kugelförmig, rund,
nadelförmig
oder haufenförmig,
beispielsweise als unregelmäßige Granulate.
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3,
auf die nun Bezug genommen wird, zeigt den nächsten Schritt zum Herstellen
der erfindungsgemäßen Elemente 5.
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Ein Magnetfeld 10 wird über das
in Form einer Wulst 6 angeordnete Material 7 angelegt.
Das Magnetfeld 10 ist so gerichtet, dass es rechtwinklig zum
Substrat von der Oberfläche 11 fortweist,
auf der das Material 7 angeordnet ist. Die Zeichnung stellt dar,
wie das Magnetfeld 10 mittels eines Elektromagneten 12 erzeugt
wird. Das Magnetfeld 10 kann jedoch auch auf anderem Wege
erzeugt werden.
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Bedingt durch die ferromagnetischen
Eigenschaften der Teilchen 9 werden die Teilchen durch das
Magnetfeld 10 beeinflusst und orientieren sich in derselben
Richtung wie das Magnetfeld 10. Genauer gesagt werden sich
die Teilchen 10 in Reihen entlang der Feldlinien des Magnetfeldes 10 ausrichten.
Die Orientierung der Teilchen in Reihen ist aus der Vergrößerung eines
Details in 3 klar zu
erkennen.
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Die Ausrichtung der Teilchen wird
durch ihre vorteilhaften, oben beschriebenen Formen erleichtert.
In den Zeichnungen sind die Teilchen nadelförmig, um klar ihre durch das
Magnetfeld hervorgerufene Orientierung darzustellen.
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Die Orientierung der Teilchen 9 fördert eine Verbesserung
der elektrischen Leitfähigkeit
des Elementes 5. Dank der Behandlung durch das Magnetfeld
ist es daher möglich,
die Anzahl der Teilchen 9 zum Erzeugen einer bestimmten
Leitfähigkeit
im Element 5 zu verringern. Dies bedeutet eine beträchtliche
Kostenersparnis. Die verringerte Menge an Teilchen 9 führt auch
dazu, dass die zum Komprimieren des Elementes 5 erforderliche
Kraft verringert ist, da die Teilchen 9 eine Verstärkung des
Materials 7 hervorrufen. Es versteht sich von selbst, dass
eine verringerte Anzahl von Teilchen 9 zu einer verringerten Verstärkung führen wird.
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Durch eine geeignete Anpassung der
Flussdichte des Magnetfeldes 10 ist es möglich, die
Teilchen 9 während
ihrer Ausrichtung zu veranlassen, das Material 7 der Wulst 6 in
solch einer Art und Weise zu beeinflussen, dass die Wulst 6 ihre
Geometrie ändert.
Aus 3 ist ersichtlich,
wie die Wulst 6 eine im Wesentlichen dreieckige Geometrie
mit einer sich von einer Basis 13 zu einem Scheitelpunkt 14 verjüngenden
Form angenommen hat. Das Magnetfeld 10 beeinflusst die
Teilchen 9 also so, dass die Teilchen während ihrer Orientierung ihrerseits
auf das Material 7 einwirken und es in einer vertikalen
Richtung ausdehnen.
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Das Magnetfeld hat vorzugsweise eine
Feldstärke
im Bereich von 0,01 bis 1 Tesla.
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Anschließend wird das Material 7 in
einer geeigneten Form behandelt, so dass es einen elastischen, nicht-viskosen
Zustand annimmt, wodurch die Teilchen 9 mit gleichbleibender
Orientierung fixiert werden. Wenn das Material 7 aus Silikongummi
besteht, so wird dieses einem herkömmlichen Aushärtungsprozess
unterzogen.
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In einem praktischen Versuch wurde
eine Wulst 6 aus Silikongummi auf ein Substrat 8 aufgetragen.
Das Silikongummi trug Teilchen 9 in der Form von Nickel
mit einer äußeren Silberschicht.
Die Teilchen hatten einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 100
um, wobei der mittlere Durchmesser 40 μm war. Die Wulst 6 nahm
im Wesentlichen die Form eines liegenden D an, mit einer Breite
von 1,3 mm und einer Höhe
von 0,8 mm. Dann wurde ein Magnetfeld 10 mit einer magnetischen
Flussdichte von 0,05 Tesla für
15 Sekunden in der oben beschriebenen Weise über die Wulst 6 angelegt.
Die Wulst 6 nahm dadurch eine dreieckige Gestalt mit einer
Höhe von
1,3 mm an.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden ein Element 5 zum elektromagnetischen Abschirmen und
auch ein Herstellungsverfahren dafür zur Verfügung gestellt. Das Element 5 umfasst
ein elastisches Material 7, das orientierte Teilchen 9 mit
einer beträchtlichen
elektrischen Leitfähigkeit
trägt.
Dank der Orientierung der Teilchen 9 kann das Element 5 trotz eines
reduzierten Teilchen-Gehaltes mit einer gegebenen Leitfähigkeit
hergestellt werden. Daraus ergibt sich, dass die Herstellungskosten
für das
Element 5 verringert werden, während gleichzeitig die erforderliche
Kompressionskraft reduziert werden kann. Die Orientierung wird gemäß der vorliegenden
Erfindung durch das Anlegen eines Magnetfeldes 10 über eine im
viskosen Zustand befindliche Wulst des Materials 7 erzeugt.
In Verbindung mit der Ausrichtung der Teilchen 9 ist es
auch möglich,
die Geometrie der Wulst 6 zu beeinflussen.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Verfahrens kann die Wulst von Material direkt auf ein Substrat
aufgebracht werden und in Adhäsion
dazu angeordnet werden. Das Substrat kann aus einem Flansch 4 des
in 1 gezeigten Gehäuses bestehen.
Andere Typen von Substraten sind jedoch ebenfalls denkbar, beispielsweise
eine Rahmenstruktur, die dazu gedacht ist, zwischen zwei elektrisch
leitfähigen
Strukturen in der Form von Platinen angeordnet zu werden.
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Gemäß einem anderen, nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel
werden auch Teilchen mit beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit
von dem Material des Elementes getragen. Diese elektrisch leitfähigen Teilchen
helfen, die Teilchen mit elektrischer Leitfähigkeit sowie ferro- und/oder
ferrimagnetischen Eigenschaften elektrisch zu verbinden, wenn diese
in Reihen entlang der Feldlinien des über die Wulst angelegten Magnetfeldes
angeordnet sind. Dies verbessert die elektrische Leitfähigkeit
des Elementes noch weiter.
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Die vorliegende Erfindung ist außerordentlich
nützlich
in der Mobiltelefon-Industrie. Dort besteht ein starker Druck auf
die Preise von Mobiltelefonen, und daher sind den Herstellern alle
Kostenersparnisse willkommen. Nebenbei bedeutet die Tatsache, dass
die erforderliche Kompressionskraft des Elementes 5 verringert
werden kann, dass das Element 5 selbst kein Hindernis beim
Entwickeln kleinerer, leichterer und dünnerer Mobiltelefone darstellt.
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Die vorliegende Erfindung ist auch
sehr nützlich
in abschirmenden Deckeln für
Basisstationen für Mobiltelefone.
Die verringerte Kompressionskraft des erfindungsgemäßen Abschirmelementes
macht es möglich,
den abschirmenden Deckel mit einer verringerten Wanddicke und/oder
ohne Verstärker
herzustellen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist.
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Beispielsweise ist es denkbar, das
Magnetfeld 10 so einzustellen, dass – wie in 4 gezeigt – eine Konzentration von Teilchen 9 in
der Oberflächenschicht 15 des
Elementes 5 entsteht. Das Magnetfeld 10 wird in
seiner Stärke
und Dauer eingestellt, wodurch eine große Menge von Teilchen 9 aus
dem Material 7 „extrahiert" und in seiner Oberflächenschicht 15 konzentriert
wird. Ein auf diese Weise hergestelltes Element 5 hat eine
außerordentlich
gute elektrische Leitfähigkeit
in der Oberflächenschicht 15.
Dies führt
zu einer weiteren Verringerung der Zahl von Teilchen 9 im
Material 7.
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Es ist auch denkbar, das magnetische
Feld 10 so einzustellen, dass lediglich eine Orientierung der
Teilchen 9 erreicht wird. Dem Magnetfeld 10 wird eine
relativ geringe Stärke
gegeben, wodurch die Teilchen 9 während ihrer Orientierung die
Geometrie der Wulst nicht beeinflussen können, wie dies in 5 gezeigt ist.
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Ebenso wenig muss das elastische
Material während
des Auftrage-Verfahrens unbedingt in Form einer Wulst angeordnet
werden. Beispielsweise ist es möglich,
dass diese Wulst durch einen Siebdruck-Prozess vorgesehen wird.
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Es ist auch ersichtlich, dass das
in dem Element enthaltene, elastische Material nicht notwendigerweise
aus Silikongummi bestehen muss. Es ist folglich auch möglich, dass
erfindungsgemäße Element
aus anderen elastischen Materialen zu formen, wie beispielsweise
Polyurethan, TPE oder Ähnliches.
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Dem Element 5 kann ferner
eine komplexe geometrische Konfiguration gegeben werden. Um dies
zu erreichen, ist es möglich,
das Teilchen-tragende Material beispielsweise auf ein nicht-planares Substrat
aufzutragen, d.h. auf ein dreidimensionales Substrat.
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Schließlich ist es auch ersichtlich,
dass die Teilchen auf andere Weise als oben beschrieben geformt
sein können.
Die Teilchen enthalten vorzugsweise ein Material mit ferromagnetischen
Eigenschaften. Nicht-beschränkende
Beispiele solcher Materialien sind Eisen, Nickel, Kobalt und Legierungen,
die eines oder mehrere dieser Elemente enthalten. Die Teilchen können auch
Materialien mit ferrimagnetischen Eigenschaften enthalten, in welchem Fall
die Teilchen vorzugsweise auch eine äußere Schicht mit beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit enthalten,
da ferrimagnetische Materialien normalerweise eine niedrigere elektrische
Leitfähigkeit
aufweisen. Wie vorstehend beschrie ben können jedoch auch Teilchen mit
einem ferromagnetischen Material eine solche äußere Schicht mit beträchtlicher
elektrischer Leitfähigkeit
haben. Dies kann in Fällen
erforderlich sein, in denen das ferromagnetische Material eine Neigung
zur Oxidation hat, die die elektrische Leitfähigkeit des Materials verschlechtert.
Verschiedene Modifikationen und Variationen sind daher denkbar.