EP3417508B1

EP3417508B1 - Schachtantennensystem zur mobilen kommunikation

Info

Publication number: EP3417508B1
Application number: EP17704769.3A
Authority: EP
Inventors: Maximilian Schlosser
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: WO2017140639A1; US20190051974A1; US10734711B2; EP3417508A1; DE202016100765U1

Description

Die hier vorliegende Erfindung beschreibt ein Schachtantennensystem zur mobilen Kommunikation. Schachtantennen werden häufig dort eingesetzt, wo normale Antennen nicht eingesetzt werden können, weil diese das Landschaftsbild stören. Dies trifft insbesondere auf Innenstädte zu, wo Vorschriften den Einsatz weit sichtbarer Mobilfunkantennen verbieten. Schachtantennen werden dabei vorzugsweise im Boden oder in der Fahrbahn verbaut und erreichen durch Mehrfachreflektion an den umliegenden Gebäuden eine beachtliche Ausbreitungsreichweite.
Der Produktkatalog der Firma Kathrein mit dem Titel "690-6000 MHz Base Station Antennas and Antenna Line Products", Ausgabe 01/2016 veröffentlicht im Januar 2016, offenbart auf Seite 190 ein Schachtantennensystem.
Die JP 2011 042943 A beschreibt eine Schachteinheit zur Messung eines Wasserspegels. Die Schachteinheit beinhaltet eine Rahmenanordnung, die in den Boden einsetzbar ist und eine Aufnahmeöffnung aufweist. Die Schachteinheit umfasst ein Wasserstandsmesseinheit, das in einem Gehäuse angeordnet und lösbar in der Aufnahmeöffnung der Rahmenanordnung installiert ist. Die Wasserstandsmesseinheit ist dazu ausgebildet, um den Wasserstand in einem Rohr berührungslos zu messen. Eine Abdeckung verschließt die Rahmenanordnung und sorgt dafür, dass das Gehäuse der Wasserstandsmesseinheit sicher innerhalb der Rahmenanordnung angeordnet ist.
Die JP 2003 142909 A zeigt ein Schachtantennensystem, welches in einem Loch in einer Straße installiert werden kann. Das Schachtantennensystem umfasst eine Antenne, die in einem Gehäuse angeordnet ist. Weiterhin sind Federelemente zwischen dem Gehäuse und einem Boden innerhalb des Lochs angeordnet, die dafür sorgen, dass das Gehäuse mit der Antenne in Richtung der Straßenoberfläche gedrückt wird. Vibrationen durch Fahrzeuge werden durch diese Federelemente gedämpft.
Aus der GB 2 326 002 A ist eine solche Schachtantenne bekannt. Die Schachtantenne wird in ein Loch im Boden eingesetzt und über eine unterirdische Zuführung mit Energie und Daten versorgt. Das Antennensystem ist dabei in einem Gehäuse integriert, wobei die Oberfläche des Gehäuses bündig an der Fahrbahnoberfläche anliegt.
Eine weitere Schachtantenne ist aus der EP 1 801 293 A2 bekannt. Die Schachtantenne weist kein eigenes Gehäuse auf, sondern wird an die Unterseite eines bereits existierenden Kanaldeckels angeordnet.
Nachteilig an den Schachtantennen aus dem Stand der Technik ist, dass durch Toleranzen bei den einzelnen Komponenten die Antenne nicht das zu versorgende Gebiet wie gewünscht ausleuchtet und durch Belastungen des Kanaldeckels, bzw. des Antennengehäuses, wie sie durch Fußgänger oder Fahrzeuge hervorgerufen werden, Schwingungen an das Antennensystem übertragen werden. Eine derartige mechanische Kopplung führt zu einer deutlichen Verringerung der Lebenszeit der Antenne.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Schachtantennensystem zu schaffen, welches einerseits möglichst nahe an der Oberfläche angeordnet ist und andererseits gleichzeitig durch Schwingungen, wie sie durch Fahrzeuge oder Fußgänger ausgehen, besser geschützt ist.
Die Aufgabe wird bezüglich eines Schachtantennensystems gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Das erfindungsgemäße Schachtantennensystem umfasst ein Antennengehäuse, in welchem zumindest eine Antenne eingebracht oder einbringbar ist. Es weist einen Abstützrahmen mit einer Einführöffnung und mit einer umlaufenden Wand auf, durch die ein Aufnahmeraum begrenzt ist, der von der Einführöffnung aus zugänglich ist und in dem das Antennengehäuse angeordnet ist. Eine Abschlussdeckelanordnung verschließt dabei die Einführöffnung, wobei die Abschlussdeckelanordnung an ihrem Randbereich zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen abgestützt ist, so dass eine Unterseite der Abschlussdeckelanordnung eine Oberseite des Antennengehäuses überdeckt. Das Antennengehäuse ist über zumindest eine Kraftspeichereinrichtung zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen abgestützt. Die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung umfasst zumindest ein Schaummodul, das elastische, federnde und dämpfende Eigenschaften aufweist, wodurch die Oberseite des Antennengehäuses an die Unterseite der Abschlussdeckelanordnung angedrückt gehalten wird. Durch die Kraftspeichereinrichtung ist gewährleistet, dass das Antennengehäuse stets möglichst nahe und mit immer dem gleichen Abstand an der Abschlussdeckelanordnung angeordnet ist und den gewünschten Bereich oberhalb der Fahrbahn versorgen kann. Belastungen durch Fußgänger oder Fahrzeuge, die zu Vibrationen und Schwingungen führen, werden von der Kraftspeichereinrichtung außerdem aufgenommen und gedämpft, wodurch sich die Lebensdauer des Antennengehäuses bzw. des gesamten Schachtantennensystems erhöht. Weiterhin weist ein Bereich des Schachtantennensystems an der Oberseite des Antennengehäuses mehrere in Richtung der Abschlussdeckelanordnung ragende Erhebungen auf, wobei das Antennengehäuse einzig über die Erhebungen in Kontakt zu der Unterseite der Abschlussdeckelanordnung tritt. In diesen Erhebungen sind die Antennen des Antennengehäuses angeordnet, wodurch diese besonders nahe an einer Oberseite des Schachtantennensystems angeordnet sind.
Das Antennengehäuse wird vorzugsweise derart dimensioniert, dass die Hauptabstrahlrichtung der Antennen nicht parallel zu der Straße verläuft, sondern vorzugsweise quer zu der Straße, insbesondere in einem Winkel von 45°. Dadurch ist gewährleistet, dass das Antennensignal an Hausfassaden reflektiert wird, wodurch eine sehr hohe Reichweite erzielt wird. Eine solche Ausleuchtung des zu versorgenden Gebietes mit dem Antennengehäuse gelingt dadurch, dass das Antennengehäuse gegenüber dem Abstützrahmen mit einer vorwählbaren Winkellage positioniert ist. Dies bedeutet, dass die Winkellage in diskreten Schritten einstellbar ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schaummodul um einen Elastomerschaum, der beispielsweise aus Moosgummi und/oder Polyurethan besteht oder dieses umfasst. Dieser kann auch ein Formgedächtnis (engl. memory foam) aufweisen. Ein solches Schaummodul kann einerseits offenporig sein, was bedeutet, dass die einzelnen Poren innerhalb des Schaummoduls miteinander verbunden sind. Alternativ kann es auch geschlossenporig sein. Eine Mischung aus offenporig und geschlossenporig ist ebenfalls möglich. Die Oberfläche des Schaummoduls kann rau sein, wodurch der Grip (Reibwert) erhöht ist. Diese wäre im einfachsten Fall dann der Fall, wenn die einzelnen Poren von außen sichtbar wären. Das Schaummodul kann allerdings auch eine vorzugsweise glatte Haut bzw. Oberfläche aufweisen, wodurch der Abrieb vermindert ist.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems sieht vor, dass das Antennengehäuse gegenüber dem Abstützrahmen in montiertem Zustand verdrehsicher aber (ausschließlich) axial, also entlang einer Hochachse, verschiebbar angeordnet ist, bzw. dass die Abschlussdeckelanordnung gegenüber dem Abstützrahmen verdrehsicher angeordnet ist. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil insbesondere der Abstützrahmen fest mit dem diesen umgebenden Erdreich bzw. Mauerwerk verbunden ist und sich in montiertem Zustand nicht verdrehen bzw. bewegen kann. Dadurch, dass das Antennengehäuse ebenfalls gegenüber dem Abstützrahmen verdrehsicher angeordnet ist, ist sichergestellt, dass stets die gleiche Fläche ausgeleuchtet wird.
Kontinuierlich könnte eine verstellbare Winkellage dann eingestellt werden, wenn das Antennengehäuse beliebig gegenüber dem Abstützrahmen verdreht werden könnte, wobei nach Erreichen des gewünschten Winkels das Antennengehäuse durch eine Klemmverbindung derart fest an dem Abstützrahmen fixiert müsste, dass lediglich nur noch eine axiale Bewegung möglich wäre.
Um eine diskrete Winkellage einstellen zu können, ist in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems vorgesehen, dass das Antennengehäuse an seiner Umfangsfläche in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge aufweist. Gleichermaßen weist die umlaufende Wand des Abstützrahmens an ihrer Innenseite mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen auf, wobei zumindest ein Rastvorsprung oder jeder Rastvorsprung in eine Rastvertiefung eingreift. Es wäre natürlich auch der umgekehrte Fall möglich. Je nach Abstand der einzelnen Rastvorsprünge bzw. Rastvertiefungen zueinander, kann das Antennengehäuse in diskreten Winkellagen zum Abstützrahmen ausgerichtet werden. In diesem Fall ist es außerdem ausreichend, wenn der Abstützrahmen ohne eine bestimmte Ausrichtung im Boden eingesetzt wird. Die genaue Ausrichtung des Antennengehäuses kann später erfolgen und auch jederzeit sehr einfach verändert werden.
In einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems stützt sich das Antennengehäuse mittelbar am Abstützrahmen ab. In diesem Fall umfasst die umlaufende Wand des Abstützrahmens an ihrer Innenseite zumindest abschnittsweise nach innen radial vorstehende Auflageabschnitte, vorzugsweise in Form eines Auflageflanschs. Das Schachtantennensystem umfasst in diesem Fall zusätzlich einen Einhängerahmen, der einen umlaufenden Materialabschnitt aufweist, an dem mehrere hakenförmige Einhängeelemente angebracht sind. Die hakenförmigen Einhängeelemente (vorzugsweise L-förmig) umfassen je einen länglichen ersten und einen quer (vorzugsweise senkrecht) dazu verlaufenden zweiten Abschnitt. Der zweite Abschnitt von jedem hakenförmigen Einhängeelement liegt dabei auf dem Auflageabschnitt des Abstützrahmens auf, so dass der umlaufende Materialabschnitt des Einhängerahmens in dem Aufnahmeraum vorzugsweise unterhalb der Auflageabschnitte angeordnet ist. Das Antennengehäuse ist im Weiteren in diesem Einhängerahmen angeordnet.
Die Auflageabschnitte des Abstützrahmens können eine Vielzahl von Vertiefungen aufweisen, wobei der zweite Abschnitt jedes hakenförmigen Einhängeelements in dieser Vertiefung aufliegt. Der Einhängerahmen kann gegenüber dem Abstützrahmen verdreht werden, so dass das jeweilige hakenförmige Einhängeelement bei unterschiedlichen Winkellagen in unterschiedliche Vertiefungen eingreift. Dadurch können nicht nur unterschiedliche Winkellagen eingestellt werden, sondern es wird gleichzeitig ein Verdrehungsschutz zwischen dem Einhängerahmen und dem Abstützrahmen erreicht. Zusätzlich und alternativ könnte jedes Einhängeelement auch noch über eine Schraubverbindung und/oder Klebeverbindung fest mit den jeweiligen Auflageabschnitten des Abstützrahmens verbunden sein.
Die Einstellung einer bestimmten Winkellage könnte auch dadurch erfolgen, dass das Antennengehäuse an seiner Umfangsfläche in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge aufweist, wobei zumindest der längliche erste Abschnitt jedes hakenförmigen Einhängeelements einen Aufnahmeschlitz umfasst, der sich zumindest über eine Teillänge des ersten Abschnitts erstreckt. In diesen Aufnahmeschlitz würde dann ein Rastvorsprung des Antennengehäuses eingreifen. Alternativ wäre es auch möglich, dass die Rastvorsprünge an den hakenförmigen Einhängeelementen ausgebildet sind, wohingegen an dem Antennengehäuse dazu korrespondierende Rastvertiefungen ausgebildet sind.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:

Figuren 1 und 2:: Verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems in Explosivdarstellung;
Figur 3:: eine Draufsicht auf das Schachtantennensystem aus Figur 2; und
Figur 4:: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schachtantennensystem aus Figur 2.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems 1, welches sich zur mobilen Kommunikation eignet. Das Schachtantennensystem dient insbesondere dazu, mobile Dienste entlang von Straßen, Fußgängerzonen bzw. in Tunneln bereit zu stellen. Dabei werden unter anderem Dienste wie GSM, UMTS und LTE bedient.
Das Schachtantennensystem 1 wird dabei vorzugsweise in den Boden eingelassen. Es umfasst ein Antennengehäuse 2, in welchem zumindest eine Antenne eingebracht ist. Weiterhin umfasst das Schachtantennensystem 1 einen Abstützrahmen 3 mit einer Einführöffnung 4 und mit einer umlaufenden Wand 5, durch die ein Aufnahmeraum 6 umgrenzt ist, der von der Einführöffnung 4 aus zugänglich ist und in dem das Antennengehäuse 2 angeordnet ist.
Das Schachtantennensystem 1 umfasst außerdem eine Abschlussdeckelanordnung 7, die die Einführöffnung 4 verschließt, wobei die Abschlussdeckelanordnung 7 an ihrem Randbereich zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen 3 abgestützt ist, so dass eine Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 eine Oberseite 9 des Antennengehäuses 2 überdeckt.
Wie später noch ausführlich erläutert wird, wird das Antennengehäuse 2 über eine Kraftspeichereinrichtung 10 zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen 3 abgestützt. Die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung 10 ist so ausgebildet, dass sie die Oberseite 9 des Antennengehäuses 2 an die Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 angedrückt hält. Die Kraftspeichereinrichtung 10 bringt daher ständig eine vorzugsweise konstante Anpresskraft auf das Antennengehäuse 2 auf, damit dieses ständig in mechanischem Kontakt mit der Abschlussdeckelanordnung 7 steht. Dies gilt vorzugsweise auch dann, wenn Fahrzeuge über die Abschlussdeckelanordnung 7 fahren.
In Figur 1 ist weiterhin zur Veranschaulichung eine Hochachse 11 dargestellt, die das Schachtantennensystem 1 vorzugsweise zentral durchsetzt. Das Antennengehäuse 2 und die Abschlussdeckelanordnung 7 sind vorzugsweise ständig parallel mit maximal ± 2° zueinander angeordnet. Dies gilt vorzugsweise auch für den Abstützrahmen 3.
Die Oberseite 9 des Antennengehäuses 2 weist in Figur 1 mehrere in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 ragende Erhebungen 12 auf. Das Antennengehäuse 2 hat einzig über diese Erhebungen 12 Kontakt zu der Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7. Ein restlicher Bereich der Oberseite 9 des Antennengehäuses 2, der nicht zu den Erhebungen 12 zählt, ist von der Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 beabstandet. Dieser restliche Bereich ist vorzugsweise in eine oder mehrere Richtungen geneigt. Vorzugsweise fällt dieser restliche Bereich vom Zentrum des Antennengehäuses in Richtung der Umrandung ab. Dadurch ist gewährleistet, dass eindringende Feuchtigkeit, beispielsweise durch Regen, sich nicht an der Oberseite 9 des Antennengehäuses 2 absetzt, sondern an dieser herunterläuft. Im Zentrum des Antennengehäuses 2 ist außerdem ein vorzugsweise wasserdichtes Überdruckventil 13 angeordnet. Das Überdruckventil 13 dient zum Druckausgleich aufgrund von Schwankungen im Luftdruck der Umgebung bzw. aufgrund von Temperaturschwankungen. Durch das Überdruckventil 13 kann Luft sowohl in das Antennengehäuse 2 hineinströmen als auch aus diesem heraus.
Die Erhebungen 12 erstrecken sich vorzugsweise von einem Randbereich der Oberseite 9 des Antennengehäuses 2 in Richtung des Zentrums der Oberseite des Antennengehäuses 2. Die Erhebungen sind von dem Zentrum der Oberseite des Antennengehäuses 2 beabstandet. Sie enden daher in einem Abstand vom Zentrum der Oberseite 9 des Antennengehäuses 2. Die Erhebungen 12 sind vorzugsweise mehr lang als breit. Alle Erhebungen 12 sind vorzugsweise gleich ausgebildet. Die einzelnen Erhebungen 12 sind voneinander beabstandet bzw. um das Zentrum herum angeordnet. In Figur 1 sind sie um ca. 90° voneinander beabstandet. In den Erhebungen 12 sind vorzugsweise zumindest Teile von ein oder mehreren Antennen angeordnet. Die Antennen stehen daher über eine restliche Oberfläche 9 des Antennengehäuses 2 hervor.
In Figur 1 wird durch einen Pfeil, der sich um die Hochachse 11 erstreckt, die Möglichkeit aufgezeigt, dass das Antennengehäuse 2 je nach gewünschter Abstrahlrichtung der Hauptkeule gedreht werden kann. Nach erfolgter Montage soll die Ausrichtung beibehalten werden. Aus diesem Grund ist das Antennengehäuse 2 gegenüber dem Abstützrahmen 3 im montierten Zustand verdrehsicher aber axial, also entlang der Hochachse 11 verschiebbar angeordnet. Vorzugsweise gilt das gleiche auch für die Abschlussdeckelanordnung 7. Diese ist ebenfalls gegenüber dem Abstützrahmen 3 verdrehsicher angeordnet. Die Abschlussdeckelanordnung 7 umfasst hierzu Nasen 14, die an der Umfangsfläche der Abschlussdeckelanordnung 7 angeordnet sind. Diese Nasen 14 greifen in dazu korrespondierende Öffnungen 15 ein, die im Abstützrahmen 3 angeordnet sind. Diese Öffnungen können einerseits von zwei Richtungen zugänglich sein oder lediglich von einer Richtung. Im letzteren Fall handelt es sich um eine sogenannte Tunnelöffnung 15 die verhindert, dass die Abschlussdeckelanordnung 7 durch eine rein axiale Bewegung entlang der Hochachse 11 von dem Abstützrahmen 3 abgehoben werden kann.
Die umlaufende Wand 5 des Abstützrahmens 3 ist bezüglich ihrer Außenseite in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 radial nach innen geneigt. Dadurch wird ein Herausziehen des Abstützrahmens 3 aus dem Untergrund vermieden. Eine Stirnseite 16 der umlaufenden Wand 5 endet bündig mit einer Oberseite 17 der Abschlussdeckelanordnung 7. Die Abschlussdeckelanordnung 7 endet bezüglich ihrer Oberseite 17 vorzugsweise ebenfalls bündig mit dem der Fahrbahn.
Das Antennengehäuse 2 ist an dem Abstützrahmen 3 abgestützt. In Figur 1 ist das Antennengehäuse 2 lediglich mittelbar an dem Abstützrahmen 3 abgestützt. Dies wird dadurch erreicht, dass das Antennengehäuse 2 an einem Einhängerahmen 20 angeordnet bzw. durch diesen gehalten ist. Der Einhängerahmen 20 umfasst einen umlaufenden Materialabschnitt 21 und mehrere an diesen angebrachte hakenförmige Einhängeelemente 22. Die hakenförmigen Einhängeelemente 22 umfassen je einen länglichen ersten Abschnitt 22a und einen quer dazu verlaufenden zweiten Abschnitt 22b.
Der zweite Abschnitt 22b der hakenförmigen Einhängeelemente 22 stützt sich am Abstützrahmen 3 ab. Hierzu weist die umlaufende Wand 5 des Abstützrahmens 3 an ihrer Innenseite zumindest abschnittsweise nach innen radial vorstehende Auflageabschnitte 23 auf. Dies bedeutet, dass die umlaufende Wand 5 einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der zweite Bereich einen kleineren Innendurchmesser aufweist als der erste Bereich und weiter von der Abschlussdeckelanordnung 7 entfernt ist als der erste Bereich. An dem zweiten Bereich sind die Auflageabschnitte 23 ausgebildet. Der zweite Abschnitt 22b jedes hakenförmigen Einhängeelements 22 liegt auf den Auflageabschnitten 23 des Abstützrahmens 3 auf. Der zweite Abschnitt 22b ist an einem ersten Ende des ersten Abschnitts 22a angeordnet. Ein zweites Ende des ersten Abschnitts 22a, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, ist mit dem umlaufenden Materialabschnitt 21 verbunden. Dies bedeutet, dass der umlaufende Materialabschnitt 21 des Einhängerahmens 20 in dem Aufnahmeraum 6 vorzugsweise unterhalb der Auflageabschnitte 23 angeordnet ist.
An der Position, an welcher der zweite Abschnitt 22b jedes hakenförmigen Einhängeelementes 22 auf den jeweiligen Auflageabschnitten 23 des Abstützrahmens 3 aufliegt, weisen die Auflageabschnitte 23 vorzugsweise eine Vertiefung 24 auf, wodurch ein Verdrehen des Einhängerahmens 20 gegenüber dem Abstützrahmen 3 unterbleibt. Vorzugsweise gibt es eine Vielzahl von Vertiefungen 24, sodass ausgesucht werden kann, in welcher Vertiefung 24 welches hakenförmige Einhängeelement 22 eingelegt wird. Dadurch ist das Antennengehäuse 2 gegenüber dem Abstützrahmen 3 mit einer vorwählbaren Winkellage positionierbar. Vorzugsweise kann es gleich viele oder mehr Vertiefungen 24 geben als hakenförmige Einhängeelemente 22.
Das Antennengehäuse 2 weist an seiner Umfangsfläche 30 in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge 31 auf. Die Rastvorsprünge 31 sind vorzugsweise im oberen Teil 29 des Antennengehäuses 2 ausgebildet. Weiterhin weist zumindest der längliche erste Abschnitt 22a jedes hakenförmigen Einhängeelementes 22 einen Aufnahmeschlitz 32 auf, der sich zumindest über eine Teillänge des ersten Abschnitts 22a erstreckt. Er kann sich auch über die gesamte Länge des ersten Abschnitts 22a erstrecken. In Figur 1 erstreckt sich dieser Aufnahmeschlitz 32 auch noch zu einem gewissen Teil in den zweiten Abschnitt 22b hinein. In diesen Aufnahmeschlitz 32 greift ein Rastvorsprung des Antennengehäuses 2 ein und ist durch diesen lediglich axial, also entlang der Hochachse 11 geführt, wodurch ein Verdrehen des Antennengehäuses 2 gegenüber dem Einhängerahmen 20 unterbleibt. Für den Fall, dass sich der Aufnahmeschlitz 32 nur über eine Teillänge in dem ersten Abschnitt 22a erstreckt, dient das Ende des Aufnahmeschlitzes 32, welches näher an dem umlaufenden Materialabschnitt 21 angeordnet ist, gleichzeitig als Anschlag. Dadurch wird eine mögliche Beschädigung der zumindest einen Kraftspeichereinrichtung 10 bzw. des Antennengehäuses 2 und damit des Schachtantennensystems 1 verhindert.
Je mehr in Umfangrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge 31 angeordnet sind, desto feiner kann das Antennengehäuse 2 gegenüber dem Einhängerahmen 20 und damit gegenüber dem Abstützrahmen 3 positioniert werden. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den einzelnen Rastvorsprüngen 31 konstant. Die vorwählbare Winkellage, welche vorzugsweise in diskreten Schritten einstellbar ist, kann in einem Bereich von zumindest 3°, vorzugsweise zumindest 5°, 7,5° und insbesondere zumindest 10° und/oder weniger als 24°(vorzugsweise weniger als 20°, 18° und insbesondere weniger als 15°) gewählt werden. Natürlich wäre es auch möglich, dass die Rastvorsprünge 31 an den hakenförmigen Einhängeelementen 22 angebracht sind und in je eine Rastvertiefung eingreifen, die an der Umfangsfläche 30 des Antennengehäuses 2 ausgebildet sind. Diese wären ebenfalls in Umfangsrichtung versetzt voneinander angeordnet.
Die Kraftspeichereinrichtung 10 ist derart dimensioniert, dass das Antennengehäuse 2 im montierten Zustand des Schichtantennensystems 1 permanent an die Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 gedrückt bzw. gepresst wird. Die Kraft, die die Kraftspeichereinrichtung 10 aufbringt, um das Antennengehäuse 2 in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 zu drücken, muss derart bemessen sein, dass diese größer ist, als die durch das Antennengehäuse 2 und die daran angeschlossenen Kabel wirkende Kraft nach unten. Die Anpresskraft, mit welcher das Antennengehäuse 2 an die Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 angedrückt wird muss folglich größer als ein Schwellwert sein. Sie liegt in der Größenanordnung von zumindest 1 N vorzugsweise zumindest 5 N, 8 N, 12 N, 15 N und insbesondere zumindest 20 N und/oder ist vorzugsweise kleiner als 80 N, vorzugsweise kleiner als 60 N, 50 N, 30 N und insbesondere kleiner als 25 N.
Das Antennengehäuse 2 weist vorzugsweise einen kreisförmigen oder überwiegend kreisförmigen Querschnitt auf. Gleiches gilt auch für den Abstützrahmen 3 und insbesondere für dessen Innenwandung. Auch der umlaufende Materialabschnitt 21 des Einhängerahmens 20 weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Andere Querschnittsformen wären allerdings ebenfalls denkbar.
Die Abschlussdeckelanordnung 7 ist über eine Schraubverbindung mit dem Abstützrahmen 3 verschraubt. Kräfte, die auf die Abschlussdeckelanordnung 7 einwirken, werden daher überwiegend in den Abstützrahmen 3 geleitet. Die Kraftspeichereinrichtung 10 dient zusätzlich zum Dämpfen von Schwingungen, die Fahrzeuge oder Personen auslösen, die auf der Abschlussdeckelanordnung 7 stehen bzw. über diese fahren.
Der Einhängerahmen 20 ist mit Ausnahme der Kraftspeichereinrichtung 10 einteilig ausgebildet. Der Abstützrahmen 3 ist vorzugsweise ebenfalls einteilig ausgebildet.
Der Abstützrahmen 3 kann durch einen Boden 35 verschlossen sein, der sich gegenüber der Einführöffnung 4 befindet. Auf dem Boden 35 innerhalb des Abstützrahmens 3 kann sich die oder eine zusätzliche Kraftspeichereinrichtung 10 befinden, die das Antennengehäuse 2 in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 drückt. Rastvorsprünge 31 müssen nicht zwingend notwendig sein.
Die Abschlussdeckelanordnung 7 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht sowohl die Abschlussdeckelanordnung 7 als auch das Antennengehäuse 2, wie auch der Einhängerahmen 20 und der Abstützrahmen 3 aus einem Dielektrikum, insbesondere aus einem Kunststoff. Das Antennengehäuse 2 ist vorzugsweise wasserdicht.
Die Kraftspeichereinrichtung 10 besteht aus einem Schaummodul, das elastische, federnde und/oder dämpfende Eigenschaften aufweist. Bei dem Schaummodul handelt es sich vorzugsweise um einen Elastomerschaum. Dieses Schaummodul umfasst oder besteht vorzugsweise aus Moosgummi und/oder Polyurethan. Es gibt vorzugsweise genauso viele Kraftspeichereinrichtungen 10 wie hakenförmige Einhängeelemente 22. Die Kraftspeichereinrichtungen 10 sind an der Stelle des umlaufenden Materialabschnitts 21 angeordnet, an der auch die hakenförmigen Einhängeelemente 22 bzw. das zweite Ende des ersten Abschnitts 22a angeordnet ist. Es kann allerdings auch mehr oder weniger Kraftspeichereinrichtungen 10 wie hakenförmige Einhängeelemente 22 geben. Diese können auch beliebig am umlaufenden Materialabschnitt 21 angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Kraftspeichereinrichtungen 10 allerdings symmetrisch am umlaufenden Materialabschnitt 21 angeordnet. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen den einzelnen Kraftspeichereinrichtungen 10 konstant ist.
Die Kraftspeichereinrichtungen 10 in Form von Schaummodulen weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Biegung auf, die in etwa der Biegung des umlaufenden Materialabschnitts 21 entspricht. Sie sind ebenfalls in etwa so breit wie der umlaufende Materialabschnitt 21. Die Höhe der Schaummodule 10 wird danach ausgewählt, wie hoch das Gewicht des Antennengehäuses 2 mit dem zugehörigen Kabel ist und wie hoch der Anpressdruck an der Unterseite 8 der Abschlussdeckelanordnung 7 sein muss. Gleiches gilt auch für die Frage ob die Schaummodule offenporig oder geschlossenporig ausgebildet sein sollen und gegebenenfalls noch einen Schutzüberzug aufweisen sollen.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schachtantennensystems 1. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen wurde in diesem Ausführungsbeispiel auf den Einsatz eines Einhängerahmens 20 verzichtet. Stattdessen besteht das Schachtantennensystem 1 lediglich aus dem Abstützrahmen 3, dem Antennengehäuse 2 und einer in Figur 2 nicht dargestellten Abschlussdeckelanordnung 7. Das Antennengehäuse 2 stützt sich in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar an dem Abstützrahmen 3 ab. Die umlaufende Wand 5 des Abstützrahmens 3 weist an ihrer Innenseite mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen 40 auf. Diese sind vorzugsweise an den Auflageabschnitten 23 eingebracht, die die umlaufende Wand 5 besitzt. Diese Auflageabschnitte 23 sind an der Innenseite der umlaufenden Wand 5 zumindest abschnittweise radial nach innen vorstehend. In Figur 2 handelt es sich bei den Auflageabschnitten 23 um einen durchgängig angeordneten Flansch. Dieser ist von der Stirnseite 16 des Abstützrahmens 3 beabstandet. Die Rastvertiefungen 40 durchsetzen die Auflageabschnitte 23 nicht über ihre gesamte Länge, sondern nur über eine Teillänge, wodurch eine Auflageschulter 41 gebildet ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Rastvertiefungen 40 ist vorzugsweise konstant. Je mehr Rastvertiefungen 40 ausgebildet sind, desto feiner kann die Winkellage zwischen dem Abstützrahmen 3 und dem Antennengehäuse 2 eingestellt, also verdreht werden.
Das Antennengehäuse 2 weist an seiner Umfangsfläche 30 in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge 31 auf. Vorzugsweise greift jeder dieser Rastvorsprünge 31 in eine Rastvertiefung 40 ein.
Zumindest zwei dieser Rastvorsprünge 31 sind mit je einer Kraftspeichereinrichtung 10 verbunden. In diesem Fall handelt es sich bei der Kraftspeichereinrichtung 10 um das Schaummodul. Vorzugsweise sind aller Rastvorsprünge 31, die in eine Rastvertiefung 40 eingreifen, mit einer Kraftspeichereinrichtung 10 verbunden. Dies bedeutet, dass zwischen dem Rastvorsprung 31 und der Rastvertiefung 40 die Kraftspeichereinrichtung 10 angeordnet ist, welche sich an der Auflageschulter 41 der Rastvertiefung 40 abstützt. Dadurch ist das Antennengehäuse 2 an dem Abstützrahmen 3 abgestützt und in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 gedrückt. Auch hier könnte an einem Boden 35 des Abschnittsrahmens 3 die alleinige oder eine weitere Kraftspeichereinrichtung 10 angeordnet sein, die das Antennengehäuse 2 in Richtung der Abschlussdeckelanordnung 7 drückt.
Es wäre natürlich auch umgekehrt möglich, dass der Abstützrahmen 3 mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge 31 umfasst, wobei in diesem Fall das Antennengehäuse 2 an seiner Umfangsfläche 30 mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen 40 aufweist, wobei ebenfalls vorzugsweise jeder Rastvorsprung 31 in eine Rastvertiefung 40 eingreift.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Schachtantennensystem aus Figur 2 bei abgenommener Abschlussdeckanordnung 7. Das Antennengehäuse 2 umfasst vier Rastvorsprünge 31, die in je eine Rastvertiefung 40 eingreifen. Die anderen Rastvertiefungen 41 befinden sich nicht im Eingriff mit einem Rastvorsprung 31.
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schachtantennensystem 1 aus Figur 2 entlang der Linie A-A (dargestellt in Figur 3). Der Abstützrahmen 3 weist eine kleinere Höhe auf als das Antennengehäuse 2. Das Antennengehäuse 2 liegt über einer Kraftspeichereinrichtung 10 an der Auflageschulter 41 in der Rastvertiefung 40 an. Eine Unterseite, insbesondere der untere Teil 27 aber auch ein Teil des oberen Teils 29 liegen unterhalb des Abstützrahmens 3, bzw. schauen aus dem Abschnittsrahmen an einer Ausgangsöffnung heraus, die der Einführöffnung 4 entgegengesetzt ist. Dies bedeutet, dass das Antennengehäuse 2 die Gesamthöhe des Schachtantennensystems 1 mitbestimmt. Das Antennengehäuse 2 wird daher nicht vollständig durch den Abstützrahmen 3 und die Abschlussdeckelanordnung 7 umgeben. Die Abschlussdeckelanordnung 7 liegt dabei auf der Auflageschulter 23 auf und schließt bündig mit der Stirnseite 16 des Abstützrahmens 3 ab.
Das erfindungsgemäße Schachtantennensystem 1 löst die gestellte Aufgabe auch dann, wenn die Kraftspeichereinrichtung (in Form des Schaummoduls) lediglich in einer Weiterbildung enthalten ist, wobei in diesem Fall das erfindungsgemäße Schachtantennensystem 1 das Merkmal umfasst, dass das Antennengehäuse 2 gegenüber dem Abstützrahmen 3 mit einer vorwählbaren Winkellage positioniert ist.
Abschließend wird ferner noch darauf hingewiesen, dass das erläuterte Schachtantennensystem 1 sowohl in Straßen als auch auf Gehwegen oder in Parkanlagen, insbesondere unterirdisch angeordnet und verbaut werden kann. Aber auch eine Anbringung des Schachtantennensystems 1 in Tunneln, auf Brücken oder in Gebäuden ist möglich. Die Erfindung bietet dabei vor allem überall dort deutliche Vorteile, wo eine Entkopplung von Vibrationen und eine Verringerung oder Vermeidung von Druckbelastungen auf das Antennengehäuse erforderlich ist. Dies gilt gleichermaßen für Straßenvibrationen wie für Vibrationen in Gebäuden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.

Claims

Schachtantennensystem (1) zur mobilen Kommunikation mit folgenden Merkmalen:
- einem Antennengehäuse (2), in welchem zumindest eine Antenne eingebracht oder einbringbar ist;

- einem Abstützrahmen (3) mit einer Einführöffnung (4) und mit einer umlaufenden Wand (5), durch die ein Aufnahmeraum (6) umgrenzt ist, der von der Einführöffnung (4) aus zugänglich ist und in dem das Antennengehäuse (2) angeordnet ist;

- einer Abschlussdeckelanordnung (7), die die Einführöffnung (4) verschließt, wobei die Abschlussdeckelanordnung (7) an ihrem Randbereich zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen (3) abgestützt ist, so dass eine Unterseite (8) der Abschlussdeckelanordnung (7) eine Oberseite (9) des Antennengehäuses (2) überdeckt;

- das Antennengehäuse (2) ist über zumindest eine Kraftspeichereinrichtung (10) zumindest mittelbar an dem Abstützrahmen (3) abgestützt;

- die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung (10) umfasst zumindest ein Schaummodul, das elastische, federnde und dämpfende Eigenschaften aufweist, wodurch die Oberseite (9) des Antennengehäuses (2) an der Unterseite (8) der Abschlussdeckelanordnung (7) angedrückt gehalten ist;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- ein Bereich der Oberseite (9) des Antennengehäuses (2) weist mehrere in Richtung der Abschlussdeckelanordnung (7) ragende Erhebungen (12) auf, wobei das Antennengehäuse (2) einzig über die Erhebungen (12) in Kontakt zu einer Unterseite (8) der Abschlussdeckelanordnung (7) tritt, wobei in diesen Erhebungen (12) Antennen des Antennengehäuses (2) angeordnet oder anordenbar sind, wodurch diese besonders nahe an einer Oberseite des Schachtantennensystems (1) angeordnet oder anordenbar sind.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung (10) drückt die Oberseite (9) des Antennengehäuses (2) an die Unterseite (8) der Abschlussdeckelanordnung (7) mit einer Anpresskraft an, die größer als ein Schwellwert ist; und/oder

- die Anpresskraft liegt in der Größenordnung von zumindest 1 N, oder von zumindest 5 N, 8 N, 12 N, 15 N oder zumindest 20 N und/oder in einer Größenordnung von weniger als 80 N, oder weniger als 60 N, 50 N, 30 N oder weniger als 25 N.
Schachtantennensystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- bei dem Schaummodul handelt es sich um Elastomerschaum; und/oder

- das Schaummodul umfasst oder besteht aus Moosgummi und/oder Polyurethan.
Schachtantennensystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
- ein restlicher Bereich der Oberseite (9) des Antennengehäuses (2), der von der Unterseite (8) der Abschlussdeckelanordnung (7) beabstandet ist, ist zu seinem umlaufenden Rand hin abschüssig geneigt.
Schachtantennensystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- das Antennengehäuse (2) ist gegenüber dem Abstützrahmen (3) im montierten Zustand verdrehsicher aber axial verschiebbar angeordnet; und/oder

- die Abschlussdeckelanordnung (7) ist gegenüber dem Abstützrahmen (3) verdrehsicher angeordnet und/oder mit diesem verschraubt.
Schachtantennensystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- das Antennengehäuse (2) ist gegenüber dem Abstützrahmen (3) mit einer vorwählbaren Winkellage positioniert;

- die vorwählbare Winkellage ist in diskreten Schritten einstellbar.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
- die vorwählbare Winkellage ist in diskreten Schritten einstellbar, die im Bereich von zumindest 3°, oder zumindest 5°, 7,5° oder zumindest 10° und/oder weniger als 24°, oder weniger als 20°, 18° oder weniger als 15° liegen.
Schachtantennensystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a)
- das Antennengehäuse (2) weist an seiner Umfangsfläche (30) in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge (31) auf;

- die umlaufende Wand (5) des Abstützrahmens (3) weist an ihrer Innenseite mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen (40) auf, wobei zumindest ein Rastvorsprung (31) oder jeder Rastvorsprung (31) in eine Rastvertiefung (40) eingreift;
oder

b)
- die umlaufende Wand (5) des Abstützrahmens (3) umfasst mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge (31); und

- das Antennengehäuse (2) weist an seiner Umfangsfläche (30) mehrere in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen (40) auf, wobei zumindest ein Rastvorsprung (31) oder jeder Rastvorsprung (31) in eine Rastvertiefung (40) eingreift.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) es sind zumindest zwei Kraftspeichereinrichtungen (10) vorgesehen, wobei eine der zumindest beiden Kraftspeichereinrichtungen (10) in einer Rastvertiefung (40) und die zumindest eine weitere Kraftspeichereinrichtung (10) in der zumindest einen weiteren Rastvertiefung (40) angeordnet ist, in denen jeweils ein Rastvorsprung (31) eingreift, wodurch das Antennengehäuse (2) an dem Abstützrahmen (3) abgestützt und in Richtung der Abschlussdeckelanordnung (7) gedrückt ist; und/oder

b) der Abstützrahmen (3) weist einen Boden (35) auf, wobei die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung (10) zwischen dem Boden (35) des Abstützrahmens (3) und einer Unterseite des Antennengehäuses (2) angeordnet ist, wodurch das Antennengehäuse (2) an dem Abstützrahmen (3) abgestützt und in Richtung der Abschlussdeckelanordnung (7) gedrückt ist.
Schachtantennensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- die umlaufende Wand (5) des Abstützrahmens (3) weist an ihrer Innenseite zumindest abschnittsweise nach innen radial vorstehende Auflageabschnitte (23) auf;

- es ist ein Einhängerahmen (20) vorgesehen, der einen umlaufenden Materialabschnitt (21) und mehrere an diesen angebrachte hakenförmige Einhängeelemente (22) umfasst;

- die hakenförmigen Einhängeelemente (22) umfassen je einen länglichen ersten (22a) und einen quer dazu verlaufenden zweiten Abschnitt (22b);

- der zweite Abschnitt (22b) jedes hakenförmigen Einhängeelements (22) liegt auf den Auflageabschnitten (23) des Abstützrahmens (3) auf, sodass der umlaufende Materialabschnitt (21) des Einhängerahmens (20) in dem Aufnahmeraum (6) angeordnet ist;

- das Antennengehäuse (2) ist im Einhängerahmen (20) angeordnet.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- der umlaufende Materialabschnitt (21) des Einhängerahmens (20) ist in dem Aufnahmeraum überwiegend unterhalb der Auflageabschnitte (23) angeordnet.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- an der Position, an welcher der zweite Abschnitt (22b) jedes hakenförmigen Einhängeelements (22) des Einhängerahmens (20) auf den jeweiligen Auflageabschnitten (23) des Abstützrahmens (3) aufliegt, weisen die Auflageabschnitte (23) eine Vertiefung (24) auf, wodurch ein Verdrehen des Einhängerahmens (20) gegenüber dem Abstützrahmen (3) unterbleibt; und/oder

- der zweite Abschnitt (22b) jedes hakenförmigen Einhängeelements (22) des Einhängerahmens (20) ist über eine Schraubverbindung fest mit den jeweiligen Auflageabschnitten (23) des Abstützrahmens (3) verbunden, wodurch ein Verdrehen des Einhängerahmens (20) gegenüber dem Abstützrahmen (3) unterbleibt.
Schachtantennensystem (1) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
- das hakenförmige Einhängeelement (22) ist an einer beliebigen Vertiefung (24) angeordnet, wodurch das Antennengehäuse (2) gegenüber dem Abstützrahmen (3) mit einer vorwählbaren Winkellage positioniert ist.
Schachtantennensystem (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a)
- das Antennengehäuse (2) weist an seiner Umfangsfläche (30) in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvorsprünge (31) auf;

- zumindest der längliche erste Abschnitt (22a) jedes hakenförmigen Einhängeelements (22) des Einhängerahmens (20) umfasst einen Aufnahmeschlitz (32), der sich zumindest über eine Teillänge des ersten Abschnitts (22a) erstreckt;

- in diesen Aufnahmeschlitz (32) greift ein Rastvorsprung (31) des Antennengehäuses (2) ein und ist durch diesen axial geführt, wodurch ein Verdrehen des Antennengehäuses (2) gegenüber dem Einhängerahmen (20) unterbleibt;
oder

b)
- das Antennengehäuse (2) weist an seiner Umfangsfläche (30) in Umfangsrichtung voneinander versetzt liegende Rastvertiefungen (40) auf;

- zumindest ein hakenförmiges Einhängeelement (22) des Einhängerahmens (20) umfasst zumindest einen Rastvorsprung (31), der in eine Rastvertiefung (40) eingreift und durch diese axial geführt ist, wodurch ein Verdrehen des Antennengehäuses (2) gegenüber dem Einhängerahmen (20) unterbleibt.
Schachtantennensystem (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
- Zwischen dem umlaufenden Materialabschnitt (21) des Einhängerahmens (20) und dem Antennengehäuse (2) ist die zumindest eine Kraftspeichereinrichtung (10) angeordnet, wodurch das Antennengehäuse (2) über den Einhängerahmen (20) mittelbar an dem Abstützrahmen (3) abgestützt und in Richtung der Abschlussdeckelanordnung (7) gedrückt ist.