DE19516888A1

DE19516888A1 - Verfahren zum Herstellen einer Wendelantenne und Wendelantenne

Info

Publication number: DE19516888A1
Application number: DE1995116888
Authority: DE
Inventors: Reinhard Alf; Bernd Kaczmarek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-14
Also published as: TW311290B; WO1996036087A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Wendelantenne nach der Gattung des Anspruchs 1 und von einer Wendelantenne nach der Gattung des Anspruchs 10. Eine Wendelantenne ist z. B. aus der DE-OS 38 22 664 bekannt. Solche Antennen werden üblicherweise wie folgt hergestellt:
Ein Glasfiberbündel wird ein aushärtbares Gießharz getränkt, zu einem Glasfiberstab ausgehärtet und dann einer zerspanenden Bearbeitung zur exakten Formgebung unterzogen. Der Glasfiberstab weist dabei bereits die für den späteren Gebrauch vorgesehene Länge auf. Die Drahtwicklung gelangt dann durch einen Bewicklungsvorgang auf den Glasfiberstab. Die Enden der Wicklung werden dabei üblicherweise z. B. mit einem Klebeband fixiert. Über diese Anordnung wird dann ein Schrumpfschlauch geschoben, der thermisch geschrumpft wird. Hierbei handelt es sich um ein sehr aufwendiges Herstellungsverfahren, da der Glasfiberstab einer zerspanenden Bearbeitung unterzogen werden muß.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Wendelantenne mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Glasfiberstab ohne eine zerspanende Bearbeitung hergestellt wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren dazu geeignet ist, Antennen beliebiger Länge oder auch mehrere Antennen am Stück zu fertigen.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, als Verbindungsmasse einen thermoplastisch verarbeitbaren Duroplast zu verwenden, da dieses Material besonders gut zum Extrudieren und nachfolgenden Aushärten geeignet ist.

Des weiteren tritt der Vorteil auf, daß sich Antennen mit beliebigen Richtcharakteristiken und Frequenzeigenschaften herstellen lassen, indem das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leitelement in verschiedenen Steigungen, Wicklungsdichten oder Wicklungsrichtungen auf den Glasfiberstab gewickelt wird.

Die Fixierung des elektrisch leitfähigen Leiterelements mittels eines Lacks oder Klebstoffs auf dem Glasfiberstab bringt den Vorteil mit sich, daß ein Verrutschen des Leiterelements auf dem Glasfiberstab verhindert wird, wodurch konstante Antenneneigenschaften garantiert werden.

Mit einer zusätzlichen Wicklung, die auf dem Glasfiberstab unter oder auch über dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement angeordnet wird, läßt sich die Aerodynamik der Antenne verbessern, was sich insbesondere bei deren Einsatz für Fahrzeugantennen auswirkt. Durch die Wicklung entsteht eine Luftströmung, die die durch die Antenne verursachte Lärmentwicklung im Fahrbetrieb deutlich vermindert.

Beim Überziehen des Glasfiberstabs mit dem darauf gewickelten Leiterelement mit einer Isolierstoffhülle handelt es sich um eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die Isolierstoffhülle zum einen eine Stabilisierung der Lage des Leiterelements auf dem Glasfiberstab für konstante Antenneneigenschaften bewirkt und zum anderen einen Schutz des Leiterelements vor schädlichen Umwelteinflüssen darstellt.

Die Verwendung eines Kunststoffs, der über den Glasfiberstab mit dem elektrisch leitfähigen Leiterelements extrudiert wird, als Isolierstoffhülle führt zu dem Vorteil, daß eine exakt reproduzierbare Umhüllung der Antenne hergestellt wird, und daß mit derselben Maschine, mit der der erste Verfahrensschritt ausgeführt wird, auch dieser Verfahrensschritt ausführbar ist.

Es ergibt sich der Vorteil, daß der Antennenstab auf besonders einfache Weise mit Anschlußkontakten konfektioniert wird, wenn die Isolierstoffhülle teilweise entfernt wird und dann mit elektrischen Anschlußkontakten versehen wird.

Ein Aufquetschen der Anschlußkontakte auf den Glasfiberstab bietet den Vorteil, daß mit geringstem Aufwand eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung der Anschlußkontakte mit dem Leiterelement erfolgt.

Die erfindungsgemäße Wendelantenne mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 hat den Vorteil, daß sie besonders preiswert herstellbar ist, da sie ohne zerspanende Bearbeitung und auch noch in beliebigen Längen herstellbar ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Extruder zur Herstellung des Glasfiberstabs,

Fig. 2 eine Darstellung der Wendelantenne in verschiedenen Fertigungsstadien,

Fig. 3 eine Wendelantenne mit einer zusätzlichen, elektrisch nicht leitfähigen Wicklung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Extruder 6 dargestellt, der eine drehend angetriebene Förderschnecke aufweist, in die mehrere Glasfasern 4 zusammen mit einer plastischen, aushärtbaren Verbindungsmasse 5 eingeführt werden. Durch den Antrieb der Förderschnecke dringt die plastische, aushärtbare Verbindungsmasse 5 in die Zwischenräume zwischen den Glasfasern 4. Die Glasfasern 4 mit der Verbindungsmasse 5 werden von der Förderschnecke in eine Düse geführt, durch die die Glasfasern 4 mit der Verbindungsmasse 5 in Form eines Glasfiberstabs 1 austreten.

Bei diesem Extrudierverfahren erhält der Glasfiberstab 1 durch die Düse des Extruders 6 eine definierte Außenform, die nicht mehr zerspanend bearbeitet werden muß. Der noch plastisch verformbare Glasfiberstab 1 wird hinter dem Extruder 6 ausgehärtet. Das geschieht z. B. durch Hitzeeinwirkung.

In Fig. 2 ist der weitere Verfahrensablauf dargestellt. Der ausgehärtete Glasfiberstab 1 wird wendelförmig mit einem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 umwickelt. Es ist vorzugsweise vorgesehen, das aufgewickelte Leiterelement 2 beispielsweise mit einem Lack oder auch mit einer Klebeschicht auf dem Glasfiberstab 1 zu fixieren. Zum Umwickeln des Glasfiberstabs 1 kann eine das Leiterelement 2 zuführende Spindel um den Glasfiberstab 1 herumgeführt werden, aber auch der Glasfiberstab 1 um sich selbst gedreht werden, während er eine axiale Bewegung ausführt.

Daraufhin wird der umwickelte Glasfiberstab 1 mit einer Isolierstoffhülle 3 überzogen. Dies kann insbesondere durch einen weiteren Extrudiervorgang geschehen. Durch die Isolierstoffhülle 3 wird der Glasfiberstab 1 mit dem darauf gewickelten, drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 vor Umwelteinflüssen und auch mechanischen Einwirkungen geschützt. In diesem Fall wird auch die Fixierung der Lage des Leiterelements 2 auf dem Glasfiberstab 1 durch die Isolierstoffhülle 3 ausgeübt, so daß auf eine Fixierung mit Lack oder einer Klebeschicht verzichtet werden kann.

Der umwickelte Glasfiberstab 1 mit Isolierstoffhülle 3 kann mit diesem Verfahren insbesondere in beliebigen Längen hergestellt werden. Zur Fertigstellung einer Antenne aus diesem umwickelten Glasfiberstab 1 wird dieser lediglich in einer gewünschten Länge abgeschnitten und zur Kontaktierung die Isolierstoffhülle 3 an den Punkten entfernt, an denen einer oder mehrere elektrische Anschlußkontakte 7 angebracht werden sollen. In Fig. 2 ist der Anschlußkontakt 7 in Form eines auf den Glasfiberstab 1 mit dem darauf gewickelten, drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 aufgequetschten Anschlußelements ausgebildet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Wendelantennen, insbesondere zum Einsatz als Fahrzeugantennen, in Endlosform herzustellen, und eine Festlegung der Länge nachträglich zu den Verfahrensschritten 1 bis 4 auszuführen. Das Zerteilen der endlosen Wendelantenne in Einzelantennen endlicher Länge kann insbesondere erst kurz vor der Montage beim Kunden erfolgen. Für die Herstellung verschieden langer Wendelantennen ist somit nur ein einziges Herstellungsverfahren mit den zugehörigen Maschinen nötig. Ein Transport solcher Endlos-Wendelantennen kann z. B. in einer auf einer Spindel aufgerollten Form erfolgen.

In Fig. 3 ist die zuvor in Fig. 2 dargestellte Antenne gezeigt, die hier mit einer zusätzlichen, elektrisch nicht leitfähigen Wicklung 8 versehen wurde. Die Numerierung aus den Fig. 1 und 2 wurde ansonsten beibehalten. Die Wicklung 8 ist über dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 und unter der Isolierstoffhülle 3 angeordnet und weist eine höhere Steigung auf, als das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leiterelement 2.

Es handelt sich hierbei um eine bevorzugte Ausführung. Es sind ebenso Ausführungen möglich, bei denen die Wicklung 8 zwischen dem Glasfiberstab 1 und dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 oder gar über der Isolierstoffhülle 3 angeordnet ist. Ebenso ist die Steigung prinzipiell frei wählbar. Als Material für die Wicklung 8 ist beispielsweise ein Polyamidrunddraht geeignet, der z. B. durch Extrudieren auf den Glasfiberstab 1 ohne oder mit dem darauf gewickelten, drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 aufgebracht werden kann. Dazu ist es vorgesehen, entweder die Extrudierdüsen für die Wicklung 8 oder den Glasfiberstab 1 um dessen Längsachse zu drehen, oder auch beides zu tun.

Die Wicklung 8 ist also auch endlos herstellbar, wodurch der Endloscharakter der Herstellung der in Fig. 1 abgebildeten Antenne beibehalten wird. Die Wicklung 8 ist hier zusammen mit dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 unter der Isolierstoffhülle 3 angeordnet. Dabei drückt sich die Kontur der Wicklung 8 durch die Isolierstoffhülle 3, so daß deren Außenkontur eine wendelförmige Störung aufweist. Wird eine so ausgebildete Antenne in Luft bewegt, so entstehen durch die Wicklung 8 Luftverwirbelungen, die ein Resonanzpfeifen der Antenne vermindern. Alternativ kann die Wicklung 8 auch aus elektrisch leitenden Materialien gefertigt sein und vom drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 isoliert sein, z. B. durch die Isolierstoffhülle 3. Es kann außerdem die Isolierstoffhülle 3 ganz weggelassen, nur über dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2, über beiden gemeinsam oder je eine solche Isolierstoffhülle über dem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement 2 und der Wicklung 8 angebracht werden.

Die Querschnitte der Auslaßöffnungen der Extrudierdüsen, sowohl für den Glasfiberstab 1, als auch für die Wicklung 8 können rund, oval, sternförmig oder in einer sonstigen Form ausgeführt sein.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Wendelantenne, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt Glasfasern (4) gebündelt und zusammen mit einer plastischen, aushärtbaren Verbindungsmasse (5) zu einem Glasfiberstab (1) extrudiert werden, und daß in einem zweiten Verfahrensschritt die Verbindungsmasse (5) im Glasfiberstab (1) ausgehärtet wird, und daß in einem dritten Verfahrensschritt der Glasfiberstab (1) mit einem drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement (2) wendelförmig umwickelt wird und daß in einem vierten Verfahrensschritt das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leiterelement (2) in seiner Lage auf dem Glasfiberstab (1) fixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmasse (5) ein thermoplastisch verarbeitbarer Duroplast verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leiterelement (2) in verschiedenen Steigungen oder Wicklungsdichten oder Wicklungsrichtungen auf den Glasfiberstab (1) gewickelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Glasfiberstab (1) über oder unter das darauf gewickelte drahtförmige elektrisch leitfähige Leiterelement (2) wenigstens eine elektrisch nichtleitfähige oder vom drahtförmigen elektrisch leitfähigen Leiterelement (2) isolierte Wicklung (8) aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leiterelement (2) mittels eines Lacks oder Klebstoffs auf dem Glasfiberstab (1) fixiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfiberstab (1) mit wenigstens dem darauf gewickelten drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement (2) mit einer Isolierstoffhülle (3) überzogen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierstoffhülle (3) ein Kunststoff verwendet wird, der über den Glasfiberstab (1) mit wenigstens dem darauf gewickelten, drahtförmigen elektrisch leitfähigen Leiterelement (2) extrudiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem fünften Verfahrensschritt die Isolierstoffhülle (3) teilweise entfernt wird und mit wenigstens einem elektrischen Anschlußkontakt (7) versehen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Anschlußkontakt (7) auf den Glasfiberstab (1) mit darauf gewickelten drahtförmigen elektrisch leitfähigen Leiterelement (2) aufgequetscht wird.

10. Wendelantenne mit einem wendelförmig um einen Glasfiberstab verlaufenden drahtförmigen, elektrisch leitfähigen Leiterelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfiberstab (1) durch Extrudieren hergestellt ist und daß das drahtförmige, elektrisch leitfähige Leiterelement (2) um den Glasfiberstab (1) gewickelt und auf diesem fixiert ist.