WO1999007032A1 - Process for manufacturing a helix antenna - Google Patents
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Abstract
A process for manufacturing a helix antenna in a simple manner is characterised by the following steps: 1. an injection-moulded preform (1) made of a metallisable plastic material and consisting essentially of a cylindrical core (4) joined to an antenna foot (5) is injection-moulded with trapezoidal threads (6, 7) protruding around the circumference of the core; 2. a non-metallisable plastic material is injected into the gaps between the threads (6, 7); 3. the metallisable outer surfaces are galvanised; 4. a plastic material that acts as a protective cap (10) is injection-moulded around the region of the threads (6, 7).
Description
Verfahren zur Herstellung einer Helix-AntenneMethod of making a helix antenna
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Helix-Antenne.The present invention relates to a method for producing a helix antenna.
Helix-Antennen sind bekannt und werden z.B. bei schnurlosen Kommunikationsendgeräten angewendet. Bekannte Helix-Antennen werden in der Regel dadurch hergestellt, daß mechanisch eine Drahtwicklung auf einen Isolierkern aufgebracht wird und dar- über anschließend eine Schutzkappe gestülpt wird, wobei zusätzlich eine Verbindung zwischen der die eigentliche Antenne bildenden Drahtwicklung und einem Antennenanschlußfuß hergestellt werden muß. Die Herstellung einer derart aufgebauten Helix-Antenne ist für einen Massenartikel verhältnismäßig aufwendig und teuer.Helix antennas are known and are e.g. applied to wireless communication terminals. Known helix antennas are generally produced by mechanically applying a wire winding to an insulating core and then placing a protective cap over it, with a connection between the wire winding forming the actual antenna and an antenna connection base also having to be established. The production of such a helix antenna is relatively complex and expensive for a mass article.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches maschinell leicht durchführbar ist und geringe Kosten verursacht .The object of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, which can be carried out easily by machine and causes low costs.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der obengenannten Art dadurch gelöst, daß in einem ersten Schritt in einem Spritzgießprozeß ein Vorspritzling aus einem metallisierbaren Kunststoff gespritzt wird, der im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Kern besteht, an dessem einen Ende ein Antennenfuß ausgebildet ist, und über dessen Umfang sich trapezförmige Gewindegänge erheben, daß in einem zweiten Schritt die Zwischenräume zwischen den Gewindegängen mit einem nicht metallisierbaren Kunststoff ausgespritzt werden, daß in einem dritten Schritt die metallisierbaren Flächen des im zweiten Schritt erzeugten Zwischenspritzlings galvanisiert werden, und daß in einem vierten Schritt der Bereich mit den Gewindegängen des Zwischenspritzlings mit einem als Schutzkappe dienenden Kunststoff umspritzt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen die Nachteile einer mechanischen Drahtwicklung und der damit verbundenen Kompromisse bezüglich der Fertigbarkeit . Durch die Formgebung durch Spritzgießen kann jede Wicklungsform, angepaßt an die ideale theoretische Auslegung, realisiert werden und dadurch die Antennenleistung optimiert werden. Da die Formgebung ausschließlich über das Spritzgießen erfolgt, können die Fertigungskosten für eine Antenne gegenüber den bisherigen Her- Stellungskosten mehr als halbiert werden.This object is achieved for a method of the above type in that in a first step in an injection molding process, a pre-molded part made of a metallizable plastic is injection molded, which essentially consists of a cylindrical core, at one end of which an antenna base is formed, and above which Extend trapezoidal threads that in a second step, the spaces between the threads are sprayed with a non-metallizable plastic, that in a third step, the metallizable surfaces of the intermediate molding produced in the second step are galvanized, and that in a fourth step, the area with the threads of the intermediate molding are overmolded with a plastic serving as a protective cap. In the method according to the invention, the disadvantages of mechanical wire winding and the associated compromises in terms of producibility are eliminated. Due to the shaping by injection molding, every winding shape, adapted to the ideal theoretical design, can be realized and thereby the antenna performance can be optimized. Since the shaping is done exclusively by injection molding, the manufacturing costs for an antenna can be more than halved compared to the previous manufacturing costs.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspritzling mit Gewindegängen gespritzt wird, welche unterschiedliche Steigungen aufweisen. Durch das Vorsehen von Gewindegängen mit unterschiedlichen Steigungen, d.h. Antennenwicklungen mit unterschiedlicher Steigerung, kann die Antenne leistungsmäßig weiter optimiert werden. Das mechanische Aufbringen einer Drahtwicklung mit unterschiedlichen Steigerungen ist bisher bei Massenproduktionen kostengünstig nicht möglich.An advantageous further development of the method according to the invention is characterized in that the pre-molded part is injection molded with threads which have different pitches. By providing threads with different pitches, i.e. Antenna windings with different increases, the antenna can be further optimized in terms of performance. The mechanical application of a wire winding with different increases has so far not been possible cost-effectively in mass production.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Zwischenprodukten und dem Endprodukt näher beschrieben.The process according to the invention is described in more detail below with reference to the description of the intermediate products shown in the drawing and the end product.
Es zeigenShow it
Figur 1 die perspektivische Ansicht eines Vorspritzlings,FIG. 1 shows the perspective view of a preform,
Figur 2 die perspektivische Ansicht eines Zwischenspritzlings, undFigure 2 is a perspective view of an intermediate molding, and
Figur 3 die perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht des fertigen Produkts.Figure 3 is a perspective and partially sectioned view of the finished product.
Zuerst wird in einem ersten Schritt in einem Spritzgußprozeß ein Vorspritzling 1 hergestellt. Der Vorspritzling 1 besteht
im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Kern 4, wobei sich an einem Ende des Kerns 4 ein Antennenfuß 5 anschließt. Auf dem zylinderförmigen Kern 4 erheben sich trapezförmige Gewindegänge 6, 7, die mit dem Antennenfuß 5 verbunden sind. Diese Gewindegänge können je nach Anforderungen an die Hochfrequenzeigenschaften der zu fertigenden Helix-Antenne unterschiedliche Steigungen aufweisen. Bei dem hier dargestellten Beispiel weisen die Gewindegänge 6 eine hohe Steigung auf, während die Gewindegänge 7 am freien Ende des zylinderförmi- gen Kerns 4 nur eine geringe Steigung aufweisen. Dieser Vorspritzling 1 wird aus einem metallisierbaren Kunststoff, z.B. einem metallisierbaren Polyamid, gespritzt.First, in a first step, a pre-molded part 1 is produced in an injection molding process. The preform 1 is made essentially of a cylindrical core 4, with an antenna base 5 adjoining one end of the core 4. Trapezoidal threads 6, 7, which are connected to the antenna base 5, rise on the cylindrical core 4. These threads can have different pitches depending on the requirements for the high-frequency properties of the helix antenna to be manufactured. In the example shown here, the threads 6 have a high pitch, while the threads 7 at the free end of the cylindrical core 4 have only a slight pitch. This preform 1 is injection molded from a metallizable plastic, for example a metallizable polyamide.
In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zwischenräume zwischen den einzelnen Gewindegängen 6 und 7 mit einem metallisierbaren Kunststoff, z.B. einem metallisierbaren Polyamid, ausgespritzt, wobei selbstverständlich Zwischenräume beim Antennenfuß 5 ausgespart bleiben, d.h. nicht ausgespritzt werden. D.h. bei dem so hergestellten Zwischenspritzling 2 besteht die Oberfläche des eigentlichen Antennenteils aus zwei unterschiedlichen Materialien, nämlich einmal aus einem nichtmetallisierbaren Kunststoff und einmal aus einem metallisierbaren Kunststoff. Die Oberflächenteile aus metallisierbaren Kunststoff entsprechen den Außenflächen der Gewindegänge 6 und 7. Die gesamte Oberfläche des Antennenfußes 5 des Zwischenspritzlings 2 besteht nach wie vor aus einem metallisierbaren Kunststoff .In a second step of the method according to the invention, the spaces between the individual threads 6 and 7 are covered with a metallizable plastic, e.g. a metallizable polyamide, sprayed out, of course gaps are left in the antenna base 5, i.e. not be sprayed out. That In the intermediate molding 2 thus produced, the surface of the actual antenna part consists of two different materials, namely one made of a non-metallizable plastic and one made of a metallizable plastic. The surface parts made of metallizable plastic correspond to the outer surfaces of the threads 6 and 7. The entire surface of the antenna base 5 of the intermediate molding 2 still consists of a metallizable plastic.
In einem dritten Schritt wird nun der Zwischenspritzling gal- vanisiert, wobei nur die metallisierbaren Oberflächenteile des Zwischenspritzlings galvanisiert werden können, d.h. der gesamte Antennenfuß 5 und die Außenflächen der Gewindegänge 6 und 7.In a third step, the intermediate molding is now galvanized, whereby only the metallizable surface parts of the intermediate molding can be galvanized, i.e. the entire antenna base 5 and the outer surfaces of the threads 6 and 7.
Die auf den Außenflächen der Gewindegänge 6 und 7 aufgebrachte Metallschicht stellt bei der gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Helix-Antenne den eigentlichen Antennendraht dar.The metal layer applied to the outer surfaces of the threads 6 and 7 is in accordance with the invention Process manufactured helix antenna represents the actual antenna wire.
Es ist zu erkennen, daß durch Änderung der Spritzgußform für den Vorspritzling 1 die Gewindegänge jeder auftretenden Forderung angepaßt werden können.It can be seen that by changing the injection mold for the preform 1, the threads can be adapted to any requirement.
In einem vierten und letzten Schritt wird der Antennenbereich des Zwischenspritzlings 2 mit einem Kunststoff 10 umspritzt.In a fourth and final step, the antenna area of the intermediate molding 2 is overmolded with a plastic 10.
Dieser Kunststoff 10 dient gleichzeitig als Schutzkappe für die Helix-Antenne. Je nach den gewünschten mechanischen Anforderungen an die Helix-Antenne kann der Zwischenspritzling als Schutz mit einem weichen oder einem harten Kunststoff um- spritzt werden. Es kann z.B. zum Umspritzen ein thermoplastisches Elastomer verwendet werden.
This plastic 10 also serves as a protective cap for the helix antenna. Depending on the desired mechanical requirements for the helix antenna, the intermediate molding can be molded with a soft or a hard plastic as protection. For example, a thermoplastic elastomer can be used for extrusion coating.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Helix-Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt in einem Spritzgußprozeß ein Vorspritzling (1) aus einem metallisierbaren Kunststoff gespritzt wird, der im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Kern (4) besteht, an dessem einen Ende ein Antennenfuß (5) ausgebildet ist, und über dessen Umfang sich trapezförmige Gewindegänge (6, 7) erheben, daß in einem zweiten Schritt die Zwischenräume zwischen den Gewindegängen (6, 7) mit einem nicht metallisierbaren Kunststoff ausgespritzt werden, daß in einem dritten Schritt die metallisierbaren Flächen des im zweiten Schritt erzeugten Zwischenspritzlings (2) galvanisiert werden, und daß in einem vierten Schritt der Bereich mit den Gewindegängen (6, 7) des Zwischenspritzlings (2) mit einem als Schutz- kappe (10) dienenden Kunststoff umspritzt wird.1. A method for producing a helix antenna, characterized in that in a first step in an injection molding process, a pre-molded part (1) is injected from a metallizable plastic, which consists essentially of a cylindrical core (4), at one end of which Antenna foot (5) is formed, and over the circumference trapezoidal threads (6, 7) rise that in a second step, the spaces between the threads (6, 7) are sprayed with a non-metallizable plastic, that in a third step metallizable surfaces of the intermediate molding (2) produced in the second step are galvanized, and that in a fourth step the area with the threads (6, 7) of the intermediate molding (2) is extrusion-coated with a plastic serving as a protective cap (10).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspritzling (1) mit Gewindegängen (6, 7) gespritzt wird, welche unterschiedliche Steigungen aufweisen.
2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-molded part (1) is injected with threads (6, 7) which have different pitches.
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