DE202013012080U1

DE202013012080U1 - Bearing unit for a tracking shaft of a solar thermal power plant

Info

Publication number: DE202013012080U1
Application number: DE201320012080
Authority: DE
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2023-08-21
Also published as: WO2014082625A1; ES1140632Y; CL2015001050U1; ES1140632U; CN204942257U; DE102012221842A1

Abstract

Lagereinheit (1) für eine Nachführwelle (2) eines Solarthermiekraftwerks, mit einem Gehäuse (3) mit zwei zueinander parallelen Gehäusewänden (4), mit zwei Achsschäften (6), die parallel zueinander und senkrecht zu den Gehäusewänden (4) ausgerichtet sind, und die jeweils in beiden Gehäusewänden (4) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Achsschäfte (4) jeweils eine Gleitbuchse (7) trägt, die den jeweiligen Achsschaft (6) ringförmig umschließt, so dass die Nachführwelle (2) im Wesentlichen parallel zu beiden Achsschäften (6) und mittels der Gleitbuchsen (7) um ihre Rotationsachse (9) drehbar lagerbar ist.Bearing unit (1) for a tracking shaft (2) of a solar thermal power plant, comprising a housing (3) with two mutually parallel housing walls (4), with two axle shafts (6) which are aligned parallel to each other and perpendicular to the housing walls (4), and each mounted in the two housing walls (4), characterized in that each of the axle shafts (4) each carries a slide bushing (7) which surrounds the respective axle shank (6) annularly, so that the follower shaft (2) substantially parallel to Both axle shafts (6) and by means of the sliding bushes (7) about its axis of rotation (9) is rotatably storable.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit für eine Nachführwelle eines Solarthermiekraftwerks. Nachführwellen dienen der Lagerung und Einstellung von Spiegelflächen des Solarthermiekraftwerks, insbesondere Parabolrinnenspiegelflächen und Fresnelspiegelflächen, zur Sonne.The invention relates to a bearing unit for a tracking shaft of a solar thermal power plant. Tracking shafts are used for the storage and adjustment of mirror surfaces of the solar thermal power plant, in particular parabolic trough mirror surfaces and Fresnel mirror surfaces, to the sun.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bei Solarthermiekraftwerken werden herkömmlicherweise Spiegelflächen eingesetzt, die Sonnenlicht auf einen Absorber bündeln. Die Spiegelflächen werden dabei regelmäßig der Sonne nachgeführt, um stets eine maximale Strahlungsintensität auf dem Absorber zu erreichen. Meist sind die Spiegelflächen dabei in Form von schmalen Bändern mit vergleichsweise großer Länge in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet. Bei sogenannten Fresnelspiegelkraftwerken sind diese Spiegelflächen derart ausgerichtet, dass ein zentraler Absorber von mehreren Spiegelflächen bestrahlt wird. Alternativ sind, bei sogenannten Parabolrinnenkraftwerken, die Spiegelflächen rinnenförmig gewölbt, so dass jede Spiegelfläche einen eigenen, in der Brennlinie der Rinne angeordneten Absorber beleuchtet. Bei beiden Bauformen sind die Spiegelflächen regelmäßig jeweils über einer in Längsrichtung verlaufenden Nachführwelle derart gelagert, dass zur Nachführung nach der Sonne eine Verkippung der gesamten Spiegelfläche in Ost-West-Richtung möglich ist.Solar thermal power plants conventionally use mirror surfaces which concentrate sunlight onto an absorber. The mirror surfaces are regularly tracked to the sun to always achieve a maximum radiation intensity on the absorber. In most cases, the mirror surfaces are aligned in the form of narrow bands with a comparatively long length in a north-south direction. In so-called Fresnel mirror power plants, these mirror surfaces are oriented such that a central absorber is irradiated by a plurality of mirror surfaces. Alternatively, in so-called parabolic trough power plants, the mirror surfaces are curved in the shape of a trough, so that each mirror surface illuminates its own absorber arranged in the focal line of the trough. In both designs, the mirror surfaces are regularly mounted in each case over a longitudinally extending follower shaft such that for tracking to the sun, a tilting of the entire mirror surface in east-west direction is possible.

Solarthermiekraftwerke sind aufgrund der dort besonders starken Sonneneinstrahlung oft in heißen, wüstenartigen Regionen installiert. Die Komponenten, insbesondere die Tragstrukturen und die Lager der Nachführwellen sind unter den für solche Gegenden typischen Umgebungsbedingungen regelmäßig einer starken Belastung durch Wind, Staub und Flugsand ausgesetzt und müssen daher robust ausgelegt sein. Zudem kommt es aufgrund der hohen Temperaturen und Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht regelmäßig zu signifikanten Längenänderungen der unterschiedlichen Komponenten, die wiederum berücksichtigt oder kompensiert werden müssen, damit bewegliche Teile nicht verklemmen und die Nachführgenauigkeit der Spiegelflächen erhalten bleibt.Solar thermal power plants are often installed in hot, desert-like regions due to the particularly strong sunlight there. The components, in particular the supporting structures and the bearings of the Nachführwellen are regularly exposed to the typical environmental conditions for such areas a heavy burden of wind, dust and sand sands and must therefore be designed robust. In addition, due to the high temperatures and temperature differences between day and night, there are regularly significant changes in the length of the various components, which in turn must be taken into account or compensated so that moving parts do not jam and the Nachführgenauigkeit the mirror surfaces is maintained.

Aus der EP 1 754 942 B1 ist eine Anordnung für einen Fresnel-Solar-Kollektor bekannt, bei dem die Nachführwelle in einem Rollenbock durch drei Rollen drehbar gelagert ist, die umfänglich verteilt um die Nachführwelle herum angeordnet sind.From the EP 1 754 942 B1 An arrangement for a Fresnel solar collector is known in which the Nachführwelle is rotatably mounted in a roller block by three rollers which are circumferentially distributed around the Nachführwelle around.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und robuste Lagereinheit für eine Nachführwelle anzugeben.The invention has for its object to provide a particularly simple and robust storage unit for a tracking shaft.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved by a storage unit having the features of claim 1. Advantageous and partly inventive embodiments and further developments of the invention are set forth in the dependent claims and the description below.

Erfindungsgemäß umfasst die Lagereinheit für eine Nachführwelle eines Solarthermiekraftwerks ein Gehäuse, das zwei zueinander parallele Gehäusewände aufweist. Des Weiteren umfasst die Lagereinheit zwei Achsschäfte, die parallel zueinander und senkrecht zu den Gehäusewänden ausgerichtet und jeweils in beiden Gehäusewänden gelagert sind. Jeder der beiden Achsschäfte bildet somit eine Verbindung zwischen beiden Gehäusewänden. Erfindungsgemäß trägt zur Lagerung der Nachführwelle jeder der beiden Achsschäfte jeweils eine Gleitbuchse, die den jeweiligen Achsschaft ringförmig umschließt. Die Nachführwelle ist somit auf beiden Gleitbuchsen im Wesentlichen, d. h. exakt oder zumindest näherungsweise, parallel zu beiden Achsschäften lagerbar, sodass die Nachführwelle um ihre Rotationsachse drehbar ist.According to the invention, the bearing unit for a tracking shaft of a solar thermal power plant comprises a housing which has two housing walls parallel to one another. Furthermore, the bearing unit comprises two axle shafts, which are aligned parallel to one another and perpendicular to the housing walls and are each mounted in both housing walls. Each of the two axle shafts thus forms a connection between the two housing walls. In accordance with the invention, each of the two axle stems carries a sliding bush for the bearing of the follower shaft, which annularly surrounds the respective axle shaft. The tracking shaft is thus substantially on both bushings, d. H. exactly or at least approximately, storable parallel to both axle shafts, so that the tracking shaft is rotatable about its axis of rotation.

Des Weiteren bewirken die Gleitbuchsen in vorteilhafter Ausbildung auch, dass die Nachführwelle bei temperaturbedingten Längenänderungen in ihrer Axialrichtung gegenüber dem Gehäuse und den Achsschäften verrutschen kann. Aufgrund dieser axialen Verschiebbarkeit der Nachführwelle können axiale Belastungen der Lagereinheit oder ein Verklemmen der Nachführwelle in der Lagereinheit – beides kann bei einer axial fixiert gelagerten Welle aufgrund von temperaturbedingten Längenänderungen der Welle auftreten – effektiv verhindert werden. Die erfindungsgemäße Lagereinheit übernimmt somit die Funktion eines Loslagers, mittels dessen die Nachführwelle auch bei unterschiedlichen oder wechselnden Temperaturen in Axialrichtung spannungsfrei lagerbar ist.Furthermore, the sliding bushes in an advantageous embodiment also cause the follower shaft to slip in its axial direction with respect to the housing and the axle shafts in the event of temperature-induced changes in length. Because of this axial displaceability of the follower shaft, axial loads on the bearing unit or jamming of the follower shaft in the bearing unit-both can occur effectively with an axially fixed shaft due to temperature-induced changes in length of the shaft. The bearing unit according to the invention thus assumes the function of a movable bearing, by means of which the follower shaft can be stored stress-free even in the case of different or changing temperatures in the axial direction.

Unter dem Begriff „Gleitbuchse” wird hier und im Folgenden ein hülsenförmiger Körper verstanden, bei dem wenigstens eine Oberfläche – Innenfläche oder Außenfläche – aus einem Werkstoff gebildet ist, der einen besonders geringen Gleitreibungskoeffizienten aufweist. Ein solcher Werkstoff kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine Sinterbronze oder ein mit einem Gleitmittel, beispielsweise PTFE (Polytetrafluorethylen/„Teflon”), gefüllter Kunststoff sein. Die Verwendung solcher Gleitbuchsen verringert somit die Reibung zu der Nachführwelle und/oder zu den Achsschäften, so dass die Nachführwelle besonders leicht gedreht werden kann. Insbesondere gegenüber dem Einsatz von vergleichsweise komplexen Wälzlagern ermöglichen die Gleitbuchsen einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Lagereinheit. Zudem ergibt sich durch den Einsatz der Gleitbuchsen eine robuste Gestaltung der Lagereinheit, da die Gleitbuchsen nahezu wartungsfrei sind, insbesondere nicht in regelmäßigen Intervallen nachgeschmiert werden müssen. Ferner ermöglicht der Einsatz der Gleitbuchsen eine einfache Montage der Lagereinheit.The term "sliding bushing" is here and below understood to mean a sleeve-shaped body in which at least one surface-inner surface or outer surface-is formed from a material which has a particularly low coefficient of sliding friction. In the context of the invention, such a material can be, for example, a sintered bronze or a plastic filled with a lubricant, for example PTFE (polytetrafluoroethylene / "Teflon"). The use of such sliding bushes thus reduces the friction to the Nachführwelle and / or to the axle shafts, so that the tracking shaft can be rotated particularly easily. In particular, compared to the use of relatively complex bearings, the sliding bushes allow a simple and inexpensive construction of the bearing unit. In addition, the use of the sliding bushing results in a robust design of the bearing unit, since the sliding bushes are virtually maintenance-free, in particular do not need to be relubricated at regular intervals. Furthermore, the use of sliding bushes allows easy mounting of the bearing unit.

Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass die beiden Gleitbuchsen drehfest mit dem jeweiligen Achsschaft verbunden sind und somit die Nachführwelle auf der jeweiligen Gleitbuchse gleitend gelagert ist. In diesem Fall gleitet also die Oberfläche der Nachführwelle gegenüber Außenfläche der Gleitbuchsen. In bevorzugter Ausführung der Erfindung sind die Gleitbuchsen allerdings selbst gleitend auf den Achsschäften gelagert, indem sie beispielsweise mit einer geringen Spielpassung montiert oder mit einer Übermaßpassung aufgepresst sind. Jeder der beiden Achsschäfte ist dabei insbesondere feststehend in dem Gehäuse oder an wenigstens einer der beiden Gehäusewände drehfest gelagert. Unter „gleitend gelagert” oder „gleitgelagert” wird dabei verstanden, dass sich die Gleitbuchsen relativ zu dem jeweiligen Achsschaft drehen können, so dass die Nachführwelle auf den Gleitbuchsen abwälzen kann.In the context of the invention, it is conceivable that the two slide bushes are rotatably connected to the respective axle shaft and thus the follower shaft is slidably mounted on the respective sliding bushing. In this case, therefore, the surface of the tracking shaft slides against the outer surface of the sliding bushes. In a preferred embodiment of the invention, however, the sliding bushes are even slidably mounted on the Achsschäften by being mounted, for example, with a small clearance fit or pressed with an interference fit. Each of the two axle shafts is in particular stationary in the housing or rotatably mounted on at least one of the two housing walls. By "slidably mounted" or "slidingly mounted" is understood that the sliding bushes can rotate relative to the respective axle shaft, so that the follower shaft can roll on the sliding bushes.

In besonders vorteilhafter Ausführung der Erfindung sind die Gleitbuchsen auch in ihrer Axialrichtung gleitend verschiebbar auf den Achsschäften gelagert. Hierzu ist der Abstand der Gehäusewände zueinander wesentlich größer ausgeführt als die Länge (d. h. axiale Erstreckung) der Gleitbuchsen. Dementsprechend ist auch die (axiale) Länge der Achsschäfte größer ausgeführt als die Länge der Gleitbuchsen. Infolge dieser Ausführung bewegen sich die Gleitbuchsen bei einer Axialbewegung der Nachführwelle relativ zu dem Gehäuse mit der Nachführwelle mit. In beispielhafter Dimensionierung entspricht der Abstand der Gehäusewände etwa der doppelten axialen Länge der Gleitbuchsen. Zweckmäßigerweise wird bei der Dimensionierung des Gehäuses allerdings die zu erwartende temperaturbedingte Längenausdehnung der Nachführwelle berücksichtigt, sodass das Spiel der Gleitbuchsen zwischen den Gehäusewänden je nach der Ausführung der Nachführwelle und den zu erwartenden Temperaturschwankungen wenige Zentimeter bis mehrere zehn Zentimeter betragen kann.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the sliding bushes are also slidably mounted on the Achsschäften in its axial direction. For this purpose, the distance of the housing walls from one another is substantially greater than the length (i.e., axial extent) of the sliding bushes. Accordingly, the (axial) length of the Achsschäfte is made larger than the length of the sliding bushes. As a result of this embodiment, the sliding bushes move with an axial movement of the follower shaft relative to the housing with the follower shaft. In exemplary dimensions, the distance of the housing walls corresponds to about twice the axial length of the sliding bushes. Conveniently, however, the expected temperature-related linear expansion of the Nachführwelle is taken into account in the dimensioning of the housing, so that the game of sliding bushings between the housing walls may be a few centimeters to several tens of centimeters depending on the design of the Nachführwelle and the expected temperature fluctuations.

Durch die Gleitlagerung der Gleitbuchsen auf den Achsschäften kann vorteilhafterweise eine präzise Oberflächenbearbeitung der Nachführwelle entfallen, da die Nachführwelle selbst nicht als Gleitpartner für die Gleitbuchsen vorgesehen ist. Vielmehr sind lediglich die im Vergleich zu der Nachführwelle besonders kurzen Achsschäfte mit einer für eine Gleitlagerung ausreichend glatten Oberflächenstruktur ausgeführt. Des Weiteren kann auf eine aufwändige Abdichtung oder Abschirmung der aufeinander gleitenden Oberflächen der Gleitbuchsen und der Achsschäfte entfallen, da die Gleitbuchsen die Achsschäfte insbesondere ohne Lagerspiel umschließen, sodass ein Eindringen von Staub oder Schmutz zwischen die aufeinander gleitenden Oberflächen vorteilhafterweise automatisch unterbunden ist.Due to the sliding bearing of the bushes on the Achsschäften can advantageously account for a precise surface machining of the follower shaft, since the follower shaft itself is not provided as a sliding partner for the sliding bushes. Rather, only the axle shafts, which are particularly short in comparison to the follower shaft, are designed with a sufficiently smooth surface structure for a slide bearing. Furthermore, can be dispensed with a complex sealing or shielding of the sliding surfaces of the sliding bushes and Achsschäfte sliding surfaces, as the bushings enclose the Achsschäfte especially without bearing clearance, so that penetration of dust or dirt between the sliding surfaces is advantageously automatically prevented.

Grundsätzlich kann die Gleitbuchse im Rahmen der Erfindung massiv (homogen) aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten gebildet sein. In einer vorteilhaften Alternativausführung der Erfindung weisen die Gleitbuchsen aber zusätzlich zu einem reibungsoptimierten Grundkörper einen Hüllkörper aus Metall oder stabilem Kunststoff auf, wobei der Hüllkörper den Grundkörper außenseitig umgibt. Bei dem reibungsoptimierten Material des Grundkörpers handelt es sich vorzugsweise um ein Material, das gegenüber dem Material der Nachführwelle weich ist. Durch den Hüllkörper der Gleitbuchse wird hierbei verhindert, dass der weiche Grundkörper durch die Nachführwelle verformt oder abgerieben wird. Somit wird die Stabilität und Lebensdauer der Lagereinheit vorteilhaft erhöht. Insbesondere kann durch den Hüllkörper die durch die Nachführwelle eingebrachte Last über eine große Oberfläche der jeweiligen Gleitbuchse verteilt werden, sodass eine ungleichmäßige Abplattung der Gleitbuchse durch näherungsweise statische Belastung verhindert wird.In principle, the sliding bush can be formed in the context of the invention solid (homogeneous) of a material with a low coefficient of friction. In an advantageous alternative embodiment of the invention, however, the sliding bushes have, in addition to a friction-optimized base body, an enveloping body of metal or stable plastic, wherein the enveloping body surrounds the base body on the outside. The friction-optimized material of the base body is preferably a material that is soft with respect to the material of the tracking shaft. By enveloping the sliding bush is prevented in this case that the soft base body is deformed or abraded by the Nachführwelle. Thus, the stability and life of the storage unit is advantageously increased. In particular, the load introduced by the tracking shaft can be distributed over a large surface area of the respective sliding bush by the enveloping body, so that uneven flattening of the sliding bush is prevented by approximately static loading.

Um einerseits die Lastverteilung auf die Gleitbuchsen weiter zu verbessern und andererseits auf einfache Weise eine Schrägstellung der Nachführwelle – beispielsweise durch gewichtsbedingte Durchbiegung der Nachführwelle – zu den Rotationsachsen der Gleitbuchsen zu ermöglichen, weisen die Gleitbuchsen in zweckmäßiger Ausführung eine tonnenförmig gewölbte Oberfläche auf. Mit anderen Worten sind die in Axialrichtung verlaufenden Mantellinien der Gleitbuchsen radial nach außen gekrümmt.On the one hand to further improve the load distribution on the bushings and on the other hand in a simple way an inclination of Nachführwelle - for example, by weight deflection of the Nachführwelle - to enable the axes of rotation of the sliding bushes, the bushings in an expedient embodiment on a barrel-shaped curved surface. In other words, the axially extending generatrices of the sliding bushes are curved radially outward.

Zusätzlich oder alternativ hierzu weist das Gehäuse zum Ausgleich einer Schrägstellung der Nachführwelle an seiner mit einer Tragstruktur zu verbindenden Montageseite mindestens ein elastisches Verbindungsstück auf. Das elastische Verbindungsstück ermöglicht dabei, dass das Gehäuse und damit die gesamte Lagereinheit bei einer winkeligen Anstellung der Nachführwelle dieser folgt und sich somit in einem Winkel zur Tragstruktur anstellt. Bei dem elastischen Verbindungsstück kann es sich im Rahmen der Erfindung um ein metallisches Federelement oder um einen Elastomer- oder Kautschukkörper handeln.Additionally or alternatively, the housing to compensate for an inclination of the tracking shaft on its to be connected to a support structure mounting side at least one elastic connector. The elastic connecting piece makes it possible for the housing and thus the entire bearing unit to follow it at an angular position of the tracking shaft and thus to make an angle to the supporting structure. In the context of the invention, the elastic connecting piece can be a metallic spring element or an elastomer or rubber body.

In fertigungstechnisch vorteilhafter Ausgestaltung ist das Gehäuse im Wesentlichen U-förmig ausgeführt. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass es sich bei dem Gehäuse um eine Schweiß- oder Gusskonstruktion handelt. Alternativ kann das Gehäuse aber auch aus einem Normteil, insbesondere einem U-Profil, gefertigt sein. In manufacturing advantageous embodiment, the housing is designed substantially U-shaped. In the context of the invention, it is conceivable that the housing is a welded or cast construction. Alternatively, the housing can also be made of a standard part, in particular a U-profile.

Im Rahmen der Erfindung ist es dabei weiterhin vorstellbar, dass beide Gehäusewände auf der offenen Seite des U-förmigen Gehäuses jeweils eine – insbesondere schlitzförmige oder kreisabschnittförmige – Aussparung aufweisen. Diese Aussparungen ermöglichen dabei auf einfache Weise, dass die Nachführwelle vergleichsweise tief zwischen den beiden Achsschäften bzw. Gleitbuchsen einliegen kann, ohne auf den Gehäusewänden aufzuliegen.In the context of the invention, it is further conceivable that both housing walls on the open side of the U-shaped housing each have a - in particular slot-shaped or circular section - recess. These recesses make it possible in a simple manner, that the tracking shaft can lie relatively low between the two Achsschäften or sliding bushes, without lying on the housing walls.

Um zu ermöglichen, dass die Nachführwelle möglichst tief zwischen den beiden Achsschäften einliegt, ist in vorteilhafter Ausführung der Abstand der beiden Längsachsen der Achsschäfte derart gewählt, dass dieser in etwa dem Durchmesser der Nachführwelle entspricht oder diesen geringfügig überschreitet. Durch diese Dimensionierung des Abstands der Achsschäfte wird auf einfache Weise ermöglicht, dass die Nachführwelle aufgrund ihrer Gewichtskraft stets zwischen den beiden Achsschäften einliegt und in einem stabilen Gleichgewichtszustand gelagert ist. Insbesondere kann die Nachführwelle dadurch im bestimmungsgemäßen Betrieb nicht aus der Führung der beiden Gleitbuchsen „springen”.In order to allow the follower shaft rests as deeply as possible between the two Achsschäften, the distance between the two longitudinal axes of the Achsschäfte is selected in an advantageous embodiment such that it corresponds approximately to the diameter of the follower shaft or slightly exceeds this. This dimensioning of the distance of the axle shafts makes it possible in a simple way that the follower shaft always rests between the two Achsschäften due to their weight and is stored in a stable state of equilibrium. In particular, the Nachführwelle thereby can not "jump" from the leadership of the two sliding bushings in normal operation.

Um die Nachführwelle – beispielsweise bei starker Windbelastung – zusätzlich gegen ein Abheben aus ihrer Lagerung zwischen den beiden Achsschäften zu sichern sowie um die Achsschäfte sowie die Gleitbuchsen gegen Verschmutzung zu schützen, ist das Gehäuse in einem bestimmungsgemäßen Endmontagezustand mit einem Gehäusedeckel verschlossen. In besonders vorteilhafter Ausführung der Lagereinheit wird der Gehäusedeckel bei der Montage zusammen mit dem Gehäuse, insbesondere mittels der gleichen Schrauben, auf der Tragstruktur fixiert. Zweckmäßigerweise weist der Gehäusedeckel dabei eine Aussparung auf, die zur Durchführung der Nachführwelle vorgesehen ist, und die in optionaler Ausgestaltung mit einem Schmutzabweiser, beispielsweise in Form eines Bürstenstreifens, der mit der Nachführwelle in Berührung steht, versehen ist. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei auch denkbar, dass der gesamte Rand des Gehäusedeckels mit einem solchen Schmutzabweiser versehen ist, sodass ein Eindringen von Staub oder Schmutz über den gesamten Umfang des Gehäuses verhindert ist.In order to secure the follower shaft - for example, in strong wind load - in addition to lift off their storage between the two Achsschäften and to protect the Achsschäfte and sliding bushes against contamination, the housing is closed in a proper final assembly state with a housing cover. In a particularly advantageous embodiment of the bearing unit of the housing cover is fixed during assembly together with the housing, in particular by means of the same screws on the support structure. Conveniently, the housing cover in this case has a recess which is provided for the implementation of the Nachführwelle, and which is provided in an optional embodiment with a dirt deflector, for example in the form of a brush strip, which is in contact with the Nachführwelle. In the context of the invention, it is also conceivable that the entire edge of the housing cover is provided with such a dirt deflector, so that penetration of dust or dirt over the entire circumference of the housing is prevented.

In optionaler Ausgestaltung weist das Gehäuse insbesondere im Gehäuseboden eine oder mehrere Langlochbohrungen auf, mittels derer die gesamte Lagereinheit bei der Montage an der Tragstruktur zu der Nachführwelle ausgerichtet werden kann.In an optional embodiment, the housing has, in particular in the housing base, one or more slot bores, by means of which the entire bearing unit can be aligned with the follower shaft during assembly on the support structure.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Lagereinheit sind die Achsschäfte insbesondere als Bolzen ausgeführt. Die Bolzen weisen vorzugsweise an wenigstens einem Freiende eine Nut auf, die quer zur Längserstreckung in die Mantelfläche der Bolzen eingearbeitet ist. In dieser Nut liegt im bestimmungsgemäßen Endmontagezustand der Lagereinheit ein Sicherungsblech ein, das an einer der Gehäusewände befestigt ist. Dadurch ist jeder der Bolzen axial und verdrehsicher an dem Gehäuse fixiert. Die Verwendung von Bolzen als Achsschäfte bringt den Vorteil mit sich, dass Bolzen häufig als Normteil beschaffbar sind und bereits eine vergleichsweise präzise bearbeitete, d. h. glatte, Oberfläche aufweisen, so dass sie besonders zur Aufnahme der Gleitbuchsen geeignet ist. Zudem führt der Einsatz eines Normteiles zu einer Vereinfachung und Kostenreduktion bei der Herstellung der Lagereinheit.In an advantageous embodiment of the bearing unit, the axle stems are designed in particular as a bolt. The bolts preferably have at least one free end a groove which is incorporated transversely to the longitudinal extent in the lateral surface of the bolt. In this groove is in the intended final assembly state of the bearing unit a locking plate, which is attached to one of the housing walls. As a result, each of the bolts is axially and rotationally fixed to the housing. The use of bolts as Achsschäfte brings with it the advantage that bolts are commonly procured as a standard part and already a comparatively precise machined, d. H. smooth, surface, so that it is particularly suitable for receiving the sliding bushes. In addition, the use of a standard part leads to a simplification and cost reduction in the manufacture of the storage unit.

In einer alternativen Ausführung der Lagereinheit sind die Achsschäfte als Schrauben, insbesondere als Passschrauben ausgeführt. Bei Passschrauben handelt es sich ebenso um Normteile, die eine vergleichsweise glatte zylindrische Fläche aufweisen, auf der die Gleitbuchsen gleitend lagerbar sind.In an alternative embodiment of the bearing unit, the axle stems are designed as screws, in particular as fitting screws. When fitting screws are also standard parts, which have a comparatively smooth cylindrical surface on which the sliding bushes are slidably storable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in perspektivischer Ansicht eine Lagereinheit für eine (schematisch dargestellte) Nachführwelle, 1 a perspective view of a bearing unit for a (shown schematically) tracking shaft,

2 die Lagereinheit in Ansicht von oben, 2 the storage unit in top view,

3 die Lagereinheit in Ansicht von der Seite, 3 the storage unit in view from the side,

4 die Lagereinheit in einem Schnitt IV-IV gemäß 2, und 4 the storage unit in a section IV-IV according to 2 , and

5 in Ansicht gemäß 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Lagereinheit. 5 in view according to 4 an alternative embodiment of the storage unit.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are always provided with the same reference numerals in all figures.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In 1 bis 4 ist eine Lagereinheit 1 für eine Nachführwelle 2 eines Parabolrinnenspiegelkraftwerks dargestellt. Die Nachführwelle 2 ist hier und im Folgenden zur Vereinfachung durch einen skizzierten Kreis angedeutet.In 1 to 4 is a storage unit 1 for a tracking shaft 2 a parabolic trough mirror power plant shown. The tracking shaft 2 is here and in the following for simplicity by a sketched circle indicated.

Die Lagereinheit 1 umfasst hierbei ein (U-förmig geschweißtes) Gehäuse 3, das aus zwei Seitenwänden 4 und einer Bodenplatte 5 zusammengesetzt ist. Des Weiteren umfasst die Lagereinheit 1 zwei Achsschäfte in Form von Bolzen 6, die parallel zueinander und senkrecht zu den Seitenwänden 4 in dem Gehäuse 3 angeordnet sind. Außerdem umfasst die Lagereinheit 1 zwei Gleitbuchsen 7, die mantelförmig auf den Bolzen 6 angeordnet sind. Die Rotationsachsen 8 der Gleitbuchsen 7 sind hierbei exakt oder zumindest näherungsweise parallel zu der Rotationsachse 9 der Nachführwelle 2 ausgerichtet (siehe 2). Die Nachführwelle 2 ist dadurch auf den Gleitbuchsen 7 derart gelagert, dass sie bei einer Drehung um ihre Rotationsachse 9 auf den Gleitbuchsen 7 abwälzen kann.The storage unit 1 in this case comprises a (U-shaped welded) housing 3 that consists of two side walls 4 and a bottom plate 5 is composed. Furthermore, the storage unit comprises 1 two axle shafts in the form of bolts 6 parallel to each other and perpendicular to the side walls 4 in the case 3 are arranged. In addition, the storage unit includes 1 two sliding bushes 7 , the jacket-shaped on the bolt 6 are arranged. The rotation axes 8th the sliding bushes 7 are exactly or at least approximately parallel to the axis of rotation 9 the tracking shaft 2 aligned (see 2 ). The tracking shaft 2 is characterized on the sliding bushes 7 mounted so that they rotate about their axis of rotation 9 on the sliding bushes 7 can shift.

Wie in 1 bis 4 zu erkennen ist, sind die Bolzen 6 in jeder der Seitenwände 4 in jeweils einer Bohrung gelagert. Zusätzlich sind die Bolzen 6 jeweils durch ein Sicherungsblech 10, das mit einer der Seitenwände 4 verschraubt ist und in einer in den Bolzen 6 eingeformten Nut 11 einliegt, axial und verdrehfest an der Gehäusewand 3 gehaltert. Des Weiteren ist in jeder der Seitenwände 4 eine kreissegmentförmige Vertiefung 12 eingeformt, sodass die Nachführwelle 2 nicht mit dem Gehäuse 3 in Kontakt kommt. Zur Montage der Lagereinheit 1 an einer Tragstruktur des Parabolrinnenkraftwerkes weist das Gehäuse 3 zwei Bohrungen 13 in der Grundplatte 5 auf.As in 1 to 4 it can be seen, are the bolts 6 in each of the side walls 4 stored in each case a bore. In addition, the bolts 6 each by a locking plate 10 that with one of the sidewalls 4 is bolted and in one in the bolt 6 molded groove 11 rests, axially and rotationally fixed to the housing wall 3 supported. Furthermore, in each of the side walls 4 a circular segment-shaped depression 12 molded so that the tracking shaft 2 not with the case 3 comes into contact. For mounting the storage unit 1 on a supporting structure of the parabolic trough power plant, the housing 3 two holes 13 in the base plate 5 on.

Wie in den 1, 2 und 4 zu erkennen ist, ist der Abstand der beiden Seitenwände 4 zueinander wesentlich größer ausgeführt als die Länge (das heißt die axiale Erstreckung) der Gleitbuchsen 7. Die Gleitbuchsen 7 sind auf den Bolzen 6 gleitend gelagert, sodass sich die Gleitbuchsen 7 nicht nur um die Rotationsachse 8 drehen können, sondern auch in Axialrichtung verschoben werden können. Dadurch kann wiederum die Nachführwelle 2 bei einer temperaturbedingten Längenausdehnung in Axialrichtung entlang der Bolzen 6 verschoben werden, ohne quer zur Rotationsrichtung der Gleitbuchsen 7 auf diesen zu „rutschen”.As in the 1 . 2 and 4 can be seen, is the distance between the two side walls 4 run substantially larger than the length (that is, the axial extent) of the sliding bushes 7 , The sliding bushes 7 are on the bolt 6 Slidably mounted, so that the sliding bushes 7 not just about the axis of rotation 8th can rotate but can also be moved in the axial direction. This in turn can the tracking shaft 2 at a temperature-induced length extension in the axial direction along the bolt 6 be moved without transverse to the direction of rotation of the sliding bushes 7 to "slip" on this.

Die Gleitbuchsen 7 sind aus einem reibungsoptimierten Grundkörper 14 und einem diesen mantelförmig umschließenden stabilen Hüllkörper 15 gebildet (s. 4). Beispielsweise handelt es sich bei dem Grundkörper 14 um eine Hülse aus Sinterbronze, die in eine als Hüllkörper 15 dienende Stahlhülse eingepresst ist. Alternativ handelt es sich bei dem Grundkörper 14 um einen mit PTFE-Fasern gefüllten Kunststoffkörper, der beispielsweise einstückig mit einer faserverstärkten Kunststoffhülle umgeben ist oder mit einer Stahlhülse verklebt ist.The sliding bushes 7 are from a friction-optimized body 14 and a shell-like enclosing stable enveloping body 15 formed (s. 4 ). For example, it is the body 14 around a sleeve of sintered bronze, which is in an enveloping body 15 serving steel sleeve is pressed. Alternatively, it is the main body 14 around a filled with PTFE fibers plastic body, which is for example integrally surrounded with a fiber-reinforced plastic shell or glued to a steel sleeve.

Der Hüllkörper 15 dient dabei dazu, die eingebrachte Last flächig über die Gleitbuchse 7 zu verteilen, und um insbesondere bei der aus Kunststoff ausgeführten Gleitbuchse 7 eine Abplattung der Mantelfläche 16 durch näherungsweise statische Belastung durch die Nachführwelle 2 zu verhindern.The envelope body 15 serves to load the load over the sliding bushing 7 to distribute and in particular in the plastic bushing bushing 7 a flattening of the lateral surface 16 by approximately static load through the tracking shaft 2 to prevent.

Wie aus 2, 3, und 4 zu erkennen ist, ist die Mantelfläche 16 der Gleitbuchsen 7 tonnenförmig, das heißt ballig nach außen gewölbt, ausgeführt. Durch die tonnenförmige Mantelfläche 16 ist es auf einfache Weise möglich, dass die Nachführwelle 2 in einem Winkel zu den Rotationsachsen 8 angestellt wird, ohne dass die Nachführwelle 2 zwischen den Gleitbuchsen 7 verklemmt.How out 2 . 3 , and 4 can be seen, is the lateral surface 16 the sliding bushes 7 barrel-shaped, that is convex curved outwards executed. Through the barrel-shaped lateral surface 16 it is easily possible that the tracking shaft 2 at an angle to the axes of rotation 8th is hired without the tracking shaft 2 between the sliding bushes 7 jammed.

In 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Lagereinheit 1 dargestellt, bei dem die Mantelflächen 16 der Gleitbuchsen 7 kreiszylindrisch, das heißt ohne Wölbung, ausgeführt sind. Zum Ausgleich einer Verkippung oder winkeligen Anstellung der Nachführwelle 2 umfasst die Lagereinheit 1 elastische Lagerpfropfen 17, die an der Grundplatte 5 des Gehäuses 3 angeordnet sind. Die Lagerpfropfen 17 dienen dabei jeweils als Verbindungsstück zur Tragstruktur des Parabolrinnenkraftwerks. Die Lagerpfropfen 17 sind beispielsweise aus Elastomer, Kautschuk oder einem metallischen Federelement ausgeführt, sodass das gesamte Gehäuse 3 einer Verkippung der Nachführwelle 2 folgen kann, indem die Lagerpfropfen 17 zwischen der Grundplatte 5 und der Tragstruktur unterschiedlich (elastisch) deformiert werden.In 5 is an alternative embodiment of the storage unit 1 represented, in which the lateral surfaces 16 the sliding bushes 7 circular cylindrical, that is without buckling, are executed. To compensate for a tilting or angular adjustment of the tracking shaft 2 includes the storage unit 1 elastic Lagerpfropfen 17 attached to the base plate 5 of the housing 3 are arranged. The storage plugs 17 serve each as a connector to the support structure of the parabolic trough power plant. The storage plugs 17 are for example made of elastomer, rubber or a metallic spring element, so that the entire housing 3 a tilting of the tracking shaft 2 can follow by the Lagerpfropfen 17 between the base plate 5 and the support structure are deformed differently (elastically).

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.The object of the invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other embodiments of the invention may be derived by those skilled in the art from the foregoing description. In particular, the individual features of the invention described with reference to the various exemplary embodiments and their design variants can also be combined with one another in a different manner.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lagereinheitstorage unit
22: Nachführwelletracking shaft
33: Gehäusecasing
44: SeitenwandSide wall
55: Bodenplattebaseplate
66: Bolzenbolt
77: Gleitbuchsebush
88th: Rotationsachseaxis of rotation
99: Rotationsachseaxis of rotation
1010: SicherungsblechLocking plate
1111: Nutgroove
1212: Vertiefungdeepening
1313: Bohrungdrilling
14 14: Grundkörperbody
1515: Hüllkörperenveloping body
1616: Mantelflächelateral surface
1717: LagerpfropfenLagerpfropfen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1754942 B1 [0004]

Claims

Storage unit ( 1 ) for a tracking wave ( 2 ) of a solar thermal power plant, with a housing ( 3 ) with two parallel housing walls ( 4 ), with two axle shafts ( 6 ) parallel to each other and perpendicular to the housing walls ( 4 ), and in each case in two housing walls ( 4 ), characterized in that each of the axle shafts ( 4 ) each a sliding bush ( 7 ), which corresponds to the respective axle shaft ( 6 ) annularly surrounds, so that the Nachführwelle ( 2 ) substantially parallel to both axle shafts ( 6 ) and by means of sliding bushings ( 7 ) about its axis of rotation ( 9 ) is rotatably storable.

Storage unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the sliding bushes ( 7 ) sliding on the, in particular fixed, axle shafts ( 6 ) are stored.

Storage unit ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the distance of the housing walls ( 4 ) is substantially greater than the axial length of the sliding bushes ( 7 ).

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sliding bushes ( 7 ) on the outside an enveloping body ( 15 ) made of metal or sturdy plastic.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sliding bushes ( 7 ) are barrel-shaped.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing ( 3 ) for mounting on a support structure at least one elastic connecting piece ( 17 ) having.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 3 ) is designed substantially U-shaped.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 3 ) is closed in the final assembly state with a housing cover.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the axle shafts ( 6 ) are designed as bolts through a locking plate ( 10 ) in a groove ( 11 ) in a free end of the respective bolt ( 6 ) rests on at least one of the housing walls ( 4 ) are fixed.

Storage unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the axle shafts ( 6 ) are designed as fitting screws.