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Die Erfindung betrifft eine Leuchte für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Es sind Leuchten in Fahrzeugen bekannt, bei denen zur Verhinderung von Kondensatbildung in der Leuchte wärmetechnische und/oder geometrische Maßnahmen ergriffen werden. Hierzu sind in Teilen des Leuchtengehäuses besondere Bereiche so ausgestaltet, dass sich bildendes Kondensat an diesen, den lichttechnischen Bauteilen abgewandten Bereichen der Leuchte niederschlagen soll. Dadurch soll verhindert werden, dass die Lichtscheibe und/oder der Reflektor selber mit Kondensat benetzt werden können.
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Eine weitere Ausführung zur Minderung von Kondensat ist die Bereitstellung eines Reservoirs im Leuchtengehäuse. Dabei soll entstandenes Kondensat abfließen und sich in diesem Reservoir sammeln können. Beide Maßnahmen stellen keine zuverlässige Abhilfe zur Verhinderung der Kondensatbildung bzw. zur Verhütung der Benetzung von lichttechnisch wichtigen Leuchtenbauteilen dar.
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Ein weiterer Lösungsansatz ist in der Maßnahme einer oder mehrerer Öffnungen zum Austritt des Kondensats oder der kondensathaltigen Luft aus der Leuchte bekannt. Bei dieser Lösung besteht die Gefahr, dass durch die Öffnungen zum Abtransport von Kondensat feuchte Luft und/oder Verschmutzungen in die Leuchte selber gelangen können. Außerdem führt diese Lösung über einen längeren Zeitraum zu einer Trübung der Lichtscheibe sowie des Reflektors.
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Alle diese Maßnahmen können bei Kondensatbildung im Inneren der Leuchte einen Austausch der gesamten Leuchte nur hinauszögern, aber nicht wirklich verhindern. Dieser Austausch wird nötig, da die Betriebssicherheit durch derartige Kondensatbildung zum Teil stark eingeschränkt und aus sicherheitsrelevanten Gründen nicht zugelassen ist.
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Die
DE 199 60 802 A1 betrifft eine Fahrzeugleuchte mit einer Linse, deren Innenoberfläche einen Antibeschlag-Beschichtungsfilm aufweist.
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Ein Lampenreflektor mit einer Sperrschicht aus einem Plasmapolymer ist aus der
DE 100 05 121 A1 bekannt.
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Die
DE 19 28 409 C2 offenbart die Verwendung von härtbaren hydrophilen Copolymeren als wasserlösliche hydrophile Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden Oberflächen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Leuchte so auszubilden, dass mögliches entstehendes Kondensat im Inneren der Leuchte zu keinen lichttechnischen Einschränkungen führt und somit ein Austauschen der Leuchte nicht notwendig wird.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Leuchte erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Leuchte sind lichttechnisch relevante Innenbereiche der Leuchte mit einer kondensatabweisenden Beschichtung aus Nanopartikeln überzogen. Diese Beschichtung ist als dünner Film auf die Innenseite der Lichtscheibe und/oder auf die der Lichtscheibe zugewandten Seite des Reflektors aufgebracht. Das Beschichten dieser Bereiche geschieht über Lackier-, Druck-, Bedampfungs- oder Plasmajetverfahren. Dabei wird eine besonders dünne Schicht eines vorzugsweise transparenten kondensatabweisenden Materials auf die zu beschichtenden Bereiche aufgetragen. Hierbei ist es auch möglich, dieser Beschichtung Farbstoffe und/oder Filterwerkstoffe zur Erzeugung von monochromatischem Licht beizumischen. Selbstverständlich können diese Materialien auch als aufeinander folgende Schichten aufgetragen werden. Die Beschichtung kann auf der gesamten Fläche der zu beschichtenden Bereiche oder auch nur auf lichttechnisch relevanten Teilbereiche aufgebracht werden.
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Die kondensatabweisende Beschichtung kann auch vorab auf eine Folie aufgetragen werden. Die so beschichtete Folie wird entsprechend der Leuchtenkontur ausgestanzt oder ausgeschnitten und anschließend auf die gewünschten Bereiche der Leuchte aufgebracht. Dies kann durch ein Klebeverfahren oder ähnlich geeignete Verfahren geschehen. Die Verwendung einer beschichteten Folie ist dann in einem Herstellungsprozess für Leuchten geeignet, wenn bei geringeren Stückzahlen auf aufwendige und kostenintensive Beschichtungsanlagen verzichtet werden soll.
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Mit der so beschichteten, vollständig geschlossenen Leuchte lassen sich zuverlässig Beeinträchtigungen durch Bildung von Kondensat verhindern. Das in der geschlossenen Leuchte möglicherweise entstehende Kondensat entspricht nur der Menge von vorhandener Luft und darin enthaltener Luftfeuchtigkeit. Die beschichteten Bereiche bleiben von entstehendem Kondensat dauerhaft frei und gewährleisten somit einen lichttechnisch sicheren Betrieb der Leuchte.
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Mit dieser Beschichtung lassen sich herkömmliche Maßnahmen wie Heizelemente, Reservoirs zur Aufnahme des Kondensats und Belüftungsöffnungen einsparen und besonders kompakte und kostengünstige Leuchten herstellen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
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1 eine erfindungsgemäße Leuchte in perspektivischer Darstellung mit aufgebrachter Beschichtung,
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2 die Leuchte gemäß 1 mit abgenommener Lichtscheibe und segmentierter Beschichtung des Reflektors,
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3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Leuchte im Maßstab 2:1,
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4 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Leuchte.
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1 zeigt eine Leuchte 1 mit einer auf der Lichtscheibe 3 aufgebrachten Beschichtung 6. Die Leuchte 1 setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Gehäuse 2, einer Lichtscheibe 3, mindestens einem in der Leuchte angeordneten Reflektor 5 und mindestens einem in der Leuchte befindlichen Leuchtmittel 4.
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Im zusammengebauten Zustand ist die Leuchte 1 eine vollständig dicht geschlossene Baueinheit. Die Lichtscheibe 3 ist im zusammengebauten Zustand über einen umlaufenden, in Richtung auf das Gehäuse 2 abgewinkelten Steg 11 mit einem nach außen ragenden Gehäuseflansch 10 des Gehäuses 2 unlösbar verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder einem sonstigen geeigneten Verbindungsverfahren erfolgen. Beide Bauteile, Gehäuse 2 und Lichtscheibe 3, bilden die äußerlich geschlossene Leuchte 1, die an geeigneter Stelle eines Fahrzeuges, z. B. in einer Aussparung in einem Karosserieteil oder einem Anbauteil, wie z. B. einem Fahrzeugaußenspiegel, eingebaut werden kann. Zur sicheren Befestigung der Leuchte 1 in einer derartigen Aussparung sind Gehäuseanschläge 18 und Gehäusebefestigungen 17 vorgesehen.
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Die Gehäuseanschläge 18 sind so gestaltet, dass ein Teil dieser Anschläge 18 an einem Karosserieteil oder einem in diesem Bereich befindlichen Halter anliegt und somit die Leuchte 1 in ihrer Einbaulage exakt positioniert. Die fehlerhafte Montage der Leuchte 1 wird über diese Gehäuseanschläge 18 durch deren Anbringung und Formgebung verhindert. Eine Montage in falscher Leuchtenposition ist somit ausgeschlossen. Über die Gehäusebefestigungen 17 wird die Leuchte 1 in der Ausnehmung der Karosserie oder einem entsprechenden Halter befestigt. Die Gehäusebefestigungen 17 sind in diesem Ausführungsbeispiel als L-förmige, vom Gehäuse 2 quer abstehende Flansche zur Befestigung mittels Schrauben ausgebildet.
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Als weitere Befestigungsvarianten könnten Clipse oder Verrastungen oder sonstige Befestigungssysteme zur Anwendung kommen.
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In den 3 und 4 ist die besonders kompakte Ausführung der Leuchte 1 zu erkennen. Hierbei ist das Leuchtmittel 4, in diesem Ausführungsbeispiel LEDs 4, auf einem Leuchtmittelträger 15 aufgebracht und elektrisch verbunden. Der Leuchtmittelträger 15 selbst ist auf einer Platine 13 elektrisch kontaktiert angebracht und trägt alle zum Betrieb der LEDs 4 notwendigen elektronischen Bauteile 16. Diese Baueinheit, bestehend aus Leuchtmittel 4, Leuchtmittelträger 15, Platine 13 und elektronischen Bauteilen 16, wird als komplett vorgefertigte Vormontageeinheit hergestellt und bei der Montage der Leuchte 1 entsprechend dem Montageablauf eingefügt. Hierzu weist die Platine 13 Öffnungen in Form von Durchbrüchen auf, in die stiftförmige Ansätze 12 des Gehäuses 2 eingreifen. Mit den Ansätzen 12 wird die Baueinheit 4, 15, 13, 16 bei der Montage einwandfrei positioniert. In einem weiteren Arbeitsschritt wird der Reflektor 5 auf die aus den Öffnungen der Platine 13 vorstehenden Enden der Ansätze 12 gesetzt. Hierfür sind auf der Rückseite des Reflektors 5 Aufnahmen 14 vorgesehen, die die Positionierung des Reflektors 5 zur Platine 13 mit den darauf befestigten Leuchtmitteln 4 mit höchster Präzision und Wiederholgenauigkeit sicherstellen. Durch die im nächsten Arbeitsschritt aufgesetzte und fest mit dem Gehäuse 2 zu verbindende Lichtscheibe 3 wird sowohl der Reflektor 5 als auch die Platine 13 fest in ihrer Position fixiert. Ein Verrutschen oder Lösen eines dieser Bauteile ist somit ausgeschlossen.
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Damit diese Leuchten 1 den vorgegebenen Formgebungen der Anbauteile oder Karosserie angepasst werden können, werden z. B. mehrere Reflektoren 5 mit zugehörigen Leuchtmitteln 4 eingesetzt. Auch diese Leuchtmittel sind mit der Platine 13 verbunden, so dass eine zentrale Spannungs- und Stromversorgung mit nur einer nach außen geführten Anschlussleitung notwendig ist. In dieser Ausgestaltung der Leuchte 1 ist eine Segmentierung der Beschichtung 6 auf der Lichtscheibe 3 und den Reflektoren 5 von Vorteil.
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Derartige Leuchten 1 werden äußerlich besonders durch klimatische Veränderungen und Verschmutzungen beansprucht. Gleichzeitig kann durch den Betrieb sehr viel Wärme im Inneren dieser Leuchte 1 entstehen. Bei besonders hohen Temperaturdifferenzen zwischen dem Inneren der Leuchte 1 und der äußeren Umgebung besteht die Gefahr, dass in der Leuchte 1 Kondensat entstehen kann. Dieses Kondensat bildet sich auf allen Innenflächen der Leuchte 1, also auch auf dem Reflektor 5 und der Innenseite der Lichtscheibe 3. Der Kondensatbelag auf diesen Flächen hat erhebliche lichttechnische Veränderungen zur Folge, so dass beispielsweise eine gewünschte Lichtverteilung nur noch eingeschränkt erreicht werden kann. Es ist sogar möglich, dass die Leuchte 1 im Betrieb von weiteren Verkehrsteilnehmern nicht mehr wahrgenommen werden kann.
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Um derartigen ungünstigen Veränderungen vorzubeugen, ist die Leuchte 1 auf der Innenseite der Lichtscheibe 3 kondensatabweisend mit einer vorzugsweise transparenten Beschichtung 6 versehen.
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Diese Beschichtung 6 kann sich über die gesamte Innenseite der Lichtscheibe 3 erstrecken (siehe 1). Da eine Leuchte oft mehrere unterschiedlichere Lichtverteilungen aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn die Beschichtung 6 der Leuchte 1 nur in Bereichen der Lichtscheibe 3 erfolgt. Es lassen sich somit nur die Bereiche von Kondensat freihalten, die für die gewünschten Lichtverteilungen von besonderer Wichtigkeit sind. Auch ist hierdurch eine Reduzierung der Kosten für die Beschichtung und des hierfür verwendeten Werkstoffes zu erreichen.
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Da die Lichtscheibe 3 den Grenzbereich des wärmeren Innenbereichs der Leuchte 1 zur kälteren äußeren Umgebung der Leuchte 1 darstellt, ist vorzugsweise die Lichtscheibe 3 mit einer derartigen Beschichtung 6 zu versehen. Hierdurch bedingt wird sich eventuelles Kondensat zuerst auf der Innenseite der Lichtscheibe 3 niederschlagen. Der Reflektor 5 befindet sich meistens sehr viel näher dem Leuchtmittel 4 zugewandt und ist dadurch weniger derartigen Temperaturdifferenzen ausgesetzt.
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Wie in 3 und 4 zu erkennen ist, kann es aber von Vorteil sein, wenn der Reflektor 5 ebenfalls mit der Beschichtung 6 versehen ist. Hierbei ist der Reflektor 5 auf seiner der Lichtscheibe 3 zugewandten Seite mit der entsprechenden kondensatabweisenden Beschichtung 6 überzogen. Auch der Reflektor 5 kann sowohl ganz als auch nur teilweise mit der Beschichtung 6 versehen sein.
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Beide Bauteile, Reflektor 5 und Lichtscheibe 3, sind für die Lichtverteilung und für eine im Betrieb eindeutig zu identifizierende Leuchte 1 von besonderer Bedeutung. Das vom Leuchtmittel 4 abgestrahlte Licht wird durch die Oberfläche des Reflektors 5 in Richtung auf die Lichtscheibe 3 derart umgelenkt, dass die Lichtstrahlen durch die Lichtscheibe 3 nach außen treten können.
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Da auf der Innenseite der Lichtscheibe 3 Optiken vorgesehen sowie auf der der Lichtscheibe zugewandten Seite des Reflektors 5 segmentierte Flächen zur Erzielung besonderer Strahlenablenkungen aufgebracht sein können, sind beide Flächen (Innenseite der Lichtscheibe 3 und die der Lichtscheibe 3 zugewandte Seite des Reflektors 5) mit der Beschichtung 6 überzogen.
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Diese Beschichtung 6 besteht aus Nanopartikeln, die beispielsweise einem Lack beigemischt sind, und durch ein geeignetes Lackierverfahren oder Druckverfahren auf die Bauteile aufgebracht werden. Die Nanopartikel haben vorteilhaft eine Größe von kleiner etwa 100 nm. Vorzugsweise liegt die Größe der Nanopartikel in einem Bereich zwischen etwa 30 nm und 60 nm. Ebenso ist es möglich, diese Beschichtung 6 über galvanische Bedampfungsprozesse auf den Reflektor 5 und/oder die Lichtscheibe 3 aufzutragen.
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Zur Erzeugung von monochromatischem Licht oder anderen farbigen Effekten ist es möglich, die Beschichtung 6 mit entsprechenden monochromatischen Filterwerkstoffen und/oder Farbstoffen zu versehen. Diese Filter- oder Farbbeschichtung kann sowohl zusammen mit der Beschichtung 6 wie auch vorher als eigene Schicht auf die Lichtscheibe 3 und/oder den Reflektor 5 aufgebracht werden. Auf diese Weise lassen sich mehrere Lagen bildende Beschichtungen 6 erzeugen.
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Ein weiteres besonders vorteilhaftes Verfahren ist, die Beschichtung 6 mittels des Plasmajetverfahrens aufzubringen. Hierbei wird das Beschichtungsmaterial in einen gasförmigen Zustand gebracht, bis sich ein Plasma als sogenannter erweiterter Aggregatzustand einstellt. Über eine Düse wird nun das Plasma auf eines der zu beschichtenden Bauteile gelenkt. Das Plasma wird innerhalb der Düse unter Hochspannung gesetzt und mittels eines zusätzlich zugefügten Gases durch die Düse ausgeblasen. Eine Beschichtung 6 unter Vakuum ist ebenso möglich. Das hierbei verwendete Beschichtungsmaterial kann z. B. ein Siliziumoxid sein, welches beim Auftreffen auf das Bauteil, z. B. der Lichtscheibe 3, auf dieser als besonders dünne und transparente Schicht 6 haftet. Dieses Beschichtungsverfahren ist von besonders hoher Haltbarkeit und daher auch besonders zuverlässig. Ein solches Verfahren setzt eine professionelle Beschichtungsanlage voraus, die in ihrer Investition überwiegend für größere Stückzahlen sinnvoll erscheint.
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Für weitere Anwendungsfälle ist es denkbar, eine dünne transparente Folie 6 vorab entsprechend den beschriebenen Beschichtungsverfahren herzustellen. Diese beschichtete Folie 6 kann als Formfolie auf geeignete Flächen (Reflektor 5, Lichtscheibe 3) der Leuchte 1 aufgebracht werden. Die beschichtete Folie wird entsprechend der Kontur der zu beschichtenden Bereiche ausgestanzt oder ausgeschnitten und anschließend auf die gewünschten Bereiche der Leuchte 1 aufgebracht. Ein automatisierter Prozess zur Aufbringung der Folie 6 ist ein kostengünstiges Beschichtungsverfahren und somit auch für kleinere Stückzahlen geeignet. Eine Beschichtung 6 des Leuchtmittels 4 ist durch die im Betrieb entstehende Wärme nicht notwendig, da sich kein Kondensat auf dem Leuchtmittel 4 niederschlägt.
