DE102021006465A1

DE102021006465A1 - Hinterleuchtetes Fahrzeug-Zierteil, insbesondere Fahrzeug-Emblem

Info

Publication number: DE102021006465A1
Application number: DE102021006465.8A
Authority: DE
Inventors: Marek Stietenroth; Mathias Stadelmann; Hans Peter Pircher
Original assignee: Demmel AG
Current assignee: Demmel AG
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2023-06-29
Also published as: WO2023126432A1

Abstract

Hinterleuchtetes Fahrzeug-Zierteil, insbesondere Fahrzeug-Emblem bestehend aus einem dreidimensional geformten folienartigen Sichtteil (3, 3a, 3b) aus Kunststoff, das mindestens partiell durchleuchtbar ist und welches mit seiner Sichtseite das von außen sichtbare Zierteil oder Fahrzeugemblem bildet und einem an der Rückseite des Sichtteils (3, 3a, 3b) angeordneten Lichtgehäuse (15, 15a), das ein oder mehrere Lichtelemente (17, 18, 19) enthält und mit dem Sichtteil verbunden ist, wobei das folienartige Sichtteil (3, 3a, 3b) in einem In-Mold-Hinterspritzvorgang mit dem Lichtgehäuse (15, 15a) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hinterleuchtetes Fahrzeug-Zierteil, insbesondere ein Fahrzeug-Emblem. Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung lediglich ein hinterleuchtetes Fahrzeug-Emblem beschrieben, obwohl die Erfindung sich auf sämtliche Exterieur-Fahrzeug-Zierteile mit Hinterleuchtung bezieht.
Bei der Ausgestaltung von Fahrzeug-Emblemen bei Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen ist es bisher bekannt, das Fahrzeugemblem aus einem Metallmaterial, vorzugsweise Aluminium zu fertigen und die zur Dekorierung verwendeten Farbflächen als farbige Lackierungen auf der Sichtseite auszuführen. Solche metallischen Embleme zeichnen sich aufgrund ihrer Oberflächenlackierung durch eine brillante Farbigkeit aus und erzielen aufgrund ihrer Metalleigenschaft einen Chromzierteileffekt, der an die übrigen Zierteile des Fahrzeugs angepasst ist.
Um eine Hinterleuchtung zu gewährleisten ist es bei solchen metallischen Emblemen ferner bekannt, die lichtdurchlässigen Flächen durch eine spanabhebende Bearbeitung des Emblems zu schaffen. Ein solcher Stand der Technik ist aus der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden DE 10 2017 125 113 A1 zu entnehmen.
Die Fertigung einer solchen Echtmetall-Dekorblende erforderte allerdings eine aufwändige spanabhebende Bearbeitung. Es wurde dabei erkannt, dass die Witterungsbeständigkeit solcher lackierter Embleme ungenügend ist. Daher gibt es Bestrebungen, solche hinterleuchteten metallischen Fahrzeug-Embleme und/oder Zierteile aus witterungsbeständigen Kunststoffzusammensetzungen herzustellen.
Derartige Ausführungen sind aus den DE 20 2017 101 348 U1 , DE 20 2017 005 143 U1 , DE 20 2013 102 543 U1 , DE 10 2020 119 544 A1 bekannt.
Mit der DE 10 2017 005 656 A1 wird auch eine Emblemanordnung mit einem Lichtleiter beschrieben.
Ziel der Erfindung ist es jedoch, bei der Entwicklung von aus Kunststoff bestehenden Emblemen und/oder Zierteilen den Farbeffekt der lackierten Metallembleme und/oder Zierteile möglichst naturgetreu nachzuahmen, zusätzlich den begehrten Chromzierteileffekt zu erzielen und darüber hinaus eine bessere Witterungsbeständigkeit zu erreichen.
Einen ersten Ansatz zur Erreichung der oben genannten Ziele ist aus der EP 3 917 109 A1 bekannt geworden.
Bei dieser bekannten Anordnung wird ein fahrzeugtypisches Fahrzeug-Emblem in Form eines Kunststoffziehteils zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Linsen eingebettet, was bei einer Hinterleuchtung zu einer besonderen Lichtverteilung führt. Nachteil dieser Anordnung ist der relativ aufwändige Herstellungsprozess und die fehlende oder nur eingeschränkt gegebene Stabilität, weil bei den relativ dünnen verformten Folien eine stabile Abstützung fehlt, die den gesamten Aufbau gegen Verformungen schützt. Eine brillante Farbwiedergabe und die Erzielung eines Chromzierteileffekts sind jedoch bei dieser Ausführung nicht vorhanden.
Mit der US 2021/0122302 A1 ist ein weiteres beleuchtetes Fahrzeugemblem bekannt geworden, bei dem im Grundkörper eine Licht abgebende Struktur mit einzelnen punktweise angeordneten LEDs vorhanden ist, über denen eine lichtverteilende Struktur in Form einer flachen Scheibe angeordnet ist, wobei die lichtabgebende Struktur von einer oberen, abdeckenden Linsenstruktur abgedeckt wird.
Auch hier ist nachteilig, dass ein aufwändige Herstellungsprozess in Kauf genommen werden muss und die Abdichtung der einzelnen Schichten gegeneinander ungenügend ist und der mechanische Verbund der Schichten ungenügend ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein beleuchtetes Kunststoff-Fahrzeug-Zierteil, insbesondere ein beleuchtetes Fahrzeugemblem der erst genannten Art so weiterzubilden, dass bei einem einfacheren Aufbau eine hohe Witterungsbeständigkeit, eine brillante Farbwiedergabe und ein Chromzierteileffekt erzielbar sind.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Mit den bevorzugten Merkmalen der technischen Lehre des Anspruches 1 wird für das Fahrzeugemblem und/oder das Zierteil durch die Verwendung eines In-Mold-Verfahrens ein stabiler, verzugsfreier Verbund mit dem Lichtgehäuse geschaffen, der größeren mechanischen Querkräften standhalten kann, der sich unter Temperatureinwirkungen nicht verzieht oder verformt und eine - im Vergleich zu lackierten Dekorblenden - überlegene Witterungsbeständigkeit bei gleichzeitiger Erreichung einer brillanten Farbwiedergabe und eines Chromzierteileffekts erreicht.
Bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist, dass ein dreidimensionales folienartiges Sichtteil vorhanden ist, die bevorzugt eine Dicke im Bereich zwischen 0,3-0,5 mm aufweist, wobei die als Sichtteil oder als fahrzeugtypisches Emblem ausgebildete dreidimensionale Folie mindestens partiell durchleuchtbar ist und beidseitig oder mindestens einseitig bedruckt ist und an seiner Rückseite mit einem Lichtgehäuse (das ist ein lichtabgebendes Gehäuse) mit Hilfe des In-Mold-Verfahrens werkstoffeinstückig verbunden ist. Dabei wird das Lichtgehäuse an die Rückseite des Sichtteils angespritzt.
Es wird dabei bevorzugt das In-Mold-Verfahren (auch In-Mold-Verfahren oder Hinterspritzen) verwendet, das vor allem beim Spritzgießen, aber auch im Thermoformen als In-Mold-Labeling Anwendung findet. Dabei wird das folienartige dreidimensional verformte Sichtteil in das Thermoform- bzw. Spritzgießwerkzeug eingelegt und das spätere Lichtgehäuse wird in die Form als flüssiger Kunststoff eingespritzt und direkt an die Rückseite des Sichtteils durch Hinterspritzen angeformt. Dies gelingt vorzugsweise mit Hilfe von Haftvermittlern. Auf diese Weise entsteht in einem Arbeitsschritt ein Exterieur-Fahrzeug-Zierteil als Verbundmaterial mit einer anspruchsvollen Oberfläche.
Resultat ist eine vollständige Verbindung und eine sehr stabile Struktur des hinterleuchteten Exterieur-Fahrzeug-Zierteils.
Unter dem Begriff „Sichtteil“ wird die von der Sichtseite des Zierteils oder Emblems sichtbare Kunststoffoberfläche einer dreidimensional verformten und farbig dekorierten und hinterleuchteten Kunststofffolie verstanden, deren sichtbare Oberfläche noch zusätzlich durch einen transparenten Decklack abdeckt sein kann.
Durch einen in einer Kunststoff-Spritzgießform erfolgenden Hinterspritzvorgang erfolgt eine rückseitige Anformung an die in die Spritzgießform eingelegte dreidimensional verformte Folie des Sichtteils mit einem verzugsfreien, stabilen Lichtgehäuse.
Durch diese Hinterspritzung wird ein besonders verzugsfreier, stabiler und gegen seitliche Kräfte geschützter Aufbau eines Fahrzeugemblems oder Zierteils erreicht. Beim Stand der Technik waren nur instabile, gegen seitliche Verschiebungskräfte nur wenig geschützte Schichtaufbauten vorhanden, während bei der vorliegenden Erfindung die Rückseite einer relativ dünnen dreidimensional verformten Folie mit einem Lichtgehäuse im Spritzgießvorgang verbunden wird, wodurch sich ein besonders fester und verzugsfreier Verbund für das daraus gebildete Emblem oder Zierteil ergibt.
Durch die Hinterspritzung der dreidimensional verformten Folie, die als Sichtteil bezeichnet wird, mit einem stabilen aus Kunststoff bestehenden Lichtgehäuse besteht demnach der Vorteil eines verzugsfreien Verbundes und eines besonders einfachen Aufbaus, weil im Innenraum des Lichtgehäuses eine Vielzahl von unterschiedlichen lichtabgebenden Elementen (ein- oder mehrfarbige LEDs oder passive lichtleitende Strukturen oder aktiv leuchtende Lichtleiter) angeordnet werden können.
Zu diesem Zweck wird es bevorzugt, wenn das Lichtgehäuse an der Bodenseite offen ist und bevorzugt lediglich über eine abgedichtete Rastverbindung mit einem Gehäuseboden verbindbar ist, sodass es möglich ist, im Innenraum des Lichtgehäuse eine Vielzahl unterschiedlicher lichtabgebender Strukturen anzuordnen.
Eine erste Ausführungsform sieht vor, dass die lichtabgebende Struktur aus einer elektronischen Platine besteht, auf der eine Vielzahl von LEDs angeordnet sind, deren Lichtabgabe noch zusätzlich durch eine darüber angeordnete Streulinse modifiziert werden kann und ferner noch durch eine darüber angeordnete Streufolie verteilt werden kann.
Weiterer Vorteil ist, dass in der Oberseite oder Deckfläche des Lichtgehäuses, welches an die Rückseite des folienartigen Sichtteils angespritzt wird, noch passive lichtleitende Strukturen eingebracht werden können, was bisher nicht ohne weiteres möglich war.
Auf diese Weise werden die lichtleitenden Strukturen auch gegen Beschädigung geschützt, weil sie direkt werkstoffeinstückig im Hinterspritz-Vorgang mit der Unterseite des folienartigen Sichtteils verbunden sind.
Bei der Ausbildung der Folien des folienartigen Sichtteils wird es besonders bevorzugt, wenn dieses folienartigen Sichtteil einem metallischen Fahrzeugemblemen nachgebildet ist, sodass man von außen optisch nicht erkennen kann, ob es sich um ein metallisches Fahrzeugemblem oder um ein aus Kunststoff bestehendes dreidimensional verformtes Folien-Sichtteil handelt, welches mit dem beschriebenen Lichtgehäuse hinterspritzt ist. Erfindungsgemäß werden mit dieser Ausführung die begehrten Vorteile der metallischen Embleme und Zierteile (brillante Farbwiedergabe, Chromzierteileffekt und Hinterleuchtungseffekt) bei optimaler Witterungsbeständigkeit erzielt. Darüber hinaus ist eine kostengünstigere Herstellung möglich.
Daher wird es in einer Ausführungsform bevorzugt, wenn das Folien-Sichtteil als mehrschichtige Farbfolie ausgebildet ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine lichtdurchlässige Filterfolie der japanischen Firma Toray mit dem Markennamen Picasus® verwendet, die in der EP 3 778 195 A1 in einem anderen Zusammenhang beschrieben ist. Es wird dabei ein Fertigungsverfahren angewendet, bei dem mehrere Dekorationsfolien in einem Tiefziehprozess auf einen porösen Körper - vorzugsweise einen aus miteinander verfilzten Glasfasern bestehenden Körper - aufgezogen werden. Eine Hinterleuchtung ist dort nicht beschrieben.
Die dort als Dekorationsfolie beschriebene Folie bildet an der Sichtseite einen Filtereffekt für das hindurchtretende Licht. Die Erfindung nutzt diesen Effekt für ein hinterleuchtetes Zierteil oder Fahrzeug-Emblem.
Dabei wurde erkannt, dass entsprechend der Verformung des Folienverbundes an den durch die Verformung betroffenen Stellen bei fehlender Hinterleuchtung der Folie ein Chromzierteileffekt entsteht, der verschwindet, sobald die diesen Chromzierteileffekt erzeugenden Bereiche der Folie hinterleuchtet werden. Die den (silbernen) Chromzierteileffekt erzeugenden Bereiche werden durch die Hinterleuchtung demnach transparent, sodass das Licht hindurchtritt und von der Sichtseite gut wahrnehmbar ist. Ein solcher Effekt wurde bisher noch nicht bei hinterleuchteten Zierteilen genutzt.
Die den Chromzierteileffekt erzeugenden Bereiche einer solchen mehrlagigen Folie werden bevorzugt als Hochprägungen ausgebildet. Es handelt sich dabei um aus der Ebene des Folienkörpers konvex nach oben gerichtete Ausprägungen, die z.B. einen Kreis, einen Stern, ein Dreieck oder ein Logo eines Fahrzeugherstellers darstellen. Diese hochgeprägten Bereiche bilden im unbeleuchteten Zustand den Chromzierteileffekt und werden bei Hinterleuchtung transparent und ermöglichen einen Lichtdurchtritt für das Licht aus dem darunter angeordneten Lichtgehäuse.
Demnach hat die Folie den Vorteil, dass der silberne Farbeindruck eines Chromzierteileffekts bei unbeleuchteter Folie vorhanden ist und transparent wird, sobald die Folie von der Rückseite her beleuchtet wird.
Damit ist in idealer Weise ein lichtabgebendes Fahrzeugemblem oder Zierteil aus Kunststoff nachgebildet, welches vorher - nach dem Stand der Technik - aus einem Metallmaterial, bevorzugt Aluminium, bestand, bei dem die lichtabgebende Flächen in einem aufwändigen, spanabhebenden Prozess ausgefräst werden mussten, um die lichtabgebenden Flächen so dünn zu gestalten, dass Licht hindurchtreten konnte. Bei der Verwendung eines hinterspritzten, dreidimensional verformten Folien-Sichtteils ergibt sich der Vorteil, dass die den brillanten Farbeindruck erzeugenden Farbflächen auf der Rückseite des Sichtteils angeordnet werden können, wodurch sie gegen Witterungseinflüsse geschützt sind.
In manchen Anwendungsfällen ist es auch möglich, solche Farbflächen an der Vorderseite aufzubringen. In diesem Fall ist dann noch ein Witterungsschutz mit einem Decklack notwendig.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die Oberseite des folienartigen Sichtteils noch einen Druckschicht trägt, die mindestens teilweise transparent und lichtdurchlässig ist oder auch farbig sein kann.
Durch die Anordnung und Ausbildung dieser Druckschicht ist es möglich, die dunkleren Teile des Fahrzeugemblemen nachzubilden, zum Beispiel schwarze, nicht lichtdurchlässige Flächen zu bilden oder auch farbige Flächen, die zum Beispiel einen blauen oder weißen Farbeindruck ermöglichen.
Ferner wird es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die Unterseite oder Innenseite dieses folienartigen Sichtteils mit einem Haftvermittlern beschichtet ist, der bereichsweise vorhandene Haftflächen ausbildet, die jedoch nicht die lichtabgebenden Hochprägungen bedecken. Damit wird eine verbesserte Haftung mit der Deckfläche des angespritzten Lichtgehäuses erzielt.
Es wird noch hinzugefügt, dass bei allen Ausführungsformen des folienartigen Sichtteils neben den vorher beschriebenen Hochprägungen auch Tiefprägungen oder eine Kombination aus Hoch- und Tiefprägungen vorhanden sein können. Das bedeutet, dass Prägestrukturen entweder konvex aus der Oberfläche des folienartigen Sichtteils herausragen oder auch konkav in die Struktur des Sichtteils hineingreifen, um so Bereiche zu schaffen, die von den anderen Bereichen, die zum Beispiel mit der Druckschicht abgedichtet sind, optisch zu trennen.
Damit wird erreicht, dass die Prägungen bei der vom Lichtgehäuse erzeugten Lichteinstrahlung transparent werden und leuchten, während die von der Druckschicht abgedeckten Bereiche unter Lichteinwirkung einen anderen Farbeindruck erzeugen oder vollkommen lichtundurchlässig sind und damit auch unter Lichteindruck lichtundurchlässig und/oder gegebenenfalls farbig oder schwarz erscheinen. Sie können auch transluzent ausgebildet sein.
In einer zweiten Ausführungsform wird es bevorzugt, wenn das dreidimensional verformte Sichtteil ebenfalls mit Hoch und/oder Tiefprägungen ausgebildet ist, wobei jedoch die äußere Druckschicht fehlt.
Stattdessen ist die Druckschicht an der Innenseite angeordnet, welche jedoch dem gleichen Zweck dient, wie die an dem vorher beschriebene Ausführungsbeispiel beschriebene äußere Druckschicht.
Dabei kann auf die vorher beschriebene mehrlagige Filterfolie verzichtet werden, weil stattdessen das dreidimensional verformte folienartige Sichtteil nur noch als transparente Folie mit Hoch- und/oder Tiefprägungen ausgebildet ist. Der vorher durch einen Filtereffekt in der unbeleuchteten Folie erzeugt Chromzierteileffekt wird im nachfolgenden Ausführungsbeispiel durch andere Maßnahmen erzeugt.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die Druckschicht an der Innenseite des Sichtteils angeordnet ist, um zu gewährleisten, dass die Druckschicht gegen Beschädigung oder Verfärbungen geschützt wird und ferner wird es bevorzugt, wenn die Druckschicht an der Unterseite durch eine PVD-Druckschicht abgedeckt ist, die den gewünschten Chromzierteileffekt erzeugt.
Eine solche PVD-Beschichtung ist bevorzugt eine Schicht aus Aluminium, wobei Aluminiummoleküle in einem Sputter-Vorgang auf die Rückseite der Druckschicht aufgesprüht oder aufgedampft werden, um so die den Chromzierteileffekt erzeugenden silbernen Bereiche an der Rückseite der Druckschicht zu bilden. Diese silbernen Bereiche sind dann von der Sichtseite der Folie gut erkennbar, weil in diesen Bereichen die Druckschicht lichtdurchlässig oder transluzent ist. Die mit Aluminium oder einem vergleichbaren silbernen Material aufgesputterten oder aufgedampften Bereiche sind vorzugweise im Bereich der Hoch- und/oder Tiefprägungen vorgesehen. Die dadurch gebildeten Strukturen können beispielsweise ein Fahrzeuglogo ausbilden, sodass diese Bereiche bei fehlender Hinterleuchtung den gewünschten Chromzierteileffekt ergeben und bei Hinterleuchtung lichtdurchlässig sind.
In einer ersten Ausführungsform wird es bevorzugt, wenn die lichtabgebende Struktur im Lichtgehäuse aus einer Elektronikplatine mit darauf angeordneten LEDs vorgesehen sein, wobei oberhalb dieser LEDs noch gegebenenfalls eine Streulinse und ferner noch bedarfsweise eine Streufolie angeordnet sein können.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es hingegen vorgesehen sein, dass die lichtabgebende LED-Platine entfällt und dass in den Innenraum des Lichtgehäuse eine lichtabgebende Faserstruktur hinein geleitet wird, die in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem Glas- oder Kunststoff-Faserbündel besteht, dessen lichtabgebende Seite in den Innenraum des Lichtgehäuse hineinragt und der dort entstehende Licht-Eindruck noch durch gegebenenfalls dort angeordnete Streulinsen und Streufolien verteilt werden kann. Das lichterzeugende Element ist in diesem Fall außerhalb des Lichtgehäuses angeordnet.
Bei diesen Ausführungsformen des Lichtgehäuses ist es besonders vorteilhaft, wenn die lichtabgebende Oberseite noch mit zusätzlichen lichtleitenden Strukturen versehen ist, denn diese lichtleitenden Strukturen werden direkt während des Hinterspritz-Vorgangs an die Rückseite des folienartigen Sichtteils angeformt, wodurch diese gegen Beschädigung oder Verzug geschützt sind und sich ein besonders stabiler Aufbau ergibt.
Selbstverständlich können solche lichtleitenden Strukturen auch entfallen.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe „wesentlich“ oder „erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:

1: schematisierter Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines hinterleuchteten Fahrzeugemblems.
2: die Draufsicht auf die Sichtseite der Anordnung nach 1.
3: Schnitt durch eine erste Ausführungsform des dreidimensional verformten folienartigen Sichtteils.
4: Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des dreidimensional verformten Sichtteils.
5: vergrößerter Schnitt durch eine mehrlagige Filterfolie eines Sichtteils.
6: Schnitt durch eine gegenüber 5 abgewandelte Ausführungsform, bei der die gleiche Folie gemäß 5 vorder- und rückseitig mit einer Trägerschicht beschichtet ist.
7: Draufsicht auf die lichtabgebende Seite eines Lichtgehäuses.
8 Schnitt durch ein Lichtgehäuse nach 7
9: schematisierter Schnitt durch eine Abwandlung eines Lichtgehäuses mit Belichtung über ein Lichtleiterbündel

In den Zeichnungen ist zwar ein Fahrzeugemblem 1 dargestellt, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf hinterleuchtete Fahrzeug-Zierteile, wobei die Ausführungsbeispiele nach den 1-9 jeweils nur einen Aspekt der Erfindung zeigen, weil ein solches rund und rotationssymmetrisch ausgebildetes Emblem 1 auch als lang gestrecktes und eine beliebige Form ausbildendes Fahrzeug-Zierteil ausgebildet sein kann. Es kann sich dabei vorzugsweise um eine beleuchtete Einstiegsleiste oder dergleichen handeln.
In der Schnittansicht nach 1 ist das hinterleuchtete Emblem 1 an seiner Oberseite mit einem Decklack 2 beschichtet, der das dreidimensional verformtes folienartigen Sichtteil 3 abdeckt. Das Sichtteil 3 kann verschiedene Ausführungsformen ausbilden, wie dies anhand der 3 und 4 näher erläutert wird. An der Rückseite des Sichtteils 3 ist eine Druckschicht 4 aufgebracht, die verschiedene Einfärbungen aufweisen kann.
Die Rückseite der Druckschicht 4 wird durch einen Haftvermittler 13 gebildet, der sich voll- oder teilflächig an der Rückseite der Druckschicht 4 anlegt.
Ein solches folienartiges dünnes Sichtteil 3 bildet zum Beispiel einen Mercedes-Stern oder ein farbiges BMW-Emblem mit Chromzierteileffekt und Farbflächen nach und ist als Ausführungsbeispiel nach 2 als rotationssymmetrisches Teil ausgebildet.
Bei den hier gezeigten Ausführungsformen wird ein besonderer Lichteindruck dadurch erzielt, dass durch die in 3 und 4 gezeigten Hochprägungen 6, die dem Fahrzeuglogo oder einem anderen grafischen Symbol entsprechen und die an der Rückseite des Sichtteils 3 vorzugsweise in Form von Hochprägungen eingebracht sind, ein besonderer Lichteffekt erzielt wird.
Die Hochprägungen 6 bilden beispielsweise das Fahrzeuglogo oder ein anderes geometrisches Formelement nach. Es kann sich dabei um Ringe oder Schriftzeichen oder dergleichen handeln. Kennzeichnend für diese Hochprägungen 6 ist, dass bei der Belichtung mit Lichtstrahlen 10 von der Rückseite her diese Bereiche 6, 7,8 transparent sind und das Licht frei durchlassen, sodass diese Bereiche besonders wegen ihrer Transparenz einen brillanten Lichteindruck ergeben. Daneben gibt es die von der Druckschicht 4 abgedeckten Bereiche, die teil-transparent oder transparent oder nicht transparent oder ein- oder mehrfarbig ausgebildet sein können. Auch diese Bereiche können bei Hinterleuchtung einen gewünschten - auch farbigen - Lichteindruck an der Sichtseite erzeugen.
Auf diese Weise ergibt sich beispielsweise in der Draufsicht auf die Sichtseite eines solchen Emblems 1 ein Farbeindruck im äußeren Ring 31, der zum Beispiel vollkommen schwarz und intransparent ist, wobei nur noch die Buchstaben A, B, C als Hochprägungen in dem folienartigen Sichtteil 3 ausgebildet sind und bei Hinterleuchtung leuchten.
Im Inneren Ring 32 werden dann sektorartige Dekorflächen gebildet, was einer Emblem-Prägung 7 entspricht, wobei zum Beispiel die Abgrenzung zwischen der Emblem-Prägung 7 und dem Außenumfang des inneren Rings 32 und dem Innenumfang des äußeren Rings 31 als Ringprägung 8 ausgebildet ist, sodass dieser Ring leuchtet, wenn eine Belichtung von Rückseite her erfolgt.
Ebenso leuchten die sektorartigen Flächen im inneren Ring 32, weil diese mit teiltransparenten und farbig eingefärbten Druckschichten abgedeckt sind.
Die 3 zeigt als erste Ausführungsform ein dreidimensional verformtes folienartigen Sichtteil 3a, welches an seiner Oberseite eine Druckschicht 4 trägt, die teilweise transparent und/oder nicht transparent und/oder farbig und/oder nichtfarbig sein kann.
Die Druckschicht 4 deckt bevorzugt nicht die hier dargestellten Hochprägungen 7,8 ab, sodass die Hochprägungen 7,8 mit einem hohen Wirkungsgrad die Strahlungsleistung der im Lichtgehäuse 15,15a angeordneten Lichtquellen nach außen auf die Sichtseite 11 abgeben.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die innere Seite der des Sichtteils 3a, welches als Farbfolie gemäß den 5 und 6 ausgebildet ist, noch mit einem Haftvermittler 13 beschichtet ist, der bevorzugt nur teilflächenweise aufgebracht ist, dass die durch die Hochprägungen 6, 7,8 gebildeten Bereiche vom Haftvermittler freigehalten werden, um so einen ungestörten Lichtdurchgang durch die Hochprägungen 6, 7, 8 zu ermöglichen.
Der Haftvermittler 13 dient dann zur werkstoffeinstückigen Verbindung im Hinterspritzvorgang mit dem Lichtgehäuse 15,15a, was später noch beschrieben wird.
In den 5 und 6 ist die besondere Ausbildung der Farbfolie 3a dargestellt, wo erkennbar ist, dass die mehrlagige Folie 3a als Filterfolie arbeitet. Dabei sind mehrere nanodicke Farblagen 9 übereinandergeschichtet und üben bei Lichtdurchgang eine Filterwirkung aus, sodass die hoch- und/oder tiefgeprägten Bereiche der Folie bei fehlendem Lichtdurchtritt von der Sichtseite her chromfarbig (silbrig) erscheinen. Bei Hinterleuchtung werden diese Bereiche jedoch transparent und lassen die Lichtstrahlen 10 aus dem Lichtgehäuse 15, 15a hindurch.
Die 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel, dass die mehrlagige Farbfolie 3a auch an der Ober- und/oder Unterseite mit einer aus Polycarbonat bestehenden Trägerschicht 12 beschichtet sein kann, um eine ideale Haftung für die darauf aufgebrachten Farbschichten und den Haftvermittler 13 zu ermöglichen.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine mehrlagige Farbfolie 3a beschränkt, bei welcher aufgrund einer Filterwirkung von hindurchtretenden Lichtstrahlen der Farbeindruck an der Sichtseite wechselt.
In einer zweiten Ausgestaltung kann es gemäß 4 vorgesehen sein, als folienartiges Sichtteil 3 eine transparente Folie 3b zu verwenden, die lediglich an ihrer Rückseite mit einer Druckschicht 4 beschichtet ist, wobei die Druckschicht 4 transparent und/oder teiltransparent und/oder farbig sein kann.
Auch hier ist es bevorzugt, wenn sich die Druckschicht 4 nicht über die Hochprägungen 6, 7, 8 erstreckt, um so einen ungestörten Lichtdurchlass von der Unterseite her zu ermöglichen.
Ferner wird es bevorzugt, wenn an der Rückseite der Druckschicht 4 noch eine PVD-Beschichtung 5 angebracht ist, die bevorzugt aus aufgedampften oder aufgesputterten Aluminium-Molekülen besteht. Auf diese Weise kann an den Sichtflächen außerhalb der Hochprägungen 6, 7, 8 ein silberner Farbeindruck erzeugt werden, der mit einem Aluminium oder Chrom-Farbeindruck genau übereinstimmt, um so eine vollständige Nachbildung eines aus Aluminium oder Chrom bestehenden Emblems 1 zu gewährleisten.
Dabei kann sich die PVD-Beschichtung 5 gemäß 4 nur über die Unterseite der Hochprägungen 6, 7, 8 erstrecken, um im Bereich dieser Hochprägungen einen silbrigen Farbeindruck zu erzeugen. Ebenso kann jedoch auch in diesem Bereich der Hochprägungen die PVD-Beschichtung 5 entfallen. In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass statt der PVD-Beschichtung 5 die anhand der 3, 5 und 6 beschriebene Farbfolie 3a als Zusatzteil eingelegt wird, welche ebenfalls im Bereich der Hochprägungen den gewünschten Chromzierteileffekt erzeugt.
Bei allen Ausführungsformen der Zeichnungen kann es vorgesehen sein, dass die eingelegte Farbfolie 3a gemäß den 5 und 6 noch zusätzlich mit lichtleitenden Strukturen versehen ist.
Dabei wird es gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 bevorzugt, wenn an der Rückseite der PVD-Beschichtung oder der stattdessen verwendeten Farbfolie 3a nunmehr ein Haftvermittler 13 aufgebracht ist, der für den notwendigen Haftverbund beim Anformen mit der Deckfläche 16 des Lichtgehäuse 15 dient.
Bei der eingelegten Folie 3a wäre der Haftvermittler 13 auch beidseitig aufzubringen und die 6 zeigt auch als weiteres Ausführungsbeispiel, dass ober- und unterseitig einer Farbfolie 3a Trägerschichten 12 aus Polycarbonat vorgesehen sein können.
Die 7 zeigt dabei die Draufsicht auf die Deckfläche 16 des Lichtgehäuses 15, wo erkennbar ist, dass in der Deckfläche 16 noch lichtleitenden Strukturen 17 angeordnet sein können, die im Hinterspritz-Vorgang dann völlig eingeschlossen werden. Ferner ist durch die transluzente oder transparente Deckfläche 16 hindurch auch erkennbar, dass im Innenraum lichtabgebende Strukturen, wie z.B. LEDs 16, angeordnet sind.
In 8 ist ein Schnitt durch die Anordnung nach 7 dargestellt, wo erkennbar ist, dass das Lichtgehäuse 15, 15a im Querschnitt etwa U-förmig profiliert ist, d. h. es ist ein nach unten geöffnetes, bevorzugt topfförmiges oder zylinderförmiges Gehäuse, welches mithilfe von gegeneinander gerichteten Rastfüßen 22 und dazwischenliegender Ringdichtung 21 abgedichtet auf dem Außenumfang eines Gehäusebodens 20 bevorzugt aufgerastet ist.
Statt der hier gezeigten Rastverbindung können kann das nach unten geöffnete Lichtgehäuse 15 auch durch eine Verklebung, eine Verschraubung oder eine Verschweißung mit dem Gehäuseboden 20 verbunden sein. Die Anschlüsse 33 für eine Stromzuführung sind durch den Gehäuseboden 20 hindurchgeführt, die zu der mit Elektronik ausgerüsteten Platine 18 führen, auf der - nicht dargestellt - noch weitere elektronische Bauelemente angeordnet sein können.
Die so auf der Platine 18 angeordneten LEDs 19 geben somit in Pfeilrichtung 24 Lichtstrahlen 10 nach oben ab, die noch zusätzlich durch eine darüber angeordnete Streulinse 30 und auch noch zusätzlich durch eine rüber angeordnete Streufolie 26 verteilt sein können.
Auch in der Deckfläche 16 können die vorher erwähnten lichtleitenden Strukturen 17 angeordnet sein; sie können als Tiefprägungen, Hochprägungen, Schlitze oder Einschnitte oder als punktförmige Vertiefungen (dots) ausgebildet sein.
Es können auch Punktraster vorgesehen sein, sodass die Lichtstrahlen 25 an die Unterseite der des folienartigen Sichtteils 3 gelangen.
Es wird noch erwähnt, dass die Rastverbindung mit den Rastfüßen 22 des Lichtgehäuse 15 mit einer Rastnut 23 im Gehäuseboden 20 zusammenwirkt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass statt der lichtabgebende Strukturen mit den LEDs 19 nach 8 ein oder mehrere Lichtleiter 27 durch den Gehäuseboden 20 hindurch geführt sind und in den Innenraum des Lichtgehäuses mit lichtabgebend mit Lichtverteilern 28 münden, die Lichtstrahlen 24 nach oben hin abgeben, die noch zusätzlich durch eine Streulinse 30 und durch ein oder mehrere Streufolien 26 verteilt werden können.
In den Ausführungsbeispielen der 8 und 9 ist das Lichtleiter-Gehäuse 15,15 A zweiteilig ausgebildet und besteht somit aus dem Oberteil 29 und dem Gehäuseboden 20.
In anderen Ausgestaltungen kann jedoch noch eine einstückige Ausbildung oder Verbindung zwischen dem Lichtgehäuse 15,15 A und dem Gehäuseboden 20 vorgesehen sein.
Mit der technischen Lehre der Erfindung wird es deshalb erstmals möglich, ein hinterleuchtetes Fahrzeugemblem oder Kunststoffzierteil in Kunststofftechnik herzustellen, das einen besonders stabilen, verzugsfreien Aufbau bei brillanter Farbigkeit und einem Chromzierteileffekt erreicht.
Es wird noch angefügt, dass der in 1 dargestellte Haftvermittlern 13 auf die zunächst unverformte folienartigen Sichtteil3 aufgebracht wird, um dann erst danach das folienartigen Sichtteil3 mit Hoch- und gegebenenfalls Tiefprägungen zu versehen.
Damit besteht der Vorteil, dass alle Schichten auf das zunächst unverformte folienartige Sichtteil3 aufgebracht werden können, einschließlich der Druckschichten und Haftvermittler und erst danach das Sichtteil 3, nämlich die Farbfolie 3A oder Transparentfolie 3B dreidimensional verformt werden. Die Verformung dieses Teils erfolgt bevorzugt nach dem Akkuform-Verfahren der Firma Hytech. Es kann jedoch auch eine andere wärmebedingte Verformung vorgenommen werden, wie zum Beispiel in einem Tiefzieh- oder in einen Niebling-Prozess.
In einer anderen Ausführung kann der Haftvermittlern auch nach dem Verformungsprozess aufgebracht werden.
Bezugszeichenliste

1: Emblem
2: Decklack
3: folienartiges Sichtteil
3a: Farbfolie
3b: Transparentfolie
4: Druckschicht
5: PVD-Beschichtung
6: Hochprägung
7: Emblem-Prägung
8: Ring-Prägung
9: Farblage (von 3a)
10: Lichtstrahl
11: Sichtseite
12: Trägerschicht (z. B. Polycarbonat)
13: Haftvermittler
14: Haftfläche
15: Lichtgehäuse
15a: Lichtgehäuse
16: Deckfläche
17: lichtleitende Struktur
18: Platine mit Elektronik
19: LED
20: Gehäuseboden
21: Ringdichtung
22: Rastfuß
23: Rastnut
24: Pfeilrichtung
25: Lichtstrahl
26: Streufolie
27: Lichtleiter
28: Lichtverteiler
29: Oberteil (von 15, 15a)
30: Streulinse
31: Ring (außen)
32: Ring (innen)
33: Anschlüsse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017125113 A1 [0003]
DE 202017101348 U1 [0005]
DE 202017005143 U1 [0005]
DE 202013102543 U1 [0005]
DE 102020119544 A1 [0005]
DE 102017005656 A1 [0006]
EP 3917109 A1 [0008]
US 2021/0122302 A1 [0010]
EP 3778195 A1 [0028]

Claims

Hinterleuchtetes Fahrzeug-Zierteil, insbesondere Fahrzeug-Emblem bestehend aus einem dreidimensional geformten folienartigen Sichtteil (3, 3a, 3b) aus Kunststoff, das mindestens partiell durchleuchtbar ist und welches mit seiner Sichtseite das von außen sichtbare Zierteil oder Fahrzeugemblem bildet und einem an der Rückseite des Sichtteils (3, 3a, 3b) angeordneten Lichtgehäuse (15, 15a), das ein oder mehrere Lichtelemente (17, 18, 19) enthält und mit dem Sichtteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das folienartige Sichtteil (3, 3a, 3b) in einem In-Mold-Hinterspritzvorgang mit dem Lichtgehäuse (15, 15a) verbunden ist.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Kunststoff bestehende angespritzte Lichtgehäuse (15, 15a) im Querschnitt U-förmig profiliert ist und zylindrisch oder topfförmig ausgebildet ist.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Deckfläche (16) des Lichtgehäuses (15, 15a) lichtleitende Strukturen (17) angeordnet sind.
Fahrzeug-Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das folienartige Sichtteil eine Dicke im Bereich von 0,3- 0,6 mm aufweist und
Fahrzeug-Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im folienartigen Sichtteil (3, 3a, 3b) dreidimensionale Verformungen als konvexe Hochprägungen (6, 7, 8) eingeformt sind.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite des Sichtteils (3, 3a, 3b) ein oder mehrere Druckschichten (4) angeordnet sind, die nach unten von einem Haftvermittler (13) abgedeckt sind.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochprägungen (6, 7, 8) bei Hinterleuchtung lichtdurchlässig und bei fehlender Hinterleuchtung chrom- oder metallfarbig sind.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das folienartige Sichtteil (3, 3a) aus einer mehrlagigen, mindestens partiell im Bereich der Hochprägungen (6, 7, 8) lichtdurchlässigen Folie besteht.
Fahrzeug-Zierteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das folienartige Sichtteil (3, 3b) aus einer ein- oder mehrlagigen mindestens partiell transparenten Folie (3b) besteht, die mindestens im Bereich der Hochprägungen (6, 7, 8) transparent ist und in diesem Bereich mit einer lichtdurchlässigen Metallschicht bedampft oder besputtert ist.
Fahrzeug-Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtgehäuse (15, 15a) an seiner unten offenen Seite mit einem Gehäuseboden (20) mittels einer Rast- oder Schraub- oder Schweiß- oder Klebeverbindung verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeug-Zierteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtgehäuse (15, 15a) an die Rückseite des dreidimensional verformten Sichtteils (3, 3a, 3b) im In-Mold-Verfahren angespritzt wird.