DE19729972A1

DE19729972A1 - Faserverstärktes Kunststoff-Formteil mit integrierter Antenne

Info

Publication number: DE19729972A1
Application number: DE1997129972
Authority: DE
Inventors: Gerd Ehnert
Original assignee: Menzolit Fibron GmbH
Current assignee: Menzolit Fibron GmbH
Priority date: 1997-07-12
Filing date: 1997-07-12
Publication date: 1999-01-14

Description

Die Erfindung betrifft ein faserverstärktes Kunststoff-Formteil.

Ein faserverstärktes Kunststoff-Formteil zeigt z. B. EP 0 531 840 B1. Hier wird zu nächst eine mit einem Bindemittel aus einem Harz-Härter-System versehene Faser matte bei einer Temperatur, bei der sich das Harz-Härter-System thermoplastisch ver hält, vorgeformt und anschließend duroplastisch zum Vorformling ausgehärtet. An schließend wird SMC-Formmasse (UP-Harz, glasfaserverstärkt) auf den derart her gestellten Vorformling aufgegeben und mit diesem zum Formteil verpreßt.

Je nach Kundenanforderung müssen bis zu sechs Antennen je Fahrzeug unterge bracht 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 Ra diogeräte, Funkgeräte, Funktelefone etc. gemeint.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Antennen platzsparend mit faserverstärk ten Kunststoff-Formteilen zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in das faserverstärkte Kunststoff-Formteil mindestens eine Antenne integriert ist. Hierdurch sind neue De signs möglich z. B. bei tragbaren Rundfunk-, Fernsehgeräten oder Handys.

In bevorzugter Ausführungsform besitzen die Fasern, die zur Verstärkung des Form teils eingesetzt werden, eine elektrische Leitfähigkeit. Aus diesen Fasern ist die An tenne 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 Fa sern ist dabei je nach der erforderlichen Antennenabstimmung ausgesucht. Zweck mäßigerweise 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 Ver schiebung 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 Kraft fahrzeugen 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 Einwe ben 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 be schrieben 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 Sekundär formteil (Fig. 4b), und

Fig. 5 eingepreßte Sendeantennen im Primärformteil (Fig. 5a) und im Sekundärform teil (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 wer den.

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 hervorgeho ben. 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 die se 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 gekenn zeichnet.

Fig. 5a, b zeigen eine ähnliche Anordnung, jedoch für Sendeantennen. Hier ist zu sätzlich noch ein metallbedampftes (bevorzugt aluminiumbedampftes) Gewebe 8 zur Abschirmung vorgesehen. Die Figuren zeigen nur schematisch die Anordnung von Antennen 7 in einem Formteil 3.

Claims

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 Kohlefa sern (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 Kupferfa sern (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 Antennenab stimmung 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 be schichtet 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) inte griert ist.

11. Formteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabschir mung (8) ein mit Aluminium bedampftes synthetisches Fasergewebe oder Vlies ist.