DE2856923A1 - Radiation concentrating system - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungskonζentrationssystem zur Reflexion einfallender Strahlung von einer beweglichen Quelle zu einem festliegenden Brennpunkt mit Hilfe eines Reflexionsmechanismus..

Strahlungskonzentrationssysteme zur Reflexion einfallender Strahlung auf einen festen Brennpunkt sind bekannt. Bei diesen bekannten Systemen sind die reflektierenden Elemente oder die Spiegelelemente gegenüber einer Grundfläche festgelegt, so daß lediglich ein kleiner Bruchteil der Gesamtenergie auf den festen Brennpunkt reflektiert wird. Dies hat den Nachteil, daß sich ein System mit sehr niedrigem Energiewirkungsgrad für die Reflexion der Strahlung ergibt.

Bei anderen bekannten Systemen sind die reflektierenden Oberflächen oder Spiegelelemente in einer einzigen Ebene beweglich. Dies hat die Wirkung, daß ein großer Anteil der Strahlung, die auf die reflektierende Oberfläche auftrifft, nicht ausgenutzt wird und aus der Ebene des festen Brennpunktes herausreflektiert wird. Auch diese bekannten Systeme ergeben daher keine hohe Ausnutzung der einfallenden Energie, die auf die reflektierende Oberfläche auftrifft und zum Brennpunkt reflektiert wird.

Bei anderen bekannten Systemen kann ein Heliostat zur Ausrichtung jedes Sgiegelelementes verwendet werden, um die reflektierte Energie auf dem festen Brennpunkt zu halten. Diese bekannten Systeme sind jedoch allgemein von ihrem Aufbau und ihrer Konstruktion her kompliziert und daher

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Jb -

sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahlungskonzentrationssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine optimale Ausnutzung der einfallenden Energie ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Strahlungskonzentrationssystem verwendet ein einfaches Gestängesystem, bei dem eine Achse fest auf eine ausgerichtete Position von dem Strahlungskonzentrationssystem zum Brennpunkt gehalten wird, wobei weiterhin eine Drehung um eine zweite Achslinie senkrecht zur ersten Achslinie möglich ist.

Der Universal-Stellmechanismus ist mit dem Reflexionsmechanismus um eine erste Achslinie gekoppelt, die sich in einer Richtung von dem Universal-Stellmechanismus zum festen Brennpunkt erstreckt. Zusätzlich wird der Reflexionsmechanismus in Drehrichtung um eine zweite Achslinie betätigt, die senkrecht zur ersten Achslinie verläuft, wobei der Reflexionsmechanismus in einer vorgegebenen Positionsbeziehung für die Reflexion der einfallenden Strahlung auf den festen Brennpunkt gehalten wird. Auf diese Weise wird ein einen hohen Wirkungsgrad aufweisendes Strahlungskonzentrationssystem geschaffen, bei dem das reflektierende Element in Abhängigkeit von der Bewegung

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eines Betätigungsarms um eine erste Achslinie und eine zweite Achslinie eingestellt wird. Die Ebene des reflektierenden Elementes wird hierbei immer senkrecht zu einer Winkelhalbierungslinie des Einfalls- und Reflexionswinkels gehalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, die die Positionsbeziehungen der Strahlungsquelle, des Strahlungskonzentrat ions syst ems und des festen Brennpunktes zeigt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die die Positionsbeziehungen der Strahlungsquelle, des festen Brennpunktes und des Strahlungskonzentrationssystems mit einem Reflexionsmechanismus zeigt, der nicht planar ist,

Fig. 3 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform des Strahlungskonzentrationssystems,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Strahlungskonzentrationssystems entlang der Linie 4—4- nach Fig. 3»

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Strahlungskonzentrationssystems entlang der Linie 5-5 nach Fig. 4-,

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Fig. 6 eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Strahlungskonzentrationssystems,

Fig. 7 eine Schnitt ansicht der Ausführungsform des Strahlungskonzentrationssystems entlang der Linie 7-7 nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 nach Fig. 7.

In den Figg. 1 bis 8 sind Ausführungsformen des Strahlungskonzentrations syst ems 10 zur Reflexion auftreffender Strahlung 12 von einer beweglichen Quelle S zu einem fest angeordneten Brennpunkt F gezeigt. Wie aus der schematischen Darstellung nach Fig. 1 zu erkennen ist, treffen Strahlen 12 der einfallenden Strahlung auf einen Reflexionsmechanismus 16 auf, wobei sich ein Einfall-Komplementwinkel 18 bildet. Die einfallende Strahlung 12 wird von dem Reflexionsmechanismus 16 unter einem Reflexions-Komplementwinkel 20 reflektiert, der gleich dem Einfall-Komplementwinkel 18 ist, so daß sich Strahlen 14 der reflektierten Strahlung ergeben.

Zur Erleichterung der Beschreibung wird der Reflexionsmechanismus 16 im folgenden als ebenes Element betrachtet. Es ist jedoch verständlich, daß der Reflexionsmechanismus 16 eine gekrümmte reflektierende Oberfläche 17 einschließen kann, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dieser Art von Oberflächenform erscheinen die mittleren einfallenden und reflektierten Strahlen 12 und 14 so, als ob sie optisch von einer virtuellen Ebene 19 reflektiert werdenj zu der die Oberflächenumrißebene entartet, wenn der

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reflektierende Mechanismus 16 eine ebene Form aufweist.

Mit dem Reflexionsmechanismus 16 ist ein eine universelle Einstellung ermöglichender Universal-Stellmechanismus 22 derart gekoppelt, daß der Reflexionsmechanismus 16 auf einer vorgegebenen Bahn eingestellt wird, um die reflektierte Strahlung 16 in einer gerichteten Bahn zum festen Brennpunkt F bei einer Bewegung der Quelle S zu halten. Vie dies im folgenden noch näher erläutert wird, wird der Reflexionsmechanismus 16 in Drehrichtung um eine erste Achslinie 24 mit einer gesteuerten Drehung eingestellt, die durch den Drehrichtungspfeil 26 angedeutet ist. Es ist zu erkennen, daß der die erste Achslinie 24 festlegende Mechanismus sich in einer Richtung von dem Universal-Stellmechanismus 22 erstreckt, die durch die zweite Achslinie 28 zum Brennpunkt F verläuft. Die erste Achslinie wird in dieser Richtung während des gesamten Betriebs des Strahlungskonzentrationssystems 10 unabhängig von der Bewegung der Quelle S gehalten. Zusätzlich stellt der TJniversal-Stellmechanismus 22 den Reflexionsmechanismus 16 in Drehrichtung um die zweite Achslinie 28 nach Fig. 2 ein, wie dies durch den Drehrichtungspfeil 30 angedeutet ist. Die zweite Achslinie 28 verläuft senkrecht zur ersten Achslinie 24 und durch zusammenwirkende Bewegung der Mechanismen wird in noch näher zu erläuternder Weise der Reflexionsmechanismus 16 in einer vorgegebenen Positionsbeziehung zur Reflexion von einfallender Strahlung 12 zum festen Brennpunkt F gehalten.

Der Universal-Stellmechanismus 22 schließt Einstellmechanismen 38 ein, die die virtuelle Ebene 19 des Reflexionsmechanismus 16 senkrecht zur Winkelhalbierungslinie 32 des

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Einfallwinkels 36 und des Reflexionswinkels 34 der einfallenden Strahlung 12 bzw. der reflektierten Strahlung 14 an dem Reflexionsmechanismus 16 halten. Insgesamt besteht die Funktion und Aufgabe des Strahlungskonzentrationssystetns 10 darin, die Einfallswinkel und Reflexionswinkel 34 bzw. 36 in Abhängigkeit von und als Funktion von der Bewegung der Quelle S zu halbieren. Auf diese Weise werden die reflektierten Strahlen 14 auf einer vorgegebenen geradlinigen Bahn gehalten, so daß sie immer auf dem Brennpunkt F auftreffen, der gegenüber dem Boden oder einer anderen Grundfläche festgelegt ist. Wie dies weiter oben beschrieben wurde, wird, wenn der Reflexionsmechanismus 16 ein ebenes Reflexionselement einschließt, die virtuelle Ebene 19 die ebene reflektierende Oberfläche.

In den Figg. 3 bis 5 ist eine erste Ausführungsform des Universal-Stellmechanismus 22 dargestellt. Der Einstellmechanismus 38 schließt ein erstes Kegelzahnrad 40 ein, das um die zweite Achslinie 28 in einer Richtung dreheinstellbar ist, die durch den Drehpfeil 30 angedeutet ist. Ein Zwischen-Kegelzahnrad 42 kämmt mit dem ersten Kegelzahnrad 40 und ist um die Winkelhalbierungslinie 32 in Drehrichtung einstellbar. Zur Erleichterung der Beschreibung der Zeichnung ist zu erkennen, daß das erste Kegelzahnrad 40 und das Zwischen-Kegelzahnrad 42 eine rechtwinklige Antriebskette bilden, wobei jedoch der Eingriffswinkel der Zahnräder 40 und 42 ohne Bedeutung ist und durchaus von dem rechten Winkel abweichen kann. Ein drittes Kegelzahnrad 44 kämmt mit dem Zwischen-Kegelzahnrad und ist in Drehrichtung um die zweite Achslinie 28 in der Richtung 30 einstellbar. Es ist verständlich, daß das dritte Kegelzahnrad 44 festgelegt ist, wenn es im Hinblick

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auf irgendeine Drehbewegung um die zweite Achslinie 28 betrachtet wird. Daher steht das Zwischen-Kegelzahnrad 42 in Dreheingriff mit dem ersten bzw. dritten Kegelzahnrad 40 bzw. 44.

Das erste und dritte Kegelzahnrad 40 und 44 weisen den gleichen Zahnradradius auf, so daß die Winkel 34 und 36 durch die Winkelhalbierungslinie 32 bei einer Bewegung der Quelle S in ebener Weise winkelhalbiert werden können. Diese Winkelhalbierung der eingeschlossenen Winkel 34 und 36 insgesamt ermöglicht es, die Bahn der reflektierten Strahlung 14 auf dem festen Brennpunkt F während einer ebenen Bewegung der Quelle S festzuhalten.

Der Reflexionsmechanismus 16 wird dadurch in einer Ebene senkrecht zur Winkelhalbierungslinie 32 festgehalten, daß ein Betätigungsarm 50 betätigt wird, der starr mit dem ersten Kegelzahnrad 40 verbunden ist, um dieses erste Kegelzahnrad 40 in Drehrichtung zu betätigen, wodurch das Zwischen-Kegelzahnrad 42 in der vorstehend beschriebenen Drehbahn angetrieben wird. Das erste Kegelzahnrad 40 ist mit einem Ansatz 48 einer Plattform verschraubt oder auf andere Weise befestigt, wobei sich dieser Ansatz 48 von einer oberen Oberfläche des Zahnrades 40 erstreckt. Unter einem rechten Winkel zum Ansatz 48 der Plattform befindet sich die Betätigungsplattform 46, die starr an dem Ansatz 48 befestigt ist. Der Betätigungsarm 50 ist an einer unteren Oberfläche der Plattform 46 befestigt und erstreckt sich schräg nach unten, wie dies in den Figg. 3 bis 5 gezeigt ist. Der Einstellarm 50 setzt sich in einem eine gestreckte Länge aufweisenden Abschnitt 52 fort, der in einer Richtung festgehalten wird, die durch die Quelle S

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, . ■■ "bestimmt ist. Der Abschnitt 52 ist langgestreckt und fällt mit den einfallenden Strahlen 12 von der Quelle S während der gesamten Betriebsdauer und Verstellung des Reflexionsmechanismus 16 zusammen. Der Abschnitt 52 kann durch einen Heliostat-Mechanismus oder irgendeine andere Einrichtung angetrieben werden, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet unü die den Abschnitt 52 immer während der Verstellbewegung auf die Quelle S gerichtet hält. Die schematische Darstellung des Abschnittes 52 ist in Fig. 1 j gezeigte Daher ruft eine Bewegung des Betätigungsarms 50

durch geeignete Verstellung des Abschnittes 52 eine Dre

hung der Plattform 46 und des Ansatzes 4-8 hervor, der seinerseits fest mit dem ersten Kegelzahnrad 40 verbunden ist und dieses in Drehung antreibt.

Es ist verständlich, daß, obwohl vorstehend angegeben wurde, daß der Abschnitt 52 immer während der Verstellbewegung auf die Quelle S gerichtet ist, diese Kriterien aus Gründen der Erleichterung der Herstellung des Mechanismus aufgestellt wurden« In der Praxis besteht das einzige Kriterium darin, daß auf dem Abschnitt 52 ein Verschiebungspunkt existiert, der immer auf einer Linie gehalten wird, die durch die zweite Achslinie 28 und durch die Quelle S verläuft. Es ist verständlich, daß im Hinblick auf eine Optimierung der praktischen Ausführung der Verstellpunkt auf dem Abschnitt 52 vorzugsweise kolinear mit dem Schnittpunkt der Achslinien 28, 24· und der Quelle S ausgerichtet sein sollte»

TJm eine Vinkelhalbierung der Winkel 34 und 36 zu erzielen, wenn die Quelle S in einer Vielzahl von Ebenen bewegt wird, schließt der Universal-Stellmechanismus 22 einen

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Drehlagermechanismus 54- ein, der an dem dritten Kegelzahnrad 44 "befestigt ist und eine Drehung dieses Ke gel zahnrad es 44 um die erste Achslinie 24 ermöglicht. Das dritte Kegelzahnrad 44 ist an einer Kegelradwelle 56 befestigt, die sich von einem Drehlagerteil 58 zum ersten Kegelzahnrad 40 erstreckt, wie dies in Fig. 4 zu erkennen ist. Das Drehlagerteil 58 ist an gegenüberliegenden Enden an einem Drehlagergehäuse 16 mit Hilfe von Drehlagern 62 und 64 befestigt. Auf diese Weise kann der Universal-Stellmechanismus um die erste Achslinie 24 gemäß Fig. 3 in Drehrichtung eingestellt werden« Daher ist zu erkennen, daß dann, wenn sowohl das Drehlager 54 als auch der Einstellmechanismus 38 bewegt werden, der Universal-Einstellmechanismus 22 um die zweite Achslinie 28 und die erste Achslinie 24 beweglich ist. Indem der langgestreckte Abschnitt 52 des Betätigungsarms 50 oder ein Punkt auf diesem Abschnitt in einer linearen koinzidenten Bichtung gehalten wird, die durch die Achslinie 28 auf die Quelle S gerichtet ist, kann der Reflexionsmechanismus 16 in einer Ebene senkrecht zur Winkelhalbierungslinie 32 gehalten werden, um dauernd zu erreichen, daß die reflektierenden Strahlen 14 auf den Brennpunkt F auf treffen, und zwar als Punktion und in Abhängigkeit von der Bewegung der Quelle S und der vorgegebenen Bewegung des Universal-Stellmechanismus.

Es ist zu erkennen, daß der Betätigungsarm 50 und der langgestreckte Abschnitt 52 einen Mechanismus zum Einstellen des Reflexionsmechanismus 16 in Abhängigkeit von einer geradlinigen Verstellinie bilden, die sich durch den Universal-Stellmechanismus 22 und die Quelle S erstreckt, und mit dieser in Übereinstimmung gehalten wird. Vie dies in den Figg. 3 bis 5 zu erkennen ist, ist die geradlinige

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Verstellinie durch die Umrißlinie des langgestreckten Abschnittes 52 festgelegt, die, wenn sie extrapoliert wird, durch die zweite Achslinie 28 und die bewegliche Quelle S verläuft.

Das Betätigungsarmteil 50 ist drehbar um die zweite Achslinie 28 befestigt und kann, einen derartigen Umriß aufweisen, daß der langgestreckte Abschnitt 52 sich in Übereinstimmung mit der oben, festgelegten linearen Verstellinie erstreckt« Auf diese Weise wird, was für den Gesamtgedanken des Systems 10 wichtig ist, eine unkomplizierte Betätigung des Reflexionsmechanismus 16 geschaffen, die es ermöglicht, reflektierte Strahlen auf den festen Brennpunkt F gerichtet au halten»

Der Reflexionsmechanismus 16 kann ein Spiegelelement sein und er kenn mit einem ebenen Umriß ausgebildet sein, wie dies in den Figg. 3 bis 5 gezeigt ist. Es ist verständlich, daß dann, wenn der Reflexionsmechanismus 16 starr an dem Zwischen-Kegelzahnrad 42 befestigt wäre, der Reflexionsmechanismus oder das Spiegelelement 16 sich um die Winkelhalbierungsebene 52 drehen würde, wenn der Betätigungsarm 50 entsprechend der vorgegebenen Bahn der Quelle S verstellt würde«, Um das Spiegeleiement 16 an einer Drehung um die Winkelhalbierungslinie 32 zu hindern, kann eine Vielzahl von Mechanismen eingeführt werden, wobei ein Beispiel eines derartigen Mechanismus in den Figg. 3 bis gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Zwischen-.Kegelzahnrad 42 drehbar an dem Reflexionsmechanismus 16 befestigt. Wie dies klar aus 3?ig. 4 zu erkennen ist, erstreckt sich ein Kegelsahnrad-Wellenteil 66 in der Richtung, die durch die Verlängerung der Winkelhalbierungslinie

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32 festgelegt ist, -und dieses Kegelzahnrad-Wellenteil 66 ist mit einem Ende an dem Zwischen-Kegelzahnrad 42 befestigt. Das Kegelzahnrad-Wellenteil 66 erstreckt sich in ein Gehäuse 68, das starr an einer Hinterfläche des Reflexionsmechanismus 16 befestigt ist. Zusätzlich wird ein Endteil 70 des Kegelrad-Wellenteils in dem Gehäuse 68 festgehalten, um eine Wellenlagereinrichtung 72 zu bilden, die an dem Reflexionsmechanismus 16 befestigt ist. Auf diese Weise ist das Kegelrad-Wellenteil 66 in der Wellenlagereinrichtung 72 verdrehbar, so daß eine Drehung des Wellenteils 66 ermöglicht wird, während gleichzeitig der Spiegel oder der Reflexionsmechanismus 16 in einer relativ unabhängigen festen Position gehalten wird. Ein Spiegelgewicht 74- kann fest an einer unteren Oberfläche des Reflexionsmechanismus 16 befestigt sein, wie dies in den Figg. 3 bis 5 gezeigt ist, so daß sich zusätzlich Einrichtungen ergeben, die eine Drehung des Reflexiönsmechanismus 16.als Funktion der Drehung des Zwischen-Kegelzahnrades und des Wellenteils 66 verhindern.

Damit das Zwischen-Kegelzahnrad 42 in Eingriff mit den Kegelzahnrädern 40 und 44 gehalten wird, kann ein Schleifringgehäuseteil 81 drehbar an der Welle 56 und dem Gehäuse 68 befestigt sein· Es können auch andere Befestigungseinrichtungen verwendet werden, die dem Fachmann ohne weiteres bekannt sind.

Auf diese Weise kann eine Anzahl von Heliostat-Einheiten oder eine einzige Heliostat-Einheit mit einer Anzahl von langgestreckten Abschnitten 52 von Betätigungsarmen verbunden werden, um eine konzentrierte reflektierte Strahlung auf einen festen Brennpunkt Έ bei einer Bewegung der

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Quelle S zu liefern*

In den Figg. 6 bis 8 ist eine weitere Ausführungsform des Strahlungskonzentrationssystems 10 zur Ausrichtung des Reflexionsmechanismus 16 in einer Ebene senkrecht zur Winkelhalbierungslinie 52 des Einfallwinkels 18 und des Reflexionswinkels 20 der einfallenden Strahlung 12 von der Quelle S gezeigt*. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist ein Drehlagermechanismus 54·' in einer festen Position gehalten und weist eine gestreckte Länge in Richtung der ersten Achslinie 24 auf, wie dies bei der Ausführungsform nach den Figg. 3 bis 5 der Fall war. Die Drehung des Reflexionsmechanismus 16 in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur zweiten Achslinie 28 ergibt sich durch den Einstellmechanismus 38'. Der Einstellmechanismus 38' schließt einen Betätigungsarm 50' ein, der in Abhängigkeit von der Bewegung der Quelle S beweglich ist. Weiterhin ist der Betätigungsarm 50' starr an einem eine gestreckte Länge aufweisenden Abschnitt 52' befestigt, der in einer gerichteten geradlinigen Weise entlang der einfallenden Strahlen 12 gehalten wird und der während der gesamten Bewegung des Reflexionsmechanismus 16 immer so gehalten wird, daß er mit der Linie zusammenfällt, die durch die Quelle S und die Achslinie 28 verläuft.

Der Einstellmechanismus 38' schließt weiterhin einen Getriebemechanismus 76 ein, der an dem Betätigungsarmteil 50' und dem Reflexionsmechanismus 16 befestigt ist. Der Getriebemechanismus 76 schließt ein Stirnzahnrad 78 ein, das fest an dem Betätigungsarmteil 50' über einen Getriebebolzen oder ein Mutterelement 80 befestigt ist. Weiterhin ist der Radiiis des Stirnrades 78 im wesentlichen I

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gleich dem halben Radius eines innenverzahnten Stirnrades 82, um eine Winkelhalbierung der Winkel 34 und 36 zu erzielen. Das innenverzahnte Stirnrad 82 ist um die zweite Achslinie 28 bei einer Drehung des Betätigungsarmteils 50' drehbar. Daher ruft eine Drehung des Betätigungsarmteils 50' eine Drehung des Stirnrades 78 hervor, das seinerseits das innenverzahnte Stirnzahnrad 82 dreht. Das innenverzahnte Stirnzahnrad 82 schließt einen Grundplattenabschnitt 84 ein, der als untere durchgehende Oberfläche für das Zahnrad 82 dient. Das Schraubenelement 80 verläuft durch den Grundplattenabschnitt 84 und weist ein nietartiges Bauteil 86 auf, das sich von einer unteren Oberfläche des Grundplattenabschnittes 84 erstreckt und relativ hierzu drehbar ist. Daher wird das Stirnzahnrad 78 bei einer Drehung in Kontakt mit dem innenverzahnten Stirnzahnrad 82 . gehalten. Weiterhin ist der Drehlagermechanismus 54' drehbar mit dem innenverzahnten Stirnzahnrad 82 über eine Welle 88 verbunden, die durch den Grundplattenabschnitt 84 verläuft.

Von der Seitenwand 90 des innenverzahnten Stirnzehnrades 82 erstreckt sich ein Wellenteil 66'. Das Wellenteil 66' schließt ein einen größeren Durchmesser aufweisendes Endteil 70' ein, das in ein Gehäuse 68' eingesetzt ist, um eine Wellenlagereinrichtung 72' zu bilden. Das Wellenteil 66' kann sich frei gegenüber dem Gehäuse 68' oder umgekehrt drehen, um den Spiegel oder den Reflexionsmechanismus 16 in einer festen Drehstellung unabhängig von der Drehung des Strahlungskonzentrationssystems 10 um die erste Achslinie 24 festzuhalten. Wie im Falle der ersten Ausführungsform schließt der Reflexionsmechanismus 16 Spiegelgewichte 74' ein, die dazu beitragen, daß die

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Winkelausrichtung des Spiegels 16 im Raum festgehalten wird.

Der Drehlagermechanismus 54' schließt ein Drehlagerteil 58' ein, das eine langgestreckte Länge in Richtung der ersten Achslinie 24· aufweist. Das Drehlager gehäuse 60' ist fest an einer Grundplatte oder Bodenfläche befestigt und das Drehlagerteil 58' ist drehbar mit dem Drehlagergehäuse 60' um die erste Achslinie 24 befestigt. Das Drehlagerteil 58' schließt Drehlager 62' und 64' an gegenüberliegenden Enden der langgestreckten Länge ein, die in eine Ausnehmung in dem Drehlagergehäuse 60' einsetzbar sind, um eine Drehung von sowohl dem Drehlagerteil 58' als auch dem Einstellmechanismus 38' um die erste Achslinie 24 herum zu ermöglichen.

Insgesamt schließt das Strahlungskonzentrationssystem 10 zur Reflexion einfallender Strahlung von einer beweglichen Quelle S zum Brennpunkt P den Reflexionsmechanismus 16 in Kombination mit dem Universal-Stellmechanismus 22 ein. Der Mechanismus 22 muß bei allen Ausführungsformen mit dem Reflexionsmechanismus 16 gekoppelt sein, doch ist verständlich, daß dieser Universal-Stellmechanismus 22 in manchen Fällen räumlich von dem Reflexionsmechanismus 16 entfernbar sein kann. Der Universal-Stellmechanismus 22 wird in Abhängigkeit von einer ersten geraden Linie betätigt, die sich vom Mechanismus 22 zur beweglichen Quelle S erstreckt. Eine Bewegung des Universal-Stellmechanismus 22 betätigt die Winkelhalbierungslinie 32 zwischen der ersten geraden Linie und einer zweiten geraden Linie oder der ersten Achslinie 24, die sich von dem Universal-Stellmechanismus 22 zum Brennpunkt F erstreckt. Der Universal-

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Stellmechanismus 22 ist um die zweite geradlinige Linie oder die erste Achslinie 24 dreheinstellbar und ermöglicht eine Verstellung des Reflexionsmechanismus 16 in Abhängigkeit von der Bewegung der Winkelhalbierurigslinie 32. Auf diese Weise ist der TJniversal-Stellmechanismus 22 um die erste Achslinie 24 und eine zweite Achslinie 28 dreheinstellbar, die senkrecht zur zweiten geraden Linie oder zur ersten Achslinie 24 verläuft. Wie dies zu erkennen ist, erstreckt sich die zweite Achslinie 28 senkrecht zu einer Ebene, die durch die ersten und zweiten geraden Linien definiert ist, wie dies weiter oben beschrieben wurde.

Es ist verständlich, daß jedes Strahlungskonzentrationssystem 10 unabhängig betrieben werden kann oder daß es in Kombination mit einer Anzahl oder Vielzahl anderer Systeme 10 betrieben werden kann. Entsprechend kann eine Vielzahl von Reflexionsmechanismen 16 durch einen oder mehrere Universal-Stellmechanismen 22 angetrieben werden, die unabhängig oder durch kinematische Gestängemechanismen wirken.

Der Drehlagermechanismus 5^' schließt ein Drehlagerteil 58' ein, das eine langgestreckte Länge in Richtung der ersten Achslinie 24 aufweist· Das Drehlagergehäuse 60' ist fest an einer Basis oder Grundfläche befestigt und das Drehlagerteil 58' ist mit dem Drehlagergehäuse 60' um eine erste Achslinie 24 drehbar befestigt. Das Drehlagerteil 58' schließt Lagerzapfen 62' und 64' an gegenüberliegenden Enden der langgestreckten Länge ein, die in einer Ausnehmung in dem Gehäuse 60' einsetzbar sind, um die Drehung des Drehlagerteils 58' und des Einstellmechanismus 38' um die erste Achslinie 24 zu ermöglichen.

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Claims (22)

1. - p&teotao walte D! ρ I. - · I η g. C u r t W a 11 a oh

   .: . \ Dipl.-1 ng. Günther Kocti

   <$jP Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

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   D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

   . Datum:

   Unser Zeichen: 16 555

   Pat ent ansprü ehe

   (1·) Strahlungskonzentrationssystem zur Reflexion einfallender Strahlung von einer sich bewegenden Quelle S zu einem festliegenden Brennpunkt 1 mit Hilfe von Reflexionseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseinrichtungen (16) mit eine universelle Bewegung ermöglichenden Universal-Stelleinrichtungen (22) verbunden sind, die eine Dreheinstellung der Reflexionseinrichtungen (16) um eine erste Achslinie (24), die sich in einer Richtung von den Universalst eil einrichtungen (22) zum Brennpunkt (F) erstreckt, und eine Dreheinstellung der Reflexionseinrichtungen (16) um eine zweite Achslinie (28), die sich senkrecht zur ersten Achslinie (24) erstreckt, derart ermöglichen, daß die Reflexionseinrichtungen (16) in einer vorgegebenen Positionsbeziehung erhalten werden, in der die einfallende Strahlung (12) auf den festen ■ Brennpunkt reflektiert wird_e
2. 2. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrich-

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   tungen (22) Einrichtungen zur Einstellung einer virtuellen Ebene (19) der Reflexionseinrichtungen (16) senkrecht zur Winkelhalbierungslinie der Summe eines Einfallswinkels und eines Reflexionswinkels der Strahlung an den Reflexionseinrichtungen einschließen.
3. 3. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) Einrichtungen zur Verstellung der Reflexionseinrichtungen (16) in Abhängigkeit von einer geradlinigen Verstellinie einschließen, die sich zwischen den Universal-Stelleinrichtungen (22) und der beweglichen Quelle (S) erstreckt und mit dieser in Übereinstimmung gehalten wird.
4. 4. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die geradlinige Verstellinie zwischen der zweiten Achslinie (28) und der beweglichen Quelle (S) erstreckt.
5. 5· Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) ein Betätigungsarmteil (50, 50') einschließen, das drehbar um -die zweite Achslinie (28) befestigt ist, und daß zumindest ein Abschnitt (52, 52') des Betätigungsarmteils (50, 50') sich in Übereinstimmung mit der geradlinigen Verstellinie erstreckt.
6. 6. Strahlungskonzentrationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) ein erstes Kegelrad

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   (40), das um die zweite Achslinie (28) dreheinstellbar ist, ein Zwischen-Kegelrad (42), das mit dem ersten Kegelrad kämmt, und ein drittes Kegelrad (44) einschließen, das mit dem Zwischen-Kegelrad kämmt und dessen Achslinie mit der zweiten Achslinie (28) zusammenfällt e
7. 7- .Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen-Kegelrad (42) drehbar mit dem ersten und dritten Kegelrad (40, 44) in Eingriff steht.
8. 8. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kegelrad (40)

   starr mit einem Betätigungsannbeil (50) verbunden ist, das die Dreheinstellung des ersten Kegelrades (40) ermöglicht.
9. 9- Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsarmteil (50) einen eine gestreckte Länge aufweisenden Abschnitt (52) aufweist, dessen Position so eingestellt wird, daß er mit einer geradlinigen Strecke zu der Quelle (S) in Übereinstimmung gehalten wird.
10. 10. Strahlungskonzentrationssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen-Kegelrad (42) drehbar mit den Reflexionseinrichtungen (16) verbunden ist.
11. 11. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen-Kegelrad (42)

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    an einer Kegelradwelle (66) befestigt ist, daß Wellen-Lagereinrichtungen (68, 72) an den Reflexionseinrichtungen (16) befestigt sind und daß die Kegelradwelle (66) drehbar in den Wellen-Lagereinrichtungen" (68, 72) befestigt ist.
12. 12. Strahlungskonzentrationseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Gewichtselemente (74-) an den Reflexionseinrichtungen (16) befestigt sind, um die Reflexionseinrichtüngen (16) in einer festen Position, unabhängig von der Drehung der Kegelradwelle (66), zu halten.
13. 13· Strahlungskonzentrationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) Drehlagereinrichtungen (58, 62, 64) einschließen, die an dem dritten Kegelzahnrad (44) befestigt sind und eine Drehung des dritten Kegelzahnrades (44) um die erste Achslinie (24) ermöglichen.
14. 14. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) ein Betätigungsarmteil (50), das in Abhängigkeit von einer Bewegung der Quelle (S) einstellbar ist, und mit dem Betätigungsarmteil (50') und den Reflexionseinrichtungen (1.6) verbundene Getriebeelemente (78, 82) einschließen.
15. 15. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen ein mit dem Betätigungsarmteil (50') verbundenes

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    Stirnrad (78) und ein eine Innenverzahnung aufweisendes Stirnrad (82) einschließen, das mit dem Stirnzahnrad (78) kämmt und das um die zweite Achslinie (28) drehbar ist, und daß das Stirnzahnrad (78) drehbar an dem die Innenverzahnung aufweisenden Stirnrad (82) befestigt ist«,
16. 16. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch I5» gekennzeichnet durch Drehlagereinrichtungen (58', 62', 64' ), die drehbar an dem eine Innenverzahnung aufweisenden Stirnzahnrad (82) befestigt sind und eine Verschwenkung dieses Stirnzahnrades (82) um die erste Achslinie (24-) ermöglichen.
17. 17· Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlagereinrichtungen ein Drehlagerteil (58) mit einer langgestreckten Länge in Richtung der ersten Achslinie (24) und ein Drehlagergehäuse (60') einschließen, das fest an einer Grundfläche befestigt ist, und daß das Drehlagerteil (58') mit dem Drehlagergehäuse (60') um die erste Achslinie (24) drehbar gelagert ist.
18. 18. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 17₅ dadurch gekennzeichnet, daß das eine Innenverzahnung aufweisende Stirnzahnrad (82) drehbar mit den Reflexionseinrichtungen (16) verbunden ist.
19. 19. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellenteil (6G) mit dem eine Innenverzahnung aufweisenden Stirnzahnrad (82) verbunden ist und daß Wellenlagereinrichtungen (68*,

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    72) mit den Reflexionseinrichtungen (16) verbunden sind, wobei das Wellenteil (66') drehbar in den WeI-lenlagereinrichtungen (68', 72) befestigt ist.
20. 20. Strahlungskonzentrationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

    mit den Reflexionseinrichtungen (16) verbundenen Universal-Stelleinrichtungen (22) in Abhängigkeit von einer Linie eingestellt werden, die sich von den Universal -Stelleinrichtungen (22) zu der beweglichen Quelle (S) erstreckt, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) eine Verstellung der Winkelhalbierungslinie zwischen der ersten Linie und einer zweiten Linie bewirken, die sich von den Üniversal-Stelleinrichtungen (22) zum Brennpunkt (P) erstreckt, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) Einrichtungen (50, 50') zur Verstellung der Reflexionseinrichtungen (16) in Abhängigkeit von einer Bewegung der Winkelhalbierungslinie einschließen und daß die Universal-Stelleinrichtungen um die zweite Linie dreheinstellbar sind.
21. 21. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Stelleinrichtungen (22) um eine zweite Achslinie (28) drehein-

    . stellbar sind, die zur zweiten Linie senkrecht verläuft.
22. 22. Strahlungskonzentrationssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Achslinie (28) senkrecht zu einer Ebene erstreckt, die durch die ersten und zweiten Linien definiert ist.

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