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Weiter haben sie den schwerwiegenden Nachteil, daß sie zum Pendeln
neigen und damit, insbesondere wenn sie an Kraftfahrzeugen oder Handfunkgeräten
angebracht sind, eine nicht unwesentliche Unfallgefahr darstellen. Zur Vermeidung
dieser Nachteile insbesondere bei Autoantennen ist es aus der DT-PS 8 10 161 bekanntgeworden,
durch Schwächung des Querschnitts des Antennenstabes oder durch weicheres Material
im unteren Teil des Stabes ein geringeres Biegemoment zu realisieren. Mit dieser
Lösung ist auch eine Anpassung
der Antenne an die Form eines Gegenstandes
möglich.
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Wird ein solches Biegeteil verbogen, so läßt es sich wieder in die
alte Lage bringen, ohne daß es bricht.
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In der Praxis hat sich aber gezeigt, daß nur eine verhältnismäßig
geringe Anzahl von Biegungen möglich ist. bis schließlich doch ein Bruch eintritt.
Gestaltet man die Biegezone besonders »weich«, um eine hohe Anzahl von Biegungen
zu erreichen, so genügt die natürliche Federung des Antennenstabes nicht mehr den
Anforderungen, d. h es tritt vorwiegend eine Verbiegung in der Biegezone ein. Der
Stab wird also bereits bei kleinen Belastungen nicht mehr in die ursprüngliche Lage
zurückkehren Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Biegestück
anzugeben, das unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einerseits eine gewisse
Eigenfederung besitzt und andererseits über den Bereich der Eigenfederung hinaus
in beliebige von einer Ausgangslage abweichende Lagen gebogen werden kann, ohne
seine Eigenfederung in der neuen Lage zu verlieren Bei einfacher und damit billiger
- für bestimmte Anwendung (Sendeantennen) auch vollisolierter - herstellung soll
darüber hinaus eine nahezu unbeschränkte Anzahl solcher Biegungen in neue Lagen
möglich sein, ohne daß eine Veränderung seiner wesentlichen Eigenschaften eintritt.
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Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe überraschenderweise
von Konstruktionsprinzipien aus, die bisher zur Unterstützung der Federung eines
Antennenstabes zur Anwendung kamen und sieht bei einem Biegestuck der eingangs genannten
Art eine Vielzahl von derart miteinander verseilten, verflochtenen und/oder verlitzten
Elementen vor, daß bis zu einer vorgegebenen Biegeauslenkung aus einer Ausgangslage
ein Zurückfedern in die Ausgangslage möglich ist und daß bei einer Biegeauslenkung
über die vorgegebene Biegeauslenkung hinaus durch Reibung zwischen den Elementen
ein Rückfedern in die Ausgangslage unterbunden wird.
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Durch die Erfindung gelingt es, ein Biegestück herzustellen, das
sowohl den Forderungen nach einer gewissen Eigenfederung gerecht wird, als auch
eine nahezu unbeschränkte Anzahl von Anpassungsbiegungen in von einer Ausgangslage
abweichende Lagen erlaubt Wegen der Anwendung bekannter Herstellungsverfahren für
Seile, Geflechte oder Litzen kann ein solches Biegestück äußerst kostensparend hergestellt
werden.
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Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
Allen Ausfuhrungsformen der Erfindung ist der zusätzliche Vorteil eigen, daß die
Biegestücke im Falle einer Überlastung eine reversible Anpassungsbiegung erleiden,
die in den meisten Fällen eine Zerstörung der Antenne vermeidet In Verbindung mit
Kraftfahrzeug-oder Handfunkgeräte-Stabantennen trägt das erfindungsgemäße Biegestück
wesentlich zur Sicherheit und zur Vermeidung von Unfallverletzungen bei.
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Die Erfindung ist nicht nur auf die Anwendung bei Stabantennen beschränkt
Sie kann allgemein in Verbindung mit Antennensystemen z. B. als Bestandteil der
Antennenbefestigung zum Ausrichten von Antennen auf einen Sender und/oder eine erforderliche
Polarisation angewendet werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel
eines verseilten
Biegestücks gemäß der Erfindung mit je einer Fassung an dessen Enden;
F i g. 2 einen möglichen Aufbau einer Verseilung; F i g. 3 eine teilweise aufgebrochene
Seitenansicht eines verlitzten Biegestückes mit elastischer Umhüllung; F i g. 4
einen Teilschnitt eines verflochtenen Biegestückes; F i g. 5 ein aufgebrochenes
Biegestück mit beliebigem Aufbau (verseilt, verflochten und/oder verlitzt), das
mit einer Spiralfeder umhüllt ist und als Hohlrohr-Biegestück mit einer im Innern
angeordneten elektrischen Verbindungsleitung ausgeführt ist; F i g. 6a,6b jeweils
eine Stabantenne mit erfindungsgemäßem Biegestück, in welcher die Bereiche der natürlichen
Federung des Biegestücks ohne und mit bleibender Biegeauslenkung in eine neue Lage
dargestellt sind; Fig.7 einen Aufbau eines stark verlängerten Biegestücks mit einseitiger
starrer Fassung des Endes, wie er für die gleichzeitige Anwendung des Biegestücks
als Stabantenne vorteilhaft ist; F i g. 8 eine aus einem verlängerten Biegestück
hergestellte Stabantenne, deren Durchmesser zur Verminderung des Gewichts gestuft
ist; F i g. 9 eine Stabantenne mit mehreren erfindungsgemäßen Biegestücken; Fig.
10 ein Ausführungsbeispiel einer Stabantenne mit einem am Fußpunkt angeordneten
Biegestück, das von einer eng gewickelten Spiralfeder mit anliegenden Windungen
umgeben ist, die sich nach oben verjüngt und so als selbstaufrichtender Stab wirkt;
Fig 11 im einzelnen den Aufbau einer in ein Fußstück steckbaren Stabantenne mit
elektrischer Verlängerung, Biegestück und Antennenstab als Ausführungsbeispiel einer
Kraftfahrzeug- bzw. Handfunkgerät-Antenne; und Fig. 12 ein Beispiel der Anwendung
von erfindungsgemäßen Biegestücken als justierbares Zwischenstück an einem Zwillingsausleger,
wie er zur Montage von Richtantennenpaaren Anwendung findet.
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F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines verseilten Biegestückes
1. Bei diesem Biegestück sind mehrere Verseilelemente 5, 5', 5" usw. zu einem regelmäßigen,
radialsymmetrischen Seil 4 zusammengedreht, das zwischen zwei Endstücken 2 und 3
eingefaßt ist Jedes Verseilelement kann dabei entweder aus einem Einzeldraht 6 oder
aus einer Anzahl von Drähten 7, die zu einem Schenkel 8 vereinigt sind, bestehen.
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Fig.2 zeigt eine Ausführungsform eines verseilten Biegestückes 20,
das aus mehreren Verseillagen 21, 22 aufgebaut ist Diese Verseillagen 21, 22 sind
konzentrisch auf einem zylindrischen Element 23 angeordnet, das als biegsames Rohr
ausgebildet sein kann. Ein solches Rohr kann gleichzeitig zur Aufnahme elektrischer
Bauelemente dienen, die Teile einer zu einer Antenne gehörenden elektrischen Schaltung
sind. Das die Verseillagen 21 und 22 tragende Element 23 muß natürlich nicht rohrförmig
ausgebildet sein. Es kann vielmehr auch ein Vollkörpersein. An mindestens einem
Ende sind die Verseillagen 21, 22 in einem Endstück 24 gefaßt Um ein Aufdrehen des
Verseillagen 21, 22 zu verhindern, werden sie zweckmäßigerweise in unterschiedlichen
Drehrichtungen verseilt (Rechts- und Linksverseilungr Neben einer Verseilung der
das Biegestück bildenden Elemente gemäß der F i g. 1 und 2 ist auch eine Verlitzung
dieser Elemente möglich. Eine Ausführungsform eines derartigen Biegestücks zeigt
F i g. 3.
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Bei dieser Ausführungsform eines Biegestückes 30 wird ein Litzenkörper
31 durch eine Vielzahl von gleichlangen Drähten 32 gebildet, die miteinander verlitzt
sind. Der Litzenkörper 31 ist an seinen Enden in Endstücken 33 und 34 gefaßt.
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Um die vorwiegend auf Reibung zwischen den Einzeldrähten 32 beruhende
Anpassungsfähigkeit des Biegestückes 30 zu gewährleisten, ist der Litzenkörper 31
gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung von einer biegsamen Umhüllung 35 umgeben,
welche die Drähte 32 zusammenhält und darüber hinaus für den Litzenkörper 31 einen
Schutz gegen äußere Einflüsse, wie Verschmutzung, darstellt. Die Umhüllung kann
beispielsweise ein Schrumpfschlauch oder Schrumpfformteil sein.
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Gemäß einem weiteren Teilmerkmal der Erfindung können die das Biegestück
bildenden Elemente auch miteinander verflochten sein. Eine solche Ausführungsform
ist in F i g. 4 dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform wird ein Biegestück 40 durch ein Geflecht
41 gebildet, das von einer elastischen Umhüllung 42 umgeben und an seinen Enden
in Endstücken 43 und 44 gefaßt ist. Abgesehen vom Unterschied einer Verflechtung
gegenüber einer Verlitzung entspricht das Biegestück 40 nach Fig.4 dem Biegestück
30 nach Fig.3. Bei dem Biegestück nach Fig.4 ist auch die Umhüllung 42 nicht unbedingt
erforderlich, aus Gründen des Schutzes gegen äußere Einflüsse, wie etwa Verschmutzung,
jedoch zweckmäßig.
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In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Biegestück selbst
rohrförmig zu gestalten. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn in seinem Inneren
Leitungen, elektrische Bauelemente oder ein Verstärker untergebracht werden sollen,
wie dies auch bei der Ausführungsform nach F i g. 3 bei rohrförmiger Ausgestaltung
des Elementes 23 schon erläutert wurde. F i g. 5 zeigt eine solche Ausführungsform.
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Bei dieser Ausführungsform wird ein Biegestück 50 aus einem verseilten,
verlitzten oder verflochtenen Biegekörper 51 gebildet, der einen Innenraum 52 definiert,
in dem beispielsweise ein elektrischer Leiter 53 zur definierten Verbindung von
den Biegekörper an seinen Enden halternden Endstücken 54, 55 untergebracht sein
kann.
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Eine rohrförmige Gestaltung des Biegekörpers 51 gelingt beispielsweise
dadurch, daß man ihn auf einem (hier nicht dargestellten) biegsamen rohrförmigen
zentralen Element fertigt, das entweder im Biegekörper belassen oder nach dessen
Herstellung, etwa nach seinem Abschneiden auf die gewünschte Länge, entfernt wird.
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Fig.S zeigt weiterhin eine andere vorteilhafte Ausführungsform einer
Umhüllung des Biegekörpers 51 in Form einer Spiralfeder 56, deren Windungen zweckmäßigerweise
aneinander anliegen.
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Allgemein gilt bei allen bisher beschriebenen Biegestücken, daß der
Biegekörper fest in wenigstens einem Endstück verankert ist Dies kann beispielsweise
durch Preßverbindung, Verlöten oder Verkleben erfolgen.
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Anhand der F i g. 6a und 6b soll nun die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen
Biegestückes erläutert werden. Wesentlich ist dabei, daß trotz Biegung des Biegestücks
in eine von einer Ausgangslage abweichende Lage ein nahezu gleichbleibender Bereich
bestehen bleibt, innerhalb welchem ein Antennenstab in seine ursprüngliche Lage
zurückfedert.
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F i g. 6a zeigt ein Biegestück 60, das mittels eines Endstücks 61
auf einer festen Unterlage 62 montiert ist.
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An einem weiteren Endstück 63 ist ein Antennenstab 64 angebracht,
der zur Vereinfachung der Erlauterung als starr, d. h. unverbiegbar, angenommen
sei Lenkt man diesen Antennenstab 64 nun um einen bestimmten Winkel a aus der Senkrechten
ab, die als Ausgangslage angenommen sei, so wird er nach dem Loslassen infolge der
Elastizität des Biegestückes 60 in seine Ausgangslage zurückfedern. Durch entsprechende
Dimensionierung des Biegestückes (Aufbau, Länge, Material) kann man diesen Auslenkbereich
(Winkel 2as) den bei normalen Beanspruchungen (z. B. Fahrt eines Kraftfahrzeugs
auf einer Straße mit Schlaglochern) auftretenden Biegekräften anpassen.
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Wird nun der Antennenstab 64 gemäß F i g. 6b gewollt oder ungewollt
stärker, z. B. um einen Winkel ß aus der Ausgangslage ausgelenkt, so stellt sich
das Biegestück 60 auf diesen Winkel ein. Infolge der dann auftretenden Veränderungen
der Lage der das Biegestück bildenden Elemente (siehe F i g.1 bis 5) gegeneinander
bleibt der Antennenstab 64 in der ausgelenkten, mit B bezeichneten Lage stehen,
weil (vorwiegend) die Reibung der Verseilelemente gegeneinander einer Rückfederung
in die senkrechte, in F i g. 6b mit A bezeichnete Ausgangslage entgegensteht Aus
dieser neuen Lage B kann der Antennenstab 64 wieder in gewohnter Weise um den Winkel
ia federn, ohne daß sich die neue Grundeinstellung (Lage B)ändert.
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Es sei bemerkt, daß die Funktion des erfindungsgemäßen Biegestücks
vorstehend nur stark vereinfacht erklärt ist, da die tatsächlichen inneren Vorgänge
sehr viel komplizierter verlaufen. So ist je nach Herstellungsart des Biegestücks
(Verseilung, Verlitzung, Verflechtung) auch mit Verdrehvorgängen und Biegungen der
Elemente zu rechnen, ohne daß damit die Wirkung beeinträchtigt wird.
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- In machen Fällen ist es vorteilhaft, das Biegestück so zu gestalten,
daß es in bevorzugten Biegeeinrichtungen wirksam wird. Dies gelingt gemäß Weiterbildungen
der Erfindung dadurch, daß der Querschnitt abweichend von der bei den Ausführungsformen
nach den F i g. 1 bis 5 angenommenen Kreisform oval oder rechteckig (hier vorzugsweise
mit gerundeten Kanten) gewählt wird.
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Eine solche Gestaltung kann beispielsweise aus Sicherheitsgründen
oder zur Verkleinerung des Luftwiderstands notwendig sein.
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Neben einer Verseilung, Verflechtung oder Verlitzung allein kann
ein Biege stück gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung auch durch
Kombinationen dieser Herstellungsarten aufgebaut werden.
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Das erfindungsgemäße Biegestück kann weiterhin so ausgestaltet werden,
daß es selbst als Stabantenne wirken kann. Eine solche Ausführungsform ist in F
i g. 7 dargestellt Dabei besitzt ein Biegestück 70 eine so große Länge, daß es selbst
eine Stabantenne bildet Es ist dann zweckmäßigerweise nur mehr fußseitig in einem
einzigen Endstück 71 starr gefaßt Die Länge seines Biegekörpers 72 kann dabei auf
einen für die Verwendung als Antenne günstigen Wert (z Bs2/2 oder ist/4) bemessen
werden ( bezeichnet die elektrische Wellenlänge).
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Um das Gewicht einer solchen Stabantenne zu vermindern, kann der
Biegekörper in Weiterbildung der Erfindung eine vom Fußpunkt zur Spitze verlaufende
Durchmesserverjüngung aufweisen. Eine solche Ausführungsform
ist
in Fig.8 dargestellt Hier ist ein Biegekörper 81 speziell in drei Stufen 82,83,84
mit von einem Fußteil 85 zur Spitze 86 abnehmenden Durchmesser gefertigt.
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Gemäß der Ausführungsform nach F i g. 9 kann eine Stabantenne 90
auch vorteilhaft mit mehreren Biegestücken 91, 92, 93 versehen werden, von denen
ein Biegestück 91 an einem Fußteil 94 und weitere Biegestücke 92, 93 zur Unterteilung
eines Antennenstabes 95 vorgesehen sind. Die Antenne gewinnt dadurch gegenüber Anordnungen
nach F i g. 6a an Anpaßfähigkeit. Darüber hinaus können auch elektrische Bauelemente
wie z.B. Induktivitäten innerhalb eines oder mehrerer hohler Biegestücke 91, 92,
93 vorgesehen werden.
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In Fig. 10 ist eine Stabantenne 100 gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 25 10 825 dargestellt, die durch ein im Innern einer Feder 101 mit aneinander
anliegenden Windungen in der Nähe einer Steckverbindung 102 vorgesehenes Biegestück
103 beliebig ausgerichtet werden kann.
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Eine praktische Ausführungsform einer Stabantenne 110, die mittels
einer Steckverbindung 111 von einem Gerät getrennt werden kann, zeigt F i g. 11.
Die Steckverbindung 111 ist in ein Isolierteil 112 eingeschraubt, das ein elektrisches
Anpaßglied 113 enthält Auf ein konzentrisch eingesetztes Koaxialteil 114 kann ein
mit einem Biegestück 115 fest verbundener Antennenstab 116 aufgeschraubt werden.
Das Biegestück ist aus einem Metallseil hergestellt, das gleichzeitig die elektrische
Verbindung des Antennenstabes 116 mit dem Kontaktteil 114 bewirkt. Das Biegestück
115 ist von einer elastischen Hülle 117 umschlossen, die so weich ist, daß sie jeder
Einstellung des Biegestücks 115 folgen kann.
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Biegestücke gemäß der Erfindung sind nicht ausschließlich auf Anwendungen
bei Stabantennen beschränkt. Sie können vielmehr auch in Verbindung mit
anderen Antennen
verwendet werden. So ist es möglich, zur verbesserten Ausrichtung von Richtantennen
auf einen Sender zwischen Halterung (z. B. Standrohr oder Befestigungswinkel) und
Befestigungsvorrichtung (z. B.
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Schelle) der Antenne ein Biegestück vorzusehen. Die Antenne läßt sich
dadurch ohne Lösen von Befestigungsschrauben mühelos auf Richtung, Neigung und Polarisation
des Senders einrichten.
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Eine Anordnung 120 zur Ausrichtung von Richtantennen mittels erfindungsgemäßer
Biegestücke zeigt F i g. 12. Bekanntlich verwendet man zur Erhöhung des Gewinns
von Richtantennenanordnungen Einebenen-oder Zweiebenen-Zwillingsantennen. Gleichzeitig
ist es möglich, mit solchen Anordnungen störende Signale oder Reflexionen, die aus
einem bestimmten Winkel zur Hauptempfangsrichtung einfallen, mittels Nullstellen
des Antennendiagramms auszublenden. Bei einer Einebenen-Zwillingsantenne ist die
Lage der Nullstellen unter anderem auch von der Distanz D der beiden Richtantennen
abhängig. Ordnet man daher auf einem Zwillingsausleger 121, der beispielsweise mit
einer Befestigungseinrichtung 123 an einem Standrohr 122 befestigt sein kann, zwei
Biegestücke 124, 125 an, so kann man auf einfache Weise die Distanz D und damit
die Lage der Nullstellen ändern. Die Biegestücke 124, 125 können dabei durch S-förmige
Einstellung so verformt werden, daß sich eine kleinere oder größere Distanz D ergibt
Eine Neigung der auf Zapfen 126, 127 anzubringenden Antennen gegenüber der Horizontalen
läßt sich dabei ebenfalls bewerkstelligen.
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Grundsätzlich können alle erfindungsgemäßen Biegestücke elektrisch
leitend oder isoliert aufgebaut werden.
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Eine isolierte Ausführungsform ist z. B. beim Einbau von elektrischen
Anpaßbauelementen oder Verstärkern erforderlich Es sind dann anstelle von metallischen
Drähten bei der Verseilung, Verlitzung oder Verflechtung entsprechende Kunststoffdrähte
als Ausgangsmaterial für das Biegestück zu verwenden.