Verfahren zum Betrieb eines Teleskopmastes sowie einen zur Ausübung dieses Verfahrens geeigneten Mast

Abstract

 Es ist vorgesehen, daß die einzelne Volumenkammern (I,II,III) bildenden Teleskopzüge (Ib/Ic,IIb/IIc,IIIb/IIIc) in unabhängiger einstellbarer Reihenfolge jeweils über ein separates Ventil (I.1,I.2,I.3) gespeist werden, wobei der jeweils nach unten abschließende Kolben der Folgekammer die einzelnen Teleskopzüge der jeweils darunter angeordneten Volumenkammern auseinanderziehen.
Die einzeln einstellbaren Druckstufen sind in ihrer Mindesthöhe jeweils durch das Restgewicht der darüberliegenden Teleskopzüge bestimmt. Die Rückführung oder die Einstellung von Zwischenpositionen wird durch Öffnen bzw. Öffnen und Schließen der den einzelnen Ventilkammern zugeordneten Ventile gesteuert und die jeweilige End- oder Zwischenposition durch Abspannungen (2.11,2.21,2.31) gesichert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Telesköpmastes - insbesondere eines Antennenmastes -,dessen Ausfahrhub mittels einströ_- mender Druckluft bei voreinstellbarem Enddruck in in ihrem Inhalt veränderbaren Volumenkammern bewirkt wird, und dessen Rückführhub in die Ausgangsposition oder in Zwischenpositionen durch den einstellbaren Durchgangsquerschnitt mit einstellbarer Geschwindigkeit des von der Druckluftzuführung getrennten Speiseventiles möglich ist, sowie eine zweckmäßige Ausbildung des Mastes zur Durchführung des Betriebsverfahrens.

[0002] Durch das deutsche Gebrauchsmuster G 76 29 017 ist ein pneumatischer, verstellbarer Mast bekannt geworden, dessen aus je zwei Teleskoprohren gebildeten Züge jeweils nach unten durch einen in sich geöffneten, mit Luftführungen ausgerüsteten Kolben verschlossen sind.

[0003] Die Luftführungen durch die einzelnen Kolben bilden auswechselbare Blenden verschiedenen Querschnittes, durch die der zeitliche Ablauf der Hub- und Senkbewegung beeinflußt werden kann.

[0004] So können durch entsprechende Dimensionierung die Maststufen etwa gleichzeitig, d.h. in einem kontinuierlichen Verhältnis zueinander oder aber auch Zug um Zug bei geringen wendebeschleunigten Weg- überschreitungen aus- oder eingefahren werden.

[0005] Ein anderer ebenfalls pneumatisch in seine Endlage verbringbarer Turm wird durch die US-PS 2,849,011 ausgewiesen.

[0006] Diese Schrift nennt einen aufblasbaren, aus flexiblem, luftdichtem Material bestehenden Balg, der in seiner Endstellung eine-Scheinwerferplattform trägt.

[0007] Abgesehen von der trotz Verspannung gegebenen Labilität dieses nicht metallischen Hohlkörpers, verhindert die nicht gegebene teleskopierbare Ausbildung die sonst möglichen Einstellungen von Zwischenpositionen und ist, bereits materialbedingt, leicht verletzlich.

[0008] Desweiteren wird durch die US-PS 2,369,534 ein Mast beschrieben, der abschnittsweise durch zwei achsparallel zu ihm auf einer Grundplatte angeordnete Hubsäulen über die jedem Abschnitt zugeordneten Haken mit Einhängegeschirr durch über Rollen geführte Seile hochgezogen und in der Endposition abgespannt wird.

[0009] Der Mast entspricht nicht der eingangs beschriebenen Konzeption und kann nicht als mobiler, einsatzfähiger Antennenmast betrachtet werden.

[0010] Zusammengefaßt ist zu dem hier ausgewiesenen Stand der Technik festzuhalten, daß im Grunde genommen lediglich der nach der genannten Gebrauchsmusterschrift G 76 29 017 ausgebildete Antennenmast, und das ebenfalls dieser Schrift zu entnehmende Verfahren für die Maststeuerung einer näheren Betrachtung zu unterziehen ist.

[0011] Die nach dieser Konzeption vorgesehene ununterbrochene Luftführung innerhalb des Teleskopmastes bis zur Mastspitze muß dabei als Hauptstörfaktor betrachtet werden.

[0012] Die zwischen den einzelnen Teleskopzügen zwangsläufig sich einstellenden Undichtigkeiten sind Grund für die auch bei relativ hohem inneren Überdruck oft zu wiederholenden Luftnachspeisungen, wobei insbesondere bei wechselnden Windlasten ein vorzeitiger Verschleiß der Führungen gegeben ist.

[0013] Desweiteren muß als Nachteil gewertet werden, daß auch die Einstellung von Zwischenhöhen-bedingt durch die einheitliche,durchgehende Luftsäulelabil ist , und schon die geringsten Verletzungen einer Führung, insbesondere der verbindenden Abschlußbüchse zwischen jeweils zwei Teleskoprohren, zu einem praktisch vollständigen Ausfall der Vorrichtung führen kennen.

[0014] Die auf den luftdichten Abschluß einer Zuleitung abgestellte Aufnahme des Gesamtdruckes aus dem Mast muß ebenfalls als ein Risiko betrachtet werden.

[0015] Diese Sachlage berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Betriebsverfahren für den Betrieb pneumatisch gesteuerter Teleskopmasten nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, das die Beanspruchungen der Lager der Teleskopzüge und des Mastes auch bei unterschiedlicher Höheneinstellung und oft wechselnder starker Windlast besser stabilisiert und die Gefährdung durch die erforderliche Aufnahme des Gesamtdruckes durch den Abschluß der Speiseleitung zumindest mindert.

[0016] Darüberhinaus ist eine für die Durchführung des Betriebsverfahrens besonders geeignete Ausbildung eines Mastes zu beschreiben.

[0017] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die Druckluft parallel oder in unabhängiger, einstellbarer Reihenfolge in die aus jeweils mindestens zwei ineinandergeführten Teleskoprohren bestehenden Volunenkamern über Ventile geleitet wird,
daß,der jeweils nach unten abschließende Kolben der Folgekammer bzw. der Abschlußdeckel des Endteleskoprohres die einzelnen Teleskopzüge der jeweils darunter angeordneten Volumenkammern auseinanderzieht, daß der Druck.in den einzelnen übereinander angeordneten Volumenkammern von unten nach oben, in Stufen fallend, eingestellt wird, daß hierbei die einzelnen-Druckstufen in ihrer Mindesthöhe jeweils durch das Restgewicht der durch die aus den einander zugeordneten Teleskopzügen, Kolbenringen und Anschlagbegrenzungen jeweils gebildeten Volumenkammern bei ausgefahrener Stellung des Mastes bestimmt sind, und daß der Rückführhub des Mastes in die Ausgangsposition oder in Zwischenpositionen durch öffnen bzw. öffnen und Schließen der den einzelnen Volumenkammern zugeordnete Ventile erfolgt. Die Einstellung von Zwischenpositionen ist insbesondere für die oberste Volumenkammer wichtig, da sie Ausrichtung der Antenne erleichtert.

[0018] Durch die unabhängige Einspeisung der Druckluft in einstellbarer Reihenfolge in die einzelnen Volumenkammern wird einmal erreicht, daß bei Undichtigkeiten der einzelnen Teleskopzüge oder bei Ventilschaden nicht der ganze Mast praktisch schlagartig in sich zusammenfällt, sondern der Schaden auf nur eine Kammer beschränkt bleibt und durch vorübergehende Mehreinspeisung in eine Kammer in aller Regel berücksichtigt und fallweise durch eine Reparatur behoben werden kann. Dies gilt insbesondere auch bei Beschußschaden.

[0019] In diesem Zusammenhang wird - als nicht erfindungswesentlich - beispielsweise empfohlen, jedem Speiseventil einen Schnellabschlußhahn vorzuordnen, so daß ein notwendig werdender Ventilaustausch oder ein Dichtungswechsel ohne jede Schwierigkeit schnellstens behohen werden kann.

[0020] Das Ausfahren des Mastes nach dem beschriebenen Ausziehverfahren reduziert die Ansprüche an die Führung der Teleskopteile ineinander, da eventuelle Verkantwirkungen, beispielsweise durch Windlast, im Zugbetrieb leichter als im Druckbetrieb ausgeglichen werden.

[0021] Zu dem in Stufen, nach oben fallend eingestellten Druck in den einzelnen Kammern, ist im Grunde genommen nichts weiter zu bemerken, wobei selbstverständlich die Höhe der einzuhaltenden Druckstufen in aller Regel aus Sicherheitsgründen überschritten werden.

[0022] Die Einstellung der Masthöhe in Zwischenstufen ist in praxi uneingeschränkt möglich; es wird auf die Vorbemerkung verwiesen. Im weiteren wird hierzu ergänzend vorgeschlagen, daß die Volumenkammern nacheinander von unten nach oben ausgefahren werden, und nach Beendigung jeweils eines einzelnen Hubzuges - vor Einleitung des nächsten Hubzuges - die jeweils korrespondierend zu den Anschlagbegrenzungen erreichte Endlage durch Abspannungen zur Aufstellebene gesichert sind.

[0023] Durch ein solches Vorgehen wird der Mast gegen die Windkrafteinflüsse gesichert und jede Volumenkammer in ihrer ausgefahrenen Stellung statisch eindeutig fixiert.

[0024] Eine zur Durchführung dieses Betriebsverfahrens besonders geeignete Mastausbildung geht davon aus, daß die separate Luftzuführung und Ausführung in die bzw. aus den einzelnen Kammern über Ventile erfolgt, die über Zuleitungen im Fußteil oder in dessen Bereich einmünden.

[0025] Dies berücksichtigend ist vorgesehen, daß für die Zuführung der Druckluft - vom Fußteil ausgehend betrachtet - für die zweite und jede nachgeordnete, durch Teleskopzüge zusammenhängend gebildete Volumenkammer innerhalb dieser Kammer gegen die vorgeordnete(n) Volumenkammer(n) abdichtende Leitungen vorgesehen sind, deren Streckmaß zumindest dem Maß der Hubhöhe der ersten Volumenkammer bzw. der Summe der Hubhöhen der insgesamt vorgeordneten Volumenkammern entspricht.

[0026] Die streckbaren Leitungen können dabei zum Beispiel zusammengelegte Druckschläuche sein.

[0027] In Abänderung der ausschließlich mastinternen Verteilung kann vorgesehen-werden, daß die für die Zuführung der Druckluft in die Volumenkammern erforderliche streckbare Leitungen außerhalb der darunterliegenden Volumenkammern angeordnet sind.

[0028] Im weiteren ist es vorgesehen, daß die streckbaren Leitungen gewendelte oder zickzackförmige Schlauch- oder elastische Rohrleitungen sind, die etwa die Charakteristik einer Zugfeder aufweisen.

[0029] Selbstverständlich können die streckbaren Leitungen Schlauchleitungen jeweils ausreichender Strecklänge sein, wobei diese innerhalb jeder Kammer auf beliebige Weise geordnet sein können.

[0030] Anstelle von Schlauchleitungen kann auch vorgesehen werden, daß die streckbaren Leitungen aus Rohren gebildete, separate Teleskopzüge mit jeweils ausreichender Strecklänge sind.

[0031] Als weitere Biege- bzw. Knicksicherung ist vorgesehen, daß an dem die Spitze des Mastes bildenden letzten Teleskopzug der Endvolumenkammer, achsparallel zu diesem,-mindestens drei Kragarme angelenkt sind, die bei ausgefahrener Stellung dieses Teleskopzuges etwa um max. 90° zur Mastachse gerichtet, schwergewichtsbedingt ausklappbar sind, und daß die Anlenkenden dieser Kragarme, die Seilanlenkung an der Mastspitze und die Seilanlenkung im Fußbereich des Mastes durch Spannwerke verbunden sind.

[0032] Unabhängig davon muß erwähnt werden, daß die einzelnen Teleskopzüge zueinander, gegen Verdrehung gesichert, ausgebildet sind, und daß der Mast im Interesse einer hohen Mobilität vorzugsweise aus Leichtmetallteleskopzügen hergestellt ist.

[0033] Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird anhand der beigefügten beispielsweisen systematischen Darstellung eines Antennenmastes nähererläutert.

Figur 1 rechts zeigt im einen ausgefahrenen, aus Halbschnitt drei, jeweils zweiteiligen zylindrischen Teleskoprohren zusammengesetzten Volumenkammern gebildeten Mast einschließlich einer zusätzlichen mastinternen Sicherung der Mastspitze zum Mastfuß.

Figur 1 links zeigt eben- den Mast in zusammengefahrener falls im Halbschnitt Stellung.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht bzw.einen par- _- tiellen Schnitt auf bzw. durch das Fußteil des Mastes mit innenliegenden Speiseleitungen für drei Volumenkammern. (durch Fig. 1)

[0034] Der Mast 1 besteht aus den Mastgliedern 2.1, 2.2 und 2.3, wobei diese mit den aus jeweils zwei Teleskoprohren I b/I c, II b/II c, III b/III c gebildeten Volumenkammern I, II und III korrespondieren.

[0035] Das Teleskoprohr I b wird nach unten durch das Fußteil I a abgeschlossen und in seiner Höhe durch die nach innen gerichtete Anschlagbegrenzung I e bestimmt, wobei die Durchgangsöffnung durch die Anschlagbegrenzung I e mit dem Durchmesser des Teleskoprohres I c korrespondiert.

[0036] Die Durchführungen aus den Folge-Anschlagbegrenzungen I f, II e und II f sind entsprechend ausgebildet.

[0037] In dem Teleskoprohr I c ist der das Teleskoprohr II b tragende Kolben IIa verschiebbar angeordnet und das Teleskoprohr II b nach oben durch die Anschlagbegrenzung II e höhenbestimmt.

[0038] In dem Teleskoprohr II b ist das Teleskoprohr II c nach unten abgegrenzt und geführt, während die Länge des Teleskoprohres II c durch die Anschlagbegrenzung II f bestimmt ist. Die Führung des Teleskoprohres _II c . erfolgt durch den Kolbenring II d.

[0039] Im Teles.koprohr II c wird über den Kolben III a das Teleskoprohr III b verschiebbar geführt, wobei dessen Länge durch die Anschlagbegrenzung II_I e bestimmt ist.

[0040] Im Teleskoprohr III b wird das Teleskoprohr III c durch den Kolbenring III d geführt, wobei dieses Rohr die Mastspitze bildet, an der eine Seilanlenkung 3.2 befestigt ist.

[0041] Die Luftzuführung in die drei Mastglieder 2.1, 2.2 und 2.3, die ihrerseits die Volumenkammern I, II und III bilden, erfolgt über die Ventile I.1, I.2 und I.3 und über die im Fußteil I a eingebrachten Zuleitungen I.1.1, 1.₂.₁ und 1.₃.₁ zu den einzelnen Volumenkammern, wobei durch Ventil I.1 und Zuleitung 1.1.1 die Volumenkammer I gespeist wird und diese auszieht.

[0042] Durch das Ventil I.2 und die Zuleitung I.2.1 wird über die Schlauchwendel II.2 und den im Kolben II a angeordneten offenen Durchgang II ^g die Volumenkammer _II gespeist und auseinandergezogen.

[0043] Eine weitere Schlauchwendel III.3, die über das Ventil I.3 und über die Zuleitung 1.3.1 der Luftzuführung verbunden ist, führt über den geschlossenen, weiterführenden Durchgang II h durch die Volumenkammer I_I und durch den im Kolben III a angeordneten Durchgang III g und veranlaßt die Verbringung dieses aus III b und III c gebildeten Volumenkammer III in seine Endstellung.

[0044] Die Mastglieder 2.1, 2.2 und 2.3, d.h. die Volumenkammern I, II und III werden nacheinander ausgefahren, wobei jeweils in der Endstellung jedes Mastgliedes 2.1, 2.2 und 2.3, vor dem Ausziehen des nächsten Teleskopzuges, die Endstellung über die angelenkten Abspannungen 2.11, 2.21 und 2.31 durch Seile oder Ketten mit dem Planum verspannt werden.

[0045] Unabhängig von diesem Sicherungssystem ist noch ein mastinternes Spannsystem vorgesehen.

[0046] Hierbei sind dem letzten Teleskoprohr III c, im Falle dieses Beispieles, drei ausklappbare mit Seilanlenkungen versehene Kragarme 3.1 verbunden und zwischen diesen, der Seilanlenkung an der Mastspitze 3.2 und den Seilanlenkungen am Mastfuß 3.3 Spannwerke 3 gebildet.

[0047] Durch diese Spannwerke 3 wird der Mast 1,unabhängig von seiner Fixierung zum Planum, in sich selbst, und zwar im wesentlichen axial gerichtet, gespannt.

[0048] Zur Funktion ist noch zu bemerken, daß zwar die die einzelnen Mastglieder 2.1, 2.2 und 2.3 bildenden Volumenkammern I, II und III unabhängig betätigt werden können, wobei jedoch in aller Regel die einzelnen Volumenkammern nacheinander von unten nach oben ausgefahren werden und in ihrer jeweiligen Endstellung durch die Abspannungen 2.11, 2.21 und 2.31 zum Planum gesichert werden.

[0049] Der Druck in den einzelnen Volumenkammern I, II und III ist von'unten nach oben in Stufen fallend eingestellt, wobei die Mindesthöhe der Druckstufen jeweils durch das Restgewicht der nachgeordneten Teleskopzüge bestimmt ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Teleskopmastes - insbesondere eines Antennenmastes - dessen Ausfahrhub mittels einströmender Druckluft bei voreinstellbarem Enddruck in in ihrem Inhalt veränderbaren Volumenkammern bewirkt wird, und dessen Rückführhub in die Ausgangsposition oder in Zwischenpositionen durch den einstellbaren Durchgangsquerschnitt mit einstellbarer Geschwindigkeit des von der Druckluftzuführung getrennten Speiseventiles möglich ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) d a ß die Druckluft parallel oder in unabhängiger, einstellbarer Reihenfolge in die aus jeweils mindestens zwei ineinandergeführten Teleskoprohren (Ib/Ic, IIb/IIc, IIIb/IIIc) bestehenden Volumenkammern (I,II,III) über Ventile (I.1, I.2, 1.3) geleitet wird,

b) d a ß der jeweils nach unten abschließende Kolben (IIa/IIIa) der Folgekammer (Ib,IIb,IIIb) bzw. der Abschlußdeckel des Endteleskoprohres (IIIc) die einzelnen Teleskopzüge der jeweils darunter angeordneten Volumenkammern (I,II,III...) auseinanderzieht,

c) d a ß der Druck in den einzelnen übereinander angeordneten Volumenkammern (I,II,III...) von unten nach oben, in Stufen fallend, eingestellt wird,

d) d a ß hierbei die einzelnen Druckstufen in ihrer Mindesthöhe jeweils durch das Restgewicht der durch die aus den einander zugeordneten Teleskopzügen , Kolbenringen und Anschlagbegrenzungen jeweils gebildeten Volumenkammern (I,II,III...) bei ausgefahrener Stellung des Mastes (1) bestimmt sind, und

e) d a ß der Rückführhub des Mastes (1) in die Ausgangsposition oder in Zwischenpositionen dadurch Öffnen bzw. öffnen und Schließen der den einzelnen Volumenkammern (I,II,III...) zugeordneten Ventile (I.1, 1.2., 1.3) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß die nacheinander von unten nach oben aus- gefahrenen Volumenkammern (I,II,III...) nach Beendigung jeweils eines einzelnen Hubzuges - vor Einleitung des nächsten Hubzuges - die jeweils korrespondierend zu den Anschlagbegrenzungen (If, IIf, IIIe) erreichte Endlage durch Abspannungen (2.11, 2.21, 2.31) zur Aufstellebene gesichert sind.

3. Ausbildung des Mastes zur Durchführung des _Be-triebsverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
d a ß für die Zuführung der Druckluft - vom Fußteil (Ia) ausgehend betrachtet - für die zweite und jede nachgeordnete , durch Teleskopzüge (Ib/Ic, IIb/IIc, IIIb/IIIc..) zus ammenhängend gebildete Volumenkammer (I,II,III...) innerhalb dieser Kammern gegen die vorgeordnete(n) Volumenkammer(n) abdichtende Leitungen (II.2, III.3) vorgesehen sind, deren Streckmaß zumindest dem Maß der Hubhöhe der ersten Volumenkammer bzw. der Summe der Hubhöhen der insgesamt vorgeordneten Volumenkammern entspricht.

4. Ausbildung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die für die Zuführung der Druckluft zu den Volumenkammern erforderlichen streckbaren Leitungen außerhalb der darunterliegenden Volumenkammern angeordnet sind.

5. Ausbildung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die streckbaren Leitungen (II.2, III.3...) gewendelte oder zickzackförmige Schlauch- oder elastische Rohrleitungen sind, die etwa die Charakteristik einer Zugfeder aufweisen.

6. Ausbildung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die streckbaren Leitungen (II.2,III.3) Schlauchleitungen mit jeweils ausreichender Strecklänge sind.

7. Ausbildung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die streckbaren Leitungen (II.2, III.3) aus Rohren gebildete,separate Teleskopzüge mit jeweils ausreichender Strecklänge sind.

8. Ausbildung des Mastes zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
d a ß an dem die Spitze des Mastes (1) bildenden letzten Teleskopzug (IIIb, IIIc) der Endvolumenkammer, achsparallel zu diesem, mindestens drei Kragarme (3,1) angelenkt sind, die bei aus gefahrener Stellung dieses Teleskopzuges (IIIb, IIIc) etwa um max. 90° zur Mastachse gerichtet, schwergewichtsbedingt ausklappbar sind, und
d a B die Anlenkenden dieser Kragarme (3.1), die Seilanlenkung an der Mastspitze (3.2) und die Seilanlenkungen (3.3) im Fußbereich des Mastes (1) durch Spannwerke (3) verbunden sind.

9. Ausbildung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die einzelnen Teleskopzüge (Ib/Ic, IIb/IIc, IIIb/IIIc) zueinander, gegen Verdrehung gesichert, ausgebildet sind.

10. Ausbildung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die Teleskopzüge (Ib/Ic, IIb/IIc, IIIb/IIIc) aus Metall, vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellt sind.

Zeichnung