DE4311359A1

DE4311359A1 - Lichtleiterschlauch

Info

Publication number: DE4311359A1
Application number: DE4311359A
Authority: DE
Inventors: Minoru Ishiharada; Rikuhei Ito; Itsuo Tanuma; Kazuo Naito; Yasuhiko Matsumuro; Takao Aoki; Kiyoshi Koyama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1993-10-14
Also published as: US5333227A; FR2689649B1; FR2689649A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtleiterschlauch gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3. Die Erfindung betrifft außerdem verschie dene Anwendungen des Lichtleiterschlauchs.

Bekannte Faseroptiken umfassen Lichtleitfasern aus Systemen aus anorgani schen Gläsern, wie beispielsweise aus Quarzglas und Mehrkomponenten-Glas, und Lichtleitfasern aus Kunststoffsystemen, wie beispielsweise aus Polyme thyl-Methacrylat und Polysteren. Dies sind alles feste Lichtleitfasern, bei de nen sowohl der Kern als auch der Mantel aus festem Material bestehen. Ob wohl diese Lichtleitfasern zufriedenstellende Eigenschaften aufweisen, ist ih re Biegsamkeit begrenzt, da sie aus Glas oder hartem Kunststoff bestehen. Au ßerdem müssen, wenn zum Übertragen einer großen Lichtmenge der Durch messer vergrößert werden soll, eine Vielzahl von Lichtleitfasern zusammen gebündelt werden, die jeweils einen Durchmesser von ungefähr 10-1000 µm aufweisen. In dem Lichtleitfaserbündel verbleiben jedoch Zwischenräume zwischen den Fasern, selbst wenn die Fasern mit einer maximalen Packdich te zusammengepackt sind. Das Lichtleitfaserbündel weist daher eine verrin gerte effektive Eintrittsoberfläche für den Empfang von Licht auf. Das Bündel ist daher verhältnismäßig uneffizient und ziemlich teuer.

Als eine Alternative zu den festen Lichtleitfasern haben die Erfinder in den japanischen Patentveröffentlichungen 80910/1989 und 80912/1989 einen Lichtleiterschlauch vorgeschlagen, der ein normales, flüssiges, lichtdurchläs siges Medium verwendet. Die Flüssigkeitslichtleitfaser umfaßt einen Mantel in der Form eines flexiblen hohlen Rohres, das einen Flüssigkeitskern ent hält, dessen Brechungsindex größer ist als der des Mantels. Einander gegen überliegende Endöffnungen des Mantels sind durch Fensterelemente ver schlossen. Dadurch kann die Faser einen großen Durchmesser und eine gro ße effektive Lichtempfangsfläche aufweisen, so daß die Faser hocheffizient und kostengünstig ist.

Obwohl die Flüssigkeitslichtleiterfaser, wie oben erwähnt, ausgezeichnete Ei genschaften hat, ist sie insofern weniger biegsam, als der Mantel leicht knickt, wenn die Faser Biegekräften ausgesetzt wird, weil der hohle rohrför mige Mantel verantwortlich für die Steifigkeit ist. Die Wahrscheinlichkeit des Knickens verlangt nach vorsichtiger Handhabung während des Transports und der Installation.

Zusätzlich hat die Flüssigkeitslichtleitfaser den Nachteil, daß aufgrund von Änderungen in der Umgebungstemperatur Gase in die Kernflüssigkeit ein dringen können, so daß ihre Transparenz verringert wird. Dies rührt daher, daß der Kern flüssig ist und daher einen höheren Ausdehnungskoeffizienten aufweist als der im allgemeinen aus einem harzigen Material hergestellte hohle, rohrförmige Mantel. Bei niedrigen Temperaturen ist das Volumen der Kernflüssigkeit kleiner als das Innenvolumen des Mantels, so daß der hohle Innenraum des Mantels einem Unterdruck ausgesetzt ist, der das Eindringen von Gasen durch die Mantelwand in den Innenraum ermöglicht. Als Folge werden Blasen in der Kernflüssigkeit erzeugt.

Die englische Patentveröffentlichung 1 450 608 schlägt beispielsweise eine Flüssigkeitslichtleitfaser vor, die das Problem des Gaseindringens löst. Diese Lichtleitfaser ist mit einem Kernflüssigkeitsreservoir ausgestattet, das mit dem hohlen rohrförmigen Mantel verbunden ist. Das Reservoir gleicht die Kernflüssigkeit aus, wenn sie ihr Volumen bei niedrigen Temperaturen ver ringert. Dadurch wird verhindert, daß der Druck im hohlen Innenraum des Mantels unter den Umgebungsdruck sinkt so daß das Eindringen von Gas in die Kernflüssigkeit verhindert wird.

Diese Lichtleitfaser erfordert jedoch, daß in dem Mantel eine Öffnung zur Flüssigkeitsverbindung ausgebildet wird, bevor das Reservoir mit dem hohlen rohrförmigen Mantel verbunden werden kann. Diese Öffnung verursacht Lichtstreuung und beeinträchtigt die Transparenz. Das Anbringen des Reser voirs erhöht das Gewicht und die Kosten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtleiterschlauch der gattungsgemäßen Art zu schaffen, dessen Biegsamkeit und Handhabung verbessert sind, der das Eindringen von Gas in die Kernflüssigkeit verhindert und so über eine lange Zeitdauer die Transparenz in einem großen Tempera turbereich aufrechterhält und der leicht und preiswert ist. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Licht leiterschlauchs zu schaffen. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich tung zur Beleuchtung eines Fahrzeuges und eine Vorrichtung für indirekte Beleuchtung zu schaffen, die jeweils einen derartigen Lichtleiterschlauch auf weisen.

Diese Aufgabe wird durch einen Lichtleiterschlauch gemäß dem Patentan spruch 1 oder 4, durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 3 und durch die Vorrichtungen gemaß Patentansprüchen 8 bis 10 gelöst.

Falls der Druck des Kernfluids erhöht ist, dann wird selbst bei Verwendung des Schlauchs bei niedrigen Temperaturen nie auftreten, daß ein Unterdruck im hohlen Innenraum des Mantels entsteht, Gase durch die Mantelwand ein dringen und sich in dem Kernfluid Blasen entwickeln. Dann bleibt der Schlauch über einen großen Temperaturbereich hinweg transparent. Der Überdruck des Kernfluids verhindert außerdem wirksam Knicke, so daß die Biegsamkeit verbessert und die Handhabung erleichtert wird. Außerdem wird dadurch eine Verschlechterung der Transparenz durch Lichtstreuung an den Knicken vermieden. Da die Vermeidung des Entstehens von Unterdruck in dem hohlen Innenraum des Mantels nur dadurch bewirkt wird, daß der Druck des Kernfluids erhöht wird, kann die Lichtleitfaser zu niedrigen Ko sten ohne jede Gewichtszunahme hergestellt werden.

Falls die äußere Umfangsschicht des Mantels mit einer Umhüllung aus einem gasundurchlässigen Material bedeckt ist, verhindert die Umhüllung wir kungsvoll, daß Gase durch die Mantelwand eindringen und sich in dem Kern fluid Blasen bilden können, selbst wenn der Schlauch bei niedrigen Tempera turen verwendet wird, bei denen das Kernfluid sein Volumen oder seinen In nendruck verringern kann, so daß im hohlen Innenraum des Mantels ein Un terdruck aufrechterhalten wird. Folglich bleibt der Schlauch über einen gro ßen Temperaturbereich transparent. Da das Vermeiden eines Unterdrucks im hohlen Innenraum des Mantels durch Bedecken des Mantels mit einem gasundurchlässigen Material erreicht wird, kann die Lichtleitfaser zu niedri gen Kosten ohne jede Gewichtszunahme hergestellt werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefüg ten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches.

Fig. 2 ist ein schematischer Längsschnitt einer weiteren Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches.

Fig. 3 ist ein schematischer Längsschnitt einer anderen Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches.

Fig. 4 ist ein schematischer Längsschnitt einer weiteren Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches.

Fig. 5 ist ein schematischer Längsschnitt eines beispielhaften Fahrzeugbeleuchtungssystems, das den erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauch verwendet.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen beispielhaf ten Fahrzeugsbeleuchtungssystems, das den erfindungsge mäßen Lichtleiterschlauch verwendet.

Fig. 7 ist ein schematischer Längsschnitt eines dritten beispiel haften Fahrzeugbeleuchtungssystems, das den erfindungs gemäßen Lichtleiterschlauch verwendet.

Fig. 8 ist ein schematischer Längsschnitt eines vierten beispiel haften Fahrzeugbeleuchtungssystems, das den erfindungs gemäßen Lichtleiterschlauch mit einem Überzug um den Mantel verwendet.

Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A′ in Fig. 8.

Fig. 10 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B′ in Fig. 8.

Fig. 11 ist ein schematischer Längsschnitt eines fünften beispiel haften Fahrzeugbeleuchtungssystem, das den erfindungsge mäßen Lichtleiterschlauch mit einem Überzug um den Mantel verwendet.

Fig. 12 ist ein Querschnitt entlang der Linie C-C′ in Fig. 11.

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Anwendung des Beleuchtungssystems zur Beleuchtung eines Kraftfahr zeug-Innenraums.

Fig. 14 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Anwen dung des Beleuchtungssystems zur Beleuchtung eines Kraft fahrzeug-Kofferraums.

Fig. 15 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Anwen dung des Beleuchtungssystems zur Kraftfahrzeug-Außenbe leuchtung.

Fig. 16 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Anwen dung des Beleuchtungssystems zur indirekten Beleuchtung.

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Anwen dung des Beleuchtungssystems zur Kraftfahrzeug-Außenbe leuchtung.

Fig. 18 ist eine schematische Darstellung, die den erfindungsgemä ßen Schlauch zeigt, der Licht von einer Lichtquelle emp fängt.

Fig. 19 ist ein schematischer Längsschnitt einer weiteren Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches.

Fig. 20 ist ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels.

Fig. 21 Ist ein Querschnitt eines abgeänderten Beispiels des erfin dungsgemäßen Leuchtmittels.

Fig. 22 ist ein Querschnitt eines anderen abgeänderten Beispiels des erfindungsgemäßen Leuchtmittels.

In Fig. 1 ist ein Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches dargestellt. Der allgemein mit 10 bezeichnete Schlauch umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt, einen hohlen rohrförmigen Mantel 1 mit einander gegenüberliegen den Endöffnungen, einen in den Mantel gefüllten Fluidkern 2 und Verschluß stopfen 3, 4, die in die Endöffnungen des Mantels eingreifen, so daß die Öff nungen zum Aufrechterhalten des Innendrucks im hohlen Mantelinnenraum verschlossen sind. Klammern 5, 6 umfassen die Mantelenden und sind an die sen befestigt, so daß ein Lösen der Verschlußstopfen 3, 4 und ein Auslaufen des Kernfluids verhindert wird.

Das Material, aus dem der hohle rohrförmige Mantel 1 hergestellt ist, ist vor zugsweise ein plastisches oder elastomeres Material, das biegsam ist, einen niedrigen Brechungsindex aufweist und aus dem ein Rohr oder Schlauch herzustellen ist. Beispielhafte Materialien umfassen Polyäthylen, Polypropy len, Polyamid, Polystyren, ABS, Polymethyl-Methacrylat, Polycarbonat, Polyvi nylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polyäthylen-Vinylacetat-Co polymere, Polyvinylalkohol, Polyäthylen-Polyvinylalkohol-Copolymere, Fluoro harze, Silikonharze, Naturkautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Polybutadien- Kautschuk, Styren-Butadien-Copolymere, Butyl-Kautschuk, halogenierter Bu tyl-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Acryl-Kautschuk, EPDM, Acrylonitril- Butadien-Copolymere, Fluoro-Kautschuk und Silikon-Kautschuk. Von diesen werden Silikon-Polymere und Fluoro-Polymere bevorzugt die einen niedri gen Brechungsindex aufweisen. Silikon-Polymere sind beispielsweise Polydi methylsiloxan-Polymere, Polymethylphenylsiloxan-Polymere und Fluorosili kon-Polymere. Fluoro-Polymere - sind beispielsweise Polytetrafluoroäthylen (PTFE), Äthylentetrafluorid-Propylenhexafluorid-Copolymere (FEP), Äthylen tetrafluorid-Perfluoroalkoxyäthylen-Copolymere (PFE), Polychlorotrifluoroä thylen (PCTFE), Äthylentetrafluorid-Äthylen-Copolymere (ETFE), Polyvinyli denfluorid, Polyvinylfluorid, Vinylidenfluorid-trifluorinierte Äthylenchlorid- Copolymere, Vinylidenfluorid-Propylenhexafluorid-Copolymere, Vinylidenfluo rid -Propylenhexafluorid-Äthylentetrafluorid-Terpolymere, Äthylentetrafluo rid-Propylen-Kautschuk, und fluorinierte thermoplastische Elastomere.

Diese Mantelmaterialien können allein oder in einer Mischung von zwei oder mehr Materialien verwendet werden, und aus ihnen können ein Einzelrohr oder Mehrfachrohre hergestellt werden. Nur die in Berührung mit dem Kernfluid stehende innere Oberfläche des Mantels kann in geeigneter Weise behandelt werden, beispielsweise durch Beschichten oder Doppelextrusion, so daß eine geglättete innere Oberfläche des Mantels erzielt und/oder ein Ausbauchen des Mantels durch das Kernfluid vermieden wird.

Das Kernfluid 2, mit dem der hohle Innenraum des rohrförmigen Mantels 1 gefüllt ist, ist eine Flüssigkeit oder ein fließendes transparentes Material (Flu id) mit einem Brechungsindex, der höher ist als der des Mantelmaterials. Beispielhafte Fluide umfassen wäßrige Lösungen von anorganischen Salzen, polyhydridische Alkohole wie Äthylenglykol und Glyzerin, Silikonöle wie Poly dimethylsiloxan und Polyphenylmethylsiloxan, Kohlenwasserstoffe wie Polyät her, Polyester und flüssiges Paraffin, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie tri fluoriniertes Äthylenchloridöl, Phosphate wie Tris-(Chloroäthyl)-Phosphat und Trioctylphosphat, und Lösungen von mit geeigneten Lösungsmitteln ver dünnten Polymeren.

Die Kernmaterialien können allein oder in einer Mischung von zwei oder mehr Materialien verwendet werden, so daß jede gewünschte Lichtstreu ungseigenschaft erzielt werden kann.

Das Material, aus denen die Verschlußstopfen 3, 4 hergestellt sind, kann in Abhängigkeit von dem speziellen Verwendungszweck aus anorganischen Glä sern, organischen Gläsern, Metallen, anorganischen Materialien und Kunst stoffen gewählt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform, in der die Stopfen 3, 4 als Einlaßfenster, durch das einfallendes Licht in den Lichtleiter schlauch tritt, und als Auslaßfenster, durch das das übertragene Licht, wie in Fig. 2 gezeigt, nach außen tritt, dienen, müssen beide Stopfen transparent sein. In einer anderen Ausführungsform, in der Licht von dem Schlauch radial durch die Mantelwand, wie in Fig. 3 gezeigt, nach außen tritt, muß der Stop fen 4 nicht transparent sein.

Das Material der Stopfen, die transparent sein müssen, umfaßt anorganische Gläser wie Quarzglas, Mehrkomponenten-Glas, Saphir und Quarz; und organi sche Gläser und transparente Kunststoffe wie Polyäthylen, Polypropylen, ABS- Harze, Acrylonitril-Styren-Copolymerharze, Styren-Butadien-Copolymere, Acrylonitril-EPDM-Styren-Terpolymere, Styren-Methylmethacrylat-Copoly mere, Methacrylharze, Epoxiharze, Polymethylpenten, Allyldiglycolcarbonat, Spiranharze, amorphe Polyolefine, Polycarbonate, Polyamide, Polyarylate, Po lysulfone, Polyallylsulfone, Polyäthersulfone, Polyätherimide, Polyimide, Poly äthylenterephthalate, Diallylphthalate, Fluoroharze, Polyestercarbonate und Silikonharze. Von diesen werden bevorzugt anorganische Gläser wie Quarz glas, Pyrexglas und Mehrkomponenten-Glas, da sie transparent, hitzebestän dig und chemisch stabil sind, so daß sie chemisch inert sind bezüglich Reak tionen mit dem Kernfluid, das mit der inneren Stirnfläche 3a des Stopfens 3 in Berührung steht, oder mit Gasen oder Feuchtigkeit, die mit der äußeren Stirnfläche 3b des Stopfens 3 (in Fig. 1) in Berührung stehen, und so eine gu te Leistung über eine lange Zeltperiode aufrechterhalten.

Wo keine Transparenz benötigt wird, können Metalle wie nichtrostender Stahl, z. B. Cr-Fe und Cr-Ni-Fe, Aluminium, Eisen, Titan, Kupfer und Messing und keramische Materialien sowie die oben erwähnten Materialien verwen det werden. Stopfen aus lichtundurchlässigem Material werden vorzugsweise poliert oder auf der das Kernfluid berührenden Oberfläche mit einem reflek tierenden Film versehen, an dem Licht reflektiert wird, so daß die seitliche Lichtabstrahlung erhöht wird.

Die Endklammern 5, 6 werden vorzugsweise zum Verhindern des Lösens der Stopfen oder des Auslaufens des Kernfluids und zum Verhindern, daß Gase durch die Grenzfläche zwischen dem Mantel und den Stopfen eindringt, an gebracht. Die Klammern können Schlauchbänder, Drähte, Hülsen, O-Ringe, Flachdichtungen oder andere geeignete Mittel sein, die um die Mantelenden und die Stopfen befestigt, gewunden, gepaßt oder in anderer Weise ange bracht werden, so daß eine mechanische Abdichtung oder eine andere Ab dichtung durch thermisches Schrumpfen, Adhäsion oder Aushärten erreicht wird. Vorzugsweise werden Trichter über die Mantelenden geschoben und zum Bilden eines Verschlusses mechanisch gequetscht. Die Trichter beste hen aus Eisen, Nickel, Fe-Cr-Ni-Legierung, Aluminium, Messing und Titan.

In der ersten Ausführung der Erfindung, die auf einen Lichtleiterschlauch, in dem ein hohler rohrförmiger Mantel mit einem Kernfluid gefüllt ist, dessen Brechungsindex größer ist als der des Mantels, und in dem Verschlußstopfen in gegenüberliegende Endöffnungen des Mantels gepaßt sind, gerichtet ist, ist der Druck des Kernfluids erhöht. Der Innendruck des Kernfluids kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Material, Innen- und Außendurch messern des Mantels und dem Temperaturbereich, in dem der Schlauch ver wendet wird, gewählt werden. Wenn der Schlauch beispielsweise im Tempe raturbereich von 0°C bis 50°C verwendet wird, wird der Innendruck derart gewählt, daß er, bezogen auf den Umgebungsdruck, mindestens 0 kg/cm² bei 0°C (oder bei der minimalen Betriebstemperatur) beträgt und unter dem Aushaltedruck des Mantels liegt bei 50°C (oder bei der maximalen Betriebs temperatur). Vorzugsweise wird der Innendruck so gewählt, daß er 1 kg/cm² oder mehr bei der minimalen Betriebstemperatur und 80% oder we niger des Aushaltedrucks des Mantels bei der maximalen Betriebstemperatur beträgt, beispielsweise 15 kg/cm² oder weniger, wenn ein Tetrafluoroäthy len-Hexafluoropropylen-Copolymer mit einer Wanddicke von 0,5 mm und ei nem Innendurchmesser von 12 mm verwendet wird. Der Druck des Kernflu ids kann beispielsweise dadurch größer als der Druck des Mantels gesetzt werden, daß ein Stopfen in ein Ende des Mantels gesteckt wird, das Mantelende und der Stopfen verklammert werden, der Mantel mit dem Kernfluid gefüllt wird und ein anderer Stopfen in das gegenüberliegende Ende über ei ne gewisse Strecke eingedrückt wird.

Der Innendruck des Kernfluids steigt mit ansteigender Umgebungstempera tur. Falls das Mantelmaterial weniger druckresistent ist, kann der Mantel zum Erhöhen seiner Druckresistenz beispielsweise durch Umhüllen mit Me tall oder Kunststoff, Wickeln eines Bandes oder Umflechten mit Fasern ver stärkt werden.

In der zweiten Ausführung der Erfindung weist ein Lichtleiterschlauch 10, wie in Fig. 4 gezeigt, einen hohlen rohrförmigen Mantel 1 auf, der mit einem Kernfluid 2 gefüllt ist, dessen Brechungsindex größer ist als der des Mantels, und Verschlußstopfen 3, 4, die in gegenüberliegende Endöffnungen des Man tels 1 eingesetzt sind. Der Mantel 1 ist auf der äußeren Umfangsfläche mit ei ner Umhüllung 7 aus einem gasundurchlässigen Material bedeckt.

Das gasundurchlässige Material, aus dem die Umhüllung 7 besteht, ist vor zugsweise ein Material, das gute Gasundurchlässigkeitseigenschaften aufweist und die Biegsamkeit des Schlauchs nicht verschlechtert, wie zum Beispiel Kunststoffe, Elastomere, Metalle und anorganische Materialien. Beispiele um fassen Polymere wie Polyvinylalkohol, Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere Poly vinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Polyester, Polychlorotrifluoroäthylen, Phe nolharze, Polyamide, Epoxiharze, Polyacrylonitril, Polyvinylchlorid, Zellulose, Actalharze, Polycarbonate, Acrylharze, Polystyren, Fluoroharze, Butyl-Kaut schuk, halogenierter Butyl-Kautschuk, Polyäthylen, Polypropylen, Polurethan, Polyvinylacetat, Polyäthylen-Vinylacetat-Copolymere, Kautschukhydrochlorid, Naturkautschuk, Polyisoprenkautschuk, Polybutadienkautschuk, Styren-Buta dien-Copolymere, Chloroprenkautschuk, Acrylkautschuk, EPDM, Acrylonitril- Butadien-Copolymere und Fluorokautschuk; und Metalle wie nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer, Eisen, Zink, Zinn, Messing, Bronze, Silber und Gold. Diese Materialien können allein oder als Verbundwerkstoff zusammen mit anderen Materialien verwendet werden.

Wegen der Gasundurchlässigkeit, Transparenz, Beständigkeit gegen Umwelt einflüsse, Bearbeitbarkeit und Verfügbarkeit werden Polyvinylchlorid, Polyvi nylalkohol, Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere und Polyvinylidenchlorid bevor zugt. Die Umhüllung 7 ist vorzugsweise 0,01-10 mm, insbesondere 0,5-2 mm dick.

Der Mantel 1 ist zur Bildung der Umhüllung 7 über die äußere Umfangsfläche mit einem gasundurchlässigen Material mittels eines beliebigen Verfahrens bedeckt, beispielsweise durch Beschichten, Extrusion, Wickeln eines Bandes und Wärmeschrumpfen. Es ist auch möglich, einen Lichtleiterschlauch mit einer in Fig. 1 gezeigten Kern/Mantel-Konfiguration in eine flexible Hülle zu schieben, die aus einem polymeren oder metallischen Material geformt ist. Damit in diesem Fall das Eindringen von Luft und anderen Gasen, die in der Lücke zwischen dem Schlauch und der Hülle vorhanden sind, verhindert wird, wird die Lücke vorzugsweise mit einem Dichtmittel gefüllt, beispiels weise einem flüssigen Dichtmittel wie Silikonöl, Fluorinöl, Äthylglygol, Was ser und flüssigen Paraffin oder einem polymeren Dichtmittel wie Silikonkaut schuk und Urethankautschuk. Wahlweise kann auch ein metallisches Material auf der äußeren Oberfläche des Mantels oder der inneren und/oder äußeren Oberfläche der Hülle durch Beschichten, Aufdampfen oder Sputtern aufge bracht werden, so daß darauf ein Metallfilm gebildet wird.

Ein erfindungsgemäßer Lichtleiterschlauch kann auch mit einem unter Über druck stehenden Kernfluid gefüllt sein, wie oben bei der ersten Ausführung beschrieben, und gleichzeitig eine die äußere Umfangsfläche des Mantels be deckende Umhüllung aus einem gasundurchlässigen Material aufweisen, wie oben bei der zweiten Ausführung beschrieben.

Der oben erwähnte Lichtleiterschlauch kann als Fahrzeugbeleuchtungssystem und indirektes Beleuchtungssystem Verwendung finden.

In einer Anwendung ist ein erfindungsgemäßer Lichtleiterschlauch an einem Ende mit einer Lichtquelle und an dem anderen Ende mit einem lichtaus strahlenden Mittel zur Herstellung eines Fahrzeugbeleuchtungssystems ver bunden. Das lichtausstrahlende Mittel kann dadurch errichtet werden, daß der Mantel und/oder der Stopfen ganz oder teilweise transparent ausgebildet sind.

Im allgemeinen sind Fahrzeuge, typischerweise Kraftfahrzeuge, mit einer An zahl von Beleuchtungssystemen ausgerüstet, die Scheinwerfer, Bremsleuch ten, Raumleuchten und Anzeigeleuchten im Armaturenbrett umfassen. Die Anzahl derartiger Beleuchtungssysteme nimmt gegenwärtig zu. Zur Verringe rung des Gewichts, des Platzbedarfs im gesamten Fahrzeug und des Strom verbrauchs der Beleuchtungssysteme und zum Vermeiden eines Temperatur anstiegs in dem Raum durch Lichtquellen wurde ein Beleuchtungssystem, das Lichtleitfasern verwendet, vorgeschlagen. So ist beispielsweise ein Beleuch tungssystem mit einem Bündel von Lichtleitfasern zum Übertragen von Licht von einer Lichtquelle zu einem zu beleuchtenden Platz bekannt.

Herkömmliche Fiberoptiken in derartigen Beleuchtungssystemen umfassen Lichtleitfasern aus Systemen von anorganischen Gläsern wie Quarzglas und Mehrkomponenten-Glas und Lichtleitfasern aus Kunststoffsystemen wie Poly methylmethacrylat und Polystyren. All diese sind feste Lichtleitfasern, bei de nen sowohl der Kern als auch der Mantel aus festem Material besteht.

Damit eine Lichtleitfaser effizient eine große Lichtmenge von einer Lichtquel le übertragen kann, sollte die Faser einen großen Durchmesser aufweisen. Obwohl herkömmliche Lichtleitfasern eine zufriedenstellende Lichtdurchläs sigkeit aufweisen, verlieren sie an Biegsamkeit, wenn ihr Durchmesser ver größert wird, weil sie aus Glas oder Hartkunststoff bestehen. Daher müssen zur Erhöhung des Durchmessers zur Übertragung einer großen Lichtmenge eine Vielzahl von Lichtleitfasern mit jeweils einem Durchmesser von unge fähr 10 bis 1000 µm gebündelt werden. Das Lichtleitfaserbündel weist einen zwischen den Fasern verbleibenden Zwischenraum auf, auch wenn die Fasern mit größtmöglicher Packdichte gepackt sind, so daß es eine verringerte ef fektive Einlaßoberfläche für den Empfang von Licht aufweist. Beispielsweise hat ein Faserbündel, das Lichtleitfasern mit einem Kerndurchmesser von 80 µm und einen Faserdurchmesser von 100 µm umfaßt, einen Faser-Faser-Zwi schenraum von 23% und eine Gesamtmantelfläche von 27%, so daß die effek tive, für den Lichtdurchgang zur Verfügung stehende Kernfläche nur 50% be trägt. Das Faserbündel weist daher eine sehr geringe Lichteintrittseffizienz auf. Zusätzlich ist das Faserbündel sehr teuer, weil Lichtleitfasern selbst teuer sind und das Zusammenfügen der Lichtleitfasern zu einem Bündel einige Ko sten verursacht. Daher wurde das Faserbündel in Kraftfahrzeugbeleuchtungs systemen nicht verwendet.

Unter diesen Umständen kann ein vorteilhaftes Kraftfahrzeugbeleuchtungssy stem geschaffen werden, indem der erfindungsgemäße Lichtleiterschlauch verwendet und der Mantel und/oder der Stopfen ganz oder teilweise transpa rent ausgebildet werden. Da auf ein Faserbündel verzichtet wird, bietet der Schlauch einen einfachen Aufbau, eine problemlose Durchmesservergröße rung, niedrige Herstellungskosten, Biegsamkeit, eine vergrößerte effektive Lichteintrittsfläche und wirksame Beleuchtung. Eine große Menge von Licht von einer Lichtquelle kann in den Lichtleiterschlauch an seinem Eintrittsen de, das optisch an die Lichtquelle gekoppelt ist, eintreten und dann durch den Schlauch bis zu einem lichtaussendenden Mittel übertragen werden. Das lichtaussendende Mittel ist optisch an das andere Ende des Schlauches ge koppelt und ist an einer Beleuchtungsstelle innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs angebracht, an der Licht von dem lichtaussendenden Mittel abge strahlt wird.

Verschiedene Beispiele des Fahrzeugbeleuchtungssystems sind in den Figu ren dargestellt. Fig. 5 zeigt eine erste Anwendung, in der der Lichtleiter schlauch 10 ein Eintrittsende (Stopfen 3) aufweist, das an den Empfang von einfallendem Licht von einer Lichtquelle angepaßt ist, die in Fig. 5 nicht ge zeigt, aber ähnlich der in Fig. 6 gezeigten ist. Der Lichtleiterschlauch 10 weist ein Austrittsende (Stopfen 4) auf, das mit einem lichtaussendenden Mittel 12 versehen ist, so daß Licht von der Lichtquelle durch den Schlauch 10 bis zu dem lichtaussendenden Mittel 12 zur Lichtabstrahlung übertragen wird. Das lichtaussendende Mittel 12 wird dadurch hergestellt, daß Stop fen 4 an dem Austrittsende aus einem transparenten Material besteht, so daß die äußere Stirnfläche des Stopfens 4 das lichtaussendende Mittel 12 dar stellt. Es ist zu beachten, daß der in Fig. 5 gezeigte Schlauch auch mit Klam mern um die Stopfen versehen sein kann, wie bei den Bezugszeichen 5, 6 in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 6 zeigt eine Anwendung, in der ein Lichtleiterschlauch, der dem in Fig. 5 gezeigten ähnlich ist, optisch an eine Lichtquelle 11 gekoppelt ist. Der Un terschied besteht darin, daß der Lichtleiterschlauch 10 Licht von seinem fer nen Ende und der Seitenwand abstrahlt. Sowohl der Austrittsstopfen 4 als auch der Mantel 1 bestehen aus einem transparenten Material.

Die Lichtquelle 11 umfaßt künstliche Lichtquellen wie Glühlampen, Leucht stofflampen, Halogenlampen, Halogen-Metalldampflampen, Leuchtdioden, Halbleiter- oder Gaslaser, Elektrolumineszenz-Elemente und Plasmalicht- emitierende Röhren und natürliches Licht wie beispielsweise Sonnenlicht. Die Lichtquelle kann eine besondere für das Beleuchtungssystem sein, oder Licht kann von dem Scheinwerfer oder der Begrenzungsleuchte abgezweigt werden. Die Lichtquelle kann an jeder beliebigen Stelle im Kraftfahrzeug, bei spielsweise im Motorraum, Armaturenbrett, in der Konsole, im Kofferraum, unter dem Vordersitz oder in der Nähe des vorderen oder hinteren Stoßfän gers angeordnet sein.

Fig. 7 zeigt eine andere Anwendung des Lichtleiterschlauches 10, der dem in Fig. 5 gezeigten ähnelt, sich aber dadurch unterscheidet, daß er Licht von der Seitenwand, aber nicht vom entfernten Ende abstrahlt. Der entfernte Stopfen 4 besteht aus einem undurchsichtigen Material, und der Mantel 1 be steht aus einem transparenten Material.

Falls gewünscht, kann der in Fig. 7 gezeigte Lichtleiterschlauch 10 mit einem Überzug 13 zu Schutzzwecken, wie in Fig. 8 bis 12 gezeigt, versehen sein. Der Überzug 13 kann bestehen aus Kunststoffen, Elastomeren, Metallen, Gläsern oder anorganischen Materialien. Beispiele umfassen Polyvinylalkohol, Äthylen- Vinylalkohol-Copolymere, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Polyester, Polychlorotrifluoroäthylen, Phenolharze, Polyamide, Epoxiharze, Polyacryloni tril, Polvinylchlorid, Zellulose, Acetalharze, Polycarbonate, Acrylharze, Poly styren, Fluoroharze, Butylkautschuk, halogenierter Butylkautschuk, Polyäthy len, Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylacetat, Polyäthylen-Vinylacetat-Copo lymere, Kautschukhydrochlorid, Naturkautschuk, Polyisopren, Polybutadien kautschuk, Styren-Butadien-Copolymere, Chloroprenkautschuk, Acrylkaut schuk, EPDM, Acrylonitril-Butadien-Copolymere und Fluorokautschuk, die durch Beschichten, Extrusion, Bandwickeln oder Wärmeschrumpfen auf dem Mantel aufgebracht werden können. Wahlweise können metallische Materia lien wie SUS nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer, Eisen, Zink, Zinn, Messing, Bronze, Silber und Gold oder polymere Materialien wie oben er wähnt zu einem Rohr, Wellrohr oder Spiraldraht geformt werden, in den der Lichtleiterschlauch eingeführt werden kann. Darüber hinaus kann das metalli sche Material auf der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Mantels 1 zur Bil dung eines Metallüberzugs durch Beschichten, Aufdampfen oder Sputtern ab gelagert werden. Die Überzugsmaterialien können allein oder als Verbund werkstoff mit anderen Materialien verwendet werden. Wenn das Überzugsma terial ein gasundurchlässiges Material ist, wie bereits bei der zweiten Ausbil dung der Erfindung beschrieben wurde, dann ist der entstandene Lichtleiter schlauch der der zweiten Ausbildung.

Der Überzug 13 kann nicht nur für den Schutz des Lichtleiterschlauches 10 vorgesehen sein, sondern auch zur Lichtabschirmung oder zum Ermöglichen von Lichtabstrahlung an vorgewählten Stellen. Für den zuletzt genannten Ver wendungszweck ist der Überzug 13 mit einer Reihe von Öffnungen an vorge gebenen Stellen versehen, wie in Fig. 8 bis 10 gezeigt, oder mit einem Paar von Schlitzen, wie in Fig. 11 und 12 gezeigt. Die Öffnungen oder Schlitze werden mit 12 bezeichnet, da sie lichtaussendende Mittel sind. Wahlweise kann der Überzug 13 stellenweise transparent sein. Licht tritt aus dem Schlauch durch die Öffnungen oder Schlitze 12 nach außen, so daß der Schlauch ein Punkt- oder Linienlicht-ausstrahlendes Bauteil wird. Die Refle xion an der inneren Oberfläche des Überzugs 13 kann dadurch verbessert werden, daß eine Aluminiumschicht durch Aufdampfen oder Beschichten oder adhäsives Anbringen eines Reflektors auf die innere Oberfläche aufgetra gen wird.

Fig. 13 stellt eine Anwendung des oben erwähnten Beleuchtungssystems an der Kraftfahrzeugdecke zur Raumbeleuchtung dar. Eine Lichtquelle 11 ist an ein Eintrittsende eines Lichtleiterschlauches 10 gekoppelt, der bis zur Kraft fahrzeugdecke und an ihr entlang verläuft und eine Vielzahl von lichtabgeben den Mitteln aufweist, die an vorgewählten Stellen angeordnet sind. Die Licht quelle 11 kann eine in dem Kraftfahrzeug angeordnete besondere Lichtquelle oder eine bestehende Lichtquelle wie der Scheinwerfer sein. Licht von der Lichtquelle 11 wird durch den Schlauch 10 übertragen und tritt aus dem Schlauch an den vorgewählten Deckenstellen aus, die so als Kartenlampe, Raumlampe, Leselampe oder ähnliches dienen.

Fig. 14 zeigt eine andere Verwendung des Beleuchtungssystems zur Beleuch tung des Kraftfahrzeug-Kofferraums. Eine Lichtquelle 11 ist an das Eintritt sende eines Lichtleiterschlauches 10 gekoppelt, das entlang des Kofferraums verläuft und ein schlitzförmiges lichtabgebendes Mittel aufweist. An die Licht quelle 11 ist auch ein anderer Lichtleiterschlauch 10 gekoppelt, der ein lichtabgebendes Mittel an dem fernen Ende aufweist. Die Lichtquelle 11 kann eine besondere Lichtquelle oder eine bestehende Lichtquelle wie die Rück leuchte sein.

Fig. 15 zeigt eine weitere Anwendung des Beleuchtungssystems zur Kraftfahr zeug-Außenbeleuchtung, das Scheinwerfer, Signallampen, Begrenzungsleuch ten, Rücklichter, Bremslichter und Rückfahrscheinwerfer betreibt.

Die Anwendungen von Fig. 13 bis 15 sind beispielhaft und das Beleuchtungs system ist ebenso anwendbar als Innenbeleuchtung für die Beleuchtung von Meßgeräten, Schaltern, des Handschuhfachs, des Aschenbechers, des Schlüssellochs oder ähnlichem. Außen kann das Beleuchtungssystem als Be leuchtung und lichtaussendende Bauteile für die Nummernschildbeleuchtung, Emblembeleuchtung, Antennenspitzenbeleuchtung und als lineare Beleuch tung einer Winkelreflektorantenne, von Stoßdämpfern und Zierleisten ver wendet werden.

Außerdem wird hierin eine Vorrichtung für indirekte Beleuchtung betrach tet, die indirekte Beleuchtung innerhalb und/oder außerhalb eines Trans portmittels wie eines Kraftfahrzeugs, Schiffs oder Flugzeugs schafft. Die Vor richtung umfaßt eine Lichtquelle, einen an die Lichtquelle gekoppelten Licht leiterschlauch zur Übertragung von Licht von der Lichtquelle und längliche lichtabgebende Mittel, die ermöglichen, daß das Licht aus dem Schlauch in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Linienmuster heraustritt oder herausstreut.

Im allgemeinen werden Kraftfahrzeuge mit einem Raumbeleuchtungssystem ausgerüstet, das eine Raumlampe zum Schaffen eines ausreichenden Maßes an Beleuchtung des Raums bei Bedarf aufweist. Das Raumbeleuchtungssystem verwendet oft einen Beleuchtungskörper zum Erzeugen von Punktlicht, d. h. eine einzelne Lampe zur direkten Beleuchtung eines einzelnen Raums. Es gibt nur wenige Lampen, die im gesamten Raum selbst bis in die Ecken Be leuchtungslicht schaffen. Zusätzlich ist bei Bedarf eine Kartenlampe, eine fle xible Leuchte, Fußlampe oder ähnliches angebracht. Eine Anzahl von Licht quellen, die der Zahl derartiger Zusatzlampen entspricht, werden benötigt und verbrauchen elektrische Energie. Diese Zusatzlampen werden normaler weise ausgeschaltet, so daß ein Blenden des Fahrers oder ein Entleeren der Batterie vermieden wird. Der Raum ist normalerweise dunkel, mit Ausnahme von beleuchteten Meßinstrumenten im Armaturenbrett, was in einigen Situa tionen unangenehm ist.

Die Fahrzeugkarrosserie ist an der Außenseite mit Lampen wie Scheinwer fern, Signalleuchten, Rückleuchten und Bremsleuchten zur Gewährleistung der Fahrsicherheit ausgerüstet. Üblicherweise sind wenige Markierungslich ter an den Seitenwänden der Fahrzeugkarrosserie verfügbar, so daß insbeson dere im Fall von Gespannen mit langem Anhänger Sicherheitsprobleme ent stehen.

Durch Ausstatten eines erfindungsgemäßen Lichtleiterschlauches mit einem länglichen lichtabgebenden Mittel, das innen oder außen am Fahrzeug ange bracht ist und ermöglicht, daß das übertragene Licht aus dem Schlauch in ei nem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Linienmuster heraustritt oder herausstreut, wird ein System für indirekte Beleuchtung geschaffen, das Raumecken oder jede beliebige Stelle an der Außenseite beleuchten kann und das eine einzelne Lichtquelle verwendet und daher nur eine minimale Menge an elektrischer Energie verbraucht.

Fig. 16 zeigt schematisch ein System für indirekte Beleuchtungen, das einen Lichtleiterschlauch 10 aufweist, der an eine Lichtquelle 20 gekoppelt ist und ein längliches lichtabgebendes Mittel oder Beleuchtungsmittel 30 umfaßt. Fig. 17 zeigt eine Anwendung dieses Systems für indirekte Beleuchtung an ei nem Seitenblech der Kraftfahrzeugkarrosserie zur Erzeugung einer Beleuch tung in einem Linienmuster entlang der unteren Kante des Seitenblechs.

Die Lichtquelle 20, die in einem Lampengehäuse 20A aufgenommen ist, um faßt künstliche Lichtquellen wie Glühlampen, Leuchtstofflampen, Halogen lampen, Halogen-Metalldampflampen, Leuchtdioden, Halbleiter- oder Gasla ser, Elektroluminiszenz-Elemente und Plasmalicht-emitierende Röhren und natürliches Licht wie beispielsweise Sonnenlicht. Die Lichtquelle kann eine besondere Lichtquelle für das Beleuchtungssystem sein, oder Licht kann von dem Scheinwerfer oder der Begrenzungsleuchte abgezweigt werden. Die Lichtquelle kann an jeder beliebigen Stelle im Kraftfahrzeug angebracht sein, beispielsweise im Motorraum, Armaturenbrett, Konsole, Kofferraum, unter dem Vordersitz oder in der Nähe des vorderen oder hinteren Stoßfängers.

Die Kopplung zwischen der Lichtquelle 20 und dem Lichtleiterschlauch 10 ist in Fig. 18 gezeigt. Die Lichtquelle 20 weist eine Lampe 21 auf, die im Brennpunkt eines Brennspiegels 22 angeordnet ist, der das Licht von der Lampe in parallele Lichtstrahlen reflektiert. Eine Kondensorlinse 24 ist in der Nähe der Lampe 21 angeordnet und bündelt die parallelen Lichtstrahlen auf ein Fenster 23, das ein Eintrittsende des Schlauchs 10 darstellt. Auf dem optischen Pfad, entlang dem das gesammelte Licht läuft, ist ein Farbfilter 26 angeordnet, der auf einer Welle eines Motors 25 befestigt ist, so daß die Far be von indirektem Licht, das in dem Beleuchtungsmittel 30 oder entlang der Fahrzeugseite erscheint, in Übereinstimmung mit einem Fahrzustand geän dert wird, beispielsweise das übertragene Licht bei einer Notbremsung rot gefärbt wird. Obwohl die Lampe 21 in diesem Ausführungsbeispiel kontinu ierlich betrieben wird, kann sie auch in Pulsen oder Blitzen betrieben wer den.

Der hierin verwendete Lichtleiterschlauch 10 umfaßt gemäß Fig. 19 einen Mantel 1, der mit einem Fluidkern 2 gefüllt und an gegenüberliegenden En den mit transparenten Stopfen 3, 4 verschlossen ist. Der Mantel 1 weist einen niedrigeren Brechungsindex auf als der Kern 2, so daß an der Grenzfläche zwischen ihnen Totalreflexion von Licht auftritt, so daß an einem Ende einfal lendes Licht zu dem anderen Ende durch mehrfache Totalreflexion übertra gen wird. Ein undurchsichtiger Überzug 27 umschließt die äußere Oberfläche des Mantels 1 zur Lichtabschirmung. Der Innendruck des Kernfluids ist in der ersten Ausbildung der Erfindung erhöht, oder der Überzug 27 ist in der zweiten Ausbildung der Erfindung aus einem gasundurchlässigen Material hergestellt.

In dem System von Fig. 16 wird Licht von einer bestimmten Farbe durch den Lichtleiterschlauch 10 von der Lichtquelle 20 zu dem Beleuchtungsmittel 30 übertragen, das eine gleichmäßige Abstrahlung des Lichts in einem linienför migen Muster ermöglicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Beleuch tungsmittel 30 eine lichtstreuende Röhre, die mit dem Austrittsende des Schlauchs 10 verbunden ist, es kann aber auch eine Streuplatte in der Gestalt einer Mattscheibe sein.

Die leichtstreuende Röhre 30 in diesem Ausführungsbeispiel umfaßt gemäß Fig. 20 einen Kern 31 aus demselben transparenten Material wie der Kern des Lichtleiterschlauches 10 und einen den Kern 31 umgebenden Mantel 32. Eine Hälfte 32A der den Kern 31 berührenden inneren Oberfläche des Man tels 32 ist mit Unregelmäßigkeiten versehen und die verbleibende Hälfte 32B ist glatt. Mit Ausnahme der Grenzschicht-Unregelmäßigkeiten kann die lichtstreuende Röhre dieselbe wie der in Fig. 19 gezeigte Lichtleiterschlauch 10 sein, bei dem der lichtabschirmende Überzug entfernt wurde. Die licht streuende Röhre 30 empfängt von dem Schlauch 10 eintretendes Licht und erlaubt dem Licht, durch den Kern 31 vorzuschreiten. Dabei wird das Licht an der glatten Grenzfläche 32B, aber nicht an der unregelmäßigen Grenzflä che 32A vollständig reflektiert, so daß ein Teil des Lichts in den Mantel 32 dringt und von der äußeren Oberfläche 32C des Mantels, wie in Fig. 20 durch die Pfeile angedeutet, nach außen tritt. Es ist zu beachten, daß eine Hälfte der äußeren Oberfläche des Mantels 32, die der glatten Grenzfläche 32B ent spricht, mit einem undurchsichtigen Überzug 33 zur Lichtabschirmung abge deckt ist. Ein lichtstreuendes Material kann außerdem verwendet werden, das dadurch entsteht, daß in einer transparenten Matrix ein anderes transpa rentes Material, das einen anderen Brechungsindex aufweist als die Matrix, zur Bildung einer optisch heterogenen Struktur dispergiert wird. Dieses lichtstreuende Material kann zu einem Stab, der als lichtstreuende Röhre dient, oder zu einer Scheibe oder in jede andere beliebige Form zur Lichtab strahlung geformt werden.

Ein anderes Beispiel der lichtstreuenden Röhre 30 umfaßt gemäß Fig. 21 ei nen Kern 31 aus einem viskosen transparenten Material, in dem kugelförmi ge reflektierende/streuende Perlen 34 dispergiert sind, die mit einem stark reflektierenden Film überzogen sind. Die Röhre 30 von Fig. 21 ist dieselbe wie die von Fig. 20 mit der Ausnahme des Verbundkerns 31, der eine Licht abstrahlung von höherer Effizienz und höherer Helligkeit ermöglicht.

Ein weiteres Beispiel der lichtstreuenden Röhre 30 umfaßt gemäß Fig. 22 ei nen undurchsichtigen Überzug 35, der den Mantel 32 vollkommen umgibt und mit einer Vielzahl von Öffnungen 35A versehen ist, die das Austreten von Licht aus der Röhre nach außen ermöglichen. Dies schafft eine indirekte Be leuchtung in einer Reihe von punktförmigen Lichtabstrahlungen.

Obwohl das System für indirekte Beleuchtung in dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel an der Unterkante des Seitenblechs der Kraftfahrzeugkarrosse rie angebracht ist, ist es nicht darauf beschränkt und kann an Schiffsrumpf- Außenseiten, die Spritzwasser ausgesetzt sind, an Flugzeugrumpf-Außenseiten sowie am Raumboden, an der Decke oder anderen Bereichen von Kraftfahr zeugen, Schiffen und Flugzeugen zum Erzeugen von Linienmustern von indi rekter Beleuchtung verwendet werden.

Das oben erwähnte System für indirekte Beleuchtung erfordert nur eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Linienmusters von Beleuchtungslicht, das von einem länglichen Beleuchtungsmittel abgegeben oder gestreut wird. An ders ausgedrückt kann eine Anzahl von Flächen oder eine größere Fläche mit einer einzigen Lichtquelle beleuchtet werden. Das System bringt indirekte Beleuchtung mit hoher Effizienz bei minimalem Energieverbrauch zustande.

Das System ist vorteilhaft für Fahrzeuge, da es leicht, kleinvolumig, leicht in standzuhalten, unempfindlich gegen Vibrationen und störungssicher ist. Das System kann Flächen beleuchten, die auf andere Weise mit herkömmlichen Systemen schwer zu beleuchten sind, wie zum Beispiel dichte Räume und Flächen, die direktem Einfluß von Wetter und Meerwasser ausgesetzt sind. Das System bietet ein vielseitiges System für indirekte Beleuchtung, das an jedem gewünschten Platz zum Beleuchten von bestimmten Flächen ange bracht werden kann.

Der erfindungsgemäße Lichtleiterschlauch kann in den folgenden Anwendun gen vorteilhaft eingesetzt werden.

1) Mehrfach-Punktlicht-Abstrahlungsvorrichtung

Der Lichtleiterschlauch wird stellenweise eingedrückt, so daß Licht austritt. Lichtabstrahlung ist verfügbar an einer Vielzahl von Stellen entlang eines ein zelnen Lichtleiterschlauches. Dies ist in Kraftfahrzeug-Instrumententafeln, Bedientafeln von Audiogeräten, zur elektrischen Beleuchtung und ähnlichem anwendbar.

2) Beleuchtungskörper an hochgelegenen und gefährlichen Orten

Der Schlauch kann zum Beleuchten oder Erleuchten von hochgelegenen und gefährlichen Orten wie Gebäuden und Türmen verwendet werden. Da die Lichtquelle und der lichtabgebende Bereich getrennt werden können, ist die Instandhaltung einschließlich des Lampenwechsels einfach. Der Schlauch kann zur Straßen- und Schnellstraßenbeleuchtung verwendet werden, wo das Auswechseln von Lampen schwierig ist.

3) Wassergeschützter Beleuchtungskörper

Wassergeschützte Beleuchtungskörper werden unter oder in der Nähe von Wasser zum Beleuchten von beispielsweise Springbrunnen, Schwimmbädern, Aquarien, Badezimmern, Wassertanks, des Meeres, von Flüssen, Seen und Becken verwendet. Da die Lichtquelle und der lichtabgebende Bereich ge trennt werden können, gibt es weder die Gefahr von elektrischen Verlusten noch den Bedarf nach einem besonderen Schutzgerät.

4) Kaltlicht-Beleuchtungskörper

Kaltlicht-Beleuchtungskörper, die geringste Wärme erzeugen, werden für die Beleuchtung von Gegenständen verwendet, die anfällig für Wärmeschäden sind, wie Blumen, Nahrungsmittel und andere Objekte bei Blumenzüchtern und -händlern, in Nahrungsmittelläden, Tiefkühlschränken, Studios und auf Bühnen.

5) Unterwasser-Fungizidvorrichtung

Licht mit einer Wellenlänge, die fungizide Aktivität aufweist, wie ultraviolet tes Licht, wird mit dem Schlauch zum Erzielen von fungizider Wirkung in Wasser von Schwimmbädern, Becken und Wassertanks übertragen.

6) Explosionsgeschützter Beleuchtungskörper

Explosionsgeschützte Beleuchtungskörper werden verwendet für die Be leuchtung in gefährlichen Zonen wie in Sprengstoff-Lagerhallen, Gasbehäl tern, Lagerräumen von Tankfahrzeugen, Tunneln und Bergwerkstollen.

7) Lichtzaunvorrichtung

Lichtzaunvorrichtungen verwenden Lichtleiterschläuche zum Erzeugen von kontinuierlicher oder intermittierender Beleuchtung in einem Linienmuster zum Führen von Personen und Fahrzeugen (z. B. Kraftfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen) auf einem sicheren Weg, während verhindert wird, daß sie in ge fährliche Zonen gelangen. Wenn Personen oder Fahrzeuge mit den Vorrich tungen zusammenstoßen, sind die Vorrichtungen so flexibel, daß sie sich bie gen oder ausdehnen und so die Kräfte des Zusammenstoßes dämpfen. Einge schlossen sind Relings, Baumarkierungen und Sicherheitsmarkierungen für Skihänge.

8) Spotlichtvorrichtung

Eine Punktlichtquelle wird an einem schwer zugänglichen Ort verwendet.

9) Lichtmarkierungen

Lichtmarkierungen verwenden Lichtleiterschläuche zum Erzeugen von konti nuierlicher oder intermittierender Beleuchtung in einem Linienmuster zum Anzeigen eines richtigen Kurses oder Zielorts zu Führungszwecken. Einge schlossen sind Leittafeln in Bahnhöfen und Krankenhäusern, Tafeln an Schiffsgebilden wie Schiffsschläuchen und Pontons, Notfallführungslinien in Gebäuden, Fußrampenlampen in Theatern, Führungsmarkierungen in Aufzü gen, Treppenhäusern und Kreuzungszonen, Kurslinien auf Laufbahnen und in Schwimmbädern und Führungsbahnen auf Flugfeldern.

10) Signallichter

Ein einäugiges Signallicht weist eine Lichtquelle mit einem Farbumschaltge rät und einen Lichtleiterschlauch zur Übertragung von Licht von der Licht quelle zu seinem Austrittsende auf.

11) Brutbeleuchtungskörper

Brutbeleuchtungskörper sollen Organismen wie Pflanzen und Mikroorganis men mit Licht bestrahlen, das ein für das Wachstum der Organismen geeigne tes oder notwendiges Wellenlängenband aufweist. Sie werden in Inkubations behältern und Treibhäusern verwendet.

12) Unterwasserbeleuchtungskörper

Unterwasserbeleuchtungskörper, die Licht in einem Fische-vertreibenden Wellenlängenband ausstrahlen, werden zum Vertreiben von Haien an Unter wasserkäfigen und Taucheranzügen angebracht.

13) Schall-Licht-Systeme

Schall-Licht-Systeme wechseln die Helligkeit des Lichts oder die Intervalle der Beleuchtung in Übereinstimmung mit einem Wechsel des Umgebungs schalls von einer Schallquelle, wie dem Wechsel in der Schallintensität und Tonhöhe von Musik, Rufen und Händeklatschen. Sie werden in Unterhal tungsorten einschließlich Konzerthallen, Diskotheken, Vergnügungsparks und Spielhallen verwendet.

14) Fischköder-Beleuchtungskörper

Fischköder-Beleuchtungskörper, die ein Fische-anlockendes Licht ausstrah len, werden an Fallen befestigt oder als Fischköderlampen verwendet.

15) Planarbeleuchtungsvorrichtung

Ebene oder gekrümmte Flächen von Litfaßsäulen, Aushängeschildern, Decken und Wänden werden als zweidimensionale Anzeigen beleuchtet.

Beispiel

Im folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung ohne jede Ein schränkung erläutert.

Beispiel 1

Ein hohler rohrförmiger Mantel aus Äthylentetrafluorid-Propylenhexafluorid- Copolymer mit einem Innendurchmesser von 12 mm, einem Außendurch messer von 13 mm und einer Länge von 3 m wurde an einem Ende mit ei nem Druckmesser versehen und von dem anderen offenen Ende her mit Trioctylphosphat beladen. Ein Quarzstab mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Länge von 50 mm wurde in das andere Ende eingesetzt und soweit in den Mantel hineingeschoben, bis bei Raumtemperatur ein Innendruck von 4 kg/cm² erreicht war. An diesem Punkt wurde das andere Ende durch Auf wickeln eines Metalldrahtes festgeklammert. Dieser Lichtleiterschlauch zur Messung des Innendrucks behielt bei -10°C einen Innendruck von 0,5 kg/cm².

Ein Lichtleiterschlauch wurde auf dieselbe Weise wie oben hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Druckmesser durch einen Quarzstab ersetzt wurde.

Der Schlauch wurde 6 Monate lang bei -10°C in einem Kühlschrank aufbe wahrt. Am Ende der 6monatigen Kältelagerung behielt der Schlauch eine hohe Lichtdurchlässigkeit bei und wies keine eingedrungene Luft auf.

Wenn der Schlauch mit einem Radius von 200 mm gebogen wurde, entstan den keine Knicke, so daß der Schlauch biegsam und leicht handhabbar war.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Lichtleiterschlauch zur Messung des Innendrucks wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Innendruck bei Raumtemperatur 0 kg/cm² betrug. Dieser Schlauch zeigte bei 10°C einen Innendruck von 50 mm Hg.

Ein Lichtleiterschlauch wurde auf dieselbe Weise wie oben hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Druckmesser durch einen Quarzstab ersetzt wurde. Der Schlauch wurde bei 10°C in einem Kühlschrank aufbewahrt. Nach einer Woche entwickelten sich ungefähr 2 ml Luft in dem Kern, und die Licht durchlässigkeit fiel von 70% am Anfang auf 40% nach dem Eindringen der Luft. Wenn der Schlauch gebogen wurde, entstand ein Knick bei einem Radi us von 400 mm.

Beispiel 2

Ein hohler rohrförmiger Mantel aus Äthylentetrafluorid-Propylenhexafluorid- Copolymer mit einem Innendurchmesser von 12 mm, einem Außendurch messer von 13 mm und einer Länge von 3 m wurde mit einem Polyvinylchlrodharz bis zu einer Dicke von 1 mm beschichtet, so daß ein doppelwandiges Rohr (Schlauch und Umhüllung) gebildet wurde. Der Mantel wurde mit Trioctylphosphat gefüllt. Quarzstäbe mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Länge von 50 mm wurden in die gegenüberliegenden Enden des Man tels geschoben. Die Rohrenden wurden dicht mit den Stäben verklammert, indem ein Metalldraht aufgewickelt wurde.

Der Schlauch wurde 6 Monate lang bei -5°C in einem Kühlschrank aufbe wahrt. Am Ende der 6monatigen Kältelagerung behielt der Schlauch eine hohe Lichtdurchlässigkeit bei und wies keine eingedrungene Luft auf.

Beispiel 3

Ein Lichtleiterschlauch wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 herge stellt, mit der Ausnahme, daß das Polyvinylchloridharz als Umhüllungsmateri al durch ein Polyäthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 25 Gewichtsprozent ersetzt wurde.

Der Schlauch wurde 6 Monate lang bei -5°C in einem Kühlschrank gelagert. Am Ende der 6monatigen Kältelagerung behielt der Schlauch eine hohe Lichtdurchlässigkeit bei und wies keine eingedrungene Luft auf.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Lichtleiterschlauch wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 herge stellt, mit der Ausnahme, daß die Umhüllung weggelassen wurde.

Der Schlauch wurde in einem Kühlschrank bei -5°C gelagert. Nach 2 Tagen entwickelte sich ungefähr 1 ml Luft in dem Kern, und die Lichtdurchlässig keit fiel von 70% am Anfang auf 40% nach dem Eindringen der Luft.

Claims

1. Lichtleiterschlauch mit einem hohlen rohrförmigen Mantel (1), der einan der gegenüberliegende Endöffnungen aufweist, einem in dem Mantel enthal tenen Kern (2) aus einem Fluid, das einen höheren Brechungsindex aufweist als der Mantel (1), und Verschlußstopfen (3, 4), die in die Endöffnungen des Mantels (1) eingepaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkern (2) unter Überdruck stehend in den Mantel (1) eingefüllt ist.

2. Lichtleiterschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkern (2) derart eingefüllt ist, daß der Innendruck, bezogen auf den Um gebungsdruck, bei minimaler Betriebstemperatur mindestens 0 kg/cm² be trägt und bei maximaler Betriebstemperatur unter dem Aushaltedruck des Mantels (1) liegt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Lichtleiterschlauches nach Anspruch 1 oder 2, mit den Schritten:

- Einpassen eines Stopfens (3) in ein Ende des Mantels (1),
- Aneinanderbefestigen des Mantelendes und des Stopfens (3),
- Einfüllen des Kernfluids (2) in den Mantel (1), und
- Eindrücken eines anderen Stopfens (4) in das gegenüberliegende Ende des Mantels (1) über eine vorgegebene Strecke.

4. Lichtleiterschlauch mit einem hohlen rohrförmigen Mantel (1), der einan der gegenüberliegende Endöffnungen aufweist, einem in dem Mantel enthal tenen Kern (2) aus einem Fluid, das einen höheren Brechungsindex aufweist als der Mantel (1), und Verschlußstopfens (3, 4), die in die Endöffnungen des Mantels (1) eingepaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umhüllung (7) aus einem gasundurchlässigen Material die äußere Umfangsfläche des Mantels (1) umgibt.

5. Lichtleiterschlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkern (2) unter Überdruck stehend in den Mantel (1) eingefüllt ist.

6. Lichtleiterschlauch nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gasundurchlässige Material der Umhüllung (7) wenigstens einen der Stoffe Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere und Polyvinylidenchlorid aufweist.

7. Lichtleiterschlauch nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dicke der Umhüllung (7) 0,01-10 mm beträgt.

8. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Fahrzeugs mit einer Lichtquelle (11) und einem Lichtleiterschlauch (10) nach Anspruch 1 oder 2, welcher Lichtlei terschlauch (10) an einem Verschlußstopfen (3) an die Lichtquelle (11) zur Übertragung von Licht von der Lichtquelle (11) zum anderen Verschlußstop fen (4) gekoppelt ist und lichtaussendende Mittel (12) in der Gestalt wenig stens eines lichtdurchlässigen Bereichs in dem Mantel (1) und/oder dem an deren Verschlußstopfen (4) zum Aussenden von Licht von diesem Bereich aufweist.

9. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Fahrzeugs, mit einer Lichtquelle (11) und einem Lichtleiterschlauch (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wel cher Lichtleiterschlauch (10) an einem Verschlußstopfen (3) an die Licht quelle (11) zur Übertragung von Licht von der Lichtquelle (11) zum anderen Verschlußstopfen (4) gekoppelt ist und lichtaussendende Mittel (12) in der Gestalt wenigstens eines lichtdurchlässigen Bereichs in dem Mantel (1) und der Umhüllung (7) und/oder in dem anderen Verschlußstopfen (4) zum Aus senden von Licht von diesem Bereich aufweist.

10. Vorrichtung zur indirekten Beleuchtung des Inneren und/oder Äußeren eines Fahrzeugs, mit einer Lichtquelle (20), einem Lichtleiterschlauch (10) nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 7, der an einem Verschlußstopfen (3) an die Lichtquelle (20) zur Übertragung von Licht von der Lichtquelle (20) ge koppelt ist, und ausgedehnten lichtaussendenden Mitteln (30), die im Inne ren und/oder Äußeren angebracht und mit dem Lichtleiterschlauch (10) ver bunden sind, so daß Licht aus dem Lichtleiterschlauch (10) in einem konti nuierlichen oder diskontinuierlichen Linienmuster heraustritt.