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Reflektor für eine Parabolantenne sowie Verfahren zu seiner Her-
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stellung Die Erfindung betrifft einen Reflektor für eine Parabolantenne
mit einem Schalenkörper aus glasfaserverstärktem Kunstharz.
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Die Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff hat den Vorteil
geringer Materialkosten. Derartige Reflektoren wurden bisher durch Laminieren von
Hand hergestellt. Aus Fertigungs- und Festigkeitsgründen bestand der Schalenkörper
hierbei aus zwei etwa parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden Schalen,
die an ihren Rändern miteinander verbunden shd und durch etwa radial verlaufende
Versteifungssicken verstärkt sind. Der rotationssymmetrische Schalenkörper wird
zur Erzeugung der eigentlichen Reflektorfläche beispielsweise mit Zink beschichtet.
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Ein derartiger zweischaliger Reflektor hat den Nachteil eines erheblichen
Fertigungsaufwandes, und es ist ferner ziemlich schwierig,
eine
größere Maßgenauigkeit wie auch eine gleichmäßige Fertigungsqualität zu erzielen.
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Es sind ferner bereits einschalige Reflektoren aus Aluminium bekannt,
bei denen jedoch wegen des verwendeten Werkstoffes erhebliche Material- und Fertigungskosten
anfallen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reflektor
für eine Parabolantenne der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Herstellung
vereinfacht wird und eine grössere Maßgenauigkeit sowie eine gleichmäßigere Fertigungsqualität
erzielbar sind. Ferner soll ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Reflektors
angegeben werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Reflektor für eine Parabolantenne
mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß
der Schalenkörper einschalig ausgebildet ist und an seinem Außenrand sowie zwischen
dem Außenrand und der Mitte mit je einem Versteifungsring versehen ist, wobei die
Versteifungsringe jeweils aus einem Kern und einer am übrigen Schalenkörper angeformten
Umhüllung aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehen.
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Ein derartiger Reflektor läßt sich durch ein - an sich bekanntes -Vakuum-Preßverfahren
erfindungsgemäß dadurch herstellen, daß Glasfasermatten sowie die vorgefertigen
Kerne der Vers teifungs ringe in eine Matrize eingelegt werden, daß flüssiges Kunstharz
in die Matrize eingefüllt wird, daß eine Patrize unter Druck auf die Matrize
gepreßt
und hierbei der Formhohlraum zwischen Matrize und Patrize luftdicht verschlossen
wird, und daß dann zur gleichmäßigen Füllung des Formhohlraumes Unterdruck im Formhohlraum
erzeugt wird.
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Durch die besondere Formgestaltung des Reflektors sowie das angewandte
Vakuum-Preßverfahren wird es möglich, den aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden
Reflektor einschalig auszubilden.
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Hierdurch läßt sich eine größere Maßgenauigkeit erzielen, der Fertigungsaufwand
wird verringert, die Antenne besitzt eine gleichmäßigere Fertigungsqualität, und
auch der Materialaufwand wird geringer, wobei trotz der Einschaligkeit eine ausreichende
Festigkeit gegeben ist.
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Vorzugsweise besteht der Kern jedes der Versteifungsringe aus einem
ringförmig gebogenen Rohrkörper und einem den Rohrkörper umgebenden Füllstoff. Der
Füllstoff kann z.B. aus Mikroballons oder Glasperlen bestehen, die durch einen aushärtbaren
Schaumstoff zusammengehalten werden.
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Zweckmäßigerweise ist der zwischen dem Außenrand und der Reflektormitte
liegende Versteifungsring auf der Außenseite des Schalenkörpers angesetzt und an
einer dem Schalenkörper abgewandten ebenen Ringfläche mit Vorrichtungen zur Befestigung
an einem Tragrahmen versehen. In der Ringfläche können beispielsweise Gewindebohrungen
angebracht werden, so daß sich der Schalenkörper in sehr
einfacher
Weise mittels Schrauben an dem Tragrahmen befestigen läßt.
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Anhand der einzigen Figur wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung genauer erläutert.
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Die einzige Figur zeigt eine Explosionsansicht eines Reflektors für
eine Parabolantenne sowie einer Vorrichtung zu dessen Elerstellung in schematischer
Darstellung.
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Der in der Figur dargestellte Schalenkörper 2 des Reflektors einer
Parabolantenne hat die Form einer rotationssymmetrischen, parabolförmigen Schale,
die an ihrem äußeren Rand mit einem umlaufenden Versteifungsring 4 und im Bereich
zwischen dem äußeren Rand und der Reflektormitte mit einem weiteren Versteifungsring
6 versehen ist. Jeder der Versteifungsringe 4 und 6 besteht aus einem Kern 8 und
einer Umhüllung lo aus glasfaserverstärktem Kunstharz, die an dem übrigen Teil des
ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehenden Schalenkörpers 2 angeformt
ist. Die Kerne 8 bestehen jeweils aus einem - beispielsweise metallenen - ringförmig
gebogenen Rohrkörper 12 und einem den Rohrkörper umgebenden Füllstoff 14.
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Der Füllstoff 14 besteht beispielsweise aus Mikroballons oder Glasperlen,
die in aushärtbarem Schaumstoff eingebettet sind.
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Die Versteifungsringe 4 und 6 sind jeweils auf der konkaven Außenseite
des Reflektors vorgesehen, so daß sie die konvexe Reflektorfläche in keiner Weise
beeinträchtigen. Der innere Versteifungsring
6 ist an seiner vom
Schalenkörper abgewandten Seite mit einer ebenen Ringfläche 15 versehen, die zur
Befestigung des Schalenkörpers an einem Tragrahmen (nicht gezeigt) dient. Zu diesem
Zweck können in der ebenen Ringfläche 15 Gewindebohrungen (nicht gezeigt) zur Aufnahme
von Befestigungsschrauben vorgesehen werden.
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In der Reflektormitte ist eine Vorrichtung zur Befestigung des Antennenhorns
vorgesehen. Die Befestigung kann, wie gezeigt, durch einen anlaminierten hülsenförmigen
Ansatz 16 mit einer zylindrischen Bohrung 18 oder in anderer Weise, z.B. durch Einschrauben
eines Aluminium-Gußstückes in eine dafür vorgesehene Öffnung in der Reflektormitte,
erfolgen.
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Die Wandstärke des Schalenkörpers 2 wie auch die Abmessungen der Versteifungsringe
4,6 sind zur Veranschaulichung übertrieben dargestellt. Aufgrund der beschriebenen
Formgebung und des - nachstehend beschriebenen - Herstellungsverfahrens besitzt
der Schalenkörper 2 trotz eines sehr geringen Materialaufwandes eine ausreichende
Festigkeit und eine sehr große Maßgenauigkeit.
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Die in der Figur dargestellte Vorrichtung 20 zur Herstellung des Reflektors
besteht aus einer Matrize 22 und einer Patrize 24. Die Matrize 22 ist mit einer
nach oben konkaven Formfläche 26 versehen, deren Form der Außenfläche des Schalenkörpers
2 entspricht. Am oberen Rand der Matrize 22 ist ein umlaufender Vakuum-Kanal 28
angeformt. Die Matrize 22 ist mittels Gestellen 29 und Rollen 30 am Bo den abgestützt.
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Die Patrize 24 ist mit einer nach unten konvexen Formfläche 32 versehen,
deren Form der Innenfläche des Schalenkörpers 2 entspricht.
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Am Außenrand der Formfläche 32 ist ein Dichtring 34 vorgesehen, der
den von der Matrize und Patrize eingeschlossenen Formhohlraum luftdicht abschließt,
wenn die Patrize 24 auf der Matrize 22 liegt.
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Zur Befestigung der Patrize 24 auf der Matrize 22 sind - schematisch
angedeutete - Spannverschlüsse 36 vorgesehen. Die Matrize 24 kann beispielsweise
mittels eines Hebezeugs (nicht gezeigt) angehoben und abgesenkt werden.
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Ferner ist eine Pumpe (nicht gezeigt) vorgesehen, die über einen zweckmäßigerweise
oberhalb des Vakuumkanals 28 vorgesehenen Anschluß (nicht gezeigt) mit dem Formhohlraum
verbunden werden kann.
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Schließlich ist ein - schematisch angedeuteter - Kern 38 zur Ausformung
der Bohrung 18 vorgesehen.
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Zur Herstellung des Schalenkörpers 2 werden die Formflächen 26 und
32 der Matrize 22 und der Patrize 24 mit einem Trennmaterial beschichtet. Anschließend
werden Glasfasermatten - beispielsweise in Form von Apfelsinenschalenschnitzen -
in die Matrize eingelegt.
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Die vorgefertigten Kerne 8 der Versteifungsringe 4 und 6 werden gleichfalls
in die Matrize eingebracht, wobei sie von Glasfasermatten derart umgeben werden,
daß sie den gewünschten Abstand von den Formflächen 26 und 32 der Matrize und Patrize
besitzen. Es kann dann die erforderliche Menge flüssigen Kunstharzes in die Matrize
eingefüllt werden.
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Hierauf wird die Patrize 24 auf der Matrize 22 abgesetzt, wobei zur
Zentrierung zweckmäßigerweise Führungen (nicht gezeigt) vorgesehen sind. Die Patrize
wird mit der Matrize 22 durch die Spannverschlüsse 36 verbunden, so daß der von
den Formflächen 26 und 22 begrenzte Formhohlraum über den Dichtungsring 34 luftdicht
abgeschlossen wird.
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Bereits beim Einsetzen der Patrize 24 in die Matrize 22 wird das flüssige
Kunstharz, das sich in der Mitte der Matrize angesammelt hat, nach oben in den Formhohlraum
gedrängt. Nach Verschließen der Spannverschlüsse wird über die Vakuumpumpe (nicht
gezeigt) Unterdruck im Formhohlraum erzeugt, so daß das Kunstharz den Formhohlraum
gleichmäßig füllt. überschüssiges Kunstharz kann in den Vakuumkanal 28 austreten.
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Nach dem Aushärten des flüssigen Kunstharzes kann entformt werden,
indem die Spannverschlüsse gelöst werden, der Unterdruck abgeschaltet und die Patrize
abgehoben wird. Zweckmäßigerweise sind für eine Patrize zwei Matrizen vorgesehen,
so daß praktisch keine Stillstandzeiten entstehen.
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