DE202007017608U1

DE202007017608U1 - Verbindungsmuffe

Info

Publication number: DE202007017608U1
Application number: DE202007017608U
Authority: DE
Original assignee: Novatec Biosol AG
Current assignee: Novatec Solar GmbH
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2017-12-15

Abstract

Verbindungsmuffe zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen wenigstens zwei Tragelementen, wobei die Verbindungsmuffe (1) als Trogprofil zur Aufnahme der Tragelemente mit zwei Flanken (2, 2') und einem Rücken (3) ausgebildet ist und die freien Enden der Flanken (2, 2') zumindest eine, beide Flanken (2, 2') durchgreifende, Klemmschraube (9, 9') aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsmuffe zur Herstellung einer Klemmverbindung.
Prinzipiell bestehen solarthermische Kraftwerke aus einer Anzahl von Primärspiegeln, welche zur Gewinnung von thermischer Energie auf einen zwischen den Primärspiegeln angeordneten Receiver ausgerichtet werden. Die Primärspiegel sind dabei auf einem Tragwerk aufgeständert, so dass eine präzise Führung der Spiegel bzw. eine stabile Auflagerung gewährleistet ist. Der Receiver ruht zwischen den Primärspiegeln auf einem Receivertragwerk, welches von einer Anzahl Receivertragmasten gestützt ist. Der Receiver besteht aus einem Rohr, in welchem eine Wärme leitende Flüssigkeit geführt ist. Oberhalb des Receivers ist ein zusätzlicher Sekundärspiegel angeordnet, welcher von den Primärspiegeln an dem Receiver vorbei geleitete Wärme nochmals auffangt und erneut auf den Receiver leitet.
Aufgrund dieser Anordnung ist eine solide Bauweise des Tragwerks erforderlich, welche im allgemeinen durch Stahlverstrebungen, welche insbesondere durch Verschraubungen und Verschweißungen miteinander befestigt werden, erzielt wird. Nachdem solarthermische Kraftwerke üblicherweise großflächig auf hierfür nicht besonders vorbereiteten Flächen aufgestellt werden, kann es beim Aufstellen eines solchen Tragwerks mitunter dazu kommen, dass Verbindungen zwischen den einzelnen, das Tragwerk bildenden, Tragelementen nur unter großem Aufwand in der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungsmuffe zur Herstellung von Verbindungen zwischen einzelnen Tragelementen eines Tragwerks zu schaffen, welche die für die Aufstellung eines Tragwerks erforderliche Flexibilität aufweist und die mit geringem Aufwand angebracht werden kann.
Dies gelingt durch eine Verbindungsmuffe zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen Tragelementen gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des nebengeordneten Anspruchs 10. Weitere sinnvolle Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
Erfindungsgemäß wird eine Klemmverbindung zwischen wenigstens zwei Tragelementen eines Tragwerks mithilfe einer Verbindungsmuffe geschaffen, welche als Trogprofil ausgestaltet ist. Durch Einlage der Tragelemente in das Trogprofil entlang dessen Längserstreckung ist bereits eine dreiseitige Festlegung eines eingelegten Tragelements gewährleistet, wobei eine zusätzliche Festlegung dadurch erfolgt, dass die beiden Flanken des Trogprofils mithilfe zumindest einer Klemmschraube aneinander gedrückt werden. Das zwischen den Flanken eingeschlossene Tragelement erfährt dadurch eine Klemmwirkung und ist in der Folge auch nicht mehr in Richtung seiner Längserstreckung beweglich gelagert. Eine solche Befestigung der Tragelemente bringt gegenüber herkömmlichen Methoden eine zusätzliche Freiheit mit sich, da die Tragelemente bezüglich der Verbindungsmuffe, insbesondere betreffend die Einschubtiefe, nur eine ungefähre Position einnehmen müssen. Im Falle einer etwa in der Länge oder auch nach oben oder unten abweichenden Anordnung der Tragelemente ist dieses in einfacher Weise durch schräges Einklemmen oder durch ein kürzeres oder weiteres Einschieben des Tragelements die Verbindungsmuffe behebbar. Eine Ablängung oder ein durch die schräge Anstellung verursachter Folgefehler muss nicht in Kauf genommen werden.
Üblicherweise werden für die Einklemmung der Tragelemente mehrere Klemmschrauben eingesetzt, so dass eine flächige Einklemmung der Tragelemente zwischen den Flanken des Trogprofils erzielt werden kann. Dabei kann mit Vorteil zwischen jeweils zwei Klemmschrauben eine Einschuböffnung freigegeben sein, in die, senkrecht zur Verbindungsmuffe, zusätzliche Tragelemente eingeführt werden können. Hierdurch sind T-förmige Verbindungen von Tragelementen möglich, wobei auch hier eine Verklemmung des jeweiligen Tragelements aufgrund der Klemmwirkung der Klemmschrauben erfolgt.
Im Sinne einer verbesserten, kraftschlüssigen Aufnahme der Tragelemente in dem Trogprofil ist es von Vorteil, wenn die freien Enden der Flanken in Richtung der jeweils anderen Flanke umgekantet ist, wobei auch eine Zurücksetzung der Flanken im Sinne einer S-förmigen Verbiegung das gleiche Ergebnis bringt. Dies ist insoweit zu bevorzugen, dass in diesem Fall die Klemmschrauben noch oberhalb einer so gearteten Umkantung anzuordnen sind, was aufgrund der eingeschobenen Tragelemente ansonsten nicht möglich wäre. Eine Zurücksetzung nur einer Flanke ist erfindungsgemäß ebenfalls möglich.
Zwischen jeweils zwei Klemmschrauben sind in vorteilhafter Weiterbildung Materialeinschnitte in die Flanken des Trogprofils vorgesehen, durch welche die Flanken in einzelne Klemmlaschen unterteilt werden. Dies ermöglicht eine Verklemmung bezüglich nur einzelner Laschen, wodurch das Trogprofil auch abschnittsweise in einen Klemmzustand gebracht werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mehrere Tragelemente in einer Verbindungsmuffe sukzessive zusammengefügt werden sollen und eine wirkungsvolle Befestigung nur schrittweise durchgeführt werden soll. Ebenfalls ist dies besonders vorteilhaft, wenn im späteren Betrieb nur Einzelteile des Tragwerks ausgetauscht werden sollen.
Für ein besseres Einpassen der Tragelemente in das Trogprofil ist für den Querschnitt der Tragelemente sowie für die Ausgestaltung der Verbindungsmuffe eine mehrkantige oder auch mehrkantartige Form zu wählen. Unter mehrkantartig ist in diesem Fall insbesondere zu verstehen, dass die Wirkung des Mehrkants, nämlich dass aufeinander liegende Flächen eine Verdrehung verhindern, erfüllt ist. Dies gilt insbesondere auch für abgerundete Kanten oder unregelmäßige Querschnitte.
Zur Befestigung des Tragwerks auf dem Boden ist der Verbindungsmuffe mit Vorteil ein Standfuß zugeordnet, welcher, etwa mit einer Fußschraube, der Verbindungsmuffe lösbar anverbunden ist. Diese Fußschraube durchgreift mit Vorteil ein im Rücken der Verbindungsmuffe vorgesehenes Langloch, welches zudem eine flexible Aufständerung der Verbindungsmuffe auf dem Standfuß erlaubt. In sinnvoller Weiterbildung ist das Langloch aus der Ebene des Rückens der Verbindungsmuffe herausgehoben, indem beispielsweise der Verbindungsmuffe ein Aufsatz zugeordnet ist, in den das Langloch etwa unterhalb des Rückens der Verbindungsmuffe zugeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Einschieben von Tragelementen in das Trogprofil eine Störung durch einen etwa im Einschubbereich befindlichen Schraubenkopf nicht vorliegt.
In einer alternativen Ausgestaltung ist es auch möglich, die Verbindungsmuffe endständig an einem Tragelement anzuordnen, wobei hier selbstverständlich eine Verbindung lediglich zwischen dem Tragelement und dem Standfuß ausgebildet wird.
Bevorzugtermaßen weist die Verbindungsmuffe an zumindest einer Flanke im Bodenbereich auf Höhe des Langlochs einen Seiteneingriff auf, durch welchen die Fußschraube auch im vollständig montierten Zustand der Tragelemente betätigt werden kann.
Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
1 eine als Trogprofil ausgebildete Verbindungsmuffe in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten,
2 eine Explosionszeichnung einer Verbindungsmuffe, welche einem Standfuß, zwei Trägerschienen und einem Receivertragmast zugeordnet ist,
3 ein solarthermisches Kraftwerk in einer seitlichen Draufsicht,
4 eine Verbindungsmuffe, welche einem Standfuß zugeordnet ist und mit der bereits eine Trägerschiene verbunden ist, in perspektivischer Ansicht,
5 die Verbindungsmuffe gemäß 4, der zusätzlich ein Receivertragmast zugeordnet ist,
6 die Verbindungsmuffe gemäß 5, der wiederum zusätzlich eine zweite Trägerschiene zugeordnet ist, und
7 eine Abwandlung der Verbindungsmuffe gemäß 1.
1 zeigt eine Verbindungsmuffe 1, welche aus einem von zwei Flanken 2, 2' und einem Rücken 3 gebildeten Trogprofil besteht. Die Flanken 2, 2' sind im Bereich einer Zurücksetzung 6 nach innen S-förmig umgekantet, so dass eine der Länge nach in das Trogprofil eingeschobene Trägerschiene 13, 13 zumindest weitgehend formschlüssig von den Flanken 2, 2' eingeschlossen ist. In Verlängerung der Zurücksetzung 6 ist die Verbindungsmuffe 1 von Schraubbohrungen 4 derart durchgriffen, dass jeweils ein Paar solcher Schraubbohrun gen 4 auf beiden Flanken 2, 2' in einer Flucht liegen. Hierdurch ist ermöglicht, dass in jedes Paar Schraubbohrungen 4 eine Klemmschraube 9, 9' eingesetzt werden kann, welche ein Zusammenziehen der beiden Flanken 2, 2', aufeinander zu, bewirken kann. Aufgrund dieses Zusammenziehens entsteht eine Klemmwirkung auf die Flanken 2, 2', zwischen denen Tragelemente aufgenommen werden können. Diese Tragelemente werden aufgrund des Zusammenziehens und der damit verbundenen Klemmwirkung der Flanken 2, 2' in der Verbindungsmuffe 1 gehalten. Nachdem eine Mehrzahl von Tragelementen in einer Verbindungsmuffe 1 gehalten sein können, ist entsprechend jede Flanke 2, 2' mithilfe von Materialeinschnitten 5 in mehrere Klemmlaschen 8 unterteilt, so dass eine abschnittsweise Einklemmung mithilfe entsprechend angeordneter Klemmschrauben erfolgen kann. Auf dem Rücken 3 der Verbindungsmuffe 1 ist ein Langloch 7 angeordnet, über welches die Verbindungsmuffe 1 mit einem Standfuß 12 mittels einer Schraubverbindung befestigt werden kann. Aufgrund des Langlochs ist eine variable Aufschraubung der Verbindungsmuffe auf einen Standfuß ermöglicht, so dass auch auf diese Weise eine flexible Lagerung der Klemmverbindung gewährleistet ist. Durch die Verklemmung der Tragelemente in der Verbindungsmuffe 1 ist ferner gewährleistet, dass eine exakte Ablängung der Tragelemente in einem gewissen Maß erübrigt werden kann. Zudem ist aufgrund der einfachen, lösbaren Schraubverbindung eine sichere Befestigung geschaffen, welche auch zu einem späteren Zeitpunkt wieder eröffnet werden kann, so dass auch zu einem späteren Zeitpunkt ein Austausch einzelner Elemente erfolgen kann.
In 2 ist die zuvor beschriebene Verbindungsmuffe in einer Explosionszeichnung angeordnet, welche das Einschie ben der Tragelemente, hier insbesondere zweier Trägerschienen 13, 13' sowie eines Receivertragmastes 14 verdeutlicht. Die freien Enden der Flanken sind in insgesamt drei Klemmlaschen unterteilt, so dass die drei anstehenden Tragelemente jeweils getrennt wirksam befestigt werden können. Die mittlere Klemmlasche ist so angeordnet, dass ein eingesteckter Receivertragmast 14 stirnseitig auf dem Rücken 3 der Verbindungsmuffe 1 aufsitzen kann, wobei er im Bereich der freien Enden der Flanken zwischen den Klemmschrauben 9, 9' auf genommen ist.
3 zeigt ein solarthermisches Kraftwerk in einer Prinzipskizze in einer seitlichen Draufsicht, welche die Erfindung im Kontext der Gesamtanordnung zeigen soll. Auf den Trägerschienen 13, 13' sind dabei die nicht näher dargestellten Primärspiegel angeordnet, welche das einfallende Sonnenlicht auf den Receiver 16 leiten. Der Receiver 16 ist auf einem Receivertragmast 14 aufgeständert, welcher mithilfe von Abspannseilen 17, 17' in der Senkrechten gehalten ist. Mittig zwischen den Trägerschienen 13, 13' sitzt im Fußpunkt des Receivertragmastes 14 die erfindungsgemäße Verbindungsmuffe 1, welche die genannten Tragelemente miteinander verbindet. Die Verbindungsmuffe 1 ist dabei auf einem Standfuß 12 angeordnet, welcher über einen Erdanker 18 mit dem Erdboden verbunden ist. Die Trägerschienen 13, 13' sind zusätzlich endständig mit weiteren Verbindungsmuffen gehalten, welche ihrerseits auf zusätzlichen Standfüßen 12', 12'' gelagert sind.
Die nachfolgenden 4, 5 und 6 verdeutlichen den Ablauf der Herstellung einer Klemmverbindung im Sinne der Erfindung.
4 zeigt hierzu eine Ausgangssituation, in der die Verbindungsmuffe einem Standfuß 12 zugeordnet ist. Eine Trägerschiene 13 ist der Verbindungsmuffe 1 bereits zugeordnet, indem die Trägerschiene 13 in das Trogprofil eingelegt ist. Eine erste Klemmlasche ist dabei bereits mithilfe einer Klemmschraube zugezogen, so dass die Trägerschiene 13 nicht mehr längsverschieblich beweglich ist. Im Falle einer lediglich endständigen Verbindung wäre diese in dem in 4 gezeigten Zustand bereits vollständig hergestellt.
5 zeigt die Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung in einem späteren Arbeitsschritt, in dem bereits der senkrecht zu der Trägerschiene 13 angeordnete Receivertragmast 14 in die Verbindungsmuffe 1 eingeführt wurde. Der Receivertragmast 14 ist dabei zwischen zwei Klemmschrauben 9, 9' aufgenommen, die Klemmverbindung wird im zweiten Klemmabschnitt durch Anziehen dieser beiden Klemmschrauben 9, 9' bewerkstelligt.
6 zeigt den letzten Schritt der Herstellung einer Verbindung, in dem eine zweite Trägerschiene 13' ihrerseits in das Trogprofil eingeschoben wurde, bis die Trägerschiene 13 an den Receivertragmast 14 anstößt. Durch ein Anziehen der Klemmschraube in dem korrespondierenden Abschnitt der Flanken, mithin der entsprechenden Klemmlasche, wird die Klemmverbindung vollständig hergestellt.
7 zeigt eine Abwandlung der Verbindungsmuffe in 1, welche jeweils eine zusätzliche Ausnehmung im Bodenbereich der Flanken 2, 2' aufweist. Diese Ausnehmungen dienen als Seiteneingriffe 19, 19' und ermöglichen, bei einer fertig montierten Verbindungsmuffe 1 die Fußschraube 11 zu lösen oder anzuziehen, ohne die gesamte Trägeranordnung zu zerlegen.
Vorstehend ist somit eine Verbindungsmuffe zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen wenigstens zwei Tragelementen beschrieben, welche eine starre Verbindung erübrigt und statt dessen eine flexible Verbindung dadurch ermöglicht, dass die zu verbindenden Tragelemente lediglich aufgrund einer durch Klemmschrauben hervorgerufenen Klemmwirkung befestigt sind.

1: Verbindungsmuffe
2, 2': Flanke
3: Rücken
4: Schraubbohrung
5: Materialeinschnitt
6: Zurücksetzung
7: Langloch
8: Klemmlasche
9, 9': Klemmschraube
10: Klemmmutter
11: Fußschraube
12, 12', 12'': Standfuß
13, 13': Trägerschiene
14: Receivertragmast
15: Auflage
16: Receiver
17, 17': Abspannseil
18: Erdanker
19: Seiteneingriff

Claims

Verbindungsmuffe zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen wenigstens zwei Tragelementen, wobei die Verbindungsmuffe (1) als Trogprofil zur Aufnahme der Tragelemente mit zwei Flanken (2, 2') und einem Rücken (3) ausgebildet ist und die freien Enden der Flanken (2, 2') zumindest eine, beide Flanken (2, 2') durchgreifende, Klemmschraube (9, 9') aufweisen.
Verbindungsmuffe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Klemmschrauben (9, 9') eine Einschuböffnung freigibt, durch welche ein Tragelement, stirnseitig auf dem Rücken (3) des Trogprofils aufsitzend, einschiebbar ist.
Verbindungsmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Flanken (2, 2') im Bereich der freien Enden in Richtung der jeweils anderen Flanke (2', 2) umgekantet, vorzugsweise zurückgesetzt, ist.
Verbindungsmuffe gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (2, 2') zwischen zumindest zweien der Klemmschrauben (9, 9') Materialeinschnitte (5) aufweisen, welche die freien Enden der Flanken (2, 2') in, vorzugsweise drei, Klemmlaschen (8) unterteilen.
Verbindungsmuffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Tragelemente zumindest abschnittsweise einen mehrkantigen oder mehrkantartigen Querschnitt aufweist.
Verbindungsmuffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmuffe (1) einem Standfuß (12), vorzugsweise lösbar, anverbunden ist.
Verbindungsmuffe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Verbindungsmuffe (1) und Standfuß (12) mittels einer Fußschraube (11) hergestellt ist und die Fußschraube (11) dabei ein im Rücken (3) der Verbindungsmuffe (1) vorgesehenes Langloch (7) durchgreift.
Verbindungsmuffe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (7) aus der Ebene des Rückens (3) der Verbindungsmuffe (1), von den freien Enden der Flanken (2, 2') weg, herausgehoben ist.
Verbindungsmuffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Tragelemente ein Receivertragmast (14) eines solarthermischen Kraftwerks ist.
Verbindungsmuffe zur Verbindung eines Tragelements mit einem Standfuß (12', 12''), wobei die Verbindungsmuffe (1) als Trogprofil zur Aufnahme der Tragelemente mit zwei Flanken (2, 2') und einem Rücken (3) ausgebildet ist und die freien Enden der Flanken (2, 2') zumindest eine, beide Flanken (2, 2') durchgreifende, Klemmschraube (9, 9') aufweisen.
Verbindungsmuffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer Flanke (2, 2') im Bereich des bodenseitigen Langlochs (7) ein Seiteneingriff (19, 19') derart zugeordnet ist, dass der Seiteneingriff einen Zugriff von außen auf die Fußschraube (11) ermöglicht.
Verbindungsmuffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Tragelemente eine Trägerschiene (13, 13') zur Auflagerung von Primärspiegeln in einem solarthermischen Kraftwerk ist.