SE523822C2

SE523822C2 - Stand for solar collectors

Info

Publication number: SE523822C2
Application number: SE0203308A
Authority: SE
Inventors: Carl-Evert Gustafsson
Original assignee: Carl-Evert Gustafsson
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-05-18
Also published as: AU2003275754A1; SE0203308L; WO2004044501A1; SE0203308D0

Abstract

A stand (2) for solar collectors, the stand comprising a long shaft element (10), and a framework (12) arranged to hold at least one solar collector (1), the framework being rotatably connected to the shaft element in at least two axially separated positions along the shaft element. The stand further comprises a bearing unit (16, 17) arranged such that the framework is rotatably mounted in relation to the shaft element, wherein the bearing unit is fixed from two sides in relation to the framework.

Description

25 30 35 525 822 2 terat i marken eller på taket. Eftersom solfångarna är mycket om- fångsrika, utgör de ett stort vindfång och därmed blir krafterna på stativet stora, när det blåser. Ett stativ till en solfångare måste således klara av att ta hand om mycket stora vridlaster, särskilt i upphängningspunkterna. 25 30 35 525 822 2 terat in the ground or on the roof. Since the solar panels are very bulky, they constitute a large wind trap and thus the forces on the stand become large when it blows. A stand for a solar collector must thus be able to handle very large torsional loads, especially in the suspension points.

Från det amerikanska patentet nr 5,011,105 är det känt med ett stativ till en solfångare, som innefattar ett vertikalt axelelement och ett ramverk, som är anordnat att hålla upp en solfångare och är vridbart anslutet till axelelementet i två axiellt separerade po- sitioner längs med axelelementet. I den övre positionen är ram- verket anslutet till en ändhylsa, som omsluter axelelementets öv- re ände. Ramverket är anslutet i en punkt till ena sidan av hyl- san. l den nedre positionen är ramverket anslutet till i ett halvcir- kelformat element, som i sin tur är fastspänt mot axelelementet med ett klammer som hålls ihop med hjälp av en skruv. Ramver- ket är även i den nedre positionen endast anslutet till ena sidan av axelelementet. Den övre och den nedre anslutningen är dess- utom placerade på samma sida om axelelementet. Ett sådant sta- tiv klarar av att bära upp en mindre solfångare, men det är inte lämpligt för att bära upp stora solfångare.From U.S. Pat. No. 5,011,105 it is known to have a stand for a solar collector, which comprises a vertical shaft element and a framework, which is arranged to hold a solar collector and is rotatably connected to the shaft element in two axially separated positions along the shaft element. In the upper position, the frame is connected to an end sleeve, which encloses the upper end of the shaft element. The framework is connected at one point to one side of the sleeve. In the lower position, the framework is connected to in a semicircular element, which in turn is clamped against the shaft element with a clamp which is held together by means of a screw. Even in the lower position, the framework is only connected to one side of the shaft element. The upper and lower connections are also located on the same side of the shaft element. Such a stand is capable of carrying a small solar collector, but it is not suitable for carrying large solar collectors.

Under dagen förflyttar sig solen ochjorden i förhållande till var- andra. För att kunna absorbera maximalt med solenergi, bör sol- fångaren kunna följa med i solens rörelse. Solfångaren som visas i det ovan beskrivna US-patentet är visserligen justerbart, me- delst klammern och skruven, men den har inte den funktionen att det kan följa med solens rörelse under dagen. För mindre sol- fångare, såsom solceller, är det känt att använda stativ som föl- jer med i solens rörelse under dagen. Ett sàdant stativ visas i pa- tentet US 4,625,709. Stativet som visas följer solens rörelse utan att konsumera någon elektrisk energi. Stativet som visas har sol- fångaren monterad direkt på det vertikala axelelementet utan nå- gon form av stödjande ramverk. Detta stativ är avsett endast för mindre solfångare och kan inte användas för de större typerna av solfångare. 10 15 20 25 30 35 ^523 822 ÄNDAMÅL OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett vridbart stativ som klarar av att bära upp en stor och tung sol- fångarenhet och som tål de krafter som uppståri samband med hårt väder. Vidare är ändamålet att tillhandahålla ett stativ som är enkelt, robust, har få ingående komponenter samt är billigt att tillverka.During the day, the sun and the earth move in relation to each other. In order to be able to absorb maximum solar energy, the solar collector should be able to follow the movement of the sun. The solar collector shown in the US patent described above is admittedly adjustable, by means of the clamp and the screw, but it does not have the function that it can follow the movement of the sun during the day. For smaller solar panels, such as solar cells, it is known to use tripods that follow the movement of the sun during the day. Such a stand is shown in U.S. Patent 4,625,709. The stand shown follows the movement of the sun without consuming any electrical energy. The stand shown has the solar collector mounted directly on the vertical shaft element without any form of supporting framework. This stand is intended for smaller solar collectors only and cannot be used for the larger types of solar collectors. OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a rotatable stand which is capable of carrying a large and heavy solar collector unit and which can withstand the forces which arise in connection with severe weather. Furthermore, the purpose is to provide a stand that is simple, robust, has few components and is inexpensive to manufacture.

Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna stativet, som kännetecknas av att det innefattar en lagringsenhet anord- nad så att ramverket är vridbart lagrat i förhållande till axelele- mentet, varvid lagringsenheten är dubbelsidigt inspänd i förhål- lande till ramverket. Med dubbelsidigt inspänd avses att lag- ringsenheten är inspänd mot ramverket på två väsentligen mot- satta sidor. Med en sådan konstruktion finns åtminstone en stöd- punkt anordnad på varje av de två motsatta sidorna om axelele- mentet i var och en av de båda axiella positionerna, vilket ger ett entydigt kraftspel med symmetriskt fördelade krafter från två mot- satta bärande delar och en god överföring av krafter till axelele- mentet. En sådan konstruktion blir både styv och lätt och kan ut- föras med få ingående komponenter, vilket gör stativet billigt att tillverka.This object is achieved with the initially stated frame, which is characterized in that it comprises a storage unit arranged so that the framework is rotatably mounted in relation to the shaft element, the storage unit being double-sided clamped in relation to the framework. By double-sided clamping is meant that the storage unit is clamped against the framework on two substantially opposite sides. With such a construction there is at least one support point arranged on each of the two opposite sides of the shaft element in each of the two axial positions, which gives a unique force play with symmetrically distributed forces from two opposite bearing parts and a good transfer of forces to the shaft element. Such a construction is both rigid and light and can be made with few components, which makes the stand cheap to manufacture.

Enligt e n föredragen u tföringsform av u ppfinningen ä r ramverket förbundet med lagringsenheten på åtminstone två väsentligen motsatta sidor om axelelementet. Med fördel innefattar ramverket en första och en andra del anordnade på motsatta sidor om axel- elementet och den första delen av ramverket är förbundet med lagringsenhetens ena sida och den andra delen är förbunden med lagringsenhetens andra sida. På så sätt erhålls en mycket stabil konstruktion med stor förmåga att ta upp vridkrafter; Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar lagringsenheten två lagringsorgan anordnade på avstånd från varandra längs med axelelementet, varvid axelelementet är anordnat att genomlöpa lagringsorganen och att ramverket är 10 15 20 25 30 35 523 822 u ø . a . . ; . - n » .- 4 fast förbundet med vart och ett av lagringsorganen på åtminstone två väsentligen motsatta sidor om axelelementet. Genom att lag- ringsorganen anordnas på avstånd från varandra längs med ax- elelementet, skapas en hävarm som tar upp radialkrafter. För att lasten skall fördelas, bör det finnas åtminstone två lagringsorgan anordnade i separata positioner längs med axelelementet.According to a preferred embodiment of the invention, the framework is connected to the storage unit on at least two substantially opposite sides of the shaft element. Advantageously, the framework comprises a first and a second part arranged on opposite sides of the shaft element and the first part of the framework is connected to one side of the storage unit and the second part is connected to the other side of the storage unit. In this way a very stable construction is obtained with a large ability to absorb torsional forces; According to a further preferred embodiment of the invention, the storage unit comprises two storage means arranged at a distance from each other along the shaft element, wherein the shaft element is arranged to run through the storage means and that the framework is 523 822 u ø. a. . ; . fixedly connected to each of the bearing members on at least two substantially opposite sides of the shaft member. By arranging the bearing means at a distance from each other along the shaft element, a lever is created which absorbs radial forces. In order for the load to be distributed, there should be at least two storage means arranged in separate positions along the shaft element.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattarlagringsenheten två motstàende väsentligen plana sidor och ramverket är fast förbundet med nämnda plana sidor. Dessa plana sidor gör det enkelt att fästa ramverket till lagringsenheten och att få rätt vinkel mellan de olika delarna i ramverket vilket underlättar monteringen av statívet. De plana ytorna utgör refe- rensytor och underlättar vid tillverkning och montering.According to a further preferred embodiment of the invention, the storage unit comprises two opposite substantially flat sides and the framework is fixedly connected to said flat sides. These flat sides make it easy to attach the frame to the storage unit and to get the right angle between the different parts of the frame, which facilitates the assembly of the stand. The flat surfaces constitute reference surfaces and facilitate manufacture and assembly.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar stativet en drivmekanism anordnad att rotera ramverket kring axelelementet, varvid drivmekanismen innefattar en kam med en kamkontur och ett drevorgan anordnat att samverka med kamkonturen, så att kammen och drevorganet förflyttas i förhål- lande till varandra. En sådan drivmekanism tar liten plats och kan på ett enkelt sätt integrerasi statívet. Med fördel är den ena av kammen och drevorganet anordnad i anslutning till ramverket och den andra är anordnad i anslutning till axelelementet. På så sätt kan hela drivmekanismen anordnas på statívet och omsluta av samma hölje som statívet, vilket ger en kompakt stativ.According to a further preferred embodiment of the invention, the frame comprises a drive mechanism arranged to rotate the frame around the shaft element, the drive mechanism comprising a cam with a cam contour and a drive means arranged to cooperate with the cam contour, so that the cam and the drive means are moved relative to each other. Such a drive mechanism takes up little space and can be easily integrated into the frame. Advantageously, one of the cam and the drive means is arranged in connection with the framework and the other is arranged in connection with the shaft element. In this way, the entire drive mechanism can be arranged on the stand and enclosed by the same housing as the stand, which gives a compact stand.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är kamkontu- ren utformad så att den begränsar ramverkets rörelse mellan två positioner: en startposition och en stopposition. Eftersom solen rör sig inom en begränsad clrkelsektor, räcker det att ramverkets vridrörelse också begränsas inom denna sektor. Om vridrörelsen är obegränsad, kan det bli problem med kablaget till vridmeka- nismen som trasslar in sig eller dras av. En kamkontur kan på ett enkelt sätt utformas så att vridrörelsen begränsas mellan två po- sitioner utan att några extra delar krävs. 10 15 20 25 30 35 523 822 u ~ e u o: Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen är kammen anordnad i anslutning till axelelementet och justerbar i förhållande till axelelementet, varvid nämnda startposition är jus- terbar i förhållande till axelelementet. På så sätt blir det enkelt att kalibrera stativets rörelse i förhållande till solen.According to a preferred embodiment of the invention, the cam contour is designed so as to limit the movement of the framework between two positions: a starting position and a stopping position. Since the sun moves within a limited circle sector, it is sufficient that the rotational movement of the framework is also limited within this sector. If the rotational movement is unlimited, there may be problems with the wiring to the rotating mechanism that becomes entangled or pulled off. A cam contour can be designed in a simple way so that the rotational movement is limited between two positions without any extra parts being required. According to a further preferred embodiment of the invention, the cam is arranged in connection with the shaft element and adjustable in relation to the shaft element, said starting position being adjustable in relation to the shaft element. This makes it easy to calibrate the movement of the stand in relation to the sun.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen är drivmekanismen utformad så att ramverket vrider sig stegvis kring axelelementet. På så sätt förenklas regleringen av vridrö- relsen och växelns utväxling kan göras mindre jämfört med om drivmekanismen vore utformad så att den utförde en kontinuerlig rörelse. En annan fördel är att motorn inte behöver inte vara igång kontinuerligt utan körs endast i intervaller.According to a further preferred embodiment of the invention, the drive mechanism is designed so that the framework rotates stepwise around the shaft element. In this way, the regulation of the rotational movement is simplified and the gear ratio can be made smaller compared with if the drive mechanism were designed so that it performed a continuous movement. Another advantage is that the engine does not have to be running continuously but only runs at intervals.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar drivmekanismen en drivenhet anordnad att generera en roterande rörelse som driver drevorganet, varvid drivenheten är anordnad på ramverket och kammen är anordnad i anslutning till axelelementet. På ramverket finns gott om plats att anordna dri- venheten, som således på ett enkelt sätt kan integreras med ramverket. Detta ger ett kompakt och robust stativ. Med fördel är kammen anordnad radiellt i förhållande till axelelementet. En kam anordnad på så sätt tål en hög belastning. Med fördel är kamkonturen en Malteserkontur. Malteserkonturen är en väl be- prövad kamkontur som har visat sig fördelaktig i denna tillämp- ning tack vare att drevorganet förflyttas mellan ett antal distinkta positioner längs konturen, vilket ger upphov till den stegvisa för- flyttning som är lämplig i denna tillämpning. Drevorganets större radiekontur gör också att mekanismen kan låsas i ett viloläge.According to a further preferred embodiment of the invention, the drive mechanism comprises a drive unit arranged to generate a rotating movement which drives the drive means, the drive unit being arranged on the framework and the cam being arranged in connection with the shaft element. There is plenty of space on the framework to arrange the drive unit, which can thus be integrated with the framework in a simple way. This provides a compact and robust stand. Advantageously, the cam is arranged radially in relation to the shaft element. A comb arranged in this way can withstand a high load. Advantageously, the comb contour is a Maltese contour. The Maltese contour is a well-proven cam contour that has proven advantageous in this application due to the fact that the gear member is moved between a number of distinct positions along the contour, which gives rise to the stepwise movement that is suitable in this application. The larger radius contour of the drive member also allows the mechanism to be locked in a rest position.

Ytterligare en fördel med Malteserkonturen är att den är enkel att tillverka.Another advantage of the Maltese contour is that it is easy to manufacture.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning ska nu förklaras med olika, såsom ex- empel beskrivna, utföringsformer och med hänvisning till de bifo- gade ritningarna. 10 15 20 25 30 35 523 822 - ~ u . . . - . . . ,.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be explained with various embodiments, as described by way of example, and with reference to the accompanying drawings. 10 15 20 25 30 35 523 822 - ~ u. . . -. . . ,.

Figur 1 visar en solfångarenhet som uppbärs av ett stativ enligt en första utföringsform av uppfinningen.Figure 1 shows a solar collector unit supported by a stand according to a first embodiment of the invention.

Figurerna 2a och 2b visar perspektivvyer av stativet i figur 1 sett från två håll.Figures 2a and 2b show perspective views of the stand in figure 1 seen from two directions.

Figur 3visar en sprängskiss av stativet enligt den första utfö- ringsformen.Figure 3 shows an exploded view of the stand according to the first embodiment.

Figur 4 visar ett kamdrev i en perspektivistisk vy.Figure 4 shows a cam gear in a perspective view.

Figur 5 visar ett stativ enligt en andra utföringsform av uppfin- ningen.Figure 5 shows a stand according to a second embodiment of the invention.

Figur 6 visar ett stativ enligt en tredje utföringsform av uppfin- ningen.Figure 6 shows a stand according to a third embodiment of the invention.

Figur 1 visar en solfångarenhet 1, som uppbärs av ett stativ 2 en- ligt en första utföringsform av uppfinningen. Solfångarenheten 1 innefattar ett antal plattformiga solfångarelement 4 anordnade så att de fångar upp solens strålar och omvandlar solenergin till värme. Solfångarelementen är inspända i en stomme som inne- »i fattar ett antal parallella, tvärgående balkar 7 och ett längsgåen- de stödelement 8, anordnat vinkelrätt mot de tvärgående balkar- na 7. Stommen är individuellt utformad beroende på vilket fabri- kat av solfångare som används. Figurerna 2a, 2b och 3 visar sta- tivet 2 mer i detalj. Stativet 2 innefattar ett väsentligen vertikalt anordnat långsträckt, rörformigt axelelement 10 och ett ramverk 12, som är anordnat vridbart runt axelelementet 10.Figure 1 shows a solar collector unit 1, which is supported by a stand 2 according to a first embodiment of the invention. The solar collector unit 1 comprises a number of flat solar collector elements 4 arranged so that they capture the sun's rays and convert the solar energy into heat. The solar collector elements are clamped in a frame which comprises a number of parallel, transverse beams 7 and a longitudinal support element 8, arranged perpendicular to the transverse beams 7. The frame is individually designed depending on which manufacturer of solar collectors used. Figures 2a, 2b and 3 show the stand 2 in more detail. The frame 2 comprises a substantially vertically arranged elongate, tubular shaft element 10 and a frame 12, which is arranged rotatably around the shaft element 10.

Ramverket innefattar en första del 13 och en andra del 14, vilka är anordnade på motsatta sidor om axelelementet 10. Var och en av ramverkets första och andra del 13, 14 är förbunden dels med solfångarenheten och dels med lagringsenheten. Var och en av ramverkets delar 13, 14 innefattar en långsträckt rambalk 15a, 15b anordnad väsentligen parallellt med axelelementet och ut- 10 15 20 25 30 35 *523 822 n Q - - | ~ ~ - » . .. formad att vridbart anslutas till axelelementet 10 via lagringsor- gan 16, 17, se figur 2. Rambalkarna 15a, 15b är anordnade på motsatta sidor om axelelementet 10. Från rambalkens 15a, 15b övre ände sträcker sig utåt anslutningselement 15c, 15d utfor- made för att anslutas mot solfångarenhetens stomme. I detta ex- empel är anslutningselementen 15c, 15d anslutna till det längs- gående stödelementet 8 hos stommen. Från rambalkens 15a, 15b nedre ände sträcker sig en stödbalk 15e, 15f mot anslutnings- elementet 15c, 15d, i syfte att stabilisera ramverket. Solfångar- enhetens stomme är tillverkad exempelvis i aluminium och ram- verkets balkar är tillverkad exempelvis i rostfritt eller galvaniserat stål.The framework comprises a first part 13 and a second part 14, which are arranged on opposite sides of the shaft element 10. Each of the first and second part 13, 14 of the framework is connected partly to the solar collector unit and partly to the storage unit. Each of the parts 13, 14 of the framework comprises an elongate frame beam 15a, 15b arranged substantially parallel to the shaft element and extending outwards. ~ ~ - ». .. shaped to be rotatably connected to the shaft element 10 via the bearing means 16, 17, see figure 2. The frame beams 15a, 15b are arranged on opposite sides of the shaft element 10. From the upper end of the frame beam 15a, 15b extends outwards connecting elements 15c, 15d made to be connected to the body of the solar collector unit. In this example, the connecting elements 15c, 15d are connected to the longitudinal support element 8 of the frame. From the lower end of the frame beam 15a, 15b, a support beam 15e, 15f extends towards the connecting element 15c, 15d, in order to stabilize the framework. The frame of the solar collector unit is made of aluminum, for example, and the beams of the framework are made of, for example, stainless or galvanized steel.

Stativet 2 innefattar vidare en Iagringsenhet anordnat så att ram- verket 12 är vridbart lagrat i förhållande till axelelementet 10.The frame 2 further comprises a bearing unit arranged so that the frame 12 is rotatably mounted relative to the shaft element 10.

Lagringsenheten innefattar två axiellt separerade lagringsorgan 16, 17, se figur 2b. Vart och ett av lagringsorganen 16, 17 inne- fattar ett friktionsminskande organ 18, 19 och ett lagerhus 21, 22 som omger de friktionsminskande organen. Lagerhusen 21, 22 har formen av en rektangulär platta med åtminstone två plana ytor avsedda att fästas mot ramverket 12. Det friktionsminskande organen 18, 19 är i detta exempel ringformade bussningar. Buss- ningarna 18, 19 är företrädesvis tillverkade i någon konstruk- tionsplast som är godkänd för utomhustillämpningar, har goda smörjegenskaper och hög hållfasthet, exempelvis Oilon TM, Nyla- tron GSM W' eller Robalon T". Lagerhusen 21, 22 är försedda med genomgående öppningar och de friktionsminskande organen 18, 19 är anordnad i öppningarna. Axelelementet 10 sträcker sig genom de båda friktionsminskande organen 18, 19 och lagrings- organen 16, 17.The storage unit comprises two axially separated storage means 16, 17, see figure 2b. Each of the bearing means 16, 17 comprises a friction reducing member 18, 19 and a bearing housing 21, 22 surrounding the friction reducing means. The bearing housings 21, 22 have the shape of a rectangular plate with at least two flat surfaces intended to be attached to the frame 12. The friction reducing members 18, 19 are in this example annular bushings. The bushings 18, 19 are preferably made of some construction plastic that is approved for outdoor applications, has good lubricating properties and high strength, for example Oilon TM, Nylatron GSM W 'or Robalon T ". The bearing housings 21, 22 are provided with continuous openings and the friction reducing means 18, 19 are arranged in the openings.The shaft element 10 extends through the two friction reducing means 18, 19 and the bearing means 16, 17.

Vart och ett av lagringsorganen 16, 17 innefattar två motstående, väsentligen plana sidor 24, 26, vilka är förbundna med rambal- karna 15a, 15b. Lagringsorganen är således dubbelsidigt inspän- da i förhållande till ramverket 12. I detta utföringsexempel är rambalkarna 15a, 15b förbundna med lagringsorganen 16, 17 medelst skruvar. Var och en av de båda motsatta sidorna är för- 10 15 20 25 30 35 523 822 bundna med ramverket med två skruvar. Det innebär att det mel- » lan ramverket och vart och ett av lagringsorganen finns fyra stöd- punkter. Två stödpunkter är placerade på varje sida om axelele- mentet. Eftersom lagringsorganen är anordnade i två separerade positioner längs axelelementet, innebär detta att stativet har åtta stödpunkter, det vill säga fyra i varje position. Fördelen med den dubbelsidiga inspänningen är att solfàngarenheten stagas upp från två håll. Alternativt kan ramverket och lagringsorganen för- bindas medelst svetsning.Each of the storage means 16, 17 comprises two opposite, substantially flat sides 24, 26, which are connected to the frame beams 15a, 15b. The storage means are thus double-sided clamped in relation to the framework 12. In this exemplary embodiment, the frame beams 15a, 15b are connected to the storage means 16, 17 by means of screws. Each of the two opposite sides is connected to the framework by two screws. This means that there are four support points between the framework and each of the storage bodies. Two support points are located on each side of the shaft element. Since the storage means are arranged in two separate positions along the shaft element, this means that the frame has eight support points, i.e. four in each position. The advantage of the double-sided input voltage is that the solar collector unit is braced up from two directions. Alternatively, the framework and the storage means can be connected by welding.

Stativet 2 är fast monterat på ett fundament 28, somi sin tur är fixerat exempelvis i marken eller på ett tak. Axelenheten 10 är nertill försedd med en fästplatta 30, som skruvas fast med för- ankringsbalkar i fundamentet 28. Distansringen 32 är svetsad på axelenheten 10. Distansringen 32 tar upp den a xiella lasten och är i kontakt med en krage 34 hos den nedre bussningen. Den övre bussningen 18 är i sin övre ände försedd med en krage 36, vars uppgift är att hålla bussningen på plats i lagringshuset 21.The frame 2 is fixedly mounted on a foundation 28, which in turn is fixed, for example, in the ground or on a roof. The shaft unit 10 is provided at the bottom with a mounting plate 30, which is screwed with anchoring beams in the foundation 28. The spacer ring 32 is welded to the shaft unit 10. The spacer ring 32 receives the axial load and is in contact with a collar 34 of the lower bushing. The upper bushing 18 is provided at its upper end with a collar 36, the task of which is to hold the bushing in place in the storage housing 21.

Kragen 36 är utformad för att ta upp radiella laster. Kragen 34 i den nedre bussningen 19 är något större än kragen 36, eftersom den ska klara av att ta upp både axiella och radiella laster. Kra- gen 34 ligger an mot distansringen 32.The collar 36 is designed to receive radial loads. The collar 34 in the lower bushing 19 is slightly larger than the collar 36, as it must be able to absorb both axial and radial loads. The collar 34 abuts the spacer ring 32.

Stativet 2 innefattar en drivmekanism anordnad att rotera ram- verket 12 kring axelelementet 10. Drivmekanismen, som syns bäst i figur 2, innefattar en kam 40 försedd med en kamkontur och ett drevorgan i form av ett kamdrev 42 anordnat att samverka med kamkonturen, så att kammen 40 och kamdrevet 42 förflyttar sig i förhållande till varandra. Vidare innefattar drivmekanismen en drivenhet, som i detta utföringsexempel består av en elektrisk motor 44 och en växel 45 som via sin utgående axel 47 försätter kamdrevet 42 i rotation. I detta utföringsexempel är drivenheten med motor 44 och växel 46, anordnad på ramverket, närmare be- stämt på stödbalken 15e. Växelns utgående axel 47 är anordnad väsentligen vertikalt. Ramverket 12 och kamdrevet 42 är således förbundna med varandra via drivenheten. Kammen 40 är fast för- bunden med axelelementet via distansringen 32. När kamdrevet 10 15 20 25 30 35 «523 822 roterar rör den sig längs med kamkonturen vilket medför att ram- verket vrider sig kring axeienheten.The frame 2 comprises a drive mechanism arranged to rotate the frame 12 about the shaft element 10. The drive mechanism, which is best seen in Figure 2, comprises a cam 40 provided with a cam contour and a gear member in the form of a cam gear 42 arranged to cooperate with the cam contour, so that the cam 40 and the cam gear 42 move relative to each other. Furthermore, the drive mechanism comprises a drive unit, which in this exemplary embodiment consists of an electric motor 44 and a gear 45 which, via its output shaft 47, sets the cam gear 42 in rotation. In this exemplary embodiment, the drive unit with motor 44 and gear 46, arranged on the framework, is specified on the support beam 15e. The output shaft 47 of the gear unit is arranged substantially vertically. The frame 12 and the cam gear 42 are thus connected to each other via the drive unit. The cam 40 is fixedly connected to the shaft member via the spacer ring 32. As the cam gear 10 rotates, it moves along the cam contour causing the frame to rotate about the shaft assembly.

Kammen 40 har formen av en halvcirkelformad skiva som sträck- er sig ut i radiell riktning från axelelement. Kammens periferi är utformad så att den bildar kamkonturen. I detta exempel är kam- konturen en Malteserkontur, vilket innebär att kammen är försedd med ett antal successivt på varandra följande urtagningar 48, 50, där varannan urtagning har ett större djup och en mindre bredd än följande urtagning. Kammen 40 är fixt ansluten till distans- ringen 32 och är centrerad kring denna. Kammen 40 är anordnad så att den är justerbar i förhållande till axelelementet 10, genom att den går att vrida runt flänsen och sedan fixeras i en valbar position. Tack vare denna möjlighet att vrida kammen i förhållan- de till axelelementet är det enkelt att kalibrera och nollställa rö- relsen. Hur kammen orienteras i förhållande till axelelementet 10 och fundamentet 28 bestämmer utgångsvinkeln för rörelsen, det vill säga den vinkel, där rörelsen ska starta på m orgonen. Kam- konturens utsträckning längs kammens 40 periferi bestämmer hur stor rörelsen blir, det vill säga hur många grader stativet kommer att röra sig under dagen. l detta utföringsexempel motsvarar kamkonturen e n vinkel på 150 g rader. Kamkonturens u tformnlng med successiva urtagningar ger en stegvis förflyttning av ram- verket och solfångarenheten.The cam 40 has the shape of a semicircular disc extending in the radial direction from the shaft member. The periphery of the cam is designed to form the cam contour. In this example, the comb contour is a Maltese contour, which means that the comb is provided with a number of successively successive recesses 48, 50, where every other recess has a greater depth and a smaller width than the following recess. The cam 40 is fixedly connected to the spacer ring 32 and is centered around it. The cam 40 is arranged so that it is adjustable relative to the shaft element 10, in that it can be rotated around the flange and then fixed in a selectable position. Thanks to this possibility to turn the cam relative to the shaft element, it is easy to calibrate and reset the movement. How the cam is oriented in relation to the shaft element 10 and the foundation 28 determines the starting angle of the movement, i.e. the angle at which the movement is to start on the wall. The extent of the cam contour along the periphery of the cam 40 determines how much movement there will be, ie how many degrees the stand will move during the day. In this exemplary embodiment, the cam contour corresponds to an angle of 150 g rows. The design of the cam contour with successive recesses provides a step-by-step movement of the framework and the solar collector unit.

Kamkonturen innefattar två olika typer av urtagningar: en halvcir- kelformad urtagning 48 och en långsträckt urtagning i form av en slits 50. Figur 4 visar mer i detalj hur kamdrevet till en Malteser- kontur ser ut. Kamdrevet 42 innefattar en drivpinne 52 avsedd att samverka med slitsen 50 och ett låsningsorgan 54 avsett att samverka med urtagningen 48. Låsningsorganet 54 har en böjd yta vars form motsvarar formen hos urtagningen 48. Den första urtagningen på kamkonturen definierar stativets startposition och den sista urtagningen på profilen definierar stativets stopposi- tion. Drivmekanismen innefattar också en sensor 56, som känner av drivpinnens 52 läge. Drivmekanismen styrs av en styrdator, ej 10 15 20 25 30 35 523 822 o ~ n . - . - n . . .. 10 visad, som genererar styrsignaler till motorn. Signalerna från sensorn 56 sänds till styrdatorn.The cam contour includes two different types of recesses: a semicircular recess 48 and an elongate recess in the form of a slot 50. Figure 4 shows in more detail what the cam gear for a Maltese contour looks like. The cam gear 42 includes a drive pin 52 for cooperating with the slot 50 and a locking member 54 for cooperating with the recess 48. The locking member 54 has a curved surface whose shape corresponds to the shape of the recess 48. The first recess on the cam contour defines the starting position of the frame and the last recess on the profile defines the stop position of the stand. The drive mechanism also includes a sensor 56, which senses the position of the drive pin 52. The drive mechanism is controlled by a control computer, not 10 15 20 25 30 35 523 822 o ~ n. -. - n. . .. 10 shown, which generates control signals to the motor. The signals from the sensor 56 are sent to the control computer.

Stativets rörelse startas på morgonen genom att styrdatorn ger en startsignal till motorn 44, som i sin tur via växeln 45 och den utgående axeln 47 driver kamdrevet 42 i en roterande rörelse.The movement of the stand is started in the morning by the control computer giving a start signal to the motor 44, which in turn via the gear 45 and the output shaft 47 drives the cam gear 42 in a rotating movement.

Kamdrevet förflyttar sig längs kamkonturen och går i ingrepp med nästa urtagning på konturen. l detta exempel är den första urtag- ningen grund urtagning 48 och nästa urtagning en slits 50. I startpositionen är kamdrevet positionerat så att låsningsorganet 54 står i ingrepp med urtagningen 48. När kamdrevet roteras för- flyttar drivpinnen 52 så att den träder in i slitsen 50 samtidigt som låsningsorganet 54 förflyttas så att det kommer i kontakt med nästa grunda urtagning 48 längs med kamkonturen.The cam gear moves along the cam contour and engages the next recess on the contour. In this example, the first recess is the basic recess 48 and the next recess is a slot 50. In the starting position, the cam gear is positioned so that the locking member 54 engages the recess 48. When the cam gear is rotated, the drive pin 52 moves so that it enters the slot 50 at the same time as the locking member 54 is moved so that it comes into contact with the next shallow recess 48 along the cam contour.

Två urtagningar 48 definierar tillsammans ett steg. Slitsen 50 ut- gör griporgan för drivpinnen 52. När kamdrevet har roterat så att låsningsorganet 54 ä r h elt inne i d en g runda u rtagningen, pekar drivpinnen 52 utåt mot sensorn 56 som då detekterar drivpinnen.Two recesses 48 together define a step. The slot 50 constitutes gripping means for the drive pin 52. When the cam gear has rotated so that the locking means 54 is completely inside the round recess, the drive pin 52 points outwards towards the sensor 56 which then detects the drive pin.

När sensorn 56 har detekterat drivpinnen skickar den en signal till styrdatorn, vilken signal indikerar att ett steg av rörelsen är fullbordat. När styrdatorn erhåller information om att ett steg är fullbordat sänder den en stoppsignal till motorn som stannar. På så sätt kommer ramverket att vrida sig stegvis kring axelelemen- tet. Med jämna mellanrum under dagen skickas nya styrsignaler till motorn, som startar rörelsen, varvid kamdrevet förflyttar sig ytterligare ett steg längs kamkonturen. När dagen är slut och kamdrevet nått sin stopposition, genererar styrdatorn en signal till motorn, som driver kamdrevet tillbaka längs kamkonturen till startpositionen, så att den är redo inför nästa dag att starta igen i startpositionen.When the sensor 56 has detected the drive pin, it sends a signal to the control computer, which signal indicates that a step of the movement is completed. When the control computer receives information that a step has been completed, it sends a stop signal to the engine which stops. In this way, the framework will rotate step by step around the shaft element. At regular intervals during the day, new control signals are sent to the motor, which starts the movement, whereby the cam gear moves one more step along the cam contour. When the day is over and the cam gear reaches its stop position, the control computer generates a signal to the motor, which drives the cam gear back along the cam contour to the starting position, so that it is ready for the next day to start again in the starting position.

I en alternativ utföringsform är kammen 40 placerad ovanför lag- ringsenheten direkt på axelelementet. l en alternativ utförings- form är det också möjligt att sätta kammen på ramverket och an- ordna motorn och växeln på axelelementet eller stativet. Kammen i exemplet är anordnad radiellt i förhållande till axelenheten. 10 15 20 25 30 35 523 822 .. .... _" _; 11 Kamdrevet är anordnat axiellt, d.v.s. den är anordnad med sin längdaxel väsentligen parallell med axelenheten.In an alternative embodiment, the cam 40 is located above the storage unit directly on the shaft element. In an alternative embodiment, it is also possible to place the cam on the frame and arrange the motor and gear on the shaft element or stand. The cam in the example is arranged radially in relation to the shaft unit. 10 15 20 25 30 35 523 822 .. .... ""; 11 The cam gear is arranged axially, i.e. it is arranged with its longitudinal axis substantially parallel to the shaft unit.

Figur 5 visar ett stativ 60 enligt en andra utföringsform av upp- finningen. De komponenter hos utföringsformen som visas i figur 5, vilka är identiska med motsvarande komponenter hos utfö- ringsformen som visas i figur 1, har tilldelats samma referens- nummer och kommer inte att beskrivas vidare. Det som skiljer den andra utföringsformen från den första är ramverkets utform- ning. Ramverket 62 i denna utföringsform innefattar två vinkel- formade parallella stödbalkar, vilka var och en innefattar två vinklade armar, som i sina övre ändar är fästa mot längsgående balkar 8 hos solfångarenhetens stomme. Mellan de vinkelforma- de stödbalkarna 64a, 64b är ett antal väsentligen horisontella tvärbalkar 66a, 66b anordnade. Tvärbalkarna 66c och 66d är an- ordnade på var sin sida om axelelementet 10 och är infästa mot lagringsorganet 17. Tvärbalken 66c är fast ansluten till den plana sidan 24 hos lagringsorganet 17 och tvärbalken 66d är fast an- sluten till motstående plana sida 26 hos lagringsorganet 17. Den fasta anslutningen är utförd medelst ett skruvförband.Figure 5 shows a stand 60 according to a second embodiment of the invention. The components of the embodiment shown in Figure 5, which are identical to the corresponding components of the embodiment shown in Figure 1, have been assigned the same reference numerals and will not be described further. What distinguishes the second embodiment from the first is the design of the framework. The framework 62 in this embodiment comprises two angular parallel support beams, each of which comprises two angled arms, which at their upper ends are fastened to longitudinal beams 8 of the frame of the solar collector unit. Between the angular support beams 64a, 64b a number of substantially horizontal crossbeams 66a, 66b are arranged. The crossbeams 66c and 66d are arranged on each side of the shaft member 10 and are fixed to the bearing member 17. The crossbeam 66c is fixedly connected to the flat side 24 of the bearing member 17 and the crossbeam 66d is fixedly connected to opposite flat side 26 of the bearing member 17. The fixed connection is made by means of a screw connection.

Ramverket innefattar ytterligare två väsentligen horisontella tvär- balkar 66e och 66f, vilka är anordnade mellan två längsgående balkar 8 hos solfångarenhetens stomme. Tvärbalken 66e är fast förbunden m ed lagringsorganet16 via e n fästplatta 68 och tvär- balken 66f är fast förbunden med en motstående sida av lag- ringsorganet 16. Tvärbalkarna 66e och 66f är anordnade på var sin motstående sida av axelelementet 10. lnfästningen mot lag- ringsorganet 16 sker med hjälp av skruvar.The framework comprises two further substantially horizontal cross-beams 66e and 66f, which are arranged between two longitudinal beams 8 of the frame of the solar collector unit. The crossbeam 66e is fixedly connected to the bearing member 16 via a mounting plate 68 and the crossbeam 66f is fixedly connected to an opposite side of the bearing member 16. The crossbeams 66e and 66f are arranged on opposite sides of the shaft member 10. the attachment to the bearing member 16 is done with the help of screws.

Figur 6 visar en tredje utföringsform av ett stativ enligt uppfin- ningen. Det som skiljer den tredje utföringsformen från de två ti- digare utföringsformerna är utformningen av kamkonturen och drevorganet. Drevorganet i denna utföringsform är en tangentiellt anbringad skruv 70, som är utformad så att den går i ingrepp med vertikala kuggelement anordnade på kammen 72. Skruven 10 15 523 822 ~ . . . . < - - . , ,, 12 70 är anordnad så att den roterar runt en axel som är vinkelrät mot axelementets längdaxel.Figure 6 shows a third embodiment of a stand according to the invention. What distinguishes the third embodiment from the two earlier embodiments is the design of the cam contour and the drive means. The drive means in this embodiment is a tangentially mounted screw 70, which is designed so that it engages with vertical tooth elements arranged on the cam 72. The screw 10 523 822 ~. . . . <- -. 70 is arranged so that it rotates about an axis which is perpendicular to the longitudinal axis of the shaft element.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande kraven. Exempelvis kan lagringsenhetens rektangulära del vara utförd i en plast med hög hällfasthet. På så sätt kan bussningar- na utelämnas, varvid antalet delar i lagringsenheten reduceras vilket medför en lägre tillverkningskostnad.The invention is not limited to the embodiments shown but can be varied and modified within the scope of the appended claims. For example, the rectangular part of the storage unit can be made of a plastic with high pour strength. In this way, the bushings can be omitted, whereby the number of parts in the storage unit is reduced, which entails a lower manufacturing cost.

Lagringsenheten kan även vara inspänd i förhållande till ramver- ket via två diagonala hörn hos lagringsenheten. l en sàdan utfö- ringsform kan ramverket exempelvis omsluta en del av hörnet och förbindningen kan vara två skruvar, varav en på var sida om hörnet.The storage unit can also be clamped in relation to the framework via two diagonal corners of the storage unit. In such an embodiment, the framework can, for example, enclose a part of the corner and the connection can be two screws, one of which is on each side of the corner.

Claims

10 15 20 25 30 35,. u. .o 523 822/3 Swedish patent application no. 0203308-2 New requirements 2003-06-16 PATENT REQUIREMENTS

Stand (2, 60) for solar collectors, the stand comprising an elongate shaft element (10), a frame (12, 62) arranged to hold at least one solar collector (1), the frame being rotatably connected to the shaft element in at least two axially separated positions along the shaft element, that the frame comprises a storage unit (16, 17) arranged so that the frame (12, 62) is rotatably mounted relative to the shaft element (10), the storage unit being double-sided clamped relative to the frame, characterized in that the frame comprises a drive mechanism arranged to rotate the frame about the shaft element, the drive mechanism comprising a cam (40) with a cam contour and a drive means (42) arranged to cooperate with the cam contour so that the cam and the drive means move relative to each other, the cam contour is a Maltese contour.

Stand according to claim 1, characterized in that the framework (12, 62) is connected to the storage unit (16, 17) on at least two substantially opposite sides of the shaft element (10).

Stand according to claim 1 or 2, characterized in that the framework (12, 62) comprises a first (13) and a second (14) part arranged on opposite sides of the shaft element (10) and that both parts are connected to the storage unit. (16, 17).

Stand according to any one of the preceding claims, characterized in that the storage unit comprises two storage means (16, 17) arranged at a distance from each other along the shaft element (10), the shaft element being arranged to pass through the storage means and that the framework is fixedly connected to each of the bearing means on at least two substantially opposite sides of the shaft member. 10 15 20 25 30. . . . .- 523 822/1 /

Stand according to any one of the preceding claims, characterized in that the storage unit comprises two opposite substantially flat sides (24, 26) and that the framework is fixedly connected to said flat sides.

Stand according to one of the preceding claims, characterized in that one of the cam (40) and the drive member (42) is arranged in connection with the framework (12) and the other is arranged in connection with the shaft element (10).

Stand according to one of the preceding claims, characterized in that the cam contour is designed so as to limit the rotational movement of the framework between two positions, a start position and a stop position.

Stand according to claim 7, characterized in that the cam (40) is arranged in connection with and adjustable in relation to the shaft element (10), said starting position being adjustable in relation to the shaft element.

Stand according to one of the preceding claims, characterized in that the drive mechanism is designed so that the frame rotates stepwise around the shaft element.

Stand according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive mechanism comprises a drive unit (44, 46) arranged to generate a rotating movement which drives the drive means (42), the drive unit being arranged on the frame (12) and the cam (40) is arranged in connection with the shaft element (10).

Stand according to one of the preceding claims, characterized in that the cam (40) is arranged radially relative to the shaft element (10).