DE102018105571A1

DE102018105571A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102018105571A1
Application number: DE102018105571.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Wieck; Matthias Hahn
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-09-12
Also published as: WO2019174837A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend folgende Verfahrensschritte: Auf eine Halterung (3) wird Klebstoff (5) aufgebracht, ein transparentes Röhrchen (2), das eine mit einer Lichtquelle verbindbare Lichtleitfaser (1) umgibt, wird an dem Klebstoff (5) positioniert, wobei der Klebstoff (5) durch Bestrahlung mit UV-Licht (8) ausgehärtet wird, so dass das Röhrchen (2) mit der Halterung (3) durch den Klebeprozess verbunden wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Beleuchtungsvorrichtung.
Ein Verfahren und eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art sind aus der WO 2015/006302 A1 bekannt. Die darin beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen umfasst eine beispielsweise als Leuchtdiode (LED) oder Diodenlaser ausgebildete Lichtquelle sowie eine mit der Lichtquelle verbundene Lichtleitfaser und ein die Lichtleitfaser umgebendes transparentes Röhrchen. Die Lichtleitfaser ist mit streuenden Strukturen versehen, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Anteile des sich durch die Lichtleitfaser ausbreitenden Lichts seitlich aus der Lichtleitfaser und dem Röhrchen austreten. Es ergibt sich dadurch abschnittsweise eine dekorative Lichtlinie. Bei einigen Ausführungsformen der darin beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen werden das Röhrchen und die Lichtleitfaser mit Klammern an einer Halterung befestigt. Dabei werden das Röhrchen und die Lichtleitfaser punktuell überlappt, so dass an diesen Fügestellen der Lichteffekt einer linienförmigen Lichtquelle störend unterbrochen wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der in der WO 2015/006302 A1 beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen wird das die Lichtleitfaser umgebende Röhrchen in Nuten einer transparenten, plattenförmigen Halterung eingebracht und darin verklebt. Das aus der Lichtleitfaser in Querrichtung austretende Licht wird dabei zu einem großen Teil in die plattenförmige Halterung eingekoppelt, so dass diese leuchtet. Der Lichteffekt einer linienförmigen Lichtquelle wird dabei durch die leuchtende Halterung beeinträchtigt.
Eine Klebeverbindung erfordert eine sehr genaue Positionierung und Dosierung des Klebstoffs, um unsaubere Klebestellen zu vermeiden. Weiterhin ist bei typischen Klebverbindungen mit ausreichender Festigkeit eine Fixierung der Klebestelle bis zur Klebstoffaushärtung erforderlich.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Angabe eines Verfahrens der eingangs genannten Art, mit dem effektiv eine Befestigung des Röhrchens mit der Lichtleitfaser an der Halterung erreicht werden kann, ohne dabei den von der Lichtleitfaser erzeugten Lichteffekt zu beeinträchtigen. Weiterhin soll eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen werden, bei der die Lichtleitfaser im Betreib der Beleuchtungsvorrichtung eine möglichst unterbrechungsfreie Lichtlinie bildet.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der Klebstoff durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet wird, so dass das Röhrchen mit der Halterung durch den Klebeprozess verbunden wird. Mittels UV-Licht aushärtende Klebstoffe erreichen innerhalb von einigen Sekunden eine ausreichende Festigkeit und sind vergleichsweise leicht zu dosieren. Im Vergleich zu anderen Fügeverfahren wird eine sehr definierte Fügestelle erzeugt.
Es besteht die Möglichkeit, dass während des Klebeprozesses das Röhrchen von Andrückmitteln gegen den mit dem Klebstoff versehenen Bereich der Halterung gedrückt wird. Aufgrund des sehr schnell aushärtenden Kunststoffs müssen die Andrückmittel nur für eine kurze Zeitspanne an das Röhrchen gedrückt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bestrahlung des Klebstoffs mit UV-Licht in Querrichtung der Lichtleitfaser durch die Lichtleitfaser und/oder durch das Röhrchen und/oder durch die Andrückmittel erfolgt. Auf diese Weise erfolgt eine Verklebung ausschließlich an der Rückseite des Röhrchens, so dass die Klebeverbindung den von der Lichtleitfaser erzeugten Lichteffekt nicht beeinflusst.
Es besteht die Möglichkeit, dass das Röhrchen an mehreren, über seine Längsrichtung beabstandeten Stellen mit der Halterung und/oder einer anderen geeigneten Halterung verklebt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass eine vergleichsweise lange nicht unterbrochene Lichtlinie erzeugt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass das Röhrchen vor dem Klebeprozess gebogen wird, um die für die Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Form einzunehmen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Röhrchen während des Klebeprozesses gebogen wird, um die für die Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Form einzunehmen, wobei insbesondere das Röhrchen vor und/oder während des Klebeprozesses erwärmt wird. Dadurch wird eine Umformung des Röhrchens zwischen den Klebestellen vereinfacht beziehungsweise ermöglicht.
Gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt ist.
Dabei kann die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle, eine mit der Lichtquelle verbundene Lichtleitfaser und ein die Lichtleitfaser umgebendes transparentes Röhrchen umfassen, wobei die Lichtleitfaser mit streuenden Strukturen versehen ist, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Anteile des sich durch die Lichtleitfaser ausbreitenden Lichts seitlich aus der Lichtleitfaser und dem Röhrchen austreten.
Es kann vorgesehen sein, dass das Röhrchen zumindest abschnittsweise lediglich einseitig an mindestens einer Halterung befestigt ist, so dass sich durch den seitlichen Lichtaustritt aus der Lichtleitfaser und dem Röhrchen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung eine zumindest abschnittsweise nicht unterbrochene leuchtende Linie ergibt. Insbesondere wird durch die lediglich einseitige Halterung der von der Lichtleitfaser erzeugte Lichteffekt nicht beeinflusst.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Innendurchmesser des Röhrchens mindestens 1,5 mm größer als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser ist und/oder dass der Außendurchmesser des Röhrchens höchstens 4,0 mm groß ist. Durch den vergleichsweise großen Innendurchmesser des Röhrchens kann sich die Lichtleitfaser während des Biegens relativ zu dem Röhrchen bewegen. Durch den maximal 4,0 mm großen Außendurchmesser kann ein filigraner Lichteffekt gewährleistet werden.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematische Schnittansicht eines Details einer erfindungsgemäßen Be leuchtungsvorrichtung;

In der Figur sind gleiche oder funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in 1 abgebildete Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine nicht abgebildete Lichtquelle, die beispielsweise als Leuchtdiode (LED) oder Diodenlaser ausgebildet sein kann. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Lichtleitfaser 1, in die das Licht der Lichtquelle eingekoppelt werden kann. Die Lichtleitfaser 1 kann beispielsweise in ihrem Kern mit streuenden Strukturen versehen sein, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Anteile des sich durch die Lichtleitfaser 1 ausbreitenden Lichts seitlich aus der Lichtleitfaser 1 austreten können.
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin ein Röhrchen 2, in der die Lichtleitfaser 1 angeordnet ist. Es kann sich bei dem Röhrchen 2 insbesondere um ein transparentes Kunststoffröhrchen handeln. Insbesondere kann der Innendurchmesser des Röhrchens 2 mindestens 1,5 mm größer als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 1 sein. Weiterhin kann der Außendurchmesser des Röhrchens 2 beispielsweise 4,0 mm oder kleiner als 4,0 mm groß sein.
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Halterung 3, die beispielsweise ein Teil eines nicht abgebildeten Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung sein kann. Diese Halterung 3 weist eine Kontur 4 auf, die teilhohlzylindrisch ausgebildet ist und der Außenkontur des Röhrchens 2 entspricht. Das Röhrchen 2 ist an mehreren über die Längsrichtung des Röhrchens 2 voneinander beabstandeten Stellen an der Kontur 4 der Halterung 3 oder an anderen vergleichbaren Konturen 4 einer Halterung 3 durch einen mit UV-Bestrahlung aushärtbaren Klebstoff 5 befestigt.
Zur Verklebung des Röhrchens 2 mit der Kontur 4 sind Andrückmittel 6 vorgesehen, die ebenfalls eine teilhohlzylindrisch ausgebildete Kontur 7 aufweisen, die der Außenkontur des Röhrchens 2 entspricht. Die Andrückmittel 6 beziehungsweise die Kontur 7 sind im abgebildeten Ausführungsbeispiel transparent, insbesondere für UV-Licht transparent.
Von einer für die Anbringung des Röhrchens 2 verwendeten Maschine wird der Klebstoff 5 auf die Kontur 4 der Halterung aufgebracht. Anschließend wird das Röhrchen 2 an dem aufgebrachten Klebstoff 5 positioniert. Daran anschließend wird das Röhrchen 2 von der Kontur 7 der Andrückmittel 6 gegen den Klebstoff beziehungsweise die Kontur 4 der Halterung 3 gedrückt. Die Kontur 7 der Andrückmittel und die Kontur 4 der Halterung 3 positionieren dabei das Röhrchen 2 durch ihre dem Außendurchmesser des Röhrchens 2 angepasste Form.
Anschließend wird der Klebstoff 5 mit UV-Licht 8 beaufschlagt. Das UV-Licht 8 kann dabei beispielsweise ein UV-Laserstrahl sein. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel wird das UV-Licht 8 durch die Andrückmittel 6 sowie durch das Röhrchen 2 und gegebenenfalls auch durch die Lichtleitfaser 1 hindurch dem Klebstoff 5 zugeführt. Nachdem der Klebstoff 5 durch die UV-Bestrahlung ausgehärtet ist, werden die Andrückmittel 6 entfernt.
Wenn das Röhrchen 2 zusammen mit der Lichtleitfaser 1 in der Beleuchtungsvorrichtung eine einfach oder mehrfach gebogene Form aufweisen soll, kann das Röhrchen 2 vor dem Klebeprozess entsprechend gebogen werden. Alternativ kann eine entsprechende Formgebung auch während des Fügeprozesses durch das Verkleben an den in Längsrichtung des Röhrchens 2 beabstandeten Klebepunkten erfolgen. Dazu wird das Röhrchen 2 vor und/oder während des Verklebens erwärmt und umgeformt.
Bezugszeichenliste

1: Lichtleitfaser
2: Röhrchen
3: Halterung
4: Kontur
5: Klebstoff
6: Andrückmittel
7: Kontur
8: UV-Licht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/006302 A1 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Auf eine Halterung (3) wird Klebstoff (5) aufgebracht, - ein transparentes Röhrchen (2), das eine mit einer Lichtquelle verbindbare Lichtleitfaser (1) umgibt, wird an dem Klebstoff (5) positioniert, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (5) durch Bestrahlung mit UV-Licht (8) ausgehärtet wird, so dass das Röhrchen (2) mit der Halterung (3) durch den Klebeprozess verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Klebeprozesses das Röhrchen (2) von Andrückmitteln (6) gegen den mit dem Klebstoff (5) versehenen Bereich der Halterung (3) gedrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Klebstoffs (5) mit UV-Licht (8) in Querrichtung der Lichtleitfaser (1) durch die Lichtleitfaser (1) und/oder durch das Röhrchen (2) und/oder durch die Andrückmittel (6) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (2) an mehreren, über seine Längsrichtung beabstandeten Stellen mit der Halterung (3) und/oder einer anderen geeigneten Halterung (3) verklebt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (2) vor dem Klebeprozess gebogen wird, um die für die Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Form einzunehmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (2) während des Klebeprozesses gebogen wird, um die für die Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Form einzunehmen, wobei insbesondere das Röhrchen (2) vor und/oder während des Klebeprozesses erwärmt wird.
Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle, eine mit der Lichtquelle verbundene Lichtleitfaser (1) und ein die Lichtleitfaser (1) umgebendes transparentes Röhrchen (2) umfasst, wobei die Lichtleitfaser (1) mit streuenden Strukturen versehen ist, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Anteile des sich durch die Lichtleitfaser (1) ausbreitenden Lichts seitlich aus der Lichtleitfaser (1) und dem Röhrchen (2) austreten.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (2) zumindest abschnittsweise lediglich einseitig an mindestens einer Halterung (3) befestigt ist, so dass sich durch den seitlichen Lichtaustritt aus der Lichtleitfaser (1) und dem Röhrchen (2) im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung eine zumindest abschnittsweise nicht unterbrochene leuchtende Linie ergibt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Röhrchens (2) mindestens 1,5 mm größer als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser (1) ist und/oder dass der Außendurchmesser des Röhrchens (2) höchstens 4,0 mm groß ist.