CN116006649A - 马耳他十字型驱动装置和具有该装置的太阳跟踪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马耳他十字型的驱动装置以及太阳跟踪器，该驱动装置包括：旋转驱动轴(1)，其支承驱动指(10)和锁定装置(11)，驱动指平行于旋转轴线并且相对于旋转轴线在径向上偏移，锁定装置相对于驱动指在径向上偏移；以及联接单元，其具有弧形装置，该弧形装置支承交替布置的驱动凹部或锁定凹部，从而在驱动指(10)接合在驱动凹部/锁定凹部中的一个中时，能够实现单元和驱动轴(1)之间的相对旋转/防止旋转。锁定装置(11)和驱动指(10)沿着旋转轴线偏移，并且联接装置具有支承锁定凹部的部分和支承驱动凹部的部分，这两个部分平行地定位并且沿着旋转轴线偏移，从而能够分别与锁定装置(11)或驱动指(10)相互作用。

Description

马耳他十字型驱动装置和具有该装置的太阳跟踪器

技术领域

本发明总体涉及一种马耳他十字型的驱动装置(drive arrangement of Maltesecross type)，并且涉及其在太阳跟踪器中的特定应用。

本发明更具体地涉及一种马耳他十字型的驱动装置，包括：

驱动轴，其提供沿着旋转轴线的驱动，所述驱动轴在第一端支承驱动指和锁定装置，驱动指平行于所述旋转轴线延伸并且相对于所述旋转轴线在径向上偏移，锁定装置相对于驱动指在径向上偏移；

联接单元，其具有弧形的联接装置，联接装置支承沿弧形的周向交替地布置的驱动凹部和锁定凹部，

所述驱动装置在驱动指接合在驱动凹部中的一个中时能够实现联接单元和驱动轴之间的相对旋转，并且在锁定装置接合在锁定凹部中的一个中时防止相对旋转。

背景技术

这种驱动装置是已知的，特别是从文献US2021058025中已知的，并且在该文献中用于太阳跟踪器中，该太阳跟踪器用于驱动绕与多个枢转元件共同旋转的可移动装置的枢转轴线的旋转，每个枢转元件具有在垂直于枢转轴线的平面中延伸的拱形件，可移动装置具有将枢转单元互连并且用于将太阳能板固定在同一个平面中的安装轨道。每个枢转单元还具有固定的支撑元件，该固定的支撑元件固定在锚固在地面中的柱上。枢转单元还经由驱动轴成对地互连，驱动轴由设置在枢转单元中的一个的固定支撑元件上的驱动电机驱动旋转。每个驱动轴构成马耳他十字型的装置的驱动轴，至少在一端支承上述驱动指和锁定装置，而每个枢转单元构成马耳他十字型的装置的上述联接单元，联接单元的拱形件在其凸形外轮廓上支承交替的驱动凹部和锁定凹部。在这种情况下，拱形件因此支承上述马耳他十字型的驱动装置的联接装置。当驱动指接合在驱动凹部中时，驱动拱形件以及随后连接到驱动拱形件的轨道和太阳能板被驱动旋转。如果锁定装置接合在锁定凹部中，则防止驱动拱形件以及随后防止连接到驱动拱形件的轨道和太阳能板旋转。所考虑的文献的太阳跟踪器的优点在于，借助于单个电机，可以逐步使连接到枢转单元的太阳能板的组件枢转，以便将太阳能板与太阳对准。然而，这种太阳跟踪器的主要缺点是它需要大量的锚固在地面中的柱，以便能够支撑大尺寸的可移动装置的重量。这是因为可移动装置(轨道和太阳能板)的重量仅由固定在锚固在地面中的柱上的固定支撑元件支撑。此外，由于在每个枢转单元中使用的拱形件仅具有驱动功能，所以必须提供与用于锚固在地面中的柱的数量一样多的枢转单元。

文献EP3501098B1还公开了另一种太阳跟踪器结构，其中可移动装置具有刚性栅格形式的支撑结构，该支撑结构沿着可移动装置的枢转轴线纵向延伸，并且在同一平面中的多个太阳能板固定到该支撑结构。在优选实施例中，刚性栅格形式的支撑结构仅固定到在垂直于枢转轴线的平面中延伸的两个拱形件的两个端部，使得两个拱形件构成用于刚性栅格形式的支撑结构的两个单个支撑件。此外，两个拱形件中的每一个拱形件都搁置在用于引导相应拱形件的旋转的支架上，并且每个引导支架都固定在第一地面支撑件的上部中。因此，可移动装置的重量经由两个支撑拱形件仅分布在两个地面支撑件上。固定到两个支架中的一个支架的驱动电机的输出轴支承有链轮，该链轮与由固定到相应拱形件的齿轮的弧(优选地由拱形件的面向太阳的外表面(换言之，由拱形件的凸起部分)支承)所支承的互补轮廓直接或间接啮合。这种结构使得可以有利地获得大尺寸的太阳跟踪器(通常是可以延伸高达55米长和5米宽的刚性格栅形式的支撑结构)，其中具有仅两个支撑拱形件以及两个地面支撑件，两个支撑拱形件相隔结构总长度的大约一半且直径为约1米。然而，电机仅作用于两个拱形件中的一个，而期望通过使电机能够同时作用于两个支撑拱形件来更好地分布力。

使文献US2021058025中描述的具有单个电机的驱动解决方案适用于文献EP3501098B1中描述的太阳跟踪器在机械上是不可能的，因为文献US2021058025中描述的马耳他十字驱动装置的驱动指和驱动凹部所承受的力的程度将过大。此外，在大尺寸的太阳跟踪器的情况下，考虑到两个支撑拱形件之间的大距离以及它们的大直径，单个驱动电机将承受过大的扭力。此外，还需要增加地面支撑件，这在成本方面是不期望的。

发明内容

本发明提出克服现有技术的至少一些缺点。

本发明的第一目的是提出一种马耳他十字型的新颖驱动装置，其能够更好地分配其所承受的机械力。

该目的根据本发明而实现，本发明的主题是一种马耳他十字型的驱动装置，包括：

驱动轴，其提供沿着旋转轴线的驱动，所述驱动轴在第一端支承驱动指和锁定装置，所述驱动指平行于所述旋转轴线延伸并且相对于所述旋转轴线在径向上偏移，所述锁定装置相对于所述驱动指在径向上偏移；以及

联接单元，其具有弧形的联接装置，所述联接装置支承沿所述弧形的周向交替布置的驱动凹部和锁定凹部，

所述驱动装置在所述驱动指接合在所述驱动凹部中的一个中时能够实现所述联接单元与所述驱动轴之间的相对旋转，并且在所述锁定装置接合在所述锁定凹部中的一个中时防止所述相对旋转，

其特征在于，所述锁定装置和所述驱动指在所述旋转轴线的纵向上偏移，并且所述联接装置具有支承所述锁定凹部的弧形的第一部分和支承所述驱动凹部的弧形的第二部分，弧形的所述第一部分和弧形的所述第二部分平行地定位并且在所述旋转轴线的纵向上偏移，从而能够分别与所述锁定装置和所述驱动指相互作用。

将锁定功能与驱动功能分开并将它们沿着驱动轴的旋转轴线分布使得可以更好地分布力。

根据一个可能的实施例，驱动指具有基本上圆柱形的形状，并且具有两个在直径上相反的平坦部分，并且安装成能够围绕其轴线自由旋转。

根据一个可能的实施例，驱动指安装在与驱动轴的所述端部同轴固定的盘上。

根据一个可能的实施例，锁定装置是与驱动轴同轴的半圆柱体。

此外，根据本发明的马耳他十字型的驱动装置在太阳跟踪器的应用领域中特别有利。

因此，本发明还涉及一种太阳跟踪器，包括：

-能够围绕枢转轴线枢转的可移动装置以及至少一个第一拱形件，所述至少一个第一拱形件与所述可移动装置共同旋转并且在垂直于所述枢转轴线的平面中延伸；

-本发明的马耳他十字型的第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一拱形件相关联并且定位成使得所述第一驱动装置的所述驱动轴的旋转轴线与所述可移动装置的所述枢转轴线共线，并且驱动所述驱动轴旋转导致所述第一拱形件和所述可移动装置分别根据所述锁定装置和所述驱动指相对于所述锁定凹部和所述驱动凹部的位置而围绕所述枢转轴线枢转，或者导致所述第一拱形件和所述可移动装置被锁定；以及

-机动化驱动系统，其配置成驱动所述第一驱动装置的所述驱动轴的旋转。

在一个可能的实施例中，太阳跟踪器具有：

-第二拱形件，其位于平行于所述第一拱形件的平面中并且与所述可移动装置共同旋转；以及

-根据本发明的第二驱动装置，其与所述第二拱形件相关联。

在一个可能的实施例中，所述机动化驱动系统配置成同时驱动与第一拱形件相关联的第一驱动装置的驱动轴和与第二拱形件相关联的第二驱动装置的驱动轴的旋转。

在一个可能的实施例中，机动化驱动系统包括：

-单个电机，其放置在所述第一拱形件和所述第二拱形件之间；

-传动轴，其联接到所述电机并且沿着所述枢转轴线纵向地延伸至少直到所述第一拱形件和所述第二拱形件；以及

-联接系统，其与所述第一拱形件和所述第二拱形件中的每一个拱形件相关联，并且配置成将所述传动轴的旋转运动同时传递至与所述第一拱形件相关联的所述第一驱动装置的驱动轴和与所述第二拱形件相关联的所述第二驱动装置的驱动轴。

在一个可能的实施例中，第一拱形件支承第一驱动装置的联接单元，弧形的第一部分和弧形的第二部分顺着所述第一拱形件的轮廓被固定到所述第一拱形件，并且所述第一驱动装置的驱动轴的旋转轴线相对于太阳跟踪器的地面支撑结构固定并且平行于可移动装置的枢转轴线延伸。

在一个可能的实施例中，太阳跟踪器还具有用于引导所述第一拱形件的旋转的第一支架，所述第一支架固定在第一地面支撑结构的上部中并且所述第一拱形件搁置在所述第一支架上，所述第一驱动装置的所述驱动轴安装成能够在所述第一拱形件的侧表面上自由旋转，从而平行于所述可移动装置的所述枢转轴线延伸，并且所述第一驱动装置的所述联接单元由第一旋转引导支架支承。

在一个可能的实施例中，所述第一旋转引导支架包括定位成面向所述第一拱形件的侧表面的竖直侧壁，所述联接单元的弧形的所述第一部分和弧形的所述第二部分固定到所述竖直侧壁的上部中的对应弧形轮廓。

在一个可能的实施例中，所述太阳跟踪器具有用于引导所述第二拱形件的旋转的第二支架，所述第二支架固定在第二地面支撑结构的上部中并且所述第二拱形件搁置在所述第二支架上。

在一个可能的实施例中，所述可移动装置具有刚性栅格形式的支撑结构，所述支撑结构沿着所述枢转轴线纵向延伸，并且在同一平面中的多个太阳能板固定到所述支撑结构，刚性栅格形式的支撑结构仅固定到所述第一拱形件的端部和所述第二拱形件的端部，使得所述第一拱形件和所述第二拱形件构成用于刚性栅格形式的所述结构的两个单个支撑件。

在这种情况下，所述单个电机可以固定在刚性格栅形式的支撑结构上，所述传动轴安装成能够在与所述第一拱形件相关联的第一驱动装置和与所述第二拱形件相关联的第二驱动装置上方在刚性格栅形式的支撑结构上可自由旋转；并且与第一拱形件和第二拱形件中的每一个拱形件相关联的联接系统具有与传动轴共同旋转的第一链轮、与第一驱动装置的传动轴或第二驱动装置的传动轴共同旋转并且同轴地安装在相应的锁定装置的上游的第二链轮、以及在第一链轮和第二链轮之间的传动链。

在一种可能的实施例中，第一拱形件和第二拱形件中的每一个拱形件还支承与所述第一驱动装置的驱动轴和所述第二驱动装置的驱动轴相同的至少一个附加驱动轴，所述附加驱动轴安装成能够分别在所述第一拱形件的侧表面上或所述第二拱形件的侧表面上自由旋转，从而平行于可移动装置的枢转轴线延伸，所述附加驱动轴能够与所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的所述联接单元的所述驱动凹部和所述锁定凹部相互作用。在这种情况下，与所述第一拱形件和所述第二拱形件中的每一个拱形件相关联的所述联接系统可以具有第三链轮，所述第三链轮与对应的附加驱动轴共同旋转并且同轴地安装在对应的锁定装置的上游，所述第三链轮能够经由所述传动链与第二链轮同时被驱动旋转。

在一种可能的实施例中，所述第一驱动装置的驱动轴或所述第二驱动装置的驱动轴与所述附加驱动轴分别对称地定位在所述第一拱形件的所述侧表面上或所述第二拱形件的侧表面上，使得所述第一拱形件和所述第二拱形件具有这样的单个位置或位置范围：在所述单个位置或所述位置范围中，所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的所述驱动轴的所述驱动指和所述附加驱动轴的所述驱动指同时接合在位于弧形的所述第一部分的两个端部处的两个锁定凹部中。

所述单个位置或位置范围优选地包括其中包含太阳能板的平面基本上水平的位置。

在一个可能的实施例中，在所述单个位置或位置范围之外，所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的驱动轴和所述附加驱动轴中的仅一个驱动轴可以接合在所述驱动凹部或所述锁定凹部中的任一个中，但不在位于弧形的所述第一部分的两端处的所述两个锁定凹部中。

附图说明

通过非限制性示例给出的附图的以下描述将使得容易理解本发明由什么组成以及如何实现本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的马耳他十字型的驱动装置的驱动轴的示例；

图2示出了旨在与图1的驱动轴相互作用的驱动装置的联接单元的第一视图(视图(a))和第一视图的细节的放大图(视图(b))；

图3示出了图2的联接单元的与第一视图相反的第二视图(视图(a))以及第二视图的细节的放大图(视图(b))；

图4示意性地示出了图1的驱动轴完整旋转(360°)时驱动装置的运动过程；

图5是当太阳跟踪器被固定时，使用根据本发明的马耳他十字型的驱动装置的太阳跟踪器的示例的局部视图；

图6是图5的太阳跟踪器的细节的放大图；

图7示出了图5和图6的太阳跟踪器在最大倾斜位置和竖直剖面中的侧视图。

具体实施方式

在附图中，除非另有说明，否则相同的元件将具有相同的附图标记。

图1至图3中示出了根据本发明的一个可能的实施例的马耳他十字型的驱动装置的部件，该驱动装置包括：

如图1中可以看到的驱动轴1，驱动轴1具有旋转轴线(XX')，并且在第一端处支承有驱动指10和锁定装置11；以及

如在图2和图3的相反设置的各视图(a)中可以看到的联接单元2，联接单元2具有弧形的联接装置20，联接装置20支承有在弧形的周向上交替布置的驱动凹部21(见图3的放大图(b))和锁定凹部22(见图2的放大图(b))。

驱动指10沿着平行于旋转轴线(XX')的轴线(YY')延伸，并且相对于旋转轴线(XX')在径向偏移，并且锁定装置11也在径向上相对于驱动指10偏移。弧形的联接装置20定位在垂直于旋转轴线(XX')的平面中，使得驱动装置通常在驱动指10接合在驱动凹部21中的一个中时实现联接单元2与驱动轴1之间的相对旋转，并且在锁定装置11接合在锁定凹部22中的一个中时防止相对旋转。换言之，驱动轴1的连续旋转运动被转换成步进相对旋转(arelative rotation in steps)，步进的数量由驱动指10可连续地接合在其中的驱动凹部21的数量限定。

然而，与传统的马耳他十字装置不同，根据本发明，锁定装置11和驱动指10在旋转轴线(XX')的纵向上偏移，并且联接装置20具有支承锁定凹部22的弧形的第一部分23和支承驱动凹部21的弧形的第二部分24，弧形的第一部分23和第二部分24平行地定位并且在旋转轴线(XX')的纵向上偏移，以便能够分别与锁定装置11和驱动指10相互作用。因此，与传统的马耳他十字装置相比，根据本发明的马耳他十字装置的锁定功能和驱动功能有利地分开，从而可以更好地分配力。此外，第一部分23和第二部分24更坚固，因为它们中的每一个具有较少的凹部。

第一部分23和/或第二部分24可以各自制成为一体。作为变型，第一部分23和/或第二部分24可以由端对端放置的多个弧形部分组成。在所有情况下，这些部分优选地通过任何装置(例如通过图2和图3所示的螺钉系统)固定到壁25的具有相应弧形轮廓的上部。由第一部分23和第二部分24限定的弧形以垂直于包含第一部分23和第二部分24的平面的同一轴线为中心，并且共享同一旋转中心，该旋转中心对应于太阳跟踪器的旋转中心。

在图中所示的非限制性实施例中，锁定装置11是与驱动轴1同轴的半圆柱体。因此，半圆柱体的平面部分与旋转轴线(XX')齐平，而半圆柱状表面从轴线(XX')径向延伸。驱动指10安装在盘12上，该盘本身与驱动轴1的端部同轴固定。在图1所示的非限制性实施例中，驱动指10有利地安装成能够绕其轴线(YY')自由旋转，并且具有带有在直径上相反的两个平坦部分10a、10b的大致圆柱形形状。在未示出的变型例中，驱动指10可以是圆柱形的并且固定地安装在盘12上。

在图4的视图(a)至(d)中示意性地示出了根据本发明的驱动装置在驱动轴1围绕其旋转轴线(XX')旋转360度时的运动过程。为了便于理解，在这些视图中支撑盘12和驱动轴1不可见。仅示出了具有相应凹部的弧形部分的轮廓的一部分、锁定装置11和具有平坦部分的驱动指10：

-在视图(a)中，锁定装置11接合在锁定凹部22的底部处，并且驱动指10搁置在将弧形的第二部分的两个连续的驱动凹部21分开的齿的上部上。该位置对应于这样的情况：尽管驱动轴1旋转，但该布置防止联接单元2与驱动轴之间的相对旋转；

-在视图(b)中，锁定装置11从视图(a)的锁定凹部22脱离，同时驱动指10开始接合在驱动凹部21中；

-在视图(c)中，驱动指10开始从在视图(b)中接合的驱动凹部21脱离；

-最后，在视图(d)中，驱动指准备完全离开驱动凹部21，同时锁定装置11进入下一锁定凹部22。

只要驱动轴1旋转，就再现了视图(a)至(d)的运动过程，其中，在一个阶段期间，在驱动轴1和联接单元2之间发生相对旋转运动(图4的视图(b)和(c))，并且在另一阶段期间，即使驱动轴1继续旋转，也不会发生相对旋转(图4的视图(a)和(d))。

在图中所示的非限制性实施例中，支承凹部(无论是锁定凹部22还是驱动凹部21)的弧形齿部23和24在这种情况下具有凹形轮廓，其原因将在后面变得更加清楚地显而易见。当然，在不脱离本发明的原理的情况下，驱动装置的另一实施例也可以使用具有凸形形状的部分。

此外，驱动凹部21都是相同的，并且锁定凹部22也都是相同的。此外，弧形轮廓的尺寸以及驱动凹部21和锁定凹部22根据当驱动轴在弧形的部分23和24的整个长度上通过部分23和24时联接单元2与驱动轴1之间的相对旋转所需的总旋转角度以及所需的齿距角来确定。例如，通过设置34个连续的驱动凹部21，可以提供具有1.6度齿距的110度的总旋转角度。

在特别有利的实施例中，由于后面将变得明显的原因，设置了多个锁定凹部22，其比驱动凹部21的数量多一个，使得不管驱动轴的旋转方向如何，当驱动轴在弧形的部分23和24的整个长度上通过部分23和24时，驱动轴在开始和结束处与锁定凹部22相互作用。

在所有的视图(a)至(d)中，由于驱动指10安装成能够绕其自身轴线(YY')自由旋转，驱动指的相反的平坦部分10a和10b中的至少一个总是与支承驱动凹部21的弧形轮廓接触。与圆柱形且固定的驱动指相比，这有利地使得能够增加驱动指10与支承驱动凹部21的轮廓之间的接触表面积，从而限制支承驱动凹部21的部分24上的机械应力。此外，部分24的齿的上部优选地为半圆形，这有利地使得能够通过确保当驱动指10进入驱动凹部21时处于正确位置并且确保不会出现锁定的风险来引导驱动指10在其从视图(a)所示的位置转到视图(b)所示的位置时的旋转。

为了驱动驱动轴绕其轴线XX'旋转，可以通过将驱动电机的传动轴(这些未示出)对准地连接在驱动轴1的与支承驱动指10的端部相反的端部13上来提供直接联接。

作为变型例，如将在下面的具体应用中所述的，借助于特别利用与驱动轴1共同旋转并同轴安装在锁定装置11上游的链轮14的联接系统，可以提供与驱动电机(这些在图1至图3中未示出)的驱动轴的间接联接。

根据本发明的驱动装置可以用于多种应用。通过非限制性示例，可以设想可移动跟踪器的实现，包括：

-能够围绕枢转轴线枢转的可移动装置和至少一个第一拱形件，该至少一个第一拱形件与可移动装置共同旋转并且在垂直于枢转轴线的平面中延伸；

-至少一个根据本发明的马耳他十字型的驱动装置，其与第一拱形件相关联；以及

-机动化驱动系统，其配置成驱动第一驱动装置的驱动轴的旋转。

然后，关于图1至图4描述的马耳他十字型的驱动装置可以以这样的方式定位，即驱动装置的驱动轴1的旋转轴线(XX')与可移动装置的枢转轴线共线，并且驱动轴1的旋转的驱动导致第一拱形件和可移动装置围绕所述枢转轴线枢转，或者导致第一拱形件和可移动装置被锁定，这分别取决于锁定装置11和驱动指10相对于锁定凹部22和驱动凹部21的位置。为此，驱动装置应当相对于第一拱形件定位成使得第一部分23和第二部分24的旋转中心与第一拱形件的旋转中心重合。

在第一种可能的布置中，驱动轴1可以安装在固定结构上，并且联接单元2可以固定到旨在围绕枢转轴线枢转的可移动装置，使得驱动轴的旋转运动导致联接单元2和可移动装置围绕其枢转轴线步进地旋转。例如，在上述太阳跟踪器的情况下，可以提供这样的实施例，其中：

-第一拱形件支承驱动装置的联接单元2，弧形的第一部分23和弧形的第二部分24顺着第一拱形件的轮廓固定到第一拱形件上，以及

-驱动轴1的旋转轴线(XX')相对于太阳跟踪器的地面支撑结构固定(例如，安装为能够在支撑结构上自由旋转)并且平行于可移动装置的枢转轴线延伸。

相反，在第二种可能的布置中，驱动轴1可以安装成能够在可移动装置上自由旋转，并且联接单元2固定到固定结构，使得驱动轴的旋转运动驱动可移动装置每次围绕其枢转轴线步进地旋转。因此，在太阳跟踪器的另一实施例中，可以使太阳跟踪器配备有用于引导第一拱形件的旋转的第一支架，该第一支架固定在地面支撑件的上部中并且第一拱形件搁置在该第一支架上，并且可以将驱动装置布置成使得：

-驱动装置的驱动轴1安装成能够在第一拱形件的侧表面上自由旋转，以便平行于可移动装置的枢转轴线延伸，以及

-驱动装置的联接单元2由旋转引导支架支承。

例如，引导支架可以具有面对支承驱动轴1的第一拱形件的侧表面定位的竖直侧壁，并且联接单元2的弧形的第一部分23和弧形的第二部分24可以固定到该竖直侧壁的上部中的对应弧形轮廓。

在所有情况下，还可以提供具有多个拱形件的太阳跟踪器，根据本发明的驱动装置与每个拱形件相关联。在这种情况下，与两个连续的拱形件相关联的驱动布置优选地相对于彼此成镜像。此外，机动化驱动系统优选地配置成同时驱动与各拱形件相关联的驱动装置的驱动轴的旋转，并且具有例如放置在两个连续拱形件之间的单个电机、在所有拱形件之间沿着枢转轴线纵向延伸的传动轴、以及与每个拱形件相关联并且配置成将传动轴的旋转运动传递到对应驱动装置的驱动轴的联接系统。

现在将参照图5至图7描述根据本发明的利用马耳他十字型的驱动装置的太阳跟踪器3的特别有利的实施例。

如图5中可见，在该非限制性示例中，太阳跟踪器3包括：

-能够围绕枢转轴线枢转的可移动装置30、第一拱形件31a和第二拱形件31b，第一拱形件31a和第二拱形件31b与可移动装置30共同旋转并且每个在垂直于枢转轴线的平面中延伸；

-第一支架32a，其用于引导第一拱形件31a的旋转，第一支架固定在第一地面支撑结构33a的上部中，并且第一拱形件31a搁置在第一支架上；

-第二支架32b，其用于引导第二拱形件31b的旋转，该第二支架固定在第二地面支撑结构33b的上部中，并且第二拱形件31b搁置在该第二支架上；

-根据本发明的马耳他十字型的第一驱动装置，其与第一拱形件31a相关联；

-根据本发明的马耳他十字型的第二驱动装置，其与第二拱形件31b相关联，并且布置成相对于第一驱动装置成镜像。

图6中示出了第一拱形件31a和第一引导支架32a的放大细节，而在图7的侧视图中更特别地可见第二拱形件31b和第二引导支架32b的相互作用。

根据上述第二种可能的布置，驱动装置被布置成它们的驱动轴1由驱动装置各自的拱形件31a或31b支承，并且驱动装置的联接单元2被固定到它们各自的引导支架32a或32b。因此，对于每个引导支架32a、32b，图2中描述的第一或第二驱动装置的竖直壁25(在这种情况下，其对应于相应引导支架的竖直侧壁)的上部设置有联接单元2的弧形的两个部分23、24，两个部分23、24与支承驱动指10和锁定装置11(在图5至图7中不可见)的相应驱动轴1相互作用。

此外，在这种情况下，可移动装置30具有刚性栅格形式的支撑结构，该支撑结构沿着枢转轴线(优选地对应于场地中的北/南轴线)纵向延伸，并且在同一个平面中的多个太阳能板34(见图7)固定到该支撑结构。刚性栅格形式的支撑结构仅固定到第一拱形件31a和第二拱形件31b的端部，使得两个拱形件31a、31b构成用于刚性栅格形式的结构的两个单个支撑件。

刚性栅格形式的支撑结构优选包括：

-三个纵向构件，其沿着枢转轴线平行地延伸，即两个上纵向构件35(在图5中仅能够看到其中的一个)和一个下纵向构件36；

-横向构件37，其沿主延伸方向分布并且成对地机械连接纵向构件，使得横向构件37形成多个三角形，每个三角形包含在垂直于纵向构件的平面中(在图7中仅可以看到这些三角形中的一个)；

-拉杆38，其成对地连接三角形的顶点。

优选地，在连接两个上纵向构件的横向构件中，两个横向构件相对于两个拱形件31a、31b放置，以便限定拱形件的直径。

太阳跟踪器3还包括机动化驱动系统，该机动化驱动系统配置成同时驱动由第一驱动装置和第二驱动装置的相应拱形件31a或31b支承的第一驱动装置的驱动轴1和第二驱动装置的驱动轴1的旋转。有利地，该机动化驱动系统包括固定到刚性格栅形式的支撑结构的单个电机40，例如在该情况下固定到下纵向构件36，电机40放置在第一拱形件31a和第二拱形件31b之间，优选地与每个拱形件等距。

此外，机动化驱动系统具有传动轴41，传动轴41联接到电机并且沿着枢转轴线纵向地延伸至少直到第一拱形件31a和第二拱形件31b。传动轴41在与第一拱形件31a相关联的第一驱动装置和与第二拱形件31b相关联的第二驱动装置上方安装成能够在呈刚性格栅形式的支撑结构上自由旋转。在该示例中，传动轴41经由支撑部分42安装成能够在下纵向构件36上自由旋转，该支撑部分的下端固定到下纵向构件36。在大尺寸太阳跟踪器的情况下，可以使用多个支撑部分42，以避免使传动轴41弯曲。

最后，机动化驱动系统具有联接系统，该联接系统与第一拱形件和第二拱形件中的每一个相关联并且配置成将传动轴41的旋转运动同时传递到与第一拱形件31a相关联的第一驱动装置的驱动轴和与第二拱形件31b相关联的第二驱动装置的驱动轴。

在图中所示的非限制性示例中，每个联接系统具有与传动轴41共同旋转的第一链轮43、与第一或第二驱动装置的传动轴1共同旋转并同轴地安装在相应的锁定装置11(根据图1)的上游的第二链轮14、以及在第一链轮43与第二链轮14之间的传动链44。在未示出的变型例中，每个传动轴可由单独的传动链驱动。

此外，第一拱形件31a和第二拱形件31b中的每一个还支承有与第一和第二驱动装置的驱动轴1相同的附加驱动轴1'，该附加驱动轴安装成能够分别在第一或第二拱形件的侧表面上自由旋转，以便平行于可移动装置30的枢转轴线延伸。附加驱动轴1'因此能够与第一或第二驱动装置的联接单元2的驱动凹部和锁定凹部相互作用。

每个联接系统具有第三链轮，该第三链轮与相应的附加驱动轴共同旋转并且同轴地安装在相应的锁定装置的上游。第三链轮在图5至图7中不可见，但与驱动轴1的第一链轮14相对应。该第三链轮能够经由传动链44与第二链轮14同时被驱动旋转。因此，跟踪器具有与每个拱形件相关联的根据本发明的两个马耳他十字型布置，其驱动轴与相同的联接单元2相互作用。

对于每个拱形件，驱动轴1和附加驱动轴1'优选对称地定位在相应拱形件31a或31b的侧表面上，使得存在相应拱形件的这样的单个位置或位置范围：在该单个位置或位置范围中，驱动指10和附加驱动轴的驱动指10'同时接合在位于弧形的第一部分23的两端处的两个锁定凹部中。在图5和图6中特别可见的单个位置有利地对应于包含太阳能板34的平面基本上水平的位置，基本上水平对应于可移动装置30的等于0°的倾斜角。因此，有利地确保了当太阳跟踪器必须放置在迎风的固定位置时，太阳跟踪器锁定在两个点。在未示出的位置范围的情况下，该范围包括其中包含太阳能板34的平面基本上水平的位置。

在对应于固定位置的该单个位置之外，并且与电机40的旋转方向无关，第一或第二驱动装置的驱动轴1和附加驱动轴1'中的仅一个驱动轴能够接合在驱动凹部或锁定凹部中的任何一个中，但不在位于弧形的第一部分23的两端处的两个锁定凹部中(即，不能接合在位于弧形的第一部分23的两端处的两个锁定凹部中)。这可以从图7所示的情况中明显地推断出来，其中跟踪器处于向右最大倾斜的位置。在该图7中，应当注意的是，只有附加驱动轴1'与引导支架32b相互作用。

支承有在两个引导支架32a和32b上的锁定凹部和驱动凹部的弧形部分的尺寸以及驱动凹部的数量优选地适于使可移动装置30能够枢转通过例如-55°至+55°的角度范围，或者甚至超过该范围。仅通过使用两个驱动轴1和1'，使得这种110°的角度范围对于大尺寸的可移动跟踪器(其拱形件通常具有大约1米的直径并且间隔开大约20米)是可能的。更具体地，太阳跟踪器3可以凭借在支承有凹部的部分的整个长度上通过该部分的附加驱动轴1'而向右枢转从0°到+55°步进改变的角度，而太阳跟踪器3可以凭借通过这些相同部分的驱动轴1而向左枢转从0°到-55°步进改变的角度。在未示出的变型例中，可以设置成每个拱形件支承多个附加的驱动轴1'，这些附加的驱动轴能够与第一或第二驱动装置的联接单元2的驱动凹部和锁定凹部相互作用。因此，这可以减小部分23和24的尺寸，和/或增大太阳跟踪器可以枢转的角度范围。

应当注意的是，在图5中，传动轴41不延伸超过两个拱形件31a和31b。作为变型例，可以提供延伸超过两个拱形件的传动轴，该传动轴可能与可移动跟踪器3的长度相对应。在该变型例中，可以提供其它类似于太阳跟踪器3的太阳跟踪器但不配备电机40。然后可以将设置有电机40的太阳跟踪器3和其它太阳跟踪器通过连接连续跟踪器的两个传动轴而首尾相连地放置在同一条直线上，优选地沿北/南定向。因此，单个太阳跟踪器3可以驱动直线中所有其他太阳跟踪器的同步枢转。

附图标记

驱动装置：

1 驱动轴

10 驱动指

10a、10b 平坦部分

11 锁定装置

12 盘

13 驱动轴的端部

14 链轮

2 联接单元

20 联接装置

21 驱动凹部

22 锁定凹部

23 弧形的第一部分

24 弧形的第二部分

25 壁

3 太阳跟踪器

30 可移动装置

31a 第一拱形件

31b 第二拱形件

32a 第一旋转引导支架

32b 第二旋转引导支架

33a 第一地面支撑结构

33b 第二地面支撑结构

34 太阳能板

35 上纵向构件

36 下纵向构件

37 横向构件

38 拉杆

机动化驱动系统：

40 驱动电机

41 传动轴

42 支撑部分

43 第一链轮

44 传动链。

Claims (19)

1.一种马耳他十字型的驱动装置，包括：

驱动轴(1)，其提供沿着旋转轴线(XX')的驱动，所述驱动轴(1)在第一端支承驱动指(10)和锁定装置(11)，所述驱动指(10)平行于所述旋转轴线(XX')延伸并且相对于所述旋转轴线在径向上偏移，所述锁定装置(11)相对于所述驱动指(10)在所述径向上偏移；以及

联接单元(2)，其具有弧形的联接装置(20)，所述联接装置(20)支承沿所述弧形的周向交替布置的驱动凹部(21)和锁定凹部(22)，

所述驱动装置在所述驱动指(10)接合在所述驱动凹部(21)中的一个中时能够实现所述联接单元(2)与所述驱动轴(1)之间的相对旋转，并且在所述锁定装置(11)接合在所述锁定凹部(22)中的一个中时防止所述相对旋转，

其特征在于，所述锁定装置(11)和所述驱动指(10)在所述旋转轴线(XX')的纵向上偏移，并且所述联接装置(20)具有支承所述锁定凹部(22)的弧形的第一部分(23)和支承所述驱动凹部(21)的弧形的第二部分(24)，弧形的所述第一部分(23)和弧形的所述第二部分(24)平行地定位并且在所述旋转轴线(XX')的所述纵向上偏移，从而能够分别与所述锁定装置(11)和所述驱动指(10)相互作用。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述驱动指(10)具有带有在直径上相反的两个平坦部分(10a、10b)的大致圆柱形形状，并且安装成能够围绕其轴线(YY')自由旋转。

3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其中，所述驱动指(10)安装在与所述驱动轴(1)的所述端部同轴固定的盘(12)上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其中，所述锁定装置(11)是与所述驱动轴(1)同轴的半圆柱体。

5.一种太阳跟踪器(3)，包括：

-能够围绕枢转轴线枢转的可移动装置(30)以及至少一个第一拱形件(31a)，所述至少一个第一拱形件与所述可移动装置(30)共同旋转并且在垂直于所述枢转轴线的平面中延伸；

-根据权利要求1至4中任一项所述的马耳他十字型的驱动装置，所述驱动装置为第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一拱形件(31a)相关联并且定位成使得所述第一驱动装置的所述驱动轴(1)的所述旋转轴线与所述可移动装置(30)的所述枢转轴线共线，并且驱动所述驱动轴(1)旋转导致所述第一拱形件(31a)和所述可移动装置(30)围绕所述枢转轴线枢转，或者导致所述第一拱形件(31a)和所述可移动装置(30)被锁定，这分别取决于所述锁定装置(11)和所述驱动指(10)相对于所述锁定凹部(22)和所述驱动凹部(21)的位置；以及

-机动化驱动系统，其配置成驱动所述第一驱动装置的所述驱动轴(1)的旋转。

6.根据权利要求5所述的太阳跟踪器(3)，具有：

-第二拱形件(31b)，其位于与所述第一拱形件(31a)平行的平面中并且与所述可移动装置(30)共同旋转；以及

-根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，所述驱动装置为第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二拱形件(31b)相关联。

7.根据权利要求6所述的太阳跟踪器(3)，其中，所述机动化驱动系统配置成同时驱动与所述第一拱形件(31a)相关联的所述第一驱动装置的驱动轴的旋转和与所述第二拱形件(31b)相关联的所述第二驱动装置的驱动轴的旋转。

8.根据权利要求7所述的太阳跟踪器，其中，所述机动化驱动系统包括：

-单个电机(40)，其放置在所述第一拱形件(31a)和所述第二拱形件(31b)之间；

-传动轴(41)，其联接到所述电机并且沿着所述枢转轴线纵向地延伸至少直到所述第一拱形件(31a)和所述第二拱形件(31b)；以及

-联接系统，其与所述第一拱形件和所述第二拱形件中的每一个相关联，并且配置成将所述传动轴的旋转运动同时传递至与所述第一拱形件(31a)相关联的所述第一驱动装置的驱动轴和与所述第二拱形件(31b)相关联的所述第二驱动装置的驱动轴。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的太阳跟踪器，其中：

-所述第一拱形件支承所述第一驱动装置的所述联接单元，弧形的所述第一部分和弧形的所述第二部分顺着所述第一拱形件的轮廓被固定到所述第一拱形件，并且

-所述第一驱动装置的所述驱动轴的所述旋转轴线相对于所述太阳跟踪器的地面支撑结构固定，并且平行于所述可移动装置的所述枢转轴线延伸。

10.根据权利要求5至8中任一项所述的太阳跟踪器(3)，还具有用于引导所述第一拱形件(31a)的旋转的第一支架(32a)，所述第一支架固定在第一地面支撑结构(33a)的上部中并且所述第一拱形件(31a)搁置在所述第一支架上，并且其中：

-所述第一驱动装置的所述驱动轴(1)安装成能够在所述第一拱形件(31a)的侧表面上自由旋转，从而平行于所述可移动装置(30)的所述枢转轴线延伸，并且

-所述第一驱动装置的所述联接单元(2)由所述第一旋转引导支架(32a)支承。

11.根据权利要求10所述的太阳跟踪器(3)，其中，所述第一旋转引导支架(32a)包括定位成面向所述第一拱形件(31a)的所述侧表面的竖直侧壁(25)，所述联接单元(2)的弧形的所述第一部分(23)和弧形的所述第二部分(22)固定到所述竖直侧壁(25)的上部中的对应弧形轮廓。

12.根据权利要求8或10所述的太阳跟踪器(3)，具有：

-第二支架(32b)，其用于引导所述第二拱形件(31b)的旋转，所述第二支架固定在第二地面支撑结构(33b)的上部中，并且所述第二拱形件(31b)搁置在所述第二支架上。

13.根据权利要求12所述的太阳跟踪器(3)，其中，所述可移动装置(30)具有刚性栅格形式的支撑结构，所述支撑结构沿着所述枢转轴线纵向延伸，并且在同一平面中的多个太阳能板(34)固定至所述支撑结构，刚性栅格形式的所述支撑结构仅固定至所述第一拱形件(31a)的端部和所述第二拱形件(31b)的端部，使得所述第一拱形件和所述第二拱形件构成用于刚性栅格形式的所述支撑结构的两个单个支撑件。

14.根据权利要求13所述的太阳跟踪器(3)，其中：

-所述单个电机(40)固定到刚性栅格形式的所述支撑结构，

-所述传动轴(41)安装成能够在与所述第一拱形件(31a)相关联的所述第一驱动装置和与所述第二拱形件(31b)相关联的所述第二驱动装置上方在刚性栅格形式的所述支撑结构上自由旋转；并且

-与所述第一拱形件和所述第二拱形件中的每一个拱形件相关联的所述联接系统具有与所述传动轴(41)共同旋转的第一链轮(43)、与所述第一驱动装置的所述传动轴(1)或所述第二驱动装置的所述传动轴(1)共同旋转并且同轴地安装在对应的锁定装置(11)的上游的第二链轮(14)、以及在所述第一链轮(43)与所述第二链轮(14)之间的传动链(44)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的太阳跟踪器(3)，其中，所述第一拱形件(31a)和所述第二拱形件(31b)中的每一个拱形件还支承与所述第一驱动装置的所述驱动轴(1)和所述第二驱动装置的所述驱动轴(1)相同的至少一个附加驱动轴(1')，所述附加驱动轴安装成能够分别在所述第一拱形件的侧表面上或所述第二拱形件的侧表面上自由旋转，从而平行于所述可移动装置(30)的所述枢转轴线延伸，所述附加驱动轴(1')能够与所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的所述联接单元(2)的所述驱动凹部(21)和所述锁定凹部(22)相互作用。

16.根据权利要求15所述的太阳跟踪器(3)，其中，与所述第一拱形件(31a)和所述第二拱形件(31b)中的每一个拱形件相关联的所述联接系统具有第三链轮，所述第三链轮与对应的附加驱动轴(1')共同旋转并且同轴地安装在对应的锁定装置的上游，所述第三链轮能够经由所述传动链(44)与所述第二链轮(14)同时被驱动旋转。

17.根据权利要求15或16所述的太阳跟踪器，其中，所述第一驱动装置的驱动轴(1)或所述第二驱动装置的驱动轴(1)与所述附加驱动轴(1')分别对称地定位在所述第一拱形件(31a)的所述侧表面上或所述第二拱形件(31b)的所述侧表面上，使得所述第一拱形件(31a)和所述第二拱形件(31b)具有这样的单个位置或位置范围：在所述单个位置或所述位置范围中，所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的所述驱动轴的所述驱动指(10)和所述附加驱动轴的所述驱动指(10')同时接合在位于弧形的所述第一部分(23)的两个端部处的两个锁定凹部中。

18.根据权利要求17所述的太阳跟踪器，其中，所述单个位置或所述位置范围包括其中包含所述太阳能板(34)的平面基本上水平的位置。

19.根据权利要求17或18所述的太阳跟踪器，其中，在所述单个位置或所述位置范围之外，所述第一驱动装置或所述第二驱动装置的所述驱动轴(1)和所述附加驱动轴(1')中的仅一个驱动轴能够接合在所述驱动凹部或所述锁定凹部中的任一个中，但不在位于弧形的所述第一部分(23)的两端处的所述两个锁定凹部中。

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