DE202014102513U1

DE202014102513U1 - Spanneinheit

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Publication number: DE202014102513U1
Application number: DE202014102513.8U
Authority: DE
Original assignee: Ideematec Deutschland GmbH
Current assignee: Ideematec Deutschland GmbH
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: CN105134876B; EP2949966A1; CA2893071A1; BR102015012370B1; CL2015001443A1; CN105134876A; AU2015202592A1; US10337586B2; AR100622A1; AU2015202592B2; CA2893071C; MX2015006534A; BR102015012370A2; US20150345590A1

Abstract

Spanneinheit (20), insbesondere für Zugelemente wie Seile, umfassend ein Spannelement (22) und ein Federelement (24), wobei das Spannelement (22) und das Federelement (24) in einer Reihe angeordnet sind, und wobei eine Länge (L22) des Spannelements (22) derart verkürzt werden kann, dass das Spannelement (22) eine Vorspannung aufweist, wobei die Vorspannung ausgelegt ist, die Länge (L22) des Spannelements (22) zu vergrößern, und wobei die Richtung der Längenvergrößerung des Spannelements (22) von dem Federelement (24) weg gerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinheit, insbesondere für Zugelemente wie Seile, sowie eine Seilanordnung.
Die vorliegende Erfindung findet beispielsweise Anwendung im Bereich der Solarmodultechnik und hierbei insbesondere im Bereich der Nachführvorrichtungen für Solarmodule. Zugelemente wie Seile, beispielsweise aus Draht, werden hier zum Verschwenken der Solarmodule und der Solarmodultische verwendet. Weiter kommen sie zum Einsatz, wenn z. B. (Trag-)Strukturen oder Anordnungen verspannt oder versteift werden müssen. Problematisch dabei ist aber, dass die Zugelemente ihre Aufgabe nur erfüllen können, wenn sie eine entsprechende Spannung aufweisen, welche weder zu niedrig noch zu hoch sein darf. Die Spannung der Zugelemente kann aber durch beispielsweise Witterungseinflüsse oder konstruktionsbedingte Einflüsse, insbesondere beim Verfahren der Nachführvorrichtungen, variieren, sodass die Gefahr besteht, dass die Zugelemente entweder überspannt werden oder eine zu geringe Spannung aufweisen. Aus dem Stand der Technik bekannte Spanneinheiten sind aber entweder dazu ausgelegt, eine Spannung aufrecht zu erhalten oder eine Nachgiebigkeit bzw. einen Längenausgleich bereitzustellen, nicht aber beide Funktionen zu erfüllen. Spanneinheiten der in Rede stehenden Art können z. B. in Nachführvorrichtungen wie in der WO 2012/034873 beschrieben verwendet werden.
Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spanneinheit, insbesondere für Zugelemente wie Seile, sowie eine Seilanordnung insbesondere für Nachführvorrichtungen für Solarmodule, bereitzustellen, die in einfacher Weise eine Grundspannung sowie einen Längenausgleich bereitstellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Spanneinheit gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Seilanordnung gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß umfasst eine Spanneinheit, insbesondere für Zugelemente wie Seile, ein Spannelement und ein Federelement, wobei das Spannelement und das Federelement in einer Reihe angeordnet sind, und wobei eine Länge des Spannelements derart verkürzt werden kann, dass das Spannelement eine Vorspannung aufweist, wobei die Vorspannung ausgelegt ist, die Länge des Spannelements zu vergrößern, und wobei die Richtung der Längenvergrößerung des Spannelements von dem Federelement weg gerichtet ist.
Mit Vorteil ermöglicht diese Konfiguration, dass ein oder zwei Zugelemente, die mit bzw. über die Spanneinheit verbunden sind, gespannt werden respektive nachgespannt werden, wobei in einem Montagezustand über das Federelement in erster Linie eine Grundspannung bereitgestellt wird. Mit Montagezustand ist dabei ein Grundzustand der Spanneinheit bezeichnet, also der Zustand, bei dem die Spanneinheit beispielsweise (in einer Seilanordnung oder dergleichen) verbaut ist, aber weiter nicht „arbeitet“, in dem Sinne, dass sie beispielsweise einen Längenausgleich bereitstellt. Das Federelement weist eine Länge auf, welche verkürzt werden kann. Durch das Federelement kann also eine gewisse Nachgiebigkeit bereitgestellt werden, für den Fall, dass das oder die Zugelemente zusätzlich gespannt werden. In dem Montagezustand ist die Länge des Spannelements dagegen derart verkürzt, dass die Vorspannung aufgebaut ist, welche ausgelegt ist, die Länge des Spannelements zu vergrößern. Dadurch kann vorteilhafterweise darauf reagiert werden, dass sich eines oder beide der vorgenannten Zugelemente längen. Zweckmäßigerweise erfolgt dies über die Vorspannung bzw. über die daraus mögliche Längenvergrößerung, die von dem Federelement weg gerichtet ist.
Das Federelement und das Spannelement sind in einer Reihe angeordnet, was bedeutet, dass das Federelement und das Spannelement nacheinander beziehungsweise aneinander angrenzend angeordnet sind. Damit ist allerdings nicht gemeint, dass sich das Federelement und das Spannelement unmittelbar berühren müssen. So kann zwischen dem Federelement und dem Spannelement beispielsweise eine Zwischenscheibe oder dergleichen angeordnet sein, welche der Kraftübertragung von dem Federelement auf das Spannelement beziehungsweise umgekehrt dienen kann. Mit anderen Worten ist also vorteilhafterweise vom Federelement zum Spannelement und vom Spannelement zum Federelement ein Kraftfluss gewährleistet, ggf. auch über die Zwischenscheibe oder auch mehrere. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spanneinheit ausgelegt, ein oder zwei Zugelemente, insbesondere Seile, Ketten oder Drahtseile, zu spannen beziehungsweise auf Spannung zu halten.
Die Anordnung erfolgt dabei in einer bevorzugten Ausführungsform so, dass ein erstes Zugelement derart in Verbindung mit dem Federelement steht, dass dieses, wenn das erste Zugelement auf Zug belastet wird, zusammengedrückt beziehungsweise verkürzt wird. Die Zugkraft des Zugelementes wird an der Spanneinheit in eine Druckspannung umgewandelt. Die Länge des Federelements wird in der Folge verkleinert. Ein zweites Zugelement ist vorteilhafterweise derart mit der Spanneinheit verbunden, dass die Länge des Federelements ebenfalls verkleinert werden kann, wenn an dem zweiten Zugelement eine Zugkraft wirkt. Auch in diesem Fall wird die Zugkraft des Zugelements in eine Druckkraft umgewandelt. Die Zugelemente sind also derart befestigt, dass Zugspannungen oder Zugkräfte auf den Zugelementen als Druckkräfte auf die Spanneinheit wirken, und damit auf das Spannelement und das Federelement. Das Federelement kann also durch eine Zugspannung sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Zugelement zusammengedrückt bzw. dessen Länge verkürzt werden. Ermöglicht wird dies durch die Lage der Krafteinleitungsbereiche, welche im Folgenden noch genauer beschrieben wird. Grundsätzlich ist eines der Zugelemente oder ggf. auch ein ortsfester Punkt mit der Spanneinheit derart verbunden, dass das Zugelement seine Kraft „direkt“ auf das Federelement leitet, während das andere Zugelement oder ggf. ein ortsfester Punkt seine Kraft über das Spannelement und/oder ein Begrenzungselement, welches im Folgenden noch erläutert wird, auf das Federelement leitet. Das Wort „direkt“ ist dabei lediglich so zu verstehen, dass zwischen dem Federelement und dem Zugelement kein Spannelement angeordnet ist. Bevorzugt ist das Spannelement dazu ausgelegt, seine Länge sowohl zu vergrößern als auch zu verkleinern. Dadurch wird ermöglicht, dass die Zugelemente nachgespannt werden können. Hierzu weist das Spannelement mit Vorteil im Montagezustand die Vorspannung auf, welche ausgelegt ist, die Länge des Spannelements zu vergrößern.
Indem die Länge des Spannelements vergrößert wird, kann erreicht werden, dass eine Erschlaffung der Spannung, insbesondere also eine Längenvergrößerung, des ersten und/oder zweiten Zugelements durch die Spanneinheit beziehungsweise das Spannelement kompensiert wird. Damit kann eine gleichbleibende Spannung im ersten und/oder zweiten Zugelement aufrecht erhalten werden. Es versteht sich, dass die Spanneinheit nicht mit zwei Zugelementen wie beispielsweise (Draht-)Seilen verbunden sein muss. Die Spanneinheit kann zweckmäßigerweise einerseits mit einem Zugelement und andererseits mit einem ortsfesten Körper verbunden sein. In diesem Fall ist die Spanneinheit ausgelegt, nur ein Zugelement zu spannen.
Vorteilhafterweise ist das Spannelement in dem Montagezustand maximal vorgespannt. Dies bedeutet, dass das Spannelement eine minimale Länge erreicht hat. Dadurch ist es auch möglich, über das Spannelement die Druckkraft auf das Federelement zu übertragen. Das Federelement weist im Montagezustand zweckmäßigerweise keine oder nur eine geringe Längenänderung, also möglichst keine Vorspannung durch Verkürzung, auf. Die maximale Vorspannung des Spannelements erfolgt mit Vorteil beim Einbau der Spanneinheit, wobei die eigentliche Vorspannung in erster Linie dadurch erfolgt, dass eine Federsteifigkeit bzw. Federkonstante des Spannelements deutlich kleiner ist als eine Federsteifigkeit (bzw. Federkonstante) des Federelements. Entsprechende zu verwendenden Federsteifigkeiten werden im Folgenden noch genannt.
Bevorzugt umfasst die Spanneinheit ein Begrenzungselement, welches ausgelegt ist, die Längenverkleinerung des Spannelements zu begrenzen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Begrenzungselement als im Wesentlichen rohrförmige Hülse ausgebildet, welche sich innerhalb des Spannelements erstreckt. Es versteht sich, dass das Begrenzungselement auch um das Spannelement herum bzw. außerhalb oder neben diesem angeordnet sein kann. Zweckmäßigerweise weist das Begrenzungselement selbst eine Länge auf, welche im Wesentlichen einer minimalen Länge des Spannelements im (maximal) zusammengedrückten Zustand entspricht beziehungsweise geringfügig größer ist. Entscheidend ist, dass in dem Montagezustand die Länge des Spannelements zwar minimiert ist, die Kraft des Zugelements allerdings nicht über das Spannelement sondern über das Begrenzungselement oder zumindest hauptsächlich über das Begrenzungselement auf beispielsweise das Federelement weitergeleitet wird. Ohne das Begrenzungselement würde die Gefahr bestehen, dass das Spannelement bei zu starker Druckbeanspruchung, was einer Zugbeanspruchung des oder der Zugelemente entspricht, zerstört wird.
In einer Ausführungsform ist das Begrenzungselement derart ausgebildet und angeordnet, dass es sich an der zuvor genannten Zwischenscheibe, welche zwischen dem Federelement und dem Spannelement angeordnet ist, abstützen kann. Die Zwischenscheibe bildet sozusagen einen Anschlag sowohl für das Begrenzungselement als auch für das Federelement und das Spannelement. Sowohl das Spannelement als auch das Begrenzungselement stützen sich bevorzugt an dem Federelement ab. Zweckmäßigerweise ist eine weitere Zwischenscheibe vorgesehen, welche gegenüberliegend der zuvor genannten Zwischenscheibe, also am anderen Ende des Spannelements bzw. des Begrenzungselements angeordnet ist. Zwischen den Zwischenscheiben sind also sowohl das Spannelement als auch das Begrenzungselement angeordnet, wobei ein minimaler Abstand der Zwischenscheiben zueinander durch das Begrenzungselement begrenzt ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden als Zwischenscheiben Unterlegscheiben nach DIN 125 mit einem inneren Lochdurchmesser von etwa 10,5 mm verwendet. Dies entspricht Unterlegscheiben für eine Gewindegröße M10. Ein Außendurchmesser der Unterlegscheiben liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 20 mm. Es können auch Zwischenscheiben mit einem nicht runden sondern z. B. mit einem eckigen Querschnitt verwendet werden. Es versteht sich, dass der Einfachheit wegen vorteilhafterweise zwei gleich ausgebildete Zwischenscheiben verwendet werden. Ebenso können aber auch Unterlegscheiben unterschiedlicher Dimensionierung verwendet werden. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn ein Durchmesser des Federelements deutlich von einem Durchmesser des Spannelements abweicht. Eine Dicke der Zwischenscheibe(n) liegt mit Vorteil in einem Bereich von etwa 1 bis 4 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 1,5 bis 3,5 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement eine Schraubenfeder, welche mit Vorteil sowohl auf Druck als auch auf Zug belastbar ist. Es versteht sich, dass diese zerstört werden würde, wenn sie über ein zulässiges Maß zusammengedrückt wird, insbesondere wenn sie z. B. derart zusammengedrückt bzw. verkürzt wird, dass die einzelnen Windungen aneinandergedrückt werden. Wie oben beschrieben wird dies aber zweckmäßigerweise durch das Begrenzungselement verhindert. Vorteilhafterweise beträgt eine Drahtstärke der Schraubenfeder in etwa 3 mm. Ein Innendurchmesser liegt mit Vorteil in einem Bereich von etwa 11 bis 16 mm, ein Außendurchmesser mit Vorteil in einem Bereich von etwa 15 bis 20 mm. Es versteht sich, dass die Dimensionen des Spannelements und der verwendeten Zwischenscheiben aufeinander abgestimmt sein müssen. Vorteilhafterweise weist das Spannelement in dem Montagezustand eine Länge von etwa 25 mm auf. In einem unbelasteten Zustand weist das Spannelement mit Vorteil eine Länge von etwa 41 mm auf. Es versteht sich, dass auch andere gängige Federtypen verwendbar sind, z. B. eine Evolutfeder.
Das Federelement ist bevorzugt eine Druckfeder. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement durch eine oder mehrere Tellerfedern, insbesondere durch ein Paket von Tellerfedern, gebildet. Unter einer Tellerfeder versteht man eine kegelige Ringschale, die in Achsrichtung belastbar ist. Mit Vorteil erfolgt die Krafteinleitung und -übertragung entlang der Innenränder der Tellerfedern. Mit Vorteil kommt ein Paket oder eine Säule von Tellerfedern zum Einsatz. Dabei können die einzelnen Tellerfedern mit Vorteil in Reihe oder parallelgeschaltet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Paket oder die Säule von Tellerfedern durch zehn Tellerfedern gebildet, welche in Reihe geschaltet sind. Mit Vorteil kommen Tellerfedern vom Typ DIN 2093 zum Einsatz, welche einen Innendurchmesser von etwa 12 mm, einen Außendurchmesser von etwa 34 mm und eine Wandstärke von etwa 1,5 mm aufweist. Ebenso kann das Paket auch durch Tellerfedern unterschiedlichen Typs gebildet sein, also durch Tellerfedern welche unterschiedliche Federkräfte aufweisen. Ebenso ist auch die Verwendung einer einzigen Tellerfeder möglich. Alternativ bevorzugt kann anstatt eines Pakets von Tellerfedern oder einer Tellerfeder auch ein Elastomer bzw. ein Paket oder eine Reihe von Elastomeren oder dergleichen zum Einsatz kommen. Ebenfalls könnte eine Schraubenfeder verwendet werden, welche dann vorteilhafterweise mit einer entsprechenden Auslauf- beziehungsweise Längenbegrenzung versehen ist, welche eine unzulässige Längenvergrößerung des Federelements verhindert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Federkraft des Federelements größer ist als eine Federkraft des Spannelements.
Zweckmäßigerweise liegt die Federkraft des Spannelements in einem Bereich von etwa 100 bis 400 N, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 250 bis 350 N, wobei die Federkraft des Federelements bevorzugt in einem Bereich von etwa 500 bis 2700 N, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 2000 bis 2500 N liegt.
Damit ist das Spannelement zweckmäßigerweise ausgelegt, einer Längenänderung mit einer Kraft in einem Bereich von etwa 100 bis 400 N entgegenzuwirken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement ausgelegt, einer Längenänderung mit einer Kraft von etwa 250 bis 350 N entgegenzuwirken.
Mit Vorteil liegt eine Längenänderung des Spannelements in einem Bereich von etwa 15 bis 25 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 20 mm. Dabei ist mit „Längenänderung“ grundsätzlich der Weg oder die Strecke gemeint, welche das Spannelement oder auch das Federelement, gegenüber seinem unbelasteten Zustand (maximal) erfährt. Mit Vorteil wird durch das Federelement eine sogenannte Grundspannung aufrechterhalten, während das Spannelement in erster Linie der Kompensation von Längenänderungen des Zugelements oder der Zugelemente dient, also ggf. „unvorhergesehene“ oder „außerplanmäßige“ Längenänderungen kompensieren kann.
Eine maximal auftretende Längenänderung des Federelements liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 3 bis 8 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 5 mm. Bevorzugterweise ist das Federelement ausgelegt, einer Längenänderung mit einer Kraft in einem Bereich von etwa 500 bis 2700 N, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 2000 bis 2500 N, entgegenzuwirken.
Alternativ bevorzugt können sowohl mehrere Federelemente und/oder auch Spannelemente mit unterschiedlichen Federsteifigkeiten hintereinander geschaltet sein, um Federkennlinien bereitzustellen, welche keine lineare sondern z. B eine progressive oder degressive Federkennlinie aufweisen. Selbstverständlich können für das Spannelement und/oder das Federelement auch Feder(-Typen) verwendet werden, welche von sich aus entsprechende (nicht-lineare) Federkennlinien bereitstellen, wie es z. B. von entsprechend gewickelten Schraubenfedern bekannt ist.
Zweckmäßigerweise umfasst die Spanneinheit zwei Krafteinleitungsbereiche, welche ausgelegt sind, eine Halte- und/oder Zugkraft in die Spanneinheit einzuleiten, wobei die Krafteinleitungsbereiche derart angeordnet sind, dass über beide Krafteinleitungsbereiche eine Zug- und/oder Haltekraft in das Federelement eingeleitet werden kann. Die Lage der Krafteinleitungsbereiche ist dabei derart, dass die von den Zugelementen kommenden Halte- oder Zugkräfte an der Spanneinheit in Druckkräfte umgewandelt werden. Hierzu sind die beiden Krafteinleitungsbereiche gewissermaßen versetzt zueinander angeordnet, was bedeutet, dass der Krafteinleitungsbereich beispielsweise eines linken Zugelements rechts vom Krafteinleitungsbereich eines rechten Zugelements angeordnet ist, bzw. umgekehrt. Zweckmäßigerweise ist der eine Krafteinleitungsbereich am Spannelement angeordnet bzw. setzt dort an, während der andere Krafteinleitungsbereich am Federelement angeordnet ist bzw. dort ansetzt. Bevorzugterweise ist der Krafteinleitungsbereich am Federelement im Wesentlichen kreis- und/oder ringförmig ausgebildet, während der Krafteinleitungsbereich am Spannelement im Wesentlichen punktförmig ausgebildet ist.
Mit Vorteil umfasst die Spanneinheit ein inneres Übertragungselement, welches innerhalb des Federelements und des Spannelements angeordnet ist, wobei das innere Übertragungselement einen Einstellmechanismus umfasst, welcher z. B. zur Längenänderung des Spannelements verwendet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das innere Übertragungselement ein stabförmiges Element z. B. aus Metall, welches innerhalb des Federelements und des Spannelements angeordnet ist. Der Einstellmechanismus ist mit Vorteil dadurch ausgebildet, dass das innere Übertragungselement ein Gewinde umfasst. Bevorzugt beträgt der Gewindedurchmesser M10. Der Einstellmechanismus wird dadurch ergänzt, dass auf dem Gewinde eine Gewindemutter mit einem entsprechenden/korrespondierenden Gewindedurchmesser aufgeschraubt wird, um wenigstens eine der zuvor bereits angesprochenen Zwischenscheiben zu verlagern und das Spannelement vorspannen zu können. Ebenfalls bevorzugt ist das innere Übertragungselement auch durch das Zugelement, auf welchem ein entsprechendes Gewinde aufgepresst ist, selbst gebildet. Es versteht sich, dass das Spannelement erst vorgespannt werden kann, wenn es – z. B. in einer Seilanordnung – verbaut ist.
Zweckmäßigerweise umfasst die Spanneinheit ein äußeres Übertragungselement, welches außerhalb des Federelements und des Spannelements angeordnet ist, wobei das innere Übertragungselement relativ zum äußeren Übertragungselement beweglich ist, nämlich über das Federelement und/oder das Spannelement. Bevorzugt ist das äußere Übertragungselement z. B. aus einem Metallblech gebogen. Letztendlich dient das äußere Übertragungselement dazu, die Krafteinleitung beziehungsweise die Halte- oder Zugkraft eines Zugelements oder eines Fixpunktes, wie z. B. eines ortsfesten Körpers, in das Federelement einzuleiten. Die Form des äußeren Übertragungselements ermöglicht dabei die Umwandlung einer Zugkraft eines damit verbundenen Zugelements, in eine Druckkraft, welche das Federelement zusammendrücken bzw. verkürzen kann. Demgegenüber dient das innere Übertragungselement dazu, die Kraft eines weiteren Zugelements oder eines Fixpunkts sozusagen von innen über das Spannelement in das Federelement einzuleiten. Lage und Form des inneren Übertragungselements ermöglichen, dass die Zugkraft des damit verbundenen Zugelements in eine Druckkraft umgewandelt wird, welche das Federelement bzw. auch das Spannelement zusammendrücken bzw. verkürzen kann. Letztendlich ermöglicht diese Anordnung auch, dass die Vorspannung des Spannelements beide Zugelemente (wenn die Spanneinheit mit zwei Zugelementen verbunden ist) spannen kann.
Zweckmäßigerweise ist an dem inneren Übertragungselement ein Führungselement angeordnet, welches derart an eine (Innen-)Form des äußeren Übertragungselements angepasst ist, dass eine bevorzugt axiale Führung des inneren Übertragungselements ermöglicht ist. Mit Vorteil ist das Führungselement als Vierkantscheibe nach DIN 436 mit einer Wandstärke von ca. 4 mm und einer Seitenlänge von ca. 40 mm ausgebildet. Mit Vorteil ist auf dem inneren Übertragungselement eine weitere Mutter angeordnet, welche zusammen mit der bereits zuvor angesprochenen Mutter ausgelegt ist, die Vierkantscheibe auf dem inneren Übertragungselement zu arretieren. Wie bereits erwähnt, ist das äußere Übertragungselement bevorzugt aus einem Metallblech oder dergleichen gebogen, sodass sich eine Vierkantscheibe in diesem Fall zweckmäßigerweise für eine Führung eignet. Beispielsweise für den Fall, dass das äußere Übertragungselement aus einem Rohr oder dergleichen gebildet ist, versteht es sich, dass das Führungselement in diesem Fall bevorzugt einen runden Querschnitt aufweist. Der Form und Vielfalt sind diesbezüglich keine Grenzen gesetzt.
Erfindungsgemäß umfasst eine Seilanordnung, insbesondere für Nachführvorrichtungen für Solarmodule, zumindest ein Zugelement, welches mit einer Spanneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden ist. Es versteht sich, dass sämtliche Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Spanneinheit für die erfindungsgemäße Seilanordnung gelten wie auch umgekehrt.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spanneinheit sowie der erfindungsgemäßen Seilanordnung mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
Es zeigen:
1: eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Spanneinheit in einem Montagezustand;
2: die Spanneinheit aus 1, wobei eine Länge des Spannelements vergrößert ist;
3: die Ausführungsform der Spanneinheit gemäß den 1 und 2 im Vergleich;
4: eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Spanneinheit;
5: eine Prinzipskizze einer bevorzugten Ausführungsform einer Spanneinheit.
1 zeigt eine Spanneinheit 20, welche zwischen zwei Zugelementen 10a, 10b angeordnet ist. Das linke Zugelement 10a ist über ein äußeres Übertragungselement 60, welches im Wesentlichen bügelförmig ausgebildet ist, an einem Federelement 24 angeordnet. Das Federelement 24 besteht aus zehn Tellerfedern in Reihenschaltung. Neben dem Federelement 24 beziehungsweise in Reihe dazu angeordnet ist ein Spannelement 22. Das Spannelement 22 wiederum ist zwischen zwei Zwischenscheiben 48 angeordnet. Das Spannelement 22 ist als Schraubenfeder ausgebildet und in einem in 1 gezeigten Montagezustand maximal vorgespannt. In diesem Zustand weist es eine Länge L22 auf, welche sich zwischen den beiden Zwischenscheiben 48 bemisst. Innerhalb des Spannelements 22 ist ein Begrenzungselement angeordnet, welches allerdings in 1 nicht zu sehen ist, da das Spannelement 22 beziehungsweise die Schraubenfeder komplett vorgespannt ist und die Windungen eine Sicht ins „Innere“ verhindern. Um z. B. die Vorspannung aufzubringen und um ein Führungselement 42 auf einem inneren Übertragungselement 40 anzuordnen, sind Muttern 46 vorgesehen. Die Muttern 46 greifen in ein entsprechendes Gewinde 44 ein, welches auf dem inneren Übertragungselement 40 vorhanden ist. Das Federelement 24 wiederum weist eine Länge L24 auf. Wird an dem rechten Zugelement 10b gezogen beziehungsweise wird eine Zug- oder Haltekraft aufgebaut, wird diese über das innere Übertragungselement 40 auf die linke Zwischenscheibe 48 und von dort über das nicht dargestellte Begrenzungselement und eventuell teilweise über das Spannelement 22 mittels der rechten Zwischenscheibe 48 auf das Federelement 24 übertragen. In diesem Fall würde sich dann die Länge L24 des Federelements 24 verkürzen. Das gleiche Verhalten tritt auf, wenn an dem linken Zugelement 10a gezogen wird. Der Unterschied liegt lediglich darin, dass die Kraft des linken Zugelements 10a über das äußere Übertragungselement 60 auf das Federelement 24 übertragen wird, so dass dessen Länge L24 eine entsprechende Verkürzung erfährt. Letztlich stützen sich beide Zugelemente 10a, 10b mittelbar über die Spanneinheit 20 gegeneinander ab.
2 zeigt die in 1 dargestellte Spanneinheit in einem Zustand, in dem das Spannelement 22 gegenüber 1 gelängt ist, z. B. weil die Zugspannung auf den Zugelementen 10a, 10b abgefallen ist. Mit anderen Worten ist die Länge L22 des Spannelements 22 in 2 größer als in 1. Dies führt dazu, dass innerhalb des Spannelements 22 das bereits angesprochene Begrenzungselement 26 nun etwas zu sehen ist. Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, Längenänderungen, insbesondere Längevergrößerungen der Zugelemente zu kompensieren. Mit anderen Worten erfolgt also ein Nachspannen.
3 zeigt die Spanneinheit 20 der 1 und 2, wobei der über das Spannelement 22 ermöglichte Längenausgleich veranschaulicht werden soll.
4 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein inneres Übertragungselement 40, hier eine Stange oder Hülse, auf welchem ein Begrenzungselement 26 und ein Federelement 24, gebildet aus einem Paket von Tellerfedern, angeordnet ist. Das innere Übertragungselement 40 ist mit einem Seil 10 verbunden. Zwischenscheiben 48 sowie ein Spannelement 22 und ein Führungselement 42 können über das innere Übertragungselement 44 geführt und über Muttern 46 arretiert beziehungsweise entsprechend vorgespannt werden. Die vorgenannte Anordnung wird von einem äußeren Übertragungselement 60 umschlossen und bildet so die Spanneinheit 20.
5 zeigt eine Prinzipdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Spanneinheit 20. Die Spanneinheit 20 ist an ihrer linken Seite in 5 mit einem ortsfesten Punkt bzw. einem Fixpunkt 12 und an ihrer rechten Seite mit einem Zugelement 10 verbunden. 5 soll insbesondere die Lage der Krafteinleitungsbereiche 28 veranschaulichen. So wird eine Haltekraft des linken Fixpunkts 12 über ein äußeres Übertragungselement 60 über einen im Wesentlichen ringförmigen Krafteinleitungsbereich 28 auf ein Federelement 24 übertragen. Eine Zugkraft des Zugelements 10 wird durch ein inneres Übertragungselement 40, welches durch das Federelement 24 und ein Spannelement 22 durchgeführt wird, auf das Spannelement 22 übertragen. Letztendlich dienen sowohl das äußere Übertragungselement 60 als auch das innere Übertragungselement 40 dazu, den Krafteinleitungsbereich 28 entsprechend von einem Zugelement 10 oder einem Fixpunkt 12 oder dergleichen an das Spannelement 22 beziehungsweise das Federelement 24 zu führen. Als Krafteinleitungsbereich 28 ist also nicht explizit nur der Bereich, Punkt oder Abschnitt definiert, an welchem ein Zugelement 10 mit einem Übertragungselement 40, 60 tatsächlich verbunden ist, sondern der Punkt, Bereich oder Abschnitt, an welchem eine Kraft eines Zugelements 10 oder eine Haltekraft eines Fixpunktes 12 auf das Spannelement 22 oder das Federelement 24 übertragen wird.
Bezugszeichenliste

10, 10a, 10b: Zugelement, Seil
12: Fixpunkt
20: Spanneinheit
22: Spannelement
24: Federelement
26: Begrenzungselement
28: Krafteinleitungsbereich
40: Inneres Übertragungselement
42: Führungselement
44: Gewinde
46: Mutter
48: Zwischenscheibe
60: Äußeres Übertragungselement
L22: Länge Spannelement
L24: Länge Federelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012/034873 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 125 [0012]
DIN 2093 [0015]
DIN 436 [0025]

Claims

Spanneinheit (20), insbesondere für Zugelemente wie Seile, umfassend ein Spannelement (22) und ein Federelement (24), wobei das Spannelement (22) und das Federelement (24) in einer Reihe angeordnet sind, und wobei eine Länge (L22) des Spannelements (22) derart verkürzt werden kann, dass das Spannelement (22) eine Vorspannung aufweist, wobei die Vorspannung ausgelegt ist, die Länge (L22) des Spannelements (22) zu vergrößern, und wobei die Richtung der Längenvergrößerung des Spannelements (22) von dem Federelement (24) weg gerichtet ist.
Spanneinheit (20) nach Anspruch 1, wobei das Spannelement (22) in einem Montagezustand maximal vorgespannt ist.
Spanneinheit (20) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein Begrenzungselement (26), welches ausgelegt ist, die Längenverkleinerung des Spannelements (22) zu begrenzen.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spannelement (22) eine Schraubenfeder ist.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (24) durch ein oder mehrere Tellerfedern, insbesondere durch ein Paket von Tellerfedern, gebildet ist.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Federkraft des Federelements (24) größer ist als eine Federkraft des Spannelements (22).
Spanneinheit (20) nach Anspruch 6, wobei die Federkraft des Spannelements (22) in einem Bereich von etwa 100 bis 400 N liegt, und wobei die Federkraft des Federelements (24) in einem Bereich von etwa 500 bis 2700 N liegt.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zwei Krafteinleitungsbereiche (28), welche ausgelegt sind, eine Halte- und/oder Zugkraft in die Spanneinheit (20) einzuleiten.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein inneres Übertragungselement (40), welches innerhalb des Federelements (60) und des Spannelements (22) angeordnet ist, wobei das innere Übertragungselement (40) einen Einstellmechanismus zur Längenänderung des Spannelements (22) umfasst.
Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehend Ansprüche, umfassend ein äußeres Übertragungselement (60), welches außerhalb des Federelements (60) und des Spannelements (22) angeordnet ist, wobei das innere Übertragungselement (40) relativ zum äußeren Übertragungselement (60) beweglich ist.
Spanneinheit (20) nach einem der Ansprüche 9–10, wobei an dem inneren Übertragungselement (40) ein Führungselement (42) angeordnet ist, welches derart an eine Form des äußeren Übertragungselements (60) angepasst ist, dass eine Führung des inneren Übertragungselements (40) ermöglicht ist.
Spanneinheit (20) nach einem der Ansprüche 3–11, wobei eine Anordnung des Spannelements (22) relativ zum Federelement (24) derart ausgelegt ist, dass mittelbar durch das Spannelement (22) und/oder das Begrenzungselement (26) eine Verkürzung der Länge (L24) des Federelements (24) ermöglicht ist.
Seilanordnung, insbesondere für Nachführvorrichtungen für Solarmodule, umfassend zumindest ein Zugelement (10), welches mit einer Spanneinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden ist.