DE4031856C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Traggestell eines Offset- Parabolreflektors, das aus einer um eine vertikale Achse (Azimutachse) drehbaren unteren Grundstützanordnung sowie einer um eine weitere Achse drehbaren - von der Seite gesehen - V-förmigen Trageinheit besteht, die unmittelbar fest mit dem Reflektor verbunden ist und einen Arm mit im Fokuspunkt des Reflektors befindlichen Einrichtungen aufweist, wobei die weitere Achse unter einem spitzen Winkel schräg zur vertikalen Achse verläuft und die weitere Achse und die Abstrahlrichtung des Reflektors einen spitzen Winkel bilden.

Offset-Parabolreflektoren weisen lediglich einen Ausschnitt der Reflektorfläche eines rotationssymmetrischen Parabolreflektors auf, wobei der Flächenausschnitt, zumindest aber sein Flächenschwerpunkt außerhalb der - bezogen auf einen rotationssymmetrischen Parabolreflektor - zentralen Achse liegt. Bei einem solchen Reflektor sind keine den Strahlengang beeinträchtigenden Stützbeine für einen Subreflektor od. dgl. erforderlich. Im Brennpunkt oder Fokuspunkt der Reflektorfläche sind insbesondere hochfrequenztechnische Einrichtungen (Empfänger, Sender, Verstärker usw.) angeordnet. Diese Einrichtungen werden durch einen Arm oder eine Stütze gehalten, der bzw. die mit der den Reflektor haltenden und stabilisierenden Reflektortragstruktur mechanisch eine - in der Seitenansicht gesehen - V-förmige Trageinheit bilden. Alle aus dem Fokuspunkt ausgesandten Strahlen werden von der Reflektorfläche zu einem Bündel untereinander paralleler Strahlen reflektiert. Diese Richtung des Strahlenbündels ist als Abstrahlrichtung ein wesentlicher Parameter des Offset-Parabolreflektors. Umgekehrt werden natürlich in bzw. parallel zur Abstrahlrichtung auf den Reflektor auftreffende Strahlen auf den Fokuspunkt und insbesondere auf einen dort angeordneten Empfänger konzentriert.

Durch Drehen der Grundstützanordnung um die Azimutachse und Drehen der Trageinheit um die weitere schräge Achse läßt sich die Abstrahlrichtung je nach Abmessungen und Drehwinkel bei Universalantennen auf jeden beliebigen Punkt am Himmel und bei Satellitenantennen auf einen bestimmten Bereich am Himmel ausrichten.

Ein gattungsgemäßes Traggestell ist aus der DE-AS 15 16 827 bekannt. Bei diesem Traggestell geht die weitere schräge Drehachse von der Reflektorfläche, und zwar etwa von deren Zentrum, zum Fokuspunkt. Der Fokuspunkt und in bzw. bei ihm angeordnete Einrichtungen sind - auch beim Drehen der Trageinheit - immer in der gleichen Höhe und daher für Inspektions- bzw. Wartungsarbeiten schwer zugänglich. Die den Reflektor tragende Trageinheit ist auf einem Drehkranz gelagert, so daß die Grundstützanordnung (Azimutteil) an einer Seite sehr hoch baut und entsprechend schwer ausfällt.

Bei anderen bekannten Traggestellen ist die unmittelbar mit dem Reflektor verbundene Trageinheit um eine horizontale Achse (Elevationsachse) drehbar, die senkrecht zur Azimutachse steht. Die Elevationsachse befindet sich bei diesen Traggestellen im wesentlichen an der Rückseite des Reflektors und ist sehr hoch angeordnet, damit die relativ große V-förmige Trageinheit vollständig geschwenkt werden kann. Dies erfordert wiederum eine entsprechend hohe Grundstützanordnung (Azimutgerüst). Die bekannten Traggestelle sind daher sehr materialintensiv und durch ihre Höhe auch sehr stark windbelastet. Durch die Anordnung der Elevationsachse in bezug auf die Trageinheit sind sehr große Drehmomente zum Verstellen der Trageinheit notwendig.

Aus der DE-PS 12 04 716 ist noch ein Traggestell für eine Hornparabolantenne bekannt, bei der die eigentliche Trageinheit für die Antenne hohlkastenförmig ausgebildet ist und an einem Ende mit einem Antrieb verbunden ist und sich am anderen Ende drehbar über eine Scheibe auf zwei auf einer drehbaren Plattform gelagerten Rollen abstützt. Die Drehachse der Trageinheit verläuft im wesentlichen waagerecht und steht senkrecht zur Abstrahlrichtung der Antenne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Traggerüst der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Konstruktion auch bei großen Abmessungen ausführbar ist, und es dahingehend zu verbessern, daß zumindest die Grundstützanordnung (Azimutteil) weniger materialintensiv und weniger windgefährdet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weitere Achse zwischen dem Fokuspunkt und zumindest einem Teil der Reflektorfläche verläuft, daß die Grundstützanordnung an ihrer Oberseite ein radial und axial belastbares Lager und mindestens zwei nach oben gerichtete Stützfahrwerke aufweist und daß die Trageinheit einen kegelförmigen Teil mit einem Ringträger an seinem größten Durchmesser aufweist, wobei sich der kegelförmige Teil mit einem an seiner Spitze befindlichen Zapfen über das Lager und mit dem Ringträger über die Stützfahrwerke derart auf der Grundstützanordnung abstützt, daß die Achse des kegelförmigen Teils mit der weiteren Achse identisch ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verlauf der weiteren Achse, um die die Trageinheit drehbar ist, ist der Fokuspunkt in jedem Fall von dieser Achse entfernt. Beim Drehen der V-förmigen Trageinheit um die weitere Drehachse bewegt sich der Fokuspunkt auf einer Kreisbahn mit einem erdnahen und einem entfernten Punkt. Sind im oder beim Fokuspunkt zu wartende Einrichtungen wie Sender, Empfänger etc. angeordnet, so sind sie im erdnahen Punkt gut zugänglich.

Durch den erfindungsgemäßen Verlauf der weiteren Achse zwischen zumindest einem Teil der Reflektorfläche und dem Fokuspunkt und damit zwischen der Reflektor-Tragstruktur und einem zum Fokuspunkt führenden Arm wird es möglich, die schräge Achse zumindest in etwa durch den Schwerpunkt der V-förmigen Trageinheit zu legen. Das zum Drehen des Reflektors um die schräge Achse erforderliche Moment kann auf diese Weise sehr klein gehalten und die dazu erforderlichen Antriebe entsprechend dimensioniert werden. Beim Drehen der V-förmigen Trageinheit um die weitere schräge Achse verändert sich ihre Höhe im wesentlichen nicht, so daß mit Rücksicht hierauf eine niedrigere Bauform der Grundstützanordnung ausreicht.

Durch die erfindungsgemäße Lagerung der V-förmigen Trageinheit kann die Grundstützanordnung äußerst niedrig bzw. flach ausgebildet sein, was mit einer spürbaren Materialeinsparung und einer geringen Windgefährdung verbunden ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So liegt der von der weiteren Achse und der vertikalen Achse eingeschlossene spitze Winkel in einem Bereich von 30° bis 60° und beträgt vorzugsweise 45°. Wenn der Reflektor in seiner untersten Stellung ist, finden sich die senkrechte Achse (Azimutachse), die weitere Achse und die Abstrahlrichtung in der Mitte des Reflektors in einer gedachten geometrischen Ebene. Macht man den Winkel zwischen der Abstrahlrichtung des Reflektors und der weiteren Achse und den Winkel zwischen der weiteren Achse und der senkrechten Azimutachse gleich groß, verläuft die Abstrahlrichtung in der genannten untersten Stellung parallel zur Azimutachse und ist auf den Zenit gerichtet. Es handelt sich hierbei um eine Universalantenne, bei der die Abstrahlrichtung auf jeden Punkt des Himmels ausgerichtet werden kann.

Das radial und axial belastbare Lager ist vorzugsweise als Pendelrollenlager ausgebildet. Insbesondere bei großen Antennen ist die Grundstützanordnung vorteilhafterweise über antreibbare Fahrwerke auf einer konzentrisch um die vertikale Azimutachse angeordneten kreisringförmigen Schiene abgestützt, wobei ein genauer Rundlauf der Grundstützanordnung dadurch erreicht wird, daß sie ein Lager aufweist, in das ein konzentrisch mit der vertikalen Achse angeordneter fester Lagerzapfen eingreift.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Grundstützanordnung in einer Seitenansicht,

Fig. 2 einen Teil der Grundstützanordnung in einer Seitenansicht aus einem anderen Blickwinkel,

Fig. 3 die Trageinheit in einem Querschnitt,

Fig. 4 die Trageinheit in einer Position mit horizontaler Abstrahlrichtung des Reflektors in vereinfachter Darstellung und

Fig. 5 die Trageinheit in einer Stellung mit senkrechter Abstrahlrichtung des Reflektors in vereinfachter Darstellung.

Das Traggestell 1 für einen Offset-Parabolreflektor 2 besteht im wesentlichen aus einem Grundrahmen 3 (auch Grundstützanordnung oder Azimutteil genannt) als Unterbau und der eigentlichen Reflektortrageinheit 4. Der Grundrahmen 3 ist als flache Konstruktion aus Hohlträgern 5 mit - in der Draufsicht gesehen - sechseckigem Umfang ausgeführt. An den Ecken des Umfangs sind Lager 6 zur Aufnahme von zumindest teilweise angetriebenen Fahrwerken 7 vorgesehen, über die sich der Grundrahmen 3 bzw. das ganze Traggestell 1 auf einer kreisrunden, in sich geschlossenen Schiene 8 abstützt, die auf einem Fundament 9 angeordnet ist.

In der Mitte des Grundrahmens 3 ist ein weiteres Lager 10 vorgesehen, in das ein in der Mitte der Schiene 8 fest angeordneter Lagerzapfen 11 eingreift und einen exakten Rundlauf des Grundrahmens 3 um eine senkrechte Achse 12, die sog. Azimutachse, sicherstellt.

Die eigentliche Reflektor-Trageinheit 4 (im folgenden auch nur kurz Trageinheit genannt) weist einen kegelförmigen Teil 14 mit einem Zapfen 15 an der Kegelspitze und einen scheibenförmigen Ringträger 16 an der (geometrischen) Kegelgrundfläche auf. Dabei ist der Zapfen 15 mit dem Ringträger 16 über eine aus Bindern 17 bestehende Fachwerkkonstruktion, einen stabilen Körper bildend, verbunden.

An der dem Zapfen 15 gegenüberliegenden Seite des Ringträgers 16 ist über einen Teil des Umfangs die ebenfalls durch Binder 19 gebildete Reflektortragstruktur 20 angeordnet, an der der Reflektor 2 unmittelbar gehalten ist (in Fig. 3 ist die parabelförmige Grundlinie 21 und der Rand 22 des Reflektors 2 erkennbar).

Gegenüber der Reflektor-Tragstruktur 20 bzw. an dem gegenüberliegenden Umfangsabschnitt des kegelförmigen Teils ist ein Arm 23 angeordnet, der im Fokus- bzw. Brennpunkt 25 angeordnete hochfrequenztechnische Einrichtungen 26 trägt. Die Tragstruktur 20 und der Arm 23 geben der Trageinheit 4 eine - in der Seitenansicht gesehen - V-förmige Gestalt.

In Fig. 3 sind drei vom Fokuspunkt 25 ausgesandte, beispielhaft ausgewählte Strahlen 27.1 bis 27.3 und die von der Reflektorfläche entsprechend abgestrahlten parallelen Strahlen 27.1′ bis 27.3′ dargestellt. Dabei ist die durch die Strahlen 27.1′ bis 27.3′ gegebene Richtung gleich der Abstrahlrichtung 28 des Reflektors 2.

Die durch den Zapfen 15 und die Mitte des Ringträgers 16 gehende zentrale Achse 29 des kegelförmigen Teils 14 der Trageinheit 4 verläuft auf der dem Zapfen 15 abgewandten Seite zwischen der Reflektor-Tragstruktur 20 und dem Arm 23. Die Abmessungen des kegelförmigen Teils 14 sind zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die Achse 29 durch den Schwerpunkt der gesamten Trageinheit 4 geht.

Auf einem der Hohlträger 5 des Grundrahmens 3 ist ein Drucklager 30 zur Aufnahme des Zapfens 15 der Trageinheit 4 angeordnet. Auf einer aus weiteren Hohlträgern 31 gebildeten Hilfskonstruktion, die einerseits an dem Lager 10 und andererseits an anderen Stellen des Grundrahmens 3 angebunden ist, sind zwei Stützfahrwerke 33 mit nach oben gerichteten, zumindest teilweise angetriebenen Rädern oder Rollen angeordnet, auf die sich die Trageinheit 4 mit dem Ringträger 16 abstützt.

Die Lage des Drucklagers 30 und der Stützfahrwerke 33 sowie die Abmessungen des kegelförmigen Teils 14 der Trageinheit 4 sind derart gewählt, daß die auch als Schrägachse bezeichnete Rotations- oder Drehachse 29 um einen Winkel α von 45° gegen die Azimutachse 12 geneigt ist. Der Reflektor 2 ist wiederum so angeordnet, daß seine Abstrahlrichtung 28 die Schräg- oder Drehachse 29 unter einem spitzen Winkel β schneidet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist β = α = 45°.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Trageinheit 4 mit dem Reflektor 2 einmal in seiner höchsten Stellung, in der seine Abstrahlrichtung 28 auf den Horizont ausgerichtet ist, und einmal in seiner untersten Stellung, in der seine Abstrahlrichtung auf den Zenit ausgerichtet ist. Durch Zwischenstellungen der Trageinheit 4 und zusätzliches Drehen des Grundrahmens 3 kann die Abstrahlrichtung des Reflektors 2 auf jeden Punkt des Himmels gerichtet werden.

Claims (8)

1. Traggestell eines Offset-Parabolreflektors, das aus einer um eine vertikale Achse (Azimutachse) drehbaren unteren Grundstützanordnung sowie einer um eine weitere Achse drehbaren - von der Seite gesehen - V-förmigen Trageinheit besteht, die unmittelbar fest mit dem Reflektor verbunden ist und einen Arm mit im Fokuspunkt des Reflektors befindlichen Einrichtungen aufweist, wobei die weitere Achse unter einem spitzen Winkel schräg zur vertikalen Achse verläuft und die weitere Achse und die Abstrahlrichtung des Reflektors einen spitzen Winkel bilden, dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Achse (29) zwischen dem Fokuspunkt (25) und zumindest einem Teil der Reflektorfläche verläuft,
daß die Grundstützanordnung (3) an ihrer Oberseite ein radial und axial belastbares Lager (30) und zumindestens zwei nach oben gerichtete Stützfahrwerke (33) aufweist und
daß die Trageinheit (4) einen kegelförmigen Teil (14) mit einem Ringträger (16) an seinem größten Durchmesser aufweist, wobei sich der kegelförmige Teil (14) mit einem an seiner Spitze befindlichen Zapfen (15) über das Lager (30) und mit dem Ringträger (16) über die Stützfahrzeugwerke (33) derart auf der Grundstützanordnung (3) abstützt, daß die Achse des kegelförmigen Teils (14) mit der weiteren Achse (29) identisch ist.

2. Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der weiteren Achse (29) und der vertikalen Achse (12) eingeschlossene spitze Winkel (α) 30 bis 60°, vorzugsweise 45°, beträgt.

3. Traggestell nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der weiteren Achse (29) und der Abstrahlrichtung (28) des Reflektors (2) gebildete Winkel (β) und der von der vertikalen Achse (12) und der weiteren Achse (29) gebildete Winkel (α) gleich groß sind.

4. Traggestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Grundstützanordnung (3) kleiner ist als deren Durchmesser.

5. Traggestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe 2/10 des Durchmessers der Grundstützanordnung (3) nicht übersteigt.

6. Traggestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (30) an der Oberseite der Grundstützanordnung (3) zur Aufnahme des Zapfens (15) der Trageinheit (4) als Pendelrollenlager ausgebildet ist.

7. Traggestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Grundstützanordnung (3) über antreibbare Fahrwerke (7) auf einer konzentrisch um die vertikale Achse (12) angeordneten kreisringförmigen Schiene (8) abstützt.

8. Traggestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundstützanordnung ein zentrisches Lager (10) aufweist, in das ein konzentrisch mit der vertikalen Achse (12) angeordneter fester Lagerzapfen (11) eingreift.