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Die Erfindung betrifft ein Leuchtelement für Innenausstattungen, beispielsweise für Innenausstattungsteile für einen Kraftfahrzeuginnenraum, Möbel oder Innenausbauteile für Immobilien.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 0 988 179 B1 ist ein Leuchtelement bekannt, das zur Beleuchtung der Konturen eines Inneneinrichtungsgegenstandes einen ein sichtbares Licht emittierenden Lichtleiter aufweist. Der längliche Lichtleiter, aus dem über seine gesamte Länge Licht austritt, befindet sich im Inneren eines lichtdurchlässigen Hohlteils, das eine Befestigungsfahne zur Anbringung des Lichtleiters am Inneneinrichtungsgegenstand aufweist. Als alternative Befestigungsart des Lichtleiters wird dieser unter einer Haltenaht an dem Inneneinrichtungsgegenstand festgenäht. Auch das Vernähen des Lichtleiters selbst an dem Inneneinrichtungsgegenstand ist offenbart. Die Beleuchtung des Inneneinrichtungsgegenstandes wird beispielsweise für Kraftfahrzeuginnenräume, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, eine Instrumentenkonsole oder Fahrzeugtürinnenverkleidungen verwendet, um Lichteffekte zu erzeugen.
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Lichtleiter sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und werden häufig auch als Lichtwellenleiter bezeichnet. Als Lichtleiter werden transparente Bauteile wie Fasern, Röhren oder Stäbe bezeichnet, die Licht über kurze oder lange Strecken transportieren. An mindestens einem Ende der Lichtleiter wird das Licht einer Lichtquelle eingespeist, die jedoch nicht Bestandteil des Lichtleiters ist. Der Lichtleiter selbst muss somit mit einer Lichtquelle verbunden werden. Je nach Ausführung des Lichtleiters gibt dieser über seine gesamte Länge einen Teil des eingespeisten Lichtes definiert und weitgehend homogen nach außen ab. Die eigentliche Lichtleitung innerhalb des Lichtleiters wird durch Reflexion an der Grenzfläche des Lichtleiters zum umgebenden Medium oder durch Verspiegelung der Grenzfläche erreicht.
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Die
DE 93 18 356 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Führung und Befestigung eines Lichtleiters an der Außenhaut eines Heißluftballons. Dazu ist der Lichtleiter in einem Gewebeschlauch mit großem Querschnitt angeordnet und der Gewebeschlauch ist mittels einer Naht mit der Außenhaut des Heißluftballons vernäht.
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Bei den genannten bekannten Lösungen ist der Lichtleiter an seinem Außenumfang von weiterem Material umgeben, was die nach außen abgegebene Lichtstärke des Lichtleiters vermindert. Dieser Nachteil ist auch vorhanden, wenn transparentes Material für das Hohlteil oder den Gewebeschlauch verwendet wird.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Leuchtelement für Innenausstattungen zur Verfügung zu stellen, bei dem die Anzahl der Lichtleiter einfach variiert werden kann und die Lichtstärke möglichst wenig durch weitere Bauteile des Leuchtmittels vermindert wird.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Leuchtelement mit einem Träger und mindestens einem mit dem Träger verbundenen Lichtleiter, der entlang des Trägers verläuft und einen Teil der äußeren Kontur des Leuchtelementes bildet.
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Dadurch, dass der Lichtleiter einen Teil der äußeren Kontur des Leuchtelementes bildet, wird der Lichtleiter nach außen nicht durch weitere Bauteile überdeckt, so dass ein über Länge des Lichtleiters homogen verteilt aus dem Lichtleiter heraustretendes Licht nicht abgeschwächt wird und das Leuchtelement eine gleichmäßig verteilte und optimierte Leuchtkraft hat.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Als Lichtleiter dienen bevorzugt handelsübliche Lichtleiter aus Fasern, die insbesondere aus Polymerwerkstoffen wie PMMA-Fasern (Fasern aus Polymethylmethacrylat) oder PU-Fasern bestehen. PMMA-Fasern sind sehr biegsam und besonders bevorzugt für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen unterhalb 100°C. Vorteilhafte Durchmesser liegen im Bereich von 0,02 mm bis 1,0 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm.
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Für Temperaturen über 100°C eignen sich Lichtleiter auf Glasfaserbasis, die zudem über große Längen ein homogenes Licht ohne Farbdrift auch bei einseitiger Einleitung des Lichts abgeben. Darüber hinaus weisen die Glasfasern eine gute Chemikalienbeständigkeit auf und sind einfach mit dem Träger verklebbar. Vorteilhafte Durchmesser liegen im Bereich von 50 μm bis 100 μm.
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Zur Erhöhung der Steifigkeit des Trägers ummantelt dieser vorteilhafterweise einen länglich ausgebildeten Kern, indem der Kern im Inneren des Trägers angeordnet ist.
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Der Kern besteht vorteilhaft aus einem reflektierenden Material oder weist eine reflektierende Beschichtung auf, so dass die in Richtung des Inneren des Leuchtelementes aus den Lichtleitern austretenden Lichtwellen reflektiert werden und dadurch die Helligkeit des Leuchtelementes weiter erhöht wird.
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Ein Kern aus einem Monofil bietet eine besonders gute Festigkeit bei dennoch ausreichender Elastizität. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf einen bestimmten Kernwerkstoff beschränkt.
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Vorteilhafterweise besteht der Träger aus einem textilen Werkstoff, insbesondere einem textilen Flächengewebe, auf oder in dem die Lichtleiter einfach fixiert werden können.
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Indem der Träger aus einem ursprünglich flächigen Trägermaterial besteht, das um den Kern gelegt ist und zwei miteinander verbundene Enden aufweist, lässt sich der Kern einfach und prozesssicher ummanteln.
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Ein kostengünstiges und dennoch sehr wirksames Befestigungsmittel zur Anbringung des Leuchtelementes an der Innenausstattung wird erzielt, indem die beiden miteinander verbundenen Enden des Trägers sich gegenseitig abschnittsweise überlappen und der Überlappungsbereich das Befestigungsmittel bildet.
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In alternativer Ausführung ist der Kern in einen Träger eingeschoben, der vorteilhafterweise einen schlaufenförmigen Querschnitt aufweist und insbesondere bereits ein Befestigungsmittel umfasst.
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Die Lichtleiter lassen sich an dem Träger einfach und kostengünstig mit allen an sich dazu geeigneten und bekannten Befestigungstechniken fixieren oder sind in das Material des Trägers eingearbeitet.
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Die Leuchtkraft des Leuchtelementes kann variiert werden, indem die Anzahl der Lichtleiter geändert wird. Bevorzugt sind die Lichtleiter gleichmäßig über den Umfang des Kerns verteilt, jedoch kann auch eine ungleichmäßige Verteilung im Einzelfall sinnvoll sein, beispielsweise um unterschiedliche Lichtstärken in unterschiedlichen Richtungen zu erzeugen.
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Besonders abwechslungsreiche Gestaltungsmöglichkeiten des Leuchtelementes lassen sich erreichen, indem das Leuchtelement mehrere Lichtleiter aufweist, die mit mehreren Lichtquellen verbindbar sind und einzelne Lichtleiter definiert mit einzelnen Lichtquellen verbindbar sind. Dadurch kann ein Muster aus unterschiedlichen Farben über dem Radius oder dem Umfang des Leuchtelementes erzeugt werden.
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Die Verwendung von mehrfarbigen Leuchtdioden, insbesondere mit automatischem Farbwechsel, zum Einspeisen von Licht in das Leuchtelement ermöglicht einen großen Gestaltungsspielraum für Lichteffekte. Bei einem Einsatz mehrerer Lichtquellen lassen sich so beispielsweise zeitlich limitiert farbige Streifen in einem sonst weiß abstrahlenden Leuchtelement erzeugen.
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Figuren und Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in der 1 dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:
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1: einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Leuchtelement.
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Ein Leuchtelement 1 umfasst einen Kern 10, einen den Kern 10 ummantelnden Träger 20, ein Befestigungsmittel 30 und mehrere mit dem Träger 20 verbundene Lichtleiter 40.
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Das Leuchtelement 1 kann mittels des Befestigungsmittels 30 an einem nicht dargestellten Innenausstattungsteil angebracht oder integriert, insbesondere angenäht, werden und dient dazu, lichttechnische Effekte an dem Innenausstattungsteil, beispielsweise zur Hervorhebung von dessen Konturen zu ermöglichen oder das Umfeld des Innenausstattungsteils zu beleuchten. Als Innenausstattungsteile sind insbesondere Bauteile des Kraftfahrzeuginnenraumes denkbar, wie beispielsweise Sitze, Dachhimmel, Türverkleidungen oder Fußraumverkleidungen. Es sind jedoch auch Möbelstücke oder Innenausbauteile für Immobilien denkbar.
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Der Kern 10 besteht aus einem reflektierenden Material, insbesondere einem biegsamen Monofil und hat eine langgestreckte Form, die vorliegend einen kreisrunden Querschnitt aufweist, so dass der Kern 10 insgesamt eine zylindrische Geometrie besitzt. Der Querschnitt des Kerns 10 kann aber auch jede andere symmetrische oder unsymmetrische geometrische oder nicht-geometrische Form haben. Vorliegend ist der Kern 10 innen hohl ausgebildet. In abgewandelter Ausführungsform kann der Kern 10 auch aus Vollmaterial bestehen.
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Die Außenfläche des Kerns 10 ist von dem Träger 20 ummantelt. Dieser besteht vorliegend aus einem textilen Material und ist um den zylindrischen Umfang des Kerns 10 herum gelegt. Die beiden Enden des Trägers 20 in Umfangsrichtung sind miteinander verbunden, insbesondere mittels Nähen, Sticken, Schweißen oder Kleben. Alternativ oder zusätzlich kann das Trägermaterial auch entsprechend mit dem Kern 10 verbunden sein. Vorzugsweise werden der Kern 10 und der Träger 20 während der Montage fortlaufend in einem kontinuierlichen Prozess zusammengefügt.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels, bei dem ein besonders steifes Material des Trägers 20 zum Einsatz kommt, kann der Kern 10 vollständig entfallen.
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In alternativer Ausführungsform besteht der Träger 20 aus einer Folie.
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Das Befestigungsmittel 30 ist aus dem gleichen Material wie der Träger 20 und insbesondere einteilig mit dem Träger 20 ausgebildet, so dass das Befestigungsmittel 30 beim Umwickeln des Kerns 10 mit dem Material des Trägers 20 entsteht. Das Befestigungsmittel 30 und der Träger 20 bilden somit eine Schlaufe.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels wird der Kern 10 in einen bereits schlaufenförmig ausgebildeten Träger 20 eingeschoben.
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In Längsrichtung des den Kern 10 ummantelnden Trägers 20, also senkrecht zur Querschnittsfläche des Kerns 10, sind mehrere Lichtleiter 40, vorliegend sechsundzwanzig Lichtleiter 40, nebeneinander liegend an der vom Kern 10 abgewandten Oberfläche des Trägers 20 befestigt, insbesondere durch Kleben, Schweißen oder Vernähen. Alternativ sind die Lichtleiter 40 in das Trägermaterial des Trägers 20 eingearbeitet.
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Die einzelnen Lichtleiter 40 sind vorliegend als an sich bekannte Lichtleiter aus Polymer, bevorzugt PMMA ausgeführt; grundsätzlich sind aber auch andere Werkstoffe wie PU denkbar. Der Durchmesser der Fasern der Lichtleiter 40 ist vorzugsweise größer 0,5 Millimeter. Besonders geeignet sind dabei die bekannten Ausführungsformen, die über eine möglichst große Länge ein weitgehend homogenes Licht abgeben.
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Alternativ sind die Lichtleiter 40 auf Glasfaserbasis gefertigt. Diese bestehen bevorzugt aus einem Bündel aus einzelnen Fasern mit einem Durchmesser von 50 μm bis 100 μm.
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Der Durchmesser des Leuchtelementes 1 kann durch Variation des Durchmessers des Kerns 10 an die Erfordernisse des Anwendungsfalles angepasst werden. So beträgt der Durchmesser eines Leuchtelementes 1, das als Keder für einen Sitzbezug eingesetzt wird, vorzugsweise 3 Millimeter. Die maximale Anzahl der verwendeten Lichtleiter 40 ergibt sich aus dem Umfang des Trägers 20 geteilt durch den Durchmesser des Lichtleiters 40. Die minimale Anzahl der Lichtleiter 40 ist gleich eins.
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Das Einleiten von Licht in das Leuchtelement 1 erfolgt in an sich bekannter Weise an jeweils mindestens einem der beiden Enden eines jeden Lichtleiters 40 durch eine Lichtquelle. Das Licht wird beispielsweise mittels einer Leuchtdiode, einer Glühbirne oder einer Laserdiode erzeugt. Vorzugsweise ist jedes Ende des Leuchtelementes mit genau einer Lichtquelle verbunden. Die Lichtquelle kann Bestandteil des Leuchtelementes 1 sein oder als separates Bauteil ausgeführt sein. Besonders geeignet sind an sich bekannte Ausführungsformen von Lichtquelle und Lichtleiter, die über eine möglichst große Länge des Lichtleiters ein weitgehend homogenes Licht abgeben.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht die Lichteinspeisung aus mindestens zwei Lichtquellen, die mit unterschiedlichen Lichtleitern 40 gekoppelt sind. Dies erfolgt derart, dass die Anordnung der Lichtleiter 40 und der Lichtquellen zueinander regelmäßige Strukturen aufweist, beispielsweise können sämtliche Lichtleiter 40 einer ersten Hälfte des Leuchtelementes 1 mit einer ersten Lichtquelle und sämtliche Lichtleiter 40 einer zweiten Hälfte des Leuchtelementes 1 mit einer zweiten Lichtquelle verbunden sein. Dadurch kann ein Muster aus unterschiedlichen Farben über dem Radius oder dem Umfang des Leuchtelementes 1 erzeugt werden.
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In einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels treten die Lichteffekte zeitlich versetzt auf. Bei einem Einsatz von RGB Leuchtdioden, insbesondere mit automatischem Farbwechsel, können mehrfarbige Lichteffekte mit wechselnden Farben erzeugt werden. Bei einem Einsatz mehrerer Lichtquellen lassen sich so auch zeitlich limitiert farbige Streifen in einem sonst weiß abstrahlenden Leuchtelement 1 erzeugen.
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Der Kern 10 des Leuchtelementes 1 wirkt aufgrund seiner reflektierenden Eigenschaft als Reflektor und reflektiert die radial nach innen orientierten Lichtstrahlen nach außen, so dass die Helligkeit des Lichtleiters 40 insgesamt erhöht wird.
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Der Kern 10, der den Kern 10 ummantelnde Träger 20, das Befestigungsmittel 30 und die mit dem Träger 20 verbundenen Lichtleiter 40 des Leuchtelementes 1 sowie die zur Verbindung der genannten Elemente verwendeten Verbindungsmittel sind jeweils aus einem flexiblen Werkstoff, so dass das Leuchtelement 1 insgesamt flexibel ist und einfach den Konturen des Innenausstattungsteils angepasst werden kann. Das Leuchtelement 1 kann insbesondere als fortlaufende Ware zu einer Rolle aufgewickelt sein.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtelement
- 10
- Kern
- 20
- Träger
- 30
- Befestigungsmittel
- 40
- Lichtleiter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0988179 B1 [0002]
- DE 9318356 U1 [0004]
