DE102013225453A1

DE102013225453A1 - Segmentation of large framework structures

Info

Publication number: DE102013225453A1
Application number: DE102013225453.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Balz; Manuel Birkle
Original assignee: Sbp Sonne GmbH
Current assignee: Flabeg Fe De GmbH
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-12-11
Also published as: WO2014198714A1

Abstract

Es wird ein Stahlfachwerk vorgeschlagen, das aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist. Die Verbindung dieser Segmente erfolgt mittels Zwischenstücken und zwischen den Knoten des Fachwerks.A steel framework is proposed which is composed of several segments. These segments are connected by means of spacers and between the nodes of the framework.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fachwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a framework according to the preamble of claim 1.

Außerdem ist Teil der Erfindung eine Tragstruktur für die Spiegelfläche eines Parabolrinnenkollektors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. In addition, part of the invention is a support structure for the mirror surface of a parabolic trough collector according to the preamble of claim 10.

Stahlfachwerke sind seit Jahrzehnten bewährt und eignen sich sehr gut für eine industrielle Fertigung. Die Abmessungen von industriell gefertigten Stahlfachwerken werden letztendlich durch den anschließenden Transport von der Fertigungsstätte zum Einsatzort begrenzt. Die vollständige Montage auf der Baustelle wäre eine Alternative, die aber hinsichtlich Produktivität und Qualität nicht mit einer industriellen Fertigung mithalten kann. Steel trusses have been proven for decades and are very well suited for industrial production. The dimensions of industrially manufactured steel frameworks are ultimately limited by the subsequent transport from the manufacturing site to the site. Complete assembly on site would be an alternative, but it can not compete with industrial production in terms of productivity and quality.

Ein Beispiel solcher Stahlfachwerke sind Parabolrinnenkollektoren. Es handelt sich dabei um der Sonne nachgeführte, fokussierende Solarkollektoren. Ihre einachsig parabolisch gekrümmte Spiegelfläche reflektiert das Sonnenlicht auf ein entlang der Brennlinie der Spiegelfläche angebrachtes vakuumisoliertes Absorberrohr. Ein durch das Absorberrohr gepumptes Wärmeträgermedium – in der Regel ein synthetisches Thermoöl – wird durch die konzentrierte Solarstrahlung erhitzt. Durch Hintereinanderschalten von mehreren Parabolrinnenkollektoren entstehen mehrere hundert Meter lange Stränge, so genannte Loops. Das heiße Wärmeträgermedium einer großen Anzahl dieser Loops wird gesammelt und bspw. zentral einem Dampferzeuger zugeführt, dem eine konventionelle Dampfturbine mit einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie nachgeschaltet ist. Die Spiegelfläche mit dem Absorberrohr wird in der Regel hydraulisch dem Stand der Sonne nachgeführt. Ein Parabolrinnenkraftwerk umfasst bis zu mehreren hundert bis tausend solcher Parabolrinnenkollektoren, die vor Ort zusammengebaut werden.An example of such steel frameworks are parabolic trough collectors. These are sun-tracking, focusing solar collectors. Its uniaxially parabolically curved mirror surface reflects the sunlight onto a vacuum-insulated absorber tube mounted along the focal line of the mirror surface. A heat transfer medium pumped through the absorber tube - usually a synthetic thermal oil - is heated by the concentrated solar radiation. By connecting several parabolic trough collectors in series, several hundred meter long strands, known as loops, are created. The hot heat transfer medium of a large number of these loops is collected and, for example, fed centrally to a steam generator, which is followed by a conventional steam turbine with a generator for generating electrical energy. The mirror surface with the absorber tube is usually hydraulically tracked to the position of the sun. A parabolic trough power plant comprises up to several hundred to a thousand such parabolic trough collectors, which are assembled on site.

Die parabelförmig gekrümmte Spiegelfläche wird in der Regel über Tragarme auf einer fachwerkartig aufgebauten, torsionssteifen Tragstruktur montiert und von dieser gehalten. The parabolic curved mirror surface is usually mounted on support arms on a truss-like, torsion-resistant support structure and held by this.

Die Tragstruktur besteht im Wesentlichen aus einem Stahl-Fachwerk, das aus Stäben und Knoten zusammengesetzt ist.The support structure consists essentially of a steel framework, which is composed of rods and nodes.

Die Tragstruktur wird häufig aus vier Fachwerkscheiben gebildet. Vier solcher Fachwerkscheiben werden zu einer länglichen Tragstruktur (Länge z.B. 24 m und länger) mit quadratischem Querschnitt zusammengebaut, so dass ein im Wesentlichen quaderförmiger Fachwerkkörper entsteht, dessen Länge um ein Vielfaches länger ist als dessen Breite oder Höhe.The support structure is often formed from four trusses. Four of such trusses are assembled into an elongated support structure (length, e.g., 24 meters and longer) of square cross-section to form a substantially parallelepiped truss body whose length is many times longer than its width or height.

Die Länge der Parabolrinnenkollektoren im Stand der Technik ergibt sich aus den maximalen Abmessungen wichtiger Komponenten, wie z.B. die Spiegelfläche und der Absorberrohre. Dies sind die Komponenten mit den höchsten spezifischen Kosten, die aus Kosten- und Effizienzgründen so groß wie möglich sein sollen. Den sich daraus ergebenden Hauptabmessungen der Parabolrinnekollektoren werden die Tragstrukturen angepasst. The length of parabolic trough collectors in the prior art is determined by the maximum dimensions of important components, e.g. the mirror surface and the absorber tubes. These are the components with the highest specific costs, which should be as large as possible for cost and efficiency reasons. The resulting main dimensions of the parabolic trough collectors are adapted to the supporting structures.

Die Tragstruktur mitsamt der Spiegelfläche und dem Absorberrohr müssen nach einer Teilfertigung zu einem geeigneten Standort transportiert werden. Wegen der großen Abmessungen des Parabolrinnenkollektors, insbesondere der Tragstruktur, entstehen beim Transport von der Werkstatt zu dem Aufstellungsort erhebliche Kosten.The support structure together with the mirror surface and the absorber pipe must be transported to a suitable location after partial production. Because of the large dimensions of the parabolic trough collector, in particular the support structure, incurred during transport from the workshop to the site considerable cost.

Um die Transportkosten zu verringern, ist es möglich, die Fachwerkscheiben aus mehreren Segmenten aufzubauen, wobei die Segmente in der Produktionsstätte vorgefertigt werden und danach auf die Baustelle transportiert werden. Anschließend werden die Segmente dann vor Ort an deren Stößen miteinander verbunden. Dabei empfiehlt es sich, die Fachwerksegmente so zu bemessen, dass sie mit zur Verfügung stehenden Transportmitteln zum gewählten Standort transportiert werden können. In order to reduce transport costs, it is possible to build the trusses from several segments, the segments are prefabricated in the production site and then transported to the site. Subsequently, the segments are then connected to each other at their joints. It is advisable to dimension the truss segments so that they can be transported to the chosen location using available means of transport.

Die Stöße konventioneller Fachwerksegmente weisen oft Kopfplatten, Flansche und Einbauteile auf und haben die Nachteile komplizierter Fertigung hoher Gewichte und beschränkte Möglichkeiten des Toleranzausgleichs. Dies erhöht die Herstellungskosten und erfordert eine anspruchsvolle Montage am Standort.The joints of conventional truss segments often have top plates, flanges and built-in parts and have the disadvantages of complicated production of high weights and limited possibilities of tolerance compensation. This increases the manufacturing costs and requires a sophisticated assembly on site.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Tragstruktur des Parabolrinnenkollektors derart auszubilden, dass die fachwerkartig aufgebaute Tragstruktur einfach herzustellen ist, sicher und kostengünstig zu einem geeigneten Standort transportiert und dort schnell und kostengünstig unter Einhaltung der strengen Toleranzvorgaben fertig montiert werden kann.The object of the invention is to form the support structure of the parabolic trough collector such that the truss-like structure is easy to manufacture, safely and inexpensively transported to a suitable location and there quickly and inexpensively assembled in compliance with the strict tolerance specifications.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass im Bereich eines Stoßes mindestens ein Zwischenstück vorgesehen ist, das ein erstes Fachwerksegment mit einem zweiten Fachwerksegment kraftschlüssig miteinander verbindet. Das mindestens eine Zwischenstück ist vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, hergestellt. To solve the problem it is proposed that at least one intermediate piece is provided in the region of a joint, which connects a first truss segment with a second truss segment frictionally with each other. The at least one intermediate piece is preferably made of metal, particularly preferably of steel.

Durch die Wahl der Länge des Zwischenstücks kann problemlos ein Toleranzausgleich in Längsrichtung der beiden zu verbindenden Fachwerksegmente realisiert werden, so dass ungewollte Spannungen in der Tragstruktur vermieden werden können. Darüber hinaus kann zusätzlich zur geeigneten Wahl der Länge des Zwischenstückes durch Wahl der Größe und Lage des Verbindungspunkts ein Toleranzausgleich in Breiten- und Höhenrichtung realisiert werden. Damit können ungewollte Spannungen, die zu ungewollten Verformungen führen können vermieden werden und damit geometrische Toleranzanforderungen an das Gesamttragwerk, die unmittelbar die optischen Eigenschaften der Spiegelfläche und damit den Wirkungsgrad des Parabolrinnenkollektors beeinflussen, gewährleistet werden. Darüber hinaus kann durch diesen Ausgleich gewährleistet werden, dass auch weitere angrenzende Bauteile ordnungsgemäß und ohne Verspannungen verbunden werden können. By choosing the length of the intermediate piece can be easily realized tolerance compensation in the longitudinal direction of the two to be connected truss segments, so that unwanted stresses in the support structure can be avoided. In addition, in addition to the appropriate choice of the length of the spacer by choice The size and location of the connection point a tolerance compensation in width and height direction can be realized. In order to avoid unwanted stresses that can lead to unwanted deformations and thus geometric tolerance requirements to the entire structure, which directly affect the optical properties of the mirror surface and thus the efficiency of the parabolic trough collector can be ensured. In addition, this compensation can ensure that other adjacent components can be connected properly and without tension.

Außerdem können durch den Toleranzausgleich der erfindungsgemäßen Zwischenstücke eventuelle herstellungsbedingten Maßabweichungen einfach und ohne Beeinträchtigung der Tragfähigkeit ausgeglichen werden. Dadurch werden größere Toleranzfelder möglich, was die Herstellungskosten der Segmente reduziert.In addition, due to the tolerance compensation of the intermediate pieces according to the invention any manufacturing deviations can be compensated easily and without affecting the carrying capacity. As a result, larger tolerance fields are possible, which reduces the cost of manufacturing the segments.

Weil durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Zwischenstücke das Verbinden von zwei Segmenten sehr einfach und prozesssicher erfolgt, können die Abmessungen der erfindungsgemäßen Fachwerksegmente an die Abmessungen von standardisierten Containern (Schiffscontainer) angepasst werden, ohne die Eigenschaften (z. B. Biege- und Torsionssteifigkeit) der Tragstruktur zu beeinträchtigen und ohne erhöhte kostspielige Toleranzanforderungen an die Segmente zu stellen. Die im Hinblick auf die Abmessungen von Standardcontainern optimierten Abmessungen tragen zu einer signifikanten Reduktion der Transportkosten bei. Because the use of the intermediate pieces according to the invention makes connecting two segments very simple and reliable, the dimensions of the truss segments according to the invention can be adapted to the dimensions of standardized containers (shipping containers) without the properties (eg bending and torsional stiffness) of the To affect supporting structure and without increased costly tolerance requirements for the segments. The dimensions optimized with regard to the dimensions of standard containers contribute to a significant reduction in transport costs.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass Stäbe des ersten Fachwerksegments und/oder des zweiten zu verbindenden Fachwerksegments im Bereich des Stoßes einen rechteckigen Querschnitt (Flachstahl) oder einen einfach oder mehrfach abgewinkelten Querschnitt aufweisen. Solche Profile sind bevorzugt Handelsware und sind daher problemlos und kostengünstig verfügbar. Insbesondere die Stäbe mit abgewinkeltem Querschnitt weisen darüber hinaus eine große Biegesteifigkeit und Zugfestigkeit auf, was zum Verbinden der Tragstruktur besonders vorteilhaft ist. In a preferred embodiment, it is provided that bars of the first framework segment and / or the second framework segment to be connected in the region of the joint have a rectangular cross-section (flat steel) or a single or multiple angled cross-section. Such profiles are preferably commercially available and are therefore easily and inexpensively available. In particular, the rods with angled cross-section also have a high flexural rigidity and tensile strength, which is particularly advantageous for connecting the support structure.

Da die Zwischenstücke zum Verbinden vorzugsweise eben und flächig an den Stäben der Fachwerksegmente anliegen müssen, wird weiter vorgeschlagen, dass die Zwischenstücke einen rechteckigen Querschnitt (Flachstahl) oder einen einfach oder mehrfach abgewinkelten Querschnitt aufweisen. Die Zwischenstücke werden bevorzugt aus handelsüblichen Walzstahl-Profilen hergestellt, die sehr preisgünstig zu beziehen sind und in verschiedenen Querschnitten zur Verfügung stehen. Since the intermediate pieces preferably have to rest flat on the bars of the truss segments for joining, it is further proposed that the intermediate pieces have a rectangular cross section (flat steel) or a single or multiple angled cross section. The spacers are preferably made of commercially available rolled steel profiles, which are very inexpensive to obtain and are available in various cross sections.

So kann z.B. der einfach oder mehrfach abgewinkelte Querschnitt eine gleichschenklige oder ungleichschenklige L-Form, └┐-Form, [-Form, U-Form, I-Form oder T-Form aufweisen, wobei es alle genanten Formen in verschiedenen genormten Abmessungen gibt. Die Stoßstelle zwischen den Fachwerksegmenten kann damit fertigungstechnisch optimiert werden, so dass ein einfacher und problemloser Zusammenbau sichergestellt werden kann. Thus, e.g. the single or multiple angled cross-section have an isosceles or unequal L-shape, └┐-shape, [shape, U-shape, I-shape or T-shape, where there are all mentioned forms in different standardized dimensions. The joint between the truss segments can thus be optimized manufacturing technology, so that a simple and easy assembly can be ensured.

Das erfindungsgemäße Fachwerk weist zwischen dem ersten Fachwerksegment und dem zweiten Fachwerksegment im Bereich des mindestens einen Zwischenstücks keine Knoten auf. Knoten sind Verbindungen von mindestens zwei Stäben. Dort werden Kräfte von einem Stab in einen oder mehrere andere Stäbe umgeleitet, so dass die lokale Materialbeanspruchung hoch bzw. die dort herrschenden Spannungszustände komplex sind. Diese werden bei herkömmlichen segmentierten Fachwerkstrukturen durch die oben erwähnten Kopfplatten oder Flansche aufgenommen und abgeleitet.The truss according to the invention has no nodes between the first truss segment and the second truss segment in the region of the at least one intermediate piece. Nodes are connections of at least two bars. There forces are diverted by a rod in one or more other rods, so that the local material stress high or the prevailing stress conditions are complex. These are taken up and derived in conventional segmented truss structures by the above-mentioned head plates or flanges.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Segmente zwischen zwei Knoten miteinander zu verbinden, so dass es keine Überlagerung mit Rahmenstößen und Knoten der Segmente gibt. Zwischen zwei Knoten herrschen einfache Spannungszustände in den Stäben, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zwischenstücke einfach und sicher aufgenommen und auf einen Stab des verbundenen Segments übertragen werden können. Weil die Montage der Zischenstücke einfach ist, kann dies auch von weniger qualifizierten Arbeitern gemacht werden. Die Zwischenstücke und Stäbe der Fachwerksegmente werden kraftschlüssig miteinander verbunden. According to the invention it is provided to connect the segments between two nodes with each other, so that there is no interference with frame joints and nodes of the segments. Between two nodes prevail simple stress states in the bars, which can be easily and safely taken up with the help of the spacers according to the invention and transferred to a bar of the connected segment. Because the assembly of the hiss pieces is easy, this can also be done by less skilled workers. The spacers and bars of the truss segments are non-positively connected.

Dabei werden die kraftschlüssigen Verbindungen durch Schließringbolzen, Schrauben und Muttern oder Nieten realisiert. Es ist zu berücksichtigen, dass das mindestens eine Zwischenstück sowie das erste Fachwerksegment und/oder das zweite Fachwerksegment Durchgangslöcher zur Aufnahme des Schließringbolzens, der Schraube oder des Niets aufweisen, und dass der Durchmesser der Durchgangslöcher größer als der Durchmesser des Schließringbolzens, der Schraube oder des Niets ist. Es können auch Langlöcher vorgesehen werden, um die Möglichkeiten des Längeausgleichs zu vergrößern. Alle genannten Verbindungsarten sind mit einfachen Mitteln vor Ort herstellbar. Alternativ kann die Verbindung auch mittels des bekannten Verfahrens des Durchsetzfügens realisiert werden.The non-positive connections are realized by lockbolts, bolts and nuts or rivets. It should be noted that the at least one intermediate piece and the first truss segment and / or the second truss segment have through holes for receiving the locking ring bolt, the screw or the rivet, and that the diameter of the through holes is greater than the diameter of the locking ring bolt, the screw or the Rivet is. It can also be provided slots to increase the possibilities of length compensation. All mentioned types of connection can be produced on site with simple means. Alternatively, the connection can also be realized by means of the known method of clinching.

Außerdem ist vorgesehen, dass der Bereich des mindestens einen Zwischenstücks nach dem Verbinden durch zusätzliche Stäbe versteifbar ist. Dies dient der Stabilität der kompletten, aus mehreren Fachwerksegmenten zusammengebauten, Tragstruktur. Dadurch wird eine Reduktion des Gesamtgewichts der Tragstruktur erreicht.In addition, it is provided that the region of the at least one intermediate piece can be stiffened after being connected by additional rods. This serves the stability of the complete, assembled from several truss segments, Supporting structure. This achieves a reduction in the overall weight of the support structure.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft erläutert. Es zeigen:Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be explained by way of example with reference to FIGS. Show it:

1 eine Prinzipdarstellung eines Parabolrinnenkollektors nach dem Stand der Technik; 1 a schematic diagram of a parabolic trough collector according to the prior art;

2 eine isometrische Darstellung eines Parabolrinnenkollektors; 2 an isometric view of a parabolic trough collector;

3 eine erfindungsgemäße Tragstruktur umfassend zwei Segmente im Detail; 3 a support structure according to the invention comprising two segments in detail;

4 die vier Fachwerkscheiben der Tragstruktur aus 3 in Explosionsdarstellung; 4 the four trussed slices of the support structure 3 in exploded view;

5 ein Standard-Container für den Transport der Tragstruktur; 5 a standard container for the transport of the supporting structure;

6 ein Bereich eines Zwischenstücks zwischen zwei Fachwerksegmenten in einer Seitenansicht; 6 an area of an intermediate piece between two truss segments in a side view;

7 den Bereich aus 6 in einer Ansicht schräg von oben; 7 the area out 6 in a view obliquely from above;

8 ein Bereich zwischen zwei Stößen zweier Fachwerksegmente mit vier sichtbaren Zwischenstücken; 8th an area between two joints of two truss segments with four visible spacers;

9 der Bereich von 8 in einer um 180° gedrehten Ansicht; und 9 the area of 8th in a view rotated by 180 °; and

10 eine Schnittdarstellung F-F aus 8. 10 a sectional view FF 8th ,

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments

1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Parabolrinnenkollektors 10. Der Parabolrinnenkollektor 10 umfasst im Wesentlichen eine einachsig parabolisch gekrümmte reflektierende Spiegelfläche 12. Die Spiegelfläche 12 besteht aus einem gekrümmten und mit einer aufgedampften Metallschicht versehenen Glasscheibe und fokussiert einfallende Sonnenstrahlen 14 auf eine sogenannte Brennlinie 16. Der Ort der Brennlinie 16 hängt von der Geometrie der Spiegelfläche 12 ab. 1 shows a schematic diagram of a parabolic trough collector 10 , The parabolic trough collector 10 essentially comprises a uniaxially parabolically curved reflecting mirror surface 12 , The mirror surface 12 consists of a curved glass plate with a vapor-deposited metal layer and focuses incident sunrays 14 on a so-called focal line 16 , The place of the focal line 16 depends on the geometry of the mirror surface 12 from.

Entlang der Brennlinie 16 ist ein vakuumisoliertes Absorberrohr 18 an einer Halterung angeordnet. Das Absorberrohr 18 ist im Innern vorzugsweise mit einer selektiven Beschichtung 19 versehen. Along the focal line 16 is a vacuum insulated absorber tube 18 arranged on a holder. The absorber tube 18 is preferably internally with a selective coating 19 Mistake.

Typischerweise konzentriert der Parabolrinnenkollektor 10 das einfallende Sonnenlicht um den Faktor 80 bis 100. Ein durch das Absorberrohr 18 gepumptes Wärmeträgermedium – in der Regel ein synthetisches Thermoöl (Heat Transportation Fluid, HTF) – wird durch die fokussierte Solarstrahlung bis auf ca. 400 °C erhitzt. Es sind auch andere Wärmeüberträgermedien bekannt und anwendbar, die Temperaturen von über 500°C zulassen.Typically, the parabolic trough collector concentrates 10 the incident sunlight by a factor of 80 to 100. A through the absorber tube 18 pumped heat transfer medium - usually a synthetic thermal oil (Heat Transportation Fluid, HTF) - is heated by the focused solar radiation up to about 400 ° C. Other heat transfer media are known and applicable which allow temperatures in excess of 500 ° C.

Der so ausgebildete Parabolrinnenkollektor 10 wird mit samt Spiegelfläche 12 und Absorberrohr 18 einachsig, bevorzugt hydraulisch, der im Laufe des Tages wechselnden Position der Sonne nachgeführt. Dazu ist die Spiegelfläche 12 mit dem Absorberrohr 18 über ein Gelenk 17 drehbar gelagert. The so-formed parabolic trough collector 10 comes with a mirror surface 12 and absorber tube 18 uniaxial, preferably hydraulic, tracked during the day changing position of the sun. This is the mirror surface 12 with the absorber tube 18 about a joint 17 rotatably mounted.

Ein einzelnes Parabolrinnenkollektorsegment ist etwa 20 m bis 30 m lang. Durch Hintereinanderschalten von mehreren solcher Segmente können mehrere hundert Meter lange Stränge, so genannte Loops, geschaffen werden. Die Breite der Spiegelfläche 12 kann mehrere Meter (z.B. 4 m) betragen.A single parabolic trough collector segment is about 20 meters to 30 meters long. By connecting several such segments in series, several hundred meter long strands, so-called loops, can be created. The width of the mirror surface 12 can be several meters (eg 4 m).

Das in den Absorberrohren 18 der Loops erhitzte Wärmeträgermedium wird gesammelt und zentral einem Dampferzeuger zugeführt, dem bspw. eine konventionelle Dampfturbine (Dampfeintritt ca. 370°C bei etwa 100 bar) mit einem Stromgenerator nachgeschaltet ist (nicht dargestellt). That in the absorber pipes 18 The heat transfer medium heated to the loops is collected and fed centrally to a steam generator, which, for example, is followed by a conventional steam turbine (steam inlet about 370 ° C. at about 100 bar) with a power generator (not shown).

Neben horizontal wirkenden Windbelastungen sind windinduzierte Torsionslasten, sowie eine gewisse zulässige Verformung bei der Auslegung und Herstellung einer geeigneten Tragstruktur unbedingt zu berücksichtigen. Insbesondere muss die Tragstruktur so torsionssteif ausgebildet sein, dass die Verformung der Spiegelfläche 12 sicher unterhalb vorgegebener Grenzen bleibt. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Spiegelflächen 12 brechen.In addition to horizontally acting wind loads, wind-induced torsion loads as well as a certain permissible deformation in the design and manufacture of a suitable support structure must be taken into account. In particular, the support structure must be so torsionally rigid that the deformation of the mirror surface 12 safely below specified limits remains. Otherwise, there is a risk that the mirror surfaces 12 break.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Parabolrinnenkollektors 10 mit einer erfindungsgemäßen Tragstruktur 20. Die Tragstruktur 20 ist als Stahl-Fachwerk ausgebildet. Die gekrümmte Spiegelfläche 12 des Parabolrinnenkollektors 10 ist an der torsionssteif ausgebildeten Tragstruktur 20 fixiert. Die Tragstruktur 20 besteht aus vier ähnlich ausgebildeten Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 und hat bevorzugt einen quadratischen Querschnitt (siehe 3). Die Tragstruktur 20 ist durch Verbinden der Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 hergestellt, so dass ein im Wesentlichen quaderförmiger Fachwerkkörper entsteht, dessen Länge um ein Vielfaches länger ist als dessen Breite oder Höhe. Die Tragstruktur 20 kann bspw. Abmessungen von etwa 1,9 m × 1,9 m und eine Länge von ca. 24 m und mehr aufweisen. 2 shows an embodiment of a parabolic trough collector 10 with a support structure according to the invention 20 , The supporting structure 20 is designed as a steel truss. The curved mirror surface 12 of the parabolic trough collector 10 is on the torsionally rigid support structure 20 fixed. The supporting structure 20 consists of four similarly formed half-timbered discs 21.1 to 21.4 and preferably has a square cross-section (see 3 ). The supporting structure 20 is by connecting the truss discs 21.1 to 21.4 produced, so that a substantially cuboid half-timbered body arises whose length is many times longer than its width or height. The supporting structure 20 may, for example, dimensions of about 1.9 m × 1.9 m and a length of about 24 m and more have.

Bei bekannten Parabolrinnenkollektoren dürfen die Abmessungen aus logistischen Gründen nicht die Abmessungen von standardisierten Transportcontainern (z.B. ISO-Container) überschreiten. Durchaus verwendbar sind z.B. 40‘-Container, die Abmessungen von ca. 2,40 m × 2,60 m × 12,10 m aufweisen. Solche Container können weltweit auf der Straße, auf Schienen, auf dem Wasser oder in der Luft transportiert werden. In the case of known parabolic trough collectors, the dimensions must not exceed the dimensions of standardized transport containers (eg ISO containers) for logistical reasons. Quite usable are eg 40 'containers, the dimensions of about 2.40 m × 2.60 m × 12.10 m exhibit. Such containers can be transported worldwide by road, rail, water or air.

Da die Parabolrinnenkollektoren größer als diese Container sind, werden zumindest die Tragstruktur 20 und die Spiegelfläche 12 in Segmenten angeliefert und vor Ort zusammengesetzt. Aus wirtschaftlichen Gründen soll das Volumen der Standard-Container bestmöglich ausgenutzt werden. Since the parabolic trough collectors are larger than these containers, at least the support structure 20 and the mirror surface 12 delivered in segments and assembled on site. For economic reasons, the volume of the standard containers should be used as best as possible.

Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Tragstruktur 20 aus 2, die beispielhaft in zwei Fachwerksegmente 25' und 25'' unterteilt ist. Die Tragstruktur 20 kann auch aus mehr als zwei Segmenten 25 zusammengesetzt sein.The 3 shows the support structure according to the invention 20 out 2 exemplified in two truss segments 25 ' and 25 '' is divided. The supporting structure 20 can also consist of more than two segments 25 be composed.

4 zeigt die einzelnen Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 im Detail. Die Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 sind in an sich bekannter Weise aus Stäben 22 und Knoten 23 zusammengefügt. Die Stäbe 22 sind vorzugsweise aus Winkel- oder Profileisen hergestellt, die an den Knoten 23 miteinander verbunden, bevorzugt verschweißt, sind. 4 shows the individual trusses 21.1 to 21.4 in detail. The trusses 21.1 to 21 .4 are in a conventional manner of rods 22 and knots 23 together. The bars 22 are preferably made of angle or profile iron, which at the nodes 23 interconnected, preferably welded, are.

Zusätzlich können Gurte 24 vorgesehen sein (siehe 3). Die jeweiligen Bezugszeichen sind nur vereinzelt und beispielhaft in 3 und 4 den entsprechenden Elementen zugeordnet. In addition, belts can 24 be provided (see 3 ). The respective reference numerals are only isolated and exemplary in 3 and 4 assigned to the corresponding elements.

Die in 4 dargestellten Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 werden jeweils zu einem Fachwerksegment 25' und 25'' zusammengebaut (siehe 3). Anschließend werden die Fachwerksegmente 25' und 25'' durch mindestens ein Zwischenstück 26 miteinander verbunden und damit die Tragstruktur 20 hergestellt wird. Das Zwischenstück 26 ist vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, hergestellt. In the 4 shown truss discs 21.1 to 21.4 each become a framework segment 25 ' and 25 '' assembled (see 3 ). Subsequently, the truss segments 25 ' and 25 '' through at least one intermediate piece 26 connected together and thus the supporting structure 20 will be produced. The intermediate piece 26 is preferably made of metal, more preferably of steel.

Das Fachwerksegment 25' oder 25'' kann bspw. jeweils mit Abmessungen von etwa 1,9 m × 1,9 m und einer Länge von ca. 12 m hergestellt werden, wobei durch diese Abmessungen ein 40'-Container 30 zum Transport optimal ausgenutzt wird. 5 zeigt beispielhaft einen Container 30, der vollständig mit erfindungsgemäßen Segmenten 25 gefüllt ist. Weil die Abmessungen der Segmente 25 auf die Innenmaße des Containers 30 abgestimmt sind, können sie im Container 30 nicht verrutschen und müssen daher fast nicht gesichert werden. Dies reduziert die Transportkosten weiter.The framework segment 25 ' or 25 '' can be made, for example, each with dimensions of about 1.9 m × 1.9 m and a length of about 12 m, with these dimensions a 40 'container 30 is optimally utilized for transport. 5 shows an example of a container 30 that is complete with segments according to the invention 25 is filled. Because the dimensions of the segments 25 on the inside dimensions of the container 30 they can be matched in the container 30 do not slip and therefore need almost not be secured. This further reduces the transport costs.

Die folgenden 6 bis 10 zeigen Ausführungsbeispiele zur Ausgestaltung des Bereichs der Stöße 28 beim Verbinden zweier Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 mit Hilfe des mindestens einen Zwischenstücks 26.The following 6 to 10 show exemplary embodiments for the design of the region of the joints 28 when connecting two trusses 21.1 to 21.4 with the help of at least one intermediate piece 26 ,

Bei der erfindungsgemäßen Tragstruktur 20 weisen die freien Enden der Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 an den sog. Stößen 28, insbesondere dort, wo eine Verbindung mit einem weiteren Fachwerksegment vorgesehen ist, vorzugsweise einfache oder mehrfach abgewinkelte Querschnitte auf (siehe 4). Die Querschnitte können bspw. eine gleichschenklige oder ungleichschenklige L-Form, └┐-Form, [-Form, U-Form, I-Form oder T-Form aufweisen. Auch ein Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt ist möglich. In the support structure according to the invention 20 have the free ends of the trusses 21.1 to 21.4 at the so-called bumps 28 , Especially where a connection with another truss segment is provided, preferably single or multiple angled cross-sections (see 4 ). The cross-sections may, for example, have an isosceles or nonuniform L-shape, └┐-shape, [shape, U-shape, I-shape or T-shape. Also a flat steel with rectangular cross section is possible.

6 zeigt einen Bereich zum Verbinden der Fachwerksegmente 25' und 25'' in einer Seitenansicht. 7 zeigt den gleichen Bereich in einer Ansicht schräg von oben. Die Verbindung soll kraftschlüssig erfolgen. 6 shows an area for connecting the truss segments 25 ' and 25 '' in a side view. 7 shows the same area in a view diagonally from above. The connection should be force-locked.

Die 8 bis 10 zeigen den Bereich der Zwischenstücke 26 im Detail, wobei 9 den gleichen Bereich wie 8 zeigt, lediglich um 180° gedreht. 10 zeigt einen Schnitt F-F aus 8. The 8th to 10 show the range of spacers 26 in detail, being 9 the same area as 8th shows, only rotated by 180 °. 10 shows a section FF 8th ,

Exemplarisch wird die Verbindung an jeweils zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Fachwerkscheiben z.B. 21.1 und 21.2 erläutert. Die beiden Fachwerkscheiben 21.1 sind vertikal angeordnet, die beiden Fachwerkscheiben 21.2 sind horizontal angeordnet. Alle Fachwerkscheiben 21.1 bis 21.4 der Fachwerksegmente 25' und 25'' werden prinzipiell nach dem gleichen Verfahren miteinender verbunden. By way of example, the connection to each two at right angles to each other arranged half-timber discs, for example 21.1 and 21.2 explained. The two trusses 21.1 are arranged vertically, the two trusses 21.2 are arranged horizontally. All trusses 21.1 to 21.4 the truss segments 25 ' and 25 '' are in principle connected to each other according to the same procedure.

Die Verbindung erfolgt jeweils durch mindestens ein Zwischenstück 26, das mit den Stäben 22 an den freien Enden der Fachwerkscheiben 21.1 und 21.2, d.h. an den Stößen 28, zusammenwirkt. Die Fachwerkscheiben 21.1 der Fachwerksegmente 25' und 25'' werden durch das Zwischenstück 26.1 und die Fachwerkscheiben 21.2 der Fachwerksegmente 25' und 25'' durch das Zwischenstück 26.2 miteinander verbunden. The connection is made in each case by at least one intermediate piece 26 that with the bars 22 at the free ends of the trusses 21.1 and 21.2 ie at the bumps 28 , cooperates. The trusses 21.1 the truss segments 25 ' and 25 '' be through the intermediate piece 26.1 and the trusses 21.2 the truss segments 25 ' and 25 '' through the intermediate piece 26.2 connected with each other.

Die Stäbe 22 der Segmente 25 weisen L-förmige bzw. T-förmige Querschnitte auf (siehe insbesondere 10). Es sind einfache oder mehrfach abgewinkelte Querschnitte möglich. Die Querschnitte können bspw. eine gleichschenklige oder ungleichschenklige L-Form, └┐-Form, [-Form, U-Form, I-Form oder T-Form aufweisen. Auch ein Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt ist zum Verbinden möglich.The bars 22 the segments 25 have L-shaped or T-shaped cross sections (see in particular 10 ). Simple or multiple angled cross sections are possible. The cross-sections may, for example, have an isosceles or nonuniform L-shape, └┐-shape, [shape, U-shape, I-shape or T-shape. A flat steel with a rectangular cross-section is also possible for connection.

Die Zwischenstücke 26.1 und 26.2 sind bevorzugt an die Form bzw. den Querschnitt der Stäbe 22 so angepasst, dass sie flächig auf den Stäben 22 anliegen. Daher haben die Zwischenstücke 26 häufig auch L-förmige Querschnitte (siehe insbesondere 10). Bei Bedarf können auch mehrere, auch anders geartete, Zwischenstücke 26 zum Verbinden zweier Segmente 25 verwendet werden (nicht dargestellt). The intermediate pieces 26.1 and 26.2 are preferred to the shape or the cross section of the rods 22 adjusted so that they are flat on the bars 22 issue. Therefore, the spacers have 26 often also L-shaped cross sections (see in particular 10 ). If necessary, also several, also different, intermediate pieces 26 for connecting two segments 25 used (not shown).

Zum kraftschlüssigen Verbinden der Fachwerksegmente 25' und 25'' weist das mindestens eine Zwischenstück 26 sowie das erste Fachwerksegment 25' und das zweite Fachwerksegment 25'' jeweils im Bereich der Stöße 28 Durchgangslöcher 28 zur Aufnahme bspw. eines Schließringbolzens 32, einer Schraube oder eines Niets auf. Der Durchmesser der Durchgangslöcher muss dabei etwas größer als der Durchmesser des Schließringbolzens 32, der Schraube oder des Niets sein.For non-positive connection of the truss segments 25 ' and 25 '' has the at least one intermediate piece 26 as well as the first framework segment 25 ' and the second truss segment 25 '' each in the area of shocks 28 Through holes 28 for receiving, for example, a locking ring bolt 32 , a screw or a rivet. The diameter of the through holes must be slightly larger than the diameter of the locking ring bolt 32 that be screw or rivet.

Alternativ kann die Verbindung auch mittels des bekannten Verfahrens des Durchsetzfügens realisiert werden.Alternatively, the connection can also be realized by means of the known method of clinching.

Wie die 6 und 7 zeigen, sind zwischen dem ersten Fachwerksegment 25' und dem zweiten Fachwerksegment 25'' im Bereich des mindestens einen Zwischenstücks 26 keine Knoten 23 angeordnet. As the 6 and 7 show are between the first truss segment 25 ' and the second truss segment 25 '' in the region of the at least one intermediate piece 26 no nodes 23 arranged.

Durch die Wahl der Länge des jeweils verwendeten Zwischenstücks 26 kann problemlos ein Toleranzausgleich in Längsrichtung der beiden Fachwerksegmente 25' und 25'' realisiert werden. Vor Ort kann ein Monteur aus einem Satz unterschiedlich langer Zwischenstücke 26 die geeigneten auswählen, so dass die Länge der fertig montierten Tragstruktur innerhalb sehr enger Grenzen gehalten werden kann, selbst wenn die Länge der Segmente 25 unterschiedlich ist.By choosing the length of each used spacer 26 can easily tolerance compensation in the longitudinal direction of the two truss segments 25 ' and 25 '' will be realized. On site, a mechanic can choose from a set of different length spacers 26 select the appropriate ones so that the length of the finished mounted support structure can be kept within very narrow limits, even if the length of the segments 25 is different.

Abschließend kann die Verbindungsstelle durch Einsetzen zusätzlicher Stäbe 34 versteift werden, was die Stabilität der gesamten Tragstruktur 20 erhöht. Die zusätzlichen Stäbe 34 können wie die Zwischenstücke 26 an entsprechend ausgebildeten freien Enden der Fachwerkscheiben 21.1 und 21.2 verbunden werden (siehe Bezugszeichen 36).Finally, the joint can be made by inserting additional rods 34 be stiffened, reflecting the stability of the entire supporting structure 20 elevated. The additional bars 34 can like the spacers 26 at appropriately trained free ends of the truss discs 21.1 and 21.2 be connected (see reference numerals 36 ).

Aus den 8 bis 10 ist ersichtlich, dass zum sicheren und stabilen Verbinden des ersten Fachwerksegments 25' mit dem zweiten Fachwerksegment 25'' vorzugsweise jeweils beidseitig Zwischenstücke 26.1 und 26.1', sowie 26.2 und 26.2' an die Stöße 28 der Stäbe 22 angeordnet werden. From the 8th to 10 it can be seen that for safe and stable connection of the first frame segment 25 ' with the second truss segment 25 '' preferably in each case on both sides intermediate pieces 26.1 and 26.1 ' , such as 26.2 and 26.2 ' to the shocks 28 of the bars 22 to be ordered.

Die Ausbildung der Stöße 28 und der Zwischenstücke 26 dienen einer Umsetzung der optimierten Segmentierung der Tragstruktur 20, um den Transport einer langen Tragstruktur 20 zu verbessern. Folgende Eigenschaften zeichnet das erfindungsgemäße Fachwerk aus:

• Ein Toleranzausgleich in Längsrichtung zwischen den Fachwerksegmenten 25' und 25'' ist möglich;
• Ein Einbau von Zwischenstücken 26 variabler Länge zur Anpassung und Optimierung der Fachwerksegmente 25' und 25'' an z.B. standardisierte Containerabmessungen ist möglich;
• Eine Stoßstelle ist fertigungstechnisch optimiert (keine Überlagerung mit anderen Rahmenstößen und Verbindungsknoten 23.
• Eine Minimierung der Stahlmassen und Verbindungsmittel und eine damit verbundene Gewichtsreduzierung wird ermöglicht.

The formation of shocks 28 and the intermediate pieces 26 serve to implement the optimized segmentation of the support structure 20 to transport a long support structure 20 to improve. The following features distinguish the framework according to the invention:

• Tolerance compensation in the longitudinal direction between the truss segments 25 ' and 25 '' is possible;
• An installation of intermediate pieces 26 variable length for adaptation and optimization of truss segments 25 ' and 25 '' to eg standardized container dimensions is possible;
• A joint is optimized in terms of production (no interference with other frame joints and connection nodes 23 ,
• Minimization of steel masses and fasteners and associated weight reduction is possible.

Claims

Truss comprising a plurality of bars ( 22 ) and nodes ( 23 ), whereby from the framework a first framework segment ( 25 ' ) and at least one second truss segment ( 25 '' ), wherein the first truss segment ( 25 ' ) and the second framework segment ( 25 '' ) at a push ( 28 ) are connectable to each other, characterized in that the rods ( 22 ) of the truss segments to be connected ( 25 ' . 25 '' ) via a node ( 23 ) so that the shock ( 28 ) between two nodes ( 23 ) is arranged that in the area of the impact ( 28 ) at least one intermediate piece ( 26 ) is provided, and that the at least one intermediate piece ( 26 ) two bars ( 22 ) of two truss segments to be connected ( 25 ' . 25 '' ) connects non-positively with each other.

Truss according to claim 1, characterized in that the rods ( 22 ) of the first framework segment ( 25 ' ) and / or the second truss segment ( 25 '' ) in the area of the impact ( 28 ) have a rectangular cross-section or a single or multiple angled cross-section.

Truss according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate pieces ( 26 ) have a rectangular cross-section or a single or multiple angled cross-section.

Truss according to claim 2 and 3, characterized in that the single or multiple angled cross-section has an isosceles or non-isosceles L-shape, └┐-shape, [shape, U-shape, I-shape or T-shape.

Truss according to one of the preceding claims, characterized in that between the first truss segment ( 25 ' ) and the second truss segment ( 25 '' ) in the region of the at least one intermediate piece ( 26 ) no nodes ( 23 ) are arranged.

Truss according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one intermediate piece ( 26 ) with the first truss segment ( 25 ' ) or the second framework segment ( 25 '' ) by means of locking ring bolts ( 32 ), Screws or rivets is connected or perform by means of the method of clinching.

Truss according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one intermediate piece ( 26 ) as well as the first framework segment ( 25 ' ) and / or the second truss segment ( 25 '' ) Through holes for receiving a locking ring bolt ( 32 ), a screw or a rivet, and that the diameter of the through holes is greater than the diameter of the lock ring bolt ( 32 ), the screw or the rivet.

Truss according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one intermediate piece ( 26 ) with the first truss segment ( 25 ' ) or the second framework segment ( 25 '' ) is connected by clinching.

Truss according to one of the preceding claims, characterized in that the region of the at least one intermediate piece ( 26 ) after joining by additional rods ( 34 ) is stiffenable.

Support structure ( 20 ) for fixing a mirror surface of a parabolic trough collector ( 10 ), wherein the support structure ( 20 ) several prefabricated trusses ( 21.1 . 21.2 . 21.3 . 21.4 ), each truss ( 21.1 . 21.2 . 21.3 . 21.4 ) from a truss of rods ( 22 ) and nodes ( 23 ), the support structure ( 20 ) by connecting several trussing discs ( 21.1 . 21.2 . 21.3 . 21.4 ), characterized in that the supporting structure ( 20 ) from several framework segments ( 25 ' . 25 '' ) that the truss segments ( 25 ' . 25 '' ) in a standardized container ( 30 ) are transportable and shocks ( 28 ) of the truss segments ( 25 ' . 25 '' ) are formed such that the individual truss segments ( 25 ' . 25 '' 9 can then be positively connected with each other.

Support structure ( 20 ) according to claim 10, characterized in that it is designed according to at least one of claims 1 to 9.