DE3517459A1

DE3517459A1 - Antenna mast of steel

Info

Publication number: DE3517459A1
Application number: DE19853517459
Authority: DE
Inventors: Johann Ing. Bischofshofen Woisetschläger
Original assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority date: 1985-05-14
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1986-11-20

Abstract

Published without abstract.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen Antennenmast aus Stahl, der auf einem Fundament oder Podest befestigt und/ oder abgestützt und durch Stahlseile abgespannt ist. The invention relates to an antenna mast made of steel on a Foundation or pedestal attached and / or supported and guyed by steel cables is.

Antennenmaste dieser Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und bestehen üblicherweise aus miteinander verschraubten Turmschüssen in Gitterbauweise oder aus Stahlrohr@n, die einmal oder mehrmals in unterschiedlichen Höhen durch jeweils drei Abspannseile abgespannt und ausgesteift sind. Um die Maste genügend gegen Verformungen durch den Winddruck auszusteifen, sind die Abspannseile in beträchtlichem Abstand von dem Fußpunkt der Masten verankert, so daß diese vorzugsweise in stationären Betrieb Verwendung finden. Antenna masts of this type are in different embodiments known and usually consist of screwed together tower sections in Lattice construction or from steel tube @ n, the one or more times in different Heights are guyed and stiffened by three guy ropes. Around the masts The guy ropes are to be sufficiently stiffened against deformations caused by wind pressure anchored at a considerable distance from the base of the mast, so that this preferably find use in stationary operation.

Es besteht jedoch ein Bedürfnis nach schnell errichtbaren, nur für den vorübergehenden Gebrauch bestimmten Antennenmasten, die sich auch in unwegsamem Gelände aufstellen lassen müssen, ohne daß die Möglichkeit besteht, diese durch weit ausgreifende Abspannseile auszusteifen. Weisen derartige freistehende Masten beispielsweise eine Höhe von 30 bis 40 Meter auf kann die Mastspitze unter dem Winddruck etwa um einen Meter nach allen Seiten horizontal auswandern. However, there is a need for quickly erectable ones just for The temporary use of certain antenna masts, which can also be found in impassable areas Have to set up the terrain without the possibility of passing it through to stiffen wide-reaching guy ropes. Have such free-standing masts For example, the top of the mast can reach a height of 30 to 40 meters under the wind pressure migrate horizontally about one meter in all directions.

Ist an der Mastspitze eine Sende- oder Empfangsantenne für Richtfunkverbindungen, die aus einem Parabolspiegel besteht, montiert, kann diese durch den Wind um 1 bis 2 Grad aus ihrer Mittelstellung geneigt werden, wodurch sie aus der Sende- oder Empfangsrichtung mit erheblichen Betriebsstörungen ausgeschwenkt wird.Is there a transmitting or receiving antenna for directional radio links at the top of the mast, which consists of a parabolic mirror, mounted, this can be caused by the wind by 1 to 2 degrees from their center position, causing them to be out of the transmit or range Receiving direction is swiveled out with significant operational disruptions.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schnell montierbaren, freistehenden Antennenmast aus einer Stahlkonstruktion zu schaffen, dessen von diesem getragene Antenne weitgehend richtungsstabil montiert ist. The object of the invention is therefore to provide a quickly assembled, free-standing To create antenna mast from a steel structure, the one carried by this Antenna is mounted largely directionally stable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem freistehenden Antennenmast der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß eine die Antenne tragende Plattform im Bereich ihres Mittelpunkts durch ein kardanisches oder Universal-Gelenk mit der Mastspilze verbunden ist und daß an mindestens drei Eckpunkten der Plattform, die gleich weit vom Mittelpunkt der Plattform entfernt sind, Seile befestigt sind, deren unteren Enden an dem Fundament oder Podest in größerem Abstand von dem Fußpunkt des Mastes entfernt sind als deren oberen Enden von dem Mittelpunkt. According to the invention, this object is achieved with a free-standing antenna mast the one specified at the beginning Art solved in that a platform carrying the antenna in the area of its center by a cardanic or universal joint with the Masthead mushrooms is connected and that at at least three corner points of the platform, the equidistant from the center of the platform, ropes are attached whose lower ends on the foundation or pedestal at a greater distance from the base point of the mast are distant than their upper ends from the center point.

Bei dem erfindungsgemäßen Antennenmast wird zur Richtungsstabilisierung der die Antenne tragenden Plattform von dem Prinzip des Trapezlenkersystems Gebrauch gemacht. Wirkt auf den Antennenmast und die Antenne selbst ein Winddruck, so wird der Antennenmast geneigt und unter dem auf die Antenne wirkenden Winddruck, der auf die Plattform ein Biegemoment ausübt, gestaucht. Dieses Biegemoment ist in ein Kräftepaar zerlegbar, das einerseits bestrebt ist, das jeweils in Windrichtung liegende Seil zu dehnen und den Antennenmast zu stauchen. Würden also die Stabilisierungsseile parallel zu dem Mast verlaufen, ergäbe sich ein Parallenkersystem, das aber wegen der gegensinnigen Längung und Stauchung der Seile und des Mastes eine zu sich parallele Lage der Antennenplattform nicht gewährleisten könnte. Bei dem erfindungsgemäßen Antennenmast ist nun der Abstand der Verankerungen der unteren Enden der Seile von dem Fußpunkt des Mastes so viel größer als der Abstand der oberen Befestigungspunkte von dem Mittelpunkt der Plattform, daß bei einem Auslenken des Mastes durch auf diesen wirkenden Winddruck und das die Plattform belastende Windmoment die Verkürzung des Mastes durch Biegung und Stauchung und die Längung der Seile durch Dehnung kompensiert wird. The antenna mast according to the invention is used for directional stabilization the platform carrying the antenna makes use of the principle of the trapezoidal link system made. If wind pressure acts on the antenna mast and the antenna itself, then the antenna mast inclined and under the wind pressure acting on the antenna, the exerts a bending moment on the platform, compressed. This bending moment is in a Power couple can be broken down, which on the one hand endeavors to be in each case in the direction of the wind To stretch the rope and to compress the antenna mast. So would the stabilization ropes run parallel to the mast, there would be a parallel link system, but because of the opposite elongation and compression of the ropes and the mast is parallel to each other Location of the antenna platform could not guarantee. In the inventive Antenna mast is now the distance between the anchorages of the lower ends of the ropes from the base of the mast is so much larger than the distance between the upper attachment points from the center of the platform that when the mast is deflected through this acting wind pressure and the wind moment loading the platform the shortening of the mast is compensated by bending and compression and the elongation of the ropes by stretching will.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an vier Eckpunkten der Plattform, die ein Quadrat aufspannen, dessen Diagonalen sich in deren Mittelpunkt schneiden, vier Seile befestigt sind, deren unteren Enden an dem Fundament oder Podest in vier die Ecken eines größeren Quadrats bildenden Punkten verankert sind, dessen Seiten zu den Seiten des durch die oberen Befestigungspunkte aufgespannten Quadrats parallel sind. In a further embodiment of the invention it is provided that on four Corner points of the platform that span a square, the diagonals of which are in intersect the center of which four ropes are attached, the lower ends of which are attached to the Foundation or pedestal in four points forming the corners of a larger square are anchored, its sides to the sides of the through the upper attachment points spanned square are parallel.

Zweckmäßigerweise besteht der Mast aus einem telcskopierbaren Turm, der auf einem transportablen Podest abgestützt ist. Ein derartiger freistehender Mast ist beispielsweise aus der DE-OS 34 41 655 bekannt. The mast expediently consists of a telescopic tower, which is supported on a transportable platform. Such a freestanding one Mast is known from DE-OS 34 41 655, for example.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstchend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines freistehenden Antennenmastes, dessen Plattform durch Trapezlenkerseile richtungsstabilisiert ist, Fig. 2 einen Antennenmast gemäß Fig. 1 dessen Podest auf Betonsockeln abgestützt ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf das Podest der Antenne gemäß Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht auf das Podest der Antenne gemäß Fig. 2, Fig. 5 bis 9 schematische Darstellungen von Plattformen tragenden Antennen mit Parallel- und Trapezlenker bildenden Seilen. An embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing explained in more detail. In this Fig. 1 shows a side view of a free-standing Antenna mast, the platform of which is directionally stabilized by trapezoidal guide cables, FIG. 2 shows an antenna mast according to FIG. 1, the pedestal of which is supported on concrete bases FIG. 3 is a plan view of the pedestal of the antenna according to FIG. 1, FIG. 4 is a Top view of the pedestal of the antenna according to FIG. 2, FIGS. 5 to 9 are schematic representations of antennas supporting platforms with parallel and trapezoidal guide ropes.

In Fig. 1 ist ein Antennenmast 1 gezeigt, der aus einem aus mehreren miteinander verschraubten oder austeleskopierten Schüssen in Gitter- oder Rohrkonstruktion besteht. Ein entsprechender austeleskopierbarer Antennenmast kann beispielsweise die aus der DE-OS 34 41 655 bekannte Konstruktion aufweisen. Der Mast 1 ist gelenkig mit dem Podest 2 verbunden, das in der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Weise aus einer Rahmenkonstruktion mit vier auskragenden Armen 3 besteht, deren Enden Fußstücke tragen und ein Quadrat aufspannen. Der erste Schuß des Mastes ist in seinem oberen Bereich durch vier angelenkte Stützen 4 ausgesteift, die im Bereich der Enden der Arme 4 befestigt sind. In Fig. 1, an antenna mast 1 is shown, which consists of one of several sections screwed together or telescoped out in lattice or tubular construction consists. A corresponding telescopic antenna mast can, for example have the construction known from DE-OS 34 41 655. The mast 1 is articulated to the pedestal 2, which can be seen in FIGS Way consists of a frame structure with four cantilevered arms 3 whose Wear foot pieces at the ends and stretch a square. The first shot of the mast is stiffened in its upper area by four hinged supports 4 in the area the ends of the arms 4 are attached.

Das Podest 2 des Mastes nach Fig. 1 ist durch vier ausfahrbare Fußstücke 5 auf dem Boden abgestützt, so daß Unebenheiten des Bodens ausgeglichen werden können. Das Podest 2 des Mastes nach Fig. 2 ist durch Fußstücke 6 auf vier vorbetonierten Betonsockeln 7 abgestützt. The pedestal 2 of the mast according to FIG. 1 is made up of four extendable foot pieces 5 supported on the floor, so that unevenness in the floor can be compensated. The pedestal 2 of the mast according to FIG. 2 is preconcreted by foot pieces 6 on four Concrete bases 7 supported.

Mit der Mastspitze ist durch ein Kardan- oder Universalgelenk 8 die eine Antenne tragende Plattform 9 gelenkig verbunden. An vier Eckpunkten 10 der Plattform 9 sind Abspannseile 11 befestigt, die zu ihren Fußpunkten auf den Armen 3 des Podestes 2 verlaufen und dort in den Punkten 12 verankert sind. Der Abstand X des unteren Befestigungspunktes 12 von dem Fußpunkt 13 des Mastes 1 ist größer als der Abstand des oberen Befestigungspunktes 10 der Seile von dem Gelenk 8, so daß die Seile 11 mit dem Mast 1 sowie der oberen Plattform 9 und dem Podest 2 ein Trapez bilden. With the mast top is through a cardan or universal joint 8 the an antenna-bearing platform 9 articulated. At four corner points 10 of the Platform 9 guy ropes 11 are attached to their base points on the arms 3 of the pedestal 2 and are anchored there in points 12. The distance X of the lower attachment point 12 from the base point 13 of the mast 1 is larger as the distance of the upper attachment point 10 of the ropes from the joint 8, so that the ropes 11 with the mast 1 and the upper platform 9 and the pedestal 2 a Form a trapezoid.

Die Wirkung der Trapezlenkeranordnung der Stabilisierungsseile 11 wird nachstehend näher anhand der Fig. 5 bis 9 erläutert. The effect of the trapezoidal link arrangement of the stabilization ropes 11 is explained in more detail below with reference to FIGS. 5 to 9.

Der Mast 1 läßt sich als freistehender Mast auffassen, da er unmittelbar nicht, wie bekannte Antennenmasten, durch Abspannseile abgespannt ist. The mast 1 can be understood as a free-standing mast, since it is immediate not, like known antenna masts, is guyed by guy ropes.

Um dennoch eine richtungsstabile Antennenplattform 9 zu erhalten, sind die ein Lenkersystem bildenden Abspannseile vorgesehen, die mit dieser Plattform verbunden sind. In order to still obtain a directionally stable antenna platform 9, the guy ropes that form a steering system are provided with this platform are connected.

Rein geometrisch gesehen, müßte sich eine Plattformstabilisierung durch ein Parallellenkersystem erreichen lassen, wie es anhand der Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt ist. Bei diesem Parallellenkersystem ist angenommen, daß die Stabilisierungsseile 11' parallel zu dem Mast 1 verlaufen. Auf die beispielsweise aus einem Parabolspiegel bestehende Antenne 15 wirkt im Abstand h oberhalb der Plattform 9 die Windkraft W. Diese erzeugt an dem Hebelarm h ein auf die Plattform 9 wirkendes Wind-Kipp-Moment, das sich als ein Kräftepaar bemerkbar macht, das bestrebt ist, das Seil 11' zu dehnen und den Mast 1 zu stauchen, so daß sich dieser bei seiner Neigung entsprechend der in Fig. 6 eingezeichneten Sehne 1' verkürzt. Durch diese Dehnung der Seile und Stauchung des Mastes 1 stellt sich die Plattform 9 trotz der Verwendung der Stabilisierungsseile 11' schräg. From a purely geometrical point of view, a platform stabilization would have to be found can be achieved by a parallel link system, as shown in FIGS. 5 and 6 is shown schematically. In this parallel link system it is assumed that the stabilization ropes 11 ′ run parallel to the mast 1. For example Antenna 15 consisting of a parabolic mirror acts at a distance h above the platform 9 the wind force W. This generates a force acting on the platform 9 at the lever arm h Wind tipping moment, which is noticeable as a couple of forces that strive to stretch the rope 11 'and to compress the mast 1, so that this is at his The inclination is shortened in accordance with the chord 1 'shown in FIG. 6. Through this Expansion of the ropes and compression of the mast 1 poses the platform 9 in spite of the Use of the stabilization ropes 11 'at an angle.

Wie aus den Fig. 7 bis 9 ersichtlich ist, kann diese Schrägstellung durch die trapezlenkerartige Anordnung der Abspannseile 11 kompensiert werden. Diese Kompensation erfolgt dadurch, daß die wirksame, die Plattform 9 stabilisierende Länge des jeweils gespannten Abspannseils 11 dem Sinus der Länge dieses Abspannseils des Neigungswinkels von diesem in Bezug auf das Podest 2 entspricht. Dieser Sinus nimmt aber mit zunehmender Abweichung von 90° überproportional stärker ab, so daß sich rechnerisch der zur Kompensation geeignete Neigungswinkel α des Abspannseils bzw. der Abstand X bestimmen läßt. Wirkt auf die Antenne 15 der Winddruck W. wird zwar die Antennenplattform 9 in horizontaler Richtung ausgelenkt, sie ändert aber ihren Neigungswinkel überhaupt nicht oder aber nur in vernachlässigbarer Weise. As can be seen from FIGS. 7 to 9, this inclination can be compensated by the trapezoidal link-like arrangement of the guy ropes 11. These Compensation takes place in that the effective, the platform 9 stabilizing Length of each tensioned guy rope 11 is the sine of the length of this guy rope the angle of inclination of this in relation to the pedestal 2 corresponds. This sine but decreases disproportionately more with increasing deviation from 90 °, so that arithmetically the angle of inclination α of the guy rope suitable for compensation or the distance X can be determined. The wind pressure W acts on the antenna 15 the antenna platform 9 is deflected in the horizontal direction, but it changes their angle of inclination not at all or only in a negligible way.

Claims

Claims 1. Steel antenna mast on a foundation or platform is attached and / or supported and guyed by steel cables, thereby characterized in that a platform (9) carrying the antenna (15) in the area of its Center (8) connected to the top of the mast by a cardan or universal joint is and that at least three corner points of the platform (9), which are the same distance from Center (8) of the platform (9) are removed, ropes are attached, the lower Ends on the foundation or the pedestal (2) at a greater distance (X) from the base point of the mast (1) are more distant than the upper attachment points (10) from the center point (8th).

2. Antenna mast according to claim 1, characterized in that there are four Corner points (10) of the platform (9), which span a square, its diagonals intersect at the center (8), four ropes (11) are attached, the lower Ends at the foundation or pedestal (2) in four corners of a larger square forming points (12) are anchored, the sides of which to the sides of the through the upper fastening points (10) spanned square are parallel.

3. Antenna mast according to claim 1 or 2, characterized in that the mast (1) consists of a telescopic tower, which is on a transportable Pedestal (2) is supported.