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Die Erfindung betrifft ein Formteil. Bei dem Formteil handelt es sich insbesondere um ein als Formteil ausgebildetes Dekorteil und/oder Verkleidungsteil für einen Fahrzeuginnenraum.
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Diese Formteile umfassen einen Träger und eine Dekorschicht mit einer dem Träger zugewandten Rückseite und einer der Rückseite gegenüber liegenden Sichtseite.
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Im Fahrzeuginnenraum werden zahlreiche als Formteil ausgebildete Dekorund Verkleidungsteile eingebaut, beispielsweise Türverkleidungen, Konsolenund Instrumentenverblendungen. Zu den Dekor- und Verkleidungsteilen zählen auch Bedientasten bzw. die Abdeckungen von Bedientasten.
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Die Erfindung beschäftigt sich mit Formteilen, bei denen die Dekorschicht mindestens einen Lichtdurchlass zwischen Rückseite und Sichtseite aufweist, über den sichtbares Licht, das üblicherweise von einer Lichtquelle ausgeht, von der Rückseite an die Sichtseite der Dekorschicht leitbar ist, insbesondere zur Darstellung eines Symbols an der Sichtseite.
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Es ist bekannt, zur Herstellung derartiger Formteile mit Lichtdurchlass in der Dekorschicht zunächst ein Verbundmaterial umfassend einen Träger und eine Dekorschicht mit einer dem Träger zugewandten Rückseite und einer der Rückseite gegenüber liegenden Sichtseite bereitzustellen, wobei der Träger einen für sichtbares Licht im Wesentlichen transparenten Kunststoff umfasst. In dem bereitgestellten Verbundmaterial wird dann mindestens ein Lichtdurchlass zwischen Rückseite und Sichtseite der Dekorschicht mittels einer UV-Laserbearbeitung hergestellt, wobei UV-Laserlicht zur Herstellung des Lichtdurchlasses von der sichtseitigen Seite der Dekorschicht des Verbundmaterials her eingestrahlt wird, so dass der Lichtdurchlass von der Sichtseite der Dekorschicht her zur Rückseite hin hergestellt wird.
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Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das UV-Laserlicht nach dem Durchdringen der Dekorschicht auf den Träger trifft und diesen aufschäumt, wobei der zunächst transparente oder transluzente Kunststoff nach dem Aufschäumen für sichtbares Licht nicht mehr oder zumindest nicht mehr im gewünschten Umfang transparent oder transluzent ist, sondern auftreffendes Licht streut. Die derart hergestellten Formteile weisen dementsprechend diese unerwünschten Veränderungen im Träger auf. Die gewünschte Funktion des Formteils mit Lichtdurchlass, nämlich sichtbares Licht von der Rückseite an die Sichtseite der Dekorschicht zu leiten, insbesondere zur Darstellung eines Symbols an der Sichtseite, ist dann zumindest beeinträchtigt oder überhaupt nicht mehr gewährleistet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Formteil anzugeben, das insbesondere die vorgenannten unerwünschten Veränderungen im Träger nicht oder zumindest nur noch reduziert aufweist bzw. hervorruft.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Formteil umfasst einen Träger und eine Dekorschicht mit einer dem Träger zugewandten Rückseite und einer der Rückseite gegenüber liegenden Sichtseite. Weiter weist die Dekorschicht mindestens einen Lichtdurchlass zwischen Rückseite und Sichtseite auf, über den sichtbares Licht von der Rückseite an die Sichtseite der Dekorschicht leitbar ist, insbesondere zur Darstellung eines Symbols an der Sichtseite. Der Lichtdurchlass kann hierbei eine beliebige Form aufweisen, es kann sich beispielsweise sowohl um einen im Querschnitt kreisförmiger Durchbruch mit im Vergleich zur Längserstreckung größerem oder kleinerem Durchmesser handeln als auch um schlitzartige Durchbrüche. Ein Symbol kann sowohl durch nur einen Durchbruch als auch durch entsprechende Kombination mehrerer Durchbrüche dargestellt werden.
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Der Träger umfasst einen für sichtbares Licht im Wesentlichen transparenten oder transluzenten Kunststoff.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger zumindest in einem an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereich als Additiv einen UV-Stabilisator aufweist, so dass bei von der Sichtseite der Dekorschicht her einfallendem UV-Laserlicht ein Aufschäumen des Kunststoffs im Wesentlichen verhindert wird und somit der Kunststoff an dem an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereich im Wesentlichen nicht aufgeschäumt und damit transparent oder transluzent für Licht im sichtbaren Bereich ist.
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Bei Versuchen hat sich überraschenderweise gezeigt, dass der Zusatz von UV-Stabilisatoren als Additiv zum transparenten oder transluzenten Kunststoff des Trägers ein Aufschäumen beim Einstrahlen des UV-Laserlichts beim Ausbilden des mindestens einen Lichtdurchlasses im Wesentlichen unterbindet. Der Vorteil der Erfindung liegt somit im Wesentlichen darin, dass der Kunststoff des Trägers in dem Bereich, der an den Lichtdurchlass angrenzt, auch nach der Ausbildung des Lichtdurchlasses mittels UV-Laserlicht transparent bzw. transluzent für sichtbares Licht bleibt und das Formteil dementsprechend die vorgesehene Funktion, sichtbares Licht von der Rückseite an die Sichtseite der Dekorschicht zu leiten, beispielsweise zur Darstellung eines Symbols an der Sichtseite, deutlich besser erfüllt als Formteile, bei denen der Trägerkunststoff im Bereich, der an den Lichtdurchlass angrenzt, keine UV-Stabilisatoren aufweist und somit einstrahlendes UV-Laserlichts ein Aufschäumen des Trägerkunststoffs in diesem Bereich bewirkt.
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Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung handelt es bei dem Kunststoff des an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereichs des Trägers oder des Trägers insgesamt um Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
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Bei dem UV-Stabilisator, der als Additiv dem Kunststoff des an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereichs zugesetzt ist, kann es sich beispielsweise um Benzophenone, Triazole und/oder Triazine handeln.
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Allgemein kann bei dem erfindungsgemäßen Formteil vorgesehen sein, dass die Dekorschicht aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Schichtverbundwerkstoff, gebildet ist, der eine Dekorlage umfasst. Die Dekorlage kann hierbei beispielsweise ein Holzfurnier, eine Metalllage, eine Folie, vorzugsweise eine Kunststoff- und/oder Metallfolie, und/oder eine Textillage bzw. ein Stoff sein. Es ist aber auch möglich, dass die Dekorschicht eine Metalllage, eine Folie, vorzugsweise eine Kunststoffund/oder Metallfolie, und/oder eine Textillage bzw. ein Stoff ist.
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Zweckmäßig ist, wenn die Dekorschicht für auf seine Rückseite gestrahltes Licht nicht transparent oder lichtundurchlässig ist. Vorzugsweise soll die Dekorschicht derart ausgebildet sein, dass Licht auch nicht in abgeschwächter Form durch die Dekorschicht hindurch scheint. Mit anderen Worten: Die Dekorschicht soll blickdicht sein, ein Betrachter soll Licht hinter der Dekorschicht nicht erkennen können. Ausschließlich durch den oder die Lichtdurchlässe soll Licht durch die Dekorschicht dringen.
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Wie bereits angesprochen kann die Dekorschicht des erfindungsgemäßen Formteils eine Holzfurnierlage umfassen, insbesondere eine Edelholzfurnierlage. Derartige Dekorlagen sind in vielen Fällen nicht blickdicht. Daher kann es zweckmäßig sein, vorzusehen, dass die Dekorschicht an einer der Rückseite der Dekorschicht zugewandten Seite der Holzfurnierlage eine zumindest für sichtbares Licht lichtundurchlässige Lage, insbesondere eine bedruckte Folie oder ein eingefärbtes Papier oder Vlies oder eine metallische Folie, aufweist. Eine entsprechende Lösung kann auch bei anderen Dekormaterialien angewandt werden, beispielsweise bei Stoff bzw. bei Textillagen.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Formteils sieht vor, dass das Formteil mindestens eine Lichtquelle aufweist, von der sichtbares Licht ausgeht, das durch den Lichtdurchlass von der Rückseite an die Sichtseite der Dekorschicht geleitet wird. Diese Lichtquelle kann an und/oder in dem Träger angeordnet sein, insbesondere in einer Ausnehmung im Träger.
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An der Sichtseite der Dekorschicht kann eine transparente und/oder transluzente Lackschicht als Schutzschicht vorgesehen sein. Diese kann auch den Lichtdurchlass ausfüllen.
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Der Träger kann an die Dekorschicht angeklebt und/oder angespritzt und/oder angepresst und/oder angegossen sein.
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Zweckmäßig ist auch, wenn der Träger ein oder mehrere Befestigungselemente für die Anbringung des Formteils, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum, aufweist oder ausbildet.
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Ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Formteils sieht zunächst die Bereitstellung eines Verbundmaterial umfassend einen Träger und eine Dekorschicht mit einer dem Träger zugewandten Rückseite und einer der Rückseite gegenüber liegenden Sichtseite vor, wobei der Träger einen für sichtbares Licht im Wesentlichen transparenten oder transluzenten Kunststoff umfasst. Diese Komponenten bilden nach der Herstellung die entsprechenden Komponenten im fertigen Formteil.
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Weiter sieht das Verfahren vor, dass in dem bereitgestellten Verbundmaterial mindestens ein Lichtdurchlass zwischen Rückseite und Sichtseite der Dekorschicht mittels einer UV-Laserbearbeitung hergestellt wird. Hierbei kann es sich insbesondere um ein UV-Laserstrahlsublimierverfahren handeln, das heißt um ein Verfahren, bei dem der Werkstoff, hier die Materialien der Dekorschicht, durch den Laserstrahl direkt aus der festen Phase – ohne zwischenzeitliche flüssige Phase – in die gasförmige Phase überführt werden. Die entstehenden gasförmigen Stoffe entweichen oder werden entfernt, beispielsweise mittels Ausblasen.
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Das UV-Laserlicht zur Herstellung des Lichtdurchlasses wird hierbei von der sichtseitigen Seite der Dekorschicht des Verbundmaterials her eingestrahlt, so dass der Lichtdurchlass von der Sichtseite der Dekorschicht her zur Rückseite hin hergestellt wird.
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Weiter sieht das Verfahren vor, dass der Kunststoff des Trägers zumindest in einem an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereich als Additiv einen UV-Stabilisator aufweist, so dass das bei der UV-Laserbearbeitung von der Sichtseite der Dekorschicht her einfallendes UV-Laserlicht beim Auftreffen auf dem Kunststoff des an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereichs diesen Kunststoffs im Wesentlichen nicht aufschäumt und somit der Kunststoff an dem an den Lichtdurchlass angrenzenden Bereich auch nach der Herstellung des Lichtdurchlasses mittels der UV-Laserbearbeitung transparent oder transluzent für Licht im sichtbaren Bereich bleibt.
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An das vorstehend beschriebenen Verfahren können sich zur Fertigstellung der Formteile gegebenenfalls weitere Verfahrensschritte anschließen, beispielsweise eine mechanische und/oder chemische Bearbeitung der Dekoroberfläche, ein Lackieren zumindest der Dekoroberfläche, beispielsweise zur Ausbildung einer Schutzschicht, wobei der Lack auch in die Lichtdurchlässe eindringen und diese Füllen kann, ein Zuschneiden des Formteils, ein Lackieren der Randbereiche des Formteils, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zwischen die Lagen zu verhindern, ein Beschriften und ein Anbringen zusätzlicher Dekorelemente und/oder Halterungsteile.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen
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1 einen Fahrzeuginnenraum mit erfindungsgemäßen Formteilen,
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2 in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formteils,
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3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Sichtseite der Dekorschicht eines erfindungsgemäßen Formteils, und
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4 in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen vergrößerten Ausschnitt des Formteils nach 3.
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Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt schematisch einen Fahrzeuginnenraum mit zahlreichen erfindungsgemäßen Formteilen 10. Hierbei handelt es sich um Dekorteile und/oder Verkleidungsteile für einen Fahrzeuginnenraum, die als Formteile ausgebildet sind.
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2 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formteils 10. Das Formteil 10 umfasst einen Träger 11 und eine Dekorschicht 12. Der Träger 11 bildet Befestigungselemente 18 aus, über die das Formteil 10 in einem Fahrzeuginnenraum (siehe 1) als Dekor- bzw. Verkleidungsteil angebracht werden kann.
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Die Dekorschicht 12 weist eine dem Träger 11 zugewandten Rückseite 13 und einer der Rückseite 13 gegenüber liegende Sichtseite 14 auf. Ferner weist die Dekorschicht 12 einen Symbol-Bereich 15 zur Darstellung eines Symbols 16 an der Sichtseite 14 auf. Die Dekorschicht 12 ist lichtundurchlässig, beispielsweise handelt es sich um ein Holzfurnier mit einer an der Rückseite des Holzfurniers angebrachten Vlieslage als lichtundurchlässiger Lage (siehe 4).
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Im Symbol-Bereich 15 der Dekorschicht 12 erstrecken sich mehrere Lichtdurchlässe 17 von der Rückseite 13 bis zur Sichtseite 14 durch die Dekorschicht 12, über die sichtbares Licht, mit der die Rückseite 13 bestrahlt wird, an die Sichtseite 14 der Dekorschicht 12 leitbar ist zur Darstellung des Symbols 16 an der Sichtseite 14.
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Das die Rückseite 13 der Dekorschicht 12 bestrahlende Licht geht von einem Lichtelement 19 aus, das an der Rückseite 13 der Dekorschicht 12 in einer Ausnehmung 20 im Träger 11 angeordnet ist. Befestigt ist dieses Lichtelement 19 über am Träger 11 ausgebildete Haken 24. Eine mögliche Ausbildung des Lichtelements 19 wird untenstehend anhand von 4 beschrieben. Die für die Funktion erforderlichen elektrischen Anschlussleitungen des Lichtelements 19 sind in 2 nicht dargestellt. Um die Weiterleitung des Lichts zu ermöglichen, ist der Träger 11 aus einem für sichtbares Licht im Wesentlichen transparenten oder transluzenten Kunststoff gebildet, beispielsweise aus Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
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3 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Sichtseite 14 der Dekorseite 12 eines erfindungsgemäßen Formteils 10. An der Sichtseite 14 ist ein leuchtendes Symbol 16 dargestellt. Hierzu wird die Dekorseite 12 an der Rückseite 13 mit Licht bestrahlt, das von den Lichtdurchlässen 17 an die Sichtseite 14 weitergeleitet wird.
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4 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen vergrößerten Ausschnitt des Formteils nach 3. Zu erkennen sind der Träger 11, die Dekorschicht 12 mit Rückseite 13 und Sichtseite 14 und der Symbol-Bereich 15 zur Darstellung eines Symbols 16 an der Sichtseite 14. Die Dekorschicht 12 ist lichtundurchlässig, beispielsweise handelt es sich um eine Holzfurnierlage 25 mit einer an der Rückseite des Holzfurniers angebrachten lichtundurchlässigen Lage 27, beispielsweise einer Vlieslage. Im Symbol-Bereich 15 der Dekorschicht 12 erstrecken sich mehrere Lichtdurchlässe 17 von der Rückseite 13 bis zur Sichtseite 14 durch die Dekorschicht 12, über die Licht, mit der die Rückseite 13 bestrahlt wird, an die Sichtseite 14 der Dekorschicht 12 leitbar ist zur Darstellung des Symbols 16 an der Sichtseite 14.
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Auch in 4 ist ersichtlich, dass das die Rückseite 13 der Dekorschicht 12 bestrahlende Licht von einem Lichtelement 19 ausgeht, das an der Rückseite 13 der Dekorschicht 12 in einer Ausnehmung 20 im Träger 11 angeordnet ist. Befestigt ist dieses Lichtelement 19 über am Träger 11 ausgebildete Haken 24. Im Lichtelement ist eine Lichtquelle 21 angeordnet, beispielsweise eine LED.
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Bei eingeschalteter Lichtquelle 21 bestrahlt somit das Licht der Lichtquelle 21 durch den Träger 11 hindurch die Rückseite 13 der Dekorschicht 12. Die Lichtdurchlässe 17 können entweder gleichmäßig im Symbol-Bereich 15 verteilt sein, es ist aber auch möglich, dass die Lichtdurchlässe 17 zumindest im Wesentlichen entsprechend der Form des darzustellenden Symbols 16 verteilt sind oder das ein Lichtdurchlass 17 oder eine Gruppe von Lichtdurchlässen 17 entsprechend dem darzustellenden Symbol geformt ist, beispielsweise durch eine entsprechend geformte schlitzartige Ausbildung eines Lichtdurchlasses 17. Das Licht wird dann über durch die Lichtdurchlässe 17 von der Rückseite 13 zur Sichtseite 14 der Dekorschicht 12 geleitet. Dort leuchten die Enden der durchstrahlten Lichtdurchlässe 17 und stellen somit das gewünschte leuchtende Symbol 16 dar.
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Im Lichtelement 19 ist ferner ein kapazitiver Näherungssensor und/oder -schalter 22 angeordnet. Dieser erfasst, wenn ein Finger sich dem Symbolbereich 15 nähert bzw. diesen berührt und aktiviert oder deaktiviert über eine Steuereinrichtung eine gewünschte Funktion. Für den Näherungssensor und/oder -schalter 22 bzw. die Lichtquelle 21 erforderliche elektrische Leitungen innerhalb und außerhalb des Lichtelements 19 sind in 4 nicht dargestellt.
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Eine nicht dargestellte Steuereinrichtung kann die Lichtquelle 21 mit unterschiedlicher Stromstärke ansteuern und damit verschiedene vordefinierte Leuchtstärken der Lichtquelle 21 einstellen. Dementsprechend leuchtet das Symbol 16 an der Sichtseite 14 in unterschiedlichen Lichtstärken.
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In 2 und 4 ist ein an die Lichtdurchlässe 17 angrenzender Bereich 23 des Trägers 11 ersichtlich. Bei bekannten Formteilen kann dieser Bereich eine Aufschäumung des Kunststoffs aufweisen, die durch das bei der Herstellung der Lichtdurchlässe einstrahlende UV-Laserlicht hervorgerufen wird und die gewünschte Lichtleitung von der Lichtquelle 21 an die Sichtseite 14 beeinträchtigt oder gar verhindert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formteils 10 ist nun vorgesehen, dass der Kunststoff des Trägers 11 zumindest in diesem an die Lichtdurchlässe angrenzenden Bereich 23, insbesondere im gesamten Träger 11, einen UV-Stabilisator als Additiv aufweist. Dies führt dazu, dass der Kunststoff des Trägers 11 auch im an die Lichtdurchlässe 17 angrenzenden Bereich 23 transparent oder transluzent für Licht im sichtbaren Bereich ist, da der UV-Stabilisator die Schaumbildung des Kunststoffs durch das bei der Ausbildung der Lichtdurchlässe 17 einstrahlende UV-Laserlicht zumindest weitgehend verhindert und daher der Kunststoff in diesem Bereich 23 zumindest im Wesentlichen nicht aufgeschäumt ist.
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Schließlich ist in 4 noch dargestellt, dass die Sichtseite 14 der Dekorschicht 12 mit einer transparenten Schutzschicht 26, beispielsweise einer Lackschicht, überzogen ist. Diese lässt das Licht des leuchtenden Symbols 16 im Wesentlichen unverändert hindurch. Das die Schutzschicht 26 bildende Material kann auch die Lichtdurchlässe 17 ausfüllen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Formteil
- 11
- Träger
- 12
- Dekorschicht
- 13
- Rückseite
- 14
- Sichtseite
- 15
- Symbol-Bereich
- 16
- Symbol
- 17
- Lichtdurchlass
- 18
- Befestigungselement
- 19
- Lichtelement
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Lichtquelle
- 22
- kapazitiven Näherungssensor und/oder -schalter
- 23
- An den Lichtdurchlass/die Lichtdurchlässe 17 angrenzender Bereich
- 24
- Haken
- 25
- Holzfurnierlage
- 26
- Schutzschicht
- 27
- Lichtundurchlässige Lage
