DE29612557U1

DE29612557U1 - Abschirmeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung

Info

Publication number: DE29612557U1
Application number: DE29612557U
Authority: DE
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2006-07-20
Also published as: US6051780A

Description

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NOKIA MOBILE PHONES LTD. Case: NC 13117 19.7.1996

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Abschirmeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Eine derartige Abschirmeinrichtung ist bereits allgemein bekannt. Sie weist eine sich in einer Fläche erstreckende dünne Baueinheit auf, die mit im wesentlichen senkrecht zur Fläche verlaufenden Wänden versehen ist. Baueinheit und Wände sind wenigstens in Teilbereichen elektrisch leitend und dienen zur Abschirmung von Hochfrequenzschaltungen und Schaltungen der Digitaltechnik, die sich z. B. auf einer bedruckten Leiterplatte befinden. Zu diesem Zweck wird die Abschirmeinrichtung so auf die Leiterplatte aufgelegt, daJ3 die freien Stirnseiten der Wände auf Leiterbahnen zu liegen kommen, die sich auf Schirm- bzw. Erdpotential befinden.

Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den freien und elektrisch leitenden Stirnseiten der Wände einerseits sowie den Leiterbahnen auf der Leiterplatte andererseits sicherzustellen, wurde bisher eine elektrisch leitfähige Paste, z. B. leitendes Silikon, auf die Leiterbahnen aufgetragen, um dann die freien Stirnseiten der Wände der Abschirmeinrichtung in die aufgetragene, leitfähige Paste zu drücken. Das Auftragen der leitfähigen Paste auf die Leiterbahnen der Leiterplatte stellt jedoch einen relativ teuren Vorgang dar, was sich negativ auf die Gesamtherstellungskosten eines Geräts auswirkt, in welchem Schaltungen auf diese Weise abgeschirmt werden.

Man hat schon daran gedacht, die zuvor genannte leitfähige Paste durch einen metallischen Rahmen zu ersetzen, der auf die Leiterbahnen aufgelegt wird und zwischen diesen und den freien Stirnseiten der genannten Wände zu liegen kommt. Dieser leitende Rahmen weist aus der Rahmenebene herausgebogene Rahmenabschnitte auf, die für einen Toleranzausgleich und damit für einen sicheren Kontakt zwischen Leiterbahn und Ab-Schirmeinrichtung sorgen. Auch hier ist aber die gesonderte Anfertigung des leitenden Rahmens erforderlich, wodurch ebenfalls zusätzliche Kosten verursacht werden.

Aus der DE 41 90 697 Cl ist es ferner bekannt, in Stirnseiten von Wänden

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einer Abschirmeinrichtung Klemmelemente einzusetzen, die mit federnden Zungen ausgestattet sind. Diese federnden Zungen werden dann elastisch gegen eine auf einer Leiterplatte befindliche Leiterbahn gedrückt, wenn die Abschirmeinrichtung auf die Leiterplatte aufgesetzt wird. Neben der Herstellung der Zungen aufweisenden Klemmelemente ist hier allerdings noch eine gesonderte Bearbeitung der Wände der Abschirmeinrichtung erforderlich, was den Herstellungs- und Montageprozeß einer derartigen Abschirmeinrichtung besonders verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abschirmeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie einerseits einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen den freien Stirnseiten der Wände und den Leiterbahnen ermöglicht und andererseits einfach und kostengünstig herstell- und montierbar ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine Abschirmeinrichtung nach der Erfindung gegen elektromagnetische Strahlung, mit einer sich in einer Fläche erstreckenden dünnen Baueinheit, die mit im wesentlichen senkrecht zur Fläche verlaufenden Wänden versehen ist, zeichnet sich dadurch aus, daJ3 die Wände selbst wenigstens in Teilbereichen in Richtung zur Baueinheit elastisch deformierbar sind.

Dadurch, daß sich beim Einbau der Abschirmeinrichtung in ein elektrisches Gerät die Wände selbst oder Teile davon relativ zur Baueinheit und in Richtung zur Baueinheit elastisch verschieben können, wird für einen sicheren Kontakt der stirnseitigen und elektrisch leitenden Wandbereiche

z. B. mit einer auf einer Leiterplatte vorhandenen Leiterbahn gesorgt, ohne daß zu diesem Zweck zusätzliche Mittel wie leitende Kleber, elastische Rahmen oder mit elastischen Zungen versehene Klemmelemente erforderlich wären. Ein Toleranzausgleich zwischen Leiterbahn und stirnseitigen Wandbereichen erfolgt also durch die Wände selbst, wobei natürlich dar-

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auf zu achten ist, daj3 die stirnseitigen Bereiche der Wände vor dem Einbau in das Gerät so weit von der Baueinheit abstehen müssen, daß sie nach dem Einbau gegen die Leiterbahn gepreßt werden. Mit anderen Worten muJ3 die Höhe der stirnseitigen Bereiche der Wände über der Baueinheit vor dem Einbau etwas größer sein als die tatsächliche Höhe des die Wände aufnehmenden Raums im Gerät nach dessen Zusammenbau.

Bei dem genannten Gerät kann es sich z. B. um ein tragbares Funktelefon (Handy) handeln.

Nach einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen Baueinheit und Wände aus einer tiefgezogenen Folie. Diese tiefgezogene Folie kann z. B. aus Kunststoff bestehen und wenigstens an derjenigen Seite, an der sich auch die Wände befinden, eine elektrisch leitende Schicht aufweisen. Hierbei kann es sich z. b. um eine Metallaufdampfschicht handeln.

Eine derartige Abschirmeinrichtung ist mit relativ geringem Gewicht und kostengünstig herstellbar, so daß sie sich insbesondere zum Einsatz in einem tragbaren Funktelefon eignet.

Obwohl bei tiefgezogenen Folien leicht die Gefahr einer Verwölbung besteht, würde sich dies nicht nachteilig auf die Zuverlässigkeit eines elektrischen Kontakts zwischen einer Leiterbahn und den stirnseitigen Wandbereichen der Abschirmeinrichtung auswirken, da deren Wände erfindungsgemäß in Richtung zur Baueinheit elastisch deformiert sind, wodurch sich verwölbungsbedingte Abweichungen kompensieren lassen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Wände im seitlichen Bereich elastisch deformierbare Abschnitte auf. 30

Für den Fall einer tiefgezogenen Folie ist jede Wand durch zwei im Abstand zueinander liegende und nahezu parallele Seitenbereiche gebildet, in denen sich die elastisch deformierbaren Abschnitte befinden können. Sie können auch im Fußbereich der Wände zu liegen kommen, so daß dann

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ggf. noch Teile der Baueinheit miteinbezogen werden können, um zu einer noch größeren Elastizität bzw. Verschiebungsmöglichkeit senkrecht zur Baueinheit zu kommen.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Wände an ihren freien Stirnseiten elastisch deformierbar ausgebildet. Hierzu können die freien Stirnseiten über ihre gesamte Länge elastisch deformierbar sein, wozu eine entsprechende Formgebung erfolgt. So können die freien Stirnseiten über ihre gesamte Länge z. B. nur konvex verlaufen und durch die Leiterplatte eingedrückt werden. Möglich ist es aber auch, die Randbereiche der Stirnseiten zusätzlich noch konkav auszubilden, um eine Art Gelenk zwischen den stirnseitigen Bereichen einer Wand und deren Seitenbereiche zu erhalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die freien Stirnseiten in Abschnitten elastisch deformierbar. Der Abstand der jeweiligen Abschnitte entlang einer Wand richtet sich dabei nach den Erfordernissen der gewünschten Abschirmung, hängt also praktisch von der Frequenz der abzuschirmenden elektromagnetischen Strahlung ab.

Dabei können die freien Stirnseiten in den genannten Abschnitten konvex ausgebildet sein, um sogenannte elastische Dome zu erhalten, gegen die die Leiterplatte gepreßt wird. Zur Erhöhung der Elastizität der Dome können diese z. B. von konkaven Umrandungen umgeben sein.

Alternativ können die freien Stirnseiten aber auch in den genannten Abschnitten aufgeschnitten und elastisch nach außen gebogen sein. Es werden dann hier federnde Zungen erhalten, die einstückig mit den Wänden verbunden sind.

Im übrigen sind insbesondere bei einer zur Bildung der Abschirmeinrichtung verwendeten Folie die Baueinheit und die Wände einstückig miteinander verbunden, wobei die elastisch deformierbaren Abschnitte Teile der Wände und somit ebenfalls mit ihnen einstückig verbunden sind.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung von einer Seite, auf die eine gedruckte Schaltungsplatte gelegt wird;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Abschirmeinrichtung nach Figur 1;

Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Abschirmeinrichtung;
Figur 4 die Abschirmeinrichtung nach Figur 3 in einem anderen Gehäuse; Figur 5 eine dritte Ausführungsform der Abschirmeinrichtung;
Figur 6 eine vierte Ausführungsform der Abschirmeinrichtung;
Figur 7 eine fünfte Ausführungsform der Abschirmeinrichtung;
Figur 8 eine sechste Ausführungsform der Abschirmeinrichtung;
Figur 9 eine siebte Ausführungsform der Abschirmeinrichtung; und

Figur 10 eine achte Ausführungsform der Abschirmeinrichtung.

Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung, von der ein Ausschnitt in Figur 2 vergrößert dargestellt ist.

Die Abschirmeinrichtung ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen und besteht aus einer ebenen bzw. plattenförmigen Baueinheit 2, die an ihrer einen Seite Wände 3 aufweist, die einstückig mit ihr verbunden sind. Baueinheit und Wände sind durch eine tiefgezogene Folie 4 gebildet, so daß die Wände 3 zwei im Abstand zueinander und nahezu parallel verlaufende Seitenbereiche 5 und 6 aufweisen, die über einen stirnseitigen Wandbereich 7 miteinander verbunden sind und etwa senkrecht zur Baueinheit 2 liegen. Die Folie 4 besteht aus elektrisch isolierendem Material bzw. Kunststoff. An der Seite der Wände 3 trägt die Abschirmeinrichtung 1 eine elektrisch leitende Schicht 8, die vollständig die Folie 4 abdeckt und auch auf den Seitenbereichen 5 und 6 sowie auf den stirnseitigen Wandbereichen 7 sämtlicher Wände 3 zu liegen kommt. Diese elektrisch leitende Schicht 8 kann durch Aufdampfen von Metall gebildet sein.

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Durch die Wände 3 werden einzelne Kammern 9 zur Aufnahme elektrischer Komponentenerhalten, die sich auf einer nicht dargestellten, elektrischen Leiterplatte befinden, die mit auf ihr aufgedruckten Leiterbahnen auf die stirnseitigen Wandbereiche 7 der Abschirmeinrichtung 1 aufgesetzt wird. Die Wandbereiche 3 können zur Bildung von Durchgangsbereichen 10 erweitert sein, durch die z. B. Schrauben hindurchgeführt werden können, um die Abschirmeinrichtung 1 zwischen der genannten Leiterplatte und einer auf der anderen Seite der Abschirmeinrichtung 1 liegenden Trägerplatte einzuklemmen. Diese Trägerplatte ist in den Figuren 3 und 4 zu erkennen und trägt das Bezugszeichen 11.

Statt der zweiteiligen Ausbildung der Abschirmeinrichtung 1 aus elektrisch nicht leitender bzw. Kunststofffolie 4 und elektrisch leitender Beschichtung 8 kann die Abschirmeinrichtung 1 auch nur aus einer elektrisch leitenden Folie durch Tiefziehen gebildet sein, beispielsweise aus einer Metallfolie oder aus einer elektrisch leitenden Kunststofffolie.

Um Unebenheiten der Abschirmeinrichtung 1 insbesondere im Bereich ihrer stirnseitigen Wandbereiche 7 auszugleichen, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die stirnseitigen Wandbereiche 7 mit konvexen bzw. kalottenartigen Auswölbungen 12 versehen, die in Längsrichtung der Wände 3 in vorbestimmtem Abstand zueinander angeordnet sind. Diese Auswölbungen 12 biidenjeweils einen mit dem stirnseitigen Wandbereich 7 einstückig verbundenen elastischen Bereich, der in Richtung zur Baueinheit 2 nachgiebig ausgebildet bzw. deformierbar ist. Jede der Auswölbungen 12 läßt sich also mehr oder wenige weit durch die elektrische Leiterplatte eindrücken, wenn diese auf die Abschirmeinrichtung 1 aufgesetzt wird, so daj3 ein sicherer Kontakt zwischen den auf der Leiterplatte vorhandenen Leiterbahnen und den stirnseitigen Wandbereichen 7 zumindest im Bereich der Auswölbungen 12 zustande kommt. Letztere sind ebenfalls mit der bereits erwähnten elektrisch leitenden Schicht 8 bedeckt.

Um eine bessere Elastizität der Auswölbungen 12 zu erhalten, können die-

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se im Bereich ihrer Spitze dünner ausgebildet sein als in ihrem randseitigen Bereich.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung 1. Die Abschirmeinrichtung 1 kommt mit der unteren Seite der Baueinheit 2 unmittelbar auf der Trägerplatte 11 zu liegen und kann mit dieser verklebt oder an dieser in sonstiger Weise befestigt sein, beispielsweise durch mit der Trägerplatte 11 einstückig verbundene Knöpfe, die durch entsprechende Öffnungen in der Baueinheit 2 klemmend hindurchragen und aus elektrisch isolierendem Material bestehen.

Im unteren bzw. Fußbereich der Wände 3 sind die Seitenbereiche 5 und 6 über die gesamte Längsrichtung der Wände 3 winkelförmig ausgewölbt, um elastische Abschnitte 13 zu erhalten. Mit anderen Worten ist im Fußbereich einer Wand 3 die Wandbreite gröj3er als im darüberliegenden Bereich. Die Folie 4 verläuft somit zur Bildung einer Wand 3 in den jeweiligen Seitenbereichen der Wand zunächst etwa senkrecht zur Baueinheit 2, dann wieder ein Stück parallel und dann wieder senkrecht, bis der stirnseitige Wandbereich 7 erreicht wird. Die elastischen Abschnitte 13 in den jeweiligen Seitenbereichen 5 und 6 einer Wand 3 ermöglichen somit ein Herunterdrücken des oberen Bereichs der Wand 3 in Richtung zur Baueinheit 2 bzw. Trägerplatte 11 und somit ein Nachgeben der Wand 3 bei der Montage der darauf zu liegen kommenden Leiterplatte. Im fertigmontiertem Zustand drückt somit der stirnseitige Bereich 7 der Wand 3 gegen eine auf der Leiterplatte liegende Leiterbahn, wodurch ein sicherer Kontakt zwischen Bereich 7 und Leiterbahn hergestellt wird.

Die Figur 4 läßt noch erkennen, daß die Wände 3 selbst auch noch zur Aufnahme von Strukturen der Trägerplatte 11 dienen können. Hier handelt es sich um eine zusätzliche Trennwand 11a.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung 1 ist in Figur 5 gezeigt. Hier ist der stirnseitige Wandbereich 7 einer Wand über die gesamte Wandlängsrichtung elastisch nachgebend

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ausgebildet. Dabei liegt der stirnseitige Wandbereich 7 als ebene Fläche vor.

Um seine Elastizität zu erhalten, sind zu beiden Seiten des stirnseitigen Wandbereichs 7 über die gesamte Länge der Wand 3 stufen- oder bogenförmig konkave Wandabschnitte 14 vorhanden, die quasi als Gelenk bzw. Filmscharnier zwischen dem stirnseitigen Wandbereich 7 und dem jeweiligen Seitenbereich 5 bzw. 6 dienen. Die Seitenbereiche 5 und 6 sind dazu an ihren oberen Längskanten quasi spitz nach innen und unten verlaufend abgewinkelt, sowie dann weiter nach innen verlaufend im Bogen wieder nach oben geführt, um seitlich an den stirnseitigen Wandbereich 7 anzugrenzen, der mit seiner äußeren Fläche oberhalb der oberen Längskanten der Seitenbereiche 5 und 6 zu liegen kommt, um elastisch nachgeben zu können.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind die Seitenbereiche 5 und 6 an ihren oberen Längskanten über die gesamte Länge der Wand 3 durch einen bogenförmigen Abschnitt 16 miteinander verbunden, der ebenfalls zu einem gewissen Teil eingedrückt und damit als elastischer Abschnitt bezeichnet werden kann. Er hat eine konvexe Gestalt.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 7 ein derartiger bogenförmiger Abschnitt 16 über beidseitig zu ihm verlaufende Filmscharniere 17 mit den oberen Längskanten der Seitenbereiche 5 und 6 verbunden. Die Filmscharniere 17 werden dadurch erhalten, daj3 die oberen Längskanten der Seitenbereiche 5 und 6 spitz nach innen und nach unten verlaufend abgewinkelt werden, um dann nach oben umgebogen und in den bogenförmigen Abschnitt 16 überführt zu werden. Dabei kommt der Spitzenbereich des bogenförmigen Abschnitts 16 oberhalb der oberen Längskanten der Seitenbereiche 5 und 6 zu liegen, damit noch ein Eindrücken des bogenförmigen Abschnitts 16 möglich ist.

Die Figuren 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäjßen

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Abschirmeinrichtung 1, bei denen im stirnseitigen Wandbereich 7 kreiskuppelartige bzw. konvexe Vorsprünge als elastische Abschnitte 18 ausgebildet sind. Diese kuppelartigen Abschnitte 18 liegen in Längsrichtung der Wand 3 in vorbestimmten Abstand zueinander, der sich durch die Frequenz der abzuschirmenden Strahlung ergibt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 geht der stirnseitige Wandbereich 7 direkt in die kuppeiförmigen Abschnitte 18 über, die ihn überragen. Dabei kann auch hier zur Erhöhung der Elastizität der kuppeiförmigen Abschnitte 18 deren Wanddicke in Richtung zum obersten Bereich der kuppeiförmigen Abschnitte 18 abnehmen.

Dagegen sind beim Ausführungsbeispiel nach Figur 9 die kuppeiförmigen Abschnitte 18 über eine Art Scharniergelenk 17 mit dem stirnseitigen Wandbereich 7 einstückig verbunden, wobei das Scharniergelenk 17 den kuppeiförmigen Abschnitt 18 über seinen gesamten Umfangsrand umgibt. Die kuppeiförmigen Abschnitte 18 sind kalottenartig ausgebildet. Das Scharniergelenk 17 wird dadurch erhalten, daj3 der stirnseitige Wandbereich 7 zunächst nach innen und unten in Richtung zur Baueinheit 2 abgeknickt wird, um dann bogenförmig nach oben in den kuppeiförmigen Abschnitt 18 überzugehen. Dabei überragt, wie bereits erwähnt, die obere Spitze des kuppeiförmigen Abschnitts 18 die obere Seite des stirnseitigen Wandbereichs 7, um noch eingedrückt werden zu können. Das Scharniergelenk 17 kann auch durch einzelne kreisförmige Stufen gebildet sein, die ziehharmonikaartig jeweils zwischen dem stirnseitigen Wandbereich 7 und den kuppeiförmigen Abschnitten 18 angeordnet sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 10 sind in Längsrichtung des stirnseitigen Wandbereichs 7 statt der kuppeiförmigen Abschnitte 18 jetzt federnde Laschen 19 in vorbestimmtem Abstand zueinander angeordnet. Die federnden Laschen 19 werden dadurch erhalten, daj3 der stirnseitige Wandbereich 7 bereichsweise aufgeschnitten wird, so daß Teile des stirnseitgen Wandbereichs 7 nach außen umgebogen werden können, wodurch die federnden Laschen 19 erhalten werden.

Claims

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTeVä PARTNE1R* -H- NOKIA MOBILE PHONES LTD. Case: NC 13117 19.7.1996 Schutzansprüche

1. Abschirmeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung, mit einer sich in einer Fläche erstreckenden dünnen Baueinheit (2), die mit im wesentlichen senkrecht zur Fläche verlaufenden Wänden (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (3) selbst wenigstens inTeilbereichen in Richtung zur Baueinheit (2) elastisch deformierbar sind.

2. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß Baueinheit (2) und Wände (3) durch eine tiefgezogene Folie gebildet sind.
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3. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefgezogene Folie (4) aus Kunststoff besteht und wenigstens an der Seite, an der auch die Wände (3) liegen, eine elektrisch leitende Schicht (8) trägt.

4. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (8) eine Metallaufdampfschicht ist.

5. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände im seitlichen Bereich (5, 6) elastisch deformierbare Abschnitte (13) aufweisen.

6. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch deformierbaren Abschnitte (13) im Fußbereich der Wände liegen.

7. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (3) an ihren freien Stirnseiten elastisch deformierbar ausgebildet sind.

8. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Stirnseiten über ihre gesamte Länge elastisch deformierbar sind.

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9. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daJ3 Randbereiche (14, 17) der Stirnseiten stufen- oder bogenförmig konkav ausgebildet sind.

10. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die freien Stirnseiten in voneinander beabstandeten Abschnitten (18, 19) elastisch deformierbar sind.

11. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daJ3 die freien Stirnseiten in den genannten Abschnitten (18) konvex ausgebildet sind.

12. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daJ3 die freien Stirnseiten in den genannten Abschnitten (19) aufgeschnitten und elastisch nach außen gebogen sind.