DE60007275T2 - Einstellbares gelenk, befestigungselement und verfahren zur installation und positionierungmit einem derartigen gelenk - Google Patents

Einstellbares gelenk, befestigungselement und verfahren zur installation und positionierungmit einem derartigen gelenk Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einstellgelenk gemäß dem Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 1 zum Einstellen einer Position. Die Erfindung bezieht sich zudem auf Befestigungselemente gemäß dem Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 8 zum Befestigen von Gegenständen und Setzen ihrer Positionen. Zusätzlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs. 10 zum Installieren und Setzen der Position unter Verwendung eines Einstellgelenks.
  • Es ist bekannt permanente oder semipermanente Funkverbindungen zu verwenden, um einen typischen bidirektionalen Funkanschluss zu vereinfachen. Funkverbindungen beziehen sich auf Telefon und Datenverkehr ebenso wie auf Radio und Fernsehsignale zwischen Stationen. Die Funkverbindung wird mittels elektromagnetischer Strahlung realisiert, das heißt mittels Radiowellen, und die Frequenz der Radiowellen in einer Funkverbindung kann im Bereich zwischen dem Hochfrequenz-Wellenband und dem Mikrowellenbereich liegen. Verbindungen können 40 bis 50 Kilometer lang sein, wobei in diesem Fall Verbindungsmasten typischerweise 40 bis 60 Meter hoch sind. An den Masten angebrachte Verbindungsantennen können beispielsweise Parabolantennen sein. Typischerweise ist ein Pfad mit Sichtverbindung zwischen den Funkverbindungsantennen vorgesehen, so dass die Funkwellenausbreitung frei ist.
  • Ein bekanntes kabelloses Übertragungssystem für Telefon- und Datenverkehr ist das zellenbasierte öffentliche Landmobilnetzwerk (PLMN), wie zum Beispiel das GSM-Netzwerk, welches die kabellose Kommunikation zwischen einer mobilen Station (MS), wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, und ortsfesten Teilen des Systems vereinfacht, während sich der Anwender der mobilen Station in dem Betriebsbereich des Systems bewegt. Die Funkverbindungen zwischen ortsfesten Teilen des Systems sind typischerweise ein paar Kilometer lang oder auch kürzer, wodurch die Arten und Größen der verwendeten Antennen variieren können. Dies können beispielsweise an Masten oder Wänden von Gebäuden angebrachte Antennen sein, die auf ihre Ziele gerichtet sind, z.B. auf eine an einen anderen Mast angebrachte Antenne. In der Regel werden die Zellengrößen kleiner, wodurch sich teilweise ein Wachstum der Funkverbindungsanzahl ergibt und sich somit mehr Antenneninstallationen und Modifikationen ergeben.
  • Antennen werden zum Übertragen und Empfangen von Funkwellen verwendet. Eine Antenne strahlt nicht gleich in alle Richtungen ab, sondern ihre Charakteristik kann durch ein Strahlungsmuster widergegeben werden, welche die Korrelation zwischen beispielsweise der durch die Antenne abgestrahlten Feldstärke und der Richtung beschreibt. Tatsächlich strahlen viele Antennen lediglich in eine Richtung ab, wodurch das Strahlungsmuster einer solchen Antenne für gewöhnlich eine Hauptstrahlungskeule und zusätzlich dazu schwächere Seitenstrahlungskeulen hat. Das Strahlungsmuster ist ein wichtiger Faktor bei der Antennengestaltung und Funkverbindungsantennen sind für gewöhnlich sehr richtungsbezogen, d.h. die Richtung der Hauptstrahlungskeule ist sowohl in Vertikal als auch in Horizontalrichtung eng. Daher ist es offensichtlich, dass eine solche Antenne auf eine andere empfangende Antenne mit Vorsicht und mit geeigneter Genauigkeit ausgerichtet werden muss.
  • Im Stand der Technik wurde das Ausrichten einer Funkverbindungsantenne beispielsweise in so einer Weise ausgeführt, dass die Feldstärke der Antenne mit einem sogenannten AGC-Spannungsmessgerät gemessen wird. Natürlich muss die Messung an dem Ziel stattfinden, also an dem anderen Ende der Funkverbindung, auf welches die Antenne gerichtet wird, und Vorteilhafterweise an der Stelle, an der die andere Antenne zu montieren ist oder bereits montiert wurde. Das Ausrichten wird in so einer Weise ausgeführt, das zunächst die Antenne in die grobe Richtung ihres Ziels unter Verwendung beispielsweise eines Kompasses gerichtet wird, und danach die Antenne mechanisch unter Verwendung ihrer Befestigungs- oder Einstelleinrichtung, wie beispielsweise Einstellschrauben, mechanisch gedreht wird. Zur selben Zeit wird die Feldstärke mit dem Spannungsmessgerät gemessen und durch mechanisches Drehen der Antenne wird versucht, die maximale Feldstärke sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung zu finden. Somit wird die Hauptstrahlungskeule der Antenne auf ihr Ziel ausgerichtet und die Antenne kann in dieser Stellung arretiert bzw. gesperrt werden.
  • Antennenbefestigungselemente weisen typischerweise verschiedene Arretierungen bzw. Sperren, Gelenke und arretierbare Einstellstangen und ähnliche Elemente auf, um zusätzlich zu dem tatsächlichen Befestigen, eine Grob- und Feineinstellung in Verbindung mit dem Ausrichten durchzuführen. Es gibt einige Arbeitsstufen und typischerweise müssen einige Schrauben in Verbindung mit dem Ausrichten entfernt und wieder angeschraubt werden. Ein mit den Befestigungselementen verwendetes Gelenk weist typischerweise zwei Gelenkabschnitte auf, die mit Bezug aufeinander gedreht werden können und die in ihren Lagen durch Anziehen einer als eine Achse wirkenden Schraube arretiert werden. Ein solches Gelenk ist lediglich für die Grobeinstellung geeignet. Es kann auch vorkommen, dass es keine wie vorstehend erwähnten Einstellelemente und Gelenke gibt, wobei in diesem Fall die Antenne gleichzeitig mit dem Befestigen in Verbindung mit ihrer Installation auf ihr Ziel ausgerichtet werden muss. Typischerweise sind Antennen ungefähr 5 bis 10 Kilogramm schwer, so dass die Befestigungselemente und Einstellelemente dazu neigen, groß und schwierig handzuhaben zu sein.
  • Mit kleiner werdenden Zellengrößen werden ebenso die Funkverbindungsantennen kleiner und die Antennen können typischerweise circa 3kg wiegen. Geläufige Befestigungselemente sind eher ungeeignet für kleine Antennen, beispielsweise weil sie keinen ausreichenden Einstellbereich haben und es schwierig ist, sie zur Feineinstellung zu verwenden, und sie sind zu groß um unauffällig im Stadtbereich installiert zu werden. Der Einstellbereich bekannter Befestigungselemente liegt typischerweise bei +/-25 bis 45° zu der Vertikalebene und bis zu +/-180° in der Horizontalebene.
  • Das Stand der Technik Dokument WO 98/10482 offenbart eine integrierte Punkt zu Punkt Mikrowellenfunkfrequenzeinheit bzw. ein Antennensystem, welches eine Mikrowellenempfangssendebzw. Antenneneinheit, ein Gehäusestützelement, das an der Mikrowellenempfangssende- bzw. Antenneneinheit befestigt ist und ein Montagestrukturstützelement auf, das mit dem Gehäusestützelement in Eingriff gebracht ist. Das Montagestrukturstützelement weist ein fest einstellbares Kugel-und-Sockelelement auf, wobei entweder die Kugel oder der Sockel an dem Gehäusestützelement befestigt ist und das andere davon an einer Anbringstruktur befestigt ist. Das Montagestrukturstützelement ermöglicht der Mikrowellenempfangssende- bzw. Antenneneinheit, in drei Freiheitsgraden eingestellt zu werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend erwähnten Probleme des Stands der Technik zu eliminieren und ein Einstellgelenk mit einem breiten Einstellbereich beispielsweise zum Zweck des Ausrichtens zu schaffen.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Einstellgelenk zu schaffen, mit dem das Einstellgelenk von einem Grobeinstellmodus, einem Feineinstellmodus oder einen Arretiermodus zu einem anderen dieser Modi in einer sehr einfachen Art und Weise umgeschaltet werden kann, indem lediglich die Arretiereinrichtung bzw. Sperreinrichtung des Einstellgelenks festgezogen oder gelöst wird, was sowohl die Installation als auch die Struktur der Befestigungselemente beträchtlich einfacher macht.
  • Das Einstellgelenk gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die im kennzeichnenden Teil des beiliegenden Anspruchs 1 beschrieben sind. Die Befestigungselemente gemäß der Erfindung sind durch die Merkmale gekennzeichnet, die im kennzeichnenden Teil des beiliegenden Anspruchs 8 beschrieben sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die in dem kennzeichnenden Teil des beiliegenden Anspruchs 10 beschrieben sind.
  • Ein beträchtlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass beim Ausrichten einer Antenne lediglich ein an das Einstellgelenk gepasster Sperrmechanismus festgezogen oder gelöst werden muss. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit Hilfe von zwei erfindungsgemäßen Einstellgelenken das Ausrichten für einen breiten Einstellbereich sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Ebene ausgeführt werden kann.
  • Die Erfindung wird verwendet, um das Ausrichten von Antennen deutlich genauer, schneller und einfacher, als dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu machen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der breite Einstellbereich, Vorteilhafterweise 180° in der vertikalen Ebene und 360° in der horizontalen Ebene. Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ist der adäquate Einstellbereich für die Feineinstellung, Vorteilhafterweise circa 10°, ebenso wie die adäquate Ausrichtungsgenauigkeit, Vorteilhafterweise circa +/- 0,25°, welche durch die Struktur vereinfacht sind. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der kleinen Abmessung, wodurch ein Befestigungselement gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung circa 2kg wiegt.
  • Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 eine Draufsicht von zwei Einstellgelenken gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, die in Verbindung mit Befestigungselementen angewendet wird,
  • 2 eine Seitenansicht der Befestigungselemente aus 1 ist,
  • 3 eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht eines Einstellgelenks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, die in Verbindung mit Befestigungselementen in dem Grobeinstellungsmodus verwendet wird,
  • 4 das Einstellgelenk aus 3 in dem Feineinstellungsmodus zeigt, und
  • 5 das arretierte Einstellgelenk aus 3 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 weisen die Befestigungselemente K, in deren Verbindung die erfindungsgemäßen Einstellgelenke S1 und S2 angewendet werden, Befestigungsteile K1 zum Anbringen beispielsweise an einer Stange, einem Mast, einem Riegel oder dergleichen mit Bezugszeichen 3 auf. Beim Anbringen an eine Wand gibt es keine Teile K1b, K1c und K1d. Die dargestellten Befestigungselemente K sind angepasst, um an ein Objekt (nicht gezeigt), insbesondere an eine Antenne angebracht zu werden, und um dessen Position einzustellen. In dem beschriebenen Beispiel erstreckt sich der Riegel 3 in Vertikalrichtung (Pfeil Y) aber es ist offensichtlich, dass auch andere Stellungen möglich sind. Zusätzlich können die Befestigungsteile K1 arretierbare Gelenkverbindungen aufweisen, mittels derer es möglich ist, die Position der Befestigungselemente K relativ zu dem Riegel 3 zu verändern. Ein erstes Befestigungsteil K1a und ein zweites Befestigungsteil Klb sind durch Befestigungsbolzen Klc und K1d miteinander verbunden, mit Hilfe derer die Befestigungsteile K1a und Klb den Riegel 3 zwischen sich einpressen. Die Befestigungselemente K weisen ferner ein erstes Befestigungsgelenk S1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und ein an sich bekanntes erstes Feineinstellelement F1 zur Feineinstellung in der horizontalen Ebene (Pfeil X) auf. Zusätzlich weisen die Befestigungselemente K ein Einstellgelenk S2 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und ein an sich bekannt erstes Feineinstellelement F2 für die Feineinstellung in der Vertikalebene (Pfeil Y) auf. Die ausführliche Struktur der Feineinstellelemente F1 und F2 kann in verschiedenen Befestigungselementen K variieren. Der Zweck der Befestigungselemente K liegt darin, eine bewegliche und arretierbare Gelenkverbindung zum Ändern der Position der Antennenanbringung K2, wie zum Beispiel eines Montageflansches K2, in Bezug auf die Befestigungselemente K1 vorzusehen. Es ist offensichtlich, dass das Feineinstellelement F1 und das Einstellgelenk S1 ausgelassen werden können, wobei in diesem Fall die Position des Montageflansches K2 geändert wird, wenn dies nötig ist, und zwar durch Ändern der Anbringposition der Befestigungsteile K1 und durch das Einstellgelenk S2. Sowohl die Feineinstellelemente F1 und F2 als auch die Einstellgelenke S1 und S2 werden Vorteilhafterweise dazu verwendet, die Antennenposition zu ändern und zu arretieren, ohne die Befestigungsteile K1 zu öffnen. Die in 2 dargestellte Ausrichtungslinie TL entspricht der Richtung der Hauptstrahlungskeule einer (nicht gezeigten) Antenne, die an dem Montageflansch K2 angebracht ist.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein erstes Ende F1a des Feineinstellelements F1 in einer gelenkigen Weise an das Befestigungsteil K1a gepasst und ein zweites Ende F1b ist in einer gelenkigen Art und Weise an das zweite Einstellteil S12 des Einstellgelenks S1 gepasst. Dementsprechend ist ein erstes Ende F2a des Feineinstellelements F2 in einer gelenkigen Art und Weise an den Montageflansch K2 gepasst und ein zweites Ende F2b ist in einer gelenkigen Art und Weise an das zweite Einstellteil S22 des Einstellgelenks S2 gepasst. Außerdem ist das erste Einstellteil S11 des Einstellgelenks S1 in einer festen Art und Weise an dem Befestigungsteil K1a angebracht und das erste Einstellteil S21 des Einstellgelenks S2 ist in einer festen Art und Weise an dem Montageflansch K2 angebracht. Somit ist es mittels des Feineinstellelements F1 (und dementsprechend mittels des Feineinstellelements F2) möglich, das erste Einstellteil S11 und das zweite Einstellteil S12 um die durch das Einstellgelenk S1 führende Gelenkachse A1 (Pfeil R) (und dementsprechend um die Gelenkachse A2) zu drehen. Die Drehung wird unter Verwendung des Feineinstellelements F1 in dem Feineinstellmodus des Einstellgelenks S1, welcher später beschrieben wird, durchgeführt. In diesem Fall wird die Drehung ausgeführt, indem die Länge des Feineinstellelements F1 durch Schrauben vergrößert oder verkleinert wird, wodurch der Abstand zwischen den Enden F1a und F1b entweder länger oder kürzer wird. Dies ist beispielsweise in dem Feineinstellelement F2 mittels der Einstellstangen F2c und F2d und beispielsweise der Sperrbolzen F2e und F2f ermöglicht. Ein drittes Einstellteil S13 des Einstellgelenks S1 und ein drittes Einstellteil S23 des Einstellgelenks S2 sind in einer festen Art und Weise aneinander angebracht, um ein sogenanntes Universalgelenk zu schaffen. An dieser Stelle soll angemerkt werden, dass in 1 und 2 die Einstellgelenke S1 und S2 im arretierten Zustand gezeigt sind und dass die Gelenkachsen A1 und A2 dazu angepasst sind, in Bezug aufeinander senkrecht zu stehen. In dem Grobeinstellmodus kann das dritte Einstellteil S13 (und dementsprechend das Einstellteil S23) beispielsweise händisch bewegt werden.
  • 3 bis 5 zeigen ein Einstellgelenk F1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in unterschiedlichen Modi, welches zu veranschaulichenden Zwecken teilweise aufgeschnitten ist. In 3 ist das Einstellgelenk S1 in dem Grobeinstellungsmodus gezeigt, in dem das dritte Einstellteil S13 mit Bezug auf das erste Einstellteil S11 um die Gelenkachse A1 gedreht werden kann, wodurch der abgestufte Einstellbereich in der horizontalen Ebene +/-180° groß sein kann. In 4 ist das Einstellgelenk S1 in dem Feineinstellmodus gezeigt, in dem das dritte Einstellteil S13 stufenlos mit Bezug auf das erste Einstellteil S11 um die Gelenkachse A1 gedreht werden kann, wodurch der Einstellbereich von dem Einstellbereich des in 1 und 2 dargestellten Feineinstellelements F1 abhängt. Vorteilhafterweise ist der Einstellbereich in Übereinstimmung mit 3 so angeordnet, dass in dem Grobeinstellmodus die gegenseitige Position der Einstellteile S12 und S13 in Schritten von 5° gesetzt werden kann, und so, dass in dem Feineinstellmodus die Position zusätzlich stufenlos um +/-10° geändert werden kann. In dieser Beschreibung bedeutet ein Winkel den Drehwinkel (Pfeil R aus 3) eines Einstellteils beispielsweise um die Gelenkachse A1 in Bezug auf ein anderes Einstellteil. In 5 sind unter anderem die Einstellteile S11, S12 und S13 arretiert, also Vorteilhafterweise durch ein Sperrelement S15 gegeneinander gepresst, so dass eine Drehbewegung zwischen ihnen mittels Reibung verhindert ist.
  • Das Umschalten zwischen den Modi wird durch Festziehen oder Lösen des Einstellgelenks S1 mittels eines Arretierelements S15, Vorteilhafterweise eines Arretierbolzens S15 realisiert, wodurch die Bewegung insbesondere des dritten Einstellteils S13 in dem Einstellgelenk S1 in der Richtung der Gelenkachse A1 (Pfeil L) begrenzt wird. Das Arretierelement S15 funktioniert also in der Richtung der Achse A1. In dem Grobeinstellungsmodus sind die Richtungsbewegung des dritten Einstellteils S13 in der Richtung der Gelenkachse S1 und die Drehbewegung um die Gelenkachse A1 erlaubt, wohingegen in dem Feineinstellmodus die Drehbewegung und Vorteilhafterweise zudem die Richtungsbewegung relativ zu dem zweiten Einstellteil S12 im Wesentlichen verhindert sind. Die Richtungsbewegung wird in so einer Weise verhindert, dass das dritte Einstellteil S13, in Übereinstimmung mit 4, mit dem Feineinstellteil F11 in Gleitkontakt ist und das Arretierelement S15 wird so festgezogen, dass ein Gleiten möglich ist, aber die Drehung des dritten Einstellteils S13 zu dem nächsten Schritt der Verzahnung S16 verhindert ist, da dort kein Platz vorhanden ist, um das dritte Einstellelement S13 in der Richtung der Gelenkachse A1 zu bewegen. Bei der Grobeinstellung können das zweite Einstellteil S12 und das dritte Einstellteil S13 schrittweise in Kontakt miteinander gebracht werden und in einer geeigneten Position wird das Arretierelement S15 festgezogen, um so die gewünschte Position beizubehalten. In der arretierten Position sind die Einstellelemente S11 und S13 gegeneinander so festgezogen, dass die Reibung verhindert, dass sie sich relativ zueinander um die Gelenkachse A1 bewegen. Die erste Verzahnung S16a des Zahnrads S16 befindet sich in dem Einstellteil S12 und die zweite Verzahnung S16b befindet sich in dem Einstellteil S13.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 5 sind das erste Einstellteil S11 und das dritte Einstellteil S13 durch ein Konusgelenk S17 miteinander verbunden, in welchem der Außenkonus S17a an das Einstellteil S11 gepasst ist und der Innenkonus F17b an das Einstellteil S13 gepasst ist, und zwar symmetrisch mit Bezug auf die Gelenkachse A1. In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Einstellgelenks S1 sind das zweite und dritte Einstellteil S12 und S13 durch ein Zahnrad von konischen Zähnen S16 miteinander verbunden, wie dies in 3 bis 5 gezeigt ist. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Einstellgelenks S1 sind das zweite und dritte Einstellteil S12 und S13 durch ein Zahnrad von im Wesentlichen rechteckigen Zähnen S16 miteinander verbunden, wie dies in 1 und 2 gezeigt ist. Es ist offensichtlich, dass die Zähne S16 ebenso beispielsweise gekrümmt sein können. Vorteilhafterweise sind die Zähne S16 rechteckig, wie dies in 1 und 2 der Fall ist, so dass eine kurze gegenseitige Bewegung der Einstellteile S12 und S13 in der Richtung der Gelenkachse A1 erlaubt ist, aber zur selben Zeit ihre gegenseitige Drehbewegung um die Gelenkachse A1 im Wesentlichen vollständig verhindert ist, da ihre gegenseitige Drehbewegung die Genauigkeit der Feineinstellung verschlechtern würde. Die in der Richtung der Achse A1 erlaubte kurze Bewegung ist jedoch auf so einer Weise ermöglicht, dass eine Bewegung des Einstellteils S13 über die Zähne S16a verhindert ist, indem der Außenkonus S17a ausreichend nahe an den Innenkonus F17b gebracht wird. Die kurze Bewegung wird dann bevorzugterweise kürzer als die Höhe der Verzahnung S16a und S16b in Richtung der Gelenkachse A1.
  • Das Arretierelement S15 weist Vorteilhafterweise einfach einen Arretierbolzen S15 auf, der in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Einstellgelenks S1 so angeordnet ist, dass er das Einstellgelenk S1 mittels einer Mutter S15c arretiert, wie dies in 1 und 2 gezeigt ist. In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Einstellgelenks S1 ist der Arretierbolzen S15 so angeordnet, dass er das Einstellgelenk S1 mittels eines Gewindes S18 in dem ersten Einstellteil S11 und eines Gewindes S15d in dem Arretierbolzen S15 arretiert, wie dies in 3 bis 5 gezeigt ist. Es ist offensichtlich, dass sich das Gewinde S18 optional in dem zweiten Einstellelement S12 befinden kann, so dass sich der Kopf S15b des Arretierbolzens S15 an der Seite des ersten Einstellelements S11 befindet. Der Arretierbolzen S15 dient Vorteilhafterweise gleichzeitig als eine Achse S14, die durch die Gelenkachse A1 führt, und als ein Arretierelement S15. 3 bis 5 zeigen zudem die Zähne S26 des zweiten Einstellgelenks S2, dessen drittes Einstellteil S23, das mit Bezug auf die Gelenkachse A2 zur Schrittweisen Einstellung radial angeordnet ist. Das zweite Einstellteil S22 und Einstellgelenk S1 haben entsprechende Zähne. Die Kreise der Verzahnungen S26 und S16 sind in 72 Zähne T aufgeteilt, so dass zur Grobeinstellung die Position schrittweise bei 5° Schritten gesetzt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 3 bis 5 sollte ferner angemerkt werden, dass diese den Ansatz S19 lediglich des zweiten Einstellteils S12 und den Ansatz K1e des Befestigungsteils A1 zum Anbringen der Feineinstellelemente F1 zeigt. Zusätzlich hat das Einstellgelenk S1 um die Achse S14 eine Führungshülse S15a für die gegenseitige Konzentration und Führung der Einstellteile S11, S12 und S13. Zusätzlich dazu sollte angemerkt werden, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Drehbewegung des dritten Einstellelements S13 um die Gelenkachse A1 durch die Struktur des ersten Einstellteils S11, das an dem Befestigungsteil K1 angebracht ist, beschränkt ist, aber dass das dritte Einstellteil S13 zudem so angepasst sein kann, dass es sich frei um die Gelenkachse A1 dreht, wodurch ein abgestufter Einstellbereich von +/-180° zur Grobeinstellung erreicht wird.
  • Das erfindungsgemäße Gelenk wird zum mechanischen Ausrichten einer Antenne beispielsweise folgendermaßen angewendet. Zunächst wird die Richtung zum Ausrichten grob ausgewählt und die Antenne wird auf das Ziel gerichtet, typischerweise auf eine andere Antenne oder in die gewünschte Richtung unter Verwendung der Grobeinstellung, beispielsweise von Hand, und dann wird der Arretiermechanismus zur Feineinstellung festgezogen. Die Antenne wird dann unter Verwendung der Feineinstellung mit Hilfe eines Spannungsmessgeräts für das beispielsweise ein geeigneter Einstellbereich notwendig ist, ausgerichtet. Die Position der Einstellelemente wird durch geeignetes Festziehen des Arretiermechanismus arretiert. Der Arretiermechanismus wird auf ein Solldrehmomentwert unter Verwendung bevorzugterweise einer Drehmomentspanneinrichtung festgezogen, um so das Konusgelenk S17 auf seiner Position zu arretieren und um zu verhindern, dass sich das Einstellgelenk S1 beispielsweise unter durch Wind oder Schnee und Eis verursachten Belastungen bewegt. In dem Feineinstellungsmodus muss die Arretierkraft so sein, dass die auf die in Frage kommenden Flächen wirkenden Reibungskräfte, wie auch immer, das Gleiten des Konusgelenks S17 nicht verhindern. Das Einstellgelenk S1 kann zwischen den Grob- und Feineinstellmodi Vorteilhafterweise von Hand umgeschaltet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf das beispielhafte bevorzugte Ausführungsbeispiel begrenzt, welches vorstehend beschrieben wurde, sondern sie kann innerhalb des Bereichs der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden. Beispielsweise können mehr als zwei Einstellgelenke an die Befestigungselemente gepasst werden und die Gelenkachsen können auch parallel sein. Zusätzlich ist es offensichtlich, dass das Anbringen der Einstellgelenke an einem Montageflansch oder an Befestigungselementen ebenso wie das Anbringen von zwei Einstellelementen aneinander auf vielen Arten ermöglicht werden kann, was als solches für den Fachmann offensichtlich ist. Insbesondere sollte angemerkt werden, dass die Erfindung zusätzlich zum Ausrichten von Funkverbindungsantennen überall dort angewendet werden kann, wo die Position von zu befestigenden Gegenständen in Verbindung mit deren Befestigung eingestellt werden muss.

Claims (11)

  1. Einstellgelenk für eine Einstellposition, wobei das Einstellgelenk (S1, S2) zumindest zwei mit Bezug aufeinander um (Pfeil R) eine Gelenkachse (A1, A2) drehbare Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23) und ein Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) hat, das in der Richtung (Pfeil L) der Gelenkachse (A1, A2) funktioniert, um die Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23) zu sperren, so dass sie mit Bezug aufeinander unbeweglich werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk einen Innenkonus (S17a) und einen Außenkonus (S17b) aufweist, die ein Konusgelenk bilden, dessen Drehachse mit der Gelenkachse zusammenfällt, das Einstellgelenk zwei passende Verzahnungen (S16a, S16b) hat, die eine gewisse Höhe der Verzahnung in der Richtung der Gelenkachse (A1) haben, das Einstellgelenk (S1, S2) dazu angepasst ist, dass es von dem gesperrten Zustand auf einen Feineinstellmodus umgeschaltet werden kann, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) geöffnet wird, wobei der Feineinstellmodus zur stufenlosen Feineinstellung der Position angeordnet ist, indem das Konusgelenk um die Drehachse gleitet, das Einstellgelenk (S1, S2) so angepasst ist, dass es von dem Feineinstellmodus auf einen Grobeinstellmodus umgeschaltet wird, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) weiter geöffnet wird, wobei der Grobeinstellmodus zur abgestuften Positionsgrobeinstellung angeordnet ist, indem er auf eine nächste Stufe der Verzahnungen bewegt wird, und das Einstellgelenk (S1, S2) angepasst ist, dass es von dem Grobeinstellmodus zurück zu dem Feineinstellmodus umgeschaltet werden kann und weiter von dem Feineinstellmodus zu dem gesperrten Zustand umgeschaltet werden kann, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) festgezogen wird.
  2. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk (S1, S2) ein erstes Einstellteil (S11, S21) und ein zweites Einstellteil (S12, S22) hat, wobei in dem Grobeinstellmodus die Einstellteile (S12, S22) so angeordnet sind, dass sie mit Bezug zueinander in der Richtung der Gelenkachse (A1, A2) bewegbar sind (Pfeil L) und mit Bezug aufeinander um die Gelenkachse (A1, A2) drehbar sind (Pfeil R), und wobei in dem Feineinstellmodus die Einstellteile (S12, S22) so angeordnet sind, dass sie mit Bezug aufeinander um die Gelenkachse (A1, A2) drehbar sind und die Bewegung der Einstellteile (S12, S22) mit Bezug aufeinander in der Richtung der Gelenkachse (A1, A2) verhindert ist, ein drittes Einstellteil (S13, S23) zwischen dem ersten Einstellteil (S11, S21) und dem zweiten Einstellteil (S12, S22) gepasst ist, wobei in dem Grobeinstellmodus das dritte Einstellteil (S13, S23) so angeordnet ist, dass es mit Bezug sowohl auf das erste (S11, S21) als auch das zweite (S12, S22) Einstellteil in der Richtung der Gelenkachse (A1, A2) beweglich ist, und um die Gelenkachse (A1, A2) drehbar ist, wobei in dem Feineinstellmodus das dritte Einstellteil (S13, S23) so angeordnet ist, dass es mit Bezug auf das erste Einstellteil (S11, S21) um die Gelenkachse (A1, A2) drehbar ist und eine Bewegung des dritten Einstellteils (S13, S23) mit Bezug auf das zweite Einstellteil (S12, S22) verhindert ist.
  3. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Feineinstellmodus die Bewegung des zweiten Einstellteils (S12, S22) und des dritten Einstellteils (S13, S23) mit Bezug aufeinander in der Richtung der Gelenkachse (A1, A2) zumindest in so einer Weise verhindert ist, dass die stufenweise Drehung auf die nächste Position des dritten Einstellteils (S13, S23) mit Bezug auf das zweite Einstellteil (S12, S22) verhindert ist.
  4. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk (S1, S2) so angeordnet ist, dass es von dem Grobeinstellmodus auf den Feineinstellmodus und ferner auf den gesperrten Zustand umgeschaltet wird, indem der Abstand zwischen dem Feineinstellteil (S11, S21) und dem zweiten Einstellteil (S12, S22) mittels eines Sperrelements (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) verringert wird.
  5. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk (S1, S2) eine Welle (S14) hat, die durch die Gelenkachse (A1, A2) wandert und als Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) funktioniert, wobei die Welle (S14) in Form eines Bolzens besteht, der ein Schraubgewinde (S15d) und einen Kopf (S15b) aufweist, wobei das Schraubgewinde (S15d) mit einem Gewinde (S18) in dem ersten Einstellteil (S11, S21), einem Gewinde in dem zweiten Einstellteil (S12, S22) oder einer in das Einstellgelenk (S1, S2) gepassten Mutter (S15) verbunden ist.
  6. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Einstellteil (S12, S22) zumindest in dem Feineinstellmodus so angeordnet ist, dass es mit Bezug auf das erste Einstellteil (S11, S21) um die Gelenkachse (A1, A2) mittels eines bekannten Feineinstellelements (F1, F1a, F1b, F2, F2a, F2b, F2c, F2d, F2e, F2f), wie bspw. einer Feineinstellstange oder einer Feineinstellschraube, drehbar ist.
  7. Einstellgelenk (S1, S2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk (S1, S2) an Befestigungselemente (K, K1, K2) gepasst ist, die zum Anbringen von Gegenständen und zum Einstellen ihrer Position angeordnet sind, und dass die Befestigungselemente (K, K1, K2) zudem ein zweites Einstellgelenk (S1, S2) haben, dessen Gelenkachse (A1, A2) so angepasst ist, dass sie mit Bezug auf die Gelenkachse (A1, A2) des Einstellgelenks (S1, S2) quer verläuft.
  8. Befestigungselemente zum Anbringen von Gegenständen und zum Einstellen ihrer Positionen, wobei an diese Befestigungselemente (K, K1, K2) zumindest ein Einstellgelenk (S1, S2) zum Einstellen der Position gepasst ist, wobei das Einstellgelenk (S1, S2) zumindest zwei Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23), die so angeordnet sind, dass sie mit Bezug aufeinander um eine Gelenkachse (A1, A2) drehbar sind (Pfeil R) und ein Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) aufweist, das so angeordnet ist, dass es in der Richtung (Pfeil L) der Gelenkachse (A1, A2) funktioniert, um die Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23) zu sperren, so dass sie mit Bezug aufeinander unbeweglich werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk einen Innenkonus (S17a) und einen Außenkonus (S17b) aufweist, die ein Konusgelenk bilden, dessen Drehachse mit der Gelenkachse zusammenfällt, das Einstellgelenk zwei passende Verzahnungen ((S16a, S16b) aufweist, die eine gewisse Verzahnungshöhe in der Richtung der Gelenkachse (A1) haben, das Einstellgelenk (S1, S2) so angepasst ist, dass es von dem gesperrten Zustand auf einen Feineinstellmodus umgeschaltet werden kann, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) geöffnet wird, wobei der Feineinstellmodus zur stufenlosen Feineinstellung der Position durch Gleiten des Konusgelenks um die Drehachse angeordnet ist, das Einstellgelenk (S1, S2) so angepasst ist, dass es von dem Feineinstellmodus auf einen Grobeinstellmodus durch weiteres Öffnen des Sperrelements (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) umgeschaltet werden kann, wobei der Grobeinstellmodus zur abgestuften Positionsgrobeinstellung angeordnet ist, indem er auf eine nächste Stufe der Verzahnungen bewegt wird, und das Einstellgelenk (S1, S2) so angepasst ist, dass es von dem Grobeinstellmodus zurück zu dem Feineinstellmodus und weiter von dem Feineinstellmodus zu dem gesperrten Zustand umgeschaltet werden kann, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) angezogen wird, und Feineinstellelemente (F1, F1a, F1b, F2, F2a, F2b, F2 c, F2 d, F2e, F2f) für die Einstellposition des Einstellgelenks (S1, S2) in dem Feineinstellmodus vorgesehen sind, die in Verbindung mit zumindest einem Einstellgelenk (S1, S2) eingepasst sind.
  9. Befestigungselemente (K, K1, K2) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (K, K1, K2) zumindest zwei Einstellgelenke (S1, S2) aufweisen, deren Gelenkachsen (A1, A2) so angepasst sind, dass sie mit Bezug aufeinander quer verlaufen.
  10. Installations- und Positionseinstellverfahren mittels eines Einstellgelenks, wobei das Einstellgelenk (S1, S2) zumindest zwei Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23), die mit Bezug aufeinander um (Pfeil R) eine Gelenkachse (A1, A2) drehbar sind, und ein Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) aufweist, das in der Richtung (Pfeil L) der Gelenkachse (A1, A2) funktioniert, um die Einstellteile (S11, S12, S13, S21, S22, S23) zu sperren, so dass sie mit Bezug aufeinander unbeweglich werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellgelenk einen Innenkonus (S17a) und einen Außenkonus (S17b) aufweist, die ein Konusgelenk bilden, dessen Drehachse mit der Gelenkachse zusammenfällt, das Einstellgelenk zwei passende Verzahnungen (S16a, S16b) aufweist, die eine gewisse Verzahnungshöhe in der Richtung der Gelenkachse (A1) haben, das Einstellgelenk (S1, S2) von dem gesperrten Zustand auf einen Feineinstellmodus umgeschaltet wird, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) geöffnet wird, wobei der Feineinstellmodus zur stufenlosen Positionsfeineinstellung angeordnet ist, indem das Konusgelenk um die Drehachse gleitet, das Einstellgelenk (S1, S2) von dem Feineinstellmodus auf einen Grobeinstellmodus umgeschaltet wird, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) weiter geöffnet wird, wobei der Grobeinstellmodus zur abgestuften Positionsgrobeinstellung angepasst ist, indem er auf eine nächste Stufe der Verzahnungen bewegt wird, und das Einstellgelenk (S1, S2) von dem Grobeinstellmodus zurück zu dem Feineinstellmodus und weiter von dem Feineinstellmodus zu dem gesperrten Zustand umgeschaltet wird, indem das Sperrelement (S14, S15, S15a, S15b, S15c, S15d) festgezogen wird.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Position in dem Feineinstellmodus des Einstellgelenks (S1, S2) mittels Feineinstellelementen (F1, F1a, F1b, F2, F2a, F2b, F2c, F2d, F2e, F2f), wie bspw. einer Feineinstellstange oder eines Feineinstellbolzen, eingestellt wird, die in Verbindung mit dem Einstellgelenk (S1, S2) eingepasst sind.
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