EP0854536A2 - Faserverstärktes Kunststoff-Formteil mit integrierter Antenne - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a fiber-reinforced plastic molded part.
  • a fiber-reinforced plastic mold shows z. B. EP 0 531 840 B1.
  • a fiber malt provided with a binder from a resin-hardener system at a temperature at which the resin-hardener system behaves thermoplastic, preformed and then cured thermoset to the preform.
  • SMC molding compound UP resin, glass fiber reinforced
  • antennas here are generally transmitting and / or receiving antennas such.
  • the invention has for its object to save space with fiber-reinforced antennas To connect molded plastic parts.
  • this object is achieved in that the fiber-reinforced Plastic molding at least one antenna is integrated. This creates new designs possible e.g. B. in portable radio, television or cell phones.
  • the fibers are used to reinforce the molded part be used, an electrical conductivity.
  • the antenna is made of these fibers or the antennas are formed.
  • Carbon fibers have proven to be particularly useful since they are both have electrical conductivity as well as good tensile strength.
  • the molded part made of up to 60 percent by weight carbon fibers.
  • metal fibers preferably copper fibers (wires).
  • a fabric is pressed into the molded part, which in the warp or weft direction carbon fibers and / or metal fibers (wires), preferred Has copper fibers (wires).
  • the tissue is pressed in e.g. B. after processes specified in EP 0 531 840 B1.
  • the thickness and / or length of the fibers is selected depending on the required antenna tuning.
  • Conveniently are the carbon fibers and / or metal fibers (wires) in the fabric Spaced from each other. A distance of 5 mm has been found in tests proven advantageous. After contacting, there were good reception qualities in the Radio.
  • the fibers or the fabric are cured UP or vinyl ester resin coated. This can prevent any damage or displacement the fiber strands take place during further processing into the SMC molded part.
  • the molded parts described can be particularly advantageous with the integrated Arrange the antenna or antennas on a vehicle, e.g. B. in the trunk lid or in or on the bumper.
  • This Metal shielding is advantageously a synthetic vapor-coated with aluminum Fiber fabric or fleece.
  • the insertion of the antenna into the molded part can be done by weaving in as described the electrically conductive fibers or wires in the warp or weft direction in the Tissue. But it can also be sewn on (e.g. zigzag stitch) or Glue on the fabric.
  • FIG. 1 shows a top view of a carbon fiber laminate which forms a molded part 4.
  • the individual carbon fibers 1 are arranged in parallel at a distance of approximately 5 mm. If these carbon fibers 1 are contacted, an antenna can be formed from them.
  • FIG. 2a shows a fabric made of carbon fibers 1 with glass fibers 2.
  • the carbon fibers 1 are each arranged adjacent to a glass fiber 2 and vice versa, the fibers are arranged parallel and at a distance from each other.
  • Fig. 2b shows a fabric like Fig. 2a only the fabric is additionally pretreated here, so that the crossing points 5 are fixed. A fixed crossing point 5 is highlighted as an example in FIG. 2b.
  • This fabric is coated with hardened UP or vinyl ester resin. The dimensional stability is hereby achieved.
  • FIG. 3a shows a fabric 4 with carbon fibers 1.
  • the fabric here is as in FIG. 2b pre-treated.
  • 3b shows this fabric deformed and hardened. This is shown in FIG. 3c
  • the carbon fibers 1 in these Molded parts can then be used as antennas.
  • FIG. 4a, b show pressed-in receiving antennas in the primary molded part 3a (FIG. 4a) and in the secondary molding 3b (Fig. 4b).
  • the antenna is identified by reference number 7.
  • 5a, b show a similar arrangement, but for transmit antennas.
  • additional another metal-coated (preferably aluminum-coated) fabric 8 for Shielding provided.
  • the figures only show the arrangement of Antennas 7 in one form 3.

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Abstract

Zur platzsparenden Anordnung von Sende- und Empfangsantennen wird vorgeschlagen, die Antennen (7) in faserverstärkte Kunststoff-Formteile (3) zu integrieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein faserverstärktes Kunststoff-Formteil.
Ein faserverstärktes Kunststoff-Formte zeigt z. B. EP 0 531 840 B1. Hier wird zunächst eine mit einem Bindemittel aus einem Harz-Härter-System versehene Fasermalte bei einer Temperatur, bei der sich das Harz-Härter-System thermoplastisch verhält, vorgeformt und anschließend duroplastisch zum Vorformling ausgehärtet. Anschließend wird SMC-Formmasse (UP-Harz, glasfaserverstärkt) auf den derart hergestellten Vorformling aufgegeben und mit diesem zum Formte verpreßt.
Je nach Kundenanforderung müssen bis zu sechs Antennen je Fahrzeug untergebracht werden. Der Fahrzeugkonstrukteur steht vor der Aufgabe, den Platz für diese Antennen am Fahrzeug zu finden.
Mit Antennen sind hier allgemein Sende- und/oder Empfangsantennen z. B. für Radiogeräte, Funkgeräte, Funktelefone etc. gemeint.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Antennen platzsparend mit faserverstärkten Kunststoff-Formteilen zu verbinden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in das faserverstärkte Kunststoff-Formteil mindestens eine Antenne integriert ist. Hierdurch sind neue Designs möglich z. B. bei tragbaren Rundfunk-, Fernsehgeräten oder Handys.
In bevorzugter Ausführungsform besitzen die Fasern, die zur Verstärkung des Formteils eingesetst werden, eine elektrische Leitfähigkeit. Aus diesen Fasern ist die Antenne bzw. sind die Antennen gebildet.
Kohlefasern haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen, da sie sowohl eine elektrische Leitfähigkeit als auch eine gute Zugfestigkeit besitzen. Bevorzugt besteht das Formteil aus bis zu 60 Gewichtsprozent Kohlefasern. Ebenfalls von Vorteil sind auch Metallfasern (Drähte), bevorzugt Kupferfasern (Drähte).
In bevorzugter Ausführungsform wird ein Gewebe in das Formteil eingepreßt, welches in Kette- oder Schußrichtung Kohlefasern und/oder Metallfasern (Drähte), bevorzugt Kupferfasern (Drähte), aufweist. Das Einpressen des Gewebes erfolgt z. B. nach dem in der EP 0 531 840 B1 angegebenen Verfahren. Die Dicke und/oder Länge der Fasern ist dabei je nach der erforderlichen Antennenabstimmung ausgesucht. Zweckmäßigerweise sind die Kohlefasern und/oder Metallfasern (Drähte) im Gewebe mit Abstand voneinander angeordnet. Ein Abstand von 5 mm hat sich in Versuchen als vorteilhaft erwiesen. Nach der Kontaktierung zeigten sich gute Empfangsqualitäten im Rundfunkgerät.
In besonderer Ausführungsform sind die Fasern bzw. das Gewebe mit ausgehärtetem UP- oder Vinylesterharz beschichtet. Hierdurch kann keine Beschädigung oder Verschiebung der Faserstränge bei der Weiterverarbeitung zum SMC-Formteil erfolgen.
Besonders vorteilhaft lassen sich die beschriebenen Formteile mit der integrierten Antenne bzw. den Antennen an einem Fahrzeug anordnen, z. B. im Kofferraumdeckel oder im oder am Stoßfänger.
Bei Sendeantennen wird bevorzugt zum Schutz z. B. der Fahrzeuginsassen in Kraftfahrzeugen noch eine zusätzliche Metallabschirmung in das Formteil integriert. Diese Metallabschirmung ist vorteilhafterweise ein mit Aluminium bedampftes synthetisches Fasergewebe oder Vlies.
Das Einbringen der Antenne in das Formteil kann wie beschrieben durch das Einweben der elektrisch leitfähigen Fasern oder Drähte in Kette- oder Schußrichtung in das Gewebe erfolgen. Es kann aber auch durch Aufnähen (z. B. Zick-Zack-Stich) oder Aufkleben auf das Gewebe erfolgen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigt:
Fig. 1
ein Kohlefaserlaminat,
Fig. 2a
eine Draufsicht auf ein Gewebe mit Kohlefaserrovings,
Fig. 2b
eine Draufsicht auf ein vorbehandeltes Gewebe mit Kohlefaserrovings,
Fig. 3a
ein Gewebe mit Kohlefaserrovings ähnlich Fig. 2b,
Fig. 3b
das Gewebe von Fig. 3a verformt und gehärtet und
Fig. 3c
das Gewebe von Fig. 3b mit SMC verpreßt,
Fig. 4
eingepreßte Empfangsantennen im Primärformteil (Fig. 4a) und im Sekundärformteil (Fig. 4b), und
Fig. 5
eingepreßte Sendeantennen im Primärformteil (Fig. 5a) und im Sekundärformteil (Fig. 5b).
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Kohlefaserlaminat, welches ein Formteil 4 bildet. Die einzelnen Kohlefasern 1 sind parallel in einem Abstand von ca. 5 mm angeordnet. Werden diese Kohlefasern 1 kontaktiert, kann aus ihnen eine Antenne gebildet werden.
Fig. 2a zeigt ein Gewebe aus Kohlefasern 1 mit Glasfasern 2. Die Kohlefasern 1 sind jeweils einer Glasfaser 2 benachbart angeordnet und umgekehrt, wobei die Fasern parallel und mit Abstand voneinander angeordnet sind. Fig. 2b zeigt ein Gewebe wie Fig. 2a nur ist das Gewebe hier zusätzlich vorbehandelt, so daß die Kreuzungspunkte 5 fixiert sind. In der Fig. 2b ist beispielhaft ein fixierter Kreuzungspunkt 5 hervorgehoben. Dieses Gewebe ist mit ausgehärtetem UP- oder Vinylesterharz beschichtet. Hierdurch ist die Formstabilität erreicht.
Fig. 3a zeigt ein Gewebe 4 mit Kohlefasern 1. Das Gewebe ist hierbei wie in Fig. 2b vorbehandelt. Fig. 3b zeigt dieses Gewebe verformt und gehärtet. In Fig. 3c wird diese Gewebe 4 mit SMC 6 zu einem Formteil 3 verpreßt. Die Kohlefasern 1 in diesen Formteilen lassen sich dann als Antennen verwenden.
Fig. 4a, b zeigen eingepreßte Empfangsantennen im Primärformteil 3a (Fig. 4a) und im Sekundärformteil 3b (Fig. 4b). Die Antenne ist mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet.
Fig. 5a, b zeigen eine ähnliche Anordnung, jedoch für Sendeantennen. Hier ist zusätzlich noch ein metallbedampftes (bevorzugt aluminiumbedampftes) Gewebe 8 zur Abschirmung vorgesehen. Die Figuren zeigen nur schematisch die Anordnung von Antennen 7 in einem Formte 3.

Claims (11)

  1. Faserverstärktes Kunststoff-Formteil, dadurch gekennzeichnet, daß in das Formteil (3) mindestens eine Antenne (7) integriert ist.
  2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern des Formteils (3) eine elektrische Leitfähigkeit besitzen und diese Fasern die Antenne bilden.
  3. Formteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Kohlefasern (1) oder Metallfasern (Drähte) bevorzugt Kupferfasern (Drähte) sind.
  4. Formteil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (3) aus bis zu 60 Gewichtsprozent Kohlefasern (1) besteht.
  5. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewebe (4) in das Formteil (3) eingepreßt wird, welches in Kette- oder Schußrichtung Kohlefasern (1) oder Metallfasern (Drähte) bevorzugt Kupferfasern (Drähte) aufweist.
  6. Formteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlefasern (1) oder Metallfasern (Drähte) im Gewebe (4) mit Abstand voneinander angeordnet sind.
  7. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und/oder Länge der Fasern (1) je nach der erforderlichen Antennenabstimmung ausgesucht ist.
  8. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) bzw. das Gewebe (4) mit ausgehärtetem UP- oder Vinylesterharz beschichtet sind.
  9. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (3) mit der integrierten Antenne bzw. den Antennen an einem Fahrzeug angeordnet ist und z. B. ein Kofferraumdeckel ist oder im oder am Stoßfänger angeordnet ist.
  10. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sendeantennen eine zusätzliche Metallabschirmung (8) in das Formteil (3) integriert ist.
  11. Formte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabschirmung (8) ein mit Aluminium bedampftes synthetisches Fasergewebe oder Vlies ist.
EP98100191A 1997-01-15 1998-01-08 Faserverstärktes Kunststoff-Formteil mit integrierter Antenne Expired - Lifetime EP0854536B1 (de)

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