DE19825547C1 - Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, Verfahren zur Herstellung einer solchen Streuscheibe und deren Verwendung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bündelung von Licht, das von mindestens einer Lichtquelle in mindestens einem definierten Lichtkegel ausgesandt wird. Dabei ist mindestens ein in Bezug auf eine Lichtquelle zentraler Teil der Vorrichtung aus Glas und mindestens ein in Bezug auf diese Lichtquelle peripherer Teil der Vorrichtung aus Kunststoff. Darüber hinaus wird von der Erfindung auch eine Leuchteneinheit, also eine Scheinwerfereinheit bereitgestellt, die mindestens die folgenden Bauteile aufweist: ein Gehäuse, mindestens einen Reflektor, mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bündelung von Licht, wie oben beschrieben, und mindestens eine Lampe. Weiterhin wird von der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren weist dabei mindestens drei Schritte auf, nämlich das Herstellen eines zentralen Teils aus Glas für eine erfindungsgemäße Vorrichtung, das Herstellen einer Auflagefläche des zentralen Teils aus Glas zur Auflage auf eine korrespondierende Fläche einer Kunststoff-Form und das Anformen des peripheren Teils aus Kunststoff für eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Hilfe der Kunststoff-Form.

Description

Die Erfindung betrifft eine Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Streuscheibe und deren Verwendung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.

Bei bekannten Kfz-Scheinwerfern werden die Streuscheiben vollständig aus Glas gefertigt. Sie garantieren so eine hohe Kratzfestigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit gegenüber einer Erwärmung durch das aus der Scheinwerferlampe auf die Streuscheibe auftreffende Lieht. Darüber hinaus sind die Streuscheiben aus Glas relativ formstabil. Gleichzeitig sind sie allerdings im Vergleich zu Kunststoffen sehr schwer, was letztlich ihre Größe beschränkt. Die Integration weiterer Bauteile, wie beispielsweise eines Nebelscheinwerfers, ist dadurch erschwert. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, daß man bei Verwendung von Glas als Material für eine Streuscheibe in der Formgebung für die Scheibe, d. h. in der Designfreiheit eingeschränkt ist. Diese Nachteile lassen sich bei Verwendung von Kunststoff als Fertigungsmaterial für eine Streuscheibe umgehen. Kunststoff ist leicht und ermöglicht darüber hinaus eine vergleichsweise hohe Designfreiheit. Von Nachteil bei Kunststoff ist allerdings die für den vorliegenden Verwendungszweck zu geringe Temperaturbeständigkeit und die Kratzanfälligkeit.

Aus der DE 31 08 059 A1 ist eine Streuscheibe für Scheinwerfer von Fahrzeugen, insbesondere für eine unter Stoßwirkung in Längsrichtung nachgiebige Leuchteinheit, bekannt. Aus der DE 196 07 797 A1 ist ein recyclinggerechter Scheinwerfer bekannt, dessen Gehäuseteile, der Reflektor und die Streuscheibe aus miteinander verträglichen Materialien hergestellt werden, die, gemeinsam zu einem neuen Kunststoff einschmelzbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer und ein Herstellungsverfahren für eine solche Streuscheibe zur Verfügung zu stellen, wodurch die Dimensionierungs­ möglichkeiten und die Designfreiheit für die Streu­ scheibe nicht eingeschränkt sind, jedoch auch gleichzeitig hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Kratzfestigkeit gegeben sind.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale für die Vorrichtung bzw. das Verfahren gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands sind in den Unteransprüchen angegeben.

Danach wird eine Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bereitgestellt, wobei der Kraftfahrzeugscheinwerfer mindestens eine Lichtquelle aufweist, die das Licht in mindestens einem definierten Lichtkegel aussendet, wobei mindestens ein der Lichtquelle zugeordneter zentraler Teil der Streuscheibe aus Glas und mindestens ein der Lichtquelle zugeordneter peripherer Teil der Streuscheibe aus Kunststoff besteht.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoff um Polycarbonat, Polybuty­ lenterephthalat (PBT), um glasfaserverstärktes Polypropylen oder um eine Mischung aus zwei oder mehr davon.

Ein hierzu bereitgestelltes Verfahren weist mindestens die folgenden Schritte auf:

• a) Herstellen eines zentralen Teils aus Glas für eine erfindungsgemäße Streuscheibe,
• b) Bereitstellen einer vorzugsweise planen Auflagefläche des zentralen Teils aus Glas zur Auflage an eine korrespondierende Fläche einer Kunststoff- Form,
• c) Anformen des peripheren Teils aus Kunststoff für die erfindungsgemäße Streuscheibe mit Hilfe der Kunststoff-Form.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt ein zentraler Teil aus Glas hergestellt, beispielsweise gepreßt. Im Anschluß daran werden diejenigen Stellen an dem zentralen Glasteil, an die Kunststoff angeformt werden soll, entsprechend bearbeitet, vorzugsweise plan geschliffen. Damit wird eine ebene Auflage auf korrespondierende Flächen einer Kunststoff-Form erreicht. In manchen Fällen kann auch der erste Schritt bereits zu einer geeigneten Fläche führen. Aufgrund der ebenen Auflage wird erreicht, daß bei dem anschließenden Schritt der Kunststoffanformung in einer Kunststoffpresse der erhebliche Pressendruck auf das Glasteil im Bereich der Kunststoffanformung nicht zu einem Bruch des Glasteils führt. Damit kann die Kunststoffanformung bei deutlich erhöhten Drücken erfolgen. Die Glasfläche, an die der Kunststoff angeformt werden kann, muß dabei aber nicht aufgerauht sein. Die Anformungsfläche kann auch mit einem Primer beschichtet werden, um die Anhaftung des Kunststoffs auf der Glasfläche zu verbessern.

Vorzugsweise wird bei der Kunststoffanformung das Glasteil mit Hilfe einer Feder, besonders bevorzugt einer Stahlfeder, mit den bearbeiteten, vorzugsweise plan geschliffenen Auflageflächen an die Kunststoff-Form gepreßt.

Darüber hinaus wird die Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer verwendet, der mindestens folgende Bauteile aufweist: ein Gehäuse, mindestens einen Reflektor und mindestens eine Lampe. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt dieser Scheinwerfer ein einziges zusammenhängendes Bauteil dar.

Die Kombination aus Glas und Kunststoff gibt die Möglichkeit, die Vorteile beider Materialien zu nutzen und gleichzeitig aber auch die Nachteile derselben, die jeweils bei alleiniger Verwendung eines dieser Materialien auftreten, auszuschalten. Da der aus Glas gefertigte Teil in Bezug auf die Lichtquelle zentral angeordnet ist, ist gewährleistet, daß die Temperaturbeständigkeit gegenüber dem auftreffenden Licht aus der Lichtquelle ausreichend groß ist. Desweiteren ist Glas wesentlich kratzfester als Kunststoff, weshalb gerade der zentrale Teil, durch den das meiste Licht durchtritt, aus Glas besteht. Gleichzeitig bieten das oder die Teile aus Kunststoff, die peripher in Bezug auf die Lichtquelle angeordnet sind, die Möglichkeit, der Streuscheibe eine gewünschte Form zu geben, da Kunststoff im Gegensatz zu Glas sehr leicht formbar ist. Das bedeutet, daß man in den peripheren Bereichen die ge­ wünschte hohe Designfreiheit besitzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Streuscheibe für einen Signalscheinwerfer verwendet, der mindestens einen Reflektor und eine Lampe aufweist. Der Signalscheinwerfer, zum Beispiel ein Blinkerlicht, der zum Scheinwerferbereich peripher angeordnet ist, besteht hier also aus Kunststoff und kann deshalb nahezu beliebig gestaltet werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da moderne Kraftfahrzeuge regelmäßig Blinker aufweisen, die stark in die Seitenflächen des Fahrzeugs hineingezogen sind.

Ferner kann der Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei dem die Streuscheibe verwendet wird, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens einen weiteren Reflektor und mindestens eine weitere Lampe besitzen, so daß sich beispielsweise insgesamt eine Leuchteneinheit mit Blinker, Abblendlicht und Fernlicht ergibt.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich noch eine weitere Lampe und ein weiterer Reflektor für das Standlicht vorgesehen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich letztlich beliebige Kombinationen von Scheinwerfern, Blinkern, Warnleuchten und Spezialscheinwerfern, wie etwa Nebelscheinwerfern, herstellen.

Mit Hilfe der Teile aus Kunststoff läßt sich der entsprechenden Leuchteneinheit ein in weiten Bereichen flexibles Aussehen geben. Neben der Möglichkeit einer flexiblen Formgebung aufgrund der leichten Formbarkeit der Kunststoffeile einer erfindungsgemäßen Streuscheibe ist auch die Farbgebung der Kunststoffeile sehr flexibel. Eine eventuell vorgesehene Blinkereinrichtung kann so zum Beispiel sehr einfach einen anderen, nahezu frei wählbaren Farbton aufweisen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Kunststoffgehäuse für die Leuchteneinheit unmittelbar an die erfindungsgemäße Streuscheibe angespritzt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit einem Reflektor und einer Lampe;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit zwei Reflektoren und zwei Lampen;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit drei Reflektoren und drei Lampen;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Herstellung einer Verbindungsstelle zwischen einem zentralen Glasteil und einem angespritzten Kunststoffteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für eine Streuscheibe.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer 1 mit einer Streuscheibe 2, einer Lampe 3 und einem Reflektor 4 dargestellt. An dem zentralen Teil aus Glas 5 ist peripher ein Kunststoffteil 6 angespritzt. Das von der Lampe 3 ausgesandte Licht trifft auf den zentralen Teil aus Glas 5, welcher bei Erwärmung durch das auftreffende Licht in seinen Eigenschaften nicht weiter beeinträchtigt wird, d. h. eine ausreichend große Temperaturbeständigkeit zeigt. Der an das zentrale Teil aus Glas 5 angrenzende Teil aus Kunststoff 6 wird von dem Licht von der Lampe 3 wenig oder gar nicht getroffen. Dieser Kunststoffteil kann relativ frei geformt werden und somit dem Scheinwerfer ein individuell an deren Verwendung angepaßtes Aussehen verschaffen. Auch farblich läßt sich der Kunststoffteil frei gestalten.

Der Kunststoffteil 6 könnte sich in Fig. 1 jedoch auch bedeutend weiter in den Strahlbereich der Lampe 3 hinein erstrecken. Letzlich hängt dies von den optischen Eigenschaften des konkret verwendeten Kunststoffs und von den Anforderungen an die Streuung des von der Lampe 3 ausgesandten Lichts in den verschiedenen Bereichen der Umgebung des Scheinwerfers 1 ab.

Fig. 2 zeigt einen anderen erfindungsgemäßen Scheinwerfer 1 mit einer anderen Streuscheibe 2, einer ersten Lampe 3 und einer zweiten, zur ersten Lampe benachbarten Lampe 3a, sowie einem ersten Reflektor 4 und einem zweiten, dazu benachbarten Reflektor 4a. Die Streuscheibe 2 ist hier so ausgestaltet, daß der Teil aus Glas zentral in Bezug auf die erste Lampe 3 und den ersten Reflektor 4 angeordnet ist, während das von der zweiten Lampe 3a austretende Licht ausschließlich auf den an das Glasteil 5 angrenzenden Kunststoffteil 6 fällt. Die zweite Lampe 3a und der zugehörige zweite Reflektor 4a bilden hier zusammen mit dem sie abdeckenden Bereich 7 des Kunststoffteils 6 des Scheinwerfers 1 eine Blinkereinheit 8. Das von der zweiten Lampe 3a auf den Bereich 7 des Kunst­ stoffteils 6 auftreffende Licht ist in diesem Beispiel einer Blinkereinheit nicht so stark, daß die Temperaturbeständigkeit des Kunststoffs hierfür nicht ausreichen würde. Der zur Blinkereinheit 8 gehörige abdeckende Bereich 7 des Kunststoffteils 6 kann farblich wunschgemäß ausgestaltet werden.

In Fig. 3 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Scheinwerfer 1 dargestellt, wobei hier zusätzlich zu der Blinkereinheit 8 eine weitere, d. h. eine dritte Lampe 3b und ein weiterer, dritter Reflektor 4b vorgesehen sind. Hier erstreckt sich der zentrale Teil aus Glas 5 über die Lampen 3 und 3b mit den dazugehörigen Reflektoren. Eine der Lampen 3 oder 3b bildet zusammen mit ihrem dazugehörigen Reflektor 4 bzw. 4b das Fernlicht, während die andere zusammen mit dem entsprechenden anderen Reflektor das Abblendlicht darstellt. Das aus diesen Lampen austretende Licht ist so stark, daß es zur Abdeckung Glas bedarf, das eine ausreichend große Temperatur­ beständigkeit aufweist. Auch hier wiederum ist man bei der Ausgestaltung des an den Glasteil 5 angrenzenden Kunststoffteils 6 sehr flexibel.

In Fig. 4 ist eine Verbindungsstelle 9 zwischen dem Teil aus Glas 5 und dem Teil aus Kunststoff 6 von einer erfindungsgemäßen Streuscheibe 2 während ihrer Herstellung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Die zur Auflage einer entsprechenden Kunststoff-Form vorgesehene Stelle 10 auf der Oberfläche des Teils aus Glas 5 wird entsprechend bearbeitet, vorzugsweise plan geschliffen. Mit Hilfe einer Kunststoff-Form 11 wird dann der Kunststoff angegossen, um so den Teil aus Kunststoff 6 zu bilden. Um eine feste, zuverlässige Verbindung zwischen Glas und Kunststoff zu gewähren, wird eine Feder 12 verwendet, mit welcher die beiden Materialien aneinander gepreßt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt hier die Anwendung relativ hoher Drücke zur Aufbringung des Kunststoffs, so daß eine gute Anhaftung des Kunststoffs an der Glasfläche erreicht werden kann, eventuell auch ohne die Glasfläche im Anformungsbereich aufzurauhen oder mit einem Primer zu beschichten. Man kann aber die entsprechenden Flächenbereich auch aufrauhen oder mit einem Primer beschichten.

Claims (9)

1. Streuscheibe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Kraftfahrzeugscheinwerfer mindestens eine Lichtquelle aufweist, die das Licht in mindestens einem definierten Lichtkegel aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein der Lichtquelle zugeordneter zentraler Teil der Streuscheibe aus Glas und mindestens ein der Lichtquelle zugeordneter peripherer Teil der Streuscheibe aus Kunststoff besteht.

2. Streuscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um Polycarbonat handelt.

3. Streuscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um glasfaserverstärktes Polypropylen handelt.

4. Streuscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um Polybutylenterephthalat (PBT) handelt.

5. Verfahren zur Herstellung einer Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mindestens den folgenden Schritten:

• a) Herstellen eines zentralen Teils aus Glas für die Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
• b) Bereitstellen einer Auflagefläche des zentralen Teils aus Glas zur Auflage an eine korrespondierende Fläche einer Kunststoff-Form,
• c) Anformen des peripheren Teils aus Kunststoff für die Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit Hilfe der Kunststoff-Form.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) eine plane Auflagefläche des zentralen Teils aus Glas zur Auflage auf eine korrespondierende Fläche einer Kunststoff-Form hergestellt wird.

7. Verwendung einer Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit mindestens folgenden Bauteilen: einem Gehäuse, mindestens einem Reflektor, und mindestens einer Lampe.

8. Verwendung einer Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für einen mindestens einen Reflektor und mindestens eine Lampe aufweisenden Signalscheinwerfer.

9. Verwendung einer Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei das Gehäuse des Kraftfahrzeugscheinwerfers mit der Streuscheibe als eine unmittelbar zusammenhängende Einheit ausgebildet ist, wobei das Gehäuse unmittelbar an die Streuscheibe angespritzt ist.