Reflektoranordung

Abstract

 Es wird eine Reflektoranordnung mit einem Reflektor (2), insbesondere einem Parabolspiegel, mit einer Kunststoffschicht (9) auf der eine Kunststoffolie (8) mit einer Struktur aus Metall vorgesehen ist und mit einem Gehäuse (3) bestehend aus zwei Hohlzylindern (6,7), die ineinander angeordnet werden können und zwischen denen der Reflektor (2) gehalten ist, angegeben, wobei der Reflektor (2) eine weitere Kunststoffschicht (10) aufweist, die am Reflektorrand einen im wesentlichen hohlzylindrischen Kragen (11) bildet, und wobei dieser Kragen (11) zwischen den Hohlzylindern des Gehäuses (3) gehalten ist.

Beschreibung

[0001] Die Anmeldung betrifft eine Reflektoranordnung mit einem Reflektor, insbesondere einem Parabolspiegel, mit einer Kunststoffschicht auf der eine Kunststoffolie mit einer Struktur aus Metall vorgesehen ist und mit einem Gehäuse bestehend aus zwei Hohlzylindern, die ineinander angeordnet werden können, zwischen denen der Reflektor gehalten ist.

[0002] Für viele Anwendungen insbesondere zur Orientierung von Radarwellen werden Reflektoren oder Transreflektoren eingesetzt. Es ist bereits bekannt, Reflektoren für Radaranwendungen herzustellen, indem eine Kunststoffolie mit einer Struktur aus Metall, insbesondere Aluminium, beschichtet wird, die Kunststoffolie in ein Spritzwerkzeug eingespannt wird und dann mit einer Kunststoffschicht überspritzt wird, die die notwendige Form, beispielsweise eine Parabolform aufweist. Dabei entsteht ein parabolischer Spiegel, der durch ein Gehäuse relativ zu einer Radarquelle angeordnet wird. In vielen Fällen besteht dieses Gehäuse aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium. Ein solches Gehäuse kann als Gussgehäuse aus Aluminium hergestellt werden.

[0003] Es ist weiter bekannt, den Parabolspiegel im Gussgehäuse zwischen einem äusseren und einem inneren Zylinder mit einer dazwischen eingebrachten Dichtung einzuspannen. Dabei wird in einen äusseren Aluminiumhohlzylinder, der einen umlaufenden nach innen orientierten Flansch hat, eine Dichtung gegen diesen Flansch gelegt, danach der Reflektor eingebracht und dann ein innerer Zylinder der den Reflektor und die Dichtung gegen den Flansch des äusseren Zylinders presst.

[0004] Es hat sich herausgestellt, dass aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungs-Koeffizienten des Gehäuses und des Reflektors eine starke Verformung der Komponenten erfolgt. Aufgrund dieser Verformung ist eine genaue Orientierung in der radialen Richtung des Reflektors zum Radarsender nicht mehr gewährleistet. Da für sicherheitsrelevante Anwendungen die Mittigkeit des Reflektors relativ zum Sender sehr wichtig ist, ist es nicht nur notwendig, durch eine Reflektoranordnung bestehend aus Reflektor und Gehäuse, die Fertigungstoleranzen aufzufangen, sondern auch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Komponenten zu berücksichtigen.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Reflektoranordnung anzugeben, die eine definierte Position des Parabolspiegels über einen vorgegebenen Temperaturbereich gewährleistet. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Reflektoranordnung anzugeben.

[0006] Die Aufgabe wird in Bezug auf die Reflektoranordnung gelöst mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. In Bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 11. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

[0007] Die erfindungsgemässe Reflektoranordnung weist einen Reflektor mit einer ersten Kunststoffschicht auf, auf der eine Kunststoffolie mit einer Struktur aus Metall vorgesehen ist und eine weitere Kunststoffschicht, die am Reflektorrand einen im wesentlichen hohlzylindrischen Kragen bildet, sowie ein Gehäuse, das aus zwei ineinander anordnenbaren Hohlzylindern besteht, wobei der Kragen der zweiten Kunststoffschicht zwischen den Hohlzylindern des Gehäuses gehalten ist. Da der Kragen des Reflektors am vom Reflektor abgewandten Ende und nicht direkt der Rand des Reflektors zwischen den Hohlzylindern eingespannt ist, wirken sich Spannungen zwischen Kragen und Hohlzylindern aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen nur gering auf den Reflektor selbst aus.

[0008] Die Hohlzylinder und die Kunststoffschichten des Reflektors, sind aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Diese unterschiedlichen Materialien weisen auch unterschiedliche Wärmeausdehnungs-Koeffizienten auf, wodurch eine unterschiedliche Ausdehnung von Gehäuse und Reflektor resultiert. Da der hohlzylindrische Kragen zwischen den Hohlzylindern des Gehäuses aufgenommen ist, muss die unterschiedliche Ausdehnung dieser Komponenten aufgefangen werden. Es ist besonders vorteilhaft, im Kragen im wesentlichen axial verlaufende Schlitze vorzusehen, die über den Umfang verteilt sind. In diesen Schlitzen ist Material vom Kragen ausgespart. Dehnen sich nun der Kragen und die Hohlzylinder unterschiedlich aus, so kann dies durch die Schlitze aufgefangen werden und Spannungen werden vermieden.

[0009] Es ist weiter von besonderem Vorteil, dass zur definierten Befestigung des Kragens zwischen den Hohlzylindern am Kragen Rastfinger angeordnet sind. Diese Rastfinger weisen jeweils eine Rastnase auf, und sind über den Umfang des Kragens verteilt angeordnet. Sie sind durch axial verlaufende Schlitze vom Kragen getrennt.

[0010] Es ist weiter von besonderem Vorteil, dass einer der Hohlzylinder eine Schulter aufweist, hinter die die Rastnase eingreift und dass der zweite Hohlzylinder einen Anschlag für den Rand des Kragens aufweist. Dadurch ist die Lage des Kragens relativ zu den Hohlzylindern in axialer Richtung definiert.

[0011] Es ist weiter von besonderem Vorteil, ein federndes Element vorzusehen, das Teil des Kragens ist und zwischen der Schulter und dem Anschlag der Hohlzylinder eingespannt ist. Dieses federnde Element dient zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen den beiden Hohlzylindern und dem Reflektor.

[0012] Es ist weiter besonders vorteilhaft, am Kragen Rippen vorzusehen, die beim Einbringen des Kragens zwischen die Hohlzylinder des Gehäuses verformt werden. Auch diese Rippen dienen zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen.

[0013] Es ist weiter besonders vorteilhaft, diese Rippen auf den Rastfingern vorzusehen, da dadurch gewährleistet wird, dass die Rastfinger fest zwischen den beiden Hohlzylindern eingespannt sind, während sich die Bereich zwischen den Rastfingern, die ja durch Schlitze von den Rastfingern getrennt sind, zwischen den beiden Hohlzylindern des Gehäuses leicht verschieben können, wenn dies aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen notwendig ist.

[0014] Es ist weiter von besonderem Vorteil, dass am Rand des Reflektors ausserhalb des Kragens ein sich in radialer Richtung erstreckender umlaufender Flansch vorgesehen ist. Dieser Flansch dient als Dichtungssitz für eine Dichtung die zwischen dem äusseren Hohlzylinder und dem Kragen und Flansch des Reflektors angeordnet ist. Es handelt sich hierbei vorteilhafterweise um eine Niederdruckdichtung, die keine hohe Kraft auf den Kragen des Reflektors ausübt und die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen auffangen kann. Zwischen dem Flansch und dem äusseren Hohlzylinder befindet sich ebenfalls ein Teil der Dichtung. In diesem Bereich ist am äusseren Hohlzylinder eine Rippe vorgesehen, die für eine spritzwasserdichte Befestigung des Reflektors am äusseren Hohlzylinder dient.

[0015] Mit der erfindungsgemässen Anordnung können also nicht nur die Fertigungstoleranzen der unterschiedlichen Komponente aufgefangen werden, sondern es wird auch dafür gesorgt, dass unterschiedliche Wärmeausdehnungen kompensiert werden und dass trotz dieser unterschiedlichen Wärmeausdehnungen die Veränderungen der Mittigkeit der Reflektoranordnung innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der Figuren erläutert werden.

Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf die Reflektoranordnung mit Reflektor und Gehäuse.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Reflektoranordnung entlang A-A gemäss Figur 1.

Figur 3 zeigt eine Detailvergrösserung des Details X der Reflektoranordnung, wie in Figur 2 dargestellt.

Figur 4 zeigt einen vergrösserten Teilquerschnitt der Reflektoranordnung entlang der Linie B-B gemäss Figur 3.

Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Reflektors.

[0017] Anhand der Figuren 1 bis 5 soll nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden. In Figur 1 ist die Reflektoranordnung 1 in einer Aufsicht dargestellt. Figur 2 zeigt einen entsprechenden Schnitt entlang der Linie A-A gemäss Figur 1. Die Reflektoranordnung besteht aus einem Reflektor 2 und einem Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 dient zur Montage des Reflektors auf einer Platte, die beispielsweise die elektronischen Komponenten und auch einen Sender beispielsweise für Radarwellen trägt. Mittels des Gehäuses 3 soll die Orientierung des Reflektors 2 zu diesem Sender erfolgen. Bei dem Reflektor 2 kann es sich beispielsweise um einen Parabolspiegel oder einen Transreflektor handeln, wie sie beispielsweise in Radarsystemen eingesetzt werden. Zur Montage des Gehäuses weist dieses einen Montageflansch 4 auf mit Bohrungen 5 zur Befestigung auf einer Platte. Der Montageflansch 4 ist einteilig ausgebildet mit einem äusseren Hohlzylinder 6, der mit seiner Achse senkrecht zum Montageflansch 4 orientiert ist. Das Gehäuse 3 weist weiter einen inneren Hohlzylinder 7 auf, der sich innerhalb des äusseren Hohlzylinders 6 befindet. Es ist von besonderem Vorteil, ein Gussgehäuse aus Aluminium einzusetzen.

[0018] Der Reflektor 2 ist wie folgt aufgebaut. Er weist eine Kunststoffolie 8 auf, die eine Struktur aus Aluminium trägt. Die Kunststoffolie ist mit einer ersten Kunststoffschicht 9 umspritzt, die der Kunststoffolie 8 ihre Form gibt. Diese erste Kunststoffschicht 9 wiederum ist von einer zweiten Kunststoffschicht 10 überspritzt. Die zweite Kunststoffschicht 10 befindet sich nicht nur im Bereich der ersten Kunststoffschicht 9, also des eigentlichen Reflektors, sondern weist einen hohlzylindrischen Kragen 11 auf, der sich an den Rand der ersten Kunststoffschicht und somit des eigentlichen Reflektors anschliesst.

[0019] Ausser dem hohlzylindrischen Kragen 11 weist der Reflektor, bzw. die zweite Kunststoffschicht 10 auch noch einen ausserhalb des Kragens 11 sich in radialer Richtung erstreckenden umlaufenden Flansch 12 auf. Dieser Flansch 12 ist über einzelne Rippen 13, die senkrecht zum Flansch 12 angeordnet sind und über den Umfang verteilt sind, mit der äusseren Kunststoffschicht 10 des Reflektors verbunden. Die Rippen 13 dienen zur Versteifung und Festlegung des Winkels zwischen dem Flansch 12 und dem eigentlichen Reflektor.

[0020] Der Kragen 11 des Reflektors 2 weist mehrere in axialer Richtung verlaufende Schlitze 14 auf. Die Funktion dieser Schlitze wäre auch gewährleistet, wenn die Schlitze schräg zur axialen Richtung verlaufen. Die Schlitze 14 sind über den Umfang des Kragens 11 verteilt angeordnet und sind wichtig, um eine unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen dem Kragen 11 und dem inneren und äusseren Zylinder 6, 7 des Gehäuses auszugleichen.

[0021] Weiter weist der Kragen 11 des Reflektors 2 mehrere Rastfinger 15 auf, die über den Umfang verteilt sind. Die Rastfinger 15 sind durch die Schlitze 14 vom sonstigen Kragen getrennt. Die Rastfinger 15 tragen vom Kragen 11 nach aussen ragende Rastnasen 16. Weiter weisen die Rastfinger 15 sich von ihrem freien Ende 17 aus erstreckende elastisch federnde Elemente 18 auf.

[0022] Der äussere Hohlzylinder 6 hat ein dem Montageflansch 4 zugewandtes angebundenes Ende 19 und ein freies Ende 20. Der äussere Zylinder weist eine umlaufende Rippe 21 auf mit einer zum angebundenen Ende 19 hin orientierten Schulter 22. Der innere Zylinder 7 weist hingegen einen Anschlag 23 auf, der im montierten Zustand zum Reflektor hin orientiert ist.

[0023] Jeder Rastarm 17 des Kragens 11 weist axial verlaufende Rippen 24 auf, die nach innen orientiert sind.

[0024] Der Zusammenbau und Aufbau der Reflektoranordnung ist nun wie folgt. Zunächst wird am Reflektor 2 zwischen Kragen 11 und Flansch eine Niederdruckdichtung 25 befestigt. Dann wird der Reflektor von oben, das heisst von dem Montageflansch 4 entgegengesetzten Ende des Gehäuses 3 auf den äusseren Zylinder 6 geschoben. Dabei werden die Rastfinger 15 mit den Rasthaken 16 über die umlaufende Rippe 21 ausgelenkt und verrasten hinter der Schulter 22 des äusseren Zylinders 6. Zwischen dem oberen freien Ende 20 des äusseren Zylinders 6 und dem Flansch 12 des Reflektors, sowie dem Kragen 11 des Reflektors bildet sich ein Hohlraum in den eine Niederdruckdichtung vorgesehen ist. Diese Niederdruckdichtung 25 befindet sich zweckmässigerweise bereits in einem Dichtungssitz des Reflektors 2 wenn dieser auf den äusseren Hohlzylinder 6 montiert wird. Die Niederdruckdichtung 25 verhindert einerseits, dass eine Dichtung direkten Druck auf den Reflektor ausübt, sichert aber andererseits eine spritzwasserdichte Verbindung zwischen äusserem Hohlzylinder 6 und Flansch 12. Eine zusätzliche Rippe 26, die auf dem freien Ende 20 des äusseren Hohlzylinders 6 angeordnet ist, verbessert die Dichtwirkung.

[0025] Nachdem der Reflektor so auf dem äusseren Hohlzylinder 6 montiert ist, wird der innere Hohlzylinder 7 von der Montageseite her eingeschoben. Die beiden Hohlzylinder 6 und 7, werden derart zueinander montiert, dass die untere Stirnfläche 27 des inneren Hohlzylinders mit der Montagefläche 28 des Montageflansches 4 zusammenfällt. Die Rastfinger 15 schlagen mit ihrem freien Ende 17 gegen den Anschlag 23 des inneren Hohlzylinders an. Die freien Enden 17 der Rastarme 15 mit den elastischen Elementen 18 sind nun zwischen der Schulter 22 des äusseren Hohlzylinders 6 und dem Anschlag 23 des inneren Hohlzylinders 7 eingespannt. Die federnden Element 18 dienen dazu, Fertigungstoleranzen zwischen den beiden Zylindern und natürlich auch dem Kragen des Reflektors aufzufangen.

[0026] Fertigungstoleranzen in der radialen Richtung zwischen den beiden Zylindern werden durch die Rippen 24 an den Rastfingern 15 aufgefangen. Beim Einbringen des zweiten Hohlzylinders werden diese Rippen soweit deformiert, dass ein fester Sitz zwischen den Rastfingern 15 und den Hohlzylindern 6, 7 hergestellt wird.

[0027] Verändert sich der Radius der Hohlzylinder und des Kragens aufgrund von Wärmeausdehnungen unterschiedlich, so kann dies aufgrund der Schlitze 14 ausgeglichen werden. Während die Rastfinger 15 fest zwischen den Hohlzylindern 6, 7 eingespannt sind, können sich die weiteren Teile des Kragens 11 aufgrund der Schlitze relativ zueinander verschieben.

[0028] Aufgrund der besonderen Ausbildung des Kragens 11 des Reflektors ist dieser also definiert zwischen dem inneren Hohlzylinder 7 und dem äusseren Hohlzylinder 6 eingebunden, wobei Fertigungstoleranzen berücksichtigt sind und auch unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Komponenten berücksichtigt worden. Der Kragen fängt diese unterschiedlichen Wärmeausdehnungen auf, ohne dadurch einen Einfluss auf die mittige Lage des eigentlichen Reflektors auszuüben.

[0029] Die einzigen Wärmeausdehnungen, die sich noch auf die Lage des Reflektors auswirken, sind die Wärmeausdehnungen in axialer Richtung, wodurch die Lage des Reflektors in axialer Richtung verändert wird, diese haben jedoch keine wesentlichen Auswirkungen, da die zugelassene Toleranz in dieser Richtung wesentlicher grösser ist als die Toleranz in Bezug auf die Mittigkeit des Reflektors.

Ansprüche

1. Reflektoranordnung mit einem Reflektor (2), insbesondere einem Parabolspiegel, mit einer Kunststoffschicht (9) auf der eine Kunststoffolie (8) mit einer Struktur aus Metall vorgesehen ist und mit einem Gehäuse (3) bestehend aus zwei Hohlzylindern (6,7), die ineinander angeordnet werden können, zwischen denen der Reflektor (2) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) eine weitere Kunststoffschicht (10) aufweist, die am Reflektorrand einen im wesentlichen hohlzylindrischen Kragen (11) bildet, und dass dieser Kragen (11) zwischen den Hohlzylindern des Gehäuses (3) gehalten ist.

2. Reflektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (11) über den Umfang verteilt mehrere Rastfinger (15) mit einer Rastnase (3) aufweist, die durch axial verlaufende Schlitze (14) vom Kragen (11) getrennt sind.

3. Reflektoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Hohlzylinder (6) des Gehäuses (3) eine Schulter (22) aufweist, hinter die die Rastnase (16) greift und dass der zweite Hohlzylinder (7) einen Anschlag (23) für den Rand des Kragens (11) aufweist.

4. Reflektoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Kragen (11) federnde Elemente (18) vorgesehen sind, die zwischen Schulter (22) und Anschlag (23) der Hohlzylinder (6,7) eingespannt sind.

5. Reflektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (11) in im wesentlichen axialer Richtung verlaufende Schlitze (14) aufweist, die über dem Umfang verteilt sind.

6. Reflektoranordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (11) Rippen (24) aufweist, die beim Einbringen des Kragens (11) zwischen die Hohlzylinder (6,7) des Gehäuses (3) verformt werden.

7. Reflektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand des Reflektors (2) ausserhalb des Kragens (11) ein sich in radialer Richtung erstreckende umlaufender Flansch (12) vorgesehen ist.

8. Reflektoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (12) sich gegen den äusseren Hohlzylinder (6,7) des Gehäuses (3) abstützt.

9. Reflektoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flansch (12), Kragen (11) und äusserem Hohlzylinder (6) eine Niederdruckdichtung (25) vorgesehen ist.

10. Reflektoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (12) einen Dichtungssitz aufweist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Reflektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil bestehend aus einer Kunststoffschicht (9) und einer Kunststoffolie (8) mit einer Struktur aus Metall mit einer weiteren Kunststoffschicht (10) überspritzt wird, aus der in einem Arbeitsgang auch der Kragen hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) mit einer Niederdruckdichtung (25) versehen wird, dass der Reflektor mit dem Kragen (11) in den äusseren Hohlzylinder (6) und dann der innere Hohlzylinder (7) vom entgegengesetzten Ende in den äusseren Hohlzylinder (6) eingebracht wird.

Zeichnung