DE3036083A1

DE3036083A1 - Spiegel mit variabler kruemmung

Info

Publication number: DE3036083A1
Application number: DE19803036083
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8014 Neubiberg Barthelmess; Hartmut Dr. 8022 Grünwald Treiber
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-09-25
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1982-04-29

Description

Spiegel mit variabler Krümmung
Die Erfindung betrifft einen Spiegel mit variabler Krümmung, bestehend aus einer elastischen ebenen Spiegelfläche und einer Stütz- und Spannvorrichtung.
Ein Spiegel der obengenannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 38 665 bekannt, nach welcher eine ebene Spiegelfläche an zwei gegenüberliegenden Rändern mit gekrümmten Trägern verbunden ist, durch welche die ebene Spiegelfläche zylindrisch verformt wird. Eine Krümmungsänderung eines derartigen Spiegels ist jedoch nur durch Auswechseln der Träger gegen entsprechend anders gekrümmte Träger möglich.
Ein elastisch krümmbarer Spiegel mit kontinuierlich verstellbarer Krümmung ist aus der DE-OS 27 28 141 bekannt. Dieser Spiegel weist eine elastisch verformbare Scheibe aus Glas mit einer annähernd sphärischen optisch aktiveh Oberfläche auf einer Seite auf. Eine Verkrümmung des Spiegels zur außeraxialen Verwendung wird durch ein Biegegestell ermöglicht, durch welches die Ränder des Spiegels aus ihrer gemeinsamen Ebene gegeneinander verschoben werden. Ein derartiger Spiegel setzt jedoch eine bereits sphärisch gekrümmte Oberfläche voraus.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spiegel mit variabler Krümmung zu schaffen, bei welchem ein ebenes Spiegelflächenmaterial verwendet werden kann, dessen Krümmung kontinuierlich verstellbar ist und bei welchem die Stütz- und Spannvorrichtung für eine kostengünstige Serienproduktion geeignet ausgebildet ist.
Diese Aufgabe erfüllt ein nach den Patentansprüchen ausgebildeter Spiegel.
Erfindungsgemäß gestaltete Spiegel sind insbesondere für die Verwendung in einer sog. Solarfarm oder in Anlagen nach dem Turm-Konzept geeignet, bei dem großflächige Spiegel Sonnenlicht einfangen und auf.einen relativ kleinen Brennfleck reflektieren.
Derartige Spiegel müssen aufgrund ihrer Größe b-esonders stabil ausgeführt sein, um Windkräften standhalten zu können; dennoch soll das Gewicht des Spiegels und der Halterung möglichst gering sein, um den baulichen Aufwand- und die damit verbundenen Kosten möglichst gering zu halten. Da derartige Spiegel außerdem in relativ großen und unterschiedlichen Abständen von dem gemeinsamen Brennfleck aufgestellt werden, ist es notwendig, daß die Brennweite leicht und kontinuierlich verstellbar ist. Der erfindungsgemäße Spiegel ist daher für den obengenannten Zweck besonders geeignet.
In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Spiegels teilweise schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt in zwei verschiedenen Schnittebenen I und II durch einen Spiegel mit variabler Krümmung mit unterbrochenem Schalenrand und überstehender Spiegelfläche; Fig. 2 einen Querschnitt in zwei verschiedenen Schnittebenen I und II durch einen Spiegel mit variabler Krümmung mit glattem, den Rand der Spiegelfläche umfassenden Schalenrand.
Der in Fig. 1 dargestellte Spiegel besteht aus einer ebenen Spiegelfläche 1 aus Glas oder einem anderen elastischen Spiegelflächenmaterial, dessen Grundfläche quadratisch ist. Der Schnitt I (linke Hälfte) stellt hierbei einen Querschnitt durch die Mitte einer Seite des Quadrats und der Spiegelmitte dar, der Schnitt II (rechte Hälfte) einen Schnitt entlang der Diagonalen. Die Spiegelfläche 1 liegt auf den unterbrochenen, Auflagepunkte bildenden Randstücken 2.1 einer Schale 2 auf, welche durch einen Tiefziehvorgang aus einem ebenen Material, z.B. aus Stahlblech, hergestellt ist. Die Schale 2 hat in ihrer Aufsicht ebenfalls eine quadratische' Form, wobei der Rand 2.1 lediglich in den Eckenhochgezogen ist und die Spiegelfläche 1 abstutzt. Der Schalenboden 2.2 weist Löcher 2.3 mit aufgestülpten Rändern 2.4 zur Versteifung auf. Mit der Rückseite der Spiegelfläche 1 ist mittig eine Schraube 3, z-.B. durch Klebung, verbunden, welche durch die Mitte des Schalenbodens 2.2 ragt und dort mit einer selbstsicherndern Mutter 4 versehen ist. Die Schraube 3 wird von einer Schraubenfeder 5 koaxial umgeben, welche sich gegen den Schalenboden 2.2 und den Schraubenkopf bzw. gegen die Rückseite der Spiegelfläche 1 abstützt. Durch ein Anziehen der Mutter 4 wird die Mitte der Spiegelfläche in Richtung Schalenboden 2.2 gezogen und dadurch annähernd parabolisch gekrümmt. In den Fällen, in denen des Spiegelflächenmaterial genügend Eigenefstigkeit aufweist, könnte auf die Fe-der 5 verzichtet werden.
Fig. 2 zeigt in zwei zueinander gedrehten Querschnittsebenen I und II einen Spiegel mit variabler Krümmung, bei welchem ein kreisförmiges, elastisches Spiegelflächenmaterial 6 verwendet wird. Der Rand der Spiegelfläche 6 wird von dem entsprechend geformten Rand 7.1 einer ebenfalls tiefgezogenen, kreisförmigen Schale 7 umfaßt. Der Schalenboden 7.2 weist zur Versteifung Sicken 7.3 auf. Die Spiegelfläche 6 wird auf gleiche Weise wie in Fig. durch eine Schraube 8-, eine Schraubenfeder 9 sowie eine Mutter 10 an der Schale 7 befestigt und bezüglich seiner Krümmung eingestellt; L e e r s e i t e

Claims

Spiegel mit variabler Krümmung PATENTANSPRÜCHE Spiegel mit variabler Krümmung, bestehend aus einer elastischen ebenen Spiegelfläche und einer Stütz- und Spannvorrichtung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stütz- und Spannvorrichtung eine aus tiefziehfähigem -Material geformte Schale (2,7) mit glattem oder unterbrochenem Rand (2.1, 7.1), auf welchem die Spiegelfläche (1,6) aufliegt, sowie ein mit der Spiegelfläche und der Schale verbundenes, verstellbares Befestigungselement (3,4,5; 8,9,10) aufweist.
2. Spiegel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h- -n e t , daß der Boden (7.2) der Schale (7) Versteifungssicken (7.3) aufweist.
3. Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Boden (2.2) der Schale (2) Löcher (2.3) mit aufgestülpten Rändern (2.ei) aufweist.
4. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Befestigungselement eine mit der Mitte der Spieg-elfläche (1) und dem Boden (2.2, 7.2) der Schale (2,7) verbundene Schraube (3,8) sowie eine die Schraube konzentrisch umgebende Schraubenfeder (5,9) aufweist.
5. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n.n z e i c h n e t , daß der Schalenrand (7.1) kreisförmig ist.
6. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schalenrand (2.1) ein regelmäßiges Polygon bildet.
7. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurchg e k e n n z e i c h n e t , daß der Schalenrand Auflagepunkte (2.1) aufweist.
8. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schalenrand (7.1) den Rand der Spiegelfläche (6) umfaßt.
9. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spiegelfläche (1) den Schalenrand (2.1) überragt.