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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Beleuchtungseinrichtung weist einen lichtemittierenden Flächenstrahler auf, der eine im Raum gekrümmte Form besitzt.
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Unter einem lichtemittierenden Flächenstrahler wird hier eine Lichtquelle verstanden, bei der das emittierte Licht in der Fläche selbst erzeugt und über die Fläche verteilt abgestrahlt wird.
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Diese Definition schließt zum Beispiel flächige Lichtleiter aus, da diese die Bedingung der in der Fläche erfolgenden Lichterzeugung nicht erfüllen. Unter der im Raum gekrümmten Form eines Flächenstrahlers wird hier verstanden, dass die lichtemittierende Fläche selbst im Raum gekrümmt ist. Beispiele solcher Flächenstrahler sind Oled-Folien und Lumineszenzfolien.
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Es sind bereits Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtungen bekannt, bei denen mehrere ebene oder leicht zylindrisch gewölbte Flächenstrahler verwendet werden. Diese Flächenstücke sind dabei vereinzelt angeordnet, wobei unter einer vereinzelten Anordnung hier verstanden wird, dass die Flächenstücke jeweils einzeln und mit Abstand zu benachbarten Flächenstrahlern in der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind, um komplexe, dreidimensional geformte, leuchtende Strukturen zu erzeugen. Diese Anordnung ergibt ein gewissermaßen unstetig zerrissenes Erscheinungsbild.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Flächenstrahlers der eingangs genannten Art, mit dem sich auch ein zusammenhängendes und im dreidimensionalen Raum gekrümmtes Erscheinungsbild erzeugen lässt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Von dem eingangs genannten Stand der Technik unterscheidet sich die Erfindung dadurch, dass die Form des Flächenstrahlers aus wenigstens zwei aneinander gefügten Teilen von abwickelbaren Regelflächen besteht, welche Regelflächen eine gemeinsame Erzeugende in Form einer geraden Strecke besitzen.
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Der Begriff der Regelfläche ist vom englischen Begriff der "ruled surface" abgeleitet und bezeichnet hier eine Fläche, die durch Bewegung einer geraden, endlich langen Strecke (der Erzeugenden) im Raum erzeugt werden kann. Eine abwickelbare Regelfläche zeichnet sich dadurch aus, dass sie in eine ebene Fläche abgewickelt werden kann. Beispiele solcher abwickelbarer Regelflächen sind die Mantelflächen eines Zylinders und eines Kegels.
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Jedem Punkt einer gegebenen, im Raum gekrümmten Fläche kann man eine Normale und eine Vielzahl von Tangenten zuordnen. Bildet man jeweils mit einer Tangente und der Normalen eine Ebene, schneidet mit dieser Ebene die Fläche und bestimmt die Krümmung der Fläche in diesem Schnitt, so gibt es in der Regel für einen bestimmten ersten Schnitt aller möglichen Schnitte eine maximale Krümmung k1, und für einen bestimmten zweiten Schnitt aller möglichen Schnitte ergibt sich eine minimale Krümmung k2. Das Produkt K = k1 × k2 wird als Gausskrümmung bezeichnet. Nach Gauss ist eine Fläche abwickelbar, wenn für alle Flächenpunkte gilt:
K = 0, also wenn entweder k1 = 0 oder k2 = 0 oder beide k1, k2 = 0.
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Alle gängigen Flächenstrahler sind seit einiger Zeit als Folien lieferbar. Das bedeutet, dass man sie über abwickelbare Flächen aufwickeln kann. Da man im Normalfall keine mathematische Darstellung einer Fläche besitzt und somit das obige Gausskriterium nicht sehr hilfreich ist und da man einer gegebenen Fläche die Eigenschaft, abwickelbar zu sein, nicht ansieht, werden bei der Erfindung, mehrere Teile von Flächen, deren Abwickelbarkeit bekannt ist, entlang ihrer Erzeugenden aneinandergefügt und auf diese Weise komplex dreidimensional geformte leuchtende Strukturen generiert.
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Als abwickelbar bekannt sind zum Beispiel die Flächen von Zylindern und Kegeln, weitere Regelflächen und einige eher exotische Flächen (siehe zum Beispiel http://www.korpuskel.de/index.php?option=com_content&view=a rticle&id=62&temid=63).
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Unter einer Regelfläche wird hierbei eine Fläche verstanden, bei der man durch jeden Punkt eine Gerade ziehen kann, die ganz in der Fläche liegt, so dass man die Fläche also durch Bewegung der Geraden im Raum erzeugen kann. Aus diesem Grund heißt die Gerade auch "Erzeugende". Die Existenz eine Erzeugenden ist eine notwendige, nicht aber hinreichende Bedingung für eine Abwickelbarkeit.
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Im Folgenden werden als Beispiele abwickelbarer Flächen nur der Kegel und der Zylinder betrachtet. Als Flächenstrahler kommen die oben erwähnten Beispiele (Oled-Folien, Lumineszenz-Folien) in Frage, ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt ist. Die Erfindung setzt nur eine Wickelbarkeit des Flächenstrahlers voraus und schließt insofern auch Ausgestaltungen mit künftigen Flächenstrahlern mit ein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine der abwickelbaren Regelflächen eine Kegelfläche oder ein Teil einer Kegelfläche ist.
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Bevorzugt ist auch, dass wenigstens eine der abwickelbaren Regelflächen eine Zylinderfläche oder ein Teil einer Zylinderfläche ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass der Flächenstrahler eine OLed Folie ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Flächenstrahler eine Lumineszenzfolie ist.
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Bevorzugt ist auch, dass der Flächenstrahler transparent ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich durch einen formstabilen Halter aus, an dem der Flächenstrahler befestigt ist, wobei der Halter eine Fläche aufweist, auf welcher der Flächenstrahler aufliegt.
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Bevorzugt ist auch, dass der Flächenstrahler mit dem Halter verklebt ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass eine durch den Flächenstrahler hindurch sichtbare Oberfläche des Halters verspiegelt oder lackiert ist.
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Bevorzugt ist auch, dass der Halter transparent ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 drei Ansichten einer im Raum gekrümmten Folie;
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2 einen als Halter für die Folie aus der 1 dienendes Kunststoffteil;
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3 den Halter mit der Folie von schräg hinten;
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4 eine aus vier Kegel-Teilbereichen zusammengesetzte Fläche in einer Schrägansicht;
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5 eine Seitenansicht der Fläche aus der 4;
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6 eine Vorderansicht der Fläche aus der 4;
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7 Kegelbereiche der Fläche aus der 4;
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8 an einer Erzeugenden abgeschnittene Kegelbereiche aus der 7 zusammen mit Randkonturen der Folie aus den 1 bis 3;
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9 noch einmal die Vorderansicht der Gesamtfläche;
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10 die Abwicklung der einzelnen Teilkegel aus der 8;
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11 eine Erzeugende einer aus Kegel und einem Zylinder zusammengesetzten Auflagefläche für ein zweites Beispiel eines abzuwickelnden Folienbereichs;
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12 eine Vorderansicht, eine Ansicht von oben und eine Seitenansicht von drei auf diese Weise erzeugten, abwickelbaren Folienbereichen;
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13 einen Halter für die drei Folienbereiche aus 12;
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14 eine Nutzung von nicht von Folienbereichen belegten Bereichen des Halters als Lichtaustrittsbereiche für Licht einer weiteren Lichtfunktion;
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15 eine Vorderansicht, eine Ansicht von oben und eine Seitenansicht einer gewellten Fläche als drittes Beispiel einer geneigten, gepfeilten und gekrümmten Basisfläche, die abwickelbar ist;
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16 eine Schrägansicht derselben Fläche; und
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17 eine weitere Ausgestaltung einer abwickelbaren Regelfläche.
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Im Einzelnen zeigt die 1 drei Ansichten eines im Raum gekrümmten Flächenstrahlers 10. Die x-Richtung liegt bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Flächenstrahlers 10 bevorzugt parallel zu Längsachse des Fahrzeugs, während die y-Richtung dann parallel zu einer Querachse des Fahrzeugs liegt und die z-Richtung dann bevorzugt parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs liegt. Die Fahrrichtung ist die –x-Richtung. Rechts unten findet sich eine Vorderansicht, rechts oben eine Ansicht von oben (Draufsicht) und links unten eine Seitenansicht. Bei der Vorderansicht zeigt die Blickrichtung (negative x-Richtung) auf die konkave Innenseite des Flächenstrahlers 10, die in der Draufsicht nach oben zeigt. Die Foliendicke des Flächenstrahlers 10 ist überhöht dargestellt. Der Flächenstrahler 10 weist in einem zentralen Bereich eine Öffnung 14 auf. Ein solcher Flächenstrahler 10 könnte von seinen Proportionen her in einem Scheinwerfer oder in einer Fahrzeugheckleuchte verwendet werden. Wie weiter unten noch erläutert wird, besteht die konkave Form dieses als Folie verwirklichten Flächenstrahlers 10 aus aneinandergefügten Teilen von Kegelmantelflächen, die eine gemeinsame Erzeugende in Form einer geraden Strecke besitzen.
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Aus diesem Grund ist dieser Flächenstrahler 10 trotz seiner komplexen Form abwickelbar, man kann also eine ebene Folie herstellen und sie dann ohne Quetschungen, Dehnungen oder Einschnitte in die dargestellte Form bringen.
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Ein aus einer Folie hergestellter Flächenstrahler ist aus sich heraus noch unter Umständen nicht formstabil genug und benötigt daher einen Halter. 2 zeigt ein als Halter 12 für den als Folie verwirklichten Flächenstrahler 10 aus der 1 dienendes Kunststoffteil in den denselben Ansichten, in denen in der 1 der Flächenstrahler 10 dargestellt ist. In einer Beleuchtungseinrichtung dient dieser Halter 12 dazu, den in der 1 dargestellten Flächenstrahler 10 in Form zu halten.
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Dazu liegt die Folie des Flächenstrahlers 10 in der Beleuchtungseinrichtung bevorzugt auf dem Halter 12 auf und ist zum Beispiel mit dem Halter 12 verklebt. Vergleiche 3. 3 zeigt den Halter 12 mit der Folie 10 von schräg hinten.
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Die der Folie des Flächenstrahlers 10 zugewandte Auflagefläche des Halters 12 ist vorteilhafterweise aus denselben Flächen erzeugt wie der Flächenstrahler 10. Der Bereich des Halters 12, in dem sich die Öffnung 14 des Flächenstrahlers 10 befindet, ist bei dem in der 2 dargestellten Halter 12 zum Beispiel mit einer gewölbten, intransparenten Fläche 16 verschlossen, um einem Betrachter der Leuchte den Einblick in die vom Standpunkt des Betrachters aus hinter dem Halter 12 angeordneten technischen Einrichtungen zur Kühlung, Stromversorgung, etc. zu verwehren.
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Die für den Betrachter durch die transparente Folie 10 hindurch sichtbare Oberfläche des Halters 12 ist bevorzugt verspiegelt oder lackiert, um einen wertigen Eindruck zu erzeugen. Die OLed kann auch undurchsichtig ausgeführt sein. Besteht der Halter 12 aus einem Kunststoffmaterial mit kleinem Absorptionskoeffizienten, so dass er transparent ist, kann der vom Betrachter aus nicht hinter dem Flächenstrahler 10 liegende Bereich, also insbesondere der Bereich der Öffnung 14, zum Beispiel als Lichtaustrittsfenster oder Streuscheibe einer dahinter angeordneten, einer Signalleuchtenfunktion dienenden Lichtquelle oder als Rückstrahler ausgestaltet sein.
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3 zeigt als Beispiel einer solchen Ausgestaltung einen gekrümmten Lichtleiter 18, der mit dem Licht einer separaten Lichtquelle 20 gespeist wird und der entlang der zentralen Öffnung 14 der Folie 10 angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung weist der Halter 12 ebenfalls eine zentrale Öffnung auf, die der zentralen Öffnung 14 der Folie 10 von ihrer Form und Anordnung her entspricht. In einer anderen Ausgestaltung weist der Halter 12 die gewölbte Fläche 16 auf, wobei diese gewölbte Fläche transparent ist.
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Die Lichtquelle 20, die bevorzugt eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode ist, koppelt Licht über eine Stirnseite des Lichtleiters 18 in den gekrümmten Lichtleiter 18 ein. Der Lichtleiter 18 ist bevorzugt dazu eingerichtet, Licht über seine in der Öffnung 14 der Folie 12 liegende Längsseite auszukoppeln. Die Auskopplung wird bevorzugt durch zum Beispiel prismenförmige Auskoppelelemente ausgelöst, die in der der Öffnung 14 der Folie 10 abgewandten Längsseite des Lichtleiters 18 eingeformt sind und auf sie einfallendes Licht der separaten Lichtquelle 20 steil auf in der Öffnung 14 liegende Grenzfläche des Lichtleiters 18 umlenken.
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Mit dieser Anordnung aus Lichtleiter 18, zentraler Öffnung 14 in der Folie 10 und separater Lichtquelle 20 kann eine zweite Lichtfunktion auch dann verwirklicht werden, wenn die Folie 10 nicht transparent ist. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Folie 10 eine erste Lichtfunktion erfüllt, also zum Beispiel eine bestimmte Signallichtverteilung erzeugt. In einer alternativen Ausgestaltung dient die Folie 10 als Lichtquelle, die das Innere der Leuchte ausleuchtet, um damit gestalterische Wirkungen zu entfalten, die von lichttechnischen Wirkungen der Erzeugung einer regelkonformen Signallichtverteilung verschieden sind.
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Die Lichtfarbe der separaten Lichtquelle 20 weicht bevorzugt von der Lichtfarbe der Folie 10 ab, wobei die eine Lichtfarbe Weiß (z.B. für Tagfahrlicht) oder gelb (Blinklicht) und die andere bevorzugt rot (Bremslicht, Schlusslicht) ist. Natürlich können beide Lichtquellen, also die Folie 10 und die davon separate Lichtquelle 20, auch dazu eingerichtet sein, Licht gleicher Farbe zu emittieren.
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Das in den 1 bis 3 dargestellt Beispiel zeigt, dass eine komplexe Form der Folie 10 eine große Vielfalt neuer Gestaltungsmöglichkeiten bietet. Diese Möglichkeiten umfassen insbesondere auch Kombinationen (Ineinanderbau) mit weiteren lichttechnischen Bauteilen, hier dem gekrümmten Lichtleiter 18 und der separaten, Licht über eine Stirnseite des Lichtleiters 18 in den gekrümmten Lichtleiter 18 einkoppelnden Lichtquelle 20. Der Flächenstrahler 10 mit Halter 12 stellt ein Lichtmodul dar, dass sowohl separat von anderen Lichtmodulen in einem eigenen Gehäuse mit einer eigenen Abdeckscheibe, als auch zusammen mit einem anderen Lichtmodul oder mehreren anderen Lichtmodulen, seien es Signallichtmodule und/oder Scheinwerferlichtmodule, in einer größeren, mehrere Lichtmodule aufweisenden Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein kann.
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Im Folgenden wird unter Bezug auf weitere Figuren gezeigt, dass die Form des den 1 bis 3 dargestellten Flächenstrahlers 10 aus aneinander gefügten Teilen von abwickelbaren Regelflächen besteht. Die Regelflächen sind in diesem Beispiel Kegelmantelflächen, die eine gemeinsame Erzeugende in Form einer geraden Strecke besitzen.
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Die 4 (Schrägansicht), die 5 (Seitensicht) und die 6 (Vorderansicht) zeigen eine aus vier Kegel-Teilbereichen k3.1, k3.2, k1 und k2 zusammengesetzte Fläche. Der Kegelteilbereich k3.1 wird durch den äußeren Rand 36 begrenzt. Der Kegelteilbereich k3.2 wird durch den äußeren Rand 38 begrenzt. Der Kegelteilbereich k1 wird durch den äußeren Rand 40 begrenzt. Der Kegelteilbereich k2 wird durch den äußeren Rand 42 begrenzt. Da die Fläche symmetrisch zu einer zwischen den Kegelteilbereichen k3.1 und k3.2 verlaufenden Mittelvertikalen 22 ist, sind die beiden seitlichen Bereiche k3.1, k3.2 symmetrisch zu der Mittelvertikalen 22, und die zugrunde liegenden Kegel sind identisch. Die den Bereichen k1 und k2 zugrunde liegenden Kegel unterscheiden sich durch den Öffnungswinkel, sie entstehen durch Rotation um dieselbe Achse und sind entgegengesetzt orientiert. Entlang der Schnittkurve zwischen den beiden Kegeln k1 und k2 bildet sich ein scharfkantiger Grat 24. Jeder Kegelteilbereich stellt ein Beispiel eines Teils einer abwickelbaren Regelfläche dar, die hier jeweils eine Kegelmantelfläche ist.
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Die 7 zeigt zunächst die beiden Kegelbereiche k1 (gestrichelt) und k2 (gepunktet). Die Spitzen 24, 26 der beiden Kegelteilbereiche k1, k2 liegen auf der gemeinsamen, fett strichpunktiert gezeichneten Drehachse 28. Schneidet man diese beiden Kegelteilbereiche k1, k2 mit einer (nicht dargestellten) Ebene, die die Drehachse 28 enthält, ergeben sich die beiden gezeichneten Geraden 30, 32.
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Diese beiden Geraden 30, 32 sind Erzeugende der beiden Kegelteilbereiche k1 und k2. Ein Kegelteilbereich k3 (in dieser Darstellung ist für eine bessere Übersichtlichkeit nur ein Kegelteilbereich k3 durchgezogen dargestellt) ergibt sich, wenn man zwischen den beiden erzeugenden Geraden 30, 32 die Winkelhalbierende 34 bildet, diese als Rotationsachse benutzt und eine der Geraden 30, 32 als Erzeugende um diese Achse 34 rotiert. Damit werden die Erzeugenden 30, 32 der Kegelteilbereiche k1 und k2 zu Erzeugenden des Kegelteilbereichs k3, und der Kegelteilbereich k3 liegt somit an jeder der Erzeugenden 30, 32 tangential (das heißt knickfrei) an den Kegeln k1 und k2 an.
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In 8 sind die Kegelteilbereiche k1, k2 und k3 an den Erzeugenden abgeschnitten, und es ergibt sich die Fläche aus den 4 bis 6. 8 zeigt auch die Randkonturen 36 und 37 des Flächenstrahlers 10 aus den 1 bis 3, wobei die Randkontur 36 den äußeren Rand bildet und die Randkontur 37 bildet den Rand der Ausnehmung 14. Als in den abwickelbaren Kegelteilbereichen liegende Flächenstücke sind dann auch die von den Geraden 30, 32 und den Randkonturen 36, 37 berandeten Flächenstücke, aus denen sich der Flächenstrahler 10 zusammensetzen lässt, und von denen in 8 zwei Flächenstücke 10.1 und 10.2 sichtbar sind, abwickelbar.
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9 zeigt noch einmal die Vorderansicht der Gesamtfläche, und die 10 zeigt die Abwicklung der einzelnen Teilkegel aus der 8, wobei die Spitzen der abgewickelten Kegel in einem Punkt P zusammenfallen. Aufgrund des bei a gelegenen Spaltes kann man keinen geschlossenen Kreis um P ziehen.
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Ob in jedem Fall einer derart zusammengesetzten Fläche ein Spalt offen bleibt oder ob der Fall eintritt, dass der Kreis geschlossen werden kann oder sogar eine Überlappung auftreten kann, wird hier offengelassen. Auf alle Fälle können die 10 (beziehungsweise dem Flächenstrahler 10 entsprechende Teilbereiche) in einer Ebene und damit aus einer ebenen Folie ausgeschnitten werden, so dass der im Raum gekrümmte Flächenstrahler 10 aus einer ebenen Folie ohne Stauchungen oder andere Verformungen herstellbar ist.
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Bei der Wahl der in der 8 dargestellten Randkonturen ist man bis auf die beiden folgenden Ausnahmen völlig frei:
Erstens darf die Randkontur nicht so gewählt werden, dass die Folie 10 über einen zentralen Grat 24 läuft, da die Folie 10 in diesem Fall geknickt und damit zerstört werden würde. Ein solcher Grat wird beim Gegenstand der 1 bis 3 durch die zentrale Öffnung 14 vermieden.
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Die Spitzen der beiden Bereiche k3.1 und k3.2 bilden die Endpunkte des Grates. Der Abstand der Folie 10 von diesen Endpunkten muss größer als ein vorbestimmter Minimalwert sein, sodass ein vom Folienhersteller kommunizierter Mindestbiegeradius nicht unterschritten wird.
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Für das Erzeugen der Randkontur in der Ebene gibt es mehrere Möglichkeiten, von denen im Folgenden drei als Beispiele genannt werden.
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Eine erste Möglichkeit besteht darin, in der Ebene Formen von Teilflächenstrahlern auszuschneiden, diese auf Körper aufzuwickeln, die abwickelbare Regelflächen als Oberflächen besitzen, und das erhaltene Ergebnis auf Brauchbarkeit zu überprüfen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, eine gewünschte Randkontur mittels CAD in die Oberfläche eines Körpers einzuzeichnen, der eine abwickelbare Regelfläche als Oberfläche besitzt und vom Rechner die abgewickelte Kontur bestimmen zu lassen. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, ein Blatt Papier über die Fläche in 4 zu wickeln, die gewünschte Randkontur einzuzeichnen und das Blatt Papier wieder abzuwickeln.
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Die letztere Möglichkeit kann zu einem Herstellungsverfahren verallgemeinert werden: In einem ersten Schritt wird eine Form eines dreidimensionalen Grundkörpers vorgegeben, der sich aus Teilkörpern oder Teilen von Teilkörpern zusammensetzt, deren Oberflächen jeweils abwickelbare Regelflächen sind. Dabei muss als weitere Bedingung eingehalten werden, dass die Kanten, an denen die Teilkörper ineinander übergehen, erzeugende Geraden dieser Teilkörper sind und dass die Teilkörper knickfrei ineinander übergehen. Die Oberfläche eines solchen dreidimensionalen Grundkörpers ist dann eine abwickelbare Regelfläche. Dies gilt dann auch für jede beliebige Teilfläche dieser Oberfläche, die man auf der Oberfläche in Form einer gewünschten Teilfläche dieser Oberfläche abgrenzen kann. Vergleiche 8, in der sich der Grundkörper aus (Teilen von) vier Kegeln k1, k2, k3.1, k3.2 zusammensetzt und die gewünschte Teilfläche durch die Randkonturen 36, 37 definiert wird.
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Die Teilflächenstrahler, aus denen sich die abgegrenzte Teilfläche der Oberfläche zusammensetzen lässt, werden dann jeweils durch einen Teil der Randkonturen 36, 37 und die zwei benachbarte Teilflächenstrahler voneinander trennende Erzeugende 30, 32 begrenzt und sind damit hinsichtlich ihrer Gestalt im Prinzip bekannt, so dass ihre Randkurven zum Beispiel mit einem CAD-System berechnet werden können.
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Um zu zeigen, dass die Erfindung nicht auf die bisher vorgestellte Grundform aus vier Kegeln k1, k2, k3.1, k3.2 beschränkt ist, wird im Folgenden ein weiteres Ausführungsbeispiel vorgestellt.
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11 zeigt die Erzeugende 40 einer aus einem gepunktet dargestellten Kegel 42 und aus einem gestrichelt dargestellten Zylinder 44 zusammengesetzten Auflagefläche für einen Flächenstrahler 52. Die Kegelachse 46 ist strichpunktiert eingezeichnet und die Zylinderachse 48 ist gestrichelt gezeichnet. Die Erzeugende 40 ist eine dem Kegel 42 und dem Zylinder 44 gemeinsame Erzeugende 40.
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Um diese Flächen aufzubauen, kann man beispielsweise so vorgehen: Im ersten Schritt erzeugt man die Kegelfläche 42. Im zweiten Schritt nimmt man die den Kegel berandende Erzeugende 40 und rotiert diese um eine zur Erzeugenden 40 parallele Achse 48, was eine zylindrische Form ergibt. Damit der Übergang zwischen Kegel und Zylinder an jedem Punkt der Erzeugenden 40 tangential (d.h. knickfrei) ist, muss die zur Erzeugenden 40 parallele Zylinderachse in der Ebene liegen, die durch die Kegelachse und die Kegelranderzeugende aufgespannt wird. Auf der so gewonnenen abwickelbaren Fläche ist ein Beispiel einer Kontur 50 einer abwickelbaren Folie 52 eingezeichnet.
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12 zeigt links oben eine Vorderansicht, links unten die Ansicht von oben und rechts oben die Ansicht von der Seite von drei auf diese Weise erzeugten abwickelbaren Flächenstrahlern 52. Der in der Vorderansicht (links oben) oben liegende Bereich ist der nach 10 erzeugte Flächenstrahler 52. Die beiden anderen Flächenstrahler sind bevorzugt identisch, was kostengünstig ist. Die beiden anderen Flächenstrahler sind jedoch gegenüber dem oberen Bereich leicht verschoben und gekippt.
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13 zeigt einen Halter 54 für die drei Flächenstrahler 52. Wie 14 zeigt, können für den bevorzugten Fall, dass der Halter 54 aus transparentem Material besteht, die von den Flächenstrahlern 52 nicht belegten Bereiche 56 des Halters 54 als Lichtaustrittsbereiche für Licht 57 wenigstens einer dahinter angeordneten, weiteren Lichtquelle 58 genutzt werden. Für jeden von einem Flächenstrahler 52 begrenzten Bereich 56 des Halters 54 kann eine oder mehrere solcher Lichtquellen 58 vorhanden sein.
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15 zeigt links oben die Vorderansicht, links unten die Ansicht von oben und rechts die Ansicht von der Seite einer gewellten Fläche 60, die entlang einer geneigten, gepfeilten und gekrümmten Basisfläche verläuft und die abwickelbar ist, also aus einer zunächst ebenen Folie dargestellt werden kann.
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16 zeigt eine Schrägansicht derselben Fläche 60. Hier sind beispielhaft zwei entgegengesetzt orientierte Kegel 62, 64 dargestellt, die sich entlang einer gemeinsamen Erzeugenden 66 parallel berühren. Die Fläche 60 setzt sich aus einer Vielzahl von Abschnitten solcher Kegel 62, 64 zusammen.
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17 zeigt eine weitere Ausgestaltung. Die Fläche 68 setzt sich aus zwei Zylindern z1 mit Achse a_z1 und z2 mit Achse a_z2 zusammen, welche Zylinder abwickelbar an einem Kegel k mit Kegelachse a_k kleben. Wenn man in die in der Ebene ausgebreitete Folie einen Schnitt einbringt, gewinnt man weitere Gestaltungsfreiheit, da man die Folie entlang des Schnittes auf zwei unterschiedliche, abwickelbare Körper aufbringen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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