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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hintergrundbeleuchtbare Monoblock-Anzeigereinheit,
insbesondere für
Kraftfahrzeugarmaturenbretter.
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Hintergrundbeleuchtbare
Anzeigereinheiten für
Armaturenbretter, die in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen und Lkw-Gespanne
eingebaut werden können,
sind als Vorrichtungen bekannt, die allgemein einen eigentlichen
Anzeiger, einen formschönen
Abdeckungsknopf und, wahlweise, ein Gegengewicht und eine Lichthofschutzvorrichtung
umfassen.
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Der
Anzeiger besteht üblicherweise
aus einem Zeiger, der integral mit einer Nabe ausgeführt ist,
die mittels eines Drehstifts mit einer Steuervorrichtung verbunden
ist. Dieser Anzeiger besteht aus einem (im wesentlichen transparenten)
Material mit geringem Absorptionsvermögen, so daß er einen Lichtleiter darstellen
kann.
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Insbesondere
erhält
die Nabe das von einer sich hinter der Nabe selbst befindlichen
Lichtquelle (beispielsweise einer Lampe oder LED-Diode) kommende
Licht und läßt eine
Fortpflanzung des Lichts über
den Zeiger zu, der somit für
den Fahrer klar sichtbar ist.
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Um
zusätzlich
eine verbesserte Formschönheit
zu erzielen, ist eine der Oberflächen
des Zeigers mittels Heißpräge- oder
Auffüllverfahren
oder mittels Aufbringen im Werkzeug dekoriert.
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Andererseits
besteht der formschöne
Abdeckungsknopf aus einem undurchsichtigen Material und ist so vorgesehen,
daß er
die Lichtquelle so abschirmt, daß das einzige Licht, das vom
Anzeiger ausgestrahlt wird, dasjenige Licht ist, das sich durch das
Lichtleiterteil fortpflanzt, das den Zeiger darstellt.
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In
einigen Fällen
reicht jedoch, aufgrund spezifischer ungeplanter Reflexionen an
Innenflächen, ein
dazwischen vorgesehener Abschirmungsknopf nicht aus, um zu verhindern,
daß ein
Teil des von der Quelle ausgestrahlten Lichts an anderer Stelle
austritt, so daß dadurch
bewirkt wird, daß sich
um die Basis des Knopfs selbst herum ein störender und unattraktiver Lichthof
bildet.
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Aus
diesem Grund wird häufig
eine Lichthofschutzvorrichtung verwendet, die üblicherweise aus einem Ring
besteht, der bündig
gegen eine Oberfläche
der Nabe, die der Lichtquelle zugewandt ist, eingesetzt wird, und
die ein unabhängiges
Element der Anzeigereinheit darstellt.
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Dieser
Ring besteht aus einem Material, das das Weiterleiten des Lichts
durch Absorption (hohes Absorptionsvermögen und geringes Reflexionsvermögen) und
nicht durch Reflexion verhindern kann.
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In
der
DE 196 24 081 A ist
ein hintergrundbeleuchtbarer Anzeiger beschrieben, wobei ein separater
Spiegel im Innern des Abschirmungsknopfs fixiert ist, um die Gesamtlichtreflexion
an der prismatischen Reflexionsoberfläche des Lichtleiters des Anzeigers zu
unterstützen.
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Anzeigereinheiten,
wie die vorstehend beschriebenen Einheiten, bestehen aus mindestens zwei
Bauteilen, die in einer zweiten Stufe zusammengebaut werden, oder
werden mittels Prägeverfahren mit
drei Materialien (transparent, weiß und schwarz) integral ausgeführt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hintergrundbeleuchtbare
Anzeigereinheit zu schaffen, die in einem einzelnen Stück mittels
Prägeverfahren
mit zwei Materialien in einer einfachen und wirtschaftlichen Weise
hergestellt werden kann und eine gute Leistung bereitstellt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden somit ein hintergrundbeleuchtbarer Anzeiger, der
aus einem ersten Material besteht, das ein geringes Absorptionsvermögen besitzt
und im wesentlichen transparent ist, ein formschöner Abdeckungsknopf, der aus
einem zweiten undurchsichtigen Material besteht, das im wesentlichen
lichtundurchlässig
ist, und Reflexionsmittel bereitgestellt, die integral mit dem Lichtleiter
ausgeführt
sind, wobei der Lichtleiter mindestens eine Nabe umfaßt, die
mit einem Bewegungselement einer Steuervorrichtung verbunden sein
kann, wobei der formschöne
Abdeckungsknopf in tegral mit der Nabe ausgeführt und so vorgesehen ist,
daß er
den Lichtleiter teilweise abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter
und der Knopf ein einzelnes Stück
darstellen, das aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien
besteht, die so zusammen- oder übereinandergepreßt werden,
daß der Lichtleiter
und der Knopf mittels eines dazwischen befindlichen Spalts, der
die Gesamtlichtreflexion an den Reflexionsmitteln unterstützt, voneinander
getrennt sind. Die Reflexionsmittel bestehen insbesondere aus einer
prismatischen Lichtreflexionsoberfläche, die Teil des Lichtleiters
ist und sich im wesentlichen in der Position des Abdeckungsknopfs
befindet.
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Dieses
Ergebnis wird dadurch erreicht, daß in zweckentsprechender Weise
die beiden Materialien so gewählt
und Prägeverfahren
mit zwei Materialien so angewendet werden, daß, aufgrund der Wirkung der
Unverträglichkeit
der zwei Materialien und der unterschiedlichen Schrumpfung der beiden
Materialien selbst, eine Haftung zwischen den beiden Materialien
verhindert und der Spalt geschaffen wird.
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Auf
diese Weise ist das Herstellungsverfahren der Anzeigereinheit von
einem wirtschaftlichen Standpunkt aus vorteilhaft, weil eine geringere
Zahl von Bauteilen und Montagearbeitsgängen erforderlich sind.
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Zusätzlich ist
es wegen der Anwendung einfacherer Verfahren möglich, eine größere Gleichmäßigkeit
in den Eigenschaften des Endprodukts, eine niedrigere Ausschußrate aufgrund
von Fehlern sowie folglich eine allgemeine Qualitätsverbesserung
zu erreichen.
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Um
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird eine bevorzugte
Ausführungsform
nunmehr lediglich beispielhaft, in nicht einschränkender Weise und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben; dabei sind:
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1 ein
Seitenaufriß eines
Querschnitts eines gemäß den Richtlinien
der vorliegenden Erfindung hergestellten hintergrundbeleuchtbaren
Anzeigers, wobei ein Teil des Vorsprungs aus Gründen der Vereinfachung nicht
dargestellt wurde;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Details der beschriebenen Erfindung, das
einen Lichtleiter zusammen mit der reflektierenden prismatischen Oberfläche darstellt,
wobei die übrigen
Elemente aus praktischen Gründen
nicht dargestellt wurden;
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3 eine
Darstellung eines Details der 1 in einem
vergrößerten Maßstab; und
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4 eine
Tabelle, aus der der Grad der Verträglichkeit unterschiedlicher
Materialpaare für
Zwecke der Produktion gemäß der vorliegenden
Erfindung ersichtlich ist.
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Nunmehr
wird auf die 1, 2 und 3 Bezug
genommen, wobei in 1 eine hintergrundbeleuchtbare
Anzeigereinheit als eine Gesamtheit dargestellt ist, die einen Lichtleiter 2 und
einen formschönen
Abdeckungsknopf 3 umfaßt.
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Der
Lichtleiter 2 besteht aus einem ersten Material mit geringem
Absorptionsvermögen
und ist im wesentlichen transparent.
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Der
Lichtleiter 2 ist so geformt, daß er eine Nabe 4 und
zwei Vorsprünge
umfaßt,
die aus der Nabe 4 selbst herausragen, wie nachstehend
beschrieben.
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Ein
erster Vorsprung 5, der integral mit der Nabe 4 ausgeführt ist,
erstreckt sich radial so in einer vorspringenden Weise in einer
Richtung, die im wesentlichen in rechten Winkeln zu einer Drehachse
A der Nabe selbst verläuft,
daß er
einen Zeiger 6 darstellt, der mit anderen Elementen einer
Anzeigervorrichtung für
Kraftfahrzeugarmaturenbretter zusammenwirken kann, wobei diese Elemente
von bekannter Ausführung
sind und hier aus Gründen
der Vereinfachung nicht beschrieben oder dargestellt werden.
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Um
in beleuchtetem Zustand eine verbesserte Formschönheit zu erzielen, kann eine
Oberfläche 6a des
Zeigers 6 mittels Heißpräge- oder
Auffüllverfahren
oder mittels Aufbringen im Werkzeug dekoriert werden.
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Ein
zweiter Montagevorsprung 7, der eine stumpfkegelige Form
hat und integral mit der Nabe 4 ausgeführt ist, erstreckt sich von
der Nabe 4 selbst aus axial in einer vorspringenden Weise,
wobei er im Verhältnis
dazu koaxial vorgesehen ist.
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Eine
Basis 8 des Vorsprungs 7 ist so vorgesehen, daß sie einer
Lichtquelle 9 in bekannter Ausführung (beispielsweise einer
Lampe oder einer LED-Diode) so zugewandt ist, daß sie das von der Lichtquelle 9 selbst
ausgestrahlte Licht erhält
und es ermöglicht,
daß der
Zeiger 6 über
die Nabe 4 beleuchtet wird.
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Zusätzlich ist
der Vorsprung 7 in einer winklig integralen Weise auf einem
Steuerungsstift 10 koaxial im Verhältnis zum letzteren verkeilt,
der wiederum mit einer Steuervorrichtung in einer Ausführung, die bekannt
ist und hier nicht beschrieben wird, verbunden ist.
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In
einer Oberfläche 11 der
Nabe 4 ist ein Sitz 12 vorgesehen, der sich an
der dem Vorsprung 7 gegenüberliegenden Seite befindet
und durch eine prismatische Oberfläche 15, die das Licht
reflektiert, begrenzt ist, wobei die prismatische Oberfläche 15,
die das Licht reflektiert, integral mit dem Lichtleiter 2 ausgeführt ist
und sich, im wesentlichen in der Position der Nabe 4, querverlaufend
am virtuellen Verbindungspunkt der Vorsprünge 5 und 7 befindet.
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Der
Abdeckungsknopf 3 besteht aus einem zweiten Material, das
undurchsichtig und im wesentlichen lichtundurchlässig ist. Er ist wie eine Kappe
geformt und auf der dem Vorsprung 7 gegenüberliegenden
Seite so auf der Nabe 4 befestigt, daß er einen Teil der Nabe 4 abdeckt
und ein Abschirmungselement darstellt, das zwischen einem Beobachter
und der Lichtquelle 9, die die Anzeigereinheit 1 beleuchten
kann, vorgesehen ist.
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Von
einer inneren Oberfläche 13 des
Abdeckungsknopfs 3 aus, die der Ergänzungsoberfläche 11 der
Nabe 4 zugewandt ist, in der der Sitz 12 vorgesehen
ist, erstreckt sich in einer vorspringenden Weise integral mit dem
Abdeckungsknopf 3 ein Vorsprung 16, der eine im
we sentlichen prismatische Form hat, die durch eine Oberfläche 14 begrenzt
ist, die parallel der prismatischen Reflexionsoberfläche 15 des
Lichtleiters 2 zugewandt vorgesehen ist.
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Damit
die Reflexion des Lichts an den durch die prismatische Oberfläche 15 dargestellten
Reflexionsmitteln wirksam sein kann, müssen die beiden Oberflächen 14 und 15,
die zum Abdeckungsknopf 3 bzw. zur Nabe 4 des
Lichtleiters 2 gehören,
einander zugewandt, jedoch voneinander getrennt und durch einen
Spalt 17 unterteilt sein.
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Dieses
Ergebnis wird gemäß der vorliegenden
Erfindung hauptsächlich
dadurch erzielt, daß das erste
und das zweite Material, aus dem der Lichtleiter 2 bzw.
der Abdeckungsknopf 3 bestehen, zweckentsprechend gewählt werden.
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Wenn
diese Materialien eine schlechte chemische Affinität zueinander
haben, neigen die in Kontakt stehenden Oberflächen tatsächlich dazu, nicht aneinander
zu haften, und während
der Schritte des Kühlens
und Schrumpfens der Materialien selbst wird die Bildung des Spalts 17 unterstützt.
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Die
in 4 vorhandene Tabelle zeigt, welche Materialpaare
auf der Basis der chemischen und physikalischen Eigenschaften für den beschriebenen Zweck
geeignet sein können.
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So
können,
lediglich beispielhaft, Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat
als Materialien mit geringem Absorptionsvermögen für die Herstellung des Lichtleiters 2 und
gleichzeitig Polypropylen oder thermoplastische Elastomere eines
Polyolefintyps als undurchsichtige Materialien für die Herstellung des Abdeckungsknopfs 3 verwendet
werden.
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Der
Abdeckungsknopf 3 umfäßt zusätzlich eine
integrierte Lichthofschutzvorrichtung 18, die Lichtleckagen über andere
als über
die vom Zeiger 6 dargestellten Wege reduzieren kann, um
die Bildung störender
und unattraktiver Lichthöfe
um die Basis des Abdeckungsknopfs 3 selbst herum zu verhindern.
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Diese
Lichthofschutzvorrichtung 18 besteht aus einem Ring, der
integral mit dem Abdeckungsknopf 3 ausgeführt und
einem Abschnitt einer unteren Oberfläche 19 der Nabe 4 so
zugewandt ist, daß er
den Vorsprung 7 umgibt und optional einen Teil seiner seitlichen
Entwicklung abdeckt.
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Die
Lichthofschutzvorrichtung 18 stellt somit zusammen mit
dem Abdeckungsknopf 3 ein einzelnes Element dar und kann
daher während
des gleichen Verfahrensschritts, in dem der Abdeckungsknopf 3 entsteht,
hergestellt werden und erfordert keine weiteren Montageschritte.
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Aufgrund
der vorstehenden Beschreibung ist es offensichtlich, daß die in
der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Anzeigereinheit in einem
einzelnen Stück
mittels Prägeverfahren
mit zwei Materialien hergestellt werden kann.
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Tatsächlich ist
es in einem ersten Verfahrensschritt möglich, das ein geringes Absorptionsvermögen besitzende
Material zu prägen,
um den Lichtleiter 2 herzustellen und, falls als zweckentsprechend erachtet,
die im Werkzeug erfolgende Dekorierung der Oberfläche 6a des
Zeigers 6 durchzuführen.
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Andererseits
kann ein zweiter Herstellungsverfahrensschritt aus der Herstellung
des Abdeckungsknopfs 3 und der integral damit erfolgenden Herstellung
der Lichthofschutzvorrichtung 18 mittels Prägen des
zweiten undurchsichtigen Materials bestehen.
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Schließlich ist
es offensichtlich, daß Modifizierungen
und Variationen, die nicht vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
abweichen, an der Anzeigereinheit 1 vorgenommen werden
können.
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Insbesondere
für die
Herstellung des Lichtleiters 2 und des Abdeckungsknopfs 3 können andere
als die beschriebenen Materialpaare gewählt werden, vorausgesetzt,
daß, während sichergestellt wird,
daß die
einander zugewandten Oberflächen nicht
aneinander haften, die Aufgabe der Beibehaltung der Reflexionseigenschaf ten
der prismatischen Oberfläche 15 des
Lichtleiters 2 weiterhin erfüllt wird.
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Schließlich kann
es in einigen Fällen
zweckentsprechend sein, in die Anzeigereinheit 1 ein Gegengewicht,
das bekannt und nicht dargestellt ist, einzubauen, das die vom Zeiger 6 auf
den drehbaren Steuerungsstift 10 ausgeübte Durchbiegungsmomentkomponente
ausgleicht.