DE29914521U1 - Antennenhüllen in blechverkleideten Wandungen - Google Patents

Description

Antennenhüllen in blechverkleideten Wandungen

Die Erfindung betrifft Aufbau und Anordnung von Antennenhüllen wie sie für Antennen an Standorten in blechverkleideten Bauwerken zum Einsatz kommen.

Häufig stehen vorhandene Bauwerke als Standorte für den Aufbau von Antennenanlagen nur dann zur Verfugung, wenn die Antennen von außen nicht sichtbar sind. In diesen Fällen können die Antennen nur innerhalb des betreffenden Bauwerkes aufgebaut und dort so angeordnet werden, daß die Strahlung durch eine Öffnung im Wandungs- oder Dachbereich des Bauwerkes erfolgt. Ist dieser Bereich des Bauwerkes blechverkleidet, dann muß dort ein Teil des Bauwerkes entfernt werden, um eine ungehinderte Strahlung der Antennen zu ermöglichen. Zum Verschließen der dadurch entstehenden Öffnung sind Antennenhüllen notwendig, die

• die elektrischen Eigenschaften der zu verhüllenden Antennen möglichst wenig verändern,

• in Form, Oberfläche und Farbe der unmittelbaren Umgebung weitestgehend angepaßt sind,

• funktionell und stabilitätsmäßig die Aufgaben des ersetzten Bauwerksteiles übernehmen und

• die erforderliche Dichtheit gegen Umwelteinwirkungen zwischen der Antennenhülle und dem Bauwerk sichern.

hu Gebrauchsmuster DE-GM 298 16 114.1 werden Abdeckungen für Richtfunkantennen beschrieben, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein für Funkfrequenzen nicht oder nicht ausreichend durchlässiges Bauwerksteil, hinter dem eine Antenne montiert ist, und das in Strahlrichtung der Antenne liegt, durch ein

entsprechend dimensioniertes, die Antenneneigenschaften nicht beeinträchtigendes und der Optik des Bauwerkes angepaßtes Bauteil ersetzen. Dabei sind die Abdeckungen fest mit dem Bauwerk verbunden und als selbständige Bauteile unabhängig von der abzudeckenden Antenne ausgeführt.

Im Gebrauchsmuster DE-GM 299 01 104.6 werden Verkleidungen fur Richtfunkantennen beschrieben, die einen mehrschichtigen Querschnitt besitzen und deren Deckschichtdicken so gewählt sind, daß sich in einem gegebenen Frequenzband bei jeder Deckschicht die Reflexionen an ihren Grenzflächen Luft/Dielektrikum und Dielektrium/Luft gegenseitig kompensieren. Außerhalb dieses Frequenzbereiches der Eigenkompensation der Deckschichten kann durch geeignete Wahl der Kerndicke zusätzlich eine gegenseitige Kompensation der Reflexionen der Deckschichten erreicht und damit die Bandbreite der Verkleidung erhöht werden.

Die genannten Lösungen enthalten schwerpunktmäßig die Dimensionierung der elektrisch wirksamen Bereiche der Antennenhüllen. Die in den Gebrauchsmustern genannten konstruktiven Lösungen für die Verbindung zwischen Antennenhülle und Bauwerk sind für den Einsatz der Antennenhüllen in blechverkleideten Wandungen nicht geeignet. Andere Lösungen sind nicht bekannt.

Der Einsatz von Antennenhüllen in blechverkleideten Wandungen muß vor allem eine wasserdichte, auch bei extremen Windbelastungen funktionsfähige, witterungs- und langzeitbeständige Verbindung zwischen der Metallverkleidung und der Kunststoffhülle und eine sichere mechanische Verbindung zwischen der Wandung und der Antennenhülle/Kunststoff hülle gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, durch eine geeignete konstruktive Lösung, die in den genannten Gebrauchsmustern beschriebenen Antennenhüllen auch für den Einsatz in blechverkleideten Wandungen anwendbar zu machen. Darüber hinaus soll die

Lösung auch für das Einbinden beliebiger glasfaserverstärkter Formteile in eine blechverkleidete Wandung geeignet sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die konstruktive Lösung für den Aufbau der Antennenhülle muß

• der erforderliche mechanische Festigkeit besitzen,

• eine sichere Verbindung mit der Wandung bzw. den Dachbalken herstellen,

• die durch unterschiedlichste Windbelastungen verursachten, für die Wandung und die Antennenhülle möglicherweise unterschiedlichen Verformungen ausgleichen,

• wasserdichte Übergänge zwischen der Wandung und der Antennenhülle gewährleisten und

• eine hohe Langzeitbeständigkeit aufweisen.

Im Interesse einer optimalen Durchlässigkeit der Antennenhülle für elektromagnetische Strahlung muß ihr elektrisch wirksamer Bereich möglichst dünn oder nach elektrischen Gesichtspunkten optimiert sein. Um die mechanische Festigkeit der Antennenhülle zu gewährleisten, sind daher versteifende Elemente notwendig, die so geformt und angeordnet sind, daß sie möglichst geringe elektrische Auswirkungen haben.

Bei der Lösung der erfinderischen Aufgabe werden bekannte Möglichkeiten der Blechbearbeitung mit bekannten Möglichkeiten der Herstellung von glasfaserverstärkten Formteilen aus Kunststoff kombiniert.

Charakteristische Merkmale der Erfindung sind:

• Die Antennenhülle besteht aus einer Nachbildung der zu ersetzenden Wandung und einer den speziellen Gegebenheiten am Einsatzort angepaßten Stützkonstruktion, die fest mit der Nachbildung verbunden ist.

• Alle Bestandteile der Antennenhülle sind aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt.

• Die äußere Oberfläche der Antennenhülle entspricht in Form, Struktur und Farbe dem zu ersetzenden Teil der Wandung. Damit fügt sich die Antennenhülle harmonisch in ihre unmittelbare Umgebung ein und ist optisch nicht auffällig.

• Die wasserdichte Verbindung zwischen der Antennenhülle und dem Bauwerk wird durch eine spezielle Formgebung der Ränder der Nachbildung und den Einsatz von Hilfsblechen erreicht.

• Um den Ausgleich belastungsbedingter unterschiedlicher Verformungen zu ermöglichen soll auf eine starre Verbindung zwischen der Nachbildung und den Originalblechen verzichtet werden.

Die Nachbildung des zu ersetzenden Teils der Wandung ist vorzugsweise eben, kann aber auch gewölbt oder leicht wellig sein. Ihr Querschnitt ist nach elektrischen Gesichtspunkten optimiert. Er kann einschichtig oder mehrschichtig, vorzugsweise dreischichtig sein.

Die beiden vertikalen oder dachaufwärts verlaufenden Ränder der Nachbildung sind nach außen um 90° abgewinkelt. Außerdem kann ein Rand nochmals um 180° von der Nachbildung wegweisend abgewinkelt und damit U-fÖrmig ausgebildet sein. Der U-förmige Rand kann links oder rechts liegen. Die abgewinkelten Ränder dienen der wasserdichten Verbindung mit den angrenzenden Originalblechen und erhöhen gleichzeitig die Stabilität der Nachbildung.

Die beiden horizontalen Ränder sind nicht abgewinkelt.

Die Stützkonstruktion sichert die erforderliche Stabilität der Antennenhülle und schafft die Verbindung zwischen der Nachbildung und dem Bauwerk.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Schutzansprüche verwiesen.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 das Konstruktionsprinzip der Antennenhülle, Fig. 2 die Übergänge von der Antennenhülle zum Blechdach an den vertikalen

Rändern der Antennenhülle,
Fig. 3 Darstellung der Herstellung der Verbindung der Antennenhülle mit der

Dachkonstruktion in drei Phasen,
Fig. 4 die Übergänge am oberen und unteren Rand,
Fig. 5 Querschnitte von Nachbildungen von einer Originalblechbahn mit

unterschiedlicher Gestaltung der senkrechten Ränder, Fig. 6 Querschnitte von Nachbildungen von zwei nebeneinanderliegenden Originalblechbahnen mit unterschiedlicher Gestaltung der

senkrechten Ränder,
Fig. 7 Übergang zwischen zwei übereinander angeordneten Antennenhüllen

durch Aufweitung und Überlappung im Randbereich Fig. 8 Übergang zwischen zwei übereinander angeordneten Antennenhüllen mit zusätzlicher Muffe.

Die erfinderische Lösung ist in den Fig. 1 bis 4 am Beispiel eines kupfergedeckten Kirchturmes dargestellt.

Das Konstruktionsprinzip veranschaulicht Fig. 1.

Charakteristische konstruktive Merkmale sind:

• Die Antennenhülle 1 bzw. Antennenabdeckung ersetzt die Holzverschalung 4.2 und die Kupferblech-Deckung zwischen zwei senkrechten Blechfalzen in der für die zu verhüllenden Antennen notwendigen Länge, wobei ein oder mehrere Originalbleche 7 vollständig ersetzt werden sollten.

• Der Rand der zu verhüllenden Öffiiung wird innen durch Hilfssparren 4.1 verstärkt.

• Jede Abdeckung 1 wird individuell der abzudeckenden Öffiiung angepaßt und besteht aus einem Stück. Die waagerechten Falze zwischen den ersetzten

·6:

Originalblechen 7 werden durch Quersicken auf der Nachbildung 2 imitiert, was nicht dargestellt ist.

• Die Abdeckung 1 ist über senkrechte Längswinkel 3.2 mit den Innenseiten der Hilfssparren 4.1 verbunden.

• Die notwendige Festigkeit der Abdeckung 1 wird durch waagerechte, mit den Längswinkeln 3.2 verbundene Querstege 3.1 erreicht, die an der Innenseite der Abdeckung 1 anliegen.

• Die Querstege 3.1 und Längswinkel 3.2 bilden die Stützkonstruktion 3 auf der Innenseite der Nachbildung 2.

Die konstruktive Lösung für die Übergänge zwischen den Originalblechen 7 und der Antennenhülle 1 am linken und rechten Rand 5 der Nachbildung 2 zeigt Fig. 2. Charakteristische Merkmale sind:

• Am linken und am rechten Rand 5 befinden sich Hilfsbleche 6, die senkrecht zur Dachhaut stehen und die mit den Innenflächen der Hilfssparren 4.1 verbunden sind.

• Am linken Rand ist das senkrechte Hilfsblech 6.1 mit dem angrenzenden linken Originalblech 7.1 verfalzt. Der Falz wird durch den U-förmigen linken Rand 5.1 der Antennenhülle 1 verdeckt.

• Am rechten Rand ist das senkrechte Hilfsblech 6.2 mit dem angrenzenden rechten Originalblech 7.2 verfalzt. Der Falz umschließt den rechtwinkligen rechten Rand der Antennenhülle 1.

Fig. 3 zeigt den Ablauf der Herstellung der Verbindung der Antennenhülle 1 mit den Originalblechen 7.1 und 7.2. Eine wesentliche Funktion kommt dabei den mit den Hilfssparren 4.1 verschraubten Hilfsblechen 6.1 und 6.2 zu.

Phase I zeigt die Ausgangslage der Originalbleche 7.1 und 7.2 sowie der Hilfsbleche 6.1 und 6.2. Originalbleche 7 und Hilfsbleche 6 sind durch ihren parallelen Verlauf im Endbereich für den Falzvorgang nach bekannter Technologie vorbereitet.

In der Phase &Pgr; erfolgt der 1. Falzvorgang zur Verbindung von Originalblech und Hilfsblech.

Mit dem 2. Falzvorgang in Phase &Pgr;&Igr; ist der winkelförmige rechte Rand 5.2 der Nachbildung 2 eingeschlossen, wohingegen der linke Rand 5.1 die Falzverbindung überdeckt. Beide Verbindungen sind mit einem Dichtmittel 8 versiegelt.

Die konstruktive Lösung für die Übergänge zwischen den Originalblechen 7 und der Antennenhülle 1 an den waagerechten oberen und unteren Rändern zeigt Fig. 4. Charakteristische Merkmale sind:

• Am oberen Rand befindet sich ein Hilfsblech 6.3, daß mit der Holzverschalung 4.2 verbunden ist, die Antennenhülle 1 umschließt und mit dem angrenzenden oberen Originalblech 7.3 verfalzt ist.

• Am unteren Rand ist das angrenzende untere Originalblech wie üblich mit der Holzverschalung 4.2 verbunden und die Antennenhülle 1 überlappend angeordnet.

Die Antennenhüllen 1 bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Die äußere Oberfläche ist mit einem in der Grundfarbe des zu ersetzenden Originalbleches eingefarbten Gelcoat versiegelt.

Die äußere Oberfläche entspricht in ihrer Rauhigkeit der Oberfläche von Ziehblechen und ist mehrfarbig den zu ersetzenden Originalblechen angepaßt.

Der elektrisch wirksame Bereich der Antennenhülle 1 ist frequenzabhängig unter dem Gesichtspunkt minimaler elektrischer Rückwirkungen auf die zu verhüllenden Antennen dimensioniert.

Weitere Beispiele für die konstruktive Gestaltung der Nachbildungen 2 als Bestandteile von Antennenhüllen 1 in blechverkleideten Wandungen zeigen die Bilder 5 bis 8.

Fig. 5 zeigt weitere Möglichkeiten für die Gestaltung von Nachbildungen 2 von einer Originalblechbahn, bei denen die senkrechten Ränder 5 gleiche Form haben, also beide rechtwinklig oder beide U-förmig sind.

Sind die für die Abstrahlung notwendigen Öffnungen breiter als eine Originalblechbahn, dann müssen zwei nebeneinanderliegende Originalblechbahnen entfernt und durch eine entsprechende Antennenhülle ersetzt werden.

Fig. 6 zeigt drei konstruktive Lösungen für die Gestaltung der Querschnitte von Nachbildungen 2, 2' für diesen Einsatzfall.

Es werden zunächst zwei Teile hergestellt, die anschließend, zumindest für die Ausführungen a) und b), fest miteinander verbunden werden.

Haben diese beiden Teile jeweils einen rechtwinkligen und einen U-fÖrmigen senkrechten Rand 5, dann werden sie in einer ersten Ausfuhrung a) so miteinander verbunden, daß ihre U-förmigen Ränder außen liegen. Die dadurch entstehende Nachbildung von zwei nebeneinander liegenden Originalblechbahnen hat zwei U-formige senkrechte Ränder 5.1 (Darstellung a) in Fig. 6).

Haben diese beiden Teile jeweils zwei rechtwinklige Ränder 5.2, dann hat auch die Nachbildung von zwei nebeneinander liegenden Originalblechbahnen zwei rechtwinklige senkrechte Ränder 5.2 (Darstellung b) in Fig. 6).

Bei einer dritten Variante der Verbindung von zwei nebeneinander liegenden Nachbildungen 2, 2' werden zwei Nachbildungen mit Querschnitten nach der oberen Darstellung a) fortlaufend aneinander gekoppelt, s. Darstellung c) in Fig. 6. Dabei wird an der Verbindungsstelle der beiden Nachbildungen der U-fÖrmige senkrechte Rand 5.1 der einen Nachbildung 2' über den senkrechten Rand 5.2 der anderen Nachbildung 2 geschoben.

Sind die für die Abstrahlung notwendigen Öffnungen sehr lang, dann ist es zweckmäßig, die Öffnung durch zwei übereinander angeordnete Antennenhüllen 1 zu verschließen. In diesem Einsatzfall ist das konstruktive Problem des Übergangs zwischen zwei Antennenhüllen zu lösen. Die Figuren 7 und 8 zeigen Beispiele dafür.

Jede der beiden Antennenhüllen 1 ist entsprechend der Fig. 1, 2 und 4 aufgebaut. Beide überlappen sich in einem Übergangsbereich 9.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit der konstruktiven Gestaltung des Übergangsbereiches 9 durch partielle Aufweitung und Umformung im Randbereich.

Die Aufweitung und Umformung erfolgt nur am unteren Rand der Nachbildung 2 der oberen Antennenhülle 1, s. Fig. 7.1. Der obere Rand der unteren Antennenhülle bleibt unverändert. Bei der oberen Antennenhülle wird

• der U-förmige Rand 5.1 im Übergangsbereich 9 so aufgeweitet, daß er über den U-förmigen Rand 5. &Ggr; der unteren Nachbildung 2' geschoben werden kann und

• der rechtwinklige Rand 5.2 im Übergangsbereich so parallel verschoben, daß er nach der Montage innen neben dem rechtwinkligen Rand 5.2', der unteren Antennenhülle 2', liegt. Fig. 7.2 zeigt den Übergang der beiden Antennenhüllen 2 und 2' im montierten Zustand.

Fig; 8 zeigt eine Möglichkeit der konstruktiven Gestaltung des Übergangsbereiches 9 mit einer zusätzlichen Muffe 10.

Bei der oberen Antennenhülle 1, s. Fig. 8.1 wird im Übergangsbereich 9

• der U-förmige Rand 5.1 entfernt, über das Ende des U-förmigen Randes eine Muffe 10 geschoben und fest mit diesem verbunden sowie

• der rechtwinklige Rand 5.2 von außen nach innen angeschrägt. Bei der unteren Antennenhülle 1'

• bleibt der U-förmige Rand 5.1' im Übergangsbereich 9 unverändert und

• der rechtwinklige Rand 5.2' wird im Übergangsbereich 9 von innen nach außen angeschrägt.

Fig. 8.2 veranschaulicht den Übergangsbereich zweier Antennenhüllen 1, 1' nach der Montage.

Bei Antennenhüllen mit Rändern entsprechend der Fig. 5 und 6 sind die konstruktiven Lösungen der Fig. 7 und 8 sinngemäß anwendbar.

Liste der Bezugszeichen

1	Antennenmine, Abdeckung
2	Nachbildung
	2' daneben liegende oder untere Nachbildung
3	Stützkonstruktion
	3.1 Quersteg
	3.2 Längswinkel
4	Bauwerk
	4.1 Hilfssparren
	4.2 Holzschalung
5	Ränder der Nachbildung
	5.1 linker Rand
	5.2 rechter Rand
6	Hilfsbleche
	6.1 links
	6.2 rechts
	6.3 oben
7	Originalbleche
	7.1 links
	7.2 rechts
	7.3 oben
	7.4 unten
8	Dichtmittel
9	Übergangsbereich
10	Muffe

• · · a

Claims (10)

1. Antennenhüllen in blechverkleideten Wandungen, wobei die Antennenhüllen im elektrisch wirksamen Bereich einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau besitzen und ihre äußere Oberfläche in Form, Struktur und Farbe dem zu ersetzenden Teil der Wandung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenhülle (1) aufgebaut ist aus einer Nachbildung (2) der zu ersetzenden Wandung und einer Stützkonstruktion (3), die auf der Innenseite der Nachbildung (2) angeordnet und fest mit der Nachbildung verbunden ist, wobei zur wetterdichten Verbindung von Antennenhülle (2) und Bauwerk (4) die Ränder (5) der Nachbildung eine spezielle Formgebung aufweisen und zur Verbindung mit dem Bauwerk (4) Hilfsbleche (6) vorgesehen sind, die auf der einen Seite mit dem Bauwerk (4) fest verbunden sind und auf der anderen Seite mit dem Originalblech (7) sowie den Rändern (5) der Nachbildung (2) eine dichte Verbindung eingehen.

2. Antennenhüllen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbildung (2) als Teil der Antennenhülle (1) eben und/oder gewölbt und/oder leicht wellig ausgeführt ist.

3. Antennenhüllen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden vertikalen oder dachaufwärts verlaufenden Ränder (5.1, 5.2) der Nachbildung (2) nach außen um 90° abgewinkelt sind.

4. Antennenhüllen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand (5.1) oder (5.2) zur Erreichung einer U-Form nochmals um 180° von der Nachbildung (2) wegweisend abgewinkelt ist, so daß der freie zweite U-Schenkel zum Bauwerk (4) weist.

5. Antennenhüllen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden vertikalen oder dachaufwärts verlaufenden Ränder (5.1, 5.2) der Nachbildung (2) die gleiche Form aufweisen, also beide rechtwinklig oder beide U-förmig ausgebildet sind.

6. Antennenhüllen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß zwei nebeneinander liegende Originalblechbahnen entfernt und mittels Antennenhülle abgedeckt werden müssen die Antennenhülle (1) aus zwei nebeneinander angeordneten Nachbildungen (2, 2') besteht, wobei beide Teile jeweils einen U-förmigen senkrechten Rand (5.1) und einen rechtwinkligen Rand (5.2) aufweisen und diese beiden Nachbildungen (2, 2') an ihren rechtwinkligen Rändern (5.2) fest miteinander verbunden sind.

7. Antennenhüllen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß zwei nebeneinander liegende Originalblechbahnen entfernt und mittels Antennenhülle abgedeckt werden müssen die Antennenhülle (1) aus zwei nebeneinander angeordneten Nachbildungen (2, 2') besteht, wobei beide Teile jeweils einen rechtwinkligen und einen U-förmigen senkrechten Rand (5.2, 5.1) aufweisen und diese beiden Nachbildungen (2, 2') in gleicher Grundposition fortlaufend aneinander gekoppelt werden, wobei an der Verbindungsstelle der beiden Nachbildungen (2, 2') der U-förmige Rand (5.1) der einen Nachbildung (2') den senkrechten Rand (5.2) der anderen Nachbildung (2) überdeckt.

8. Antennenhüllen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß zur Überdeckung einer langgestreckten Öffnung zwei Antennenhüllen (1) übereinander und sich in einem Übergangsbereich (9) überlappend angeordnet sind

1. bei der oberen Nachbildung (2) der U-förmige Rand (5.1) im Übergangsbereich (9) so aufgeweitet wird, daß er den U-förmigen Rand (5.1') der unteren Nachbildung (2') aufnehmen kann und bei der oberen Nachbildung (2)

2. der rechtwinklige Rand (5.2) im Übergangsbereich (9) so parallel verschoben ist, daß er sich nach der Montage innen neben dem rechtwinkligen Rand (5, 2') der unteren Nachbildung (2') befindet.

9. Antennenhüllen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß zur Überdeckung einer langgestreckten Öffnung zwei Antennenhüllen (1) übereinander und sich in einem Übergangsbereich (9) überlappend angeordnet sind

1. im Übergangsbereich (9) der U-förmige Rand (5.1) der oberen Nachbildung (2) entfernt und über das Ende des U-förmigen Randes eine Muffe (10) angeordnet und fest mit diesem Rand verbunden ist und der rechtwinklige Rand (5.2) von außen nach innen angeschrägt ist und

2. bei der unteren Nachbildung (2') lediglich der rechtwinklige Rand (5.2') im Übergangsbereich (9) von innen nach außen angeschrägt ist.

10. Antennenhüllen nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bestandteile der Antennenhülle (1) aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.