Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sichteinbauteil aus
einem Verbundwerkstoff, wie er beispielsweise im Fahrzeug-,
Schiff- oder Flugzeugbau für die Innenausstattung verwendet
werden kann. Bei derartigen Sichteinbauteilen bzw. Zierteilen
aus Verbundwerkstoffen wird ein besonders hoher Wert auf eine
optisch ansprechende Oberfläche gelegt, um so den
Fahrzeuginnenraum attraktiv zu gestalten.
Stand der Technik
Sichteinbauteile aus Verbundwerkstoffen lassen sich für die
verschiedenen Anwendungsbereiche maßschneidern. Da sich
solche Sichteinbauteile aus Verbundwerkstoffen in Großserien
fertigen lassen, werden sie heute in vielfältiger Weise
eingesetzt.
Im Fahrzeugbau werden Verbundwerkstoffe und entsprechende
Sichteinbauteile in den verschiedensten Bereichen eingesetzt.
Speziell im Innenausbau von Fahrzeugen, Flugzeugen oder
Schiffen kann durch die Verwendung von Verbundwerkstoffen ein
optisch ansprechendes Interieur geschaffen werden. Es ist
beispielsweise seit langem bekannt, den Fahrzeuginnenraum
durch Verwendung von Sichteinbauteilen aus Verbundwerkstoffen
zu veredeln, die aus einer oder mehreren Trägerschichten
bestehen, auf die eine Dekorschicht und ggf. eine
Decklackschicht aufgebracht wird. Derartige Dekorschichten
sind beispielsweise Furnierschichten, wie Holz- oder
Papierfurniere, oder andere Dekormaterialien, wie Textilien,
Kunststoffe, Horn, Kork oder dergleichen. Diese Materialien
werden vorzugsweise mit einer Trägerschicht und ggf. ein oder
mehreren Zwischenträgerschichten des Verbundwerkstoffes
verbunden, um so eine Einheit zu bilden, die leicht zu
montieren ist.
Aus "Furnier-Magazin, 1997", Seiten 40-42, Artikel
Hinterlicht-Furnier von Dr. A. Wagenführ und M. Weinert ist
es bekannt, Holzfurniere auf einen Stuhl aus einer
transparenten Glas- oder Kunststofffläche zu kleben, wobei
diese Glas- oder Kunststofffläche dann durchleuchtet werden
kann. Auf diese Weise entsteht der Eindruck einer räumlichen
Tiefe der durchleuchteten Holzstrukturen. Allerdings ist über
die Beleuchtungselemente und deren Anbringung nichts gesagt.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem
zugrunde, ein Sichteinbauteil mit einer optisch besonders
hervorgehobenen Dekorschicht bereitzustellen.
Dieses technische Problem wird durch ein Sichteinbauteil aus
Verbundwerkstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein
Sichteinbauteil aus einem Verbundwerkstoff aus einer
Trägerschicht und einer zumindest teilweise
lichtdurchlässigen Dekorschicht aufzubauen, wobei die
Dekorschicht durch eine dünne, lichtabstrahlende Fläche
hinterleuchtet wird. Dabei wird der erfindungsgemäße
Verbundwerkstoff nicht komplett durchleuchtet, sondern die
lichtabstrahlende Fläche ist vielmehr in dem Verbundwerkstoff
enthalten. Auf diese Weise entsteht ein besonders dünner
Verbundwerkstoff, so daß ein Sichteinbauteil aus einem
derartigen Verbundwerkstoff sehr vielfältig eingesetzt werden
kann. Durch die lichtabstrahlende Fläche in dem
Sichteinbauteil aus Verbundwerkstoff ergibt sich eine dezente
und optisch ansprechende Beleuchtung des Sichteinbauteils,
wobei die Dekorschicht besonders zur Geltung kommt. Auf diese
Weise kann das entsprechende Sichteinbauteil nicht nur als
eine optisch ansprechende Verkleidungsfläche genutzt werden,
sondern es integriert zusätzlich eine Hinterleuchtung der
Dekorschicht und damit eine Beleuchtung des Sichteinbauteils.
Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die lichtabstrahlende Fläche
zwischen der Trägerschicht und der Dekorschicht in dem
Sichteinbauteil aus Verbundwerkstoff angeordnet. Dies weist
den Vorteil auf, daß bei der Auswahl der Trägerschicht nicht
berücksichtigt werden muß, ob die Trägerschicht
lichtdurchlässig ist. In diesem Fall ist es nämlich nicht
notwendig, daß die Trägerschicht selbst durchleuchtet wird,
sondern nur, daß die Dekorschicht durchleuchtet wird.
Je nach Einsatzzweck kann es z. B. aus Stabilitätsgründen
erforderlich sein, zwischen der Trägerschicht und der
lichtabstrahlenden Fläche eine oder mehrere
Zwischenträgerschichten einzufügen.
Nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist die lichtabstrahlende Fläche direkt in der Trägerschicht
des Sichteinbauteils aus Verbundwerkstoff integriert. Auf
diese Weise ist es besonders einfach, die lichtabstrahlende
Fläche in dem Verbundwerkstoff des Sichteinbauteils zu
befestigen. Zusätzlich kann durch ein Integrieren der
lichtabstrahlenden Fläche in die Trägerschicht des
Verbundwerkstoffs die Dicke des Sichteinbauteils reduziert
werden.
Vorzugsweise ist die lichtabstrahlende Fläche eine
Elektrolumineszenzfolie (EL-Folie). Derartige EL-Folien sind
sehr widerstandsfähig und können auch um sehr kleine Radien
gebogen werden. Da EL-Folien eine geringe Dicke (z. B. 0,2 bis
0,3 mm) und ein niedriges Flächengewicht (z. B. 0,05 g/cm2)
aufweisen, eignen sie sich besonders für den
erfindungsgemäßen Einsatz in Verbundwerkstoffen, die als
Sichteinbauteile für die Innenausstattung von Fahrzeugen,
Schiffen und Flugzeugen eingesetzt werden. EL-Folien können
auch große Flächen homogen aus leuchten, wobei ihre
Flexibilität eine gute Anpassung an die erforderlichen
räumlichen Konturen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der
Verwendung einer EL-Folie ist, daß EL-Folien beim Leuchten
keine Wärme abstrahlen, so daß eine möglicherweise
unerwünschte Aufheizung des Sichteinbauteils aus
Verbundwerkstoff vermieden wird.
Anstelle einer EL-Folie ist es auch möglich, mehrere
Leuchtdioden (LED) als eine lichtabstrahlende Fläche in den
Verbundwerkstoff des Sichteinbauteils zu integrieren.
Leuchtdioden lassen sich beispielsweise einfach in die
Trägerschicht oder in eine Zwischenschicht des
Verbundwerkstoffs eingießen, die aus einem transparenten
Material ausgebildet sein kann. Auch Leuchtdioden weisen als
Lumineszenzlampen den Vorteil auf, keine große Wärme
abzustrahlen, die ggf. unerwünscht sein könnte.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist die lichtabstrahlende Fläche, die in einen
Verbundwerkstoff eines Sichteinbauteils integrierbar ist,
eine Schicht aus einem transparenten Material, wie
beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA). Eine derartige
Schicht läßt sich besonders einfach mit einer Trägerschicht
zu einem Verbundwerkstoff verbinden, und läßt sich weiterhin
gut dreidimensional vorformen. In dieser Schicht aus
transparentem Material wird dann seitlich Licht aus einer
oder mehreren Lichtquellen eingespeist, das in dieser Schicht
weitergeleitet und durch die Dekorschicht hindurch
abgestrahlt werden kann. Zur Verbesserung der Abstrahlung in
Richtung der Dekorschicht kann die Rückseite der Schicht aus
transparentem Material verspiegelt sein, etwa durch eine
metallische Beschichtung.
Anstatt einer flächigen Schicht aus transparentem Material,
ist es auch möglich, einen oder mehrere Lichtwellenleiter in
dem Sichteinbauteil aus Verbundwerkstoff anzuordnen, die in
ihrer Längsrichtung von einer Lichtquelle angestrahlt werden,
und beispielsweise als radial abstrahlende Lichtwellenleiter
das eingekoppelte Licht dann durch die Dekorschicht hindurch
abstrahlen. Vorzugsweise werden Lichtwellenleiter so eng
aneinanderliegend in den Verbundwerkstoff des
Sichteinbauteils integriert, daß die Dekorschicht möglichst
homogen hinterleuchtet wird. Die Lichtwellenleiter können
auch in eine Schicht aus transparentem Material eingebettet
werden.
Als Dekorschichten kommen vorzugsweise Holzfurnierschichten
in Betracht, wie beispielsweise Edelholzfurniere. Alternativ
ist es möglich, auch Papierfurniere oder ähnliche
Dekormaterialien, wie beispielsweise Textilien, Lochblech,
Kunststoffe, Horn, Kork, Stein oder ähnliches, als
Dekorschicht einzusetzen. Die erfindungsgemäße Transparenz
der Dekorschicht ergibt sich dabei entweder aufgrund der
Materialeigenschaften der Dekorschicht selbst oder aufgrund
der geringen Schichtdicke bzw. einer Perforation der
Dekormaterialien.
Als Trägerschichten eigenen sich z. B. Aluminium oder
Kunststoffe. Zwischenträgerschichten können z. B. aus Holz
gebildet werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das
erfindungsgemäße Sichteinbauteil aus Verbundwerkstoff einen
oder mehrere Durchbrüche bzw. Aussparungen auf, um
Bedienelemente, Schalter o. ä. einzufassen. Auf diese Weise
können Schalter, Griffe oder ähnliches besonders beleuchtet
bzw. vom hinterleuchteten Dekor umrahmt werden, um bei
Dunkelheit gut sichtbar zu sein. Die Ausbildung von
Durchbruchstellen durch das gesamte Sichteinbauteil aus
Verbundwerkstoff bereitet auch bei der Verwendung einer
EL-Folie als lichtabstrahlende Fläche keine Probleme, da sich
die EL-Folie sehr einfach durchstanzen läßt, ohne die Wirkung
der EL-Folie zu beeinträchtigen.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, lediglich die
Dekorschicht an bestimmten Stellen auszustanzen, um so
Symbole oder Sinnbilder, wie beispielsweise Pfeile, zu
schaffen, die durch die Beleuchtung besonders hervorgehoben
werden.
Vorzugsweise werden die einzelnen Schichten des
Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils miteinander verklebt,
ggf. auch zusätzlich verpreßt. Dabei wird zumindest beim
Verkleben der lichtabstrahlenden Fläche und der Dekorschicht
ein transparenter Kleber verwendet. Alternativ ist es auch
möglich, die einzelnen Schichten mechanisch miteinander zu
verbinden, beispielsweise durch eine Clipsbefestigung oder
Verschraubung der einzelnen Schichten.
Üblicherweise werden Sichteinbauteile aus Verbundwerkstoffen
dreidimensional verformt, um ihnen die ihrem Verwendungszweck
entsprechenden Konturen zu geben. Bei der Verwendung einer
lichtabstrahlenden Fläche in einem Sichteinbauteil ist
insbesondere zu berücksichtigen, daß die lichtabstrahlende
Fläche bei der mechanischen Verformung des Sichteinbauteils
aus Verbundwerkstoff nicht beschädigt wird. Gegebenenfalls
muß zunächst die Trägerschicht dreidimensional vorgeformt
werden, wobei dann die weiteren Schichten des
Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils unter geringerer
mechanischer Belastung mit der Trägerschicht verbunden
werden.
Aufgrund ihrer geringen Dicke, typischerweise im Bereich von
wenigen Millimetern, eignen sich die erfindungsgemäßen
Sichteinbauteile aus Verbundwerkstoff besonders dazu, für die
Innenausstattung von Fahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen
verwendet zu werden. Durch die dezente homogene Beleuchtung
der Dekorschicht gewinnt ein so hinterleuchteter
Verbundwerkstoff beispielsweise bei der Verwendung einer
Edelholzfurnierschicht als Dekorschicht eine besondere
räumliche Tiefe und eine ästhetisch reizvolle Ausstrahlung.
Das erfindungsgemäße Sichteinbauteil kann z. B. im Bereich des
Armaturenbretts, der Mittelkonsole, des Dachhimmels oder der
Türen in einem Fahrzeug verwendet werden. Es ist auch
möglich, erfindungsgemäße Sichteinbauteile aus
Verbundwerkstoff großflächig für eine dezente Beleuchtung von
Räumen, wie beispielsweise Fahrzeuginnenräumen, einzusetzen.
Besonders vorteilhaft ist dabei, daß sich die Dicke von einem
erfindungsgemäßen Zierteil aus Verbundwerkstoff im
wesentlichen nicht von der Dicke herkömmlicher Zierteile
unterscheidet, so daß erfindungsgemäße Zierteile problemlos
herkömmliche Zierteile ersetzen können, ohne daß hierfür,
abgesehen von der Stromversorgung, besondere konstruktive
Maßnahmen erforderlich sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Verbundwerkstoff eines
erfindungsgemäßen Sichteinbauteils nach einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen
Verbundwerkstoff nach Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Verbundwerkstoff eines
erfindungsgemäßen Sichteinbauteils nach einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
und
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Verbundwerkstoff eines
erfindungsgemäßen Sichteinbauteils nach einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines
erfindungsgemäßen Sichteinbauteils aus Verbundwerkstoff nach
einer ersten Ausführungsform. Das Sichteinbauteil 1 aus
Verbundwerkstoff besteht nach dieser Ausführungsform aus
einer Trägerschicht 2 aus Metall und einer zumindest
teilweise lichtdurchlässigen Dekorschicht 3. Zwischen der
Trägerschicht 2 und der Dekorschicht 3 sind zwei
Zwischenträgerschichten 5, 6 aus Holz angeordnet. In diesen
Verbundwerkstoff eines Sichteinbauteils 1 ist eine
lichtabstrahlende Fläche 4 zwischen der Zwischenträgerschicht
6 und der Dekorschicht 3 integriert. Die einzelnen Schichten
sind miteinander verleimt. Auf der Dekorschicht 3 ist auf der
der Trägerschicht 2 abgewandten Seite eine Decklackschicht 13
aufgetragen.
Die lichtabstrahlende Fläche 4 ist nach der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine
Elektrolumineszenzfolie 7 (EL-Folie). Die EL-Folie wird mit
Wechselspannung betrieben. Falls das erfindungsgemäße
Sichteinbauteil 1 in einem Fahrzeug, einem Schiff oder einem
Flugzeug eingesetzt wird, in dem das Bordnetz mit
Gleichspannung betrieben wird, ist, wie in Fig. 2
dargestellt, ein Inverter 14 vorgesehen, um die
Gleichspannung des Bordnetzes in eine Wechselspannung
umzusetzen.
Durch die Wechselspannung wird die EL-Folie dazu angeregt,
flächig ein homogenes Licht auszusenden. Auf diese Weise wird
die teilweise lichtdurchlässige Dekorschicht 3 durch die
EL-Folie 7 hinterleuchtet. Dadurch werden die Materialien der
Dekorschicht 3 besonders hervorgehoben. Vorzugsweise werden
für die Dekorschicht Edelholz- oder Papierfurniere verwendet,
oder andere Dekormaterialien, wie Textilien, Lochblech,
eingefärbte oder transparente Kunststoffe, Horn, Kork, Stein
usw. Die Transparenz der Dekorschicht ergibt sich dabei
entweder direkt aus der Materialeigenschaft des verwendeten
Dekormaterials, oder aufgrund der geringen Schichtdicke bzw.
durch Perforation des Dekormaterials.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch dargestellt. Nach dieser
Ausführungsform ist in die Trägerschicht 2 des
Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils 1 eine
lichtabstrahlende Fläche 4 integriert. Diese
lichtabstrahlende Fläche 4 des Verbundwerkstoffs des
Sichteinbauteils 1 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Feld
10 aus mehreren Lichtquellen 11. Vorzugsweise sind diese
Lichtquellen 11 Leuchtdioden oder vergleichbare Lampen, die
sich aufgrund ihres geringen Raumbedarfs für den Einsatz in
einem erfindungsgemäßen Sichteinbauteils 1 eignen.
In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die
Dekorschicht 3 des Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils 1
direkt auf der Trägerschicht 2 aufgebracht. Auf der der
Trägerschicht 2 abgewandten Seite der Dekorschicht 3 ist eine
Decklackschicht 13 vorgesehen, die die Dekorschicht 3 vor
Beschädigungen schützt und dem Sichteinbauteil 1 aus
Verbundwerkstoff eine haptisch ansprechende Oberfläche gibt.
In Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch dargestellt. In dieser Schnittansicht
des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils
1 ist auf der Trägerschicht 2 eine Dekorschicht 3 angebracht.
Auf der Dekorschicht 3 ist wiederum eine Decklackschicht 13
vorgesehen. Die Trägerschicht 2 ist nach dieser dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleichzeitig eine
lichtabstrahlende Fläche 4. Die lichtabstrahlende Fläche 4
kann dabei beispielsweise eine Schicht 8 aus einem
transparenten Material, wie PMMA sein, die von einer oder
mehreren Lichtquellen 11 seitlich angestrahlt wird, um so die
Dekorschicht 3 zu hinterleuchten.
In die Trägerschicht 2 können auch ein oder mehrere radial
abstrahlende Lichtwellenleiter 8 integriert sein. Wird in
einen solchen radial abstrahlenden Lichtwellenleiter 8 durch
eine seitlich vorgesehene Lichtquelle 11 Licht eingebracht,
dann wird dieses Licht durch den Lichtwellenleiter 8 homogen
in radialer Richtung abgestrahlt. Auf diese Weise wird die
Dekorschicht 3 des Sichteinbauteils 1 aus Verbundwerkstoff
gleichmäßig hinterleuchtet.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann in dem erfindungsgemäßen
Sichteinbauteil 1 aus Verbundwerkstoff nach einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Durchbruch 12
vorgesehen sein, der zumindest die Decklackschicht 13, die
Dekorschicht 3 sowie die lichtabstrahlende Fläche 4 partiell
durchbricht. Auf diese Weise entsteht eine Durchbruchstelle,
die von der lichtabstrahlenden Fläche 4 direkt beleuchtet
wird.
Der Durchbruch 12 kann entweder durch die gesamte Dicke des
Sichteinbauteils 1 des Verbundwerkstoffs ausgebildet sein,
oder aber nur durch einen Teil der Schichten des
Sichteinbauteils 1. Auf diese Weise können beispielsweise in
der Durchbruchstelle vorhandene Bedienelemente, wie Griffe
oder Schalter, durch die direkte Beleuchtung hervorgehoben
werden.
In den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind die einzelnen Schichten des
Verbundwerkstoffs des Sichteinbauteils 1 miteinander verklebt
oder verschweißt. Falls eine Verbindung der einzelnen
Schichten durch Verkleben oder Verschweißen nicht möglich
ist, können die einzelnen Schichten auch mechanisch
miteinander verbunden werden. Eine mechanische Verbindung
aller oder einzelner Schichten kann beispielsweise durch ein
Verschrauben oder eine Clipbefestigung erreicht werden.
Neben den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen
können dem Einsatzzweck des Sichteinbauteils 1 aus
Verbundwerkstoff entsprechend weitere Variationen des
Schichtaufbaus notwendig sein. Beispielsweise kann es
erforderlich sein, eine oder mehrere Zwischenschichten 5, 6
zwischen der lichtabstrahlenden Fläche 4 und der Dekorschicht
3 (in diesem Fall transparente Zwischenschichten) und/oder
zwischen der Trägerschicht 2 und der lichtabstrahlenden
Fläche 4 vorzusehen. Es ist auch möglich, mehrere
Trägerschichten 2 vorzusehen, und/oder die lichtabstrahlende
Fläche 4 in eine Trägerschicht 2 oder eine Zwischenschicht 5,
6 zu integrieren. Zum Schutz der Dekorschicht 3 können neben
bzw. anstelle der Decklackschicht 13 eine oder mehrere
weitere Schutzschichten vorgesehen sein.