DE3301046C1

DE3301046C1 - Nachführungseinrichtung

Info

Publication number: DE3301046C1
Application number: DE3301046A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. 8265 Neuötting Seifert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-14
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1984-04-05
Also published as: ZA84207B

Description

In den US-Patenten 1642 545 und 36 56 844 werden Getriebe beschrieben, die eine Zusatzbewegung entsprechend der Höhe bzw. der Deklination der Sonne bei der Rotation von Heliostaten um die Hauptachse bewirken. Die Hauptachse ist in US-Patentschrift 16 42 545 vertikal; es wird versucht, die Stellung des Reflektors entsprechend dem tages- und jahreszeitlich veränderlichen Höhenstand mit Verzahnungen aus einer ununterbrochenen azimutalen Bewegung abzuleiten. In der Patentschrift 36 56 844 wird von einer parallaktisch gelagerten Hauptachse ausgegangen, so daß nur die jahreszeitliche Veränderung des Sonnenstandes nachgestellt wird. Dafür werden 2 Reflektoren vorgesehen, die abwechselnd im Einsatz sind. Die jahreszeitliche Veränderung erfolgt automatisch, indem eine Kombination von Zahnrad-, Kurven- und ebenem Koppelgetriebe eingesetzt wird. Durch Verschieben der beiden mitbewegten Koppelgelenkpunkte wird die gewünschte Nachstellung erreicht. In beiden Fällen ist der erforderliche Aufwand sowohl für die Herstellung als auch für den Aufbau sehr groß.
Die Regelung von Nachführantrieben aufgrund der gemessenen Abweichung von der genauen Ausrichtung beschreiben z. B. A. E. Whitford und G. E. Kron (R.S.l., Vor.8, March 1937, p.78/82). Es wird dabei für jede Achse ein Antrieb mit Regelung benötigt. Zusätzliche Maßnahmen sind erforderlich, um das Gerät zunächst angenähert auszurichten.
Eine genaue Nachführung ist für konzentrierende Solareinrichtungen und für Heliostaten sowie meist im Maschinen- und Gerätebau wichtig. Für andere Empfänger ist eine genaue Nachführung nicht zwingend erforderlich, weil die auftreffende Energie proportional dem Cosinus des Winkels zwischen der Senkrechten auf der Generatorfläche und der Einfallsrichtung ist, der bei kleinen Winkeln nur wenig von 100% abweicht. Aus Gründen der Kühlwirkung durch natürliche Konvektion und zum Verbessern des Leistungsverlaufes während des Tages kann auch bei sehr hohem Sonnenstand ein Mindestneigungswinkel (z. B. von 30°) erwünscht sein. An die Nachführungseinrichtungen werden somit Anforderungen gestellt, die mit den herkömmlichen Mitteln unvollständig oder mit großem Aufwand erfüllt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige, mit möglichst geringem Aufwand herstell-und betreibbare Nachführungseinrichtung zu finden, die in einfacher Weise den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Das nachzuführende Gerät, zum Beispiel ein fotovoltaischer Generator, wird bevorzugt um eine vertikale Achse drehbar auf bevorzugt einer horizontalen Achse neigbar angeordnet.
Das Führungsglied ist in der höchsten Stellung (geringste Neigung) in einer vertikalen Ebene angeordnet und verbindet das nachgeführte Gerät mit einem festen Punkt. Die Drehung erfolgt bei Solareinrichtungen im Normalfall entsprechend dem Azimut der Sonne. Die Neigung wird dabei durch die erfindungsgemäße Nachführungseinrichtung genau oder mit vorteilhafter Abweichung auf den entsprechenden Höhenstand der Sonne zwangsläufig eingestellt. Spezielle Anforderungen können durch die im folgenden genannten Maßnahmen bzw. deren Kombinationen und Ausgestaltungen erfüllt werden. Variationsmöglichkeiten ergeben sich auch bei der Anordnung (z. B. durch Verschiebung) der Achsen und der Gestaltung der Gelenkpunkte.
Anhand der Bilder werden verschiedene Ausführun- gen beschrieben und die Funktionen erläutert. Es werden zunächst genau nachführende Systeme dargestellt (Bilder 1 bis 5). Die Richtung, auf die das Gerät einzustellen ist, z. B. Einstrahlungsrichtung der Sonne, ist mit 8 bezeichnet.
Bilder 1 und 2 zeigen Beispiele in isometrischer Darstellung. Der Generator 1 befindet sich in Mittagsstellung zur Zeit der Tagundnachtgleiche (Äquinoktium).
An der vertikalen Drehachse 2 ist die horizontale Kippachse 3 montiert, an deren Lagerstellen 4 der Generator 1 angebracht ist. Der Schnittpunkt beider Achsen wird mit A bezeichnet. Die angenommene geographische Breite 7 des Aufstellungsortes ist 38". Die Neigung des Generators während seiner Drehung um die vertikale Achse wird durch das Führungsglied 5 eingestellt. Das mitbewegte Gelenk B des Führungsgliedes ist mit dem Generator durch die Glieder 7 und 8 verbunden, das Gelenk C ist in Mittagsstellung (Südrichtung auf der nördlichen Hemisphäre bzw. Nordrichtung auf der südlichen Hemisphäre) hinter der Achse 2 (bei Bild 2) erdfest montiert. Die Drehung des Generators um die Hauptachse wird durch den Antrieb 6 bewirkt.
Eine genaue Nachführung wird erreicht, wenn die Verbindungslinie zwischen dem Achsenschnittpunkt A und dem Gelenkpunkt C unter dem Winkel , der geographischen Breite des Aufstellungsortes, gegenüber der Horizontalen verläuft und wenn AB senkrecht zu AC steht. Unter diesen Bedingungen bewegt sich Gelenkpunkt B auf einem Kreisbogen, dessen Flächennormale parallel zur Erdachse ist. Es wird somit eine Bewegung der Senkrechten auf dem Generator entsprechend der parallaktischen Montierung erreicht, jedoch mit dem Unterschied, daß der Generator in vorteilhafter Weise montiert ist. In Bild 3 ist der Generator nach der Schwenkung nach Osten bzw. Westen dargestellt Die Vertikalstellung des Generators durch die Drehung der vertikalen Achse um 90" wurde durch das Führungsglied 5 zwangsläufig erreicht.
Bei der Einstellung des Generators ist die jahreszeitliche Veränderung des Sonnenstandes (Deklination) gegenüber der Erdachse (+23,5°) zu berücksichtigen. Aus diesem Grund ist der Generator um die horizontale Achse gegenüber der Richtung AB verstellbar. Hierzu dient das in seiner Länge verstellbare Getriebeglied 8.
In Bild 4 ist die Einstellung des Generators entsprechend der jahreszeitlichen Deklination verdeutlicht. Für die genaue Nachführung ist gemäß Bild 4 auch eine Anordnung des Führungsgliedes 5 zwischen B und C' möglich.
Die Draufsicht in Bild 4 dient zur Erläuterung der erforderlichen Drehung der vertikalen Achse entsprechend dem Azimut der Sonne im Tagesverlauf.
Um eine genaue Nachführung zu erzielen, muß sich der Punkt B mit der Winkelgeschwindigkeit vonl5°/Stunde um die Achse AB drehen. Das verlangt eine ungleichförmige Bewegung um die vertikale Achse.
Zwischen dem Stundenwinkel t und dem zugehörigen Drehwinkel t' der vertikalen Drehachse (siehe Draufsicht in Bild 4) gilt die Beziehung tan t'=tan t/sin f (1) Der Nullpunkt der Wirikelzählung ist dabei die Mittagsstellung.
Bei sehr kleinen Breitengraden q? ist unter Verzicht auf eine hohe Genauigkeit ein Mindestwinkel, o B. 30° einzustellen.
Die Anordnung gemäß Bild 1 (mit dem festen Gelenkpunkt C oberhalb des Schnittpunktes A) ist immer dann besonders günstig, wenn eine geeignete Befestigungsmöglichkeit für Punkt C, z. B. an einem Gebäude, vorhanden ist. Der Punkt C kann jedoch auch beispielsweise an einem gespannten Seil bzw. Netz befestigt werden.
In Bild 5 sind drei Anwendungsbeispiele mit strahlungskonzentrierenden Geräten skizziert. Bild 5a zeigt einen Solargenerator mit (glasbedeckten) Spiegeltrichtern 10 zur Reflexion der ankommenden Strahlung auf die (gekühlten bzw. luftüberströmten) Solarzellen 1. In Bild 5b wird ein Konzentrator 11 nachgeführt, der aus einzelnen ebenen Spiegeln besteht, die auf einen mitgeführten Empfänger 12 reflektieren. Diese Anordnungen ermöglichen beispielsweise durch Kombination von Solarzellen mit billigen Spiegeln oder Linsen eine preisgünstige Stromquelle zu schaffen, deren mögliche Größe von Kleinstgeneratoren bis zu Kraftwerken (bestehend aus mehreren Einzelgeneratoren) reicht.
Die Gestaltung der Konzentratoren und der Empfänger wird den speziellen Anforderungen, z. B. einer gleichmäßigen Verteilung der eingestrahlten Energie auf der Oberfläche von Solarzellen angepaßt.
In Bild 5a und b ist auch eine Möglichkeit gezeigt, wie eine Sicherung gegen Beschädigung des Geräts beispielsweise bei Unwetter oder bei zu hoher Zellentemperatur vorgesehen sein kann. Das Führungsglied 8 wird dabei nach Ausklinken der Gewindemutter 13 durch die Feder 14 so verlängert, daß das Gerät nach unten in eine sichere Stellung kippt (in Bild 5a strichpunktiert eingezeichnet).
Bild 5c zeigt einen Solarkocher mit einem nachgeführten Parabolspiegel. Anstelle des Topfes 15 können andere zu heizende Einrichtungen treten. Ebenso können anstelle des Parabolspiegels in bekannter Weise andere strahlungskonzentrierende Einrichtungen (Spiegel, Linsen und Kombinationen) eingesetzt werden. Die Ausrichtung der vertikalen Achse in Bild 5c erfolgt beispielsweise von Hand mit einem an der Achse 2 angebrachten Arm 16, der mit der Fixiereinrichtung 17 positioniert wird. Auf diese Weise sind äußerst einfache und wirkungsvolle Solarkocher herstellbar.
Wenn dafür gesorgt wird, daß das Führungsglied 5 immer auf Zug beansprucht wird, dann kann ein Seil, eine Kette oder ein anderes auf Zug führendes Glied benutzt werden. Die Zugbelastung kann durch entsprechende Gewichtsverteilung an der Kippachse 3, durch Gegengewichte oder durch Federkraft erzielt werden.
Durch die aerodynamische Gestaltung des Generators ist dafür zu sorgen, daß die Windkräfte das Führungsglied ebenfalls auf Zug beanspruchen.
Die Gelenke können Kugelgelenke oder Haken, Ringe, Ösen, Schlaufen oder ähnliche gegeneinander verdrehbare Elemente sein.
Nachführungseinrichtungen lassen sich auch zum Anrichten von Heliostaten verwenden. Die Spiegelfläche anstelle des Generators wird dabei so ausgerichtet, daß sie senkrecht zur Winkelhalbierenden zwischen der veränderlichen Einfallsrichtung der Sonnenstrahlen und der unveränderlichen Richtung vom Empfänger. Der Spiegel erhält hierzu eine Grundeinstellung entsprechend den Aufstellungsbedingungen und eine Nachführung um den halben Winkel, den ein genau nachgeführter Generator erfordert.
Für geringere Genauigkeitsansprüche bzw. für spezielle Nachführbahnen lassen sich erfindungsgemäß einfachere Nachführeinrichtungen erstellen. Bild 6 zeigt eine Anordnung eines entsprechenden Getriebes. Die einzelnen Glieder sind entsprechend Bild 1 beziffert.
Das Führungsglied 5 ist mit dem Generator verbunden, auf eine Verstellbarkeit entsprechend der Deklination der Sonne wird in der einfachen Ausführung verzichtet.
Durch geeignete Wahl der Längen a bis e gelingt es, ciie Drehung und Kippung des Generators so zu koppeln, daß eine angenäherte Ausrichtung erreicht wird. Es gelten folgende Beziehungen zwischen den Abmessungen und den Neigungswinkeln as (Mittagsstellung) und ao (Ausrichtung nach Osten bzw. Westen): sin gras= e/b (2) sin aO = (b2 + c2 + d2 ~ a2)12bd (3) Die Konstruktion der Winkel ist in Bild 6 eingetragen.
Die Strecken bce bilden ein rechtwinkliges Dreieck.
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, die Nachführungseinrichtung den örtlichen Gegebenheiten und dem jahreszeitlich veränderlichen Sonnenstand anzupassen.
Vor allem sind zu nennen: a) Der Generator kann gegenüber der Linie AB geneigt werden.
b) Durch Veränderung der Länge a und/oder des Abstandes c und/oder Verschiebung des Punktes C können der Neigungswinkel und der Einstellbereich in weiten Grenzen verändert werden.
Besonders günstige Anordnungen ergeben sich, wenn für as der Breitengrad des Aufstellortes bzw. ein Mindestneigungswinkel und für ao ein Wert zwischen 50° und 80°, bevorzugt im Bereich von 65",gewählt wird.
Auch bei der angenäherten Nachführung ist eine Anordnung des Drehpunkts C entsprechend Bild 1 möglich.
Bei der Wahl der Längen sind selbstverständlich die Regeln der Getriebelehre zu beachten, so daß ein Verklemmen vermieden wird. Eine Drehung über die Ost-bzw. Westrichtung hinaus (im Sommerhalbjahr) ist möglich.
Durch Verwendung von zwei Führungsstangen 5 kann die Stabilität der Anordnung, insbesondere bei sehr großen Generatoren, erhöht werden, Die beiden Führungsstangen sind dann symmetrisch zur Südrichtung und in der Mittagsstellung in der vertikalen Ebene durch die vertikale Getriebeachse angordnet.
In Bild 7 ist dargestellt, wie die Winkelabweichung do zwischen dem Sonnenstand und der Senkrechten auf dem Generator zur Zeit des Äquinoktiums ermittelt werden kann. Dabei wird wie bei der genau nachzuführenden Anordnung der Generator beim Stundenwinkel tder Sonne dem Azimut t'entsprechend um die vertikale Achse gedreht.
Bild 8 zeigt eine Anordnung, bei der gegenüber der Anordnung von Bild 6 und 7-der Generator zusätzlich entsprechend der jahreszeitlichen Deklination der Sonne eingestellt wird. Das wird in diesem Fall durch ein verschiebbares Koppelglied 18 zwischen dem Generator 1 und dem Getriebeglied 7, verstellbar über die Spindel 19, erreicht. Das Getriebeglied 7 ist hierzu über seine Anlenkung an der horizontalen Achse hinaus verlängert. Der Drehpunkt D des Generators ist aus dem Drehpunkt Aheraus verlegt. Damit lassen sich die räumlichen Bedingungen günstig einhalten und eine zusätzliche Übersetzung der Drehwinkel erreichen. Eine verstärkte Kippung kann auch durch feste Anschläge seitlich des Führungsglieds 5 erreicht werden, die ein bewegliches Führungsglied 5 (Seil) umlenken.
In Bild 9 sind die Werte für das cos da für die verschiedenen Systeme bei einer Aufstellung auf dem 30sten Breitengrad aufgetragen. Die Ordinatenwerte entsprechen somit für den betreffenden Zeitpunkt lt (=absoluter zeitlicher Abstand von der Mittagszeit) dem Verhältnis der erfaßten zur erfaßbaren direkten Strahlungsleistung. Für das genau nachführende System (Bilder 1 bis 5) ist dieses Verhältnis gleich 1 (Kurve i).
Beim starr aufgestellten Generator, der entsprechend der geographischen Breite schräg montiert ist, ergeben sich die Kurven a (Sommersonnenwende bzw. Wintersonnenwende, bei der die Kurve bei ca. 5 Uhr endet) und Kurve b (Tagujidnachtgleiche). Kurve c entspricht einem unter 30° geneigten Generator, der nur azimutal nachgeführt wird zur Zeit der Tagundnachtgleiche. Die 3 Kurven d, e und f entsprechen der in Bild 6 und 7 gezeichneten Anordnung mit den dort gewählten Abmessungen ohne jahreszeitliche Verstellung für die Wintersonnenwende (d), Tagundnachtgleiche (e) und Sommersonnenwende (f). Mit jahreszeitlicher Einstellung gemäß Bild 8 gelten die Kurven g für die Wintersonnenwende, e für Tagundnachtgleiche und h für die Sommersonnenwende.
Wenn bei der Anordnung gemäß Bild 6 nur im Winterhalbjahr die Deklination nachgestellt wird, so daß bei Wintersonnenwende der Generator um 23,5° gegenüber der Ausgangslage geneigt ist (gestrichelte Stellung in Bild 5), dann gelten die Kurven e, f und g. Diese Kombination ist zum Beispiel besonders vorteilhaft, wenn ein MindestneigungswinkeI nicht unterschritten werden soll.
Die Auswertung in Bild 9 zeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Nachführung eine für die jeweiligen Gegebenheiten vorteilhafte Ausführung erreicht werden kann.
Für den Antrieb der Nachführungseinrichtung gibt es viele Möglichkeiten: Beispielsweise kann ein Gleichstrommotor bei der Verwendung fotovoltaischer Generatoren eingesetzt werden; es lassen sich Werke mit Feder oder Gewichtsspeicher verwenden; der Einsatz von verschiedenen Motoren, hydraulischen und pneumatischen und anderen Antriebsquellen ist möglich.
Um zu erreichen, daß die Nachführungseinrichtung inder richtigen Position ausgerichtet wird, können Steuerungen und Regelungen verwendet werden. Die Steuerung kann beispielsweise nach einem Zeitprogramm erfolgen. Es kann auch durch Vergleich des Istwertes (Position des Gerätes) mit dem Sollwert (nachgeführte Position) anhand von Messungen ein Regelsignal für den Nachführantrieb abgeleitet werden. Beispielsweise wird bei einer Wand, die senkrecht zur Generatorfläche angebracht ist, bei Abweichungen von der genauen Ausrichtung eine Licht- und eine Schattenseite entstehen, die zur Steuerung oder Regelung des Antriebs verwen- det werden kann. Dabei können Sensoren verwendet werden oder die unterschiedliche Energieeinstrahlung auf beiden Seiten der Wand. Es kann ein Schrittwerk eingesetzt werden, das immer dann um einen Schritt weiterschaltet, sobald eine Abweichung von der richtigen Position festgestellt wird Vor Sonnenaufgang wird in die Ausgangsstellung zurückgefahren. Auch ein Getriebe, das eine gleichförmige rotierende Bewegung in eine oszillierende Bewegung mit entsprechendem Geschwindigkeitsverlauf umsetzt, zum Beispiel durch eine erweiterte Kurbelschwinge, ist verwendbar. Dann kann die Nachführung mit einem Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben werden.
Bei Konzentratoren nach Bild 5a und b ist die Leistungsdichte auf dem Empfänger asymmetrisch sobald die Nachführung abweicht. Diese Asymmetrie kann zur Regelung der Position dienen. Bei bewölktem Himmel ist durch eine Regelung ein höherer Energiegewinn möglich, weil dann die günstigste Position von der Stellung der Sonne wesentlich abweichen kann.
Bei den Anwendungen im Maschinenbau ist eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Steuerung bzw. Regelung der Position gegeben; zum Beispiel über elektrische oder optische Sensoren. Nachdem die Stellung des Objektes, dem das Gerät nachzuführen ist, meist mechanisch erfaßt werden kann, lassen sich die Nachführeinrichtungen in einfacher Weise zum Beispiel über Kontakte einstellen.
Der Schwerpunkt des nachgeführten Geräts kann in den Schnittpunkt der vertikalen und der horizontalen Getriebeachsen gelegt werden, so daß die Dreheinrichtung nur durch Reibungs- und Windkräfte beansprucht wird.
Durch Verlagerung des Schwerpunktes aus diesem Drehpunkt oder durch Schrägstellung der Achse 2 kann das Getriebe gezielt belastet werden.
Nachdem der Antrieb nur auf eine Drehachse wirkt, können mehrere Geräte von nur einem Antrieb aus, zum Beispiel über Ketten, Zahnriemen oder starre Koppelglieder parallel betrieben werden.
Nachführungseinrichtungen mit dem Gelenkpunkt C oberhalb von Punkt A können so gestaltet werden, daß eine vollständige Drehung der vertikalen Achse möglich ist und somit ein vollständiger Kreisbogen nachgeführt werden kann.
Die Nachführeinrichtungen können in einfacher Weise den örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden, so daß eine Standardisierung möglich ist Die Elemente der Nachführungseinrichtung lassen sich in einfacherWeise bereitstellen. Die Gelenke können in bekannter Weise zuverlässig geschützt werden, so daß eine mit niedrigen Kosten herstell- und betreibbare Nachführungseinrichtung erstellt werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Nachführungseinrichtung zum Ausrichten eines Gerätes nach einer bogenförmigen Bahn, beispielsweise zum Nachführen einer Solareinrichtung, wobei die Bewegung des Gerätes um verschiedene Achsen erfolgt und die Bewegung um die zweite Achse und gegebenenfalls weitere Achsen zwangsläufig mit der Bewegung um die erste Achse durch mindestens ein Führungsglied mit einem mitbewegten Gelenkpunkt gekoppelt ist, d a d u r c h g e -kennz-eichnet, daß das Führungsglied (5) um einen bezüglich der Hauptbewegung im wesentlichen festen Gelenkpunkt (C) schwenkt und daß dieser Gelenkpunkt (C) außerhalb der ersten Achse (2) des Gerätes liegt.
2. Nachführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse vertikal ist, auf der eine horizontale Achse angeordnet ist.
3. Nachführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mitbewegte Gelenkpunkt und der feste Gelenkpunkt des Führungsgliedes in der höchsten Stellung (geringste Neigung) des Gerätes in einer vertikalen Ebene liegen.
4. Nachführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zwei gekreuzten Achsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied so angeordnet ist, daß sich sein mitbewegter Gelenkpunkt (B) auf einem Kreisbogen bewegt, dessen Mittelpunkt der Schnittpunkt (A) der Achsen ist und daß die Verbindungslinie zwischen diesem Schnittpunkt (A) und dem festen Gelenkpunkt (C) genau oder angenähert parallel zur Erdachse bzw. zur Flächennormalen der Bahn des verfolgten Objekts ist.
5. Nachführungseinrichtung nach Anspruch 3 mit zwei gekreuzten Achsen, dadurch gekennzeichnet, daß sich nach Drehung um die vertikale Achse aus der höchsten Kippstellung um 90" der Winkel zwischen der Verbindungslinie von Achsenschnittpunkt (A) und mitbewegtem Anlenkpunkt (B) gegenüber der Horizontalen ca. 50 bis 800 beträgt.
6. Nachführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einzelner Getriebeglieder und/oder die Stellung des nachzuführenden Geräts gegenüber der Nachführungseinrichtung veränderlich ist.
7. Nachführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Führungsglied hervorgerufene Änderung des Neigungswinkels durch zusätzliche Getriebeglieder oder Anschläge verstärkt wird.

Die Erfindung betrifft Nachführungseinrichtungen zur genauen oder angenäherten Nachführung von Geräten nach einer bogenförmigen Bahn, beispielsweise von solartechnischen Empfängern oder Reflektoren.

Zur Vereinfachung der Darstellung werden im folgenden als Empfänger meist fotovoltaische Generatoren (Panels) zugrunde gelegt. Die Nachführungseinrichtung ist jedoch prinzipiell für alle Einrichtungen anwendbar, die nach einer bogenförmigen Bahn auszurichten sind.

Das sind unter anderem alle weiteren Solareinrichtungen, die der Einstrahlungsrichtung entsprechend ausgerichtet werden sollen, wie zum Beispiel Solarkocher und Heliostaten. Die Nachführungseinrichtung kann auch benutzt werden zum Nachführen von astronomischen Geräten (Teleskopen, Antennen) zum Ausgleich der Erddrehung. Auch im Maschinen- und Gerätebau sind Anwendungsmöglichkeiten gegeben, wenn ein Gerät einem Objekt, das sich auf einer bogenförmigen Bahn bewegt, nachzuführen ist. Beispiele hierfür sind Bearbeitungs-, Montage-, Transport-, Kennzeichnungs- oder Meßgeräte, die auf Objekte wirken, die sich auf einem Kreisbogen bewegen. Es können zum Beispiel Werkzeuge, Werkstücke, Greifer, Füllvorrichtungen oder andere Geräte sich bewegenden Objekten (z. B. Werkstücke, Werkzeuge, Behälter) nachgeführt werden.

Wegen des Aufwandes für die Nachführung werden Solareinrichtungen häufig fest montiert. Die bekannten Nachführeinrichtungen werden vor allem eingesetzt, um strahlungskonzentrierende Systeme der Einstrahlungsrichtung entsprechend auszurichten. Wenn der Generator um eine Achse drehbar ist, die parallel zur Erdachse liegt (parallaktische Montierung), dann kann der Generator durch eine einfache Drehung mit der Winkelgeschwindigkeit von 15"/h dem Sonnenstand nachgeführt werden. Diese Montierung ist auch bei Teleskopen gebräuchlich. Entsprechend der jahreszeitlich unterschiedlichen Bahn der Sonne wird die Neigung des Generators zur Achse in größeren Zeitabständen korrigiert. Diese Nachführung ist einfach in ihrer Wirkungsweise, sie verlangt jedoch eine aufwendige Konstruktion, weil die Drehachse entsprechend dem Breitengrad des Aufstellungsortes schräg montiert ist. Bei Solaranlagen wurde deshalb auf eine senkrechte oder waagrechte Lagerung ausgewichen, unter Verzicht auf einen Teil der nutzbaren Energie. Auch die Verwendung von zwei Achsen, einer vertikalen Achse und einer horizontalen Achse, mit Einzelsteuerung der Bewegungen um die Achsen ist bekannt. Diese Nachführung verlangt aufwendige Maßnahmen zur Kippung um die horizontale Achse. Bei sehr schweren Teleskopen wurde die parallaktische Montierung ebenfalls verlassen und eine Lagerung mit vertikaler und horizontaler Achse verwendet.

Für Nachführungen im Maschinen- und Gerätebau sind ähnliche Lösungen bekannt. Bei Robotern mit Einzelsteuerung der Bewegungen um mehrere Achsen ergeben sich Probleme bei schweren nachzuführenden Geräten und bei hohen Genauigkeitsanforderungen, weil die Auslegung für große Tragfähigkeit und hohe Steifigkeit zu aufwendigen Konstruktionen führt.

In der DE-OS 22 42 880 wird dargestellt, wie durch eine Parallelogrammführung die Bewegung von Punkten auf dem Außenring eines parallel zur Aquatorebene gestellten- Lagers auf ein Teleskop üertragen werden kann, Die Teleskophalterung ist dabei um eine vertikale und eine horizontale Achse drehbar gelagert, wobei auch Schwierigkeiten bei der Beobachtung des Himmels im Bereich der Pole vermieden werden. Das erforderliche große Lager, das um die vertikale Welle herum angeordnet ist, und die große Zahl von notwendigen Getriebegliedern bewirken jedoch einen hohen Aufwand.

Die FR-OS 24 80 002 beschreibt ein Gestänge, mit dem ein parallaktisch gelagertes Gerät entsprechend der Deklination des Objektes eingestellt wird. Die Einstellung erfolgt über eine Spindel auf der Stundenachse, so daß die Spindelmutter über das Gestänge die gewünschte Schrägstellung gegenüber der Hauptachse bewirkt.