DE102010032839B4

DE102010032839B4 - Sandwich component with an operating layer and a functional layer

Info

Publication number: DE102010032839B4
Application number: DE102010032839.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2030-07-31
Also published as: DE102010032839A1

Abstract

Sandwichbauteil mit einem Substrat, einer Bedienschicht und einer Funktionsschicht,
wobei
das Substrat eine gewölbte Oberfläche aufweist,
die Funktionsschicht (12) eine elektrische Schaltung (18) enthält, die Bedienschicht (14) wenigstens ein geometrisch hinsichtlich seiner Position auf der Bedienschicht vorbestimmtes Bedienfeld (26) enthält, das relativ zur Funktionsschicht derart angeordnet ist, dass das Bedienfeld zusammen mit der elektrischen Schaltung einen Schalter bildet, mit dem eine elektrische Eigenschaft der Schaltung veränderbar ist, und die Bedienschicht (14) ein graphisches Muster enthält, in dem das Bedienfeld (26) und dessen Funktion dargestellt sind,
wenigstens ein Teilbereich wenigstens der Funktionsschicht (12) und/oder der Bedienschicht (14) durch programmierbare, elektronisch gesteuerte digitale Bedruckung der gewölbten Oberfläche des Substrats mit aushärtbaren Flüssigkeiten, die aus Düsen abgespritzt werden, hergestellt ist, und
die Funktionsschicht (12) auf der gleichen Seite des Substrats über der Bedienschicht (14) oder die Bedienschicht auf der gleichen Seite des Substrats über der Funktionsschicht oder die Bedienschicht (14) auf der einen Seite des Substrats und die Funktionsschicht auf der anderen Seite des Substrats angeordnet ist.

Sandwich component with a substrate, an operating layer and a functional layer,
in which
the substrate has a curved surface,
the functional layer (12) contains an electrical circuit (18), the operating layer (14) at least one geometrically with respect to its position on the operating layer predetermined control panel (26) which is arranged relative to the functional layer such that the control panel together with the electrical circuit forms a switch, with which an electrical property of the circuit is changeable, and the operating layer (14) contains a graphic pattern, in which the control panel (26) and its function are shown,
at least one subregion of at least the functional layer (12) and / or the operating layer (14) is produced by programmable, electronically controlled digital printing of the curved surface of the substrate with curable liquids sprayed from nozzles, and
the functional layer (12) on the same side of the substrate over the operating layer (14) or the operating layer on the same side of the substrate over the functional layer or operating layer (14) on one side of the substrate and the functional layer on the other side of the substrate is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil mit einer Bedienschicht und einer Funktionsschicht.The invention relates to a sandwich component with an operating layer and a functional layer.

Touchscreens bzw. Sensorbildschirme haben inzwischen weite Verbreitung gefunden. Ein Touchscreen ist im Allgemeinen unmittelbar über einem elektronischen Display angeordnet. Durch Antippen eines mit einem Bild unterlegten Feldes auf dem Touchscreen kann eine durch das Bild visualisierte Funktion ausgelöst werden, beispielsweise eine Buchung, der Betrieb einer Heizung im Auto usw.. Zur Umsetzung der Berührungsempfindlichkeit des Touchscreens sind resistive Systeme, kapazitive Systeme, induktive System und andere bekannt. Resistive Touchscreens beispielsweise reagieren auf Druck, durch den elektrisch leitfähige, jedoch durchsichtige Schichten lokal miteinander verbunden werden. Touchscreens sind im Allgemeinen aufwändig und teuer.Touchscreens and sensor screens have become widespread. A touch screen is generally located immediately above an electronic display. Touching a field highlighted with an image on the touch screen can trigger a visualized function, such as a booking, heating in the car, etc. Resistive, capacitive, inductive, and touch-sensitive touchscreens others known. Resistive touchscreens, for example, respond to pressures that electrically connect electrically conductive but transparent layers. Touch screens are generally expensive and expensive.

Zum Stand der Technik ist in der WO 03/044957 A2 ein als Sandwichbauteil ausgebildeter Touchsensor, in der DE 697 33 250 T2 ein Berührungssensor, in der DE 103 07 473 A1 eine Eingabeeinrichtung mit einem Display, das mit einer transparenten Platte bedeckt ist, in der WO 03/044958 A2 integrierte Berührschalt/Steuertafelbaugruppen, in der US 4,321,479 A eine durch Berührung aktivierbare Steuereinrichtung, in der DE 10 2008 004 423 A1 einen Berührungsschalter mit einer Glasplatte, in der EP 2 000 958 A2 ein IC Modul mit einem isolierenden Substrat, in der WO 02/082561 A1 ein Musterungsverfahren, in der EP 1 652 590 A1 ein Substrat mit einem Dünnfilmmuster, in der WO 2007/035115 A1 eine Vorrichtung mit einem Poster und einem Substrat, auf das Leiter aufgedruckt sind, in der EP 1 968 191 A1 ein Bedienfeld zur Erzeugung elektrischer Steuersignale, in der DE 10 2005 003 319 A1 eine Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät, und in der DE 10 2009 004 877 A1 eine Vorrichtung zum digitalen Beschichten einer Oberfläche mittels aus Düsen ausgestoßenen Tröpfchen beschrieben.The state of the art is in the WO 03/044957 A2 a trained as a sandwich component touch sensor, in the DE 697 33 250 T2 a touch sensor in which DE 103 07 473 A1 an input device having a display covered with a transparent plate in which WO 03/044958 A2 integrated touch switch / control panel assemblies, in US 4,321,479 A a contact activatable control device in which DE 10 2008 004 423 A1 a touch switch with a glass plate, in the EP 2 000 958 A2 an IC module with an insulating substrate in the WO 02/082561 A1 a patterning procedure in which EP 1 652 590 A1 a substrate having a thin film pattern in which WO 2007/035115 A1 a device with a poster and a substrate, are printed on the ladder, in the EP 1 968 191 A1 a control panel for generating electrical control signals, in the DE 10 2005 003 319 A1 an operating device for an electrical appliance, and in the DE 10 2009 004 877 A1 describes an apparatus for digitally coating a surface by means of droplets ejected from nozzles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der kostengünstig und in verständlicher Weise elektrisch angesteuerte Funktionen ausgelöst werden können.The invention is based on the object to provide a way with which cost-effective and understandable electrically triggered functions can be triggered.

Diese Aufgabe wird mit einem Sandwichbauteil gemäß dem Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved with a sandwich component according to claim 1 and a method according to claim 10.

Ein erfindungsgemäßes Sandwichbauteil enthält eine Funktionsschicht mit wenigstens einer Leiterbahn und eine sandwichartig über oder unter der Funktionsschicht angeordnete Bedienschicht mit wenigstens einem Bedienfeld, das relativ zur Funktionsschicht derart angeordnet ist, dass beispielsweise bei Annäherung eines Fingers an das Bedienfeld eine elektrische Eigenschaft der Leiterbahn veränderbar ist. Die Veränderung wird zur Auslösung eines Vorgangs genutzt.A sandwich component according to the invention contains a functional layer with at least one conductor track and an operating layer sandwiched above or below the functional layer with at least one control panel which is arranged relative to the functional layer such that an electrical property of the conductor track can be changed, for example, when a finger approaches the control panel. The change is used to trigger a process.

Wenn nicht die gesamte Bedienschicht das Bedienfeld bildet, ist der Bereich der Bedienschicht, die das Bedienfeld bildet, vorteilhafterweise visuell sichtbar.Unless the entire operating layer forms the control panel, the area of the control layer forming the control panel is advantageously visually visible.

Leiterbahnen der Funktionsschicht, deren elektrische Eigenschaften bei Bedienung über das Bedienfeld verändert werden, können elektrisch mit wenigstens einer externen Funktionseinheit verbunden sein, deren Zustand durch die Veränderung der elektrischen Eigenschaft einer oder mehrerer Leiterbahnen der Funktionsschicht verändert wird.Conductor tracks of the functional layer whose electrical properties are changed during operation via the control panel can be electrically connected to at least one external functional unit whose state is changed by the change in the electrical property of one or more interconnects of the functional layer.

Die Bedienschicht enthält ein grafisches Muster enthält, in dem das Bedienfeld und dessen Funktion dargestellt sind. Auf diese Weise können auch komplexe Systeme in einfacher Weise bedient werden.The operating layer contains a graphic pattern in which the control panel and its function are shown. In this way, even complex systems can be operated in a simple manner.

Die Funktionsschicht kann eine Mehrzahl von Schaltelementen enthalten, denen jeweils ein in der Bedienschicht angeordnetes Bedienfeld zugeordnet ist.The functional layer may include a plurality of switching elements, each associated with a control panel arranged in the operating panel.

In die Funktionsschicht können vorgefertigte Elektronikbausteine integriert sein.Prefabricated electronic components can be integrated into the functional layer.

Die Anordnung einer Haftvermittlerschicht zwischen dem Substrat und den Schichten sowie zwischen den Schichten ermöglicht größere Freiheitsgrade bei der Materialauswahl.The placement of a primer layer between the substrate and the layers as well as between the layers allows for greater degrees of freedom in material selection.

Besonders kostengünstig sind unterschiedlichste Sandwichbauteile herzustellen, da die Funktionsschicht und/oder die Bedienschicht mittels eines programmierbaren, elektronisch gesteuerten digitalen Druckverfahrens hergestellt werden, bei dem aushärtbare Flüssigkeiten aus Düsen abgespritzt werden.The most varied sandwich components can be produced particularly cost-effectively, since the functional layer and / or the operating layer are produced by means of a programmable, electronically controlled digital printing method in which curable liquids are sprayed from nozzles.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention is explained below with reference to schematic drawings, for example, and with further details.

In den Figuren stellen dar:

1 ein Beispiel eines Sandwichbauteils in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung,
2 einen Querschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform eines Sandwichbauteils gemäß 1,
3 Beispiele von in einer Duschwand integrierten Sandwichbauteilen,
4 ein Beispiel einer Bedienschicht und einer Funktionsschicht eines Sandwichbauteils zur Verwendung in einer Flüssigkeitsmischanlage und
5 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Sandwichbauteile.

In the figures represent:

1 an example of a sandwich component in an exploded perspective view,
2 a cross section through a modified embodiment of a sandwich component according to 1 .
3 Examples of sandwich components integrated in a shower wall,
4 an example of an operating layer and a functional layer of a sandwich component for use in a liquid mixing plant and
5 a schematic diagram of an apparatus for producing inventive sandwich components.

Gemäß 1 enthält ein Sandwichbauteil ein Substrat 10, auf das eine Funktionsschicht (12) aufgebracht ist, auf die wiederum eine Bedienschicht 14 aufgebracht ist.According to 1 a sandwich component contains a substrate 10 on which a functional layer ( 12 ) is applied, in turn, an operating layer 14 is applied.

Das Substrat 10 ist beispielsweise ein Dachverkleidungsteil eines Omnibusses, das sich in dessen Längsrichtung erstreckt.The substrate 10 For example, is a roof trim part of a bus, which extends in the longitudinal direction.

Die Funktionsschicht 12 ist beispielsweise eine Folie 16 mit zwei zueinander parallelen Leiterbahnen 18 mit Anschlüssen 20.The functional layer 12 is for example a foil 16 with two parallel interconnects 18 with connections 20 ,

Die Bedienschicht 14 ist eine Folie 22 mit einer Bedruckung 24, in der im dargestellten Beispiel mit „STOP“ bezeichnete Bedienfelder 26 hervorgehoben sind.The operating layer 14 is a foil 22 with a print 24 , in the example shown in the example with "STOP" designated panels 26 are highlighted.

Die Funktionsschicht 12 ist beispielsweise unmittelbar auf das Substrat 10 aufgeklebt. Die Bedienschicht 14 ist auf die Funktionsschicht 12 aufgeklebt.The functional layer 12 is for example directly on the substrate 10 glued. The operating layer 14 is on the functional layer 12 glued.

Die Anschlüsse 20 sind mit Eingängen einer Steuereinrichtung 28 verbunden, deren Ausgänge mit einem Signalgeber für einen Fahrer des Omnibusses verbunden sind.The connections 20 are with inputs of a control device 28 whose outputs are connected to a signal generator for a driver of the bus.

Die Funktion der beschriebenen Anordnung besteht beispielsweise darin, dass die Steuereinrichtung 28 die Kapazität zwischen den Leiterbahnen 18 misst. Diese Kapazität verändert sich, sobald ein Finger eines der Bedienfelder 26 berührt, so dass der Fahrer einen Haltewunsch erfährt. Die Leiterbahnen, die im Bereich unterhalb der Bedienfelder 26 zur Vergrößerung der Kapazität oder Indukdivität geeignet ausgebildet sein können, bilden in den Bereichen unterhalb der Bedienfelder Schaltfelder bzw. Schaltelemente.The function of the described arrangement consists, for example, in that the control device 28 the capacitance between the tracks 18 measures. This capacity changes as soon as a finger of one of the control panels 26 touched, so that the driver learns a stop request. The tracks in the area below the panels 26 can be designed to increase the capacity or Indukdivität suitable, form in the areas below the panels switching panels or switching elements.

Indem sich das Substrat längs des gesamten Innenraumes eines Omnibusses erstreckt, ist es auf kostengünstige und einfache Weise möglich, einen Haltewunsch eines Passagiers zu signalisieren.By the substrate extends along the entire interior of a bus, it is possible in a cost and simple way to signal a stop request of a passenger.

Zur Herstellung des Sandwichbauteils sind unterschiedlichste Verfahren möglich. Die Funktionsschicht 12 und die Bedienschicht 14 können jeweils vorgefertigte Folien sein. Besonders kostengünstig ist das Sandwichbauteil herstellbar, indem, wie später anhand der 4 erläutert, das Substrat 10 bzw. im beschriebenen Beispiel das Innenraumteil mittels eines programmierbaren, digitalen Druckverfahrens zunächst mit der Funktionsschicht bedruckt wird, die aus zwei unterschiedlichen, nach ihrem Aufbringen härtenden Flüssigkeiten besteht, nämlich einer Grundflüssigkeit, die die Folie 16 bildet, und einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit, die die Leiterbahnen 18 bildet. Die Funktionsschicht 12 kann mit ebener Oberfläche ausgebildet werden, auf die unmittelbar eine Grafik aufgedruckt wird, die beispielsweise undurchsichtig ist, so dass die Funktionsschicht 12 unsichtbar wird und auf der die Bedienfelder 26 derart aufgedruckt sind, dass sie zwischen den aufgedruckten Leiterbahnen 18 angeordnet sind und auf diese Weise bei Berührung durch einen Finger oder starker Annäherung eines Fingers eine Kapazitätsänderung herbeiführen.For the production of the sandwich component a variety of methods are possible. The functional layer 12 and the operating layer 14 can each be prefabricated films. Particularly cost, the sandwich component can be produced by, as later with reference to the 4 explains the substrate 10 In the described example, the interior part is first printed by means of a programmable, digital printing method with the functional layer, which consists of two different, after its application hardening liquids, namely a base liquid, which is the film 16 forms, and an electrically conductive liquid, the conductor tracks 18 forms. The functional layer 12 can be formed with a flat surface on which a graphic is imprinted directly, which is opaque, for example, so that the functional layer 12 becomes invisible and on the control panels 26 are printed so that they are between the printed circuit traces 18 are arranged and in this way bring about a change in capacitance when touched by a finger or strong approach of a finger.

2 zeigt einen Querschnitt durch ein abgeändertes Sandwichbauteil, bei dem die Folie 22 der Bedienschicht 14 zumindest über sich gegenüberliegenden Abschnitten der Leiterbahnen 18 ausgespart ist, so dass die Leiterbahnen 18 freiliegen und mittels eines Fingers 29 überbrückt werden können. Dadurch ändert sich der elektrische Widerstand zwischen den Leiterbahnen 18, was von der Steuereinrichtung 28 ausgewertet wird. 2 shows a cross section through a modified sandwich component, in which the film 22 the operating layer 14 at least over opposite sections of the tracks 18 is recessed, leaving the traces 18 to be exposed and by a finger 29 can be bridged. This changes the electrical resistance between the tracks 18 , what about the controller 28 is evaluated.

Die Leiterbahnen 18 müssen nicht zwangsläufig auf einer eigenen Folie 16 vorgesehen sein (1), sondern können unmittelbar auf dem Substrat 10 angeordnet werden.The tracks 18 do not necessarily have to own a slide 16 be provided ( 1 ), but can be directly on the substrate 10 to be ordered.

Die beschriebenen einfachen Beispiele eines Sandwichbauteils können in unterschiedlichster Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die Funktionsschicht mit vorgefertigten Schaltelementen, wie Drosselspulen, Näherungsschaltern usw. versehen werden, die einzeln elektrisch herausgeführt sind und an eine Steuereinrichtung 28 angeschlossen sind. Die Bedienschicht 14 wird dann mit Bedienfeldern bedruckt, die den Schaltelementen zugeordnet sind und ihre Funktion darstellende Symbole enthalten. Auf diese Weise können komplexe Funktionen bedient bzw. gesteuert werden. Beispielsweise können zusätzliche Bedienfelder zum Auslösen einer Nothaltfunktion vorgesehen sein.The described simple examples of a sandwich component can be modified in many different ways. For example, the functional layer can be provided with prefabricated switching elements, such as choke coils, proximity switches, etc., which are individually led out electrically and to a control device 28 are connected. The operating layer 14 is then printed with panels that are associated with the switching elements and contain their function-representing symbols. In this way, complex functions can be operated or controlled. For example, additional control panels for triggering an emergency stop function may be provided.

Die Oberfläche des Substrats muss nicht eben sein, sondern kann gewölbt sein, so dass das Sandwichbauteil beispielsweise in die Schalttafel eines PKW integriert werden kann und zur Bedienung unterschiedlichster Funktionen dient.The surface of the substrate need not be flat, but may be curved, so that the sandwich component can be integrated, for example, in the dashboard of a car and used to operate a variety of functions.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Substrat eine Glaswand einer Dusche ist, wobei über Bedienfelder 26 in der Bedienschicht 14 unterschiedliche Funktionen, wie zulaufende Wassermengen und Wassertemperatur, gesteuert werden können. 3a zeigt eine Aufsicht auf einen Ausschnitt der Bedienschicht 14 mit Bedienfeldern 26a bis 26d. Durch Auflegen eines Fingers auf die Bedienfelder 26a bzw. 26c kann die durch einen Duschkopf abgegebene Wassermenge vergrößert oder verkleinert werden. Durch Betätigen der Bedienfelder 26b bzw. 26d kann die Temperatur des Wassers vergrößert oder verkleinert werden. Symbolische Aufdrucke verdeutlichen die mit den Bedienfeldern gesteuerten Funktionen. 3 shows an embodiment in which the substrate is a glass wall of a shower, via control panels 26 in the operating layer 14 different functions, such as inflowing water and water temperature, can be controlled. 3a shows a plan view of a section of the operating layer 14 with control panels 26a to 26d , By placing a finger on the control panels 26a respectively. 26c For example, the amount of water dispensed by a shower head can be increased or decreased. By pressing the control panels 26b respectively. 26d The temperature of the water can be increased or decreased. Symbolic imprints illustrate the functions controlled by the panels.

3b zeigt den in 3a dargestellten Ausschnitt der Bedienschicht 14 über einem Ausschnitt der Funktionsschicht 12 angeordnet. Deutlich erkenntlich ist, wie direkt unter jedem der Bedienfelder 26a bis 26d ein Schaltfeld 30a bis 30d angeordnet ist, wobei jedes Schaltfeld an zwei Leiterbahnen angeschlossen ist, die über Anschlüsse an eine außerhalb der Funktionsschicht befindliche Steuereinrichtung verbunden sind, über die der Wasserdurchlauf und die Wassertemperaturen ansich bekannterweise steuerbar sind. Die Schaltfelder 30a bis 30b können derart ausgebildet sein, dass sie die Annäherung eines Fingers an eines der Bedienfelder kapazitiv oder induktiv erfassen. 3b shows the in 3a shown section of the operating layer 14 over a section of the functional layer 12 arranged. Clearly recognizable is how right under each of the control panels 26a to 26d a cubicle 30a to 30d is arranged, each switching field is connected to two conductor tracks, which are connected via connections to a control device located outside the functional layer, via which the water passage and the water temperatures are known to be controlled ansich. The cubicles 30a to 30b can be designed such that they detect the approach of a finger on one of the control panels capacitive or inductive.

Bei der Ausführungsform gemäß 3b sind die Bedienschicht 14 und die Funktionsschicht 12 auf der gleichen Seite des Substrats 10 bzw. der Glasscheibe einer Duschwand angeordnet. Die Funktionsschicht 12 und die darüber befindliche Bedienschicht 14 können sich längs der gesamten Duschwand erstrecken, wobei an geeigneter Stelle weitere Bedienfelder und Schaltfelder angeordnet sein können. In der Ausführungsform gemäß 3 befinden sich die beiden Schichten 12 und 14 auf der Innenseite der Duschwand.In the embodiment according to 3b are the operating layer 14 and the functional layer 12 on the same side of the substrate 10 or the glass pane of a shower wall. The functional layer 12 and the operating layer above it 14 can extend along the entire shower wall, where further control panels and panels can be arranged at a suitable location. In the embodiment according to 3 are the two layers 12 and 14 on the inside of the shower screen.

Bei der Ausführungsform gemäß 3c befindet sich die Bedienschicht 14 auf der Außenseite des Substrats 10 bzw. der Duschwand und befindet sich die Funktionsschicht 12 auf der von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Bedienschicht 14.In the embodiment according to 3c is the operating layer 14 on the outside of the substrate 10 or the shower wall and is the functional layer 12 on the from the substrate 10 opposite side of the operating layer 14 ,

Bei der Ausführungsform gemäß 3d befindet sich die Bedienschicht 14 auf der Innenseite des Substrats 10 bzw. der Duschwand und die Funktionsschicht 12 auf der Außenseite des Substrats 10.In the embodiment according to 3d is the operating layer 14 on the inside of the substrate 10 or the shower wall and the functional layer 12 on the outside of the substrate 10 ,

Bei den Ausführungsformen gemäß 3c und 3d kann die nach außen freiliegende Oberfläche der Funktionsschicht 12 mit einer weiteren Schutzschicht bedeckt sein, die die Funktionsschicht 12 vor äußeren Einflüssen schützt und graphisch überdeckt.In the embodiments according to 3c and 3d can the exposed surface of the functional layer 12 be covered with another protective layer, which is the functional layer 12 Protected from external influences and graphically covered.

Bei der Ausführungsform gemäß 3d, bei der sich das Substrat 10 zwischen der Bedienschicht 14 und der Funktionsschicht 12 befindet, ist wegen des großen Abstands zwischen den Bedienfeldern und den zugehörigen Schalfeldern jedes der Schaltfelder beispielsweise als Ultraschallsensor oder als optischer Sensor ausgebildet. Das Substrat 10 kann in einem Bereich, in dem die Schaltfelder oder die Bedienfelder angeordnet sind, mit geringerer Dicke ausgebildet sein, so dass der Abstand zwischen den Bedienfeldern und den zugehörigen Schaltfeldern verringert ist.In the embodiment according to 3d in which the substrate is 10 between the operating layer 14 and the functional layer 12 is located because of the large distance between the panels and the associated switching fields each of the panels, for example, as an ultrasonic sensor or as an optical sensor. The substrate 10 may be formed in a region in which the panels or the panels are arranged with a smaller thickness, so that the distance between the panels and the associated panels is reduced.

4 zeigt eine Aufsicht auf eine Funktionsschicht 12 und eine Bedienschicht 14 einer Flüssigkeitsmischeinrichtung. Die Bedienschicht 14 enthält eine Funktionsdarstellung der Mischeinrichtung mit drei Flüssigkeitsvorratsbehältern 32, 34, 36, die jeweils über eine Pumpe mit einem Mischbehälter 44 verbunden sind, dessen Inhalt mittels eines Rührers umrührbar ist. Die im Mischbehälter 44 enthaltende Flüssigkeit ist mittels einer weiteren Pumpe entleerbar. Jeder der Pumpen ist eines von Bedienfeldern 26a bis 26d zugeordnet. Dem Rührer ist ein Bedienfeld 26e zugeordnet. Zusätzlich enthält die Bedienschicht ein Fenster 38. 4 shows a plan view of a functional layer 12 and an operating layer 14 a liquid mixing device. The operating layer 14 contains a functional representation of the mixing device with three liquid reservoirs 32 . 34 . 36 , each via a pump with a mixing tank 44 are connected, the contents of which can be stirred by means of a stirrer. The in the mixing container 44 containing liquid can be emptied by means of another pump. Each of the pumps is one of control panels 26a to 26d assigned. The stirrer is a control panel 26e assigned. In addition, the operating layer contains a window 38 ,

Die Funktionsschicht 12 enthält den Pumpen zugeordnete Schaltfelder bzw. Schaltelemente 30a bis 30d sowie ein dem Rüher zugeordnetes Schaltelement 30e und ein Display 40. Das Display 40 ist ein Flachdisplay, das in die Funktionsschicht 12 als vorgefertigtes Elektronikmodul integriert ist. Die Schaltelemente können im dargestellten Beispiel ebenfalls vorgefertigte Elektronikmodule sein, beispielsweise Näherungsschalter, die in die Funktionsschicht 12 integriert sind. Die Funktionsschicht 12 enthält Leiterbahnen, über die die Schaltelemente und das Display mit einer externen, nicht dargestellten Steuereinrichtung verbunden sind, über die die Mischvorrichtung gesteuert wird.The functional layer 12 contains switching fields or switching elements assigned to the pumps 30a to 30d and a the Rüher assigned switching element 30e and a display 40 , the display 40 is a flat panel display that is in the functional layer 12 is integrated as a prefabricated electronic module. The switching elements may also be prefabricated electronic modules in the example shown, for example, proximity switches, which in the functional layer 12 are integrated. The functional layer 12 contains printed conductors, via which the switching elements and the display are connected to an external control device, not shown, via which the mixing device is controlled.

Bei der Herstellung des Sandwichbauteils wird zunächst die Funktionsschicht 12 auf einer Substratoberfläche ausgebildet. Die Funktionsschicht 12 wird dann von der Bedienschicht 14 überdeckt und von dieser kaschiert, wobei das Fenster 38 der Bedienschicht 14 im Bereich des Displays 40 angeordnet ist und die Bedienfelder 26 über den Schaltelementen 30 angeordnet sind.In the production of the sandwich component, first the functional layer 12 formed on a substrate surface. The functional layer 12 is then from the operating layer 14 covered and concealed by this, the window 38 the operating layer 14 in the area of the display 40 is arranged and the control panels 26 over the switching elements 30 are arranged.

Im Display 56 können in an sich bekannterweise Betriebsparameter der Mischvorrichtung angezeigt werden, die von der nicht dargestellten elektronischen Steuereinrichtung geliefert werden.In the display 56 can be displayed in per se known operating parameters of the mixing device, which are supplied by the electronic control device, not shown.

5 zeigt den Aufbau einer insgesamt mit 60 bezeichneten Tintenstrahldruckeinrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen mehrschichtigen Bedruckung. 5 shows the structure of an ink jet printing device generally designated 60 for producing a multi-layer printing according to the invention.

Die Tintenstrahldruckeinrichtung 60 enthält verschiedene Druckköpfe 62a, 62b und 62c, die jeweils eine oder mehrere Düsen zum digitalen Abspritzen von Flüssigkeit enthalten. Die Düsen der Druckköpfe können aus einem Flüssigkeitsvorrat 64 mit unterschiedlichen Flüssigkeiten beschickt werden. Der Flüssigkeitsvorrat 64 enthält unterschiedliche Flüssigkeitsbehälter, in denen unterschiedliche Flüssigkeiten, wie Funktionsflüssigkeiten, Füllflüssigkeiten oder konventionelle Färbeflüssigkeiten bzw. Tinten enthalten sind.The inkjet printing device 60 contains different printheads 62a . 62b and 62c each containing one or more nozzles for digitally spraying liquid. The nozzles of the printheads can be from a liquid supply 64 With different liquids are charged. The liquid supply 64 contains different liquid containers in which different liquids, such as functional fluids, filling liquids or conventional dyeing liquids or inks are contained.

Eine Füllflüssigkeit ist beispielsweise eine nach ihrem Aufbringen auf eine Oberfläche aushärtende Flüssigkeit, die im ausgehärteten Zustand vorbestimmte mechanische und optische Eigenschaften hat und eine Grundstruktur der jeweiligen Schicht bildet. Eine Funktionsflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die vorbestimmte physikalische Eigenschaften hat, beispielsweise mit metallischen Partikeln versehen ist, die die Flüssigkeit, auch im ausgehärteten Zustand elektrisch leitfähig machen, so dass mit Hilfe der Funktionsflüssigkeit elektrische Leiterbahnen gedruckt werden können. Mit den konventionellen Färbeflüssigkeiten können graphische Muster, Bilder usw. hergestellt werden, die auch transparente Bereiche enthalten können. Als weitere Flüssigkeiten können Flüssigkeiten vorgesehen sein, die chemisch und mechanisch widerstandsfähige Deckschichten bilden, die Haftvermittlungsschichten, elektrisch und/oder thermisch isolierende Schichten bilden, usw.A filling liquid is, for example, a liquid which hardens after being applied to a surface and which has predetermined mechanical and optical properties in the cured state and forms a basic structure of the respective layer. A functional fluid is a fluid that has predetermined physical properties, for example, is provided with metallic particles that make the liquid, even in the cured state electrically conductive, so that with the help of the functional fluid electrical traces can be printed. Conventional dyeing liquids can be used to make graphic patterns, images, etc. that can also contain transparent areas. As further liquids, liquids can be provided which form chemically and mechanically resistant outer layers, which form adhesion-promoting layers, electrically and / or thermally insulating layers, etc.

Die Druckeinrichtung enthält weiter einen unterhalb der Druckköpfe angeordneten Träger 66, auf den ein Substrat 10 aufsetzbar ist. Das Substrat muss nicht ein Körper mit zwei zueinander parallelen Oberflächen sein, sondern kann unterschiedlichste Gestalt haben, wie mit dem Bezugszeichen 10₁ unten in 5 dargestellt.The printing device further includes a carrier disposed below the printheads 66 on which a substrate 10 can be placed. The substrate does not have to be a body with two mutually parallel surfaces, but can have very different shapes, as with the reference numeral 10 ₁ down in 5 shown.

Zur Steuerung der Druckeinrichtung 60 dient eine elektronische Steuereinrichtung 70 mit einem Datenspeicher, einem Programmspeicher, einem Prozessor, einer Dateneingabevorrichtung, einem Bildschirm und Steuerausgängen. Über die Steuerausgänge wird auch eine nicht dargestellte in ihrem Aufbau an sich bekannte Bewegungs- bzw. Transporteinrichtung gesteuert, mit der sich eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Trägers 36 und den Düsen der Druckköpfe in drei Dimensionen herstellen lässt. Beispielsweise kann der Träger 66 nach rechts und links bewegbar sein und die Druckköpfe können senkrecht zur Papierebene und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Trägers 36 bewegbar sein. Die Druckköpfe können auch als Druckbalken ausgebildet sein, die sich über die gesamte Breite des Substrats 10 erstrecken, so dass die Relativbewegbarkeit nur in zwei Dimensionen erfolgen muss.To control the printing device 60 serves an electronic control device 70 with a data memory, a program memory, a processor, a data input device, a screen and control outputs. By means of the control outputs, a movement or transport device, not shown in its construction, which is known per se, is also controlled, with which there is a relative movement between the surface of the carrier 36 and make the nozzles of the printheads in three dimensions. For example, the carrier 66 can be moved to the right and left and the print heads can be perpendicular to the paper plane and perpendicular to the direction of movement of the wearer 36 be movable. The printheads can also be designed as pressure bars, which extend over the entire width of the substrate 10 extend, so that the relative movement must be made only in two dimensions.

Zusätzlich ist eine Sensorvorrichtung 72 vorgesehen, mit der beispielsweise die Höhe der jeweiligen Oberfläche, auf die Flüssigkeit aufzubringen ist oder auf die Flüssigkeit aufgebracht wurde, und vorteilhafterweise optische Eigenschaften der Oberfläche, beispielsweise deren Reflektionsvermögen, erfassbar sind.In addition, a sensor device 72 provided, for example, with the height of the respective surface, is applied to the liquid or was applied to the liquid, and advantageously optical properties of the surface, such as their reflectivity, are detectable.

Wie in 5 schematisch angedeutet, wird in die elektronische Steuereinrichtung 70 zunächst ein für die Ausbildung der Funktionsschicht 12 (im dargestellten Beispiel der 4 entsprechend) maßgeblicher Funktionsschichtdatensatz 74 eingegeben. Weiter wird in die elektronische Steuereinrichtung 70 ein für die Ausbildung der Bedienschicht 14 (4) maßgeblicher Bedienschichtdatensatz 76 eingegeben. Die geometrischen - bzw. Lagedaten der Schaltelemente 30 fallen bezüglich der Lage in einer zur Papierebene senkrechten Ebene mit den Lagedaten der Bedienfelder 26 zusammen. Ähnlich fallen die geometrischen Daten des Fensters 38 und des Displays 40 zusammen. Die Lagedaten der Bedienfelder und Schaltelemente sowie des Fensters und des Displays sind in 5 in einem gestrichelt umrandeten Datenfeld 78 dick umrandet angegeben. Das Datenfeld 78 bildet somit ein Bindeglied zwischen dem Funktionsschichtdatensatz 74 und dem Bedienschichtdatensatz 76.As in 5 indicated schematically, is in the electronic control device 70 First, one for the training of the functional layer 12 (In the example shown the 4 correspondingly) authoritative functional layer data record 74 entered. Next is in the electronic control device 70 one for the training of the operating layer 14 ( 4 ) authoritative operating-layer data record 76 entered. The geometric - or position data of the switching elements 30 fall with respect to the position in a plane perpendicular to the paper plane with the position data of the panels 26 together. Similarly, the geometric data of the window will fall 38 and the display 40 together. The position data of the control panels and switching elements as well as of the window and the display are in 5 in a data field surrounded by dashed lines 78 indicated thick bordered. The data field 78 thus forms a link between the functional layer data set 74 and the operator layer record 76 ,

Es versteht sich, dass der Bedienschichtdatensatz 76 auch vor dem Funktionsschichtdatensatz 74 eingegeben werden kann. Insgesamt beinhalten die Datensätze beispielsweise für jedes Volumenelement der aufzubringenden Schicht dessen Koordinaten in einer Ebene parallel zur Oberfläche des Substrats 10 und dessen Abstand von der Oberfläche des Substrats 10 sowie die Art der Flüssigkeit, die für das Volumenelement abgespritzt werden soll, und die Menge der je Volumenelement abzuspritzenden Flüssigkeit, deren Volumen in Folge von Schrumpfung der Flüssigkeit beim Trocknen oder während eines Sintervorgangs vom geometrischen Volumen des Volumenelements abweichen kann. Bei Flüssigkeiten, die aus zwei bei ihrer Mischung härtenden Komponenten bestehen, können die beiden Komponenten in dasselbe Volumenelement abgespritzt werden.It is understood that the control layer data set 76 also before the functional layer data record 74 can be entered. Overall, for example, for each volume element of the layer to be applied, the datasets contain its coordinates in a plane parallel to the surface of the substrate 10 and its distance from the surface of the substrate 10 and the type of liquid to be sprayed for the volume element and the amount of liquid to be sprayed per volume element whose volume may differ from the geometric volume of the volume element as a result of shrinkage of the liquid upon drying or during a sintering operation. For liquids consisting of two components hardening in their mixture, the two components can be sprayed into the same volume element.

Nach Eingabe der Daten wird auf die Oberfläche des Substrats 10 die Funktionsschicht 12 aus den geeigneten Flüssigkeiten aufgedruckt. Je nach erforderlicher Dicke insbesondere der Leiterbahnen wird dabei das Substrat 10 mehrfach relativ zu den Druckköpfen bewegt, so dass durch Mehrfachbedruckung die gewünschte Dicke der Funktionsschicht erreicht wird. Wenn in der Funktionsschicht 12 vorgefertigte Bauelemente, beispielsweise Schaltmodule oder ein Displaymodul angeordnet sind, werden diese beispielsweise vor Beginn der Bedruckung auf der Oberfläche des Substrats 10 fixiert. Anschließend beginnt die Bedruckung, wobei die leitfähige Funktionsflüssigkeit derart aufgebracht wird, dass mittels der aushärtenden leitfähigen Funktionsflüssigkeit an den Elektronikmodulen vorhergesehene Anschlüsse mit Leiterbahnen elektrisch verbunden werden. Die Dicke der Funktionsschicht und die einwandfreie Ausbildung der Funktionsbereiche sowie Anordnung der Elektronikbausteine kann mit Hilfe der Sensorvorrichtung 72 kontrolliert werden.After entering the data will be on the surface of the substrate 10 the functional layer 12 printed from the appropriate liquids. Depending on the required thickness, in particular of the conductor tracks, the substrate is thereby 10 moved several times relative to the printheads, so that the desired thickness of the functional layer is achieved by multiple printing. If in the functional layer 12 prefabricated components, such as switching modules or a display module are arranged, they are, for example, before the start of the printing on the surface of the substrate 10 fixed. Subsequently, the printing begins, wherein the conductive functional fluid is applied in such a way that by means of the curing conductive functional fluid at the electronic modules anticipated connections are electrically connected to conductor tracks. The thickness of the functional layer and the proper design of the functional areas and arrangement of the electronic components can with the help of the sensor device 72 to be controlled.

Nachdem die Funktionsschicht 12 aufgedruckt ist, die mit ebener Oberfläche ausgebildet werden kann, wird auf die Funktionsschicht 12 die Bedienschicht 14 aufgedruckt, wobei die Funktion der Bedienfelder durch deren Anordnung im Layout sichtbar ist. Wenn die Schaltelemente der Funktionsschicht Leuchtelemente, beispielsweise Leuchtdioden aufweisen, die den Schaltzustand angeben, ist die Bedienschicht im Bereich dieser Leuchtelemente durchsichtig. Außerdem ist die Bedienschicht im Bereich über dem Display durchsichtig. Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische oder sonstige Umgebungseinflüsse kann über der Bedienschicht 14 eine Schutzschicht 80 aufgebracht werden.After the functional layer 12 is imprinted, which can be formed with a flat surface is applied to the functional layer 12 the operating layer 14 imprinted, whereby the function of the control panels is visible by their arrangement in the layout. If the switching elements of the functional layer have light-emitting elements, for example light-emitting diodes, which indicate the switching state, the operating layer is transparent in the region of these light-emitting elements. In addition, the operating layer is transparent in the area above the display. To increase the resistance to mechanical or other environmental influences may be above the operating layer 14 a protective layer 80 be applied.

Je nach Zusammensetzung der einzelnen Flüssigkeiten und/oder dem Material der Oberfläche des Substrats 10 kann es zweckmäßig sein, vor der Ausbildung der Funktionsschicht 12 auf der Oberfläche des Substrats 10 eine Haftvermittlerschicht 82 aufzubringen und vor Aufbringen der Bedienschicht 14 auf die Funktionsschicht 12 eine weitere Haftvermittlerschicht 82 aufzubringen. Neben oder an Stelle der Haftvermittlerschicht können weitere Schichten, beispielsweise elektrisch isolierende Schichten aufgebracht werden.Depending on the composition of the individual fluids and / or the material of the surface of the substrate 10 It may be useful before training the functional layer 12 on the surface of the substrate 10 a primer layer 82 apply and before applying the operating layer 14 on the functional layer 12 another adhesion promoter layer 82 applied. In addition to or instead of the adhesion promoter layer, further layers, for example electrically insulating layers, can be applied.

Es sei daraufhingewiesen, dass die Funktionsschicht 12 in sich mehrschichtig aufgebaut sein kann, das heißt in übereinander angeordneten Ebenen angeordnete Leiterbahnen aufweisen kann, die durch das Grundmaterial der Funktionsschicht elektrisch voneinander isoliert sind.It should be noted that the functional layer 12 can be constructed in multiple layers, that is arranged in superposed planes arranged conductor tracks, which are electrically isolated from each other by the base material of the functional layer.

Bezugnehmend auf die 3 sei daraufhingewiesen, dass die Bedienschicht 14 und die Funktionsschicht 12 bei der Ausführungsform gemäß 3c im Vergleich zur Ausführungsform 3b in umgekehrter Richtung des Dickenaufbaus aufgebracht werden, d.h. die in 3b jeweils zuletzt aufgebrachten Schichtelemente werden bei der Ausführungsform gemäß 3c zuerst aufgebracht. Im Vergleich zwischen den 3d und 3b gilt dies für die Funktionsschicht 12, die in 3d in umgekehrter Aufbaurichtung aufgebracht wird, wie in 3b. Die jeweilige Aufbaurichtung wird bei der Abarbeitung der Datensätze der Bedienschicht und der Funktionsschicht berücksichtigt.Referring to the 3 be noted that the operating layer 14 and the functional layer 12 in the embodiment according to 3c compared to the embodiment 3b be applied in the reverse direction of the thickness structure, ie the in 3b each last applied layer elements are in the embodiment according to 3c applied first. In comparison between the 3d and 3b this applies to the functional layer 12 , in the 3d is applied in the reverse construction direction, as in 3b , The respective construction direction is taken into account in the processing of the datasets of the operating layer and the functional layer.

Insgesamt wird mit der Erfindung eine außerordentlich einfache Möglichkeit geschaffen, kostengünstig und ästhetisch ansprechende Bedienmöglichkeiten für unterschiedliche Funktionalitäten zu schaffen.Overall, the invention provides an extremely simple way to create cost-effective and aesthetically pleasing control options for different functionalities.

Beispielsweise kann auf einer eine Wand abdeckende, als Substrat dienende Platte oder auf die Wand selbst die Funktionsschicht gedruckt werden, die dann mit einer Bedienschicht kaschiert wird, in der Bedienfelder in einfach verständlicherweise und bedarfsgerecht an unterschiedlichen Stellen ausgebildet sind.For example, on a wall covering, serving as a substrate plate or on the wall itself, the functional layer can be printed, which is then laminated with an operating layer, are formed in the control panels in easily understandable and needs at different locations.

Die Erfindung kann in unterschiedlichster Weise abgeändert werden, wobei Merkmale der beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen in unterschiedlicher Weise kombiniert werden können.

10: Substrat
12: Funktionsschicht
14: Bedienschicht
16: Folie
18: Leiterbahn
20: Anschluss
22: Folie
24: Bedruckung
26: Bedienfeld
28: Steuereinrichtung
29: Finger
30: Schaltelement
32: Flüssigkeitesbehälter
34: Flüssigkeitesbehälter
36: Flüssigkeitesbehälter
38: Fenster
40: Display
60: Tintenstrahldruckeinrichtung
62: Druckkopf
64: Flüssigkeitsvorrat
66: Träger
70: Steuereinrichtung
72: Sensorvorrichtung
74: Funktionsschichtdatensatz
76: Bedienschichtdatensatz
78: Datenfeld
80: Schutzschicht
82: Haftvermittlerschicht

The invention can be modified in many different ways, wherein features of the embodiments described by way of example can be combined in different ways.

10: substratum
12: functional layer
14: control layer
16: foil
18: conductor path
20: connection
22: foil
24: Oppression
26: Control panel
28: control device
29: finger
30: switching element
32: Flüssigkeitesbehälter
34: Flüssigkeitesbehälter
36: Flüssigkeitesbehälter
38: window
40: display
60: Inkjet printing apparatus
62: printhead
64: liquid storage
66: carrier
70: control device
72: sensor device
74: Functional layer record
76: Control layer record
78: data field
80: protective layer
82: Bonding layer

Claims

Sandwich component with a substrate, an operating layer and a functional layer, wherein the substrate has a curved surface, the functional layer (12) contains an electrical circuit (18), the operating layer (14) at least one geometrically with respect to its position on the operating layer predetermined control panel (26) which is arranged relative to the functional layer such that the control panel, together with the electrical circuit, forms a switch with which an electrical property of the circuit can be changed, and the operating layer (14) contains a graphic pattern in which the control panel (26) and its function are shown, at least one partial area of at least the one Functional layer (12) and / or the operating layer (14) by programmable, electronically controlled digital printing of the curved surface of the substrate with curable liquids, which are sprayed from nozzles, and the functional layer (12) on the same side of the substrate over the operating layer (14) or the operating layer on the same side of the substrate over the functional layer or operating layer (14) on one side of the substrate and the functional layer on the other side of the substrate.

Sandwich component after Claim 1 wherein the control panel (26) is visually visible.

Sandwich component after Claim 1 or 2 wherein conductor tracks (18) of the functional layer (12) are electrically connected to at least one external functional unit (28).

Sandwich component after one of the Claims 1 to 3 in that the functional layer (12) contains a plurality of switching elements (30), to each of which an operating panel (26) arranged in the operating layer is assigned.

Sandwich component after one of the Claims 1 to 4 , wherein at least one prefabricated electronic component is integrated in the functional layer (12).

Sandwich component after Claim 5 , wherein the prefabricated electronic component has an electrical connection and is fixed on the curved surface of the substrate or on the surface of the operating layer before the printing and then a conductive functional fluid of the functional layer by programmable, electronically controlled digital printing is applied such that by means of the curing conductive functional fluid provided on the electronic component terminal is electrically connected to a conductor track of the functional layer.

Sandwich component after one of the Claims 1 to 6 wherein at least one of the switching elements has a luminous element, which indicates the switching state of the switching element, and the operating layer in the region of the luminous element is transparent.

Sandwich component after one of the Claims 1 to 7 , wherein the functional layer has arranged in superimposed planes conductor tracks which are electrically isolated from each other by a base material of the functional layer.

Sandwich component after one of the Claims 1 to 8th in which an adhesion promoter layer (82) and / or further layers are arranged between the substrate (10) and the functional layer (12) and / or between the functional layer and the operating layer (14), or between the substrate (10) and the operating layer ( 14) a bonding agent layer (82) is arranged.

Method for producing a sandwich component according to one of Claims 1 to 9 in which the functional layer (12) and the control layer (14) are produced by means of the programmable, electronically controlled printing process in which hardening liquids from nozzles are applied dropwise to a surface to be printed, comprising the following steps: providing the substrate that conveys the curved surface Surface, providing functional layer data (74) for printing on a surface having at least a partial region of the functional layer (12) and providing operating layer data (76) for printing a surface with at least partial regions of the operating layer (14), the functional layer data containing switching element data comprising the define geometric positions of a switching element and the control layer data include control panel data defining the geometric position of the control panel (26) in predetermined spatial relationship to the switching element (30), wherein at least a portion of at least the radio tion layer (12) and / or the operating layer (14) by programmable, electronically controlled digital printing of the curved surface of the substrate with curable liquids, which are sprayed from nozzles manufactured.

Method according to Claim 10 , so far Claim 6 with the further steps of providing the prefabricated electronic module with the electrical connection, fixing the prefabricated electronic module on the surface of the substrate or the surface of the operating layer before the printing, application of the conductive functional fluid of the functional layer such that by means of the curing conductive functional fluid at the electronic module provided connection is electrically connected to a conductor track of the functional layer.

Method according to Claim 10 or 11 in which the operating layer is printed on the surface of the substrate and the functional layer is printed on the surface of the operating layer, or the functional layer is printed on the surface of the substrate and the operating layer is printed on the surface of the functional layer, or the functional layer on the one Side of the substrate and the operating layer is printed on the other side of the substrate.