EP1972731A2 - Turning device for a building - Google Patents
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- EP1972731A2 EP1972731A2 EP08005313A EP08005313A EP1972731A2 EP 1972731 A2 EP1972731 A2 EP 1972731A2 EP 08005313 A EP08005313 A EP 08005313A EP 08005313 A EP08005313 A EP 08005313A EP 1972731 A2 EP1972731 A2 EP 1972731A2
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- ceiling plate
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
- E04B1/346—Rotary buildings; Buildings with rotary units, e.g. rooms
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für ein Gebäude mit folgenden Merkmalen: Einer starren ortsfesten Fundamentplatte, einer oberseitig parallel beabstandet zu der Fundamentplatte angeordneten und relativ zu dieser um eine Drehachse senkrecht zu ihrer Plattenebene drehbaren Deckenplatte, auf der das Gebäude anordenbar ist, und einem ansteuerbaren Antriebsaggregat für die Drehbewegung der Deckenplatte, wobei auf der Fundamentplatte drehbare Lagerrollen ortsfest angeordnet sind, die Rollendrehachsen der Lagerrollen jeweils parallel zur Plattenebene der Deckenplatte und durch die Drehachse der Deckenplatte verlaufen, und die Lagerrollen in Kreisumfangsrichtung um die Drehachse der Deckenplatte herum in einem vorgebbaren Bogenrastermaß angeordnet sind.The present invention relates to a rotating device for a building with the following features: A rigid stationary foundation plate, a top side spaced parallel to the foundation plate and rotatable relative to this about a rotation axis perpendicular to its plane plane ceiling plate on which the building can be arranged, and a controllable Drive assembly for the rotational movement of the ceiling plate, wherein on the foundation plate rotatable bearing rollers are arranged stationary, the roller axes of rotation of the bearing rollers each parallel to the plane of the ceiling plate and through the axis of rotation of the ceiling plate, and the bearing rollers in the circumferential direction around the axis of rotation of the ceiling plate in a predetermined Bogenrastermaß are arranged.
Die Drehung von Gebäuden bietet unter anderem Vorteile für an dem Gebäude vorhandene Solaranlagen, insbesondere Photovoltaikanlagen, da durch die Drehung des Gebäudes und damit der Solaranlage dieselbe auf die sich im Laufe eines Tages ändernde Einfallsrichtung des Sonnenlichts ausgerichtet werden kann. Dadurch wird beispielsweise ermöglicht, dass die Energiegewinnung durch Photovoltaikanlagen um bis zu 35 % gegenüber ortsfesten Anlagen gesteigert werden kann. Da private Energieerzeuger die Möglichkeit haben, erzeugte Energie in ein vorhandenes Stromnetz einzuspeisen, sofern die Energie nicht für das jeweilige Gebäude zur Verfügung stehen muss, verbessert sich die finanzielle Situation des Gebäudebesitzers. Darüber hinaus eröffnet die Drehbarkeit von Gebäuden die Möglichkeit, unterschiedliche Gebäudebereiche beispielsweise in vorteilhafte Aussichtspositionen zu bewegen.Among other things, the rotation of buildings offers advantages for solar systems present on the building, in particular photovoltaic systems, since the rotation of the building and thus of the solar system can be aligned with the direction of incidence of the sunlight changing over the course of a day. This makes it possible, for example, that the energy production by photovoltaic systems can be increased by up to 35% compared to fixed installations. Since private energy producers have the opportunity to feed generated energy into an existing power grid, if the energy does not have to be available for the respective building, the financial situation of the building owner improves. In addition, the rotatability of buildings opens the possibility to move different areas of the building, for example, in advantageous viewing positions.
Es ist eine Vielzahl an Drehvorrichtungen für Gebäude bekannt.There are a variety of rotary devices for buildings known.
In dem deutschen Gebrauchsmuster 20 2004 003 158 U1 ist eine drehbare sonnennachgeführte Mehrzweckhalle in Leichtbauweise offenbart, die eine Bodenplatte besitzt, wobei die Wände der Halle derartig voneinander getrennt sind, dass sich die Wände und das Dach der Halle nach der Sonne drehen können, wo hingegen die Bodenplatte statisch bleibt und als Verankerung benutzt wird.In the
In der
In dem deutschen Gebrauchsmuster 299 05 145.5 U1 ist eine Drehvorrichtung zum Drehen eines Gebäudes, insbesondere Wohnhaus beschrieben, bei dem ein Trägerelement eingesetzt ist, das sich über Wälzkörper auf einem Grundelement abstützt. Das Trägerelement ist hierbei gegenüber dem Grundelement um einen zentralen Punkt drehbar. Zwischen dem Gebäude und Grundelement ist ein Verbindungsschacht angeordnet, der Versorgungs- und Entsorgungsleitungen aufweist. Das Grundelement und das Trägerelement weisen jeweils einen Laufring auf, wobei die Wälzkörper axial zur Drehachse zwischen den Laufringen angeordnet sind.German Utility Model 299 05 145.5 U1 describes a rotating device for rotating a building, in particular a residential building, in which a carrier element is used which is supported on a basic element via rolling elements. The carrier element is in this case rotatable relative to the base element about a central point. Between the building and base element, a connection shaft is arranged, which has supply and disposal lines. The base member and the support member each have a race, wherein the rolling elements are arranged axially to the axis of rotation between the races.
In der
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung für ein Gebäude anzugeben, die wirtschaftlich herstellbar ist und eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Drehvorrichtung einen beliebigen Grundriß des Gebäudes ermöglichen und eine große Variabilität hinsichtlich der Belastung ermöglichen. Die erfindungsgemäße Drehvorrichtung soll sehr wartungsfreundlich sein, eine Unempfindlichkeit gegenüber Temperatur- und Witterungseinflüßen aufweisen und hohe Sicherheitsstandards erfüllen.Based on the cited prior art, the present invention is the technical problem or the object of specifying a rotating device for a building, which is economical to produce and ensures a permanently reliable function. In addition, the rotating device according to the invention should allow any floor plan of the building and allow a large variability in terms of load. The rotating device according to the invention should be very easy to maintain, have an insensitivity to temperature and weather conditions and meet high safety standards.
Die erfindungsgemäße Drehvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.The rotating device according to the invention is given by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of claims dependent directly or indirectly from the independent claim 1.
Die erfindungsgemäße Drehvorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich sinngemäß dadurch aus, dass die Lagerrollen zusätzlich jeweils in einer durch die Drehachse der Deckenplatte verlaufenden linear-radialen Richtung in einem vorgebbaren radialen Rastermaß angeordnet sind und die Deckenplatte direkt auf den Lagerrollen gelagert ist.The rotary device according to the invention of the type mentioned above is characterized by the fact that the bearing rollers are additionally arranged in each case in a direction extending through the axis of rotation of the ceiling plate linear-radial direction in a predeterminable radial pitch and the ceiling plate is mounted directly on the bearing rollers.
Durch eine quasi "flächenmäßige" Verteilung der Lagerrollen kann auf die im Stand der Technik bekannten separaten Ringträger vollständig verzichtet werden. Die Deckenplatte ist direkt auf den Lagerrollen gelagert und kann in Abhängigkeit der Anzahl der Lagerrollen an nahezu beliebige Grundrisse beziehungsweise Belastungen problemlos aufnehmen.By a quasi "areal distribution" of the bearing rollers can be completely dispensed with the known in the prior art separate ring carrier. The ceiling plate is mounted directly on the bearing rollers and can easily accommodate depending on the number of bearing rollers on almost any floor plans or loads.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatte als Kreisplatte ausgebildet ist und eine die Deckenplatte außenumfangsmäßig umgebende Ringeinheit, insbesondere Ringmauer, vorhanden ist, die in ihrer Umfangsrichtung verteilt, nach innen weisende drehbare Führungsrollen aufweist, deren Führungsrollendrehachse senkrecht zur Ebene der Deckenplatte verläuft und die der außenseitigen Stirnfläche der Deckenplatte gegenüberliegend und an dieser anliegend an der Ringeinheit angeordnet sind. Durch das Anordnen von außenumfangsmäßig vorhandenen Führungsrollen wird in einfacher Art und Weise eine dauerhaft zuverlässige Drehfunktion gewährleistet. Die Führungsrollen sind hierbei bevorzugt in einem vorgebbaren Bogenringmaß an der Ringeinheit angeordnet.A particularly advantageous embodiment is characterized in that the ceiling plate is formed as a circular plate and a the outer peripheral plate surrounding the peripheral ring unit, in particular ring wall, is present, distributed in its circumferential direction, has inwardly facing rotatable guide rollers whose guide roller axis of rotation is perpendicular to the ceiling panel and which are arranged opposite to the outer side end face of the ceiling plate and at this adjacent to the ring unit. By arranging outer peripheral existing Guide rollers is ensured in a simple manner a permanently reliable turning function. The guide rollers are preferably arranged in a predeterminable Bogenringmaß on the ring unit.
Eine hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellung besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils durchgehende Lagerbalken auf der Fundamentplatte angeordnet sind, deren Längsachse radial durch die Drehachse der Deckenplatte verläuft und die jeweils in dem radialen Rastermaß angeordnete Lagereinheiten aufweisen, an denen eine durchgehende Lagerwelle gelagert ist, wobei die Lagerrollen jeweils über eine Zentralausnehmung im Bereich zwischen zwei Lagereinheiten an der Lagerwelle drehbar gelagert sind. Diese Ausführungsvariante gewährleistet darüber hinaus eine optimale Funktionalität der Lagerrollen. Dadurch das die Lagerrollen jeweils zwischen zwei Lagereinheiten an der Lagerwelle gelagert sind, besitzen sie eine gewisse elastische Nachgiebigkeit - aufgrund der Elastizität der Lagerwelle - in vertikaler Richtung, so dass bei einer infolge Maßtoleranzen oder speziellen Lastkonstellationen eventuell auftretenden Überbelastung eine Lastverteilung, durch die elastische Nachgiebigkeit der Lagerung der Auflast erfolgt.A particularly preferred embodiment with regard to cost-effective production is characterized in that respective continuous bearing bars are arranged on the foundation plate whose longitudinal axis extends radially through the axis of rotation of the ceiling plate and which each have bearing units arranged in the radial spacing on which a continuous bearing shaft is mounted , wherein the bearing rollers are rotatably mounted in each case via a central recess in the region between two bearing units on the bearing shaft. This embodiment also ensures optimum functionality of the bearing rollers. Characterized that the bearing rollers are mounted in each case between two bearing units on the bearing shaft, they have a certain elastic compliance - due to the elasticity of the bearing shaft - in the vertical direction, so that at a due to dimensional tolerances or special load constellations eventually occurring overload load distribution, by the elastic compliance the storage of the ballast takes place.
Zum Zwecke der sicheren Positionierung der Lagerrolle auf der Lagerwelle im Bereich zwischen den Lagereinheiten ist es besonders vorteilhaft, die Lagerwelle mit entsprechenden Distanzhülsen zu umgeben.For the purpose of secure positioning of the bearing roller on the bearing shaft in the area between the bearing units, it is particularly advantageous to surround the bearing shaft with corresponding spacers.
Eine hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellung besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Lagerbalken als Betonfertigteil ausgebildet ist, wobei die in radial Richtung rasterförmig angeordneten Lagereinheiten bevorzugt einen schmalen Rechteckprofilquerschnitt aufweisen, wobei dieser schmaler Rechteckprofilquerschnitt durch ein Stahlprofil, insbesondere Flachstahlprofileinheit, vorteilhaft umgesetzt sein kann. Ein derartiger Lagerbalken in Verbindung mit den Lagereinheiten kann wirtschaftlich in einem Betonfertigteilwerk in großen Stückzahlen hergestellt werden.A particularly advantageous embodiment in terms of cost-effective production is characterized in that the bearing bar is arranged in a grid-like manner and preferably has a narrow rectangular profile cross section, whereby this narrow rectangular profile cross section can be advantageously implemented by a steel profile, in particular flat steel profile unit , Such a bearing bar in connection with the storage units can be produced economically in a concrete precast plant in large numbers.
Bei der Montage vor Ort ist es hinsichtlich der Fixierung der Lagerbalken auf der Fundamentplatte von Vorteil, dass der jeweilige Lagerbalken mit einem Sockel aus Ortbeton fixiert wird, wobei die Verbindung des Lagerbalkens mit dem Sockel und/oder der Fundamentplatte über Dübel- oder Bolzeneinheiten erfolgen kann.When mounting on site, it is with respect to the fixation of the bearing bar on the foundation plate of advantage that the respective bearing bar is fixed with a base made of in-situ concrete, the connection of the bearing bar with the base and / or the foundation plate can be done via dowels or bolt units ,
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerrollen aus hochfestem Kunststoff mit geringen Gleitreibungskoeffizienten oder aus Guss, insbesondere aus Pevolon (eingetragene Marke), bestehen. Derartige Lagerrollen sind praktisch verschleißfrei und in der Lage, eine hohe Last aufzunehmen. Derartige Lagerrollen lassen sich auch kostengünstig herstellen. Gleichzeitig wird in einfacher Art und Weise durch eine zentrale Ausnehmung der Lagerrolle eine Lagerung der Lagerrolle an der durchgehenden Lagerwelle umgesetzt, die keine weiteren zusätzlichen Lagerbauteile, wie beispielsweise Kugellager oder dergleichen, benötigt. Aufgrund des geringen Gleitreibungskoeffizienten des hochfesten Kunststoffs der Lagerrollen ist eine dauerhaft zuverlässige Funktion der Drehbarkeit der Lagerrolle gegenüber der Lagerwelle gewährleistet. Die Kunststofflagerrollen unterliegen keiner Korrosion wie zum Beispiel Gussrollen und sind daher nahezu wartungsfrei.A particularly advantageous embodiment is characterized in that the bearing rollers made of high-strength plastic with low sliding friction or cast, in particular from pevolone (registered trademark) exist. Such bearing rollers are virtually wear-free and able to take a high load. Such bearing rollers can also be produced inexpensively. At the same time a storage of the bearing roller is reacted to the continuous bearing shaft in a simple manner by a central recess of the bearing roller, which requires no additional additional bearing components, such as ball bearings or the like. Due to the low coefficient of sliding friction of the high-strength plastic of the bearing rollers a permanently reliable function of the rotatability of the bearing roller with respect to the bearing shaft is guaranteed. The plastic bearing rollers are not subject to corrosion such as cast rollers and are therefore virtually maintenance-free.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Antriebsaggregat als Getriebemotor ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Antriebsaggregat als Getriebemotor kann - bedingt durch ein vorgebbares Getriebeverhältnis - die erforderliche Antriebsaggregatsenergie wirtschaftlich sinnvoll und technisch einfach umgesetzt werden, zumal die Drehgeschwindigkeit für die Deckenplatte im Zentimeterbereich pro Minute liegen.A particularly preferred embodiment is characterized in that the drive unit is designed as a geared motor. Due to the design of the drive unit as a geared motor - due to a predeterminable gear ratio - the required drive unit energy economically reasonable and technically easy to implement, especially since the rotational speed of the ceiling plate in the centimeter range per minute.
Eine hinsichtlich eines zuverlässigen Antriebs besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass an der Deckenplatte umfangsmäßig eine Formschlussprofileinheit, insbesondere eine Ketteneinheit oder Verzahnungsprofil, angeordnet ist, die mit einer von dem Antriebsaggregat antreibbaren Eingriffeinheit, insbesondere Zahnrad, in Eingriff steht.A particularly advantageous embodiment of the rotary device according to the invention with regard to a reliable drive is characterized in that a form-locking profile unit, in particular a chain unit or tooth profile, is arranged on the ceiling plate, which meshes with an engagement unit, in particular a gear, drivable by the drive unit.
Zur Durchführung eventueller Montage- oder Wartungsarbeiten zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung dadurch aus, dass die Deckenplatte an ihrer Außenstirnseite zumindest eine nach außen offene Montage- oder Wartungsausnehmung aufweist, die die Zugänglichkeit einer Führungsrolle ermöglicht, sobald die Führungsrolle in entsprechender Drehposition der Deckenplatte der Montageausnehmung gegenüberliegt.To carry out any assembly or maintenance work, a particularly advantageous embodiment of the rotating device according to the invention is characterized in that the cover plate has at least one outwardly open mounting or maintenance recess on its outer end, which allows the accessibility of a guide roller, as soon as the leadership in the corresponding rotational position of Ceiling plate of the mounting recess opposite.
Die Deckenplatte rotiert relativ zu der festen Ringeinheit. Um hier die Gefahr von eventuellen Verletzungen, Eindringen von Fremdkörpern oder sonstigen der Funktionalität abträglichen Einflüssen auszuschließen, ist die Deckenplatte gegenüber der Ringeinheit durch ein elastisches Profil abgedichtet.The ceiling panel rotates relative to the fixed ring unit. In order to exclude the risk of possible injury, ingress of foreign bodies or other influences detrimental to the functionality, the ceiling plate is sealed with respect to the ring unit by an elastic profile.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das elastische Profil als L-Profil ausgebildet ist, dessen einer Schenkel an der Deckenplatte angeschlossen ist und dessen anderer Schenkel elastisch drückend auf der Ringeinheit und relativ zu dieser beweglich aufliegt oder umgekehrt.A particularly preferred embodiment is characterized in that the elastic profile is formed as an L-profile, one leg of which is connected to the ceiling plate and the other leg elastically oppressive rests on the ring unit and relative to this movable or vice versa.
Der Abstand zwischen der Fundamentplatte und der Deckenplatte liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,8 m bis 1,0 m (Meter), so dass im Bereich zwischen den radial angebrachten Lagerungen problemlos eine Inspektion durchgeführt werden kann. Dabei liegt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung das radiale Rastermaß, in dem die Lagerrollen beziehungsweise Lagerbalken angeordnet sind im Bereich zwischen 40 cm bis 50 cm (Zentimeter).The distance between the foundation plate and the ceiling plate is preferably in the range between 0.8 m to 1.0 m (meters), so that in the area between the radially mounted bearings an inspection can be easily performed. In this case, according to a preferred embodiment, the radial spacing, in which the bearing rollers or bearing beams are arranged in the range between 40 cm to 50 cm (centimeters).
Dabei ist bevorzugt das Bogenrastermaß für die radial ausgerichteten Lagerbalken beziehungsweise Lagerrollen so gewählt, dass sich ein Umfangswinkel im Bereich zwischen 10° bis 30° (Altgrad) ergibt. Durch eine derartige Anordnung der Lagerrollen beziehungsweise Lagerbalken wird eine praktisch "flächige" Auflagerung der Deckenplatte auf den Lagerrollen ermöglicht, so dass einerseits die jeweils einzelne Belastung einer Lagerrolle reduziert wird und andererseits ein hohes Sicherheitsfaktor hinsichtlich einer dauerhaft zuverlässigen Funktion der Drehbarkeit der Deckenplatte gewährleistet wird.In this case, the sheet pitch for the radially aligned bearing beams or bearing rollers is preferably selected such that a circumferential angle in the range between 10 ° to 30 ° (degrees) results. Such an arrangement of the bearing rollers or bearing bars a virtually "area" Auflagerung the ceiling plate is made possible on the bearing rollers, so that on the one hand each load of a bearing roller is reduced and on the other hand, a high safety factor with respect to a permanently reliable function of the rotatability of the ceiling plate is guaranteed.
Eine hinsichtlich der konstruktiven Ausbildung besonders vorteilhaften Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass erste radial angeordnete Lagerbalken in einem vorgebbaren Bogenrastermaß auf der Deckenplatte angeordnet sind, die im Wesentlichen vom Außenbereich der Deckenplatte bis zur zentralen Ausnehmung verlaufen, wobei gemäß einer besonders vorteilhaften zweiten Ausführungsvariante zweite radial angeordnete Lagerbalken vorhanden sind, die im Bereich zwischen zwei ersten Lagerbalken radial angeordnet sind und eine geringere Länge aufweisen als die ersten Lagerbalken.An embodiment which is particularly advantageous in terms of structural design is characterized in that first radially arranged bearing beams are arranged in a predeterminable sheet pitch on the ceiling panel, which extend substantially from the outer area of the ceiling panel to the central recess, wherein, according to a particularly advantageous second embodiment variant, second radially arranged bearing beams are present, which are arranged radially in the region between two first bearing beams and have a smaller length than the first bearing beams.
Die erfindungsgemäße Drehvorrichtung mit den oben genannten Merkmalen ermöglicht, dass auf der drehbaren Deckenplatte ein Gebäude mit einem beliebigen Grundriß erstellt werden kann. Hinsichtlich der auftretenden Belastung ist eine große Variationsbreite abgedeckt. Durch Einsatz der verschiedenen Lagerrollen ist quasi eine verschleißfreie Lagerung ohne zusätzliche spezielle Lagerelemente möglich, die besonders wartungsfreundlich ist. Die Bauteile für den Antrieb sind in einfacher Art und Weise robust ausgebildet, greifen auf Standardbauteile zurück, ermöglichen somit einen wirtschaftlichen Einsatz und gewährleisten gleichzeitig eine dauerhaft zuverlässige Funktion. Darüber hinaus ist festzustellen, dass die erfindungsgemäße Drehvorrichtung unempfindlich gegen Temperatur-, Witterungs- und Verschmutzungeinflüsse ist. Die Zugänglichkeit aller Bauteile ist gewährleistet, so dass Inspektionen und Wartungsarbeiten problemlos durchgeführt werden können. Weiterhin erfüllt die erfindungsgemäße Drehvorrichtung die hohen Anforderungen an die Sicherheit im Betrieb, da keinerlei Verletzungsgefahr gegeben ist. Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Drehvorrichtung eine einfache und damit wirtschaftliche Bauweise. Die Lagerbalken mit den Lagereinheiten in Verbindung mit der Lagerwelle und den Lagerrollen können in einfacher Art und Weise in hoher Stückzahl in einem Fertigbetonunternehmen hergestellt werden. So können die vorgefertigten Lagerbalken auf der Baustelle nach Herstellung der Fundamentplatte in einfacher Art und Weise auf dieser ausgerichtet und über einen Ortbetonsockel fixiert werden. Gleichzeitig ist es möglich, durch vorgefertigte Schalungselemente, die im Bereich zwischen den Lagerbalken angeordnet werden, vor Ort die bewegliche Deckenplatte mit entsprechenden standardisierten Schalungselementen zu fertigen. Das Herstellen einer Ringmauer ist ebenso in einfacher Art und Weise möglich.The rotary device according to the invention with the above features allows that on the rotatable ceiling plate a building with a Any floor plan can be created. With regard to the load occurring a wide range of variation is covered. By using the different bearing rollers is virtually a wear-free storage without additional special storage elements possible, which is very easy to maintain. The components for the drive are robust in a simple manner, rely on standard components back, thus enabling an economical use and at the same time ensure a durable reliable function. In addition, it should be noted that the rotating device according to the invention is insensitive to temperature, weather and pollution influences. The accessibility of all components is guaranteed so that inspections and maintenance can be carried out without problems. Furthermore, the rotating device according to the invention meets the high demands on safety during operation, since there is no risk of injury. Overall, the rotating device according to the invention allows a simple and therefore economical construction. The bearing beams with the bearing units in connection with the bearing shaft and the bearing rollers can be produced in a simple manner in large numbers in a prefabricated concrete company. Thus, the prefabricated bearing beams can be aligned on the site after the foundation plate in a simple manner on this and fixed on a Ortbetonsockel. At the same time, it is possible to manufacture by prefabricated formwork elements, which are arranged in the area between the bearing beams, on site, the movable ceiling plate with corresponding standardized formwork elements. The production of a ring wall is also possible in a simple manner.
Durch den Einsatz der oben beschriebenen einfachen Bauteile, die sowohl wirtschaftlich hergestellt werden können, wirtschaftlich vormontiert werden können und letztendlich auf der Baustelle wirtschaftlich montiert beziehungsweise erstellt werden können, steht eine Drehvorrichtung zur Verfügung, die gegenüber den bekannten Drehvorrichtungen erhebliche Vorteile bietet.By using the simple components described above, which can be economically produced, economically preassembled and ultimately can be economically mounted or created on the site, is a turning device available, which offers significant advantages over the known rotating devices.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention will become apparent from the features further listed in the claims and by the embodiment given below. The features of the claims may be combined in any manner as far as they are not obviously mutually exclusive.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematische Draufsicht in durchsichtiger Darstellung auf eine Drehvorrichtung mit einerseits radial in einem vorgebbaren Rastermaß angeordneten Lagerrollen und andererseits in Umfangsrichtung in einem vorgegebenen Bogenrastermaß angeordneten Lagerrollen, auf denen eine durchsichtig dargestellte Deckenplatte gelagert ist, die um eine zentrale Drehachse drehbar ist,
- Fig. 2
- schematischer Schnitt durch die Drehvorrichtung gemäß
Fig. 1 , - Fig. 3
- schematische Detailschnittansicht der Drehvorrichtung gemäß
Fig. 1 , wobei die Schnittrichtung radial durch die Drehachse der Deckenplatte verläuft, - Fig. 4
- schematische Detailschnittansicht durch die Drehvorrichtung gemäß
Fig. 1 , wobei die Schnittebene tangential zur radialen Richtung der Deckenplatte angeordnet ist, - Fig. 5
- schematischer Detailschnitt in radialer Richtung durch die Drehvorrichtung gemäß
Fig. 1 im äußeren Randbereich des Übergangs der beweglichen Deckenplatte zu einer Ringeinheit, - Fig. 6
- schematische Darstellung des Details gemäß Detail A der
Fig. 5 und - Fig. 7
- schematische, durchsichtige Draufsicht auf das Detail gemäß
Fig. 6 .
- Fig. 1
- schematic plan view in a transparent representation on a rotating device with radially arranged on a predetermined pitch and bearing rollers on the other hand in the circumferential direction in a predetermined Bogenrastermaß arranged bearing rollers on which a cover plate is shown transparently mounted, which is rotatable about a central axis of rotation
- Fig. 2
- schematic section through the rotating device according to
Fig. 1 . - Fig. 3
- schematic detail sectional view of the rotating device according to
Fig. 1 wherein the cutting direction extends radially through the axis of rotation of the ceiling panel, - Fig. 4
- schematic detail sectional view through the rotating device according to
Fig. 1 wherein the sectional plane is arranged tangentially to the radial direction of the ceiling panel, - Fig. 5
- schematic detail section in the radial direction through the rotating device according to
Fig. 1 in the outer edge region of the transition of the movable ceiling plate to a ring unit, - Fig. 6
- schematic representation of the detail according to detail A of
Fig. 5 and - Fig. 7
- schematic, transparent plan view of the detail according to
Fig. 6 ,
Ein Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung 10 ist in den Figuren dargestellt. Gemäß den
Die Deckenplatte 14 weist eine zentrale Ausnehmung 26 auf. Darüber hinaus ist die Deckenplatte 14 um eine gedachte zentrale Drehachse 18 drehbar, die senkrecht zur Plattenebene verläuft.The
Auf der Deckenplatte 14 kann ein Gebäude 50 mit einem beliebigen Grundriß angeordnet werden.On the
Die Fundamentplatte 12 besitzt im Bereich der zentralen Ausnehmung 26 der Deckenplatte 14 eine nach unten weisende topfartige Ausnehmung 48, an die ein unterhalb der Fundamentplatte 12 nach außen verlaufender Versorgungskanal 54 anschließt, der von außen her zugänglich oberseitig ist.The
Im Bereich zwischen der Fundamentplatte 12 und der drehbaren Deckenplatte 14 sind Lagerbalken 40.1, 40.2 angeordnet, die auf der Fundamentplatte 12 gelagert sind. Die Lagerbalken 40.1, 40.2 verlaufen in radialer Richtung durch die gedachte Drehachse 18 und zwar in einer ersten Ausführungsform 40.1 vom Außenbereich der Deckenplatte 14 bis zur zentralen Ausnehmung 26 und in einer zweiten Ausführungsform 40.2 vom Außenbereich der Deckenplatte 14 bis etwa zur Hälfte des Radius der Deckenplatte 14. Dabei sind die erste und zweite Ausführungsform der Lagerbalken 40.1, 40.2 alternierend vorhanden. Die Lagerbalken 40.1, 40.2 sind in einem vorgegebenen Bogenrastermaß BR umfangsmäßig angeordnet, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Bogenwinkel zwischen den benachbarten Lagerbalken 40.1 und 40.2 in der Größenordnung von ca. 10° (Altgrad) ergibt.In the area between the
An den Lagerbalken 40.1, 40.2 sind in radialer Richtung in einem vorgegebenen radialen Rastermaß RR Lagerrollen 20 gelagert, deren Drehachse 22 parallel zur Plattenebene der Deckenplatte 14 und durch die gedachte Drehachse 18 verläuft. Der konstruktive Aufbau der Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 mit den Lagerrollen 20 wird weiter unten anhand der
Die Deckenplatte 14 ist direkt auf den Lagerrollen 20 gelagert. Durch die Vielzahl der vorhandenen Lagerrollen 20 (im dargestellten Ausführungsbeispiel 320 Stück) ist quasi eine "flächige" drehbare Lagerung der Deckenplatte 14 gegeben, die hohe Belastungen aufnehmen kann und gleichzeitig dauerhaft die Gewährleistung der Drehbarkeit ermöglicht. Die jeweilige Drehachse der Lagerrollen ist in
Im Außenbereich der Fundamentplatte 12 ist eine nach oben weisende Ringeinheit 30 vorhanden, die bis auf Höhe der Deckenplatte 14 verläuft. Zwischen der Innenseite der Ringeinheit 30 und der außenseitigen Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 ist ein Spalt 74 vorhanden.In the outer region of the
An der Ringeinheit 30 sind in einem vorgegebenen Bogenrastermaß BF Führungsrollen 32 drehbar angeordnet, deren Drehachse 34 senkrecht zur Plattenebene der Deckenplatte 14 verläuft. Die Detailausbildung dieser Führungsrollen 32 wird weiter unten beschrieben.On the
Im äußeren Endbereich des Versorgungskanals 54 ist ein Antriebsaggregat 16 angeordnet, das als Getriebemotor ausgebildet ist. Das Antriebsaggregat 16 treibt eine Umlenkrolle 38 an, die beispielsweise als Haspelrad oder Zahnrad ausgebildet sein kann, und die um die außenseitige Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 umfangsmäßig herum verläuft und über die Umlenkrolle 38 verspannt ist, so dass ein Reibschluss mit der Deckenplatte 14 gegeben ist. Es kann auch eine formschlüssige Lösung eingesetzt werden. Das Antriebsaggregat 16 weist eine Übersetzung auf, mittels derer sich eine Drehbewegung umzusetzen lässt, deren Drehgeschwindigkeit im Bereich weniger Zentimeter pro Minute liegt.In the outer end region of the
Mit der dargestellten Konstruktion der Drehvorrichtung 10 wird eine zuverlässige Drehbarkeit der Deckenplatte 14 gewährleistet, wobei die Führungsrollen 32 der Ringeinheit 30 dafür sorgen, dass die Deckenplatte 14 während der Drehbewegung zu ihrer Drehachse 18 hin permanent zentriert wird.With the illustrated construction of the
Die Lagerung der Lagerrollen 20 in Verbindung mit den Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 ist in den
Der als Fertigbetonbauteil ausgebildetete Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 besitzt einen relativ schmalen Rechteckvollquerschnitt, in dem von seiner schmalen Oberseite her Lagereinheiten 42 in dem vorgegebenen radialen Rastermaß RR verankert sind, wobei die Verankerung durch zwei in vertikaler Richtung beabstandet, durch entsprechende Ausnehmung in der Lagereinheit 42 geführte Stahlbetonstähle in dem Lagerbalken 40.1, 40.2 gesichert ist. Die Lagereinheit 42 ist im Ausführungsbeispiel als Flachstahleinheit ausgebildet, wobei die Breitenrichtung senkrecht zur radialen Richtung verläuft. In dem nach oben überstehenden Bereich der Lagereinheiten 42 ist eine Ausnehmung 60 vorhanden. Durch diese in einer radialen Linie jeweils angeordneten Ausnehmungen 60 der Lagereinheiten 42 ist eine Lagerwelle 44 durchgehend geführt, die als Drehlager für die Lagerrollen 20 dienen. Zu diesem Zweck besitzen die Lagerrollen 20 eine zentrale Ausnehmung 60, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser der Lagerwelle 44. Die Lagerrollen 20 sind dabei jeweils zwischen zwei benachbarte Lagereinheiten 42 angeordnet, wobei die Positionierung in Längsrichtung durch an der Lagerwelle 44 angeordnete Distanzhülsen 46 gewährleistet wird.The trained as ready-mixed concrete component bearing beam 40.1 or 40.2 has a relatively narrow rectangular full cross-section, in which of its narrow Upper
Die Lagerrollen 20 selbst sind aus hochfestem Kunststoff hergestellt, der einen geringen Gleitreibungskoeffizienten aufweist, so dass die zentrale Ausnehmung der Lagerrollen 20 ausreicht, um in Verbindung mit der Lagerwelle 44 ein drehbares Gleitlager auszubilden, ohne das zusätzliche Drehlagerbauteile erforderlich sind. Die Deckenplatte 14 ist oberseitig direkt auf den Lagerrollen 20 gelagert.The bearing
Im unteren Bereich weist der Lagerbalken 40.1 in Längsrichtung eine durchgehende Stahlbetonbewehrung auf, wobei in Querrichtung in einem vorgegebenen Rastermaß in Längsrichtung Leerrohre einbetoniert sind. Bei der Montage der Lagerbalken 40.1 mit Lagereinheit 42 und Lagerrolle 20 werden diese unterseitig auf Montageplatten 62 gegenüber der Fundamentplatte 12 zur exakten Höhenjustierung aufgesetzt und in die Leerrohre 64 nach außen überstehende Dübelelemente eingeschoben. Daran anschließend wird im unteren Bereich des Lagerbalkens 40 vor Ort ein Stahlbetonsockel 66 aus Ortbeton hergestellt. Damit ist eine sichere Fixierung der Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 auf der Fundamentplatte 12 gewährleistet.In the lower region, the bearing bar 40.1 in the longitudinal direction on a continuous reinforced concrete reinforcement, wherein in the transverse direction at a predetermined pitch in the longitudinal direction empty conduits are embedded in concrete. When mounting the bearing bar 40.1 with bearing
Wie oben beschrieben sind die Lagerrollen 20 jeweils zwischen zwei Lagereinheiten 42 auf der Lagerwelle 44 drehbar gelagert. Diese "indirekte" Lagerung hat den Vorteil, dass bei Überbelastung einzelner Lagerrollen 20 diese nach unten aufgrund der Elastizität der Lagerwelle 44 ausweichen kann (gestrichelte Darstellung im zweiten Feld von links in der
Die Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 mit den Lagereinheiten 42 und den über die Lagerwelle 44 jeweils angeschlossene Lagerrollen 20 stellen eine Baugruppe dar, die in wirtschaftlicher Art und Weise vorgefertigt werden kann und mittels dem beschriebenen einfachen Ortbetonsockel 66 mit der Fundamentplatte 12 vor Ort fixiert werden können. Durch die rotationssymmetrische Anordnung der Lagerbalken 40.1, 40.2 ist es vor Ort auf der Baustelle dann problemlos möglich, durch vorgefertigte Schalelemente die bewegliche Deckenplatte 14 aus Ortbeton herzustellen.The bearing bars 40.1 and 40.2 with the bearing
In
In einer nach innen offenen Ausnehmung 68 der Ringeinheit 30, die in dem vorgegebenen Bogenrastermaß BF vorhanden ist, ist die Führungsrolle 32 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 34 der Führungsrolle 32 senkrecht zur Plattenebene der Deckenplatte 14 verläuft. Die Führungsrolle 32 liegt mit ihrer außenseitigen Rollenlauffläche im unteren Bereich an der Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 an. Die Drehachse 34 der Führungsrolle 32 wird dabei durch einen Drehbolzen 70 abgebildet, der in einer Lagerkonstruktion vorhanden ist, die eine Ausrichtung in radialer Richtung ermöglicht. Die Führungsrolle 32, die wie gesagt in einem vorgegebenen Bogenrastermaß BF an der Ringeinheit 30 vorhanden ist, gewährleistet die Zentrierung der Deckenplatte 14 während der Drehbewegung.In an inwardly
Oberhalb der Führungsrolle 32 ist in der Wandung der Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 eine Nut 72 vorhanden innerhalb derer die umlaufende Ketteneinheit 36 angeordnet ist, die - wie bereits oben beschrieben - mit einer von dem Antriebsaggregat 16 beaufschlagten Umlenkrolle 38 in Formschluss steht, um die Drehung der Deckenplatte 14 in gewünschtem Maße umzusetzen.Above the
Zur Überbrückung des zwischen der Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 und der Innenseite der Ringeinheit 30 vorhandenen Spalts 74 wird ein elastisches Profil 52 eingesetzt, das einen L-förmigen Profilquerschnitt aufweist. Der vertikale erste Profilschenkel 76 des elastischen Profils 52 ist an der Stirnfläche 24 der Deckenplatte 14 verankert und der horizontale zweite Profilschenkel 78 des elastischen Profils 52 liegt elastisch drückend auf der Oberseite der Ringeinheit 30 auf. Dadurch wird eine dichtende Wirkung erzeugt, wobei gleichzeitig die Relativdrehung der Deckenplatte 14 gegenüber der Ringeinheit 30 gewährleistet wird.For bridging the existing between the
An zumindest einer Stelle in Umfangsrichtung besitzt die Deckenplatte 14 in ihrer Stirnfläche 24 eine nach außen offene Montageausnehmung 56 (siehe
Die Wartung und Inspektion der Lagerrollen 20 wird dadurch gewährleistet, dass die Fundamentplatte 12 und die Deckenplatte 14 beabstandet zueinander vorhanden sind, so dass der Bereich zwischen den jeweiligen radialen angeordneten Lagerbalken 40.1 beziehungsweise 40.2 über den äußeren Bereich des Versorgungskanals 54 in entsprechender Position der Deckenplatte 14 gegenüber der Position des Versorgungskanals zugänglich ist.The maintenance and inspection of the bearing
Die dargestellte Drehvorrichtung 10 bietet eine drehbare Fundamentierung für ein Gebäude, bei dem praktisch jeder Grundriß und jede Belastungssituation problemlos umgesetzt werden kann. Die verschleißfreie Lagerung der Deckenplatte 14 auf den Lagerrollen 20 direkt erlaubt eine nahezu wartungsfreie Konstruktion. Es werden einfachste Antriebsmittel für die Drehbewegung eingesetzt, die wirtschaftlich umgesetzt werden können. Die Drehvorrichtung 10 ist temperaturbeständig, witterungsunempfindlich und unempfindlich gegen Verschmutzung beziehungsweise Wasser. Rostprobleme treten nicht auf. Sämtliche Bauteile sind zugänglich, was die Inspektion und Wartung vereinfacht. Die zu beachtenden Sicherheitsvorschriften bei dem Übergang zwischen beweglichen und feststehenden Bauteilen können problemlos eingehalten werden. Insgesamt weist die erfindungsgemäße Drehvorrichtung 10 eine einfache Bauweise auf, die durch konstruktiv einfach ausgebaute und wirtschaftlich herzustellenden Einzelbauteile aufgebaut ist und damit insgesamt eine wirtschaftliche hinsichtlich ihrer Herstellung kostengünstige und hinsichtlich ihrer Funktion eine daherhaft zuverlässige Funktionalität gewährleistet.The illustrated
Damit wird für einen Bauherrn eine kostengünstige Drehvorrichtung zur Verfügung gestellt, die die Effizienz einer an dem Gebäude vorhandenen Solaranlage deutlich steigert und gleichzeitig eine dauerhafte Funktionalität gewährleistet, ohne das kostenintensive anfallende Wartungs-, Austausch-, Inspektions- oder Untersuchungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen.Thus, a cost-effective rotary device is provided for a client, which significantly increases the efficiency of an existing solar system on the building while ensuring permanent functionality without the costly incurred maintenance, replacement, inspection or investigation must be performed.
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