PL248152B1 - Mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym. Charakteryzuje się on tym, że składa się z dwóch prowadnic (1, 2) zamocowanych do podstawy (3), które to prowadnice (1, 2) mają kołowy przekrój poprzeczny i linie prowadzące w kształcie krzywej dzwonowej. Pierwsza prowadnica (1) zamocowana jest do podstawy (3) w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest do góry. Druga prowadnica (2) zamocowana jest do podstawy (3) w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest ku dołowi. Na każdej z prowadnic (1, 2) ułożone są koła wózka (4, 5) zamocowanego poprzez pręt (6.1, 6.2) do boków jednej pary przeciwlegle ułożonych boków ramy nośnej (7). Drugi pręt (6.2) zamocowany jest do ramy nośnej (7) poprzez prowadnicę liniową (8), w której umieszczony jest on przesuwnie oraz obrotowo względem jej osi.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym. Taki ekran instalowany jest przy autostradach i drogach szybkiego ruchu głównie w celu ochrony przed hałasem oraz zanieczyszczeniami powietrza emitowanymi przez pojazdy.

Opisy zgłoszeń patentowych PL441766A1 i PL441767A1 przedstawiają mechanizmy do mocowania paneli fotowoltaicznych na słupach ekranów akustycznych. Pierwszy z nich obraca i ustawia ramę panelu fotowoltaicznego wokół słupa ekranu wykorzystując napędowe silniki oraz odpowiednio skonfigurowane układy belek i przegubów. W drugim mechanizmie ramy paneli fotowoltaicznych są równolegle mocowane na słupach ekranów i są odpowiednio ustawiane z użyciem silników oraz wałów napędowych i przekładni kątowych. Wykorzystywane są także siłowniki i układy belek z przegubami kulowymi.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr PL442010A1 znany jest mechanizm pozycjonujący ramę, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego, posiadający ramę nośną, prowadnicę oraz silnik napędzający. Mechanizm składa się z pionowego słupa zamocowanego jednym końcem do podłoża, na którego drugim końcu, za pomocą przegubu kulowego, osadzona jest tuleja. W tulei przesuwnie umieszczony jest pręt prowadzący, którego końce połączone są z ramą nośną. Do jednego z boków ramy przymocowany jest wózek napędowy współpracujący z wyprofilowaną prowadnicą zamocowaną do podłoża.

Z opisu patentowego PL237239B1 znany jest mechanizm mocowania panelu fotowoltaicznego na poziomej powierzchni ekranu akustycznego. Na górnej powierzchni ekranu zamocowane są dwa zestawy napędowo-podnoszące, w skład których wchodzą silniki krokowe i odpowiednio ułożone belki podnoszące panel fotowoltaiczny. Panel ten może być również obracany, z kolei w opisie patentowym PL237238B1 przedstawiony jest mechanizm mocowania panelu fotowoltaicznego na pionowej powierzchni ekranu akustycznego. Na pionowej powierzchni tego ekranu zamocowany jest układ mechaniczny obracający ramę panelu fotowoltaicznego. Zamocowany jest również układ z siłownikiem do odpowiedniego ustawiania ramy.

Problem techniczny polega na opracowaniu mechanizmu pozycjonowania ramy nośnej, zwłaszcza paneli fotowoltaicznych, który w stosunku do rozwiązania z dokumentu PL237239B1 umożliwia zwiększenie precyzji ruchu, poprawę stabilności konstrukcji.

W przedmiotowym rozwiązaniu poprzez określenie rama nośna rozumiany jest układ konstrukcyjny prętów, które są ze sobą końcami sztywno połączone.

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym. Jego istotą jest to, że posiada dwie prowadnice zamocowane do podstawy, które mają kołowy przekrój poprzeczny i linie prowadzące w kształcie krzywej dzwonowej. Pierwsza prowadnica zamocowana jest do podstawy w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest do góry. Druga prowadnica zamocowana jest do podstawy w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest ku dołowi. Na każdej z prowadnic ułożone są koła wózka zamocowanego poprzez pręt do boków jednej pary przeciwlegle ułożonych boków ramy nośnej. Drugi pręt zamocowany jest do ramy nośnej poprzez prowadnicę liniową, w której umieszczony jest on przesuwnie oraz obrotowo względem jej osi.

W odmianach wykonania kołami pierwszego wózka są trzy rolki lub kołami drugiego wózka są trzy rolki, których osie znajdują się w wierzchołkach trójkątów równoramiennych. W jednym z rozwiązań pierwsza rolka pierwszego wózka jest rolką napędową, a pozostałe dwie rolki są rolkami dociskowymi. Pierwsza rolka pierwszego wózka sprzężona jest z wałem pierwszego silnika napędzającego, zamocowanego przesuwnie na pierwszym wózku z wykorzystaniem pierwszych prowadnic ślizgowych i pierwszej sprężyny. Wał pierwszego silnika napędzającego umieszczony jest w otworze prowadzącym w pierwszym wózku. W innym rozwiązaniu pierwsza rolka drugiego wózka jest rolką napędową, a pozostałe dwie rolki są rolkami dociskowymi. Pierwsza rolka drugiego wózka sprzężona jest z wałem drugiego silnika napędzającego, zamocowanego przesuwnie na drugim wózku z wykorzystaniem drugich prowadnic ślizgowych i drugiej sprężyny. Wał drugiego silnika napędzającego umieszczony jest w otworze prowadzącym w drugim wózku.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że dzięki mechanizmowi do ustawiania panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym możliwa jest efektywniejsza konwersja promieniowania słonecznego na energię elektryczną niż w przypadku panelu zamocowanym na stałe. Możliwe jest też jego ustawianie w sposób chroniący go przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak podmuchy silnego wiatru czy opady gradu.

Mechanizm według wynalazku w przykładzie wykonania został pokazany na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - widok perspektywiczny mechanizmu z góry i z boku w pozycji środkowej,

Fig. 2 - widok perspektywiczny mechanizmu z góry i z boku w pozycji pośredniej,

Fig. 3 - widok perspektywiczny mechanizmu z góry i z boku w pozycji skrajnej,

Fig. 3.1 - szczegół A mechanizmu,

Fig. 3.2 - szczegół B mechanizmu,

Fig. 4 - szczegół ułożenia drugiego wózka napędowego na drugiej prowadnicy w pozycji skrajnej w widoku perspektywicznym z tyłu i z dołu, Fig. 5 - widok mechanizmu od góry w pozycji środkowej,

Fig. 6 - widok mechanizmu od góry w pozycji skrajnej,

Fig. 7 - widok mechanizmu od przodu w pozycji środkowej,

Fig. 8 - widok mechanizmu od przodu w pozycji pośredniej,

Fig. 9 - widok mechanizmu od przodu w pozycji skrajnej,

Fig. 10 - widok mechanizmu od boku w pozycji środkowej,

Fig. 11 - widok mechanizmu od boku w pozycji skrajnej,

Fig. 12 - rozstawienie osi kół pierwszego wózka napędowego i otworu prowadzącego,

Fig. 13 - rozstawienie osi kół drugiego wózka napędowego i otworu prowadzącego.

Mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym w przykładzie wykonania składa się z dwóch prowadnic 1,2 zamocowanych prostopadle do podstawy 3, którą jest górny bok ekranu akustycznego ustawionego przy autostradzie - na jej odcinku skierowanym z północy na południe. Prowadnicami 1, 2 są stalowe rury o średnicy 5 cm wygięte w taki sposób, że ich linie prowadzące mają kształt krzywej dzwonowej. Na końcach prowadnic zamocowane są ograniczniki. Pierwsza prowadnica 1 znajdująca się od strony północnej zamocowana jest do podstawy 3 poprzez łącznik oraz dłuższy pionowy słup. Maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest do góry i znajduje się w miejscu spojenia z łącznikiem. Druga prowadnica 2 znajdująca się od strony południowej zamocowana jest do podstawy 3 poprzez łącznik oraz krótszy pionowy słup. Maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest ku dołowi i znajduje się w miejscu spojenia z łącznikiem. Na każdej z prowadnic 1, 2 ułożone są koła wózka 4, 5 zamocowanego poprzez pręt 6.1, 6.2 do środka boku ramy nośnej 7 znajdującego się odpowiednio od strony północnej i południowej. Rama nośna 7 ma kształt prostokąta o wymiarach 165 x 100 cm i wykonana jest z duralowych belek o kwadratowym przekroju 4 x 4 cm. Pierwszy pręt 6.1 ma kwadratowy przekrój 3,5 x 3,5 cm. Drugi pręt 6.2 ma kołowy przekrój o średnicy 3,5 cm i zamocowany jest do boku ramy nośnej 7 poprzez prowadnicę liniową 8, w której umieszczony jest on przesuwnie oraz obrotowo względem jej osi. Kołami pierwszego wózka 4 zamocowanego do końca pierwszego pręta 6.1 są trzy rolki 9.1, 9.2, 9.3, a kołami drugiego wózka 5 zamocowanego do końca drugiego pręta 6.2 są trzy rolki 10.1, 10.2, 10.3. Osie tych rolek znajdują się w wierzchołkach trójkątów równoramiennych. Pierwsza rolka 9.1 pierwszego wózka 4 i pierwsza rolka 10.1 drugiego wózka 5 są rolkami napędowymi i znajdują się od dołu odpowiednio pierwszej prowadnicy 1 drugiej prowadnicy 2. Pozostałe dwie rolki 9.2, 9.3 pierwszego wózka 4 i pozostałe dwie rolki 10.2, 10.3 drugiego wózka 5 są rolkami dociskowymi i znajdują się od góry odpowiednio pierwszej prowadnicy 1 i drugiej prowadnicy 2. Pierwsza rolka 9.1 pierwszego wózka 4 sprzężona jest z wałem pierwszego silnika napędzającego 11, a pierwsza rolka 10.1 drugiego wózka 5 sprzężona jest zwałem drugiego silnika napędzającego 14. Silnik napędzający 11 zamocowany jest przesuwnie na pierwszym wózku 4 z wykorzystaniem prowadnic ślizgowych 12 umiejscowionych po obydwu stronach tego silnika i z użyciem sprężyny 13 do jego pozycjonowania. Silnik napędzający 14 zamocowany jest przesuwnie na drugim wózku 5 poprzez prowadnice ślizgowe 15 umiejscowione po obydwu stronach tego silnika z użyciem sprężyny 16 do jego pozycjonowania. Wał silnika napędzającego 11 umieszczony jest w otworze prowadzącym 4.1 w pierwszym wózku 4, a wał silnika napędzającego 14 umieszczony jest w otworze prowadzącym 5.1 w drugim wózku 5. Obydwa silniki napędzające 11 i 14 skomunikowane są z modułem sterująco-zasilającym. Do modułu sterująco-zasilającego podłączony jest również czujnik nasłonecznienia oraz czujniki parametrów meteorologicznych. Do ramy nośnej 7 przymocowany jest jeden panel fotowoltaiczny.

Działanie mechanizmu do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym polega na tym, że moduł sterująco-zasilający z zaprogramowanymi danymi dotyczącymi położenia słońca w cyklu dobowym, tak steruje ustawieniem ramy nośnej panelu fotowoltaicznego, aby uzysk energii elektrycznej z tego panelu był jak największy. Odbywa się to w ten sposób, że moduł sterująco-zasilający sterując pracą silników napędzających 11, 14 powoduje synchroniczne przesunięcia odpowiednio pierwszych rolek 9.1, 10.1 wózków napędowych 4, 5 na prowadnicach 1, 2. Tym samym przesuwane są rolki 9.2, 9.3 oraz rolki 10.2, 10.3 na tych prowadnicach. Konsekwencją tego jest odpowiednie przemieszczenie pierwszego wózka 4 i drugiego wózka 5, a wraz z nimi ramy nośnej 7 z zamontowanym panelem fotowoltaicznym. W ciągu dnia wynikiem ustalonego przemieszczania się wózków napędowych 4 i 5 na prowadnicach 1 i 2 jest ustawianie panelu fotowoltaicznego w stronę padających promieni słonecznych. Opcjonalnie w module sterująco-zasilającym mogą być uwzględniane sygnały z czujnika nasłonecznienia, które wprowadzają korektę tego ustawienia, z kolei na podstawie sygnałów z czujników parametrów meteorologicznych panel fotowoltaiczny może być ustawiany tak, aby chronić go przed grożącymi jego zniszczeniem ekstremalnymi warunkami pogodowymi.

Wykaz oznaczeń

1	-	pierwsza prowadnica
2	-	druga prowadnica
3	-	podstawa
4	-	pierwszy wózek
4.1	-	otwór prowadzący
5	-	drugi wózek
5.1	-	otwór prowadzący
6.1	-	pierwszy pręt
6.2	-	drugi pręt
7	-	rama nośna
8	-	prowadnica liniowa
9.1	-	rolka napędowa pierwszego wózka
9.2, 9.3	-	rolka dociskowa pierwszego wózka
10.1	-	rolka napędowa drugiego wózka
10.2, 10.3-	rolka dociskowa drugiego wózka
11	-	silnik napędzający pierwszego wózka
12	-	prowadnica ślizgowa pierwszego wózka
13	-	sprężyna pierwszego wózka
14	-	silnik napędzający drugiego wózka
15	-	prowadnica ślizgowa drugiego wózka
16	-	sprężyna drugiego wózka

Claims (4)

1. Mechanizm do ustawiania ramy nośnej, zwłaszcza panelu fotowoltaicznego na ekranie akustycznym znamienny tym, że posiada dwie prowadnice (1,2) zamocowane do podstawy (3), które mają kołowy przekrój poprzeczny i linie prowadzące w kształcie krzywej dzwonowej, przy czym pierwsza prowadnica (1) zamocowana jest do podstawy (3) w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest do góry, zaś druga prowadnica (2) zamocowana jest do podstawy (3) w taki sposób, że maksimum jej linii prowadzącej skierowane jest ku dołowi tudzież na każdej z prowadnic (1,2) ułożone są koła wózka (4, 5) zamocowanego poprzez pręt (6.1, 6.2) do boków jednej pary przeciwlegle ułożonych boków ramy nośnej (7), przy czym drugi pręt (6.2) zamocowany jest do ramy nośnej (7) poprzez prowadnicę liniową (8), w której umieszczony jest on przesuwnie oraz obrotowo względem jej osi.

2. Mechanizm według zastrz. 1 znamienny tym, że kołami pierwszego wózka (4) są trzy rolki (9.1,9.2, 9.3) lub kołami drugiego wózka (5) są trzy rolki (10.1, 10.2, 10.3), których osie znajdują się w wierzchołkach trójkątów równoramiennych.

3. Mechanizm według zastrz. 2 znamienny tym, że pierwsza rolka (9.1) pierwszego wózka (4) jest rolką napędową, a pozostałe dwie rolki (9.2, 9.3) są rolkami dociskowymi tudzież pierwsza

PL 248152 Β1 rolka (9.1) pierwszego wózka (4) sprzężona jest z wałem pierwszego silnika napędzającego (11) zamocowanego przesuwnie na pierwszym wózku (4) z wykorzystaniem pierwszych prowadnic ślizgowych (12) i pierwszej sprężyny (13), zaś wał pierwszego silnika napędzającego (11) umieszczony jest w otworze prowadzącym (4.1) w pierwszym wózku (4).

4. Mechanizm według zastrz. 2 znamienny tym, że pierwsza rolka (10.1) drugiego wózka (5) jest rolką napędową, a pozostałe dwie rolki (10.2,10.3) są rolkami dociskowymi tudzież pierwsza rolka (10.1) drugiego wózka (5) sprzężona jest z wałem drugiego silnika napędzającego (14) zamocowanego przesuwnie na drugim wózku (5) z wykorzystaniem drugich prowadnic ślizgowych (15) i drugiej sprężyny (16), zaś wał drugiego silnika napędzającego (14) umieszczony jest w otworze prowadzącym (5.1) w drugim wózku (5).