DE2827541C2 - Versenkbare Antenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine versenkbare Antenne, bestehend aus wenigstens einem derart elastisch quer zu seiner Längserstreckung vorgespannten Metallband,

ίο daß es mit Hilfe von Aufspreizmitteln in flachem Zustand auf eine drehbare Trommel wickelbar sowie von dieser abrollbar und mittels eines in Schubrichtung verlaufenden, eine zum Trommelumfang etwa tangentiale Gleitfläche aufweisenden, zusammen mit einem Führungsmittel einen Führungsspalt bildenden Führungsstab in einen querschnittlich etwa ringartigen, aus einer Öffnung eines Gehäuses ragenden Antennenstab überführbar ist.

Eine Antenne dieser Art wird durch die US-PS 33 61 377 offenbart. Die mit einer Zahnung versehene eine Kante des Metallbandes greift in abgerolltem Zustand in Perforationen in Bereich der gegenüberliegenden Bandkante ein.
Außerdem sind parallel zur Antennenstablängsachse andere Ausnehmungen vorhanden, mit denen Stacheln eines Führungsrades kämmen. An der Aufspreizstelle für die Antenne ist noch ein zur Antennenachse parallelei Flacheisen als Aufspreizhilfe angeordnet, dem zur Bildung jenes Führungsspaltes mit Abstand ein in das untere Ende des Antennenstabes einragender Dorn gegenübersteht. Diese Vorrichtung ist herstellungsaufwendig und bietet keine ausreichende Sicherheit für die Funktionsfähigkeit während der Antennenbewegung.
Bei einer Antenne nach der US-PS 34 67 328 wird zur Führung des Antennenbandes ein Rohr verwendet, welches an der Gehäuseöffnung endet. Das Band wird innerhalb des Gehäuses um das Rohr gelegt, wobei sich insbesondere beim Zurückspulen auf die Trommel im Bereich der Rückformung Schwierigkeiten ergeben

■"> können.

Auch finden teleskopartig einschiebbare Antennen Verwendung mit einer Anzahl rohrförmiger Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers, von denen jeweils einer in den vorangehenden einschiebbar ist. Bei elektrisch betätigten Antennen werden hierbei die verschiedenen Stababschnitte zum Ausfahren der Antenne nach außen gedrückt (oder in umgekehrter Richtung zum Einfahren nach innen gezogen) durch einen inneren Nylonkern, der auf einer Spule auf- oder abgespult werden kann, wobei die letztere durch einen Elektromotor betätigt wird. In einigen Fällen sind auch Bandantennen mit ebenem oder leicht gekrümmtem Querschnitt eingesetzt worden. Derartige Antennen sind jedoch in ihrem Einsatz im Hinblick auf die große

Flexibilität in Längsrichtung stark eingeschränkt.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Antenne der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der Betriebsstörungen während des Ausfahrens oder Versenkens des Antennenstabes möglichst vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Führungsspalt durch einen am freien Ende des Führungsstabes vorgesehenen Kopf und einen der Gleitfläche des Führungsstabes gegenüberliegenden Führungsnoppen

sowie durch einen der Trommel benachbarten, am Fuß des Führungsstabes angeordneten Führungsschuh gebildet ist, und daß als Aufspreizmittel Führungsrollen dienen, die durch einen am Führungsstab befestigten.

quer zur Schubrichtung verlaufenden Lagersteg getragen sind, welche nahe der Trommel derart an der Innenfläche des Metallbandes anliegen, daß dieses von ihnen entkrümmt tangential an die Trommel herangeführt ist.

Das Band wird beim Ausfahren vom Kopf des Führungsstabes einerseits sowie do*n Führungsnoppen anderseits gehalten, unterstützt vom Führungsschuh. Beim Einfahren des Antennenstabes wiederum halten die Führungsrollen mit geringer Reibung dis sich voneinander entfernenden Bandkanten gegen eine AufroHkraft des Bandes in Abstand zueinander und leiten das Band in die gewünschte Lage auf der Trommel.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zur Führung des Bandes im Trommelbereich um deren Umfang wechselweise Walzen und feste Führungsrippen angeordnet, deren Führungsfläche gegenüber einer von den Walzen gebildeten kreisförmigen Führungsfläche zurückversetzt ist. Dabei können vorteilhafterweise der Führungsschuh und/oder der Fuß des Führungsstabes anstelle einer Führungsrippe zwischen zwei Walzen vorgesehen sein, um den Übergang zu vereinfachen.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß die Trommel innerhalb des Gehäuses mittels einer Spiralfeder gehalten wird, die derart ausgebildet ist, daß die eingestellte Federkraft zu der durch die Elastizität des Metallbandes bedingten Aufrollkraft im Gleichgewicht ist. Dank dieser Maßgabe entfallen besondere Fixierorgane für den Antennenstab. JO

Der rohrförmige Querschnitt des Antennerstabes bietet die erforderliche Steifigkeit gegenüber Biegebelastungen durch Wind oder Beschleunigung, wie auch bei Bremsvorgängen oder dem üblichen Rütteln des Fahrzeuges. ü

Die Ausführung des Metallbandes kann im Bereich der Erfindung unterschiedlich sein. So mag das Metallband über seine Länge eine Reihe von Aussparungen aufweisen oder nach einem anderen Merkmal der Erfindung aus einem Geflecht von einem oder mehreren Metalldrähten bestehen. Auch ist es denkbar, das Metallband mit Kunststoffmaterial zu überziehen oder aber den Kunststoff als Trägermaterial für das Metallband heranzuziehen, in welchen das Metall als leitendes Material eingebettet ist.

Als günstig hat es sich darüberhinaus erwiesen, wenn das Metallband von dem Führungsstab, dem Führungsnoppen und den Führungsschuhen zu einem Querschnitt in Form eines Spitzbogens oder in Form zweier nebeneinanderliegender und ineinander übergehender Kreise geführt ist.

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Antenne in der Herstellung wesentlich kostengünstiger als herkömmliche Antennen und bei glpjcher Leistung in geringerem Maße den bisher üblichen Verklemmungen ausgesetzt. Gegenüber Teleskopstabantennen bringt sie den zusätzlichen Vorteil, daß sie eines geringeren Unterhaltungsaufwandes bedarf und einen verbesserten elektrischen Kontakt bietet, da der Stab aus einem einstückig ausgebildeten Element besteht. Außerdem entfallen die Reibungswiderstände, die beim Verschieben der Rohre ineinander entstehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in t>5

F i g. 1 die schematisierte Seitenansicht einer Antenne bei teilweise ausgezogenem Stab und mit der jeweiligen Schnittstelle zugeordneten Querschnittsbildern a, b. c und d eines an jenen Schnittstellen unterschiedlich gekrümmten, den Stab bildenden Antennenbandes;

F i g. 2A bis 2D Querschnitte verschiedener Ausführungsformen des Antennenstabes;

F i g. 3A und 3B Draufsichten auf Abschnitte verschiedener Antennenbänder;

Fig.4 die Draufsicht auf einen Abschnitt eines Antennenbandes aus einem Metallgeflecht;

F i g. 5 die der F i g. 1 etwa entsprechende — hier geschnittene — Darstellung einer angetriebenen Ausführungsform der Antenne mit Gehäuse;

F i g. 6 die Seitenansicht der von der Darstellung gemäß F i g. 5 abgewandten Gehäuseseite;

Fig.7 die Ansicht in Richtung des Pfeiles VlI der F i g. 5,6 mit teilweise entferntem Gehäuse;

F i g. 8 eine etwa der Darstellung der F i g. 5 entsprechende Wiedergabe einer anderen Ausführungsform der Antenne für manuelle Betätigung.

Gemäß F i g. 1 ist ein Metallband 1 teilweise von einer Trommel 1? abgewickelt und in Abstand zu dieser in 7unehmendem Maße zu einem Antennenstab 2 gekrümmt.

Das vorgekrümmte Metallband 1 ist gut leitend, um einen wirkungsvollen Empfang sicherzustellen, und hinreichend flexibel, um auf jene Trommel 12 aufgewunden werden zu können; die Achse 4 der Trommel 12 verläuft im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Antennenstabes 2. Das Metallband 1 ist andererseits hinreichend elastisch, um die ursprüngliche Form auch nach einer längeren Zeitdauer im aufgewundenen Zustand — flach am Umfang der Trommel 12 anliegend — wieder einnehmen zu können; der Querschnitt des Antennenstabes 2 kann entsprechend den Fig.2A bis 2C kreisförmig, spitzbogenförmig, als Doppelkreis oder ähnlich sein.

Das eine Ende. 3 des Metallbandes 1 ist an der Trommel 12 befestigt, während das gegenüberliegende Ende frei absteht und mit einem Stopfen 5 versehen sein kann, der den Antennenstab 2 nach oben hin schließt.

Das in eingezogenem Zustand der Antenne 2 mehrlagig dem Trommelumfang aufliegende Metallband 1 wird beim Ablaufen der Trommel 12 zunehmend querschnittlich gekrümmt, wobei es allmählich infolge der eigenen Elastizität die Form eines C einnimmt, dessen Enden sich immer mehr nähern, his das Metallband 1 schließlich einen geschlossenen Querschnitt aufweist und sich vorzugsweise die Seitenkanten des Metallbandes 1 entsprechend der vorher übertragenen Formgebung überlappen, so daß der Antenne 2 eine hohe Biegfestigkeit in Längsrichtung erteilt wird.

Windet man das Metallband 1 auf die Trommel 12 auf, so öffnet sich der Bandabschnitt zu einem immer weiter werdenden C, bis er völlig entkrümmt ist (F i g. 1, lit. a).

Der Antennenstab 2 kann auch aus mehreren übereinanderliegenden Metallbändern 1 bestehen, die vorzugsweise einen Querschnitt eines nahezu geschlossenen C besitzen, wie dies in Fig. 2D dargestellt ist, wobei die öffnungen des jeweiligen C zueinander versetzt sind.

Das dargestellte Antennenband 1 ist als Stahlband aus einem dünnen Blech hergestellt, wobei der Faserrichtung und ggf. auch der Wärmebehandlung eine besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muß. Im besonderen sollten die Walzfasern senkrecht oder schräg zur Längsrichtung des Metallbandes 1 liegen, wodurch sich eine höhere Ermüdungsgrenze der Bandablenkung ergibt. Damit wird eine größere Zahl an Abflachungsvorgängen beim Aufwinden und Abwinden

von der Trommel 12 möglich, und diese kann einen geringeren Radius besitzen, ohne daß man in den Bereich der Streckgrenze des Materials kommt.

Das Aufwinden des Metallbandes 1 auf die Trommel 12 kann ohne Beeinflussung der Steifigkeit verbessert werden, wenn man das Metallband 1 mit Aussparungen oder Schlitzen 6 versieht, die vorzugsweise eine längliche Form haben und nach der Faserrichtung oder quer zur Längsachse des Metallbandes 1 ausgerichtet sind. Die Aussparungen oder Schlitze 6 sind senkrecht zur Längsachse des Metallbandes 1 (Fig.3B) oder schräg dazu (F i g. 3A) angebracht und ermöglichen ein leichteres Aufwickeln auf die Trommel 12. Beide Metallbänder 1 sind vorzugsweise mit einer oder mehreren Schichten aus Kunststoffmaterial überzogen.

Als weitere Ausführungsform kann das Metallband 1 nach Fig.4 aus einem Geflecht oder Gewebe aus Metalldraht mit hohen Elastizitätscharakteristika gefertigt sein, wobei der Querschnitt eine ähnliche Form aufweisen kann, wie sie die oben beschriebenen Metallbänder 1 besitzen, während das Metall ebenfalls mit einem Kunststoffmaterial überzogen sein kann. Auch besteht eine Ausführungsform des Metallbandes 1 aus irgendeinem Kunststoffmaterial, in welches ein Leiter aus Metall eingebettet ist, das jedoch hohe Elastizitätseigenschaften besitzt.

Gemäß der Ausführungsform nach den F i g. 5,6 und 7 ist die Trommel 12 im Inneren eines Gehäuses 10 angeordnet, und von einer Anzahl von Walzen 13 umgeben, deren Achsen parallel zur Achse 4 der Trommel 12 auf einem Kreisumfang koaxial zu dieser Achse 4 liegen. Die Walzen 13 bilden einen Zwischenraum für den aufgewundenen Teil des Metallbandes 1.

Zwischen jeweils zwei nebeneinanderliegenden Walzen 13 befindet sich eine starre Führungsrippe 14, welche einstückig mit dem Gehäuse 10 ausgebildet oder an diesem befestigt ist, während die innere Führungsfläche gegenüber dem Kreisbogen der tangential an die Walzen 13 gelegt ist, zurückgesetzt ist.

An der von der Trommel 12 weggerichteten Seite des Mctalibandes ! ist ein Führungsschuh 20 angeordnet, dem auf der anderen Bandseite ein Führungsstab 21 gegenübersteht. Letzterer bildet zusammen mit dem Führungsschuh 20 einen Führungsspalt für das Metallband 1 an der Stelle, an welcher es aus der flachen Querschnittsform in die gekrümmte Querschnittsform übergeht (und umgekehrt); an dieser Stelle besteht die Gefahr, daß das Metallband 1 in Längsrichtung abgebogen wird und damit eine unerwünschte Stellung einnimmt.

Der Führungsstab 21 endet gemäß F i g. 5 nach oben hin in einem Kopf 22, der einem Führungsnoppen 23 gegenübersteht und mit diesem einen Führungsspalt begrenzt. Diese Elemente 22,23 führen das Metallband 1 dort, wo seine Längskanten während des Krümmungsvorganges zueinander geführt werden.

Diesen Führungselementen 20,21 bzw. 22,23 ist eine Aufspreizeinrichtung zugeordnet, welche an den Enden eines quer zur Längsachse des Antennenstabes 2 verlaufenden Lagerstegs jeweils eine Führungsrolle 25 besitzt; diese liegen der ihnen zugekehrten Innenseite des Metallbandes 1 dort an, wo dieses in die querschnittliche Form des »C« übergeht (F i g. 7).
Die Führungsrollen 25 stützen sich gegen das Metallband 1 ab, wenn es auf die Trommel 12 aufgewunden wird. Natürlich können auch mehrere derartige Öffnungs- oder Aufspreizeinrichtungen 24, 25 vorgesehen sein. Durch die beschriebenen Einzelheiten wird die Reibung beim Aufwinden und Abwinden des

ίο Metallbandes 1 erheblich vermindert.

In der beispielhaften Ausführungsform gemäß den F i g. 5, 6 und 7 sind auch die Teile gezeigt, welche die Drehung der Trommel ^bewerkstelligen. Ein Motor 15 wird an einem — nicht gezeigten — Armaturenbrett eingeschaltet und betätigt eine Schnecke 16, die mit einem Zahnrad 17 in Eingriff steht. Dieses ist mit der Trommel 12 einstückig ausgebildet oder an dieser befestigt. Wie Fig. 6 zeigt, kann die elektrische Schaltung mit einem Zungenschalter 18 versehen sein, der seine Schaltposition ändert, indem an der Außenseite einer Zahnscheibe 26 angeordnete Schaltnocken 19 berührt werden, wobei jene Zahnscheibe 26 über eine starke Untersetzung mit einem Ritzel 27 kämmt, das mit der Trommel 12 einstückig ausgebildet oder an dieser befestigt ist. Hierdurch wird es möglich, die Stromversorgung für den Motor 15 dann abzuschalten, wenn die Antenne 2 ganz ausgezogen oder ganz eingeführt ist. Um den Motor 15 auszuschalten, wenn die Antenne 2 vollständig ausgezogen oder eingeschoben ist, können

ίο auch andere bekannte elektrische oder mechanische Wege zwischen Zahnrad 26 und Trommel 12 eingeschlagen werden.

In Fig.8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die derjenigen der Fig. 5 entspricht, wobei jedoch das Metallband manuell betätigt werden kann. Hierbei ist innerhalb des Gehäuses 10 eine Trommel 12 zum Aufwinden des Metallbandes 1 vorgesehen, die über eine Spiralfeder 8 an der Trommelachse 4 gehalten wird. Wenn das Metallband 1 dazu neigt, sich durch die Elastizität zu entwinden und so die Trommel 12 im Gegenuhrzeigersinn — wie in Fig.8 dargestellt ist — dreht, drückt die Spiralfeder 8 die Trommel 12 in die Gegenrichtung, d. h. in die Aufwindungsrichtung für das Metallband 1. wobei diese Federkraft so ausgelegt ist, daß die Trommel 12 in jeder Position des Metallbandes 1 im wesentlichen ausbalanciert ist. Auch in diesem Fall ist eine Anordnung von radialen Führungswalzen 13 und festen Führungsrippen 14 vorgesehen, die den aufgewundenen Teil des

so Metallbandes 1 umgeben, so daß die Reibung beim Aufwinden und beim Abwinden vermindert wird. Führungselemente 20 und 21, die dem führungsschuh 20 und dem Führungsstab 21 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ähnlich sind, leiten das Metallband 1 beim Entwinden. Eine Rollenanordnung 44, 45 vollzieht die gleiche Funktion wie die Aufspreizeinrichtung 24 und 25, die im Zusammenhang mit der vorangehend beschriebenen Ausführungsform erläutert wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Versenkbare Antenne, bestehend aus wenigstens einem derart elastisch quer zu seiner Längserstreckung vorgespannten Metallband, daß es mit Hilfe von Aufspreizmitteln in flachem Zustand auf eine drehbare Trommel wickelbar sowie vor. dieser abrollbar und mittels eines in Schubrichtung verlaufenden, eine zum Trommelumfang etwa tangential Gleitfläche aufweisenden, zusammen mit einem Führungsmittel einen Führungsspalt bildenden Führungsstab in einen querschnittlich etwa ringartigen, aus einer Öffnung eines Gehäuses ragenden Antennenstab überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsspalt durch einen am freien Ende des Führungsstabes (21) vorgesehenen Kopf (22) und einen Uer Gleitfläche des Führungsstabes (21) gegenüberliegenden Führungsnoppen (23) sowie durch einen der Trommel (12) benachbartea am Fuß des Führungsstabes (21) angeordneten Führungsschuh (20) gebildet ist, und daß als Aufspreizmittel Führungsrollen (25, 45) dienen, die durch einen am Führungsstab (21) befestigten, quer zur Schubrichtung verlaufenden Lagersteg (24, 44) getragen sind, welche nahe der Trommel (12) derart an der Innenfläche des Metallbandes (1) anliegen, daß dieses von ihnen entkrümmt tangential an die Trommel (12) herangeführt ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den Umfang der Trommel (12) wechselweise Walzen (13) und feste Führungsrippen (14) angeordnet sind, deren Führungsfläche gegenüber jener der von den Walzen gebildeten kreisförmigen Führungsfläche zurückversetzt ist.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschuh (20) und/oder der Fuß des Führungsstabes (21) anstelle einer Führungsrippe zwischen zwei Walzen (13) vorgesehen sind.

4. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (12) innerhalb des Gehäuses (10) mittels einer Spiralfeder (8) gehalten ist, die derart ausgebildet ist, daß die eingestellte Federkraft zu der durch die Elastizität des Metallbandes (1) bedingten Aufrollkraft im Gleichgewicht ist.

5. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1) über seine Länge mit einer Reihe von Aussparungen (6) versehen ist.

6. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1) aus einem Geflecht von einem oder mehreren Metalldrähten besteht.

7. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1) mit Kunststoffmaterial überzogen ist.

8. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial für das Metallband (1) Kunststoff dient, in welchen das Metall als leitendes Material eingebettet ist.

9. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1) von dem Führungsstab (21), dem Führungsnoppen (23) und den Führungsschuhen (20) zu einem{ Querschnitt in Form eines Spitzbogens (F i g. 2A) oder in Form zweier nebeneinanderliegender und ineinander übergehender Kreise (F i g. 2C) geführt ist.

10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (1) durch einen Motor (15) betätigbar ist