DE3822665A1 - Verfahren zur herstellung einer kunststoffummantelung fuer einen flexiblen stab sowie danach hergestellter mit kunststoff ummantelter stab - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer kunststoffummantelung fuer einen flexiblen stab sowie danach hergestellter mit kunststoff ummantelter stabInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Kunststoffummantelung für einen flexibeln Stab nach dem Ober
begriff des Anspruches 1 sowie einen danach hergestellten
mit Kunststoff ummantelten Stab nach dem Anspruch 11.
Häufig besteht das technische Problem, daß relativ langge
streckte und im Querschnitt dünne Teile, wie beispielsweise
flexible Stäbe, Drähte, Seile, biegsame Wellen etc., mit einer
Kunststoffummantelung versehen werden sollen.
Die Kunststoffumhüllung dient häufig einer bestimmten De
sign- oder Farbgebung, auch beispielsweise dem Schutz für die
zu ummantelnden Teile, die beispielsweise aus Metall oder einer
Metallegierung bestehen können. Insbesondere in der Anten
nentechnik und hierbei wiederum bei Autoantennen, d.h. auch
Funkantennen, kann zudem durch die mit Kunststoff ummantel
te Antenne zusätzlich noch eine gewisse Dämpfung erzielt wer
den, die einem zu starken Schwingen entgegenwirkt.
Derartige dünne Stäbe, die sich beispielsweise bei ra
dial einwirkenden Kräften leicht verbiegen, also bei
spielsweise allein unter Schwerkrafteinwirkung durchhängen
und ausbauchen etc., können beispielsweise in einem Kunststoff
tauchbad mit thermoplastischem Kunststoff umhüllt oder durch
Wirbelsintern beschichtet werden. Allerdings läßt sich die
Kunststoffschicht nicht gleichmäßig auftragen und weist für viele
nachfolgende Bearbeitungsschritte zu stark schwankende unter
schiedliche Kunststoffschichtdicken auf.
Häufig besteht eine Antenne ja aus unterschiedlichen Anten
nenabschnitten, die beispielsweise separat in nachfolgenden
Bearbeitungsschritten mit Kunststoff ummantelt werden müßten.
Würde ein derartiges, beispielsweise oberstes stabförmiges
Antennenstück mit einer im Herstellverfahren stetig schwan
kenden nicht gleichmäßigen Kunststoffumhüllung versehen wer
den, so könnte ein nächster daran ansteckbarer Antennenteil
nicht in einem Spritzgußwerkzeug weiter verarbeitet und mit
Kunststoff ummantelt werden. Denn die stetig schwankenden
Schichtdicken erlauben es nicht, daß das so mit Kunststoff
ummantelte erste Antennenteil als genauer und exakter Zentrier
ansatz für das nächste aufgesteckte Antennenteil verwandt
werden kann.
Aber auch wenn man daran denken würde, einen leicht aus
bauchenden und flexiblen Stab in einem Spritzgußwerkzeug
mit thermoplastischen Kunststoff zu umspritzen, so würde dies
zu keinem befriedigenden Ergebnis führen. Da die Anordnung
nämlich zu labil ist, würden durch die Fließkräfte, d.h.
durch die unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten des thermo
plastischen Kunststoffes auf unterschiedlichen Seiten des zu
ummantelnden flexiblen Stabes zu auf ihn einwirkenden Radial
kräften führen, mit der Folge, daß in der Spritzgußform der
eigentliche metallische Stab in einer Bogenform liegend um
mantelt würde, an einigen Stellen sogar noch sichtbar sein
könnte, weil ein entsprechender Bauchabschnitt an der Innen
wandung des Gußwerkzeuges anlag. Schließlich wäre dadurch
eine für die Antenne unerwünschte Vorprägung verursacht.
Zwar wäre es grundsätzlich vorstellbar, daß ein leicht flexib
ler Stab in einem Spritzgußwerkzeug der Hilfe von einer Viel
zahl von in dessen Längsrichtung in Radialrichtung verlau
fenden Haltestiften zentriert werden würde. Die Zentriermittel
aber würden dann in der Kunststoffumhüllung zu zurückblei
benden Löchern führen, die nochmals in einem nachträglichen
Bearbeitungsschritt geschlossen werden müßten. Das alleinige
axiale Zentrieren jedenfalls würde nicht gewährleisten, daß
der zu ummantelnde flexible Stab exakt koaxial, d.h. in einer
mittigen Lage vom Kunststoff umgossen wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, ein
Verfahren zur Kunststoffummantelung von flexiblen Stäben,
Drähten, Seilen, biegsamen Wellen etc. sowie einen danach
hergestellten flexiblen Stab zu schaffen, der bei geringem
technischen Aufwand problemlos in koaxialer Mittellage vom
Kunststoff umspritzt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An
spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange
geben.
Durch die vorliegende Erfindung wird auf verblüffend ein
fache Weise gewährleistet, daß während des Spritzgußvor
ganges die Spritzmasse keine seitlichen, d.h. radialen Kräfte
auf den Stab ausüben kann, der ihn aus seiner Zentrallage
verschieben würde. Erfindungsgemäß wird dies zumindest durch
eine Zentrierhülse gewährleistet, die während des Ausspritz
vorganges von der Spritzöffnung im Spritzgußwerkzeug aus
gehend längs des zu ummantelnden flexiblen Stabes verscho
ben wird. Dabei kann der Stab an einem Ende, von dem aus
der Spritzvorgang begonnen wird, zentral eingespannt ge
halten werden.
Möglich ist aber auch eine freie Anordnung des Stabes, wobei
die Spritzgußöffnung zu den beiden stirnseitigen Enden des
zu umspritzenden Stabes versetzt liegt. Zwei hierzu benachbart
angeordnete Zentrierhülsen laufen dann gegensinnig auseinander.
Vorzugsweise dazwischen sollte der Stab stationär abgestützt
sein.
Obgleich in einer Ausführungsform das freie Ende des zu um
spritzenden Stabes vor dem Ende der Spritzgußform enden
kann und hier sogar eine Ausnehmung in der Spritzguß
form vorgesehen sein kann, in die die von dem zu um
spritzenden Stab abgehobene Hülse eingeführt wird, so ist in
einer bevorzugten Ausführungsform gleichwohl an dem Ende
des zu umspritzenden Stabes ein Anschlag vorgesehen, an dem
die Hülse aufläuft.
In diesem Bereich kann die Werkzeugform einen verbreiterten
Innendurchmesser aufweisen, so daß das einströmende thermo
plastische Kunststoffmaterial das gesamte freiliegende Ende
des flexiblen Stabes umströmen und ummanteln kann.
Insbesondere bei Verwendung als Antenne kann vorher noch
u. a. dem weiteren Schutz dienend eine fixierte Zentrierhülse
am Stabende aufgesteckt werden, an dem die verschiebbare
Zentrierhülse aufläuft. Sowohl die bewegliche als auch die
aufgesteckte feste Zentrierhülse werden dann am Stabende völ
lig von der thermoplastischen Kunststoffmasse umspritzt, so
daß beide Zentrierhülsen von außen unerkennbar eingeschmol
zen in der sich erhärtenden Kunststoffmasse zurückbelassen
werden.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im einzel
nen:
Fig. 1 eine Antenne in schematischer Seitenansicht;
Fig. 2 ein mit Kunststoff ummantelter vorderster bart
förmiger Antennenteil vor dem Umspritzen;
Fig. 3 der vorderste Antennenteil nach dem Umspritz
vorgang;
Fig. 4 in Draufsicht die obere, auf das Ende des zu
umspritzenden Stabes aufsteckbares Zentrier
hülse.
In Fig. 1 wird eine Antenne 1 gezeigt, wie sie beispielsweise
als Autoantenne und hierbei wiederum als Autofunkantenne
eingesetzt werden kann.
Die in Fig. 1 gezeigte Antenne 1 umfaßt beispielsweise einen
oberen stabförmigen Antennenteil 1′, der an seinem oberen
Ende in einem der Sicherheit dienenden Verdickungsabschnitt 3
ausläuft.
Der obere Antennenteil 1′ besteht aus einem Antennenstab 5,
wie dies in Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.
Der Antennenstab 5 mündet an seinem unteren Ende in eine
leitende Steckhülse 7, die gleichzeitig als Koppel-Übergang zu
dem in Fig. 1 gezeigten unteren Antennenteil 1′′ dient. Der
unteren Antennenteil 1′′ kann beispielsweise aus einer leitenden
und im vorliegenden Falle nicht näher gezeigten Antennen
spule bestehen, die beispielsweise auf einem Kunststoffkern
sitzt und die an ihrem unteren Ende über einen im Inneren
leitenden Antennenfuß 9 am Kraftfahrzeug angeschlossen und oben
auf die Steckhülse 7 leitend aufgesteckt werden kann.
Sowohl der obere wie auch der untere Antennenteil 1′ bzw.
1′′ sind außen jeweils mit thermoplastischem Kunststoff um
mantelt, so daß kein freier Leiter von außen sichtbar liegt.
Vor dem Umspritzen des oberen Antennenteiles 1′ mit thermo
plastischem Kunststoff wird auf den in Fig. 2 gezeigten
Antennenstab 5 eine Zentrierhülse 15 aufgesteckt und in die
mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnete Ausgangsposition
gebracht.
Ferner wird noch am freien Ende 18 eine weitere beispiels
weise aus nichtleitendem Kunststoff bestehende festsitzende
Zentrierhülse 19 aufgesteckt.
Zum Umspritzen der thermoplastischen Kunststoffe wird der so
vorbereite Antennenstab 5 in ein nicht näher dargestelltes
Spritzgußwerkzeug eingelegt und an seiner unteren Steckhülse
7 zentriert gehalten. Die Kunststoffspritzgußform besteht da
bei in der Regel aus zwei zusammenfügbaren Hälften, wobei
der Kunststoff-Anguß, über den der erwärmte fließfähige
Kunststoff in die Spritzgußvorrichtung eingeführt wird, un
mittelbar benachbart zur Steckhülse 7 liegt. Mit anderen Wor
ten liegt dann die Zentrierhülse 15 in der mit dem Bezugszei
chen 17 gekennzeichneten Ausgangsposition unmittelbar be
nachbart zum Kunststoff-Anguß 21, und zwar versetzt zu des
sem entfernt liegenden Ende.
Die Spritzgußwerkzeugform im Querschnitt entspricht mit ihrer
Innenform der in Fig. 3 gezeigten Außenkontur 23, die sich
nach Durchführung des Spritzgußvorganges ergibt. Mit begin
nendem Spritzvorgang wird die zumindest eine Zentrierhülse
15 selbständig durch den Spritzdruck mit zunehmend einströ
mendem Kunststoffmaterial längs der Steckhülse zu ihrem
oberen freien Ende verschoben. Dabei bleibt der Stab in der
Mitte zentriert. Mit anderen Worten kann sich der flexible
Stab, d.h. der Antennenstab 5, während des Spritzvorganges
nicht verlagern. Es kann insoweit deshalb auf weitere Halte
und Zentrierstifte, die über dessen Länge immer wieder ver
setzt liegend ansonsten angeordnet werden müßte, verzichtet
werden.
Die Zentrierhülse 15 wirkt dabei wie ein Ringkolben, der
von dem fließfähigen Kunststoff nicht umströmt werden kann,
weshalb er längs des Antennenstabes 5 verschoben wird.
Am oberen Ende schlägt dann die verschiebbare Zentrierhülse
19 an einem Anschlag 25 an, der im gezeigten Ausführungs
beispiel durch die am freien Ende auf den Antennenstab 5
aufgesetzte und fixierte Zentrierhülse 19 gebildet wird. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich ist, ist bereits eine gewisse axiale Weg
länge vor der Endanschlaglage der Zentrierhülse 19 der Spritz
gußhohlraum über den Außendurchmesser der Zentrierhülse 19
erweitert, so daß in dem oberen Verdickungsabschnitt 3 das
eingespritzte Kunststoffmaterial sowohl die verschiebbare Zen
trierhülse 15 als auch die am oberen Ende fixiert angebrach
te Zentrierhülse 19 umströmen kann und im erhärteten Zustand
völlig umschließt. Fig. 4 verdeutlicht dabei, daß die obere
aufgesetzte fixierte Zentrierhülse 19 radial vorstehende Finger
aufweist, so daß durch die verbleibenden Öffnungen das einge
spritzte Kunststoffmaterial die Zentrierhülse völlig bis zum
oberen Begrenzungsrand der Kunststoffspritzgußform umströmen
kann.
Im bestimmten Einsatzfall kann natürlich auch auf die obere
fixierte Zentrierhülse 19 verzichtet werden. Denkbar ist auch,
daß am Antennenstab 5 selbst durch mechanische Verformung
beispielsweise ein Anschlag 25 ausgebildet wird.
Denkbar ist genauso, daß das Spritzgußwerkzeug in axialer
Verlängerung zum Antennenstab 5 mit einer dem Durchmesser
der Zentrierhülse 15 entsprechenden Ausnehmung versehen ist, so
daß zum Ende des Spritzvorganges hin die verschiebbare
Zentrierhülse 15 von dem Antennenstab 5 am oberen Ende
abgehoben und in diese in axialer Verlängerung liegende
Aufnahmevertiefung in der Spritzgußform eingeschoben wird.
Auch in diesem Falle würde das freie Ende des Antennenstabes
5 entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Kontur 23 mit dem oberen
Verdickungsabschnitt 3 mit Kunststoffmaterial umspritzt sein,
da die erwähnte Ausnehmung zur Aufnahme der verschiebbaren
Zentrierhülse 15 oberhalb des oberen Umlenkplateau des Ver
dickungsabschnittes 3 in der Spritzgußform vorgesehen wäre. Das
Kunststoffmaterial kann dort nicht eindringen, da diese Aus
nehmung in dieser Stellung von der Zentrierhülse 15 ausgefüllt
wird. Insoweit kann also die Ausnehmung als Ringausnehmung
konzipiert sein.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann der An
guß 21 auch in einem mittleren Bereich eines zu umspritzen
den Stabes angeordnet sein. Dann sollten aber zumindest
zwei verschiebbare Zentrierhülsen 19 unmittelbar beidseitig
neben der Angußöffnung 21 vor Beginn des Spritzvorganges
justiert werden. Die beiden verschiebbaren Zentrierhülsen 19
würden dann während des Spritzvorganges auseinanderlaufend auf
dem zu umspritzenden Stab verschoben werden.
Auch wenn im Vorausgehenden als zu umspritzender Gegen
stand lediglich beispielshaft von einem Antennenstab 5 ge
sprochen worden ist, so ist unter diesem Begriff jeder sich
längs erstreckende Gegenstand zu verstehen, wie beispielsweise
Drähte, Seile, biegsame dünne Wellen. Der Querschnitt sowohl
des zu umspritzenden Stabes als auch die Querschnittskontur
der Zentrierhülsen 29 und damit der Querschnitts-Innenform
des Spritzgußwerkzeuges brauchen dabei nicht rund sein, son
dern können auch davon abweichende Querschnitte aufweisen.
Denn abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch
die Kunststoffumhüllung im Querschnitt beispielsweise quadra
tische oder sternförmige Formen aufweisen.
Aufgrund des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispieles
kann also der obere Antennenteil 1′ mit einer exakt gleich
mäßigen Kunststoff-Umhüllung versehen werden.
Dieses so endgültig vorbereitete Antennenteil 1′ kann dann
mit dem eingangs erwähnten zweiten Antennenteil 1′′, das bei
spielsweise aus einer elektrischen Spule bestehen kann, an
der Steckhülse 7 zusammengefügt werden. Das mit Kunststoff
umhüllte Antennenteil 1′ kann dabei als Zentrieransatz für
einen zweiten Kunststoff-Spritzvorgang zur Umhüllung des un
teren Antennenteiles 1′′ dienen.
Anhand der Ausführungsbeispiele ist jener Fall erörtert worden,
daß lediglich eine Zentrierhülse auf den zu umspritzenden Stab
aufgesteckt wird, die eine nur geringe Axiallänge aufweisen
muß. Abweichend zum geschilderten Ausführungsbeispiel, bei
dem die Zentrierhülse durch den Spritzdruck selbsttätig zurück
weicht, kann natürlich auch eine den gesamten zu umspritzen
den Stab fast völlig aufnehmende Zentrierhülse vorgesehen sein,
die während des Spritzvorganges gesteuert zurückbewegt wird.
In der Endlage gibt die gesteuert zurückbewegte Zentrierhülse
dann den gesamten Innenraum der Spritzgußform frei.
Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß unter dem Be
griff "Kunststoffummantelung" bzw. unter dem Begriff "Kunst
stoff" alle mögliche synthetischen Stoffe zu verstehen sind,
die zum Umspritzen geeignet erscheinen. Insoweit können nicht
nur Thermo- und Duroplaste, sondern vor allem auch Elastomere
eingesetzt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffummantelung von
unter seitlich einwirkenden Kräften nachgebenden bzw. aus
bauchenden flexiblen Stäben, wie Wellen, Drähte, Seile etc.,
insbesondere zur Herstellung von mit Kunststoff ummantelten
Antennenstäben (5) unter Verwendung von unter Wärmeeinwir
kung fließfähigen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stab (5) in eine Spritzgußform gegeben wird, wobei auf
den zu umspritzenden Stab (5) eine auf ihm verschiebbare
Zentrierhülse (15) aufgeschoben bzw. aufgesteckt und mit
ihrer Stirnseite benachbart zum Anguß (21) derart gelagert
und justiert wird, daß während des Spritzvorganges die zu
mindest eine Zentrierhülse (15) auf dem zu ummantelnden Stab
(5) bei gleichzeitiger Einströmen des fließfähigen Kunststoff
materials unter ständiger Zentrierung des Stabes (5) verscho
ben wird und zurückweicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zentrierhülse (15) während des Spritzvorganges gesteuert
zurückbewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
während des Spritzvorganges die zumindest eine Zentrierhülse
(15) auf den zu ummantelnden Stab (5) selbständig nach Art
eines Lochkolbens durch den Spritzdruck unter ständiger Zen
trierung des Stabes (5) verschoben wird und zurückweicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stab (5) an einem Ende in der Spritzguß
form eingespannt und zentriert wird und daß der Anguß (21)
und darauf folgend die Zentrierhülse (15) benachbart zu dem
Einspann- und Zentrierbereich des zu umspritzenden Stabes (5)
angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei zu beiden Endbereichen des zu umsprit
zenden Stabes (5) versetzt liegendem Anguß (21) zumindest zwei
auf dem zu umspritzenden Stab (5) verschiebbare Zentrierhülsen
(15) aufgesteckt werden, die vor Beginn des Spritzvorganges
jeweils unmittelbar benachbart auf einer Seite zum Anguß (21)
justiert werden, und daß während des Spritzvorganges die
beiden Zentrierhülsen (15) entgegengesetzt auf den zu umsprit
zenden Stab (5) verschoben werden, wobei vorzugsweise der
Stab (5) im Bereich gegenüberliegend zum Anguß fest abgestützt
und zentriert ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die auf dem Stab (5) verschiebbare Zentrier
hülse (15) durch die Spritzgußmasse über das stirnseitige
Ende des zu umspritzenden Stabes (15) hinaus und von diesem
heruntergeschoben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zentrierhülse (15) während des Spritzvorganges über das
stirnseitige Ende des zu umspritzenden Stabes (5) hinaus
bis in eine entsprechende Aufnahmevertiefung in dem Spritz
gußwerkzeug hineinverschoben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zu umspritzende Stab nur an einer
benachbart zum Anguß (21) liegenden Seite eingespannt und
zentriert gehalten ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8, da
durch gekennzeichnet, daß am freien Ende des zu umsprit
zenden Stabes (5) ein Anschlag (25) vorgesehen ist, an wel
chen die Zentrierhülse (15) in ihrer Endlage gehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
an dem freien Ende des zu umspritzenden Stabes (5) vor
Durchführung des Umspritzvorganges ein dort festsitzender An
schlag als separates Bauteil aufgesteckt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
ein als weiteres Zentrierglied (19) dienender Anschlag (25)
am freien Ende des zu umspritzenden Stabes (5) vor Durchfüh
rung des Spritzvorganges aufgesteckt wird, der von dem fließ
fähigen Kunststoffmaterial durchströmbar ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die am Endbereich des zu umspritzenden
Stabes (5) aufgesteckte und als Anschlag (25) dienende
festsitzende Zentrierhülse (19) mit der während des Spritz
vorganges dort anschlagenden verschiebbaren Zentrierhülse
(15) umspritzt wird.
13. Flexibler Stab, insbesondere Autoantenne bzw. Autofunk
antenne, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883822665 DE3822665A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Verfahren zur herstellung einer kunststoffummantelung fuer einen flexiblen stab sowie danach hergestellter mit kunststoff ummantelter stab |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19883822665 DE3822665A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Verfahren zur herstellung einer kunststoffummantelung fuer einen flexiblen stab sowie danach hergestellter mit kunststoff ummantelter stab |
Publications (2)
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DE3822665A1 true DE3822665A1 (de) | 1989-02-16 |
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Family
ID=6357961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19883822665 Granted DE3822665A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Verfahren zur herstellung einer kunststoffummantelung fuer einen flexiblen stab sowie danach hergestellter mit kunststoff ummantelter stab |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3822665A1 (de) |
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WO2001042055A1 (es) * | 1999-12-07 | 2001-06-14 | Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. | Procedimiento de inyeccion de pasacables y elemento centrador/separador para utilizarlo con dicho procedimiento |
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- 1988-07-05 DE DE19883822665 patent/DE3822665A1/de active Granted
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---|---|
DE3822665C2 (de) | 1992-01-30 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |