DE19857835A1 - Making hole in plastic display cover, for example for vehicles, involves local melting, especially using laser cutting - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Durchbrechung in eine Abdeckscheibe einer Anzeigeeinrich tung, insbesondere in eine Deckscheibe eines Anzeigeinstrumentes für ein Kraftfahrzeug, wobei die Abdeckscheibe aus einem im wesentlichen transparenten Kunststoffmaterial besteht. Weiterhin betrifft die Erfindung eine nach diesem Verfahren hergestellte, eine Durchbrechung aufweisende Abdeckscheibe einer Anzeigeeinrichtung, insbesondere Deckscheibe eines Anzeigeinstrumentes für ein Kraftfahrzeug, wobei die Abdeckscheibe aus einem im wesentlichen transparenten Kunststoffmaterial besteht.The invention relates to a method for introducing a Opening in a cover plate of a display device tion, in particular in a cover plate Display instrument for a motor vehicle, the Cover plate made of an essentially transparent Plastic material is made. Furthermore, the Invention produced by this method, a Breakthrough cover plate one Display device, in particular a cover plate Display instrument for a motor vehicle, the Cover plate made of an essentially transparent Plastic material is made.
Eine solche für eine Anzeigeeinrichtung vorgesehene Ab deckscheibe wird üblicherweise in einem Spritzgießverfah ren hergestellt. Um an einer gewünschten Position der Ab deckscheibe eine Durchbrechung vorzusehen, müssen in dem Spritzgießwerkzeug bereits an der entsprechenden Stelle beispielsweise Kerne oder Stege vorgesehen werden. Nach teilig wirkt sich bei diesem Verfahren aus, dass die in das Spritzgießwerkzeug eintretende Spritzgießmasse den eingebrachten Kern im allgemeinen ungleichmäßig umströmt, so dass später an der Abdeckscheibe eine Fließlinie sichtbar wird. Die dadurch verursachten Reflexionen er schweren die Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung und ver mitteln zugleich einen minderwertigen Eindruck.Such an intended for a display device Cover disk is usually injection molded ren manufactured. To move the Ab cover plate to provide an opening in the Injection mold already in the appropriate place for example cores or webs can be provided. After This method has a partial effect that the in the injection molding material entering the the core is generally unevenly flowed around, so that a flow line later on the cover plate becomes visible. The reflections caused by it difficult the readability of the display device and ver give an inferior impression at the same time.
Es sind auch bereits Verfahren zum Einbringen einer Durchbrechung an der Abdeckscheibe bekannt, bei dem die gewünschte Durchbrechung in einem separaten Arbeitsgang mittels eines Bohr- oder Fräswerkzeuges angebracht wird. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass die Abdeckscheibe für diesen Arbeitsgang nur sehr umständlich fixierbar ist. Einerseits kommt es bei zu hohen Fixierkräften leicht zu einer Rissbildung oder einem Bruch der Abdeck scheibe, andererseits lässt sich bei lediglich geringen Fixierkräften die Bohrung nicht mit ausreichend hoher Ge nauigkeit reproduzieren. Weiterhin entsteht bei der spa nenden Bearbeitung an der Schnittfläche eine rauhe Ober fläche, die als matte Fläche im Sichtbereich des Betrach ters liegt und daher häufig als störend empfunden wird. Außerdem kann es zu einer Gratbildung kommen, die in ei nem zusätzlichen Arbeitsgang entfernt werden muss und so mit den Herstellungsaufwand der Abdeckscheibe weiter er höht. Zugleich entstehen bei diesem Verfahren Späne an der Oberfläche, die aufgrund statischer Aufladung leicht anhaften und daher mühsam entfernt werden müssen, um ein Verkratzen der Oberfläche zu vermeiden. Insbesondere Deckscheiben von Instrumenten in Kraftfahrzeugen sollen möglichst keine Beschädigungen und Störungen aufweisen, da durch die hiervon hervorgerufene verminderte Ablesbarkeit die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird.There are also procedures for introducing one Opening on the cover plate known in which the desired opening in a separate operation is attached by means of a drilling or milling tool. The disadvantage here is that the cover plate can only be fixed with great difficulty for this operation is. On the one hand, there are excessive fixing forces easy to crack or break the cover disc, on the other hand, can only be used at low Fixing forces the hole not with a sufficiently high Ge reproduce accuracy. Furthermore, the spa processing on the cut surface a rough surface surface, which is a matt surface in the field of vision of the observer ters lies and is therefore often perceived as disturbing. In addition, a burr can occur, which in egg an additional operation has to be removed and so with the manufacturing cost of the cover, he continued increases. At the same time, chips are produced in this process the surface, which is easily due to static electricity cling and therefore laborious to remove in order to Avoid scratching the surface. In particular Cover plates of instruments in motor vehicles are said to show as little damage and malfunctions as possible, because of the diminished caused by it Readability traffic safety is compromised.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Einbringen einer Durchbrechung in eine Abdeckscheibe zu schaffen, bei dem die Durchbrechung ohne Beschädigung oder Beeinträchtigung der Beschaffenheit der Abdeck scheibe angebracht werden kann. Dabei soll zugleich der Aufwand zur Herstellung der Abdeckscheibe reduziert wer den. Weiterhin wird eine eine Durchbrechung aufweisende Abdeckscheibe einer Anzeigeeinrichtung, welche aus einem im wesentlichen transparenten Kunststoffmaterial besteht, geschaffen, die eine bessere Ablesbarkeit durch eine ein wandfreie Beschaffenheit der Abdeckscheibe und einen zu gleich hochwertigen optischen Eindruck vermittelt.The problem underlying the invention is a method for making an opening in a cover plate to create the breakthrough without damage or impairment of the condition of the cover disc can be attached. At the same time, the The effort required to manufacture the cover plate is reduced the. Furthermore, a breakthrough Cover plate of a display device, which consists of a consists essentially of transparent plastic material, created a better readability by a wall-free condition of the cover plate and one too gives the same high-quality visual impression.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, dass die Durchbrechung in die Abdeckscheibe einge schmolzen wird.The first-mentioned problem is thereby ge according to the invention triggers that the opening is inserted into the cover plate will melt.
Hierdurch kann die Abdeckscheibe beispielsweise im Spritzgießverfahren zunächst unabhängig von einer später anzubringenden Durchbrechung hergestellt werden. In einem zweiten Schritt wird dann an der gewünschten Stelle die Durchbrechung eingeschmolzen. Bei der Bearbeitung entste hen auch keinerlei Späne, so dass diese nicht eigens ent sorgt werden müssen. Zum Anbringen der Durchbrechung ist eine lediglich geringe Fixierkraft erforderlich, so dass Beschädigungen der Abdeckscheibe bei diesem Verfahren weitgehend ausgeschlossen sind. Dadurch kann die Durch brechung auch problemlos an gewölbten Abdeckscheiben an gebracht werden. Weiterhin ist die Durchbrechung frei von Gratbildungen und weist an der Schmelzkante eine glatte und transparente Oberfläche auf, die einerseits eine ein wandfreie Funktion für hindurchzuführende Bauteile ermög licht, andererseits auch ein hochwertiges optisches Er scheinungsbild aufweist. Dabei lässt sich der Herstel lungsaufwand durch Verwendung des gleichen Spritzgieß werkzeuges für Abdeckscheiben mit unterschiedlichen Durchbrechungen reduzieren. Außerdem können mit diesem Verfahren Durchbrechungen unter einem von 90° zur Oberfläche der Abdeckscheibe abweichenden Winkel in der Abdeckscheibe angebracht werden, ohne dass eine Gefahr des Bruchs der Scheibe oder des Verlaufens eines Bohr- oder Fräswerkzeugs besteht.This allows the cover plate, for example, in Injection molding process initially independent of one later opening to be made. In one The second step is then at the desired location Opening melted down. Arises during processing no chips whatsoever, so that they do not must be taken care of. To make the opening only a small fixing force is required, so that Damage to the cover plate with this procedure are largely excluded. This allows the through refraction easily on curved cover plates to be brought. Furthermore, the breakthrough is free of Burrs and has a smooth on the melting edge and transparent surface on the one hand a Wall-free function for components to be passed through light, on the other hand also a high-quality optical Er has an appearance. The manufacturer can effort by using the same injection molding tool for cover plates with different Reduce breakthroughs. You can also use this Process breakthroughs below a 90 ° to Surface of the cover plate deviating angle in the Cover plate can be attached without any danger the breakage of the disc or the running of a drilling or milling tool.
Der Schmelzvorgang kann mit einem erhitzten Stanzwerkzeug oder einem Heißdraht durchgeführt werden. Besonders vor teilhaft ist hingegen ein Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens, bei dem die Durchbrechung mittels ei nes thermischen Trennverfahrens, insbesondere Laser schneidverfahrens, eingebracht wird.The melting process can be done with a heated punch or a hot wire. Especially before however, an embodiment of the invention is advantageous according to the method, in which the breakthrough by means of egg thermal separation process, in particular laser cutting process.
Ein solches berührungsloses Verfahren ermöglicht eine ma terialschonende Durchführung des Schmelzvorganges. Daher können auch sehr dünne Abdeckscheiben mit diesem Verfah ren bearbeitet werden. Zugleich entstehen durch das ther mische Trennen des überschüssigen Materials keine zusätz lichen Abfallstücke. Gleichzeitig ermöglicht das Laser schneidverfahren eine nahezu beliebige Kontur der Durch brechung, so dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Va rianten der Abdeckscheibe mühelos hergestellt werden kön nen.Such a contactless method enables a ma Gentle execution of the melting process. Therefore can also use this procedure to cover very thin covers be edited. At the same time arise from the ther mix separating the excess material no additional pieces of waste. At the same time, the laser enables cutting process almost any contour of the through refraction, so that a variety of different Va of the cover plate can be produced effortlessly nen.
Dabei eignet sich aufgrund seiner gleichermaßen hohen Leistungsfähigkeit und materialschonenden Eigenschaften eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der für das ther mische Trennverfahren ein CO2-Laser mit einer Leistung von in etwa 100 Watt verwendet wird. Hierdurch lässt sich einerseits eine glatte und gratfreie Oberfläche erreichen, andererseits wird eine Verformung durch eine Überhitzung der Abdeckscheibe bei der thermischen Trennung verhindert. Due to its equally high performance and material-saving properties, a further development of the process is suitable, in which a CO 2 laser with a power of approximately 100 watts is used for the thermal separation process. On the one hand, this enables a smooth and burr-free surface to be achieved, on the other hand, deformation due to overheating of the cover plate during thermal separation is prevented.
Eine andere besonders günstige Ausführungsform der Erfin dung ist auch dann gegeben, wenn mittels des thermischen Trennverfahrens überschüssiges Material, insbesondere ein bei einem Spritzgießen der Abdeckscheibe entstehender Anguss der Abdeckscheibe, entfernt wird.Another particularly favorable embodiment of the Erfin manure is also given if by means of the thermal Separation process excess material, especially one during an injection molding of the cover plate Sprue of the cover plate is removed.
Hierdurch lässt sich in einfacher Weise die Fertigungs qualität der Abdeckscheibe wesentlich erhöhen. Dabei kann der Anguss genauso wie die Durchbrechung ohne störende Spanbildung bearbeitet und dadurch problemlos entfernt werden. Die optischen Eigenschaften werden aufgrund des materialschonenden Verfahrens nicht nachteilig verändert. Im Gegenteil, es entsteht im Bereich der Schnittkante eine einwandfreie Oberfläche, die auch zur Anordnung in einem dem Betrachter zugewandten Abschnitt geeignet ist.This makes it easy to manufacture Significantly increase the quality of the cover plate. It can the sprue as well as the opening without annoying Machined chip formation and thus easily removed become. The optical properties are due to the material-conserving process not adversely changed. On the contrary, it occurs in the area of the cut edge a perfect surface, which can also be arranged in a section facing the viewer is suitable.
Das zweitgenannte Problem der Schaffung einer eine Durch brechung aufweisende Abdeckscheibe einer Anzeigeeinrich tung, wobei die Abdeckscheibe aus einem im wesentlichen transparenten Kunststoffmaterial besteht, wird erfin dungsgemäß dadurch gelöst, dass die Durchbrechung eine insbesondere mittels eines thermischen Trennverfahrens angebrachte, transparente Begrenzungsfläche aufweist.The second problem of creating a through Cover plate of a display device with refraction tion, wherein the cover plate from a substantially transparent plastic material is invented solved according to the fact that the opening a in particular by means of a thermal separation process has attached, transparent boundary surface.
Hierdurch ist die Begrenzungsfläche der Durchbrechung als solche für den Betrachter nicht unmittelbar als mattierte Fläche zu erkennen. Dadurch wird zum einen selbst bei ei nem schrägen Blickwinkel des Betrachters die Ablesegenau igkeit im Bereich der Durchbrechung nicht eingeschränkt und zugleich entsteht ein hochwertiger optischer Ein druck. Eine gegenüber der Abdeckscheibe veränderte Refle xion oder Lichtauskopplung wird dabei zugleich verhin dert. As a result, the boundary surface of the opening is as those that are not immediately matted for the viewer Recognizable area. On the one hand, this means that even at From an oblique angle of view, the reading is accurate The breakthrough is not restricted and at the same time a high-quality optical one is created print. A modified Refle compared to the cover xion or light decoupling is prevented at the same time different.
Dabei ist es besonders günstig, wenn die Begrenzungsflä che der Durchbrechung an einer einem Betrachter zugeneig ten Seite der Abdeckscheibe eine Abrundung aufweist.It is particularly advantageous if the boundary surface tending to break through a viewer th side of the cover plate has a rounding.
Durch die Abrundung entstehen keinerlei Schleif- oder Kratzspuren an einem durch die Durchbrechung hindurchra genden und beispielsweise als Betätigungselement relativ zu der Abdeckscheibe beweglichen Bauteil. Weiterhin redu ziert sich die Auflagefläche zwischen der gewölbten Be grenzungsfläche und dem Bauteil, so dass die sonst im Fahrzeug durch Vibrationen entstehenden Geräusche durch wechselseitiges Anschlagen gegen die Begrenzungsfläche verringert werden können.The rounding off does not result in any grinding or Scratch marks on one through the opening genden and relative, for example, as an actuator to the cover movable component. Furthermore redu adorns the bearing surface between the arched Be interface and the component, so that otherwise in the Vehicle caused by vibrations mutual striking against the boundary surface can be reduced.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch gegeben, dass die Abdeckscheibe eine äu ßere Randfläche mit einer Abrundung aufweist. Hierdurch können Helligkeitsdifferenzen bei schräg einstrahlendem Licht, wie sie an spanend bearbeiteten Randflächen unver meidlich sind, verhindert werden. Daher sind insbesondere die Trennstellen von im Spritzgießverfahren entstehenden Angüssen für einen Betrachter nicht erkennbar.A particularly advantageous embodiment of the invention is also given by the fact that the cover plate has an outer has outer edge surface with a rounding. Hereby can see differences in brightness when Light as it is on machined edges are to be avoided. Therefore, in particular the separation points of the injection molding process Sprues not recognizable to a viewer.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Abdeckscheibe aus Polycarbonat oder aus Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht. Diese Materialien weisen eine sehr hohe Transparenz auf und lassen sich gut spritzgießen. Darüber hinaus ist bei diesen Werkstoffen die Durchbrechung mittels des thermischen Trennverfahrens besonders gut einbringbar.It is particularly advantageous if the cover plate is made of Polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMMA) consists. These materials have a very high Transparency and can be injection molded well. About that In addition, there is an opening in these materials using the thermal separation process is particularly good applicable.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in The invention permits various embodiments. To further clarify its basic principle is one of which is shown in the drawing and is shown below described. This shows in
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abdeckscheibe in einer Ansicht von schräg vorn, Fig. 1 is a perspective view of a cover according to the invention in an oblique view from the front,
Fig. 2 eine entlang der Linie II-II geschnittene Ansicht der Abdeckscheibe. Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II of the cover plate.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ge wölbten Abdeckscheibe 1 aus einem Blickwinkel von schräg vorn. Zu erkennen ist eine in etwa zentral angeordnete Durchbrechung 2, durch die ein nicht dargestelltes Betä tigungselement hindurchführbar ist. Die Abdeckscheibe 1 weist weiterhin Randflächen 3, 4 mit einer glatten und hochtransparenten Oberfläche auf, so dass dort keine Re flexionen oder Helligkeitsunterschiede auftreten. Fig. 1 shows a perspective view of a ge domed cover 1 from an angle from the front. An approximately centrally arranged opening 2 can be seen , through which an actuating element (not shown) can be passed. The cover plate 1 also has edge surfaces 3 , 4 with a smooth and highly transparent surface, so that there are no reflections or differences in brightness.
In Fig. 2 ist die Abdeckscheibe 1 in einer entlang der Linie II-II geschnittenen Ansicht abschnittsweise darge stellt. Die Durchbrechung 2 hat eine mit einer Abrundung 6 versehene Begrenzungsfläche 5, die eine glatte und zu gleich hochtransparente Oberflächenbeschaffenheit auf weist und so neben optimalen optischen Eigenschaften auch einen hochwertigen Eindruck der Abdeckscheibe 1 vermit telt.In Fig. 2, the cover 1 is in a section along the line II-II view Darge presents. The opening 2 has a rounded portion 6 provided with a limiting surface 5, which has a smooth and highly transparent to the same surface quality and so in addition to optimal optical properties, a high-quality impression of the cover plate 1 telt Transfer on.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19857835B4 (en) | 2005-02-17 |
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