ES2342688T3 - Disposicion de accionamiento con dos ejes. - Google Patents
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Abstract
Disposición (10) de accionamiento con dos ejes para fijar y mover alrededor de un eje (14) azimutal y con un eje (15) de elevación superficies grandes, que absorben concentran o reflejan la luz solar, con un primer engranaje accionado con un primer accionamiento (43) para un movimiento de rotación alrededor del eje (14) azimutal y un segundo engranaje accionado con un segundo accionamiento (45) para un movimiento de rotación alrededor del eje (15) de elevación y en la que el primer engranaje está dispuesto en el primer tramo (23) de una carcasa y el segundo engranaje en el segundo tramo (24) de la carcasa, siendo el primer y el segundo tramo (23, 24) de la carcasa inamovibles uno con relación al otro, caracterizada porque los dos engranajes están dispuestos en una carcasa (19) común construida en una pieza.
Description
Disposición de accionamiento con dos ejes.
El invento se refiere a una disposición de
accionamiento con dos ejes para fijar y mover alrededor de un eje
azimutal y con un eje de elevación superficies grandes, que
absorben, concentran o reflejan la luz solar, con un primer
engranaje accionado con un primer accionamiento para un movimiento
de rotación alrededor del eje azimutal y con un segundo engranaje
accionado con un segundo accionamiento para un movimiento de
rotación alrededor del eje de elevación y en la que el primer
engranaje está dispuesto en el primer tramo de una carcasa y el
segundo engranaje en el segundo tramo de la carcasa.
Las plantas solares trabajan según diferentes
principios. Así por ejemplo, se conocen plantas con superficies
parabólicas, plantas de torre y plantas fotovoltaicas. En todas
estas plantas es preciso mover grandes superficies, por ejemplo
espejos, módulos fotovoltaicos, módulos de Fresnel, etc. Estas
superficies tienen que seguir la posición del sol con gran
exactitud, ya que incluso desviaciones mínimas de la posición dan
lugar a un empeoramiento del grado de rendimiento. En especial es
preciso, que las superficies se orienten con una exactitud < 1
mrad. A consecuencia de las grandes superficies, por ejemplo del
orden de 120 m^{2}, es preciso, que los accionamientos también
posean una gran estabilidad y una elevada rigidez a las fuerzas del
viento, ya que las fuerzas del viento deben producir una desviación
lo más pequeña posible de la posición.
En las disposiciones de accionamiento con dos
ejes conocidas se disponen los engranajes en partes distintas de la
carcasa, pudiendo ser giradas las partes de la carcasa una con
relación a la otra. La rigidez y la estabilidad sufren a causa de
esta posibilidad de giro, ya que con ella se produce una holgura
adicional.
El documento
EP-A-0 045 463 divulga una
disposición de accionamiento con dos ejes según el preámbulo de la
reivindicación 1 independiente.
En esta disposición de accionamiento con dos
ejes conforme con el género indicado son inamovibles uno con
relación al otro el primer y el segundo tramo de la carcasa.
Con esta medida se disponen el primer y el
segundo tramo de la carcasa de manera rígida entre sí. Con ello se
puede obtener una rigidez mayor que en el estado de la técnica. En
este caso cabe imaginar, que el primer y el segundo tramo de la
carcasa estén unidos rígidamente entre sí, por ejemplo estén
atornillados o soldados entre sí. La disposición rígida entre sí de
los tramos de la carcasa hace, además, posible una mayor exactitud
de posicionado. Con ello se puede obtener un grado de rendimiento
mayor desde el punto de vista de la producción de energía.
El objeto del presente invento es crear una
disposición de accionamiento con dos ejes, que satisfaga todavía
más los requerimientos expuestos más arriba.
Los dos engranajes están dispuestos según el
invento ventajosamente en una carcasa común de una pieza. En el
sentido del invento se entiende también bajo una carcasa en una
pieza una carcasa, que posea tapas de montaje atornilladas sobre
orificios de montaje, por ejemplo orificios de montaje para el
engranaje. La estructura de la carcasa puede ser diseñada así con la
rigidez máxima posible, ya que no existe una junta de separación
entre los tramos de la carcasa. Esto
da lugar a una mayor precisión e influye de manera positiva en la capacidad de sobrecarga y en los costes de la carcasa.
da lugar a una mayor precisión e influye de manera positiva en la capacidad de sobrecarga y en los costes de la carcasa.
La carcasa en una pieza puede ser construida de
manera especialmente sencilla, cuando se configura como pieza de
fundición.
En una forma de ejecución preferida se puede
prever, que la totalidad de la carcasa se disponga de manera
giratoria. Con ello es posible la disposición rígida dentro de una
sola carcasa. Los dos engranajes, respectivamente partes de los dos
engranajes son movidos conjuntamente alrededor del eje azimutal.
Cada engranaje posee ventajosamente un escalón
de salida con husillo. Con ello se puede obtener una exactitud
especialmente grande, es decir una orientación exacta de las
superficies.
En una configuración especialmente preferida del
invento se puede prever, que cada engranaje posea un escalón de
salida con husillo y un escalón de engranaje helicoidal antepuesto,
con lo que se produce un autobloqueo. Debido al autobloqueo se
puede mantener con exactitud una posición prefijada. La posición
puede ser mantenida sin la necesidad de frenos adicionales. Los dos
escalones del engranaje se integran ventajosamente en la carcasa.
Con ello es posible ahorrar costes durante el montaje y la
construcción.
En una configuración del invento se puede
prever, que el árbol del husillo del escalón de salida con husillo
se disponga para el movimiento de rotación alrededor del eje de
elevación por debajo de la correspondiente rueda helicoidal. La
fuerza del peso de las piezas ensambladas (por ejemplo los espejos)
actúa siempre de manera reductora sobre la holgura de giro entre la
rueda helicoidal y el árbol del husillo.
En una forma de ejecución se puede disponer el
árbol del husillo del escalón de salida con husillo para el
movimiento de rotación alrededor del eje azimutal en el lado del eje
azimutal opuesto a la zona de giro de elevación. La fuerza del peso
de la superficie actúa, debido a esta disposición, de manera
reductora sobre la holgura de giro entre la rueda helicoidal y el
árbol del husillo del engranaje en el caso de una rotación
alrededor del eje azimutal. Debido a la carcasa en una pieza, las
posiciones de los árboles de los husillos son siempre fijas entre
sí. Los árboles de los husillos están dispuestos de manera fija en
la carcasa. Debido a la disposición mencionada más arriba se puede
influir y aprovechar positivamente el efecto de las cargas
exteriores sobre los árboles de los husillos.
Cuando se prevén interfaces de accionamiento
para la disposición de los accionamientos, se pueden montar de
manera sencilla, en especial embridar, en la carcasa accionamientos
estándar, en especial motores reductores estándar. Con ello es
posible acoplar a la carcasa según necesidad accionamientos con
distintas dimensiones.
Dado que las superficies movidas con la
disposición de accionamiento con dos ejes están expuestas en parte
a fuerzas considerables del viento, es ventajoso, que se prevea al
menos un seguro de sobrecarga para evitar la destrucción o el
deterioro de la disposición de accionamiento con dos ejes.
La rueda helicoidal del escalón de salida con
husillo para el movimiento de rotación alrededor del eje azimutal
puede poseer por ejemplo un apoyo para la carcasa, que durante el
funcionamiento normal está separado de la carcasa por una ranura y
en el que puede apoyar la carcasa en caso de una sobrecarga. La
disposición está diseñada para una carga normal, es decir para el
funcionamiento hasta una determinada carga del viento. Durante el
funcionamiento normal (con carga normal) se mantiene la ranura. Si
se producen rachas de viento o vientos huracanados, puede tener
lugar una deformación o una torsión de la disposición de
accionamiento con dos ejes, de manera, que se anule la ranura y
tenga lugar un apoyo.
Se obtiene un seguro de sobrecarga alternativo o
adicional, cuando la carcasa posee un apoyo para la rueda
helicoidal del escalón de salida con husillo para el movimiento de
rotación alrededor del eje de elevación, que durante el
funcionamiento normal está distanciado de la rueda helicoidal por
una ranura y en el que puede apoyar la rueda helicoidal en caso de
sobrecarga.
Cuando los ejes de los husillos de los escalones
de salida con husillo poseen un dentado doble o un dentado recto
cónico, se puede ajustar la holgura de los flancos de los dientes.
Con ello es posible incrementar la precisión y reducir la holgura
en el engranaje.
La carcasa en una pieza posee, además, la
ventaja de que puede ser construida de tal modo, que todos los
espacios estén comunicados entre sí. Con ello se obtiene un espacio
interior único. Todos los escalones de engranaje pueden ser
abastecidos con un lubricante. Esto hace posible un cambio de aceite
sencillo y un control sencillo del nivel de aceite y con ello un
coste de mantenimiento pequeño.
Otras características y ventajas del invento se
desprenden de la descripción detallada que sigue de ejemplos de
ejecución del invento por medio de las figuras del dibujo, que
muestra detalles esenciales del invento así como de las
reivindicaciones. Las diferentes características pueden ser
realizadas individualmente o en combinaciones cualesquiera en las
variantes del invento.
En el dibujo esquemático se representan ejemplos
de ejecución del invento, que se describirán con detalle en la
descripción que sigue. En el dibujo muestran:
La figura 1, una primera representación en
sección de una disposición de accionamiento con dos ejes según el
invento.
La figura 2, una representación en sección
girada 90º de la disposición de accionamiento con dos ejes.
La figura 3, una vista en perspectiva de la
carcasa.
En la figura 1 se representa en sección una
disposición 10 de accionamiento con dos ejes. La disposición de
accionamiento con dos ejes posee una brida 11 de fijación con la que
se puede fijar a una infraestructura 12. Una superficie, no
representada aquí, que puede ser fijada al árbol 13 puede ser girada
por medio de la disposición 10 de accionamiento con dos ejes, por
un lado, alrededor de un eje 14 azimutal y, por otro, alrededor de
un eje 15 de elevación. En la brida 11 de fijación se dispone de
manera rígida a giro una rueda 16 helicoidal de un escalón 17 de
salida con husillo. Accionando un árbol 18 de husillo representado
en la figura 2, dispuesto de manera fija en un a carcasa 19, se
puede girar la carcasa 19 alrededor del eje 14 azimutal.
En la carcasa 19 se prevé, además, un escalón 20
de salida con husillo, que comprende una rueda 21 helicoidal y un
árbol 22 de husillo. Accionando el árbol 22 de husillo se pueden
mover la rueda 21 helicoidal y con ello el árbol 13 unido a ella.
Con ello se puede producir una rotación alrededor del eje 15 de
elevación. El escalón 20 de salida con husillo está dispuesto
igualmente en la carcasa 19, que se construye en una pieza, estando
dispuestos los escalones de salida con husillo uno encima del otro
en diferentes tramos 23, 24 de la carcasa.
Entre la carcasa 19 y la brida 11 de fijación se
prevé un acoplamiento 25 en rotación. Se trata de un acoplamiento
en rotación de alta precisión para minimizar la holgura.
En la zona 26 se prevé un seguro de sobrecarga,
poseyendo la rueda 16 helicoidal un apoyo 27 para la carcasa 19. El
apoyo 27 y la carcasa 19 están separados durante el funcionamiento
normal por una ranura no visible en el dibujo. Si se producen
fuerzas extremas, se puede mover la carcasa 19 hacia el apoyo 27 y
apoyar en él.
En la zona 28 de prevé un seguro de sobrecarga
adicional, pudiendo apoyar la rueda 21 helicoidal en la carcasa 19
en caso de sobrecarga. La carcasa 19 posee para ello un apoyo
distanciado de la rueda 21 helicoidal por una ranura.
En la representación en sección de la figura 2
se puede ver con claridad, que el árbol 22 de husillo está dispuesto
debajo de la rueda 21 helicoidal. La fuerza del peso de una
superficie giratoria en el margen 30 de elevación presiona con ello
la rueda 21 helicoidal en la dirección hacia el árbol 22 de
husillo, con lo que se minimiza la holgura.
El escalón 20 de salida con husillo está
dispuesto detrás de un escalón 31 de engranaje con helicoidal, que
comprende un rueda 32 helicoidal, que coopera con el árbol 22 de
husillo y un árbol 33 de husillo accionado. Con el escalón 20 de
salida con husillo y con el escalón 31 de engranaje helicoidal se
obtiene un engranaje autobloqueante. Delante del árbol 18 de
husillo también está dispuesto un escalón de engranaje helicoidal
adicional, de manera, que también en este caso se disponen en la
carcasa 19 uno detrás del otro un escalón 17 de salida con husillo
y un escalón de engranaje helicoidal. Los engranajes formados por
los escalones de husillo son autobloqueantes.
Además, es preciso tener en cuenta, que el árbol
18 de husillo está dispuesto en el lado del margen 30 de elevación
opuesto al eje 14 azimutal. Con la fuerza del peso de una superficie
a mover se presiona con ello el árbol 18 de husillo en la dirección
hacia la rueda 16 helicoidal. Con esta medida también se incrementa
la rigidez y se reduce la holgura.
En la figura 3 se representa la carcasa 19 de la
disposición 10 de accionamiento con dos ejes. El árbol 33 puede ser
montado en el orificio 40. Además, se puede observar, que la carcasa
19 está construida en una pieza. Únicamente están atornilladas las
tapas 41, 42 de montaje. El accionamiento 43 embridado en una
interfaz 44 de accionamiento acciona el árbol de husillo de un
primer escalón de engranaje helicoidal. Este escalón de engranaje
helicoidal acciona a su vez el árbol 18 de husillo. Con ello se
puede girar la carcasa 19 alrededor del eje 14 azimutal. El
accionamiento 45 está acoplado igualmente a una interfaz de
accionamiento. Acciona el árbol 33. Con el accionamiento 45 se
puede ejecutar, por lo tanto, un movimiento de rotación alrededor
del eje 15 de elevación. También se puede ver la brida 11 de
fijación.
Claims (12)
1. Disposición (10) de accionamiento con dos
ejes para fijar y mover alrededor de un eje (14) azimutal y con un
eje (15) de elevación superficies grandes, que absorben concentran o
reflejan la luz solar, con un primer engranaje accionado con un
primer accionamiento (43) para un movimiento de rotación alrededor
del eje (14) azimutal y un segundo engranaje accionado con un
segundo accionamiento (45) para un movimiento de rotación alrededor
del eje (15) de elevación y en la que el primer engranaje está
dispuesto en el primer tramo (23) de una carcasa y el segundo
engranaje en el segundo tramo (24) de la carcasa, siendo el primer y
el segundo tramo (23, 24) de la carcasa inamovibles uno con
relación al otro, caracterizada porque los dos engranajes
están dispuestos en una carcasa (19) común construida en una
pieza.
2. Disposición de accionamiento con dos ejes
según la reivindicación 1, caracterizada porque la carcasa
(19) se construye como pieza de fundición.
3. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque la totalidad de la carcasa (19) se dispone de manera
giratoria.
4. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque cada engranaje posee un escalón (17, 29) de salida con
husillo propio.
5. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque cada engranaje posee un escalón (17, 20) de salida con
husillo y un escalón (31) de engranaje helicoidal, con lo que se
obtiene el autobloqueo.
6. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones 4 ó 5 precedentes,
caracterizada porque el árbol (22) de husillo del escalón
(20) de salida con husillo se dispone, para el movimiento de
rotación alrededor del eje (15) de elevación, debajo de la rueda
(21) helicoidal correspondiente.
7. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones 4 a 6 precedentes,
caracterizada porque el árbol (18) de husillo del escalón
(17) de salida con husillo está dispuesto, para un movimiento de
rotación alrededor del eje (14) azimutal, en el lado del eje (14)
azimutal opuesto al margen (30) del giro de elevación.
8. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque se prevén interfaces (44) de accionamiento para la
disposición de los accionamientos (43, 45).
9. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque se prevé al menos un seguro de sobrecarga.
10. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones 4 a 7 precedentes,
caracterizada porque la rueda (16) helicoidal del escalón
(17) de salida con husillo posee, para un movimiento de rotación
alrededor del eje (14) azimutal, un apoyo (27) para la carcasa
distanciado en el funcionamiento normal de la carcasa (19) por una
ranura y en el que puede apoyar la carcasa (19) en caso de
sobrecarga.
11. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones 4 a 7 precedentes,
caracterizada porque la carcasa (19) posee un apoyo (29)
para la rueda (21) helicoidal del escalón (20) de salida con husillo
para un movimiento de rotación alrededor del eje (15) de elevación
distanciado en el funcionamiento normal de la rueda (21) helicoidal
por una ranura y en el que puede apoyar la rueda (21) helicoidal en
caso de sobrecarga.
12. Disposición de accionamiento con dos ejes
según una de las reivindicaciones 4 a 7, 10 u 11 precedentes,
caracterizada porque los árboles (18, 22) de husillo de los
escalones (17, 20) de salida con husillo poseen un dentado doble o
un dentado recto cónico.
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