CZ309815B6 - Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu - Google Patents
Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309815B6 CZ309815B6 CZ2022-212A CZ2022212A CZ309815B6 CZ 309815 B6 CZ309815 B6 CZ 309815B6 CZ 2022212 A CZ2022212 A CZ 2022212A CZ 309815 B6 CZ309815 B6 CZ 309815B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- light
- light guide
- length
- lightguide
- mold
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 188
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 10
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 7
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- YMEPVPIIHONYLV-UHFFFAOYSA-N bisbenzimidazo[2,1-b:1',2'-j]benzo[lmn][3,8]phenanthroline-6,9-dione Chemical compound C1=CC=C2N(C(C3=CC=C4C(N5C6=CC=CC=C6N=C5C=5C=CC6=C3C4=5)=O)=O)C6=NC2=C1 YMEPVPIIHONYLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- LJFWQNJLLOFIJK-UHFFFAOYSA-N solvent violet 13 Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1NC1=CC=C(O)C2=C1C(=O)C1=CC=CC=C1C2=O LJFWQNJLLOFIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
- F21V9/083—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light for portable lighting devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/03—Injection moulding apparatus
- B29C45/13—Injection moulding apparatus using two or more injection units co-operating with a single mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/24—Light guides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S43/235—Light guides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Řešením je způsob výroby světlovodu (2) pro automobilovou svítilnu, který zahrnuje a) krok vstříknutí prvního materiálu (3) do formy, přičemž první materiál (3) je bezbarvý průsvitný polymer, a vstříknutí druhého materiálu (4) do formy, přičemž druhý materiál (4) je průsvitný polymer zahrnující barevný pigment, přičemž množství druhého materiálu (4) má menší objem než množství prvního materiálu (3); b) krok kontaktu prvního materiálu (3) s druhým materiálem (4) ve formě před jejich ztuhnutím, přičemž v tomto kroku jsou první materiál (3) a druhý materiál (4) spojeny dohromady, přičemž světlovod (2) je na delší části své délky vytvořen z prvního materiálu (3) a na kratší části své délky je vytvořen z druhého materiálu (4); c) krok vytvarování zaoblené plochy (6) pro výstup světla procházející podél většiny délky světlovodu (2) a vytvarování vyvazovacích prvků (7) z prvního materiálu (3) po vstříknutí prvního materiálu (3) do formy a před ztuhnutím prvního materiálu (3); a d) krok vytvarování plochy (5) pro vstup světla do světlovodu (2) z druhého materiálu (4) po vstříknutí druhého materiálu (4) do formy a před ztuhnutím druhého materiálu (4), přičemž uvedená kratší část délky světlovodu (2) vytvořená z druhého materiálu (4) tvoří filtr pro změnu barvy světla. Řešením je rovněž i tímto způsobem vyrobený světlovod.
Description
Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu
Oblast techniky
Tento vynález je zaměřen na svítilny pro automobil, které vyzařují barevné světlo. Konkrétně je zaměřen na světlovod vyrobený z čirého a barevného materiálu.
Dosavadní stav techniky
V současném stavu techniky jsou známy svítilny pro automobily vyzařující barevné světlo. Typicky je barevné světlo využité pro zadní svítilny nebo pro směrová světla. Barevného světla je možné dosáhnou použitím barevného zdroje, např. monochromatické LED, nebo pomocí bílého zdroje světla a dalšího prvku - barevného filtru. Nejobvyklejší možností, jak dosáhnout barevného světla pomocí bílého zdroje, jako např. bílé LED, je využít barevný krycí prvek, například přímo na LED, tzv. čepičku, nebo jako vnější krycí prvek dané svítilny. Známé je i využít barevný světlovod pro zabarvení vystupujícího světla. Taková svítilna je popsána v dokumentu DE 102016120133 A1.
Známé ve stavu techniky je i využití barevného světlovodu v kombinaci s barevnou LED, například červený světlovod, který s čirou/červenou LED svítí červeně, ale při použití zelené LED svítí oranžově.
Tato řešení komplikují výrobu a zdražují výslednou svítilnu, například je třeba řešit uchycení barevného krycího prvku a jeho vyrovnání vůči zdroji, či použít výrazně dražší barevnou LED. Barevné krytky dále zvyšují prostorové nároky, snižují svítivost a mohou omezovat chlazení zdroje světla. Bylo by proto vhodné přijít s řešením světlovodu pro svítilnu, která vyzařuje barevné světlo, přičemž by toto řešení bylo levné na výrobu, nekomplikovalo montáž a neomezovalo svítivost.
Ve stavu techniky je dále známo vytvořit světlovod opatřený vrstvou barevného materiálu, kde tato vrstva výrazně neovlivňuje barvu vyzařovaného světla, ale ve zhasnutém stavu mění barvu světlovodu. Takové řešení je popsané v dokumentu CZ PV 2016-649 A3. Možnost změnit barvu vyzařovaného světla zde však není nijak uvažována. Pro barevné svícení by tak dle tohoto řešení bylo nutné využít barevný zdroj světla. Ve stavu techniky je také známé tzv. dvoukomponentní vstřikování plastových dílů, např. popsané v diplomové práci GREGOR Ondřej - Konstrukce vstřikovací formy pro vícekomponentní vstřikování, Diplomová práce, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008. Není však popsána aplikace na světlovody ani možnost řešení problémů souvisejících s barevným svícením světlovodů.
Podstata vynálezu
Nedostatky řešení známých ze stavu techniky do jisté míry odstraňuje způsob výroby světlovodu pro automobilovou svítilnu zahrnující krok vstříknutí prvního materiálu do formy, přičemž první materiál je bezbarvý průsvitný polymer. Dále tento způsob zahrnuje krok vstříknutí druhého materiálu do formy, přičemž druhý materiál je průsvitný polymer zahrnující barevný pigment. První materiál je tedy čirý polymerní materiál, například polymethylmethakrylát nebo polykarbonát, tedy materiál, který propouští světlo. Vstříknuté množství druhého materiálu má menší objem než množství prvního materiálu, například alespoň 5krát, výhodně alespoň 10krát, u delších světlovodů například i více než 100krát. Dále způsob zahrnuje krok kontaktu prvního materiálu s druhým materiálem ve formě před jejich ztuhnutím, přičemž v tomto kroku jsou první materiál a druhý materiál spojeny dohromady, takže po ztuhnutí vznikne světlovod z jednoho kusu, který je na části objemu barevný a na části čirý. Podoba styku mezi materiály, tj. zejména
- 1 CZ 309815 B6 to, do jaké míry a na jak velkém objemu se spolu smísí, závisí na druhu materiálů, teplotě taveniny, velikosti formy, tlaku vstřikování apod. Například pokud mají oba materiály stejné složení, lišící se pouze přítomností pigmentu, budou se standardně mísit a snáze než různé polymery. Při vyšší teplotě taveniny bude přechod mezi materiály pozvolnější. Po vstříknutí druhého materiálu do formy a před ztuhnutím druhého materiálu je z druhého materiálu vytvarována plocha pro vstup světla do světlovodu. Část formy, která slouží k vytvoření plochy pro vstup světla, je tedy v místě, kam je během vstřikování dopraven druhý materiál. Obvykle se jedná o rovinnou plochu na konci dutiny formy. Vytvarování plochy pro vstup světla tedy probíhá natlačením druhého materiálu do kontaktu s touto plochou uvnitř formy. Na výsledném světlovodu je po montáži do svítilny tedy druhý materiál umístěn mezi prvním materiálem a některým zdrojem světla.
Vytvořením plochy pro vstup světla z druhého materiálu je zajištěno, že se světlovodem šíří barevné světlo a může z něj tedy barevné světlo být vyvazováno, zejména na části z prvního materiálu. Pro zabarvení světla přitom, v závislosti například na požadované barvě nebo sytosti zabarvení vystupujícího světla nebo na sytosti zabarvení druhého materiálu, stačí například i méně než 2 mm nebo méně než 1 mm délky světlovodu, takže na zbytku délky může být již barevné světlo vedeno čirým materiálem. Ve srovnání s celobarevným světlovodem má pak takto vyrobený světlovod menší ztráty při přenosu světla. Pro zabarvení světla přitom nejsou potřeba barevné krytky, které by se musely zvlášť vyrábět a montovat do svítilen, nejsou potřeba barevné zdroje světla, které jsou obvykle výrazně dražší, a montáž vyrobeného světlovodu se nemusí nijak lišit od montáže jakéhokoliv známého světlovodu, takže vyrobit svítilnu pro svícení barevným světlem není pak složitější než vyrobit svítilnu pro bílé světlo.
Oba materiály mohou být dodány do formy zároveň. Možné je například i začít vstřikovat druhý materiál až v okamžiku, kdy už je část prvního materiálu ve formě. Vzhledem k tomu, že prvního materiálu je větší objem a jeho dodávání do formy tak může trvat výrazně déle, je výhodné začít vstřikovat druhý materiál v okamžiku, kdy je již část prvního materiálu ve formě. Vstřikování druhého materiálu je pak například realizováno načasováním otevírání ventilu, kterým je zakončen přívod druhého materiálu do formy. Toto načasování pak ovlivňuje, v jakém místě dojde ke kontaktu obou materiálů. Druhý materiál je výhodně vstřikován v blízkosti konce formy, například max 1 cm od konce formy.
Plocha pro vstup světla je obvykle rovinná plocha, jedná se o plochu, ke které je nasměrován zdroj světla a kterou tedy světlo vstupuje do světlovodu. U tenkých světlovodů, tj. světlovodů s délkou například alespoň 10krát větší než šířkou, resp. průměrem, je obvykle tato plocha na konci světlovodu nebo na obou koncích, tj. například na podstavě válcovitého tvaru světlovodu. Plocha pro výstup světla pak může být na plášti tohoto tvaru, tj. prochází podél osy světlovodu.
Výhodně je druhý materiál složen z prvního materiálu a barevného pigmentu, resp. ze stejného průsvitného polymeru, z jakého je první materiál, a z barevného pigmentu. Pro materiály se stejným složením, lišícími se pouze přidáním pigmentu, dochází nejsnáze ke spojení. Možné je však vstřikovat do formy i různé polymery, například může druhý materiál být odolnější vůči vysokým teplotám nebo zabarvení v důsledku blízkosti zdroje světla.
Z druhého materiálu je výhodně vytvořen úsek světlovodu kratší než 5 mm. Čím kratší je tento úsek, při zajištění dostatečného zabarvení procházejícího světla, tím méně snižuje průchod světlovodem intenzitu světla, resp. tím slabší světelný zdroj s menší spotřebou může být využit. Pro dostatečné zabarvení světla může být postačující i délka barevného úseku menší než 1 mm. Délka úseku z druhého materiálu může být měřena jako délka části světlovodu, která je tvořena pouze druhým materiálem, tedy do této délky nemusí být započítána délka postupného přechodu mezi materiály.
Po vstříknutí prvního materiálu do formy a před ztuhnutím prvního materiálu je z prvního materiálu výhodně vytvarována plocha pro výstup světla. Současně s ní mohou být tvarovány
- 2 CZ 309815 B6 i vyvažovači prvky, které směrují světlo procházející světlovodem k ploše pro výstup světla. Barevný tedy může být jen relativně krátký úsek světlovodu nejbližší zdroji světla, a dále se čirou částí světlovodu a ven z ní šíří barevné světlo. Toto může být zejména výhodné pro světlovody, které slouží k svícení různými barvami, například bílou pro denní svícení a oranžovou pro směrové svícení. Navíc při pohledu na nerozsvícený světlovod nemusí být vidět žádné zabarvení, což může být designově přívětivější.
Nedostatky známých řešení dále do jisté míry odstraňuje světlovod pro automobilovou svítilnu, který je na části své délky vytvořen z prvního materiálu, přičemž první materiál je bezbarvý průsvitný polymer. Na jiné části své délky, která je kratší, je vytvořen z druhého materiálu, přičemž druhý materiál je průsvitný polymer zahrnující barevný pigment. První materiál je pevně spojen s druhým materiálem a přechod mezi nimi zahrnuje pouze první materiál a druhý materiál. Tento světlovod zahrnuje alespoň jednu plochu pro vstup světla vytvarovanou z druhého materiálu. Světlovod dle vynálezu je výhodně vytvořen způsobem dle vynálezu. Tento světlovod tedy poskytuje stejné výhody jako způsob dle vynálezu, jak bylo popsáno výše. Zejména tedy není zapotřebí barevných zdrojů světla nebo dodatečných barevných prvků pro zajištění barevného svícení.
Druhý materiál může být složen z prvního materiálu a barevného pigmentu. Může také obsahovat další přísady, například pro zvýšení odolnosti vůči teplu apod. Tedy v některých provedeních světlovodu či způsobu jeho výroby může druhý materiál obsahovat první materiál a barevný pigment, volitelně s dalšími přísadami.
Výhodně je část délky světlovodu z druhého materiálu kratší než 5 mm, výhodněji než 2 mm, nejvýhodněji než 1 mm. Světlovod může zahrnovat plochu pro výstup světla, která se nachází na části vytvořené z prvního materiálu.
Možné je i vytvořit světlovod dle vynálezu se dvěma přechody mezi materiály. Například může být první materiál na obou koncích světlovodu opatřen druhým materiálem. Případně může první materiál být spojen s druhým materiálem na jednom konci a s třetím materiálem na druhém konci.
Dále mohou nedostatky řešení ze stavu techniky být odstraňovány svítilnou pro automobil, například předním či zadním světlometem, některým modulem světlometu nebo prosvětlenou maskou chladiče, přičemž tato svítilna obsahuje světlovod dle vynálezu.
Objasnění výkresů
Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:
obr. 1 je schematicky znázorněn světlovod dle vynálezu přiložený ke zdroji světla, přičemž zdroj světla je nasměrován na konec světlovodu vytvořený ze zabarveného druhého materiálu;
obr. 2 je schematicky znázorněn světlovod dle vynálezu, který je opatřen zdrojem světla z obou svých konců, přičemž jeden konec je z čirého prvního materiálu a druhý konec je z barevného druhého materiálu; a obr. 3 je znázorněn graf znázorňující nárůst množství pigmentu ve světlovodu podél délky světlovodu v několika provedeních, přičemž strmostí nárůstu množství pigmentu je vyjádřena ostrost přechodu mezi prvním a druhým materiálem v těchto provedeních.
- 3 CZ 309815 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy.
Předmětem předkládaného vynálezu je způsob výroby světlovodu 2 pro automobilovou svítilnu. V tomto způsobu je využita forma pro vstřikování plastů, první materiál 3 a druhý materiál 4. Oba materiály jsou v libovolném pořadí nebo oba zároveň vstříknuty do formy, přičemž se ve formě slijí dohromady, takže po ztuhnutí oba materiály tvoří světlovod 2 z jednoho kusu. Oba materiály jsou průsvitné polymery, přičemž druhý materiál 4 obsahuje pigment, tj. je barevný, zatímco první materiál 3 je bezbarvý, tj. se jedná o čirý polymer, např. plexisklo. Čirým polymerem může být jakýkoliv polymer propouštějící světlo bez pohlcení a zkreslení, nebo alespoň bez významného pohlcení a zkreslení. Naproti tomu barevný polymer část bílého světla nepropouští, takže mění barvu procházejícího bílého světla. Druhého materiálu 4 je do formy vstříknuto menší množství, například méně než desetina objemu prvního materiálu 3, a je z něj vytvořena plocha 5 pro vstup světla do světlovodu 2, tj. obvykle rovinná část povrchu světlovodu 2, do které je nasměrován zdroj 1 světla.
Prvním materiálem 3 je například PMMA (polymethylmethakrylát), což je čirý polymer standardně používaný pro výrobu světlovodů, krycích skel apod. Druhým materiálem 4 může být rovněž PMMA s přidaným pigmentem, například zvoleným z následující tabulky:
| Interval vlnových délek | Barva | Barvivo (klasifikace C.I.) |
| 380 nm - 435 nm | Fialová | C21H15NO3 (Solvent violet 13) |
| 435 nm - 500 nm | Modrá | C32H16CUN8 (Pigment Blue 15:3) |
| 500 nm - 520 nm | Cyan (azurová) | C32H16CUN8 (Pigment Blue 15:3) |
| 520 nm - 565 nm | Zelená | C32HCl15CuN8 (Pigment Green 7) |
| 565 nm - 590 nm | Žlutá | C17H13CaClN4O7S2 (Pigment Yellow 191) |
| 590 nm - 625 nm | Oranžová | C26H12N4O2 (Pigment Orange 43) |
| 625 nm - 750 nm | Červená | C34H28ClN5O7 (Pigment Red 187) |
Tato tabulka uvádí kromě barvy pigmentu, jeho chemického složení a jeho klasifikace C.I., která jev oboru standardně využívána pro označování a rozlišování jednotlivých pigmentů, také vlnové délky, pro které má výsledný obarvený materiál největší propustnost, čímž je zajištěna požadovaná barva procházejícího světla. V zásadě tedy pigment, resp. obarvený druhý materiál 4, slouží jako filtr, který propustí pouze část světla ze zdroje 1 světla, čímž změní jeho barvu. Alternativně lze použít jakýkoliv průsvitný polymer s jakýmkoliv známým barvivem vhodným pro daný polymer. Pigmentů je ve stavu techniky známo velké množství a odborník v oboru může dle svého uvážení zvolit libovolný z nich. Další barvy je možné získat dalšími barvivy i kombinováním barviv, např. z výše uvedené tabulky.
První a druhý materiál 3, 4 mohou být dodány ve formě granulátu, přičemž druhý materiál 4 může být dodán v podobě barevných granulí nebo čirých granulí a pigmentu, které jsou smíchány až po roztavení před samotným vstřikováním. Pro každý z obou materiálů může být poskytnuta násypka, následně může být materiál dodán šnekovým dopravníkem do plastifikační jednotky pro roztavení, např. na teplotu 150 až 400 °C. Tavení může být zajištěno zahříváním a/nebo pomocí tlaku. Roztavené materiály jsou vstříknuty do formy, jejíž tvar odpovídá negativnímu tvaru výsledného světlovodu 2. Tlak pro vstřikování může být například 50 až 200 MPa. Před tavením může materiál být sušen. První materiál 3 může být dodáván na jednom konci formy, druhý materiál 4 na opačném konci formy. Druhý materiál 4 může být dodán do formy později, v okamžiku, kdy se první materiál 3 formou již blíží místu vstřikování druhého materiálu 4. Oba materiály se setkají před ztuhnutím, výhodně před ztuhnutím kteréhokoliv z nich. Zvolený tlak a zejména teplota, a také okamžik vstřikování, pak ovlivní podobu přechodu mezi materiály. Obecně platí, že čím vyšší teplota je použita, tím pozvolnější bude přechod mezi materiály, tj. tím více, na větším úseku, se oba materiály smísí. Na obr. 3 jsou grafem znázorněna tři provedení přechodu mezi oběma materiály. Tečkovaná čára znázorňuje světlovod 2 s ostrým přechodem,
- 4 CZ 309815 B6 takže množství pigmentu, lj. zabarvenost, světlovodu 2 se změní skokově. Čerchovaná čára znázorňuje lineární nárůst množství pigmentu na přechodovém úseku světlovodu 2 a čárkovaná čára znázorňuje nelineární nárůst. Maximální množství pigmentu, lj. množství pigmentu ve druhém materiálu 4, je voleno s ohledem na požadované zabarvení části světlovodu 2 z druhého materiálu 4, tj. požadované zabarvení světla po průchodu druhým materiálem 4. Ovlivněno může být i druhem použitého pigmentu. Pigmentu může být použito například 0,5 % hmotn., s 99,5 % hmotn. polymeru.
Pro PMMA může být výhodně využita teplota roztaveného materiálu 205 až 250 °C. Vstřikovací tlak může být výhodně 70 až 140 MPa. Teplota formy během vstřikování může být například 60 až 95 °C.
Světlovodem vyráběným způsobem dle vynálezu může být například podlouhlý tenký světlovod 2 s přibližně konstantním průřezem. Takové světlovody jsou běžně využívané například pro denní svícení, brzdová světla, směrová světla apod. Průřez může být například kulatý. Na obr. 1 je schematicky znázorněn světlovod 2 složený z čirého prvního materiálu 3 a barevného druhého materiálu 4. Délka úseku z barevného materiálu je výhodně kratší než 1 cm, výhodněji než 5 mm, například kratší než 1 mm. Světlo ze zdroje 1 světla, například bílé LED nebo pole bílých LED, vstupuje plochou 5 pro vstup světla do barevného úseku, z něj přechází rozhraním mezi oběma materiály, kde je některá jeho složka pohlcena, do čirého úseku a z něj pak vystupuje ven. Plocha 6 pro výstup světla může být například zaoblená plocha procházející podél většiny délky světlovodu 2. Naproti ploše 6 pro výstup světla mohou být vyvazovací prvky 7, jak je naznačeno na obr. 2.
V provedení z obr. 2 je světlovod 2 opatřen druhým zdrojem 1 světla, u druhého konce, než je první zdroj 1 světla. Tento světlovod 2 tedy má dvě plochy 5 pro vstup světla, jednu z druhého materiálu 4 a jednu z prvního materiálu 3. Plocha 6 pro výstup světla je společná. Takovýto světlovod 2 může například sloužit pro denní svícení (svítí pouze bílý zdroj 1 světla namířený na čirou část) a pro směrové svícení (svítí oba zdroje nebo pouze zdroj směřující na barevnou část), přičemž druhý materiál 4 je v takovém případě oranžový.
Druhý materiál 4 může alternativně být odlišný od prvního materiálu 3 i složením polymeru, nikoliv pouze přítomností pigmentu. V některých provedeních může být využito například i tříkomponentní vstřikování plastů. Například může být první materiál 3 na střední části světlovodu 2 s druhým materiálem 4 na obou koncích, případně s druhým materiálem 4 na jednom konci a třetím materiálem, například jinak barevným, na druhém konci. S ohledem na pořizovací náklady na formu je však výhodnější výroba dvoukomponentních světlovodů 2.
Předmětem vynálezu je dále světlovod 2 vyrobený způsobem dle vynálezu. Tento světlovod 2 tedy zahrnuje na části své délky úsek z čirého polymeru a na další části své délky zahrnuje úsek z barevného polymeru, přičemž tento barevný úsek je kratší. Tento světlomet tedy zahrnuje první materiál 3 a druhý materiál 4, jak jsou například popsány výše ve spojitosti se způsobem dle vynálezu, spojené pevně dohromady. Tento spoj, tj. přechod mezi oběma materiály, přitom zahrnuje pouze první materiál 3 a druhý materiál 4, není tedy potřeba lepidlo nebo žádný spojovací prvek. Světlovod 2 zahrnuje plochu 5 pro vstup světla, která se nachází na úseku z druhého materiálu 4.
Prvním materiálem 3 může být například PMMA nebo polykarbonát, druhým materiálem 4 může být PMMA nebo polykarbonát s pigmentem, například zvoleným z tabulky uvedené výše. Délka úseku z druhého materiálu 4 je výhodně kratší než 5 mm, výhodněji než 1 mm. V případě neostrého přechodu může tato délka vyjadřovat délku úseku tvořeného výhradně z druhého materiálu 4. Délka přechodu může být zanedbatelná, například v řádu desetin mm, ale může být například i delší než délka úseku z (výhradně) druhého materiálu 4. Plocha 6 pro výstup světla je výhodně na úseku z prvního materiálu 3. Příklad světlovodu 2 dle vynálezu je znázorněn na obr. 1 nebo obr. 2.
- 5 CZ 309815 B6
Světlovod 2 dle vynálezu může být součástí svítilny do automobilu, například předního světlometu se směrovým světlem. Tato svítilna zahrnuje například nosný rám, například realizovaný jako vnější kryt vytvořený z plastu, zahrnuje zdroj 1 světla, například desku plošných spojů s polem bílých LED, a zahrnuje uvedený světlovod 2, přičemž zdroj 1 světla je nasměrován 5 k ploše 5 pro vstup světla vytvořené z druhého materiálu 4. Dále může svítilna zahrnovat například modul pro dálkové svícení, potkávací svícení apod. Světlovod 2 dle vynálezu může například sloužit jako směrové světlo.
Claims (6)
1. Způsob výroby světlovodu (2) pro automobilovou svítilnu, který zahrnuje:
• krok vstříknutí prvního materiálu (3) do formy, přičemž první materiál (3) je bezbarvý průsvitný polymer, a vstříknutí druhého materiálu (4) do formy, přičemž druhý materiál (4) je průsvitný polymer zahrnující barevný pigment, přičemž množství druhého materiálu (4) má menší objem než množství prvního materiálu (3), vyznačující se tím, že dále zahrnuje • krok kontaktu prvního materiálu (3) s druhým materiálem (4) ve formě před jejich ztuhnutím, přičemž v tomto kroku jsou první materiál (3) a druhý materiál (4) spojeny dohromady, přičemž světlovod (2) je na delší části své délky vytvořen z prvního materiálu (3) a na kratší části své délky je vytvořen z druhého materiálu (4), • krok vytvarování zaoblené plochy (6) pro výstup světla procházející podél většiny délky světlovodu (2) a vytvarování vyvazovacích prvků (7) z prvního materiálu (3) po vstříknutí prvního materiálu (3) do formy a před ztuhnutím prvního materiálu (3), • krok vytvarování plochy (5) pro vstup světla do světlovodu (2) z druhého materiálu (4) po vstříknutí druhého materiálu (4) do formy a před ztuhnutím druhého materiálu (4), přičemž uvedená kratší část délky světlovodu (2) vytvořená z druhého materiálu (4) tvoří filtr pro změnu barvy světla.
2. Způsob výroby světlovodu (2) podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhý materiál (4) je složen z prvního materiálu (3) a barevného pigmentu.
3. Způsob výroby světlovodu (2) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že z druhého materiálu (4) je vytvořen úsek světlovodu (2) kratší než 5 mm.
4. Světlovod (2) pro automobilovou svítilnu, který je na části své délky vytvořen z prvního materiálu (3), přičemž první materiál (3) je bezbarvý průsvitný polymer, vyznačující se tím, že na jiné kratší části své délky je vytvořen z druhého materiálu (4), přičemž druhý materiál (4) je průsvitný polymer zahrnující barevný pigment a tato část délky světlovodu (2) z druhého materiálu (4) tvoří filtr pro změnu barvy světla, přičemž první materiál (3) je pevně spojen s druhým materiálem (4) a přechod mezi nimi zahrnuje pouze první materiál (3) a druhý materiál (4) a přičemž světlovod (2) zahrnuje alespoň jednu plochu (5) pro vstup světla vytvarovanou z druhého materiálu (4), přičemž světlovod (2) dále zahrnuje zaoblenou plochu (6) pro výstup světla procházející podél většiny délky světlovodu (2) a vyvazovací prvky (7), přičemž plocha (6) pro výstup světla a vyvazovací prvky (7) se nachází na části vytvořené z prvního materiálu (3).
5. Světlovod (2) pro automobilovou svítilnu podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhý materiál (4) je složen z prvního materiálu (3) a barevného pigmentu.
6. Světlovod (2) pro automobilovou svítilnu podle kteréhokoliv z nároků 4 až 5, vyznačující se tím, že část délky světlovodu (2) z druhého materiálu (4) je kratší než 5 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-212A CZ309815B6 (cs) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-212A CZ309815B6 (cs) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2022212A3 CZ2022212A3 (cs) | 2023-11-01 |
| CZ309815B6 true CZ309815B6 (cs) | 2023-11-01 |
Family
ID=88558944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-212A CZ309815B6 (cs) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309815B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306764B6 (cs) * | 2013-09-30 | 2017-06-21 | Varroc Lighting Systems, s.r.o. | Světelné zařízení |
| CZ2016649A3 (cs) * | 2016-10-17 | 2018-04-25 | Varroc Lighting Systems, s.r.o. | Světelné zařízení, zejména signální svítilna pro motorová vozidla |
-
2022
- 2022-05-20 CZ CZ2022-212A patent/CZ309815B6/cs unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306764B6 (cs) * | 2013-09-30 | 2017-06-21 | Varroc Lighting Systems, s.r.o. | Světelné zařízení |
| CZ2016649A3 (cs) * | 2016-10-17 | 2018-04-25 | Varroc Lighting Systems, s.r.o. | Světelné zařízení, zejména signální svítilna pro motorová vozidla |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GREGOR ONDŘEJ: "Konstrukce vstřikovací formy pro vícekomponentní vstřikování", DIPLOMOVÁ PRÁCE, 2008, pages 39 - 49 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2022212A3 (cs) | 2023-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9039260B2 (en) | Lightguide element | |
| US9366412B2 (en) | Color light guide applying lamp for vehicle | |
| KR100592755B1 (ko) | 차량용 등기구의 렌즈 | |
| US6746634B2 (en) | Vehicular lamp and injection mold and manufacturing method for lamp body of vehicular lamp | |
| JP6732912B2 (ja) | プラスチックグレージングを有するウィンドウ用の点灯システム | |
| ITTV20110098A1 (it) | Fanale automobilistico | |
| CN106257135A (zh) | 具有可照明外透镜的灯组件 | |
| CN106439679A (zh) | 具有发光元件的用于机动车的照明装置 | |
| CZ309815B6 (cs) | Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu | |
| CN107042789B (zh) | 车内照明装置 | |
| EP4433328A1 (en) | Edge lighting for a continuous illumination appearance | |
| EP3181401B1 (en) | Illumination device for a motor vehicle | |
| CZ2021152A3 (cs) | Sestava osvětlené masky chladiče automobilu a automobil s takovou sestavou | |
| CZ309711B6 (cs) | Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu | |
| CN100545508C (zh) | 车辆指示灯配光镜 | |
| CN106996533A (zh) | 挤压光学纤维灯条 | |
| WO2023008563A1 (ja) | 灯具カバー部材 | |
| CN213542369U (zh) | 一种汽车信号灯光学系统 | |
| IT9047702A1 (it) | Proiettore di segnalazione di aspetto uniforme, in particolare per autoveicolo. | |
| CZ309710B6 (cs) | Světlovod a způsob výroby světlovodu pro automobilovou svítilnu | |
| CN107735284A (zh) | 用于车辆的侧面闪光信号灯 | |
| CN116717738A (zh) | 一体式柔性霓虹灯带及其生产工艺 | |
| CN214306925U (zh) | 一种车辆用灯具光学系统 | |
| CZ2021432A3 (cs) | Svítilna pro automobil | |
| KR101664538B1 (ko) | 차량용 램프 |