DE2236167C2 - Streuscheibe und Verfahren zum Herstellen einer Gießform für die Fertigung der Streuscheibe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Streuscheibe in Form einer aus durchsichtigem Werkstoff gegossenen Platte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform für die Fertigung der Streuscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Aus der AT-PS 2 47 456 ist eine Streuscheibe in Form einer Platte aus Glas oder Kunstglas bekannt. Diese Platte ist auf ihrer einen Seite mit einer Anzahl paralleler Reihen von Erhebungen ausgestattet, die in jeder Reihe miteinander fluchten und jeweils einen zylindrischen Mittelbereich aufweisen. Diese Mittelbereiche gehen in Endbereiche über, die Abschrägungen der Mittelbereiche darstellen. Außerdem ist die diese bekannte Streuscheibe bildende Platte auf ihrer anderen Seite mit Rippen ausgestattet, um so ein Auseinanderziehen der Lichtstrahlb'indel um mehr als 15° gleichzeitig in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen zu erreichen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 14 47 102 eine plattenförmige Streuscheibe für Beleuchtungskörper bekannt, die Erhebungen aufweist, deren Profil wellenförmig ist, so daß sich konvex und konkav gekrümmte Bereiche abwechseln. In Draufsicht zeigen die Erhebungen in senkrechter Richtung eine größere Ausdehnung als in waagerechter Richtung. Bei einer solchen Ausbildung ist der Anteil des Lichts, das von der Streuscheibe im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ebene ausgestrahlt wird, nur relativ klein und beschränkt sich nur unmittelbar auf den Mittelbereich, wo der größte Querschnitt der Erhebung vorliegt Hinzu kommt, daß die Querschnitte durch die Erhebungen senkrecht zur Strahlungsrichtung des Lichtes unterschiedliche Form aufweisen, so daß Licht die Erhebungen nicht gleichmäßig durchdringen kann.

Eine aus der DE-OS 20 22 442 bekannte Streuscheibe in Form einer aus durchsichtigem Kunstharz gegossenen Platte ist auf einer Seite mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen, die zwei verschieden gestaltete sphärische Formen haben, wodurch ein bestimmtes Lichtmuster erzeugt werden soll. Der Anteil des senkrecht zur Streuscheibe ausgestrahlten Lichts ist infolge der sphärischen Gestaltung der Vorsprünge gering.

Aus der US-PS 28 90 627 ist es bekannt, daß zur Herstellung der Gießformen für Streuscheiben rotierende Fräser verwendet werden können, die in eine Formplatte eine Anzahl paralleler Reihen von Vertiefungen einstechen, um so die Streuscheiben mit einer gewellten Oberfläche auszustatten. Zwischen den einzelnen Fräsvorgängen erfolgt dabei jeweils eine Relativbewegung zwischen dem zurückgezogenen Fräser und der Formplatte. Ähnliche Verfahren sind auch der US-PS 27 58 200 und der US-PS 2137 079 entnehmbar, wobei aber keines aller dieser bekannten Verfahren dazu geeignet ist Streuscheiben mit einem die Lichtdurchlässigkeit erhöhenden zylindrischen Mittelbereich zu schaffen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Streuscheibe der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der der Anteil des Lichts, das von der Streuscheibe im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ebene ausgestrahlt wird, erhöht wird und die zugleich ein gleichmäßiges Durchdringen des Lichtanteils außerhalb des Mittelbereichs erlaubt; außerdem soll ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform für die Fertigung einer solchen Streuscheibe angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Streuscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4 erfindungsgemäß durch die im jeweiligen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Streuscheibe ist der Anteil des senkrecht zur Streuscheibe ausgestrahlten Lichts besonders groß. Die rotationssymmetrisch gestalteten und in die Mittelbereiche übergehenden Endbereiche gestatten aber zudem eine ausreichende Breitenstreuung des Lichts, so daß die Lichtintensität gerade auch an der Peripherie des Streubereiches ausreichend hoch ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es auf einfache Weise möglich, eine Gießform zur Herstellung der Streuscheibe zu schaffen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2,3 und 5 angegeben.

Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Streuscheibe, und

F i g. 2 und 3 Schnitte längs der Linien 2-2 bzw. 3-3 in Fig. 1.

Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck »Kugelfräser« bezieht sich auf ein spanabhebendes Werkzeug, das in einem Werkstück eine kugelkappenartige

Vertiefung auszufräsen vermag; entsprechend bezieht sich der Ausdruck »Radius des Kugelfräsers« auf den Krümmungsradius der vom Fräser erzeugten Vertiefung.

Die in den Figuren dargestellte Streuscheibe besteht aas einer aus durchsichtigem Kunstharz gegossenen Platte, die an ihrer einen Fläche eine Vielzahl von Erhebungen 11 trägt Die Erhebungen 11, die jeweils längliche Form besitzen und in parallelen Reihen angeordnet sind, weisen je einen kreiszylindrischen Mittelbereieri 12 und zwei kugelkappenartige Endbereiche 13 an dem beiden Enden des Mittelbereichs 12 auf.

Der Krümmungsradius der kugelkappenartigen Endbereiche 13 entspricht dem Krümmungsradius der kreiszylindrischen Mittelbereiche 12 der Erhebungen 11, und letztere sind relativ zueinander so angeordnet, daß sie in der Draufsicht jeweils einen rechteckigen Umriß haben. Jede Seite des Umrisses jeder Erhebung 11 fällt mit dem Umriß einer benachbarten Erhebung 11 zusammen, selbstverständlich mit Ausnahme der Außenkanten der Erhebungen 11 an den Randkanten der Platte.

Im Gebrauch schließt die Streuscheibe das Gehäuse einer Fahrzeugleuchte ab, beispielsweise einer Rückleuchte, wobei die Erhebungen 11 der Leuchten-Lichtquelle zugewandt sind. Durch den kreiszylindrischen Mittelbereich 12 in jeder Erhebung 11 wird der Anteil des Lichts, das von der Streuscheibe im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ebene ausgestrahlt wird, im Vergleich zu einer herkömmlichen Streuscheibe erhöht, bei welcher Erhebungen lediglich kugelkappenariig ausgebildet sind.

Eine für die Fertigung einer Streuscheibe in Form einer aus durchsichtigem Kunstharz gegossenen Platte geeignete Gießform wird nach dem im folgenden erläuterten Verfahren hergestellt.

Eine den Boden der Gießform bildende Metallplatte wird auf ein Fräsmaschinenbett aufgespannt und mit einem Kugelfräser bearbeitet. Mit dem Fräser wird zunächst in der Platte eine kugelkappenartige Vertiefung einer vorbestimmten Tiefe ausgefräst worauf die Platte linear relativ zum zugestellten Fräser über eine vorbestimmte Strecke verschoben wird, so daß eine verlängerte Vertiefung mit einem kreiszylindrischen Mittelbereich und zwei kugelkappenartigen Endbereichen entsteht Da sowohl die kugelkappenartigen Bereiche als auch der kreiszylindrische Bereich mit dem gleichen Werkzeug ausgebildet werden, besitzen sie zwangsläufig den gleichen Krümmungsradius. Anschließend wird der Fräser von der Platte zurückgezogen, und w diese wird relativ zum zurückgezogenen Fräser über eine weitere vorbestimmte Strecke linear in die gleiche Richtung verschoben. Sodann wird mittels des Fräsers eine zweite kugelkappenartige Vertiefung in der Platte ausgefräst; die Platte wird sodann wiederum bei zugestelltem Fräser verschoben, so daß auch aus der zweiten kugelkappenartigen Vertiefung eine zweite verlängerte Vertiefung entsteht. Der Radius des Fräsers, die Tiefe der von ihm ausgearbeiteten Ausfräsung sowie die Strecke, um welche die Platte zwischen der ersten und der zweiten Vertiefung relativ zum Fräser verschoben wird, sind so gewählt, daß die zweite ausgefräste kugelkappenartige Vertiefung das benachbarte kugelkappenartige Ende der ersten Vertiefung in der Weise überlappt bzw. schneidet, daß eine eine Kante bildende Trennlinie zwischen der ersten und der zweiten Vertiefung entsteht, die sich in der Draufsicht senkrecht zur Länge der beiden Vertiefungen erstreckt. Anschließend werden mehrere weitere, identische, einander teilweise schneidende Vertiefungen in der Platte ausgebildet die jeweils in der gleichen Richtung verlaufen und auf der Platte eine erste Reihe von Vertiefungen bilden.

Hierauf wird der Fräser auf gleiche Weise zur Ausbildung weiterer, parallel zur ersten Reihe verlaufender Reihen von Vertiefungen in der Platte eingesetzt wobei die Kanten-Trennlinien zwischen benachbarten Vertiefungen in aneinander angrenzenden Reihen jeweils quer über die Platte verlaufen. Der Mittenabstand zwischen den Reihen ist in bezug auf den Fräserdurchmesser und die Fräsertiefen so gewählt daß zwischen benachbarten Vertiefungen in aneinander angrenzenden Reihen weitere Kanten-Trennlinien ausgebildet werden, die bei Betrachtung der Platte in der Draufsicht als gerade Linien erscheinen, welche parallel zu den Vertiefungen längs der Platte verlaufen. Bei Betrachtung der Platte in der Draufsicht scheint somit jede Vertiefung einen rechteckigen Umriß zu besitzen, obgleich die den rechteckigen Umfang oder Umriß jeder Vertiefung festlegenden Kanten-Trennlinien tatsächlich gegenüber der Plattenebene gekrümmt sind. Der Durchmesser des Kugelfräsers, seine Frästiefe, die Überlappung bzw. Oberschneidung benachbarter Vertiefungen in der gleichen Reihe, die Überlappung bzw. Überschneidung benachbarter Vertiefungen in den aneinander angrenzenden Reihen sowie die Länge der kreiszylindrischen Mittelbereiche der Vertiefungen sind so gewählt daß die lange Trennlinie jeder Vertiefung die doppelte Länge ihrer kurzen Trennlinie besitzt.

Bei einem Ausführungsbeispiel besitzt der Fräser einen Radius von 4 mm, und die Länge des parallelen Teils jeder Vertiefung beträgt 0,8 mm. Tiefe der Ausfräsung und Überschneidung zwischen benachbarten Vertiefungen einer vorgegebenen Reihe sind dabei so gewählt, daß die Länge jeder Vertiefung etwa 4,8 mm beträgt während die Überschneidung zwischen benachbarten Vertiefungen in einander benachbarten Reihen so gewählt ist, daß die Breite jeder Vertiefung etwa 2,4 mm beträgt.

Die auf diese Weise hergestellte Platte wird dann in eine Gießform eingebaut, in welcher die Streuscheiben gegossen werden. Wenn die Streuscheibe zur Verwendung bei einer Straßenfahrzeug-Signalleuchte vorgesehen ist, wird sie aus durchsichtigem, entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck der Leuchte eingefärbtem Kunstharz gegossen.

Obgleich beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Erhebungen der Streuscheibe und somit zwangsläufig auch die Vertiefungen der zur Herstellung der Streuscheibe benutzten Formplatte kugelkappenartig und kreiszylindrisch sind, sind ersichtlicherweise verschiedene andere Formen möglich. Beispielsweise könnte zur Ausbildung der Vertiefungen in der Formplatte ein Kegelfräser benutzt werden, so daß die Vertiefungen der Formplatte und entsprechend auch die Erhebungen einer mit Hilfe der Formplatte hergestellten Streuscheibe einen zylindrischen Mittelbereich von V-förmigem Querschnitt sowie halbkegelige Endbereiche aufweisen würden. Bei Verwendung eines ellipsoidförmigen Fräsers würden die resultierenden Vertiefungen bzw. Erhebungen jeweils entsprechend einen zylindrischen Mittelbereich von teilelliptischem Querschnitt sowie ellipsoidförmige Endbereiche besitzen. Es sind mithin verschiedene wahlweise Formen der Streuscheiben-Erhebungen möglich, wobei die Form der Endbereiche jeder Erhebung in jedem Fall der

Hälfte des Rotationskörpers des Querschnitts durch den zylindrischen Mittelbereich der Erhebung entspricht.

Unabhängig von der jeweils gewählten Form ist es wünschenswert, die Erhebungen so anzuordnen, daß sie, wie erwähnt, in der Draufsicht einen scheinbar rechteckigen Umriß mit einem Längenverhältnis der Umfangsseiten von 2 :1 besitzen. Dabei ist zu beachten, daß unabhängig von der gewählten Form, die längliche Erhebung einen größeren Teil des Lichts senkrecht zur Streuscheibe durchläßt als dies bei einer Erhebung der Fall wäre, die lediglich einen Rotationskörper des Querschnitts durch den zylindrischen Mittelbereich der länglichen Erhebung darstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

. ι Patentansprüche:

1. Streuscheibe in Form einer aus durchsichtigem Werkstoff gegossenen Platte, die an ihrer einen Seite mit einer Anzahl paralleler Reihen von Erhebungen versehen ist, die in jeder Reihe miteinander fluchten und jeweils einen zylindrischen Mittelbereich aufweisen, der in Endbereiche übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (13) jeweils die Form einer Hälfte des Rotationskörpers aufweisen, dessen Querschnitt mit dem des zylindrischen Mittelbereichs (12) übereinstimmt

2. Streuscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich ein Kreiszylinder-15 mantel-Abschnitt ist und die Endbereiche kugelkappenartig ausgeformt sind.

3. Streuscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis der Seitenkanten der scheinbar rechteckigen Basisumrisse der Erhebungen (11)2:1 beträgt

4. Verfahren zum Herstellen einer Gießform für die Fertigung einer Streuscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem mittels eines rotierenden Fräsers in eine Formplatte eine Anzahl paralleler Reihen von Vertiefungen eingestochen werden, wobei zwischen den einzelnen Fräsvorgängen jeweils eine entsprechende Relativbewegung zwischen dem zurückgezogenen Fräser und der Platte erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fräser jeweils zunächst in der Platte eine Vertiefung einer vorbestimmten Tiefe ausgefräst wird, worauf die Platte linear relativ zum zugestellten Fräser über eine vorbestimmte Strecke verschoben wird, so daß eine verlängerte Vertiefung mit einem zylindrischen Mittelbereich und zwei Endbereichen entsteht

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kugelfräser verwendet wird.