FR3018903A1 - Mecanisme d'entrainement pour systeme d'orientation de panneaux solaires - Google Patents

Mecanisme d'entrainement pour systeme d'orientation de panneaux solaires Download PDF

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Abstract

Un mécanisme d'entraînement pour système d'orientation de panneaux solaires comprend un arbre d'entraînement (12) destiné à être relié à un moyen d'entraînement en rotation et muni d'un moyen de transmission d'effort (16) et au moins un logement de réception (16) d'au moins un palier à roulement (20, 30) destiné à supporter l'arbre d'entraînement (12), le palier à roulement (20, 30) comprenant au moins une bague intérieure (22, 23 ; 32, 33), au moins une bague extérieure (21, 31) et au moins une rangée d'éléments roulants (25, 26 ; 35, 36) disposés entre les bagues. Le palier à roulement est équipé de deux joints d'étanchéité (27, 28 ; 37, 38) montés dans le logement (14) axialement de part et d'autre du palier à roulement (20, 30).

Description

Mécanisme d'entraînement pour système d'orientation de panneaux solaires La présente invention concerne le domaine des panneaux solaires, et plus particulièrement les mécanismes d'entraînement des systèmes d'orientation de panneaux solaires. Les systèmes de panneaux solaires comprennent des cellules photovoltaïques permettant de capter l'énergie solaire et de la transformer en énergie électrique. Afin d'optimiser la concentration des rayons solaires, un mécanisme d'entraînement est utilisé afin de mouvoir le panneau solaire de manière à suivre les rayons solaires. Les mécanismes d'entraînement des systèmes d'orientation de panneaux solaires ont une faible vitesse de rotation afin de s'aligner en continu avec les rayons solaires et ainsi d'optimiser l'utilisation de l'énergie solaire. Des paliers à roulement sont généralement utilisés afin de supporter les éléments rotatifs, notamment l'arbre de rotation du moteur d'entraînement du système d'orientation des panneaux solaires.
Un des inconvénients actuels des systèmes de panneaux solaires est la nécessité de maintenance du mécanisme d'entraînement durant la durée de vie des panneaux solaires, et notamment des paliers à roulement. En effet, au vu du nombre important d'éléments constituant les systèmes de panneaux solaires, il est nécessaire de réduire au maximum les étapes de maintenance de tels systèmes. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. La présente invention vise à prévoir un mécanisme d'entraînement pour les systèmes d'orientation de panneaux solaires ne nécessitant pas ou peu de maintenance.
Un autre objet de l'invention est de simplifier les mécanismes d'entraînement existants en proposant un unique système de palier à roulement. L'invention a pour objet un mécanisme d'entraînement pour système d'orientation de panneaux solaires comprenant un arbre d'entraînement destiné à être relié à un moyen d'entraînement en rotation et muni d'un moyen de transmission d'effort et au moins un logement de réception d'au moins un palier à roulement destiné à supporter l'arbre d'entraînement. Le palier à roulement comprend au moins une bague intérieure, au moins une bague extérieure et au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues. Le palier à roulement est équipé de deux joints d'étanchéité montés dans le logement axialement de part et d'autre du palier à roulement.
Dans un mode de réalisation, le mécanisme d'entraînement comprend deux paliers à roulement disposés axialement de part et d'autre du moyen de transmission d'effort. Lorsque les deux paliers à roulement sont logés dans un logement de réception unique, ledit logement de réception peut comprendre une ouverture au niveau du moyen de transmission d'effort afin de permettre au moyen de transmission d'effort de coopérer avec une denture du système d'orientation. Dans un mode de réalisation, le mécanisme d'entraînement comprend deux logements, chacun destiné à recevoir un palier à roulement. Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend une bague extérieure, deux bagues intérieures et deux rangées d'éléments roulants disposées entre lesdites bagues. Le palier à roulement peut comprendre un moyen de maintien axial des deux bagues intérieures entre elles. Les éléments roulants sont, par exemple, des rouleaux coniques.
Selon un second aspect, l'invention concerne un système d'orientation de panneaux solaires comprenant un moyen d'entraînement en rotation, un mécanisme d'entraînement tel que décrit précédemment et un engrenage destiné à coopérer avec le moyen de transmission d'effort du mécanisme d'entraînement. Selon un troisième aspect, l'invention concerne une utilisation d'un mécanisme d'entraînement tel que décrit précédemment dans un système d'orientation de panneaux solaires. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré sur l'unique figure annexée illustrant une vue en coupe axiale d'un mécanisme d'entraînement pour système d'orientation de panneaux solaires selon l'invention. Tel qu'illustré sur la figure, un mécanisme d'entraînement, référencé 10 dans son ensemble, est destiné à être intégré dans un système d'orientation automatique (non représenté) de panneaux solaires (non représentés) afin de s'orienter par rapport aux rayons du soleil. Ainsi, chaque panneau solaire est entraîné par un système d'orientation de manière à pouvoir pivoter, par exemple, autour de deux axes, l'azimut et l'élévation. L'azimut du soleil correspond à l'angle horizontal entre la direction du Nord et le soleil, alors que l'élévation du soleil correspond à l'angle vertical du soleil par rapport à l'horizon. Ces différents angles varient en fonction de l'heure, de la date et dépendent de la longitude et de la latitude des panneaux solaires. Le système d'orientation permet d'assurer les mouvements de rotation des panneaux autour de ces deux axes et ainsi d'assurer leur orientation exacte par rapport au soleil afin de capter les rayons solaires grâce à des cellules photovoltaïques (non représentées) présentent sur la face de chaque panneau solaire et destinées à générer de l'énergie électrique par contact des rayons du soleil. Tel qu'illustré, le mécanisme d'entraînement 10 intégré au système d'orientation de panneaux solaires comprend un arbre d'entraînement 12, d'axe X-X, relié à une de ses extrémités directement ou indirectement à un moteur d'entraînement (non représenté) et supporté radialement par deux paliers à roulement 20, 30 montés dans un logement commun 14. En variante, on pourrait prévoir que les paliers à roulement 20, 30 soient montés chacun dans un logement. En variante, on pourrait prévoir un unique palier à roulement supportant l'arbre d'entraînement 12. Le mécanisme d'entraînement 10 comprend un moyen de transmission d'effort 16 solidaire de l'arbre d'entraînement 12, tel que par exemple un engrenage ou une vis sans fin, destiné à engrener avec un moyen d'entraînement en rotation (non représenté) du système d'orientation, tel que par exemple une denture, pour former un système de réduction. L'unique logement 14 comprend une ouverture 14a au niveau du moyen de transmission d'effort 16 pour l'engrènement avec le moyen d'entraînement en rotation. Tel qu'illustré, le moyen de transmission d'effort 16 est supporté par l'arbre 12 et est disposé axialement entre les deux paliers à roulement 20, 30. Chaque palier à roulement 20, 30 comprend une bague extérieure 21, 31 destinée à être montée dans le logement 14 par sa surface extérieure cylindrique 21a, 31a, deux bagues intérieures 22, 23 ; 32, 33 destinées à être montées sur l'arbre d'entraînement 12 par leur surface intérieure cylindrique 22a, 23a ; 32a, 33a et un moyen de maintien axial 24, 34 des deux bagues intérieures 22, 23 ; 32, 33 entre elles. Les bagues extérieure 21, 31 et intérieures 22, 23 ; 32, 33 sont massives. On entend par « bague massive », une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/roulées. Chaque palier à roulement 20, 30 comprend en outre deux rangées d'éléments roulants 25, 26 ; 35, 36 ici réalisés sous forme de rouleaux coniques, disposés entre les bagues intérieures 22, 23 ; 32, 33 et extérieure 21, 31. En variante, on pourrait prévoir d'autres types d'éléments roulants. En variante, on pourrait prévoir une unique rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues intérieures et extérieure. Le moyen de maintien axial 24, 34 des deux bagues intérieures 22, 23 ; 32, 33 est disposé axialement entre les deux rangées d'éléments roulants 25, 26 ; 35, 36. Chaque bague intérieure 22, 23 ; 32, 33 comprend sur sa surface cylindrique extérieure 22b, 23b ; 32b, 33b, une rainure 22c, 23c ; 32c, 33c jouant le rôle de chemin de roulement pour les rouleaux coniques 25, 26 ; 35, 36. Un joint d'étanchéité latéral 27, 28 ; 37, 38 est monté axialement de chaque côté du palier à roulement correspondant 20, 30. Les joints d'étanchéité latéraux 27, 28 du premier palier à roulement 20 sont montés radialement entre la surface cylindrique extérieure 22b, 23b d'une des bagues intérieures 22, 23 et la surface cylindrique intérieure 21b de la bague extérieure 21, de manière à obtenir une étanchéité du palier à roulement 20 et éviter l'évacuation du lubrifiant contenu à l'intérieur du palier à roulement 20 vers l'extérieur. De manière similaire, les joints d'étanchéité latéraux 37, 38 du deuxième palier à roulement 30 sont montés radialement entre la surface cylindrique extérieure 32b, 33b d'une des bagues intérieures 32, 33 et la surface cylindrique intérieure 31b de la bague extérieure 31. En variante, les joints d'étanchéité 27, 28 ; 37, 38 peuvent être montés radialement entre les bagues intérieures respectives 22, 23 ; 32, 33 et la surface cylindrique intérieure 14b du logement 14. Les joints d'étanchéité 27, 28 ; 37, 38 peuvent être du type joint labyrinthe ou joint à doubles lèvres. Un lubrifiant, par exemple de la graisse ou de l'huile est disposé dans l'espace 29 ; 39 situé axialement entre les deux joints d'étanchéité 27, 28 ; 37, 38 du palier à roulement correspondant 20, 30 et radialement entre les bagues intérieures 22, 23 ; 32, 33 et extérieure 21, 31.
Grace à l'invention, on peut s'affranchir des problèmes de maintenance des mécanismes d'entraînement et notamment de la relubrification des paliers à roulement. De plus, de tels mécanismes d'entraînement intègrent une étanchéité améliorée par rapport aux mécanismes d'entraînement existants.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Mécanisme d'entraînement pour système d'orientation de panneaux solaires comprenant un arbre d'entraînement (12) destiné à être relié à un moyen d'entraînement en rotation et muni d'un moyen de transmission d'effort (16) et au moins un logement de réception (16) d'au moins un palier à roulement (20, 30) destiné à supporter l'arbre d'entraînement (12), le palier à roulement (20, 30) comprenant au moins une bague intérieure (22, 23 ; 32, 33), au moins une bague extérieure (21, 31) et au moins une rangée d'éléments roulants (25, 26 ; 35, 36) disposés entre les bagues, caractérisé en ce que le palier à roulement est équipé de deux joints d'étanchéité (27, 28 ; 37, 38) montés dans le logement (14) axialement de part et d'autre du palier à roulement (20, 30).
  2. 2. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1, comprenant deux paliers à roulement (20, 30) montés dans le logement (14) et disposés axialement de part et d'autre du moyen de transmission d'effort (16).
  3. 3. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 2, dans lequel le logement (14) comprend une ouverture (14a) au niveau du moyen de transmission d'effort (16).
  4. 4. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 2, comprenant deux logements, chacun destiné à recevoir un palier à roulement (20, 30).
  5. 5. Mécanisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le palier à roulement (20, 30) comprend une bague extérieure (21, 31), deux bagues intérieures (22, 23 ; 32, 33) et deux rangées d'éléments roulants (25, 26 ; 35, 36) disposées entre lesdites bagues (21, 22, 23 ; 31, 32, 33).
  6. 6. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 5, dans lequel le palier à roulement (20, 30) comprend un moyen de maintien axial (24, 34) des deux bagues intérieures (22, 23 ; 32, 33) entre elles.
  7. 7. Mécanisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments roulants (25, 26 ; 35, 36) sont des rouleaux coniques.
  8. 8. Système d'orientation de panneaux solaires comprenant un moyen d'entraînement en rotation, un mécanisme d'entraînement (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un engrenage destiné à coopérer avec le moyen de transmission d'effort (16) du mécanisme d'entraînement (10).
  9. 9. Utilisation d'un mécanisme d'entraînement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans un système d'orientation de panneaux solaires.
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