-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenelements für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patenanspruch 1.
-
Ein solches Verfahren ist aus der
DE 10 2006 055 971 A1 bekannt, mittels welchem ein Oberflächenelement mit einer durch eine Lichtquelle hinterleuchtbaren Schichtanordnung erzeugt wird, welche lichtundurchlässige und zu einem Zeichen korrespondierende lichtdurchlässige Schichtelemente sowie wenigstens ein teilweise lichtdurchlässiges Schichtelement umfasst. Hierbei ist das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement auf der der Lichtquelle abgewandten Seite der lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Schichtelemente angeordnet und als diese zumindest im Bereich des Zeichens vollständig überdeckende, geschlossene Schicht, welche durch Oberflächenbeschichten aufgebracht wird, ausgebildet. Die lichtundurchlässigen und die lichtdurchlässigen Schichtelemente können hierbei in einem Arbeitsgang und einstückig hergestellt werden.
-
Aus der
FR 2 961 335 A1 ist ein Oberflächenelement bekannt, bei dem ein erster Teil eines Halters aus einem lichtundurchlässigen Material hergestellt wird. Dieser erste Teil wird so geformt, dass er Öffnungen hinterlässt, die ein Symbol begrenzen. Diese Öffnungen werden dann mit dem zweiten Material gefüllt, wobei dieses Material lichtdurchlässig ist. Das Symbol und mithin die Öffnungen sind aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt, wobei eine Schicht zur Begrenzung der Lichtdurchlässigkeit in das Material integriert ist.
-
Aus der
US 2008/0203755 A1 ist ebenfalls die Herstellung eines Oberflächenelements bekannt, bei dem ein Zeichen unterhalb einer Haut/eines Schichtelements angeordnet ist, welches bei eingeschalteter Lichtquelle, welche auf der der Haut/dem Schichtelement entgegengesetzten Seite angeordnet ist, sichtbar und bei ausgeschalteter Lichtquelle unsichtbar ist. Die Haut/das Schichtelement ist hierbei als Lackbeschichtung ausgebildet.
-
Aus der
DE 10 2010 007 204 A1 ist ebenfalls ein Oberflächenelement in Form eines Tankdeckels bekannt, in den ein transparentes Fenster integriert ist, in welchem bei Hinterleuchtung mit einer Lichtquelle ein Schriftzug gezeigt wird.
-
Aus der
DE 10 2007 010 328 A1 ist ein Oberflächenelement in Form einer Baugruppe zur beleuchteten Darstellung eines Logos beziehungsweise Emblems bekannt. Dabei ist das Emblem auf einem als lichtundurchlässiges Schichtelement ausgebildeten Träger angeordnet, unterhalb welchem eine Lichtquelle vorgesehen ist, deren Licht beispielsweise mittels eines entsprechend des zu beleuchtenden Emblems geformten Lichtleiters verteilt wird. Eine flächige Ausleuchtung der gesamten Baugruppe wird durch eine mit Öffnungen oder teilweise lichtdurchlässigen Schichtelementen durchsetzte lichtundurchlässige Schicht vermieden. Überdies ist ein teiltransparentes Schichtelement vorgesehen, mittels welchem bei ausgeschalteter Lichtquelle ein Durchblick durch lichtdurchlässige Schichtelemente verunmöglicht ist.
-
Die Baugruppe ist insbesondere zur Anbringung auf einer Airbagabdeckung in einem zentralen Lenkradbereich vorgesehen.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenelements bereitzustellen, welches zwischen einer möglichst präzisen Darstellung und einem nicht sichtbaren Zustand eines Zeichens schaltbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenelements mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
-
Um ein Oberflächenelement zu schaffen, welches zwischen einer möglichst präzisen beziehungsweise scharfen Darstellung und einem nicht sichtbaren Zustand eines Zeichens schaltbar ist, ist das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement auf der der Lichtquelle abgewandten Seite der lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Schichtelemente angeordnet und als diese zumindest im Bereich des Zeichens vollständig überdeckende, geschlossene Schicht ausgebildet ist. Durch eine solche Anordnung wird einerseits erreicht, dass bei ausgeschalteter Lichtquelle durch das nur teilweise lichtdurchlässige Schichtelement eine einheitliche, ästhetisch ansprechende Oberfläche gebildet wird, durch die das darunterliegende, durch das lichtdurchlässige Schichtelement geformte Zeichen nicht sichtbar ist. Damit wird also eine nicht vorgesehene beziehungsweise fehlerhafte Wahrnehmung des Zeichens bei ausgeschalteter Lichtquelle verhindert, wodurch gegebenenfalls auch eine Fehlinterpretation durch das Zeichen vermittelter technischer Zustände oder Funktionalitäten ausgeschlossen ist.
-
Andererseits sorgt die Einbettung der lichtdurchlässigen Schichtelemente in die lichtundurchlässigen Schichtelemente bei eingeschalteter Lichtquelle für eine scharfe Darstellung und Abgrenzung des Zeichens, so dass jederzeit - beispielsweise auch in peripherer Wahrnehmung - eine einwandfreie Ablesbarkeit beziehungsweise Erkennbarkeit gewährleistet ist. Dazu tragen mehrere Effekte bei: So verhindern die die lichtdurchlässigen Schichtelemente umgebenden lichtundurchlässigen Schichtelemente beziehungsweise Bereiche eine unbeabsichtigte Beleuchtung angrenzender Bereiche, sodass - beispielsweise im Fall mehrerer aneinander angrenzend angeordneter Oberflächenelemente - nur tatsächlich jeweils als beleuchtet vorgesehene Bereiche auch als solche wahrgenommen werden. Zudem treten in den lichtundurchlässigen Schichtelementen keine Streueffekte in den den lichtdurchlässigen Schichtelementen zugewandten Randbereichen auf, die eine präzise Darstellung und Abgrenzung des beleuchteten Zeichens beinträchtigen würden. Des Weiteren werden durch die Schichtanordnung, das heißt also die abstands- beziehungsweise lückenlose Anordnung der Schichtelemente Parallaxenfehler weitestgehend verhindert, wie sie ansonsten bei nicht-senkrechter Betrachtung vorkommen können.
-
Eine solche gegebenenfalls auch komplizierte Form der verschiedenen Schichtelemente lässt sich erfindungsgemäß leicht und kostengünstig durch eine Ausführung der Schichtelemente in einem Kunststoff, beispielsweise PC (Polycarbonat), realisieren. Als Herstellungsverfahren ist erfindungsgemäß ein Mehrkomponenten-Spritzgießen zweckmäßig, um das lichtdurchlässige und das lichtundurchlässige Schichtelement zu fertigen. Das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement wird erfindungsgemäß ebenfalls in diesem Schritt vorgefertigt und in einem nachfolgenden Schritt mit einer Oberflächenbeschichtung versehen, die für die gewünschte teiltansparente Eigenschaft sorgt. Als Beschichtungsverfahren kann beispielsweise ein PVD-Verfahren angewendet werden, mit dem auch sehr dünne Beschichtungen erzeugbar sind.
-
Unter einem Zeichen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung beliebige Darstellungen zu verstehen, insbesondere auch Logos, Embleme, Schriftzeichen, Schriftzüge, Ziffern, Piktogramme, abstrakte und gegenständliche Grafiken und Symbole.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die lichtdurchlässigen, lichtundurchlässigen und teilweise lichtdurchlässigen Elemente aus einem Kunststoff, insbesondere PC (Polcarbonat), gebildet. Dies ermöglicht eine kostengünstige, gewichtssparende und robuste Bauweise, bei der die einzelnen Schichtelemente in nahezu beliebiger Form gestaltet und so den konstruktiven Gegebenheiten und auch einem speziellen Designkonzept angepasst werden können.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung werden das teilweise lichtdurchlässige Element mittels eines PVD-Verfahrens („physical vapor deposition“, physikalische Gasphasenabscheidung) teiltransparent beschichtet. Dies ermöglicht eine gleichmäßige und vorteilhaft dünne Beschichtung mit einer großen Bandbreite von Stoffen, die auch bei niedrigen Temperaturen (beispielsweise Raumtemperatur) durchführbar ist, sodass das zu beschichtenden Material nicht notwendigerweise thermisch belastet wird.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden das teilweise lichtdurchlässige Element mittels eines Lackierverfahrens teiltransparent beschichtet. Lacke können in ihren Eigenschaften an die jeweiligen Anforderungen angepasst und auf vielfältige Grundmaterialien aufgebracht werden, wobei nur ein vertretbarer Aufwand anfällt, da beispielsweise keine Vakuumkammer für den Beschichtungsprozess notwendig ist.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
-
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
- 1 ausschnittweise eine schematische Schnittansicht eines Oberflächenelementes für einen Kraftwagen, mit einer durch eine Lichtquelle hinterleuchtbaren Schichtanordnung, welche ein in ein lichtundurchlässiges Schichtelement eingebettetes, lichtdurchlässiges Schichtelement sowie ein sowohl das lichtundurchlässige als auch das lichtdurchlässige Schichtelement auf einer der Lichtquelle abgewandten Seite abdeckendes, teilweise lichtdurchlässiges Schichtelement umfasst,
- 2 in einer der Darstellung in 1 entsprechenden Ansicht eine zweite Ausführungsform eines Oberflächenelementes, und
- 3 in einer den Darstellungen in 1 und 2 entsprechenden Ansicht eine dritte Ausführungsform eines Oberflächenelementes.
-
1 zeigt in einer ausschnittweisen schematischen Schnittansicht ein Oberflächenelement 1 für einen Kraftwagen, wie es sich beispielsweise bei einer Anordnung in einer Instrumententafel des Kraftwagens in Fahrzeughochrichtung gesehen darstellt. Eine Blickrichtung eines Insassen des Kraftwagens auf das Oberflächenelement 1 ist durch einen Pfeil angedeutet. Das Oberflächenelement 1 umfasst eine Lichtquelle 2 sowie eine Schichtanordnung 3, welche ihrerseits ein lichtundurchlässiges Schichtelement 4, ein in dieses eingebettetes beziehungsweise von diesem zumindest teilweise umgebenes lichtdurchlässiges Schichtelement 5 sowie ein teilweise lichtdurchlässiges Schichtelement 6 umfasst. Letzteres ist dabei als eine die anderen Schichtelemente 4, 5 auf einer der Lichtquelle abgewandten Seite zumindest teilweise überdeckende Schicht ausgebildet. Die Lichtquelle 2 befindet sich also auf einer von einer Bedienperson abgewandten Seite des Oberflächenelementes 1 und ist somit in einem eingebauten Zustand des Oberflächenelements 1 nicht sichtbar, während das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement 6 eine einer Bedienperson zugewandte Oberfläche bildet.
-
Die Schichtdicke jedes einzelnen der Schichtelemente 4, 5, 6 muss dabei in keiner Ausführungsform weder der Schichtdicke der jeweils anderen Schichtelemente 4, 5 6 entsprechen noch jeweils über die gesamte Ausdehnung konstant sein. In jedem Fall durchsetzt jedoch das lichtdurchlässige Schichtelement 5 zumindest in einem Bereich das lichtundurchlässige Element 4.
-
Die Lichtquelle 2 weist einen eingeschalteten Zustand und einen ausgeschalteten Zustand auf, wobei im eingeschalteten Zustand das von ihr ausgehende Licht - wie in 1 angedeutet - auf die Schichtanordnung 3 trifft und im Bereich des lichtdurchlässigen Schichtelementes 5 sowohl dieses als auch den unmittelbar an das lichtdurchlässige Schichtelementes 5 angrenzenden Bereich des teilweise lichtdurchlässigen Schichtelementes 6 durchtritt. Damit wird also die von dem lichtdurchlässigen Schichtelement 5 gebildete Kontur als beleuchtet und dadurch im Kontrast zu den übrigen, durch das lichtundurchlässige Element 4 gebildeten Bereichen des Oberflächenelementes 1 deutlich abgehoben wahrnehmbar.
-
Die Kontur des lichtdurchlässigen Schichtelements 5 kann prinzipiell in beliebiger Weise gestaltet sein, wobei die konkret gewählte beziehungsweise vorgesehene Form sich zweckmäßigerweise an einer beabsichtigten Wirkung orientiert. Insbesondere kann das lichtdurchlässige Schichtelement 5 in Form eines Zeichens, Symbols, Piktogramms oder auch eines Schriftzuges gestaltet sein, um auf einfache und intuitive Weise eine bestimmte Information zu vermitteln, die gegebenenfalls mit einer technischen Funktion des Kraftwagens korrespondieren kann. So kann beispielsweise ein Symbol für eine Sitzbeheizung vorgesehen sein, wobei bei eingeschalteter Sitzheizung dann auch die Lichtquelle 2 eingeschaltet ist und das beleuchtete Symbol somit die entsprechende Information schnell und einfach erkennbar darstellt. Es sind jedoch auch dekorative oder durch ein Designkonzept motivierte Ausführungen oder die Darstellung beispielsweise eines Emblems oder Logos denkbar.
-
Eine solche gegebenenfalls auch komplizierte Form der verschiedenen Schichtelemente lässt sich in vorteilhafter Weise leicht und kostengünstig durch eine Ausführung der Schichtelemente in einem Kunststoff, beispielsweise PC (Polycarbonat), realisieren. Als Herstellungsverfahren erscheint ein Mehrkomponenten-Spritzgießen zweckmäßig, um zumindest das lichtdurchlässige und das lichtundurchlässige Schichtelement 4, 5 zu fertigen. Das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement 6 kann ebenfalls in diesem Schritt vorgefertigt und in einem nachfolgenden Schritt mit einer Oberflächenbeschichtung versehen werden, die für die gewünschte teiltansparente Eigenschaft sorgt oder es kann in einem zweiten Schritt auf die Anordnung aus dem lichtundurchlässigen Schichtelement 4 und dem lichtdurchlässigen Schichtelement 5 beispielsweise durch Kleben aufgebracht oder mittels beispielsweise einer Steckverbindung gehalten werden. Als Beschichtungsverfahren kann beispielsweise ein PVD-Verfahren angewendet werden mit dem auch sehr dünne Beschichtungen erzeugbar sind.
-
In jedem Fall sind alle Teile, d.h. sowohl zusammenhängende als auch nicht zusammenhängende Bereiche des lichtdurchlässigen Schichtelements 5 zumindest in einer sich quer zu einer senkrechten Lichtdurchtrittsrichtung des lichtdurchlässigen Schichtelements 5 erstreckenden Richtung von dem entsprechend geformten lichtundurchlässigen Schichtelement 4 umgeben. Und zumindest im Bereich des durch das lichtdurchlässige Schichtelement 5 geformten Zeichens sind sowohl die lichtdurchlässigen als auch die lichtundurchlässigen Schichtelemente 4, 5 von dem teilweise lichtdurchlässigen Schichtelement 6 überdeckt. Das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement 6 bildet dabei vorteilhaft die einzige einer Bedienperson gegenüber exponierte Oberfläche, sodass eine einheitliche und homogene Gestaltung gegeben ist.
-
2 zeigt in einer der Darstellung in 1 entsprechenden Ansicht eine weitere Ausführungsform des Oberflächenelements 1 mit einer alternativen Ausgestaltung der Schichtanordnung 3. Dabei ist das lichtdurchlässige Schichtelement 5 auf einer der Lichtquelle 2 zugewandten Seite über den Bereich, in dem es das lichtundurchlässige Schichtelement 4 durchsetzt, hinweg ausgedehnt. Vorliegend deckt es dabei das lichtundurchlässige Schichtelement 4 zumindest nahezu vollständig gegenüber der Lichtquelle 2 ab, wobei hier durchaus weitere Alternativen hinsichtlich der Ausdehnung des lichtdurchlässigen Schichtelementes 5 denkbar und funktional gleichwertig sind. Für einen Betrachter, der das Oberflächenelement 1 wie durch einen Pfeil angedeutet von einer der Lichtquelle abgewandten Seite betrachtet, ist die gegenüber der in 1 dargestellten Ausführungsform zusätzliche Erstreckung des lichtdurchlässigen Schichtelementes 5 in einer Querrichtung somit nicht erkennbar, da das lichtundurchlässige Schichtelement 4 diese zusätzlichen Erstreckungsbereiche abdeckt.
-
3 zeigt in einer den Darstellungen in 1 und 2 entsprechenden Ansicht eine weitere Ausführungsform des Oberflächenelementes 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Schichtanordnung 3. Hierbei ist, vergleich zur in 2 gezeigten Ausführungsform, das lichtdurchlässige Schichtelement 5 ebenfalls in einem Erstreckungsbereich quer zu einer durch einen Pfeil angedeuteten Betrachtungsrichtung ausgedehnt. Vorliegend befinden sich diese zusätzlichen Erstreckungsbereiche jedoch auf einer der Lichtquelle 2 abgewandten Seite des lichtundurchlässigen Schichtelementes 4 und damit also zwischen dem lichtundurchlässigen Schichtelement 4 und dem teilweise lichtdurchlässigen Schichtelement 6. Das lichtdurchlässige Schichtelement 5 kann, wie vorliegend dargestellt, das lichtundurchlässige Schichtelement 4 einseitig zumindest nahezu vollständig überdecken oder sich alternativ und prinzipiell funktionell gleichwertig auch nur teilweise über den von dem lichtundurchlässigen Schichtelement 4 abgedeckten Bereich erstrecken. In letzterem Fall kann beispielsweise durch eine bereichsweise angepasste Schichtdicke des lichtundurchlässigen Schichtelementes 4 und/oder des teilweise lichtdurchlässigen Schichtelementes 6 ein durchgehend aneinander angrenzender und lückenloser Schichtverlauf innerhalb der Schichtanordnung 3 sichergestellt werden.
-
Das von der Lichtquelle 2 in das lichtdurchlässige Schichtelement 5 in dem Bereich, in dem es das lichtundurchlässige Schichtelement 4 durchsetzt, eingekoppelte Licht kann sich in der in 3 gezeigten Ausführungsform also zumindest teilweise in den quer zur Betrachtungsrichtung ausgedehnten Erstreckungsbereich des lichtdurchlässigen Schichtelementes 5 ausbreiten und von dort aus das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement 6 durchtreten. Durch diesen Effekt können zusätzliche gestalterische Möglichkeiten gewonnen und zusätzliche optische Effekte erzielt werden.
-
In allen Ausführungsformen optimal ist eine abstands- beziehungsweise lückenlose Anordnung der Schichtelemente 4, 5, 6 aneinander sowie eine möglichst geringe Schichtdicke des teilweise lichtdurchlässigen Schichtelements 6. Letztere sollte so gewählt werden, dass der teilweise lichtdurchlässige Charakter gerade so ausgeprägt ist, dass bei ausgeschalteter Lichtquelle 2 keine der auf der von einer Bedienperson abgewandten Seite angeordneten Strukturen von einer Bedienperson wahrnehmbar sind, während bei eingeschalteter Lichtquelle 2 das dargestellte Zeichen deutlich und ausreichend hell wahrnehmbar ist. Dazu ist selbstverständlich auch die Lichtquelle 2 entsprechend auszulegen. Die spezifische Art der Lichtquelle 2 ist nicht von fundamentaler Bedeutung. Vorteilhaft ist es jedoch, eine möglichst effiziente Lichtquelle 2 mit geringer Wärmeentwicklung vorzusehen, um einen Kühlungs- beziehungsweise Belüftungsaufwand zu vermeiden oder möglichst gering zu halten und eine negative thermische Beeinflussung der übrigen Elemente zu verhindern. Zweckmäßig erscheint hier die Verwendung einer oder mehrerer LEDs (Leuchtdioden).
-
Durch die unmittelbare Begrenzung des lichtdurchlässigen Schichtelements 5 durch das lichtundurchlässige Schichtelement 4 kommt es nicht zu einem Übertritt von Licht zwischen diesen beiden Schichtelementen 4, 5, sodass die Gestalt des dargestellten Zeichens klar von den angrenzenden, dunklen Bereichen abgegrenzt ist und es nicht zu unscharfen oder ausgewaschen wirkenden Rändern kommt. Vorteilhaft ist zudem, dass angrenzende Bereiche auch ohne speziell und aufwändig bereitgestellte Maskierungen und/oder Abschattungen nicht unbeabsichtigt mit beleuchtet werden und so eine unklare und verwirrende Darstellung ausgeschlossen ist. In diesem Sinne ist es auch vorteilhaft, das teilweise lichtdurchlässige Schichtelement 6 als möglichst dünne Schicht zu gestalten, um eine Ausbreitung des durch das lichtdurchlässige Schichtelement 5 hindurchtretenden Lichts in einer Querrichtung innerhalb des teilweise lichtdurchlässigen Schichtelements 6 zu minimieren.
-
Durch die unmittelbare Anordnung des teilweise lichtdurchlässigen Schichtelements 6 an dem lichtdurchlässigen Schichtelement 5 wird ein Parallaxenfehler beziehungsweise - effekt bei schräger Betrachtung des beleuchteten Zeichens vermieden.
-
Das Oberflächenelement 1 kann nicht nur rein informativen oder dekorativen Zwecken durch Darstellung eines beleuchteten beziehungsweise beleuchtbaren Zeichens dienen, sondern es lässt sich vorteilhaft auch mit einem Bedienelement kombinieren beziehungsweise als Teile eines Bedienelementes vorsehen. Bei einem solchen Bedienelement kann es sich beispielsweise um eine Taste, einen Schalter oder ein berührungs- oder annäherungsempfindliches Element handeln. Damit ist ein besonders effizientes und intuitives Bedien- und Anzeigekonzept realisierbar, indem das mittels des Oberflächenelementes 1 beleuchtet darstellbare Zeichen korrespondierend zu einer mittels des Bedienelementes steuerbaren Funktionalität gestaltet ist und beispielsweise zu einem erfolgreichen Einschalten der entsprechenden Funktionalität durch Einschalten der Lichtquelle 2 eine sofortige optische Rückmeldung an die jeweilige Bedienperson gegeben wird.
-
Insbesondere in diesem Zusammenhang, aber prinzipiell auch in jedem anderen Anwendungsfall, kann es vorteilhaft sein, verschiedene Betriebsmodi der Lichtquelle 2 vorzusehen wie etwa einen Dauerbetrieb und einen Intervallbetrieb. Damit können neben „an“ und „aus“ auch weitere Informationen vermittelt beziehungsweise optische Effekte erzielt werden.
