WO2013030277A1

WO2013030277A1 - Radom

Info

Publication number: WO2013030277A1
Application number: PCT/EP2012/066862
Authority: WO
Inventors: Volker Redwanz; Stefan Greiner; Karl-Heinz KANDLER; Torsten Schmidt; Murat Arslan; Heiko Burdenski
Original assignee: Hella Kgaa Hueck & Co.
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-03-07
Also published as: DE102011053104A1; US20140218263A1; CN103765673A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radom für einen Einbau in einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs, wobei das Radom ein Muster (3) abbildet und wobei das Radom aus mindestens zwei Platten (1, 2) aus Kunststoff zusammengesetzt ist, die miteinander verklebt sind. Damit solche Radoms bei edlem und hochwertigem Erscheinungsbild relativ kostengünstig hergestellt werden können, wird vorgeschlagen, dass ein metallischer Teil des Musters auf eine Innenseite (1a) einer ersten der Platten (1) passgenau als Metallschicht (4) aufgedampft ist und dass die Innenseite (1a) mit der aufgedampften Metallschicht (4) mit einer Lackschicht (5) überzogen ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Radoms.

Description

Radom

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Radom für einen Einbau in einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs, wobei das Radom ein Muster abbildet und wobei das Radom aus mindestens zwei Platten aus Kunststoff zusammengesetzt ist, die miteinander verklebt sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Radoms.

In Kraftfahrzeugen werden vermehrt moderne Sicherheitssysteme eingesetzt. Dazu gehört z.B. eine automatische Abstandsregelung, die einen Abstand zu vorausfahrenden anderen Kraftfahrzeugen durch automatisches Beschleunigen oder Bremsen auf einem weitestgehend konstanten Wert hält. Der Abstand wird mittels eines Radarsensors ermittelt, der von außen unsichtbar in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs eingebaut ist und Abstandssignale an eine zugeordnete Auswerte- und Regeleinheit übermittelt.

Der Radarsensor ist vorzugsweise (entgegen der normalen Fahrtrichtung) hinter einem Kühlergrill des Kraftfahrzeugs befestigt und mittels eines Radoms (Abdeckung für eine Radareinrichtung) vor Witterungseinflüssen weitgehend abgedeckt. Das Radom kann als Linse für Radarstrahlen ausgebildet sein. Bei vielen Kraftfahrzeugen ist in den Kühlergrill ein Emblem oder ein Logo integriert, das auf einer Platte oder flachen Schale als Muster abgebildet ist. Es ist bekannt, diese Platte oder Schale als Radom zu nutzen - also den Radarsensor hinter dem Emblem oder Logo zu befestigen - und aus entsprechenden Materialien zu fertigen, die durchlässig für die Radarstrahlen und zumindest teilweise undurchlässig für sichtbare optische Strahlen sind. Die Fertigung dieser Radoms ist allerdings aufwendig und entsprechend kostspielig; dies gilt besonders dann, wenn das Emblem oder Logo edel und hochwertig erscheinen soll, weil dann nicht metallisch erscheinende Flächen - vor einem Aufdampfen von metallisch wirkendem Material - in mehreren Schritten auf eine Innenseite der Platte sehr aufwendig mittels Prägung passgenau beschichtet werden müssen.

Die DE 100 28 801 A1 beschreibt ein Radom mit einem Muster (Emblem) für ein Kraftfahrzeug. Das Radom ist aus transparentem Kunststoff gefertigt, dessen eine Oberfläche in Teilbereichen rasterartig mit einer metallischen Beschichtung versehen ist. Durch das rasterartige Beschichten soll die Durchlässigkeit für die Radarstrahlen verbessert werden. Das Anbringen der Beschichtung ist relativ aufwendig.

Aus der DE 198 19 709 C2 ist ein Radom mit einem Muster bekannt, bei dem das Muster als Relief in eine Platte eingearbeitet ist. Das Relief ist mit einer für Radarstrahlen durchlässigen, metallischen Beschichtung versehen; die restlichen inneren Flächen der Platte sind dunkel und undurchsichtig lackiert. Die Rückseite der Platte ist entweder mit Kunststoff hinterspritzt, oder es ist eine weitere Platte aufgeklebt, auf der das Relief als Erhebung ausgebildet ist. Eine Vorderseite des Radoms kann mit einer Schutzschicht versiegelt sein. Auch dieses Radom ist aufwendig zu fertigen, insbesondere weil die Lackierung in mehreren Schritten erfolgen muss.

Die US 2002/0171579 A1 offenbart ein Radom mit einem Muster. Das Radom ist mindestens aus einer Frontplatte und einer Rückfolie gebildet. Auf der Frontplatte ist ein nicht glänzender Teil des Musters als Negativ mittels z.B. Lack aufgetragen. Ein metallisch glänzender Teil ist auf der Rückfolie vorzugsweise aus einer Vielzahl von Drähten gebildet, die rechtwinklig zur Polarisation der Radarwellen angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Rückfolie zwischen der Frontplatte und einer Rückenplatte angeordnet. Auch dieses Radom ist aufwendig zu fertigen, insbesondere weil viele Verklebungen erforderlich sind. Außerdem treten optische Probleme wie unscharfe Konturen des glänzenden Teils auf, weil diese nicht direkt auf der Frontplatte angeordnet ist.

Als Platte im Sinn der Erfindung ist ein plattenförmiger Körper definiert, der eben oder, z.B. als flache Kugel- oder Ellipsoidschale, leicht gewölbt ist.

Als Muster ist jedes beliebige Emblem, Logo oder sonstiges Erscheinungsbild, wie z.B. eine Nachbildung eines Teils eines Kühlergrills, zu verstehen.

Innen, Innenseite usw. bedeutet eine Ausrichtung bei in ein Kraftfahrzeug eingebautem Zustand zu einem Radarsensor und zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs hin. Eine Innenseite der Platte z.B. ist also dem Radarsensor zugewendet. Außen ist entsprechend umgekehrt.

Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein Radom zu schaffen, das optisch höchsten Ansprüchen genügt und dabei mit möglichst geringem Aufwand zu fertigen ist.

Eine zweite Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines entsprechenden Radoms.

Die erste Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein metallischer Teil des Musters ist auf eine Innenseite einer ersten der Platten passgenau als Metallschicht aufgedampft, und die Innenseite einschließlich der Metallschicht ist mit einer Lackschicht überzogen. Durch das passgenaue Aufdampfen wird erreicht, dass das Muster beim Blick auf eine Außenseite der ersten Platte metallisch wirkend sichtbar ist. Hierbei ist eine Schichtdicke der Metallschicht so gewählt, dass diese so eben undurchsichtig ist. Passgenau bedeutet hierbei, dass die Konturen des Musters exakt der Vorgabe z.B. des Logos folgen und keine Verwischungen und keine Abweichungen von den Vorgaben sichtbar sind. Das passgenaue Aufdampfen wird mittels einer Schablone erreicht, die federnd auf die Innenseite der ersten Platte aufgedrückt wird und die die Konturen des Musters als Öffnung aufweist. Nach dem Aufdampfen wird die Innenseite mit der Lackschicht überzogen. Die Lackschicht dient neben optischen Effekten als Schutz für die Metallschicht.

Gegenüber den bekannten Radoms entfällt bei der Herstellung des Radoms der Erfindung zumindest das Auftragen einer weiteren Schutzschicht, so dass die Herstellung insgesamt weniger Aufwand erfordert. Trotzdem wirkt das Radom mit dem Muster wegen der passgenauen scharfen Konturen hochwertig.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung.

In einer Ausgestaltung ist die Metallschicht aus Gold, Zinn oder Indium. Diese Metalle ergeben einerseits den gewünschten metallischen Glanz und beeinträchtigen ande- rerseits bei der angewendeten Schichtdicke nicht die Durchlässigkeit des Radoms für die Radarstrahlen.

Die Lackschicht ist entweder klar und durchsichtig; farbige Teile des Musters sind dann durch die zweite Platte dargestellt. Oder die Lackschicht ist farbig und undurchsichtig, wobei die Farbe der Vorgabe des Musters entspricht. Dieses wirkt hierbei besonders brillant.

In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Außenseite der ersten Platte mit einer

Schutzschicht versehen. Diese Schutzschicht ist aus einem klar durchsichtigen Material, das eine hohe mechanische Stabilität aufweist. Hierdurch bleibt das hochwertige Aussehen des Radoms lange erhalten.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Muster dreidimensional ausgebildet. Das bedeutet, dass das Muster als Vertiefung auf der Innenseite der ersten Platte eingearbeitet ist. Hierbei wirkt das Muster besonders edel.

Die zweite Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst. Das Herstellungsverfahren umfasst folgende Schritte:

- Herstellen mindestens einer ersten Platte und einer zweiten Platte;

- Passgenaues Abdecken eines Teils einer Innenfläche der ersten Platte mit einer Schablone;

- Bedampfen des nicht abgedeckten Teils der Innenfläche mit einem metallisch glänzenden Material;

- Abnehmen der Schablone;

- Überziehen der Innenfläche der ersten Platte einschließlich des metallisch glänzenden Materials mit einer Lackschicht;

- Verkleben der Platten.

Beim Herstellen der Platten wird gegebenenfalls eine dreidimensionale Ausbildung des Musters berücksichtigt. Hierfür wird die dreidimensionale Struktur als Aussparungen) auf der Innenfläche der ersten Platte und als Ausbuchtung(en) auf der Außenfläche der zweiten Platte ausgebildet. Die Platten sind z.B. im Spritzguss gefertigt. Die Schablone weist das Muster auf, wobei dieses frei ist und der Rest der Innenfläche der ersten Platte abgedeckt wird. Die Schablone wird mit leichtem Druck federnd gegen die Innenfläche gedrückt, so dass die Kanten fest und dicht anliegen. Hierdurch entstehen beim nachfolgenden Bedampfen scharfe Ränder des aufgedampften Materials auf der Innenfläche. Bei der dreidimensionalen Struktur entsprechen diese Ränder den Rändern der Aussparung. Insgesamt entsteht also auf und/oder in der Innenfläche ohne weitere Nacharbeiten ein passgenaues scharfes Abbild des Musters, das metallisch glänzt.

Das Überziehen der Innenfläche mit der Lackschicht bewirkt einerseits einen optischen Effekt zu dem aufgedampften Material und andererseits einen Schutz für dieses Material, das wegen seiner sehr geringen Stärke (Dicke) empfindlich gegen mechanische Beanspruchung ist, wie z.B. Kratzen beim Verkleben der Platten. Eine weitere Schutzschicht ist hier daher nicht erforderlich.

Insgesamt lässt sich mit relativ geringem Aufwand das Radom mit einem edel wirkenden Muster herstellen.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens.

In einer Ausgestaltung wird als zusätzlicher Schritt auf eine Außenfläche der ersten Platte eine Schutzschicht aufgetragen. Dies erfolgt z.B. vor oder nach dem Zusammenkleben der Platten.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das Radom getempert. Hierdurch werden innere Spannungen abgebaut und ein Aushärten des Klebers beschleunigt.

Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Innenseite einer ersten Platte,

Figur 2 einen Schnitt durch die erste Platte,

Figur 3 einen Schnitt durch ein Radom und

Figur 4 einen Schnitt durch die erste Platte mit aufgedrückter Schablone. Ein Kraftfahrzeug ist mit einer automatischen Abstandsregelung ausgestattet. Hierfür weist es einen Radarsensor auf, der in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Der Radarsensor ist hinter einem Kühlergrill angeordnet, das heißt zwischen dem Kühlergrill und einem dahinter beabstandeten Kühler (hinter, dahinter bedeutet hier in Richtung entgegen der vorwärts gerichteten Fahrzeugbewegung). Der Radarsensor ist von einem Radom verdeckt.

Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich umfasst das Radom eine erste Platte 1 und eine zweite Platte 2, die miteinander verklebt sind. Die Platten 1 , 2 sind entweder e- ben, leicht gewölbt oder in Form einer flachen Schale ausgebildet. Das Radom insgesamt kann linsenförmig sein.

Das Radom bildet ein Muster 3 ab, das in der Figur 1 exemplarisch als ein Pfeil dargestellt ist und metallisch glänzen soll. Hiefür ist das Muster 3 auf einer Innenseite 1a der ersten Platte 1 passgenau mittels niedergeschlagener metallischer Dämpfe als dünne Metallschicht 4 spiegelverkehrt aufgetragen. Hierbei entsprechen die Konturen des Musters 3 exakt einem vorgegebenen Muster, z.B. einem Firmenzeichen (Signet, Logo, Emblem), wobei die vorbestimmten Flächen mit der Metallschicht 4 versehen sind und genau, das heißt ohne ungewollte Aussparungen und ohne ungewollt beschichtete Flächen, den Vorgaben entsprechen. Eine Dicke der Metallschicht 4 ist so bemessen, dass sie undurchlässig für optische Strahlen, aber durchlässig für Radarstrahlen ist.

Auf die Metallschicht 4 und die Innenseite 1a der ersten Platte 1 ist eine Lackschicht 5 aufgetragen. Die Lackschicht 5 besteht hier aus einem undurchsichtigen farbigem Material mit einer Dicke von ca. 25 bis 40 pm, wobei der Begriff farbig weiß einschließt. Die Metallschicht 4 und die Innenseite 1a sind also von der Lackschicht 5 überzogen, so dass ein Schutz vor mechanischen Einflüssen und gegebenenfalls vor Korrosion gewährleistet ist.

Auf einer Außenseite 1b der ersten Platte 1 ist eine Schutzschicht 6 aus hartem Material aufgetragen. Das Radom ist durch Tempern spannungsarm oder spannungsfrei.

Auf der Innenseite des Radoms ist eine wasserdichte aber gasdurchlässige Membran befestigt, um eine Durchgangsbohrung der zweiten Platte abzudichten. Auf diese Weise ist ein Druckausgleich zwischen einem Raum, der zwischen den Platten 1 , 2 gebildet ist, und der Umgebung möglich, ohne dass Wasser in diesen Raum eindringen kann.

Bei einigen Anwendungen ist ein Außenumfang des Radoms von einem nicht dargestellten Rahmen z.B. aus Metall eng anliegend eingefasst. Der Rahmen ist entweder gestalterisches Element oder Teil des Logos oder Emblems.

Alle Materialien des Radoms, mit Ausnahme des Rahmens, sind so gewählt, dass sie durchlässig für Radarstrahlen sind. Die erste Scheibe 1 ist aus einem klaren durchsichtigen Kunststoff wie z.B. Polykarbonat (PC) und die zweite Scheibe 2 aus opakem eingefärbtem Kunststoff wie z.B. Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA) oder Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS) gefertigt. Die Metallschicht 4 besteht aus Gold, Zinn oder Indium, die Lackschicht 5 aus Kunststoff, z.B. einem Hydro Schutzlack 1 K der Firma Warnecke & Böhm und die Schutzschicht 6 aus z.B. einem Silikonlack. Schichtdicken sind in den Figuren verzerrt dargestellt.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Muster 3 dreidimensional ausgebildet. Hierfür ist das Muster 3 als Vertiefung 7 in die Innenseite 1a eingelassen. Auf einer Außenseite 2b der zweiten Platte 2 ist eine entsprechende Erhebung 8 unter Berücksichtigung der Lackschicht 5 ausgebildet, um Verzerrungen der Radarstrahlen zu vermeiden.

Zur Herstellung des Radoms werden zuerst die Platten 1 , 2 im Spritzguss gefertigt.

Auf die Innenseite 1a der ersten Platte 1 wird eine Schablone 9 in einer vorbestimmten Ausrichtung mit leichtem Druck aufgedrückt, wobei gegebenenfalls die dreidimensionale Ausbildung berücksichtigt wird (siehe Figur 4). Die Schablone 9 ist z.B. aus Federstahl gefertigt und weist das Muster 3 als Öffnung mit scharfen Konturen auf, die dicht auf der Innenseite 1a und gegebenenfalls exakt an Rändern der Vertiefung 7 anliegen. Auf diese Weise sind die Flächen der Innenseite, die nicht mit dem Metall bedampft werden sollen, durch die Schablone mit scharfem Rand - also passgenau - abgedeckt, während die übrigen Flächen frei sind.

Diese freien Flächen werden mit dem Metall bedampft, so dass die sehr dünne undurchsichtige Metallschicht 4 entsteht.

Nach dem Bedampfen wird die Schablone 9 von der ersten Patte 1 abgenommen. Die Innenseite 1a der ersten Platte 1 mit der Metallschicht 4 wird mit der Lackschicht 5 überzogen, indem diese aufgespritzt wird. Die Lackschicht 5 wird anschließend z.B. mit Hilfe eines Infrarot- Strahlers getrocknet.

Dann wird auf die Außenseite 1b der ersten Platte 1 die Schutzschicht 6 aufgetragen und getrocknet.

Anschließend werden die erste Platte 1 und die zweite Platte 2 miteinander mittels eines Silikon- Klebers verklebt. Hierfür wird der Silikon- Kleber auf die Innenseite 1a der ersten Platte 1 im Randbereich aufgetragen und dann die zweite Platte 2 mit ihrer Außenseite 2b - gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Vertiefung 7 und der Erhebung 8 - auf den Silikon- Kleber gepresst. Auf diese Weise ist das Radom gebildet.

Das Radom wird dann für 30 Minuten bei 60°C getempert, um ein Aushärten des Silikon- Klebers zu beschleunigen und um innere Spannungen abzubauen.

Vor oder nach dem Tempern wird gegebenenfalls der Rahmen aufgeklemmt. Nach dem Tempern wird die Membran auf der Innenseite des Radoms aufgeklebt.

Bezugszeichenliste

1 erste Platte

1a Innenseite der ersten Platte

1 b Außenseite der ersten Platte zweite Platte

Außenseite der zweiten Platte Muster

Metallschicht

Lackschicht

Schutzschicht

Vertiefung

Erhebung

Schablone

Claims

Radom Patentansprüche

1. Radom für einen Einbau in einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs,

wobei das Radom ein Muster (3) abbildet,

wobei das Radom aus mindestens zwei Platten (1 , 2) aus Kunststoff zusammengesetzt ist, die miteinander verklebt sind,

dadurch gekennzeichnet, dass ein metallischer Teil des Musters auf eine Innenseite (1a) einer ersten der Platten (1) passgenau als Metallschicht (4) aufgedampft ist und dass die Innenseite (1a) mit der Metallschicht (4) mit einer Lackschicht (5) überzogen ist.

2. Radom nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht

(4) aus Gold, Zinn oder Indium ist.

3. Radom nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht farbig und undurchsichtig ist.

4. Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite (1b) der ersten Platte (1) mit einer Schutzschicht (6) versehen ist.

5. Radom nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (3) dreidimensional ausgebildet ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Radoms für einen Einbau in einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs, umfassend in der angegebenen Reihenfolge die Schritte:

- Herstellen mindestens einer ersten Platte (1) und einer zweiten Platte (2);

- Passgenaues Abdecken eines Teils einer Innenfläche (1a) der ersten Platte (1) mit einer Schablone (9);

- Bedampfen eines nicht abgedeckten Teils mit einem metallisch glänzen- den Material;

- Abnehmen der Schablone (9);

- Überziehen der Innenfläche (1a) der ersten Platte (1) einschließlich des metallisch glänzenden Materials mit einer Lackschicht (5);

- Verkleben der Platten (1 ,2).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzlicher

Schritt auf eine Außenfläche (1b) der ersten Platte (1) eine Schutzschicht (6) aufgetragen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ra- dom getempert wird.