WO2011124363A2 - Vorrichtung zur zweiachsigen verstellung einer anlage, insbesondere einer solarpaneel-einheit - Google Patents

Vorrichtung zur zweiachsigen verstellung einer anlage, insbesondere einer solarpaneel-einheit Download PDF

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WO2011124363A2
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Erich Russ
Lothar Seifert
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Imo Holding Gmbh
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    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452Vertical primary axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
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    • F24S2030/134Transmissions in the form of gearings or rack-and-pinion transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Definitions

  • the invention is directed to a device for biaxial adjustment of a system part, in particular a solar panel unit relative to a foundation, chassis or a second part of the system, by two pivot axes, which do not run parallel to each other, each by means of a driven or drivable Sch venkiki per axis.
  • each axis of rotation is formed by a physical shaft, on each of which a ring is imprinted, on whose outer shell a toothed ring is welded in each case, while the two shaft ends are mounted in a housing by means of rolling bearings.
  • the gears mesh with a motor-driven worm.
  • each pivot unit comprises two mutually concentric annular structures, which are mutually supported and coupled for mutual relative adjustment with one drive or coupled
  • each one annular structure of the two pivot units is connected to a common mounting assembly while the respective other annular structure is coupled to the plant part to be adjusted on the one hand and with a foundation, chassis or a second plant part on the other hand.
  • the common assembly assembly itself is therefore not directly connected to the plant part to be adjusted, nor with a foundation, Chasssi or a second part of the plant, but provides a device internal It can with respect to each of the two connected to the device plant parts, foundations od.
  • the two pivot units have the same mechanical structure or even be suitable for construction.
  • the overall arrangement is simplified, and for both pivoting units each spare part must be stored only in a single execution.
  • even identical pivoting units can be loaded with about the same forces, so that at the same time there is also a good coordination of the two pivoting units.
  • the invention further provides that the two annular structures of a pivoting unit are arranged in a common plane radiai one inside the other. Such a coaxial and concentric arrangement contributes to a further simplification of the balance of power and leads to a particularly robust arrangement.
  • a similar purpose serves a development of the invention, according to which at least one annular structure of a pivoting unit has at least one flat connection surface.
  • Level pads require only a flat plate for mounting, so that there is a particularly easy to assemble arrangement and also the common mounting assembly can be made very simple.
  • the invention can be further developed to the effect that at least one annular structure of a pivot unit has two preferably flat pads.
  • the two pads can, for example, to connect two running in different directions support a Serve solar module unit.
  • This in turn has the advantage that a solar module unit can be arranged as a whole approximately symmetrically to the device according to the invention and thus can be supported approximately in their center of gravity, so that a support structure is exposed to bending forces in free state of external forces hardly.
  • the two pads are arranged on opposite end faces of the relevant annular structure.
  • two connected thereto carrier parallel or even coaxial with the respective axis of rotation away from these pads.
  • connection surfaces are parallel to one another, so that blunt-flanged tubes point away from the respective pivoting unit in the direction of their axis of rotation.
  • the two pads are arranged on the driven, in particular toothed annular structure, preferably on the radially inner. This can be provided simultaneously with a toothed outer circumferential surface, for the rotary drive of the respective annular structure.
  • At least one annular structure of a pivoting unit has a plurality of annularly distributed connection elements, in particular in a flat connection surface.
  • a pivot unit according to the invention can be stably and securely anchored to a machine or equipment part on the one hand and on the common mounting assembly on the other hand.
  • the annularly distributed connection elements are formed as bores, for example.
  • This machine screws can be used for anchoring, and the device of the invention can therefore be disassembled as needed or for maintenance purposes with little effort, for example. To replace a pivoting unit.
  • the gap between the two annular structures of a pivoting unit can be sealed, preferably on both end faces of the respective pivoting unit. This makes it possible to fill this gap with a lubricant, in particular with grease.
  • the invention recommends to provide one, two or more all-round, elastic sealing elements for sealing in the region of each end face.
  • an inner seal ring for retaining the grease, an outer seal ring for protection against penetrating particles serve.
  • An elastic sealing element may be fixed to an annular structure, preferably in an all-round groove of the same, and with its free longitudinal edge, which is preferably formed as a sealing lip, pressed against a surface of the other annular structure.
  • At least one pivot unit should have at least one roller bearing between the respective annular structures.
  • a Roller bearing has a negligible low static friction, so that the smallest twists can be executed with the highest precision.
  • the rolling elements of at least one row may have a roll, barrel or spherical shape.
  • a roller bearing should be provided on one or preferably two annular structures depending on a track for rolling the rolling elements. These tracks may be adapted in cross-section to a longitudinal section through a rolling element along the axis of rotation thereof; To increase the life of such storage, the raceways can be additionally hardened.
  • the axial extent of the respective pivot unit is minimized in the direction of the respective bearing axis of rotation.
  • At least one respective annular structure of a swivel unit can have a toothing, preferably an external toothing.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that an annular structure has a toothing on its side facing the concentric ring-shaped structure.
  • This idea of the invention can be substantiated to the effect that the radially inner, annular structure of a pivoting unit has an external toothing.
  • An external toothing is not only suitable for the engagement of a pinion, but is also suitable for the meshing engagement of a worm.
  • toothing is located on the same lateral surface as the roller bearing (s), in particular on the lateral surface facing the gap.
  • Another measure for reducing the axial height of a pivoting unit is that the toothing is located in the axial direction between two rolling bearings.
  • At least one pivot unit, the teeth and at least one pad are formed by processing or shaping a single body.
  • a similar purpose is a development to the effect that in at least one pivot unit, the teeth and the annularly distributed connection elements are formed by processing or shaping a single body.
  • At least one pivot unit, the teeth and a track for rolling the Rolling elements are formed by machining or shaping a single body, serves to increase the precision.
  • the toothing or the raceway or both can be hardened, preferably by a surface hardening, in particular by flame hardening or by inductive hardening.
  • ring-shaped or segment-shaped raceway elements can be used instead of a raceway incorporated into a basic body.
  • a first embodiment of the invention is characterized by a respective pinion or worm coupled or connected to a drive, which meshes with the toothing of the relevant ring.
  • a gear can be provided between pinion or worm and drive motor, in particular a reduction gear.
  • the invention further provides that a ring is formed as the toothing encompassing housing. This protects the gearing against contamination.
  • the ring designed as a toothing should be provided with a somewhat radial extension, in which a drive means meshing with the toothing is accommodated, while a drive motor rotatably coupled to the drive means is preferably located outside this housing widening.
  • the radial extension of the ring formed as a housing surrounds a (one) with the teeth of the other ring meshing (-s) worm or pinion.
  • a further design provision provides that a (e) meshing with the toothing of the other ring pinion or worm is mounted in / at the radial extension of the housing formed as a ring.
  • the invention can be further developed such that the housing or chassis or the stator of a drive is connected or coupled to the common mounting assembly.
  • a motor therefore moves with respect to all connected system parts at most about a single axis, which facilitates the electrical contacting of the power lines.
  • a device in which at least one pivoting unit is equipped with a drive worm, is preferably characterized by at least one braking device, which is connected on the one hand to the worm engaging or connectable and on the other hand supported on the formed as a housing ring or a connected or connectable part ,
  • a braking device is primarily assigned the task of avoiding unwanted rotation of one connected part of the plant in relation to the other or with respect to the foundation in the stopped state, so that the relevant drive motor can be switched off in order to save energy.
  • the braking device has no switching elements, the probability of failure can be kept within the smallest limits. It has proven to be advantageous that the braking device permanently generates a braking effect, that is never deactivated, not even when adjusting the beireffenden pivot unit.
  • the braking device should have a passive brake, ie without supply of auxiliary power, so that it consumes no additional energy.
  • the arrangement in the static, ie stopped state is completely energy neutral, which is important especially in solar systems in terms of good efficiency.
  • a simple realization of the braking device succeeds in that it has friction discs rubbing against each other with a normal force acting perpendicular to the discs, so that the generated friction torque is independent of the direction of rotation. It may be a housing fixed to the housing and a disk rotatable with the screw, or one or two packages of a plurality of disks.
  • the normal forces of the discs rubbing against one another preferably always act in the same, preferably in the axial direction of the worm. This can be achieved in a simple way, characterized in that the friction surfaces are arranged approximately perpendicularly penetrated by the axis of the screw.
  • the braking device may be a functionally separate from the worm brake, although acting on the same rotary shaft, but is not integrated with the worm, but only coupled thereto. As a result, the production of these highly different elements is decoupled from each other and thus simplified.
  • the braking torque from the braking device is permanently introduced into the worm shaft independently of the direction of rotation. This is an undesirable pulling through a load in any direction of rotation safely excluded, unlike, for example, when acting only in one direction of rotation freewheel.
  • the braking torque is transmitted from the braking device to the worm shaft by a positive engagement acting in the tangential direction.
  • a positive engagement acting in the tangential direction for example, can be used with a drive shafts known tongue and groove principle with two extending in the axial direction of the worm shaft and with each other fleeing grooves, wherein a common keyway can be used.
  • the braking device is not located between, but axially outside the pivot bearing of the worm shaft, so that the distance between these pivot bearings must not be increased and thus the precision of the storage of the screw is not affected.
  • the invention undergoes further optimization in that the direction of the brake is arranged in the region of an end face of the worm, which is not coupled or can be coupled to a drive motor.
  • the drive motor can be flanged directly in the region of a rotary bearing of the worm shaft to the housing, and this results in a particularly torsion-rigid arrangement, which allows a highly accurate Einsteiiung and compliance with a rotational position.
  • the braking torque of the braking device is on or adjustable, so it can be an optimal compromise between the desired self-locking of the worm gear on the one hand and a minimal braking effect on the other hand, to demand the drive motor for adjustment only a minimum of additional energy.
  • a worm gear which in itself is not self-locking; the self-locking effect instead generates the brake according to the invention.
  • the elements of the brake in particular friction surfaces and possibly spring elements, should be arranged in a preferably bell-shaped housing.
  • a particularly advantageous arrangement is characterized in that the common mounting assembly for connecting one or both pivoting units (each) has a flat pad. It has been proven that flat pads can be produced with the highest possible precision. In addition, the balance of power on such flat surfaces are particularly überschau- and manageable. Also, there can be provided perpendicular thereto connecting or connecting elements, for example. Arranged in a circle around the axis of rotation bores, which pass through the relevant pad vertically.
  • the invention further provides that at least one flat connection surface of the common assembly assembly for connection of a pivot unit has an opening.
  • pads can also be provided on the mutually corresponding end faces of both annular structures, ie in the same axial direction, for connection to the common mounting assembly on the one hand and to a foundation or plant component on the other hand.
  • the aperture should have a circular shape in a flat pad of the common mounting assembly, preferably with a diameter equal to or greater than the radially inner ring of the pivoting unit to be fixed thereto.
  • the common mounting assembly can be formed such or their pads can be aligned so that the two axes of rotation of the connected to the common mounting assembly pivot units are inclined or inclined to each other.
  • the common mounting assembly should be designed such or their pads to be aligned such that the two axes of rotation of the connected to the common mounting assembly pivot units lie in a common plane. If the two axes of rotation of the pivoting units connected to the common assembly assembly intersect, in particular at an angle which is not equal to zero, the free connection surface of the non-anchored pivoting unit can be moved along a spherical surface by combined adjustment of both pivoting units about their respective axes of rotation, the center thereof is defined by the intersection of both axes of rotation.
  • the adjustment is independent of an adjustment to each of the two axes of rotation other axis of rotation. Aligning the free pad of the non-anchored pivot unit in a desired direction is therefore particularly easy.
  • the axis of rotation of the pivot unit connected to a foundation can be exact be set vertically, so that can be aligned by adjusting this pivoting unit, the common assembly assembly in any direction, while the axis of rotation of the second pivoting unit remains exactly horizontal at all SchwenksteHept and thus allows the setting of the topocentric elevation angle.
  • the course of the sun can be tracked at any time exactly if their direction or azimuth and altitude are known.
  • Such a decoupling of the two rotational positions can be particularly easily achieved in that the common mounting assembly has two Anschiußfikieen which are perpendicular to each other, so that in particular the axes of rotation connected thereto pivot units are perpendicular to each other.
  • the common mounting assembly can be further developed to the effect that one of their pads rises vertically above its other pad, so is not offset laterally beyond the edge.
  • the center of gravity of the common assembly assembly and in particular also the center of gravity of the entire slewing mechanism lies above a pivoting unit to be connected to a foundation, and then to a support, column or other foundation as well as to the respective pivoting unit itself will not act in a free state from external forces too big overturning moments.
  • the invention recommends that the planes of the two Anschiußfiamba the common assembly assembly intersect along a line which is offset from the centers of the two pads.
  • the center of gravity of the entire swing can be moved exactly to a vertically oriented axis of rotation of the biaxial slewing, so that on the respective pivot unit itself in From external forces free state at most minimal or ideally no tilting moments act.
  • a particularly simple arrangement results by forming at least one pad by a plate.
  • a flat plate always has a flat connection surface, so that this - in addition to the cutting of a desired plate circumference - no special measures are required.
  • the two pads of the common mounting assembly may be formed by a respective plate, which are interconnected, preferably by one or in particular by two lateral cheek (s).
  • a particularly rigid construction is obtained, for example, by intimately welding the plates involved with each other and / or with the additional cheeks.
  • At least one lateral cheek is formed by one or two plates, preferably at least one plate has two mutually perpendicular edges or end faces. If the two connection plates are perpendicular to each other, then each cheek plate can be used at this right angle and / or welded, for example. In the region of the edge of both terminal plates.
  • a lateral cheek can be formed by two plates, which are not symmetrical to each other. This design specification takes into account in particular the fact explained above that a connection plate is preferably placed eccentrically, that is to say asymmetrically, on the other connection plate. The two plates of a cheek can then support the patch plate from both sides.
  • the two plates of a cheek to each have the base of a preferably rectangular triangle, wherein the catheters are attached to a respective terminal plate and the hypotenuse connects the free edge of the attached terminal plate with one free edge of the other terminal plate.
  • one or preferably both cheeks has a recess for the passage of the drive housing (have).
  • the width of a connecting plate or the distance between the two cheeks can be minimally selected, that is only slightly larger than the outer diameter of the outer ring of the respective pivoting unit.
  • the housing or chassis of a drive may be connected or coupled to the common mounting assembly.
  • the housing or chassis or the stator of a drive is not connected or coupled to the common mounting assembly.
  • Figure 1 is a arranged by means of a arranged at the upper end of a column, according to the invention swing mechanism biaxially adjustable solar panel unit in a perspective view.
  • Fig. 2 shows the swing together with its connection to the column on the one hand and to the solar panel unit in an enlarged, perspective view;
  • FIG. 3 shows the swivel mechanism from FIGS. 1 and 2 in a again enlarged, perspective illustration, but without connected system parts;
  • Fig. 4 is a front view of the assembly 3 of Fig. 3;
  • Fig. 5 is a side view of the arrangement of Fig. 3;
  • Fig. 6 is a rear view of the arrangement of Fig. 3;
  • Fig. 7 is a section along a central Grundebe e a
  • the solar panel unit 1 of FIG. 1 is provided with a larger number of solar panels 2, in particular solar modules, in order to obtain energy from sunlight. All solar panels 2 are arranged within a common plane, preferably contiguously contiguous, in particular juxtaposed and / or one above the other in the form of a matrix with a plurality of columns and rows. Although the solar panels 2 could also be solar modules for solar thermal energy, that is, for example, for generating hot water in the solar modules themselves, it is preferable to use photovoltaic modules which directly generate electricity from sunlight. Another alternative would be to equip the solar panel unit 1 with a heliostat rather than solar modules with mirrors as solar panels 2 directing the sunlight to a remote stationary unit for converting the sunlight into heat.
  • a substantially flat support structure 3 on the front of the solar panels 2 befesiigt, so for example. Are screwed.
  • the support structure 3 comprises a frame 4 with a circumferential, preferably rectangular enclosure 5, consisting of upper and one lower crossbar 6, 7 and two lateral frame beams 8, 9, wherein in each corner of the frame 4, the there coinciding beams 6-9 are connected together at their ends. Between the two side frame beams 8, 9 also extend within the enclosure 5 a plurality of transverse struts 10, preferably parallel to the crossbars 6, 7. Two central cross struts 10 are preferably connected by two further struts 11, which in turn preferably parallel to the two lateral Zargenbalken 8, 9 run.
  • the beams 6-9 and struts 10, 11 are preferably profiled, for example. With an i-cross section.
  • the bars 6-9 and struts 10, 11 may, for example, be welded together, but if necessary also screwed or riveted or the like.
  • a plurality of mounting rods 12 may be provided at the front of this support structure 3, in particular parallel to each other, in particular parallel to the side frame beams 8, 9 and connected to the crossbars 6, 7 and cross struts 10.
  • These fastening rods 12 may be fasteners, for example. Screws and / or tabs, provided or anchored to securely set the solar panels 2.
  • the solar panel unit 1 is supported by a pillar 13, which in turn is anchored in or on the ground or on some other, preferably flat base.
  • a pillar 13 which in turn is anchored in or on the ground or on some other, preferably flat base.
  • struts 11 each one approximately perpendicular to the plane of the solar panels 2 rearwardly directed support tabs 14 attached, for example. Welded or flanged. Between these two support tabs 14 extend two aligned support tubes 15, 16, which, however, do not meet in the middle between the two support tabs 14, but terminate at a mutual distance.
  • These support tubes 15 direct the weight of the support structure 13 together with solar panels 2 attached thereto - as well as possibly an occurring wind load - to the upper end of the column 13, from where they are introduced into the bottom-side anchoring of the column 13.
  • the solar radiation power absorbed by the solar panel unit 1 is maximum when the plane of the solar panel 2 is always aligned perpendicular to the current position of the sun with respect to the azimuth or the compass direction as well as the elevation angle of the sun in the topocentric, horizontal coordinate system. To effect this, a biaxial adjustment of the solar panel unit 1 is required. There are several ways to do this:
  • a first axis is vertically aligned to adjust the current azimuth of the sun, and a second axis is oriented horizontally to adjust the current elevation angle of the sun (azimuthal mount).
  • a first axis (hour axis or right ascension axis) could be aligned parallel to the earth axis; the second axis (declination axis) would then stand perpendicular to it and point to the celestial equator (parallactic or equatorial mount).
  • the second variant could be simpler in terms of readjustment, it has the disadvantage that the inclination of the right ascension axis depends on the location and therefore can not be predefined at the factory. Therefore, in general, the first variant of the tracking is preferred, which requires no location-dependent modifications.
  • the support tubes 15, 16 at the upper end of the column 13 are not rigidly fixed, but by means of a pivot mechanism 17 according to the invention.
  • This has three outer, respectively annular and preferably flat pads 18, 19th , 20, for connection to the upper end of the preferably tubular column 13, in particular on a local flange 21 on the one hand and on one end-side end face or an end-side flange 22 of the two support tubes 5, 16 on the other.
  • the flanges 21, 22 could each have the same (outer) diameter; In this case, the pads 18-20 should each have the same (outer) diameter.
  • the pillar 13 is thicker than the support tubes 15, 16, so that the end-side flanges 22 on the support tubes 15, 16 have smaller (outer) diameter than the top-side flange 21 of the pillar 13.
  • each with a connection surface 18-20 are each a plurality, in each case aligned with each other, annularly the longitudinal axis of the respective tube 13, 15, 16 surrounding arranged holes 23-25 for passing or screwing of machine screws.
  • the holes in the flanges 21, 22 are formed as through holes without internal thread, while the holes 23-25 may be formed in the pads 18-20 either as blind holes with internal thread or as through holes without internal thread.
  • the slewing gear 17 is shown in Fig. 3 ff. In dismounted state. It consists essentially of two individual pivoting units 26, 27, which are connected to each other via a common mounting assembly 28. Preferably, the two pivot units 26, 27 have the same structure or structure or may even be completely identical.
  • This structure is shown in Fig. 7: It can be seen a first circular ring 29 with a toothing 30 on the radially outer surface. The toothing 30 is surrounded on the outside by a housing 31.
  • the housing 31 is also of annular shape, but not completely rotationally symmetrical, but has at least one point, preferably at two diametrically opposite points to (each) a housing extension 32 for receiving a meshing with the toothing 30 drive means.
  • the drive means is a worm 33.
  • the housing extension 32 has the Gestait of a longitudinal axis of the worm 33 coaxial cylinder.
  • a relatively large opening At the point of contact of the cylindrical housing extension 32 with the circular main part of the housing 31 is a relatively large opening, which allows engagement of the screw 33 in the toothing 33 of the ring 29.
  • a rotation of the screw 33 about the longitudinal axis thereof a proportional rotation of the ring 29 relative to the housing 31st
  • the worm 33 is mounted in the region of the two end faces 34, 35 of the cylindrical housing widening 32, for example by means of rolling bearings 36, in particular by means of needle bearings.
  • On the end faces 34, 35 of the cylindrical housing extension 32 are also located annularly arranged mounting holes for attachment of each another housing part 37, 38, in particular by means of screws. While the one housing part 37 is closed approximately bell-shaped, the other housing part should have an approximately cylindrical shell-shaped, which is open at both ends.
  • the screw 33 has at its two end faces 39, 40 each have a connection option, in particular via a coaxial Elnsenkung 41, 42, in particular with a groove for inserting a spring or with a polygonal, for example. Hexagonal cross-section. Since the end faces 34, 35 of the cylindrical housing extension 32 in the region of these depressions each have an opening, the connection possibilities are accessible from the outside.
  • the cylinder jacket-shaped GeHouseteii 38 serves as an adapter for connecting a drive motor 44 or an intermediate transmission, eg. A reduction and / or angular gear 45th
  • Each adapter 46, 47 in turn has a recess 48, 49 coaxial with its axis of rotation.
  • the output shaft of a drive motor 44 or transmission 45 can be inserted in a rotationally fixed manner, its housing on the free end face of the cylinder jacket-shaped housing part 38 flanged non-rotatably.
  • the drive motor 44 is preferably a - precisely controllable - electric motor, for example, a stepper motor or an electric motor with a position sensor and a position control or regulation.
  • the actual brake 43 has two mutually coaxial ports 50, 51, one of which is rotatably connected to the adapter 46 and the other with the bell-shaped housing part 37.
  • the brake 43 has two packets of brake discs, each of which is rotatably coupled to a terminal 50, 51.
  • This may optionally be adjustable from the outside, for example.
  • the brake 43 generates a constant, Direction of rotation independent braking torque, which is adjusted so that the entire pivot unit 26, 27 thereby self-locking properties, even if the pairing of worm 33 and gear 30 itself is actually not self-locking.
  • pivoting unit 26 fixed to the column 13 has only at least two connecting surfaces 18, 52 - one for connection to the column 13, the other for connecting the common assembly 28 - the other pivoting unit 27 to be connected to the supporting structure 3 requires its three a pad 53 serves to connect to the common mounting assembly 28; at the other two pads 19, 20 each have a support tube 15, 16 flanged.
  • the two pads 18, 52 of the pivot unit connected to the column 13 are located on opposite end faces of the toothed ring 29 on the one hand and the housing 31 on the other. These pads 18, 52 are flat and parallel to each other. Both pads 18, 52 have annularly arranged fastening means in the form of holes 23, which are preferably designed as threaded Sachklochbohrept.
  • the pad 18 to be connected to the column flange 21 is disposed on the radially outer annular structure, namely the housing 31 of the pivot unit 26, while the pad 52 for the common mounting assembly 28 is preferably on the other annular structure, namely the toothed ring 29 the pivoting unit 26, is located.
  • the other, to be connected to the support tubes 15, 16 pivot unit 27 has three flat, preferably mutually parallel pads 19, 20, 53. Of which is to be connected to the common mounting assembly 28 pad 52 at the radially outer annular structure, namely arranged on one end face of the housing 31 of the pivoting unit 27, while the other two connecting surfaces 19, 20 are provided on opposite end faces of the other annular structure, namely the toothed ring 29 of the pivoting unit 27. All pads 19, 20, 53 have a ring-shaped fastening means in the form of holes 24, 25. These can be formed as through holes, but also as a threaded Sachklochbohronne.
  • one or more rows of rolling elements are arranged in the gap 54 between the housing 31 and the ring 29 enclosed therefrom, preferably each on one raceway per annular one
  • Structure i. Housing 31 on the one hand and ring 29 on the other hand, roll.
  • Mouths be sealed, so that of the housing 31 on the one hand, the ring 29 on the other hand and this preferably annular
  • Sealing elements enclosed gap cavity with a lubricant, in particular grease, may be filled.
  • both end faces of the ring 29 serve as connection surfaces 19, 20 in the pivoting unit 27, the ring 29 of this pivoting unit 28 can not be encompassed by the housing 31 on the front side, in contrast to the pivoting unit 26 whose ring 29 has a connection surface 18 only on one end side has, so that the ring 29 may be encompassed on the other or this pad 18 opposite end of the housing 31, so that possibly the housing 31 could even extend along the radially inner circumferential surface of the ring 29 - in this case would be the two Mouths of the gap 54 on the underside of the pivot unit 27 and would therefore be optimally protected against rain, for example.
  • the common mounting assembly 28 connects the two pivoting units 26, 27 to a common pivoting mechanism 17.
  • the common mounting assembly 28 is constructed from rigid metal plates, for example with a thickness of 10 mm or more, which can simultaneously serve as connection surfaces.
  • the base plate 55 preferably has a square base and has a plurality of annularly arranged around the center of this plate holes 59. These holes 59 serve to connect the base plate 55 with the pad 52 of the first pivot unit 26th In the case of the azimuthal mounting, this ensures that the base plate 59 is and remains completely horizontal in each rotational position of the lower pivoting unit 26 fixed to the upper end of the column 13.
  • the holding plate 56 stands on the base plate 55 and rises above this vertically upwards; the contact surface extends transversely across the horizontal base plate 55, preferably from one edge 60 thereof to the opposite one, and parallel to two further, mutually opposite edges 61 thereof, but preferably off-center, ie such that their distance to an edge 61 is smaller than to the other edge 61 of the base plate 55.
  • the support plate 56 preferably has the same width as the base plate 55 and is limited by a horizontal lower edge 62, two vertical side edges 63 and an upper edge 64, which may be straight, but may also have corners or even follow a curved course.
  • the support plate 56 carries on the one hand the second Sichwenkiki 27 and is in turn held in the vertical orientation by the four support plates 57, 58. These each have a triangular or trapezoidal base, but also have two perpendicular meeting one another edges 65, 66, respectively one on the base plate 55 and the other on the holding plate 56 rests, preferably in each case along the local (side) edges 60, 63rd
  • all of the plates 55-58 are welded together at their respective abutment surfaces 62, 65, 66 so that the common mounting assembly 28 is given maximum stability.
  • this has a plurality of annularly arranged mounting holes 65, which are each aligned with a mounting hole in the pad 53 of the housing 31 of the second pivot unit 27 and allow fixing them by means of screws.
  • a central recess 66 in the holding plate 56 has a diameter which approximately corresponds to the outer diameter of the toothed ring 29 of the Swivel unit 27 corresponds.
  • the lateral offset of the holding plate 56 can be selected such that the two Anschiuß vom 19, 20 of the pivot unit 27 are symmetrical to the center of the base plate 55 and the (vertical) axis of rotation of the pivot unit 26;
  • the two support tubes 15, 16 can be selected to be the same length, and the overall result is a symmetrical arrangement.
  • Another design rule provides to select the lateral offset of the holding plate 55 such that the center of gravity of the entire swing mechanism 17 is exactly on the axis of rotation of the lower (horizontally oriented) pivot unit 26 - so that there is no or only a negligible small imbalance - or vertically above the center of the base plate - so that one gets in free state of external forces no or only a negligible tilting moment.
  • all three design rules are not or only slightly different.
  • the pivot unit 27 is flanged to the support plate 56 of the common mounting assembly 28 such that the worm 33 extends horizontally, preferably in the lower region of the support plate 56, which is preferably higher than it is wide for this purpose.
  • the larger support plates 57 each have a recess 67 for the passage of the housing parts 37, 38 connected to the end face of the cylindrical housing extension 32.
  • the drive motors 44 can each be arranged in coaxial arrangement with respect to the cylinder jacket-shaped housing parts 38 be flanged, or - as indicated in Fig. 1 - via a respective angular gear 45, so that the axes of rotation of the drive motors 44 are aligned vertically.
  • the drive motor 44 of the lower pivot unit 26 in order to exclude a conflict between the two pivoting units 26, 27, it is advisable in this case, the drive motor 44 of the lower pivot unit 26 to project vertically downwardly projecting the drive motor 44 of the upper pivot unit 27 vertically upwards.

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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur zweiachsigen Verstellung eines Anlagenteils, insbesondere einer Solarpaneel-Einheit gegenüber einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil, um zwei Schwenkachsen, welche nicht parallel zueinander verlaufen, mittels je einer angetriebenen oder antreibbaren Schwenkeinheit pro Achse, wobei jede Schwenkeinheit je zwei zueinander konzentrische Ringe umfaßt, welche aneinander gelagert und zur gegenseitigen Relativverstellung mit je einem Antrieb gekoppelt oder koppelbar sind, wobei je ein Ring beider Schwenkeinheiten mit einer gemeinsamen Montagebaugruppe verbunden ist, während der jeweils andere Ring mit dem zu verstellenden Anlagenteils einerseits und mit einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil andererseits gekoppelt ist.

Description

Vorrichtung zur zweiachsigen Verstellung einer Anlage, insbesondere einer Solarpaneel-Einheit
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur zweiachsigen Verstellung eines Anlagenteils, insbesondere einer Solarpaneel-Einheit gegenüber einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil, um zwei Schwenkachsen, welche nicht parallel zueinander verlaufen, mittels je einer angetriebenen oder antreibbaren Sch venkeinheit pro Achse.
Eine gattungsgemäße Anordnung offenbart die DE 31 00 835 A1. Der dortige Zweiachsantrieb dient zur Ausrichtung eines Heliostaten auf die Sonne. Dabei wird jede Drehachse durch eine physische Welle gebildet, auf der je ein Ring aufgepre&t ist, an dessen Außenmantel je ein verzahnter Ring festgeschweißt ist, während die beiden Wellenenden in einem Gehäuse mittels Wälzlagern gelagert sind. Die Verzahnungen kämmen mit je einer motorisch angetriebenen Schnecke.
Eine solche Anordnung leidet an mehreren Nachteilen: Zum einen müssen entweder besonders mächtige und damit schwere Wellen verwendet werden, oder die Durchmesser der Wälzlager ist relativ klein, und dann lassen sich auf einem entsprechend kleinen Umfang pro Reihe nur wenige Wälzkörper anordnen, die dann große Lasten aufnehmen müssen. Daraus resultiert ein sehr großer, auf die Wälzkörper einwirkender Flächendruck, so dass auf Dauer Beschädigungen der Wälzkörper und/oder Laufbahnen unvermeidlich sind, insbesondere auch deshalb, weil solche Nachführungen sich nur extrem langsam drehen und immer wieder stillgesetzt werden, was als äußerst ungünstig für einen Schmierfilm an den Wälzkörpern sowie insgesamt ungünstig für die Wälzlager anzusehen ist. Zum anderen bieten solche Wellen infolge ihres vergleichsweise geringen Durchmessers keine optimalen Anschlußflächen - die Stirnseiten sind zwar eben, aber relativ klein; auch die Mantelfläche ist begrenzt, könnte allerdings durch eine axiale Verlängerung vergrößert werden, wobei jedoch die Wölbung eine große Herausforderung für den Anschluß darstellt - entweder gibt es eine Spielpassung mit einem Spalt, der ein vollflächiges Anliegen verhindert, oder ein hohles Anschlußteil müsste mit einer Übergangspassung angefertigt werden und anschließend mit extremem Kraftaufwand auf das Wellenende gezogen werden. Dann besteht allerdings die Gefahr, dass bei thermischen Ausdehnungen erhebliche Spannungen auftreten können. Beide Fälle führen daher auf Dauer zu einer vorzeitigen Ermüdung des Materials und beeinträchtigen damit die Stabilität einer derartigen Anordnung. Außerdem ist die Herstellung einer gewölbten Anschlußfläche an einem Anlagenteil erheblich aufwendiger als die Herstellung einer ebenen Anschlußfläche.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung, insbesondere zwecks Nachführung einer Solarpaneel-Einheit nach dem
Sonnenstand, so dass die Grundfläche der Solarpaneel-Einnett stets lotrecht zum aktuellen Sonnenstand ausgerichtet ist, derart weiterzubilden, dass ihre Struktur möglichst einfach und robust und damit wartungsarm ist und daher auch bei starken Belastungen eine hohe Betriebsdauer erreicht.
Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass jede Schwenkeinheit je zwei zueinander konzentrische, ringförmige Strukturen umfaßt, welche aneinander gelagert und zur gegenseitigen Relativverstellung mit je einem Antrieb gekoppelt oder koppelbar sind, wobei je eine ringförmige Struktur beider Schwenkeinheiten mit einer gemeinsamen Montagebaugruppe verbunden ist, während die jeweils andere ringförmige Struktur mit dem zu verstellenden Anlagenteil einerseits und mit einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil andererseits gekoppelt ist. Die gemeinsame Montagebaugruppe selbst ist also weder mit dem zu verstellenden Anlagenteil, noch mit einem Fundament, Chasssi oder einem zweiten Anlagenteil direkt verbunden, sondern stellt eine vorrichtungsinterne Baugruppe mit einem eigenen Zustand dar. Sie kann gegenüber jedem der beiden an die Vorrichtung angeschlossenen Anlagenteile, Fundamente od. dgl. nur um eine Drehachse verschwenken. Indem jedoch die beiden Drehachsen an der gemeinsamen Montagebaugruppe in unterschiedlichen Winkeln festgelegt sind, ergibt sich insgesamt die gewünschte, zweiachsige Verstellung.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass die beiden Schwenkeinheiten die gleiche mechanische Struktur aufweisen oder sogar baugieich sind. Dadurch wird einerseits die Gesamtanordnung vereinfacht, und für beide Schwenkeinheiten muß jedes Ersatzteil nur in einer einzigen Ausführung bevorratet werden. Schließlich sind auch baugleiche Schwenkeinheiten etwa mit den selben Kräften belastbar, so dass sich gleichzeitig auch eine gute Abstimmung der beiden Schwenkeinheiten ergibt.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass die beiden ringförmigen Strukturen einer Schwenkeinheit in einer gemeinsamen Ebene radiai ineinander angeordnet sind. Eine solche, koaxiale und konzentrische Anordnung trägt zu einer weiteren Vereinfachung der Kräfteverhältnisse bei und führt zu einer besonders robusten Anordnung.
Einem ähnlichen Zweck dient eine Weiterbildung der Erfindung, wonach wenigstens eine ringförmige Struktur einer Schwenkeinheit wenigstens eine ebene Anschlußfläche aufweist. Ebene Anschlußflächen erfordern zur Montage nur eine ebene Platte, so dass sich eine besonders montagefreundliche Anordnung ergibt und außerdem die gemeinsame Montagebaugruppe besonders einfach gestaltet sein kann.
Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass wenigstens eine ringförmige Struktur einer Schwenkeinheit zwei vorzugsweise ebene Anschlußflächen aufweist. Die beiden Anschlußflächen können bspw. zum Anschluß zweier in verschiedene Richtungen laufender Träger einer Solarmoduleinheit dienen. Dies wiederum hat den Vorteil, dass eine Solarmoduleinheit insgesamt etwa symmetrisch zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sein kann und also etwa in ihrem Schwerpunkt unterstützt werden kann, so dass eine Tragkonstruktion in von äußeren Kräften freiem Zustand kaum Biegekräften ausgesetzt ist.
Bevorzugt sind die beiden Anschlußflächen an einander gegenüber liegenden Stirnseiten der betreffenden, ringförmigen Struktur angeordnet. Damit können zwei daran angeschlossene Träger parallel oder gar koaxial zu der betreffenden Drehachse von diesen Anschlußflächen wegstreben.
Diesem Zweck dient auch eine erfindungsgemäße Konstruktionsvorschrift, wonach die beiden Anschlußflächen parallel zueinander, so dass stumpf angeflanschte Rohre in Richtung ihrer Drehachse von der betreffenden Schwenkeinheit weg weisen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die beiden Anschlußflächen an der angetriebenen, insbesondere verzahnten ringförmigen Struktur angeordnet sind, vorzugsweise an der radial inneren. Diese kann gleichzeitig mit einer verzahnten Außenmantelfläche versehen sein, zum Drehantrieb der betreffenden ringförmigen Struktur.
Mit großem Vorteil weist wenigstens eine ringförmige Struktur einer Schwenkeinheit eine Mehrzahl von kranzförmig verteilten Anschlußelementen auf, insbesondere in einer ebenen Anschlußfläche. Durch eine größere Anzahl von derartigen Anschlußelementen läßt sich eine erfindungsgemäße Schwenkeinheit stabil und sicher an einem Maschinen- oder Anlagenteil einerseits und an der gemeinsamen Montagebaugruppe andererseits verankern.
Vorteilhafterweise sind die kranzförmig verteilten Anschlußelemente als Bohrungen ausgebildet, bspw. als Durchgangsbohrungen oder als mit Innengewinde versehene Sacklochbohrungen. Damit können zur Verankerungen Maschinenschrauben verwendet werden, und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher bei Bedarf oder zu Wartungszwecken mit geringem Aufwand zerlegt werden, bspw. um eine Schwenkeinheit zu ersetzen.
Weiterhin hat es sich bewährt, dass zwischen den beiden ringförmigen Strukturen einer Schwenkeinheit ein rundum laufender Spalt vorgesehen ist. Dieser Spalt schafft Platz für eine Lagerung und ermöglicht damit eine nahezu reibungsfreie Verdrehung der beiden ringförmigen Strukturen gegeneinander.
Der Spalt zwischen den beiden ringförmigen Strukturen einer Schwenkeinheit kann abgedichtet sein, vorzugsweise an beiden Stirnseiten der betreffenden Schwenkeinheit. Dadurch besteht die Möglichkeit, diesen Spalt mit einem Schmiermittel zu füllen, insbesondere mit Schmierfett.
Die Erfindung empfiehlt, zur Abdichtung im Bereich jeder Stirnseite ein, zwei oder mehrere rundum laufende, elastische Dichtungselemente vorzusehen. Im Fall mehrerer Dichtungsringe kann ein innerer Dichtungsring zum Rückhalten des Schmierfetts, ein äußerer Dichtungsring dem Schutz gegenüber eindringenden Partikeln dienen.
Ein elastisches Dichtungselement kann an einer ringförmigen Struktur festgelegt sein, vorzugsweise in einer rundum laufenden Nut derselben, und mit seiner freien Längskante, die vorzugsweise als Dichtlippe ausgebildet ist, an eine Oberfläche der anderen ringförmigen Struktur gepreßt werden. Ein zusätzliches Anpressen der Dichtlippe mittels eines Spanndrahts ist bei Verwendung von Schmierfett als Schmiermittel nicht vorgesehen, während es bei einem flüssigen Schmieröl wohl notwendig wäre.
Wenigstens eine Schwenkeinheit sollte zumindest eine Wälzlagerung zwischen den betreffenden ringförmigen Strukturen aufweisen. Eine Wälzlagerung hat einen vernachlässigbar geringen Haftreibungswiderstand, so dass kleinste Verdrehungen mit höchster Präzision ausführbar sind.
In Weiterverfolgung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass im Rahmen wenigstens einer Schwenkeinheit eine oder mehrere Reihen von Wälzkörpern vorgesehen sind. Obzwar bereits eine Reihe von kugelförmigen Wälzkörpern mit querschnittlich daran angepaßten Laufbahnen ausreichend sein kann, um sowohl Axial- als auch Radialkräfte zu übertragen, ist es dennoch sinnvoll, mehrere Wälzkörperreihen vorzusehen, insbesondere mit Drehachsen, welche gegenüber der Grundebene der Schwenkeinheit um unterschiedliche Winkel geneigt sind.
Die Wälzkörper wenigstens einer Reihe können eine rollen-, tonnen- oder kugelförmige Gestalt aufweisen.
Im Rahmen einer Wälzlagerung sollte an einem oder vorzugsweise beiden ringförmigen Strukturen je eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper vorgesehen sein. Diese Laufbahnen können querschnittlich an einen Längsschnitt durch einen Wälzkörper entlang dessen Rotationsachse angepaßt sein; zur Steigerung der Lebensdauer einer solchen Lagerung können die Laufbahnen zusätzlich gehärtet sein.
Wenn sich wenigstens eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper auf Höhe einer Reihe von Anschlußelementen befindet, wird die Axialerstreckung der betreffenden Schwenkeinheit in Richtung der betreffenden Lager-Drehachse minimiert.
Zur aktiven Drehverstellung der beiden ringförmigen Strukturen einer Schwenkeinhiet kann wenigstens jeweils eine ringförmige Struktur einer Schwenkeinheit eine Verzahnung aufweisen, vorzugsweise eine Außenverzahnung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine ringförmige Struktur auf ihrer der dazu konzentrischen, ringförmigen Struktur zugewandten Seite eine Verzahnung aufweist. Dadurch kann eine Lagerung oder Verankerung einer Antriebseinrichtung an der anderen ringförmigen Struktur festgelegt sein.
Dieser Erfindungsgedanke läßt sich dahingehend konkretisieren, dass die radial innen liegende, ringförmige Struktur einer Schwenkeinheit eine Außenverzahnung aufweist. Eine Außenverzahnung ist nicht nur für den Eingriff eines Ritzels geeignet, sondern eignet sich auch für den kämmenden Eingriff einer Schnecke.
Ferner bietet es sich an, dass die Verzahnung sich auf der selben Mantelfläche befindet wie die Wälzlagerung(en), insbesondere auf der dem Spalt zugewandten Mantelfläche.
Eine weitere Maßnahme zur Reduzierung der axialen Bauhöhe einer Schwenkeinheit besteht darin, dass die Verzahnung sich in axialer Richtung zwischen zwei Wälzlagerungen befindet.
Zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens als auch zur Steigerung der Präzision kann vorgesehen sein, dass bei wenigstens einer Schwenkeinheit die Verzahnung und wenigstens eine Anschlußfläche durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind.
Einem ähnlichen Zweck dient eine Weiterbildung dahingehend, dass bei wenigstens einer Schwenkeinheit die Verzahnung und die kranzförmig verteilten Anschlußelemente durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind.
Auch eine weitere Konstruktionsvorschrift, wonach bei wenigstens einer Schwenkeinheit die Verzahnung und eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind, dient der Steigerung der Präzision. Ferner können die Verzahnung oder die Laufbahn oder beide gehärtet sein, vorzugsweise durch eine Oberflächenhärtung, insbesondere durch Flammhärtung oder durch induktives Härten. Andererseits lassen sich in bestimmten Fällen anstelle einer in einen Grundkörper eingearbeiteten Laufbahn auch vorgefertigte, ring- oder segmentförmige Laufbahnelemente verwenden.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich aus durch jeweils ein mit einem Antrieb gekoppeltes oder verbundenes Ritzel oder Schnecke, welche(s) mit der Verzahnung des betreffenden Rings kämmt. In besonderen Fällen kann zwischen Ritzel oder Schnecke und Antriebsmotor ein Getriebe vorgesehen sein, insbesondere ein Untersetzungsgetriebe.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass ein Ring als die Verzahnung umgreifendes Gehäuse ausgebildet ist. Dadurch wird die Verzahnung vor Verschmutzung geschützt.
Im Bereich des Antriebs sollte der als die Verzahnung umgreifendes Gehäuse ausgebildeter Ring mit einer etwas radialen Erweiterung versehen sein, worin ein mit der Verzahnung kämmendes Antriebsmittel aufgenommen ist, während sich ein mit dem Antriebsmittel drehfest koppelbarer Antriebsmotor vorzugsweise außerhalb dieser Gehäuseerweiterung befindet.
Bevorzugt umgibt die radiale Erweiterung des als Gehäuse ausgebildeten Rings eine (ein) mit der Verzahnung des anderen Rings kämmende (-s) Schnecke oder Ritzel.
Eine weitere Konstruktionsvorschrift sieht vor, dass in/an der radialen Erweiterung des als Gehäuse ausgebildeten Rings ein(e) mit der Verzahnung des anderen Rings kämmendes Ritzel oder Schnecke gelagert ist. Durch eine derartige Lagerung ist der Drehantrieb von den übrigen Kräften der ineinander greifenden Zahn- und/oder Schneckenelemente entkoppelt.
Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, dass in/an der radialen Erweiterung des als Gehäuse ausgebildeten Rings ein Antriebsmotor befestigt oder befestigbar ist, vorzugsweise angeflanscht oder anflanschbar. Dieser ist daher für Wartungszwecke zugänglich und kann bei Bedarf rasch ausgetauscht werden. Wie oben bereits angedeutet, kann zwischen Motor und Antriebsritzel oder -Schnecke in besonderen Fällen auch ein (Untersetzungs-) Getriebe vorgesehen sein.
Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass das Gehäuse oder Chassis bzw. der Ständer eines Antriebs mit der gemeinsamen Montagebaugruppe verbunden oder gekoppelt ist. Ein solcher Motor bewegt sich daher gegenüber allen angeschlossenen Anlagenteilen allenfalls um eine einzige Achse, was die elektrische Kontaktierung der Stromleitungen erleichtert.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der wenigstens eine Schwenkeinheit mit einer Antriebsschnecke ausgerüstet ist, zeichnet sich bevorzugt aus durch wenigstens eine Bremseinrichtung, die einerseits an der Schnecke angreifend angeschlossen oder anschließbar und andererseits an dem als Gehäuse ausgebildeten Ring oder einem damit verbundenen oder verbindbaren Teil abgestützt ist. Einer solchen Bremseinrichtung ist primär die Aufgabe zugewiesen, im stillgesetzten Zustand eine ungewollte Verdrehung eines angeschlossenen Anlagenteils gegenüber dem anderen oder gegenüber dem Fundament zu vermeiden, so dass der betreffende Antriebsmotor abgeschalten werden kann, um Energie zu sparen.
Wenn die Bremseinrichtung keine schaltenden Elemente aufweist, so kann die Ausfallwahrscheinlichkeit in kleinsten Grenzen gehalten werden. Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Bremseinrichtung permanent eine Bremswirkung erzeugt, also niemals deaktiviert wird, auch nicht beim Verstellen der beireffenden Schwenkeinheit. Die Bremseinrichtung sollte eine passiv wirkende Bremse aufweisen, d.h. ohne Zufuhr einer Hilfsenergie, so dass sie keine zusätzliche Energie verbraucht. Damit ist die Anordnung im statischen, d.h. stillgesetzten Zustand völlig energieneutral, was gerade bei Solaranlagen im Hinblick auf einen guten Wirkungsgrad wichtig ist.
Eine einfache Realisierung der Bremseinrichtung gelingt dadurch, dass diese aneinander reibende Bremsscheiben aufweist mit einer lotrecht zu den Scheiben wirkenden Normalkraft, so dass das erzeugte Reibmoment unabhängig von der Drehrichtung ist. Es kann sich dabei um eine gehäusefeste und eine mit der Schnecke drehfeste Scheibe handein, oder um ein oder zwei Pakete von jeweils mehreren Scheiben.
Bevorzugt wirken dabei die Normalkräfte der aneinander reibenden Scheiben stets in der selben, vorzugsweise in axialer Richtung der Schnecke. Dies läßt sich auf einfachem Weg dadurch erreichen, dass die Reibflächen von der Achse der Schnecke etwa lotrecht durchsetzt angeordnet sind.
Die Bremseinrichtung kann eine von der Schnecke funktionell getrennte Bremse sein, die zwar auf der selben Drehwelle wirkt, aber nicht mit der Schnecke integriert ist, sondern nur daran gekoppelt. Dadurch wird die Herstellung dieser stark unterschiedlichen Elemente voneinander entkoppelt und damit vereinfacht.
Weitere Vorteile lassen sich damit erzielen, dass das Bremsmoment von der Bremseinrichtung permanent und drehrichtungsunabhängig auf die Schneckenwelle eingeleitet wird. Damit wird ein unerwünschtes Durchziehen einer Last in jeder beliebigen Drehrichtung sicher ausgeschlossen, anders als bspw. bei einem nur in einer Drehrichtung wirkenden Freilauf.
Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Bremsmoment von der Bremseinrichtung durch einen in tangentialer Richtung wirkenden Formschluß auf die Schneckenwelle übertragen wird. Hierzu läßt sich bspw. ein bei Antriebswellen bekanntes Nut-Feder-Prinzip verwenden mit zwei in axialer Richtung der Schneckenwelle verlaufenden und miteinander flüchtenden Nuten, worin eine gemeinsame Paßfeder eingesetzt werden kann.
Zusätzliche Vorzüge erzielt man dadurch, dass die Bremseinrichtung nicht zwischen, sondern axial außerhalb der Drehlager der Schneckenwelle angeordnet ist, so dass der Abstand zwischen diesen Drehlagern nicht vergrößert werden muß und damit die Präzision der Lagerung der Schnecke nicht beeinträchtigt wird.
Eine weitere Optimierung erfährt die Erfindung dadurch, dass die Bremseir.richtung im Bereich einer Stirnseite der Schnecke angeordnet ist, die nicht mit einem Antriebsmotor gekoppelt oder koppelbar ist. Damit kann der Antriebsmotor direkt im Bereich einer Drehlagerung der Schneckenwelle an das Gehäuse angeflanscht werden, und es ergibt sich dadurch eine besonders verwindungssteife Anordnung, die eine hochgenaue Einsteiiung und Einhaltung einer Drehposition erlaubt. Wenn das Bremsmoment der Bremseinrichtung ein- oder nachstellbar ist, so läßt sich damit ein optimaler Kompromiß finden zwischen der angestrebten Selbsthemmung des Schneckengetriebs einerseits und einer nur minimalen Bremswirkung andererseits, um dem Antriebsmotor zur Verstellung nur ein Minimum an zusätzlicher Energie abzuverlangen.
Diesem Zweck dient auch eine weitere Konstruktionsvorschrift, wonach das von der Bremseinrichtung erzeugte Bremsmoment etwa für den maximalen Belastungsfall der Vorrichtung ausgelegt ist, vermindert um das hemmende Reibungsmoment des Schneckengetriebes sowie schließlich dividiert durch das Kraftübersetzungsverhältnis von Schnecke zu Schneckenrad oder -ring.
Dadurch läßt sich im Rahmen einer Schwenkeinheit der erfindungsgemäßen Anordnung ein Schneckengetriebe verwenden, das für sich genommen nicht selbsthemmend ist; die selbsthemmende Wirkung erzeugt statt dessen die erfindungsgemäße Bremse.
Zum Schutz vor äußeren Einflüssen sollten die Elemente der Bremse, insbesondere Reibflächen und ggf. Federelemente, in einem vorzugsweise glockenförmigen Gehäuse angeordnet sein.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die gemeinsame Montagebaugruppe zum Anschluß einer oder beider Schwenkeinheiten (je) eine ebene Anschlußfläche aufweist. Es hat sich erwiesen, dass sich ebene Anschlußflächen mit der höchstmöglichen Präzision herstellen lassen. Außerdem sind die Kräfteverhältnisse an derart ebenen Flächen besonders überschau- und beherrschbar. Auch können dort lotrcht dazu verlaufende Anschluß- bzw. Verbindungselemente vorgesehen sein, bspw. kranzförmig um die Drehachse verteilte Bohrungen, welche die betreffende Anschlußfläche lotrecht durchsetzen.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass wenigstens eine ebene Anschlußfläche der gemeinsamen Montagebaugruppe zum Anschluß einer Schwenkeinheit eine Durchbrechung aufweist. Damit lassen sich bei Bedarf Anschlußflächen auch an den einander entsprechenden, d.h. in die selbe axiale Richtung weisenden Stirnseiten beider ringförmiger Strukturen vorsehen, zum Anschluß an der gemeinsamen Montagebaugruppe einerseits und an einem Fundament oder Anlagenteil andererseits. Die Durchbrechung sollte in einer ebenen Anschlußfläche der gemeinsamen Montagebaugruppe eine kreisförmige Gestalt aufweisen, vorzugsweise mit einem Durchmesser, welcher gleich oder größer ist als der radial innere Ring der daran festzulegenden Schwenkeinheit. Dadurch kann ein an diesem radial inneren Ring festgelegtes Verbindungsteil die Montagbaugruppe durchgreifen und sich jenseits davon bis zu einem Anlagen- oder Maschinenteil erstrecken.
Die gemeinsame Montagebaugruppe läßt sich derart ausbilden bzw. ihre Anschlußflächen lassen sich derart ausrichten, dass die beiden Drehachsen der an die gemeinsame Montagebaugruppe angeschlossenen Schwenkeinheiten zueinander schief oder geneigt verlaufen.
Dabei sollte die gemeinsame Montagebaugruppe derart ausgebildet sein bzw. ihre Anschlußflächen derart ausgerichtet sein, dass die beiden Drehachsen der an die gemeinsame Montagebaugruppe angeschlossenen Schwenkeinheiten in einer gemeinsamen Ebene liegen. Wenn sich dabei die beiden Drehachsen der an die gemeinsame Montagebaugruppe angeschlossenen Schwenkeinheiten schneiden, insbesondere unter einem Winkel, der ungleich Null ist, kann man durch kombinierte Verstellung beider Schwenkeinheiten um ihre jeweiligen Drehachsen die freie Anschlußfläche der nicht verankerten Schwenkeinheit entlang einer Kugeloberfläche verfahren, deren Mittelpunkt durch den Schnittpunkt beider Drehachsen definiert ist.
Wenn die gemeinsame Montagebaugruppe derart ausgebildet ist bzw. ihre Anschlußflächen derart ausgerichtet sind, dass die beiden Drehachsen der an die gemeinsame Montagebaugruppe angeschlossenen Schwenkeinheiten sich unter einem rechten Winkel schneiden, so ist die Verstellung um eine der beiden Drehachsen jeweils unabhängig von einer Verstellung um die jeweils andere Drehachse. Das Ausrichten der freien Anschlußfläche der nicht verankerten Schwenkeinheit in einer gewünschten Richtung ist daher besonders einfach. Bspw. kann bei einer Montierung einer Solarmoduleinheit die Drehachse der mit einem Fundament verbundenen Schwenkeinheit exakt vertikal eingerichtet sein, so dass sich durch Verstellung dieser Schwenkeinheit die gemeinsame Montagebaugruppe in jede beliebige Himmelsrichtung ausrichten läßt, während die Drehachse der zweiten Schwenkeinheit bei allen SchwenksteHungen exakt horizontal bleibt und damit die Einstellung des topozentrischen Höhenwinkels erlaubt. Damit kann der Lauf der Sonne jederzeit exakt verfolgt werden, wenn deren Himmelsrichtung bzw. Azimut und Höhe bekannt sind. Diese Werte können dann ggf. ohne jegliche Umrechnung direkt als Sollwerte für die beiden Schwenkeinheiten verwendet werden,
Eine solche Entkopplung der beiden Drehstellungen läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, dass die gemeinsame Montagebaugruppe über zwei Anschiußfiächen verfügt, welche lotrecht zueinander verlaufen, so dass insbesondere auch die Drehachsen daran angeschlossener Schwenkeinheiten lotrecht zueinander verlaufen.
Die gemeinsame Montagebaugruppe läßt sich dahingehend weiterbilden, dass sich eine ihrer Anschlußflächen lotrecht über ihrer anderen Anschlußfläche erhebt, also nicht seitlich über deren Rand hinaus versetzt ist. Dadurch liegt der Schwerpunkt der gemeinsamen Montagebaugruppe und insbesondere auch der Schwerpunkt des gesamten Schwenkwerks oberhalb einer mit einem Fundament zu verbindenden Schwenkeinheit, und auf eine Stütze, Säule oder ein sonstiges Fundament wie auch auf die betreffende Schwenkeinheit selbst wirken dann in von äußeren Kräften freiem Zustand keine allzu großen Kippmomente ein.
Andererseits empfiehlt die Erfindung, dass sich die Ebenen der beiden Anschiußfiächen der gemeinsamen Montagebaugruppe entlang einer Linie schneiden, welche gegenüber den Zentren der beiden Anschlußflächen versetzt ist. Dadurch läßt sich der Schwerpunkt des gesamten Schwenkwerks exakt auf eine vertikal ausgerichtete Drehachse des zweiachsigen Schwenkwerks verlegen, so dass auf die betreffende Schwenkeinheit selbst in von äußeren Kräften freiem Zustand höchstens minimale oder im Idealfall gar keine Kippmomente einwirken.
Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, indem wenigstens eine Anschlußfläche durch eine Platte gebildet wird. Eine ebene Platte verfügt stets über eine ebene Anschlußfläche, so dass hierzu - neben dem Zuschneiden eines gewünschten Plattenumfangs - keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind. Die beiden Anschlußflächen der gemeinsamen Montagebaugruppe können durch je eine Platte gebildet sein, welche miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch eine oder insbesondere durch zwei seitliche Wange(n). Eine besonders steife Konstruktion erhält man bspw. durch inniges Verschweißen der beteiligten Platten untereinander und/oder mit den zusätzlichen Wangen.
Eine maximale Stabilität bei gleichzeitig minimalem Hersteilungsaufwand ergibt sich bspw. dadurch, dass wenigstens eine seitliche Wange durch ein oder zwei Platten gebildet ist, wobei vorzugsweise wenigstens eine Platte zwei zueinander rechtwinklig verlaufende Kanten bzw. Stirnseiten aufweist. Wenn die beiden Anschlußplatten rechtwinklig zueinander verlaufen, so kann je eine Wangenplatte in diesen rechten Winkel eingesetzt und/oder eingeschweißt werden, bspw. im Bereich des Randes beiden Anschlußplatten. Eine seitliche Wange kann dabei durch zwei Platten gebildet sein, welche nicht symmetrisch zueinander sind. Diese Konstruktionsvorschrift berücksichtigt insbesondere die oben erläuterte Tatsache, dass eine Anschlußplatte bevorzugt außermittig, also asymmetrisch auf der anderen Anschlußpiatie aufgesetzt wird. Die beiden Platten einer Wange können dann die aufgesetzte Platte von beiden Seiten abstützen. Bevorzugt haben die beiden Platten einer Wange dazu jeweils die Grundfläche eines vorzugsweise rechtwinkligen Dreiecks, wobei dessen Katheten an je einer Anschlußplatte angesetzt werden und die Hypothenuse die freie Kante der aufgesetzten Anschlußplatte mit je einer freien Kante der anderen Anschlußplatte verbindet.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine oder vorzugsweise beide Wangen (je) eine Aussparung zum Hindurchtritt des Antriebsgehäuses aufweist (aufweisen). Solchenfalls kann die Breite einer Anschlußplatte bzw. der Abstand der beiden Wangen minimal gewählt werden, also nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des äußeren Rings der betreffenden Schwenkeinheit.
Das Gehäuse oder Chassis bzw. Ständer eines Antriebs kann mit der gemeinsamen Montagebaugruppe verbunden oder gekoppelt sein.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass das Gehäuse oder Chassis bzw. der Ständer eines Antriebs nicht mit der gemeinsamen Montagebaugruppe verbunden oder gekoppelt ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine mittels einem am oberen Ende einer Säule angeordneten, erfindungsgemäßen Schwenkwerk zweiachsig verstellbare Solarpaneel-Einheit in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 das Schwenkwerk samt dessen Anschluß an die Säule einerseits und an die Solarpaneel-Einheit in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung;
Fig. 3 das Schwenkwerk aus den Fig. 1 und 2 in einer abermals vergrößerten, perspektivischen Darstellung, jedoch ohne angeschlossene Anlagenteile; Fig. 4 eine Vorderansicht auf die Anordnung 3us Fig. 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Anordnung aus Fig. 3;
Fig. 6 eine rückwärtige Ansicht auf die Anordnung aus Fig. 3;
Fig. 7 einen Schnitt entlang einer mittleren Grundebe e einer
Schwenkeinheit, teilweise abgebrochen; sowie
Die Solarpaneel-Einheit 1 aus Fig. 1 ist mit einer größeren Anzahl von Solarpaneelen 2, insbesondere Solarmodulen versehen, um Energie aus Sonnenlicht zu gewinnen. Alle Solarpaneele 2 sind innerhalb einer gemeinsamen Ebene angeordnet, vorzugsweise lückenlos aneinanderstoßend, insbesondere neben- und/oder übereinander in Form einer Matrix mit mehreren Spalten und Zeilen. Obzwar es sich bei den Solarpaneelen 2 auch um Solarmodule für die Solarthermie handeln könnte, also bspw. zur Heißwassererzeugung in den Solarmodulen selbst, wird die Verwendung von Photovoltaikmodulen bevorzugt, welche aus Sonnenlicht direkt Strom erzeugen. Eine weitere Alternative bestünde darin, die Solarpaneel-Einheit 1 gleich einem Heliostaten anstatt mit Solarmodulen mit Spiegeln als Solarpaneelen 2 zu bestücken, welche das Sonnenlicht auf eine räumlich entfernte, ortsfest angeordnete Einheit zur Umwandlung des Sonnenlichts in Wärme lenken.
Zur Abstützung der Solarpaneele 2 - also insbesondere Photovoltaikmodule, Spiegel und/oder Heißwassermodule - dient eine im Wesentlichen ebene Stützkonstruktion 3, auf deren Vorderseite die Solarpaneele 2 befesiigt, also bspw. aufgeschraubt sind.
Die Stützkonstruktion 3 umfaßt einen Rahmen 4 mit einer rundumlaufenden, vorzugsweise rechteckigen Einfassung 5, bestehend aus oberem und einem unterem Querbalken 6, 7 und zwei seitlichen Zargenbalken 8, 9, wobei in jeder Ecke des Rahmens 4 die dort zusammentreffenden Balken 6-9 an ihren Enden miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden seitlichen Zargenbalken 8, 9 verlaufen außerdem innerhalb der Einfassung 5 mehrere Querstreben 10, vorzugsweise parallel zu den Querbalken 6, 7. Zwei mittlere Querstreben 10 sind, bevorzugt durch zwei weitere Streben 11 miteinander verbunden, die wiederum vorzugsweise parallel zu den beiden seitlichen Zargenbalken 8, 9 verlaufen. Die Balken 6-9 und Streben 10, 11 sind vorzugsweise profiliert, bspw. mit einem i-Querschnitt. Die Balken 6-9 und Streben 10, 11 können bspw. miteinander verschweißt sein, ggf. aber auch verschraubt oder vernietet od. dgl.
Zur großflächigen Auflage und sicheren Befestigung der Solarpaneele 2 können an der Vorderseite dieser Stützkonstruktion 3 mehrere Befestigungsstäbe 12 vorgesehen sein, insbesondere parallel zueinander, insbesondere parallel zu den seitlichen Zargenbalken 8, 9 und verbunden mit den Querbalken 6, 7 und Querstreben 10. An der Vorderseite dieser Befestigungsstäbe 12 können Befestigungsmittel, bspw. Schrauben und/oder Laschen, vorgesehen oder verankerbar sein, um die Solarpaneele 2 sicher festzulegen.
Abgestützt wird die Solarpaneel-Einheit 1 durch eine Säule 13, die ihrerseits im oder am Boden oder an einer sonstigen, vorzugsweise ebenen Grundfläche verankert ist. Zur Verbindung der Stützkonstruktion 3 mit der Säule ist an zwei mittleren, zu den seitlichen Zargenbalken 8,9 parallelen Streben 11 jeweils eine etwa lotrecht zur Ebene der Solarpaneele 2 nach hinten gerichtete Stützlaschen 14 befestigt, bspw. angeschweißt oder angeflanscht. Zwischen diesen beiden Stützlaschen 14 erstrecken sich zwei miteinander fluchtende Stützrohre 15, 16, welche sich allerdings in der Mitte zwischen den beiden Stützlaschen 14 nicht treffen, sondern in einem gegenseitigen Abstand enden. Diese Stützrohre 15 leiten die Gewichtskraft der Stützkonstruktion 13 samt darauf befestigter Solarpaneele 2 - sowie ggf. eine auftretende Windlast - zu dem oberen Ende der Säule 13, von wo sie in die bodenseitige Verankerung der Säule 13 eingeleitet werden.
Die von der Soiarpaneeleinheit 1 aufgefangene Sonnenstrahlungsleistung ist maximal, wenn die Ebene der Soiarpaneele 2 stets lotrecht zum aktuellen Sonnenstand ausgerichtet ist, und zwar hinsichtlich des Azimuts bzw. der Himmelsrichtung als auch hinsichtlich des Höhenwinkels der Sonne im topozentrischen, horizontalen Koordinatensystem. Um dies zu bewirken, ist eine zweiachsige Verstellung der Soiarpaneeleinheit 1 erforderlich. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten:
Bevorzugt ist eine erste Achse vertikal ausgerichtet zur Einstellung des aktuellen Azimuts der Sonne, und eine zweite Achse ist horizontal ausgerichtet zur Einstellung des aktuellen Höhenwinkels der Sonne (azimutale Montierung).
Bei einer anderen Variante könnte eine erste Achse (Stundenachse oder Rektaszensionsachse) parallel zur Erdachse ausgerichtet sein; die zweite Achse (Deklinationsachse) würde dann darauf senkrecht stehen und zum Himmelsäquator weisen (parallaktische oder äquatoriale Montierung).
Die zweite Variante könnte zwar hinsichtlich der Nachstellung einfacher sein, hat jedoch den Nachteil, dass die Neigung der Rektaszensionsachse vom Standort abhängt und daher werksseitig nicht vorgegeben werden kann. Deshalb wird im Allgemeinen die erste Variante der Nachführung bevorzugt, welche keine standortabhängigen Modifikationen erfordert.
Die folgenden Ausführungen, welche sich auf die erste Variante beziehen, sollen jedoch gleichermaßen auch für Anordnungen gelten, bei denen die zweite Variante der Nachführung angewandt wird. Um die Solarpaneel-Einheit 1 dem Tagesbogen des Sonnenstands nachzuführen, sind die Stützrohre 15, 16 am oberen Ende der Säule 13 nicht starr befestigt, sondern mittels eines erfindungsgemäßen Schwenkwerks 17. Dieses verfügt über drei äußere, jeweils ringförmige und vorzugsweise ebene Anschlußflächen 18, 19, 20, zum Anschluß an dem oberen Ende der vorzugsweise rohrförmigen Säule 13, insbesondere an einem dortigen Flansch 21 einerseits sowie an je einer endseitigen Stirnseite oder einem endseitigen Flansch 22 der beiden Stützrohre 5, 16 andererseits. Die Flansche 21 , 22 könnten jeweils gleiche (Außen-) Durchmesser aufweisen; solchenfalls sollten auch die Anschlußflächen 18-20 jeweils gleiche (Außen-) Durchmesser aufweisen. Jedoch ist vorzugsweise die Säule 13 dicker als die Stützrohre 15, 16, so dass die endseitigen Flansche 22 an den Stützrohren 15, 16 kleiner (Außen-) Durchmesser aufweisen als der oberseitige Flansch 21 der Säule 13.
Zur Verbindung je eines Flanschs 21 , 22 mit je einer Anschlußfläche 18-20 dienen jeweils mehrere, in beiden Elementen jeweils miteinander fluchtend vorgesehene, kranzförmig die Längsachse des betreffenden Rohrs 13, 15, 16 umgebend angeordnete Bohrungen 23-25 zum Hindurchstecken bzw. Einschrauben von Maschinenschrauben. Vorzugsweise sind die Bohrungen in den Flanschen 21 , 22 als Durchgangsbohrungen ohne Innengewinde ausgebildet, während die Bohrungen 23-25 in den Anschlußflächen 18-20 wahlweise als Sacklochbohrungen mit Innengewinde oder als Durchgangsbohrungen ohne Innengewinde ausgebildet sein können.
Das Schwenkwerk 17 ist in den Fig. 3 ff. in ausgebautem Zustand wiedergegeben. Es besteht im Wesentlichen aus zwei einzelnen Schwenkeinheiten 26, 27, welche über eine gemeinsame Montagebaugruppe 28 miteinander verbunden sind. Bevorzugt haben die beiden Schwenkeinheiten 26, 27 die gleiche Struktur bzw. Aufbau oder können sogar völlig baugleich sein.. Dieser Aufbau ist in Fig. 7 dargestellt: Man erkennt einen ersten kreisförmigen Ring 29 mit einer Verzahnung 30 an der radial äußeren Mantelfläche. Die Verzahnung 30 ist außen von einem Gehäuse 31 umgeben. Das Gehäuse 31 ist ebenfalls von ringförmiger Gestalt, allerdings nicht völlig rotationssymmetrisch, sondern verfügt an wenigstens einer Stelle, vorzugsweise an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen um (jeweils) eine Gehäuseerweiterung 32 zur Aufnahme eines mit der Verzahnung 30 kämmenden Antriebsmittels. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Antriebsmittel um eine Schnecke 33. Zu diesem Zweck hat die Gehäuseerweiterung 32 die Gestait eines zur Längsachse der Schnecke 33 koaxialen Zylinders. An der Berührungsstelle der zylindrischen Gehäuseerweiterung 32 mit dem kreisförmigen Hauptteil des Gehäuses 31 befindet sich eine relativ große Öffnung, die einen Eingriff der Schnecke 33 in die Verzahnung 33 des Rings 29 ermöglicht. Infolgedessen bewirkt eine Drehung der Schnecke 33 um deren Längsachse eine dazu proportionale Verdrehung des Rings 29 gegenüber dem Gehäuse 31.
Die Schnecke 33 ist im Bereich der beiden Stirnseiten 34, 35 der zylindrischen Gehäuseerweiterung 32 gelagert, bspw. mittels Wälzlagern 36, insbesondere mittels Nadellagern. An den Stirnseiten 34, 35 der zylindrischen Gehäuseerweiterung 32 befinden sich außerdem kranzförmig angeordnete Befestigungsbohrungen zur Befestigung je eines weiteren Gehäuseteils 37, 38, insbesondere mittels Schrauben. Während das eine Gehäuseteil 37 etwa glockenförmig geschlossen ist, sollte das andere Gehäuseteil eine etwa zylindermantelförmige Gestalt aufweisen, das an beiden Stirnseiten offen ist. Auch die Schnecke 33 verfügt an ihren beiden Stirnseiten 39, 40 über je eine Anschlußmöglichkeit, insbesondere über eine koaxiale Elnsenkung 41 , 42, insbesondere mit einer Nut zum Einlegen einer Feder oder mit einem mehreckigen, bspw. sechseckigen Querschnitt. Da die Stirnseiten 34, 35 der zylindrischen Gehäuseerweiterung 32 im Bereich dieser Einsenkungen je eine Öffnung aufweisen, sind die Anschlußmöglichkeiten von außen zugänglich.
Während in dem glockenförmig geschlossenen Gehäuseteil 37 eine Bremse 43 angeordnet ist, dient das zylindermantelförmige Gehäuseteii 38 als Adapter zum Anschluß eines Antriebsmotors 44 oder eines zwischengeschalteten Getriebes, bspw. eines Untersetzungs- und/oder Winkelgetriebes 45.
Die Bremse 43 einerseits wie auch ein Antriebsmotor 44 oder Getriebe 45 andererseits ist über je einen inneren Adapter 46, 47 mit der betreffenden Einsenkung 41 , 42 der Schnecke 33 drehfest gekoppelt. Jeder Adapter 46, 47 verfügt seinerseits über eine zu seiner Drehachse koaxiale Einsenkung 48, 49. In der Einsenkung 49 des Adapters 47 kann bspw. die Abtriebswelle eines Antriebsmotors 44 oder Getriebes 45 drehfest eingesteckt werden, dessen Gehäuse an der freien Stirnseite des zylindermantelförmigen Gehäuseteils 38 drehfest angeflanscht wird. Bei dem Antriebsmotor 44 handelt es sich bevorzugt um einen - präzise steuerbaren - Elektromotor, bspw. um einen Schrittmotor oder um einen Elektromotor mit einem Lagegeber und einer Lagesteuerung oder -regelung.
Die eigentliche Bremse 43 verfügt über zwei zueinander koaxiale Anschlüsse 50, 51 , von denen einer mit dem Adapter 46 und der andere mit dem glockenförmigen Gehäuseteil 37 drehfest verbunden ist. Bevorzugt verfügt die Bremse 43 über zwei Pakete von Bremsscheiben, von denen jedes Paket mit einem Anschluß 50, 51 drehfest gekoppelt ist. Indem die Bremsscheiben unterschiedlicher Pakete reibschlüssig aneinander gepreßt werden, ergibt sich ein Bremsmoment. Dieses kann ggf. von außen einstellbar sein, bspw. mittels einer Schraube. Die Bremse 43 erzeugt ein konstantes, drehrichtungsunabhängiges Bremsmoment, welches derart eingestellt wird, dass die gesamte Schwenkeinheit 26, 27 dadurch selbsthemmende Eigenschaften erhält, selbst wenn die Paarung aus Schnecke 33 und Verzahnung 30 selbst eigentlich nicht selbsthemmend ist. Durch diese selbsthemmenden Eigenschaften ist eine aktiv steuerbare Bremse nicht erforderlich, und die Bremse 43 benötigt keine Hilfsenergie. Sobald der Antriebsmotor 44 in einer gewünschten Position stillgesetzt wird, wird diese aufgrund der selbsthemmenden Eigenschaften dauerhaft eingehalten. Die Steuerung der beiden Schwenkeinheiten 26, 27 ist daher besonders einfach.
Während die an der Säule 13 festgelegte Schwenkeinheit 26 nur wenigstens zwei Anschlußflächen 18, 52 aufweist - eine zur Verbindung mit der Säule 13, die andere zum Anschluß der gemeinsamen Montagebaugruppe 28 - benötigt die andere, mit der Stützkonstruktion 3 zu verbindende Schwenkeinheit 27 deren drei - eine Anschlußfläche 53 dient dem Anschluß an der gemeinsamen Montagebaugruppe 28; an den anderen beiden Anschlußflächen 19, 20 wird je ein Stützrohr 15, 16 angeflanscht.
Die beiden Anschlußflächen 18, 52 der mit der Säule 13 verbundenen Schwenkeinheit befinden sich auf einander entgegengesetzten Stirnseiten des verzahnten Rings 29 einerseits und des Gehäuses 31 andererseits. Diese Anschlußflächen 18, 52 sind eben und parallel zueinander. Beide Anschlußflächen 18, 52 verfügen über kranzförmig angeordnete Befestigungsmittel in Form von Bohrungen 23, welche vorzugsweise als Gewinde-Sachklochbohrungen ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die mit dem Säulenflansch 21 zu verbindende Anschlußfläche 18 an der radial äußeren, ringförmigen Struktur, nämlich dem Gehäuse 31 der Schwenkeinheit 26 angeordnet, während die Anschlußfläche 52 für die gemeinsame Montagebaugruppe 28 sich vorzugsweise an der anderen ringförmigen Struktur, nämlich dem verzahnten Ring 29 der Schwenkeinheit 26, befindet. Die andere, mit den Stützrohren 15, 16 zu verbindenden Schwenkeinheit 27 verfügt über drei ebene, vorzugsweise zueinander parallele Anschlußflächen 19, 20, 53. Davon ist die mit der gemeinsamen Montagebaugruppe 28 zu verbindende Anschlußfläche 52 an der der radial äußeren, ringförmigen Struktur, nämlich an einer Stirnseite des Gehäuses 31 der Schwenkeinheit 27 angeordnet, während die anderen beiden Anschlußflächen 19, 20 an einander gegenüber liegenden Stirnseiten der anderen ringförmigen Struktur, nämlich dem verzahnten Ring 29 der Schwenkeinheit 27, vorgesehen sind. Alle Anschlußflächen 19, 20, 53 verfügen über kranzförmig angeordnete Befestigungsmittel in Form von Bohrungen 24, 25. Diese können als durchgehende Bohrungen ausgebildet sein, aber auch als Gewinde- Sachklochbohrungen.
Nicht dargestellt ist, dass in dem Spalt 54 zwischen Gehäuse 31 und davon umschlossenem Ring 29 jeweils ein oder mehrere Reihen von Wälzkörpern angeordnet sind, die vorzugsweise auf je einer Laufbahn pro ringförmiger
Struktur, d.h. Gehäuse 31 einerseits und Ring 29 andererseits, abrollen.
Ferner kann der Spalt 54 im Bereich einer oder vorzugsweise beider
Mündungen abgedichtet sein, so dass der von dem Gehäuse 31 einerseits, dem Ring 29 andererseits und diesen vorzugsweise ringförmigen
Abdichtelementen umschlossene Spalt-Hohlraum mit einem Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, gefüllt sein kann.
Da bei der Schwenkeinheit 27 beide Stirnseiten des Rings 29 als Anschlußflächen 19, 20 dienen, kann der Ring 29 dieser Schwenkeinheit 28 nicht von dem Gehäuse 31 stirnseitig umgriffen sein, im Gegensatz zu der Schwenkeinheit 26, deren Ring 29 nur an einer Stirnseite eine Anschlußfläche 18 aufweist, so dass der Ring 29 an der anderen bzw. dieser Anschlußfläche 18 gegenüberliegenden Stirnseite von dem Gehäuse 31 umgriffen sein kann, so dass ggf. das Gehäuse 31 sich sogar entlang der radial innen liegenden Mantelfläche des Rings 29 erstrecken könnte - in diesem Fall lägen die beiden Mündungen des Spaltes 54 an der Unterseite der Schwenkeinheit 27 und wären daher bspw. vor Regenwasser optimal geschützt..
Die gemeinsame Montagebaugruppe 28 verbindet die beiden Schwenkeinheiten 26, 27 zu einem gemeinsamen Schwenkwerk 17. Aus Gründen der Stabilität ist sie aus steifen Metallplatten aufgebaut, bspw. mit einer Stärke von jeweils 10 mm oder mehr, welche gleichzeitig als Anschlußflächen dienen können. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform gibt es insgesamt sechs miteinander verbundene, vorzugsweise verschweißte Platten:
Eine Grundplatte 55 sowie fünf dazu lotrechte Platten, nämlich eine Halteplatte 56 sowie vier seitliche Stützplatten 57, 58.
Wie man der Fig. 3 entnehmen kann, hat die Grundplatte 55 vorzugsweise eine quadratische Grundfläche und verfügt über eine Mehrzahl von kranzförmig um das Zentrum dieser Platte angeordnete Bohrungen 59. Diese Bohrungen 59 dienen der Verbindung der Grundplatte 55 mit der Anschlußfläche 52 der ersten Schwenkeinheit 26. Bei der azimutalen Montierung ist dadurch gewährleistet, dass die Grundplatte 59 in jeder Drehstellung der unteren, am oberen Ende der Säule 13 festgelegten Schwenkeinheit 26 komplett horizontal ausgerichtet ist und bleibt.
Über dieser horizontalen Grundplatte 55 erheben sich dann die anderen fünf Halte- und Stützplatten 56-58:
Die Halteplatte 56 steht auf der Grundplatte 55 und erhebt sich über dieser vertikal nach oben; die Aufstandsfläche verläuft quer über die horizontale Grundplatte 55, vorzugsweise von einer Kante 60 derselben bis zu der gegenüberliegenden, sowie parallel zu zwei weiteren, einander gegenüberliegenden Kanten 61 derselben, allerdings bevorzugt außermittig, d.h. derart, dass ihr Abstand zu einer Kante 61 kleiner ist als zu der anderen Kante 61 der Grundplatte 55.
Die Halteplatte 56 hat vorzugsweise die selbe Breite wie die Grundplatte 55 und wird begrenzt durch eine horizontale Unterkante 62, zwei vertikale Seitenkanten 63 und eine Oberkante 64, die gerade verlaufen kann, aber auch Ecken aufweisen kann oder gar einem gekrümmten Verlauf folgen könnte.
Die Halteplatte 56 trägt einerseits die zweite Sichwenkeinheit 27 und wird ihrerseits in der vertikalen Ausrichtung gehalten durch die vier Stützplatten 57, 58. Diese haben jeweils eine dreieckige oder trapezförmige Grundfläche, verfügen jedoch auch über zwei rechtwinklig aufeinander treffende Kanten 65, 66, von denen jeweils eine an der Grundplatte 55 und die andere an der Halteplatte 56 anliegt, vorzugsweise jeweils entlang der dortigen (Seiten-) Kanten 60, 63.
Infolge der außermittigen bzw. asymmetrischen Anordnung der Halteplatte 56 oberhalb der Grundplatte 55 sind jeweils zwei Stützplatten 57 etwas größer als die anderen beiden Stützplatten 58.
Vorzugsweise sind alle Platten 55-58 an ihren jeweiligen Stoßflächen 62, 65, 66 miteinander verschweißt, so dass die gemeinsame Montagebaugruppe 28 eine maximale Stabilität erhält.
Zum Anschluß der Schwenkeinheit 27 an die Halieplatte 56 verfügt diese über eine Mehrzahl von kranzförmig angeordneten Befestigungsbohrungen 65, welche mit je einer Befestigungsbohrung in der Anschlußfläche 53 des Gehäuses 31 der zweiten Schwenkeinheit 27 fluchten und eine Festlegung derselben mittels Schrauben ermöglichen.
Eine zentrale Ausnehmung 66 in der Halteplatte 56 hat einen Durchmesser, welcher etwa dem Außendurchmesser des verzahnten Rings 29 der Schwenkeinheit 27 entspricht. Dadurch sind die beiden, als Anschlußflächen 19, 20 der zweiten Schwenkeinheit 27 dienenden Stirnseiten dieses Rings 29 zugänglich und können mit je einem Flansch 22 der beiden Stützrohre 15, 16 verschraubt werden.
Der seitliche Versatzes der Halteplatte 56 kann derart gewählt werden, dass die beiden Anschiußflächen 19, 20 der Schwenkeinheit 27 symmetrisch zu der Mitte der Grundplatte 55 bzw. der (vertikalen) Drehachse der Schwenkeinheit 26 liegen; solchenfalls können die beiden Stützrohre 15, 16 gleich lang gewählt werden, und es ergibt sich insgesamt wieder eine symmetrische Anordnung.
Eine andere Bemessungsvorschrift sieht vor, den seitlichen Versatz der Halteplatte 55 derart zu wählen, dass der Schwerpunkt des gesamten Schwenkwerks 17 exakt auf der Drehachse der unteren, (horizontal ausgerichteten) Schwenkeinheit 26 liegt - so dass sich keine oder nur eine vernachlässigbar kleine Unwucht ergibt - bzw. vertikal oberhalb des Zentrums der Grundplatte - so dass man in von äußeren Kräften freiem Zustand kein oder nur ein vernachlässigbar kleines Kippmoment erhält. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass alle drei Konstruktionsvorschriften nicht oder nur minimal voneinander abweichen.
Vorzugsweise wird die Schwenkeinheit 27 derart an der Halteplatte 56 der gemeinsamen Montagebaugruppe 28 angeflanscht, dass die Schnecke 33 horizontal verläuft, vorzugsweise im unteren Bereich der Halteplatte 56, die zu diesem Zweck vorzugsweise höher als breit ist. Die jeweils größeren Stützplatten 57 weisen zum Hindurchtritt der stirnseitig an die zylindrische Gehäuseerweiterung 32 angeschlossenen Gehäuseteile 37, 38 jeweils eine Ausnehmung 67 auf.
An die zylindermantelförmigen Gehäuseteile 38 können - wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt - die Antriebsmotoren 44 jeweils in dazu koaxialer Anordnung angeflanscht werden, oder - wie in Fig. 1 angedeutet - über je ein Winkelgetriebe 45, so dass die Drehachsen der Antriebsmotoren 44 vertikal ausgerichtet sind. Um in diesem Fall einen Konflikt zwischen den beiden Schwenkeinheiten 26, 27 auszuschließen, empfiehlt es sich in diesem Fall, den Antriebsmotor 44 der unteren Schwenkeinheit 26 vertikal nach unten ragend anzuordnen, den Antriebsmotor 44 der oberen Schwenkeinheit 27 dagegen vertikal nach oben ragend.
Bezugszeichenliste 1 Solarpaneel-Einheit 26 Schwenkeinheit 2 Solarpaneel 27 Schwenkeinheit 3 Stützkonstruktion 28 Montagebaugruppe 4 Rahmen 29 Ring
5 Einfassung 30 Verzahnung
6 oberer Querbalken 31 Gehäuse
7 unterer Querbalken 32 Gehäuseerweiterung 8 seitlicher Zargenbalken 33 Schnecke
9 seitlicher Zargenbalken 34 Stirnseite
10 Querstreben 35 Stirnseite
11 Streben 36 Wälzlager
12 Befestigungsstäbe 37 Gehäuseteil
13 Säule 38 Gehäuseteil
14 Stützlasche 39 Stirnseite
15 Stützrohr 40 Stirnseite
16 Stützrohr 41 Einsenkung
17 Schwenkwerk 42 Einsenkung
18 Anschlußfläche 43 Bremse
19 Anschlußfläche 44 Antriebsmotor 20 Anschiußfläche 45 Getriebe
21 Flansch 46 Adapter
22 Flansch 47 Adapter
23 Bohrung 48 Einsenkung
24 Bohrung 49 Einsenkung
25 Bohrung 50 Anschluß 51 Anschluß 52 Anschlußfläche 53 Anschlußfläche 54 Spalt
55 Grundplatte
56 Halteplatte
57 Stützplatte
58 Stützplatte
59 Bohrung
60 Kante
61 Kante
62 Unterkante
63 Seitenkante
64 Oberkante
65 Befestigungsbohrung 66 Ausnehmung
67 Ausnehmung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (17) zur zweiachsigen Verstellung eines Anlagenteils, insbesondere einer Solarpaneel-Einheit (1 ) gegenüber einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil (13), um zwei Schwenkachsen, welche nicht parallel zueinander verlaufen, mittels je einer angetriebenen oder antreibbaren Schwenkeinheit (26,27) pro Achse, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schwenkeinheii (26,27) je zwei zueinander konzentrische, ringförmige Strukturen (29;31 ,32) umfaßt, welche aneinander gelagert und zur gegenseitigen Reiativversteüung mit einem Antrieb (44) gekoppelt oder koppelbar sind, wobei je eine ringförmige Struktur beider Schwenkeinheiten (26,27) mit einer gemeinsamen Montagebaugruppe (28) verbunden ist, während die jeweils andere ringförmige Struktur (29;31 ,32) mit dem zu verstellenden Anlagenteil (1) einerseits und mit einem Fundament, Chassis oder einem zweiten Anlagenteil (13) andererseits gekoppelt ist.
2. Vorrichtung (17) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schwenkeinheiten (26,27) die selbe Struktur aufweisen oder baug!eich sind.
3. Vorrichtung ( 7) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ringförmigen Strukturen (29;31 ,32) einer
. Schwenkeinheit (26,27) in einer gemeinsamen Ebene radiai ineinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine ringförmige Struktur (29;31 ,32) einer Schwenkeinheit (26,27) wenigstens eine ebene Anschlußfläche aufweist.
5. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine ringförmige Struktur (29;31 ,32) einer Schwenkeinheit (26,27) zwei vorzugsweise ebene Anschlußflächen (19,20) aufweist.
6. Vorrichtung (17) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlußflächen (19,20) an der radial inneren ringförmigen Struktur (29;31 ,32) angeordnet sind,
7. Vorrichtung (17) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlußflächen (19.20) an einander gegenüber liegenden Stirnseiten der betreffenden, ringförmigen Struktur (29;31 ,32) angeordnet sind.
8. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlußflächen (19,20) parallel zueinander sind. 9. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine ringförmige Struktur (29;31 ,32) einer Schwenkeinheit (26,27) eine Mehrzahl von kranzförmig verteilten Anschlußelementen aufweist, insbesondere in einer ebenen Anschlußfläche (18-20).
10. Vorrichtung (17) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die kranzförmig verteilten Anschlußelemente (18-20) als Bohrungen (23-25) ausgebildet sind, bspw. als Durchgangsbohrungen oder als mit Innengewinde versehene Sacklochbohrungen. 1. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden ringförmigen Strukturen (29;31 ,32) einer Schwenkeinheit (26,27) ein rundum laufender Spalt (54) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung (17) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (54) zwischen den beiden ringförmigen Strukturen (29;31,32) einer
Schwenkeinheit (26,27) abgedichtet ist, vorzugsweise an beiden Stirn Seiten. 3. Vorrichtung ( 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwenkeinheit (26,27) zumindest eine Wälzlagerung zwischen den betreffenden ringförmigen
14. Vorrichtung (17) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen wenigstens einer Schwenkeinheit (26,27) eine oder mehrere
Reihen von Wälzkörpern vorgesehen sind, insbesondere mit rollen-, tonnen- oder kugelförmigen Wälzkörpern.
15. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen einer Wälzlagerung an einem oder vorzugsweise beiden ringförmigen Strukturen (29;31 ,32) je eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper vorgesehen ist.
16. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper auf Höhe einer Reihe von Anschlußelementen befindet.
17. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens jeweils eine ringförmige Struktur
(29;31 ,32) einer Schwenkeinheit (26,27) eine Verzahnung (30) aufweist, vorzugsweise eine Außenverzahnung. 18. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Struktur (29;31 ,32) auf ihrer der dazu konzentrischen, ringförmigen Struktur (29;31 ,32) zugewandten Seite eine Verzahnung (30) aufweist.
19. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innen liegende, ringförmige Struktur (29) einer Schwenkeinheit (26,27) eine Außenverzahnung aufweist.
20. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (30) sich auf der selben Mantelfläche befindet wie die Wälzlagerung(en).
21. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung sich in axialer Richtung zwischen zwei Wälzlagerungen befindet.
22. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 4 bis 8 in Verbindung mit einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Schwenkeinheit (26,27) die Verzahnung (30) und wenigstens eine Anschlußfläche (18-20,52,53) durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind.
23. Vorrichtung (17) nach Anspruch 9 oder 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Schwenkeinhejt (26,27) die Verzahnung (30) und die kranzförmig verteilten Anschlußelemente (23-25) durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind.
24. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 15 oder 16 in Verbindung mit einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Schwenkeinheit (26,27) die Verzahnung (30) und eine Laufbahn zum Abrollen der Wälzkörper durch Bearbeitung oder Formgebung eines einzigen Grundkörpers gebildet sind.
25. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 17 bis 24, gekennzeichnet durch jeweils ein mit einem Antrieb (44) gekoppeltes oder verbundenes Ritzel oder Schnecke, welche(s) mit der Verzahnung (30) des betreffenden Rings kämmt.
26. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring als die Verzahnung (30) beidseitig umgreifendes Gehäuse (31 ) ausgebildet ist.
27. Vorrichtung (17) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der als die Verzahnung (30) umgreifendes Gehäuse (31 ) ausgebildeter Ring im Bereich des Antriebs (44) mit einer etwas radialen Erweiterung (32) versehen ist.
28. Vornchtung (17) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erweiterung (32) des als Gehäuse (31 ) ausgebildeten Rings ein(e) mit der Verzahnung des anderen Rings (29) kämmendes Ritzel oder Schnecke (33) umgibt.
29. Vorrichtung (17) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass in/an der radialen Erweiterung (32) des als Gehäuse (31) ausgebildeten Rings ein Antriebsmotor (44) befestigt oder befestigbar ist, vorzugsweise angeflanscht oder anflanschbar.
30. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 28 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass in/an der radialen Erweiterung (32) des als Gehäuse (31) ausgebildeten Rings ein(e) mit der Verzahnung (30) des anderen Rings kämmendes Ritzel oder Schnecke (33) gelagert ist.
31. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse oder Chassis bzw. der Ständer eines Antriebs (44) gegenüber der gemeinsamen Montagebaugruppe (28) unbeweglich fixiert ist. 32. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Schwenkeinheit (26,27) mit einer Antriebsschnecke (33) ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine Bremseinrichtung (43), die einerseits an der Schnecke (33) angreifend angeschlossen oder anschließbar und andererseits an dem als Gehäuse (31) ausgebildeten Ring oder einem damit verbundenen oder verbindbaren Teil (37) abgestützt ist. 33. Vorrichtung (17) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) keine schaltenden Elemente aufweist, so dass die Ausfallwahrscheinlichkeit in kleinsten Grenzen gehalten werden kann. 34. Vorrichtung (17) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) permanent eine Bremswirkung erzeugt.
Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) aneinander reibende Bremsscheiben aufweist mit einer in axialer Richtung wirkenden Normalkraft, so dass das erzeugte Reibmoment unabhängig von der Drehrichtung ist. 36. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) eine von der Schnecke (33) funktionell getrennte Bremse ist.
37. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment von der Bremseinrichtung (43) permanent und drehrichtungsunabhängig auf die Schneckenwelle (33) eingeleitet wird.
38. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) nicht zwischen, sondern axial außerhalb der Drehlager (36) der Schneckenweiie (33) angeordnet ist.
39. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (43) im Bereich einer Stirnseite (39,40) der Schnecke (33) angeordnet ist, die nicht mit einem Antriebsmotor (44) gekoppelt oder koppelbar ist.
40. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment der Bremseinrichtung (43) ein- oder nachstellbar ist.
41. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Bremseinrichtung (43) erzeugte Bremsmoment etwa für den maximalen Belastungsfall der Vorrichtung (17) ausgelegt ist, vermindert um das hemmende Reibungsmoment des Schneckengetriebes (26,27) sowie schließlich dividiert durch das Kraftübersetzungsverhältnis von Schnecke (33) zu Schneckenrad oder - ring (29).
42. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Montagebaugruppe (28) zum Anschluß einer oder beider Schwenkeinheiten (26,27) (je) eine ebene Anschlußfläche aufweist.
43. Vorrichtung (17) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine ebene Anschlußfläche der gemeinsamen Montagebaugruppe (28) zum Anschluß einer Schwenkeinheit (26,27) eine Durchbrechung (66) aufweist.
44. Vorrichtung (17) nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die
Durchbrechung (66) in einer ebenen Anschlußfläche der gemeinsamen
Montagebaugruppe (28) eine kreisförmige Gestalt aufweist, vorzugsweise mit einem Durchmesser, welcher gleich oder größer ist als der radial innere Ring (29) der daran festzulegenden Schwenkeinheit (26, 27)
45. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 42 bis 44, gekennzeichnet durch zwei Anschlußflächen der gemeinsamen Montagebaugruppe (28), welche lotrecht zueinander verlaufen.
46. Vorrichtung (17) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Montagebaugruppe (28) derart ausgebildet ist, dass sich eine ihrer Anschlußflächen lotrecht über ihrer anderen Anschlußfläche erhebt.
47. Vorrichtung (17) nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Montagebaugruppe (28) derart ausgebildet ist, dass sich die Ebenen ihrer beiden Anschlußflächen entlang einer Linie schneiden, welche gegenüber den Zentren der beiden Anschlußflächen versetzt ist.
48. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Anschlußfläche durch eine Platte (55,56) gebildet ist.
49. Vorrichtung (17) nach einem der Ansprüche 44 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlußflächen durch je eine Platte. (55,56) gebildet sind, welche miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch zwei seitliche Wange(n). 50. Vorrichtung (17) nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine seitliche Wange durch ein oder zwei Platten (57,58) gebildet sind, wobei vorzugsweise wenigstens eine Platte (57,58) zwei zueinander rechtwinklig verlaufenden Kanten bzw. Stirnseiten aufweist. 51. Vorrichtung (17) nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche Wange durch zwei Platten (57,58) gebildet ist, welche nicht symmetrisch zueinander sind. 52. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse oder Chassis bzw. Ständer eines Antriebs (44) gegenüber der gemeinsamen Montagebaugruppe (28) drehfest fixiert ist. 53. Vorrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse oder Chassis bzw. Ständer eines Antriebs (44) nicht mit der gemeinsamen Montagebaugruppe (28) verbunden oder gekoppelt ist.
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