PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3212291C2 23.08.1990
Titel Spannvorrichtung für den Seilvorhang von Antennen
Anmelder Asea Brown Boveri AG, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Öniz, Akkor. Dipl.-Ing., 6805 Heddesheim, DE
DE-Anmeldedatum 02.04.1982
DE-Aktenzeichen 3212291
Offenlegungstag 06.10.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.08.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.08.1990
IPC-Hauptklasse H01Q 1/16

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für den Seilvorhang von Antennen, bei welcher wenigstens ein den Seilvorhang tragendes, am oberen Ende einer Tragkonstruktion über Seilrollen laufendes Spannseil mit einem hängenden Ausgleichsgewicht belastet ist.

Es sind Vorhangantennen bekannt, bei denen ein Anlagenteil aus einer Strahlerebene (Dipolwand) und ein zweiter Anlagenteil aus einer dazu parallel verlaufenden Reflektorebene besteht. Insbesondere bei derartigen Antennen müssen Durchhangsänderungen (Abstandsänderungen zwischen Strahler- und Reflektorebene sowie Aufhängehöhenänderungen der Dipole), die durch eine äußere Last wie Wind, Eis oder Schnee verursacht werden können, vermieden werden, um die Abstrahleigenschaften der Antenne nicht zu beeinträchtigen. (DE-OS 26 28 634)

Eine derartige Vorhangantenne wird bsw. durch Spannseile gehalten, die über am oberen Ende einer Tragkonstruktion abgebrachte Seilrollen laufen und durch hängende Ausgleichsgewichte gespannt werden. Hierbei können zur Vermeidung einer Überlastung des Seilvorhanges die durch eine äußere Last auf dem Seilvorhang wirkenden Kräfte ausgeglichen werden, indem eine Auslenkung des Seilvorhanges durch Anheben der Ausgleichsgewichte zugelassen wird. Damit bei Auftreten einer äußeren Last die Durchhänge möglichst klein bleiben, werden die freihängenden Ausgleichsgewichte entsprechend groß dimensioniert. Sie gleichen das Eigengewicht der Antenne aus und spannen die Antenne vor. Die Spannseile sind daher bei dieser Lösung ständig maximal belastet und müssen entsprechend stark dimensioniert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung für den Seilvorhang von Antennen anzugeben, die bei Einwirkung einer unterhalb eines vorgebenen Grenzwertes liegenden äußeren Last die Durchhangsempfindlichkeit des Seilvorhanges herabsetzt und deren Spannung in den Antennenbauteilen lastabhängig ist, so daß eine ständige maximale Belastung der Antennenbauteile vermieden wird.

Diese Aufgabe wird für eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das hängende Ausgleichsgewicht durch ein leicht vorgespanntes elastisches Kuppelstück mit einem weiteren auf einem Fundament aufsitzenden Gewicht verbunden ist.

Durch das hängende Ausgleichsgewicht (bzw. mehrere Ausgleichsgewichte) wird der Seilvorhang gespannt und in seiner Sollage gehalten. Die Gewichtskraft des Ausgleichsgewichtes kann dabei in etwa der Spannkraft entsprechen, die bei fehlender äußerer Belastung den Seilvorhang in der Sollage hält. Bei Auftreten einer äußeren Belastung, wie Wind, Eis oder Schnee wird der Seilvorhang an einer Auslenkung aus seiner Sollage durch das aufsitzende Gewicht gehindert. (Von den geringen Durchhängen auf Grund der elastischen Verlängerung der Seile wird hier abgesehen.) Mit zunehmender Belastung wächst die Spannkraft in dem Koppelstück zwischen hängendem und aufsitzendem Gewicht, bis bei einer großen äußeren Belastung das aufsitzende Gewicht angehoben wird. Ab jetzt tritt ein der Belastung entsprechender Durchhang des Seilvorhanges auf.

Solange das aufsitzende Gewicht nicht angehoben wird, handelt es sich um ein statisch unbestimmtes System. Erst nach Überschreiten einer Belastungsgrenze wird das aufsitzende Gewicht angehoben und die Antennenaufhängung geht in ein statisch bestimmtes System über, wie es dem beschriebenen Stand der Technik entspricht.

Ein Seilvorhang bzw. irgend eine Kurzwellenantenne kann auch durch mehrere erfindungsgemäße Spannvorrichtungen mit unterschiedlichen Ausgleichsgewichten und aufsitzenden Gewichten gespannt werden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Seilvorhang nicht ständig maximal belastet, da die Kräfte in den Seilen von der äußeren Belastung abhängig sind. Wegen der geringeren Dauerbelastung gegenüber bekannten Antennenaufhängungen weisen die Antennbauteile eine längere Lebensdauer auf. Es können leichtere, wirtschaftlichere Antennentragwerke zum Einsatz kommen. Die Antennenseile sind schwingungsunempfindlicher. Die Zugspannungen in den Spannseilen sind relativ gering, so daß sich die Montage- und Wartungsarbeiten an den Antennen einfacher und wirtschaftlicher durchführen lassen. Durch das hängende Teilgewicht können die Vorspannungen in den Antennenseilen auf ein Minimum gesenkt werden.

Das Kuppelstück ist flexibel ausgeführt um ggf. Längenausdehnungen der Antennenspann- und Tragseile auf Grund von extremen Temperaturschwankungen auszugleichen.

Vorzugsweise kann das hängende Ausgleichsgewicht, bzw. es können, sofern mehrere Spannseile mit hängenden Ausgleichsgewichten belastet sind, die Ausgleichsgewichte so bemessen werden, daß sie in etwa das Eigengewicht des Antennensystems ausgleichen und den Seilvorhang bei fehlender äußerer Last in der gewünschten Lage halten.

Auf diese Weise werden der Seilvorhang und die Spannseile nur mit den Mindestkräften belastet, die von den äußeren Belastungen abhängig sind. Es erübrigen sich Messungen und Einstellungen von Vorspannungen in den Spannseilen, die ein Fehlerrisiko darstellen. Das flexible Kuppelstück zwischen hängendem Ausgleichsgewicht und aufsitzendem Gewicht wird lediglich soweit vorgespannt, daß es stramm zwischen den Gewichten gespannt ist.

Ferner kann vorzugsweise das aufsitzende Gewicht (bzw. die Gewichte) so bemessen sein, so daß es erst bei einer vorgegebenen äußeren Belastung (Wind, Eislast) von seiner Auflage abgehoben wird, wobei die Vorgabe dieser äußeren Belastung von den zu erwartenden Umgebungseinflüssen des Aufstellungsortes der Antennenanlage abhängen kann. Bis zu einer vorgegebenen äußeren Belastung (z. B. ortsübliche Windgeschwindigkeit bzw. äquivalente Eis- oder Schneelast) ist die Antenne Belastungsunempfindlich. Durchhangsänderungen des Seilvorhanges treten lediglich durch die geringen Dehnungen in den Seilen auf. Die Durchhangänderungen sind kleiner als bei den statisch bestimmt aufgehängten Antennen (mit freihängenden Gewichten). Daher bleiben die Abstrahleingenschaften bis zu der vorgegebenen äußeren Belastung optimal. Erst bei Überschreiten dieser Belastung nehmen die Durchhänge mit wachsender Belastung zu.

In vorteilhafter Weise besteht das Ausgleichsgewicht und/oder das aufsitzende Gewicht aus Beton. Gegebenenfalls können die Gewichte direkt an dem jeweiligen Aufstellungsort der Antennen hergestellt werden. Ebenso können die Ausgleichsgewichte aus Stahlguß oder mit Kies gefüllten Behältern hergestellt sein.

Zur Erleichterung der Montage sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Ausgleichsgewicht und/oder das aufsitzende Gewicht aus mehreren einzel montierbaren Teilgewichten zusammengesetzt. Die Größe der Einzelgewichte kann so bemessen werden, daß ein Einzelgewicht durch das Montagepersonal angehoben werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Ausgleichsgewicht und das aufsitzende Gewicht in einem Gewichtskorb untergebracht und durch diesen geführt.

An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine zwischen zwei Tragmasten gespannte Vorhangantenne mit Strahlerebene und Reflektorebene,

Fig. 2 und 3 eine Spannvorrichtung mit in einem Gewichtskorb geführten Ausgleichsgewicht und aufsitzenden Gewicht und

Fig. 4 und 5 eine innerhalb eines Turmes geführte Spannvorrichtung.

Fig. 1 gibt die Gesamtansicht einer Vorhangantenne in perspektivischer Darstellung wieder. Die Vorhangantenne ist zwischen zwei Tragmasten 10, 11 welche durch im Erdboden verankerte Abspannseile 12 abgespannt sind, aufgespannt. Sie besteht aus einer nach vorne weisenden Strahlerebene (Dipolwand), in der insgesamt 16 Dipole 13 angeordnet sind. Die Dipole 13 sind an zwei parallel geführten Dachseilen 14, 15 aufgehängt. Seitlich werden sie durch zwei Bauchseile 16, 17 gespannt.

Hinter der Strahlerebene befindet sich die Reflektorebene 18, die ebenfalls an einem Dachseil 19 hängt und seitlich durch zwei Bauchseile 20, 21 gespannt wird.

Die Dachseile 14, 15 der Strahlerebene und das Dachseil 19 der Reflektorebene 18 werden durch Distanzrohre 22 auf Abstand gehalten. Jeweils zwischen Distanzrohr 22 und Tragmast 10, 11 laufen die Dachseile 14, 15, 19 zusammen und vereinen sich in dem Spannseil 23, 24. Die Richtung des Spannseiles 23, 24 wird durch eine in der Nähe der Mastspitze befestigte Rolle 25, 26 in etwa in die Vertikale umgelenkt. Das eine Spannseil 23 ist mit einem im Erdboden verankerten Fundament 27 fest verbunden. Das andere Spannseil 24 läuft in einen Gewichtskorb 28 ein, der durch die Fig. 2 und 3 näher beschrieben wird.

Im Bodenbereich ist eine Energieversorgungseinrichtung 29 dargestellt, die über Steigleitungen 30 die einzelnen Dipole 13 versorgt.

Die Fig. 2 und 3 stellen den Gewichtskorb 28 in Vorder- und Seitenansicht dar. Der Gewichtskorb 28 besteht aus einem aus Profilstahl zusammengeschweißten Gestell 31, welches auf einem Fundament 32 aufsitzt. Im oberen Bereich des Gestells 31 ist eine Rolle 33 drehbar montiert, über die das Spannseil 24 in den Gewichtskorb 28 einläuft. Innerhalb des Gewichtskorbes 28 befindet sich eine Umlenkrolle 34, durch die das Spannseil annähernd um 180° umgelenkt wird. Das Ende des Spannseiles 24 ist im oberen Bereich des Gestelles 31 mit diesem fest verbunden.

An der Umlenkrolle 34 hängt ein Ausgleichsgewicht 35, das aus drei Teilgewichten Zusammengesetzt ist. Das Ausgleichsgewicht 35 sitzt dabei auf einem Doppel-T-Träger 36 auf, der über einen durch eine zentrale Bohrung in dem Ausgleichsgewicht 35 geführten Anker 37 mit der Umlenkrolle 34 verbunden ist.

Unterhalb des hängenden Ausgleichsgewichtes 35 befindet sich ein weiteres Gewicht 38, welches aus zwei Teilgewichten besteht. Durch eine mittlere Ausnehmung dieses Gewichtes 38 ist ebenfalls ein nach oben herausragender Anker 39 angeordnet, der im unteren Bereich mit einem Doppel-T-Träger 40 verbunden ist und mittels dessen das Gewicht 38 angehoben werden kann. Das Gewicht 38 sitzt gemäß der Fig. 2 und 3 mit seinem Doppel-T-Träger 40 auf dem Fundament 32 auf. Es ist jedoch mit diesem nicht fest verbunden.

Das Ausgleichsgewicht 35 ist mit dem aufsitzenden Gewicht 38 über ein Koppelstück 41 verbunden. Das Kuppelstück 41 ist durch eine V-förmige Seilanordnung gebildet, dessen beide obere Enden an dem Doppel-T-Träger 36 des Ausgleichsgewichtes 35 befestigt sind und dessen unteres Ende mit dem Anker 39 des aufsitzenden Gewichtes 38 verbunden ist. Das Seil des Kuppelstückes 41 ist gespannt.

Durch die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Spannvorrichtung wird das Spannseil 24 gespannt. Das Spannseil 24 überträgt gemäß Fig. 1 über die Rolle 26 die Spannkraft auf die Dachseile 14, 15, 19 und trägt die Strahlerebene sowie die Reflektorebene. Das Ausgleichsgewicht 35 ist so bemessen, daß es bei fehlender äußerer Belastung der Antenne das Eigengewicht der Antenne ausgleicht und diese in ihrer Sollage hält. Bei fehlender äußerer Belastung ist das aufsitzende Gewicht 38 unwirksam. Erst mit zunehmender Belastung der Antennenanlage durch Wind, Eis oder Schnee werden zunehmende Kräfte über das Kuppelstück 41 auf das aufsitzende Gewicht 38 übertragen. Die Auflagekraft des aufsitzenden Gewichtes 38 auf das Fundament 32 nimmt ab, ohne daß das aufsitzende Gewicht 38 hochgehoben wird.

Erst nach Überschreiten einer vorher bestimmten äußeren Belastung der Antennenanlage wird das Gewicht 38 von dem Fundament 32 abgehoben. Bis zu dieser Belastung bildet die Antenne ein starres System welches durch die Belastung nicht ausgelenkt wird, sofern von geringen Auslenkungen auf Grund von Materialdehnungen abgesehen wird. Erst oberhalb der vorgegebenen Belastung erfährt der Seilvorhang einen Durchhang, wodurch die Abstrahleigenschaften der Antenne beeinträchtigt werden können.

Es ist daher vorteilhaft, das Gewicht 38 auf die Witterungsverhältnisse des Aufstellungsortes der Antenne abzustimmen. Das Gewicht 38 kann so bemessen werden, daß es lediglich bei ungewöhnlich hohen Belastungen der Antenne angehoben wird, um bei Spitzenbelastungen ein Nachgeben der Seilvorhänge zu ermöglichen und Überbelastungen der Seile zu vermeiden.

Bei den Tragmasten einer Antenne kann die Spannvorrichtung an der Mastwand, mittels einer Führung, ohne Gewichtskorb angebracht werden. Als weitere Varianten können das Ausgleichsgewicht 35 und das aufsitzende Gewicht 38 ebenfalls ohne Gewichtskorb innerhalb eines Turmes 42 mittels einer Umlenkrolle 43 ohne Führung (Fig. 4) oder mit einer einfachen Seilführung 44 (Fig. 5) ausgeführt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Spannvorrichtung für den Seilvorhang von Antennen, bei welcher wenigstens ein den Seilvorhang tragendes, am oberen Ende einer Tragkonstruktion über Seilrollen laufendes Spannseil mit einem hängenden Ausgleichsgewicht belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hängende Ausgleichsgewicht (35) durch ein leicht vorgespanntes elastisches Kuppelstück (41) mit einem weiteren auf einem Fundament (32) aufsitzenden Gewicht (38) verbunden ist.
  2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine hängende Ausgleichsgewicht (35) annähernd das Eigengewicht des Antennensystems ausgleicht und den Seilvorhang bei fehlender äußerer Last in der gewünschten Lage hält.
  3. 3. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufsitzende Gewicht (38) sich bei Überschreiten einer vorgegebenen äußeren Belastung (Wind, Eislast) von seinem Fundament (32) abhebt.
  4. 4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (35) und/oder das aufsitzende Gewicht (38) aus Beton bestehen.
  5. 5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (35) und/oder das aufsitzende Gewicht (38) aus mehreren einzeln montierbaren Teilgewichten zusammengesetzt sind.
  6. 6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (35) und das aufsitzende Gewicht (38) in einem Gewichtskorb (28) untergebracht und durch diesen geführt sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com