WO2014033249A1 - Positioning system and method for positioning an article - Google Patents

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WO2014033249A1
WO2014033249A1 PCT/EP2013/067973 EP2013067973W WO2014033249A1 WO 2014033249 A1 WO2014033249 A1 WO 2014033249A1 EP 2013067973 W EP2013067973 W EP 2013067973W WO 2014033249 A1 WO2014033249 A1 WO 2014033249A1
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force
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solar panel
axis
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Markus Behn
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    • Y02E10/47Mountings or tracking

Definitions

  • Positioning System and Method for Positioning an Object Embodiments of the present invention are concerned with a positioning system and a method for positioning an article.
  • Positioning systems by means of which an object can be guided in a controlled manner from a starting position to an end position, are known in a large number of embodiments.
  • solar panels with photovoltaic cells or with mirrors / lenses for concentrating light onto a common focal point (such as in CPV, Heliostats, Stirling Dish, Solar Trough or Linear Fresnel systems), the following all under The term solar panels can be summarized as defined with respect to the sun, whereby highly accurate systems are needed to follow the daily course of the sun.
  • worm drives act on gears to effect rotation of the panels.
  • a game results, for example, in that during the drive, the gears or worms with a flank are in contact, while after the drive or after switching off the propulsion system change of flanks, for example by a dynamic, acting on the panel load can be done.
  • an inaccuracy of 0.105 ° to 0.135 ° can lead to a significant decline in efficiency and inefficiency of the entire system.
  • the energy required to operate the positioning system is relatively high, since the drive motors must be energized during the positioning, in the case of solar systems during the entire time of solar radiation, resulting in significant power losses.
  • this is accomplished by having a positioning system for a controlled from an initial position along an azimuthal rotation movement path in an end position to be transferred object having a biasing device connected to the object, which on the object one permanently in the direction of the movement path acting force having an acting in an azimuthal direction component.
  • the positioning system additionally has a braking device, which is designed to fix the object at the predetermined position, ie, to be permanent counteract acting force such that the object is fixed in the predetermined position at which the braking device is activated.
  • the object is not actively accelerated or moved by means of a motor along the movement path, but rather acted upon by a permanently acting in the direction of the movement path force, wherein the force at those positions or orientations to which the object brought or in which Object is to be fixed by means of the braking device is compensated, which sets the object in its current orientation or position.
  • the force acting in the direction of the movement path is effected by means of a spring which can be biased against the path of travel, so that the restoring force of the elastic spring can be used to exert the permanently acting force on the object.
  • the spring force can be used for a movement in one, two or three axes or space coordinates. This can be determined by suitable choice of the geometric boundary conditions.
  • the force is effected by means of an element which can store potential or mechanical energy, that is, can change its state such that in an initial state the element has a greater potential energy than in a final state.
  • the permanent force is generated by means of a weight which is brought into a starting position against the start of the positioning or movement of the object along the movement path.
  • the weight is coupled or connected to the object such that the weight force acting on the weight on the object causes the force acting in the direction of the movement path.
  • Such a return device which transfers the object against the permanently acting force from the end position to the starting position and at the same time brings the pretensioning device into the starting position, can be, for example, an electric motor, an internal combustion engine, a mechanism driven by alternative energies such as hydropower, solar power, wind power or the like or engine.
  • a positioning system having one or two axes is used to track a solar panel over the course of the day of the sun. This can significantly improve the overall energy balance or the overall efficiency of the system through the achievable energy savings in positioning.
  • the positioning system of the solar panel is uniaxial. Ie. a solar panel rotatably mounted about a rotation axis extending in a horizontal direction is tracked by means of the positioning system to the position of the sun.
  • a frame for the solar panel to be mounted on the frame is designed such that its center of gravity, in particular if the solar panel has already been installed on the frame, lies outside the axis of rotation of the solar panel, so that the force of gravity permanently acting in the direction of the movement path of the geometry of the solar panel itself is generated.
  • the functionality of a pretensioning device can therefore be made available by the geometry of the frame or of the solar panel itself.
  • the magnitude of the force may be varied by the solar panel or its frame additionally having a cantilever extending perpendicularly to the axis, to which a weight is attached at a predetermined distance from the axis of rotation, thereby increasing the height of the permanent action Force can be adapted to the circumstances.
  • the magnitude of the force may also be adjusted to the size of the panel used by the position the additional weight on the boom, in particular the distance from the axis of rotation is varied.
  • the position of the solar panel is tracked not only in one axis, so for example with respect to the elevation (height above the horizon), but also in a second axis, for example, the azimuth.
  • the permanent force acting in the direction of movement therefore also has an azimuthal direction acting component.
  • This component or the force can be generated for example by means of a spring, which is located between two arms, which are arranged on the one hand on a foundation and on the other to a movable part of the positioning system.
  • a torsion spring between the two relatively rotating components can be used.
  • the braking device is designed to fix the position of the object with respect to each of the axes of rotation, ie with respect to the axial or horizontal axis of rotation , Ie. the rotation of the object to be positioned is suppressed with respect to one or both axes and the object is thus fixed with respect to these axes.
  • FIG. 1 shows a positioning system for a solar panel with a movable axis.
  • Fig. 2 shows a positioning system for a solar panel with a second movable axis.
  • 1 shows an exemplary embodiment of the present invention in which a solar panel 2, for example a photovoltaic module or also a mirror, can be aligned by means of a positioning system in such a way that it follows the position of the sun during the course of the day.
  • the solar panel 2 is mounted on a frame 4 which is rotatably supported by means of a running in the horizontal direction 6 axis of rotation 8 with respect to a stationary and in a vertical direction 10 to a foundation 12 extending mast 14.
  • a weight 18 which extends from the initial position of the weight 18 shown in FIG. 1 to an end position where the weight 18 is in the lowest possible position determined by the geometry is located, is movable. Due to the weight, a force acting on the solar panel 2 or the frame 4 is permanently exerted between these two positions for the purpose of positioning the solar panel 2, that is to say acting in the direction of the movement path of the solar panel 2.
  • a movement path in the sense to be understood here is thus in the embodiment shown in Fig. 1 that change of orientation or the elevation angle 20 between the surface normal of the solar panel 2 and the horizontal direction 6 to understand the solar panel 2 at a complete tilting the axis 8 learns.
  • the movement path should be understood to mean any change in a variable which describes an orientation or a location of an object and which is to be varied or varied during a tracking or controlled movement of an object.
  • a braking device 22 in the form of a brake which makes it possible to prevent the rotation of the panel 2 and the frame 4 with respect to the axis 8, ie the position of the frame 4 or of the panel 2 with respect to the horizontal axis of rotation 8 can fix.
  • a retractor 24 the embodiment of FIG.
  • an electric motor 26 which can exert on a deflected cable to a remote from the weight 18 end of the boom 16 acting counter to the permanently acting force return force to the biasing means, the present from the Weight 18 on the boom 16 is to be able to bring back into the starting position shown in FIG.
  • the biasing device which applies the force permanently acting in the direction of the movement path to the Solar panel 2 exercises, can also be implemented in any other way.
  • this may be formed by the geometry of the frame 4 and the solar panel 2 or the attachment of the solar panel 2 on the axis 8 itself. If, for example, the geometry of the geometry is such that the center of gravity of the panel lies outside the axis 8, then the required force, which acts permanently in the direction of the movement path, is exerted solely by the geometric arrangement.
  • the permanently acting force can also be exerted or effected in any other way, for example by means of one or more springs, for example torsion springs on the axle 8 or by means of differently shaped weights, for example by reservoirs filled with a liquid or the like.
  • the braking device 22 on the axis 8 ensures that the positioning accuracy is extremely large, since the drive and the brake are designed separately from each other and thus games contained in the drive not affect the positioning accuracy negative.
  • the solar panel 2 or the frame 4 itself becomes part of the positioning system.
  • the solar panel 2 or the solar mirror is equipped with a weight 18. Before the sun rises, the weight 18 is lifted by means of the electric motor 26 in the starting position shown in Fig. 1. Thus, the system is overnight “relaxed.”
  • the axis adjusting the elevation 20 is thereby biased, ie, a force permanently acts on it in the direction of the movement path of the solar panel through the weight 18.
  • the weight 18 is continuously controlled by the braking device 22, tilted down, whereby the elevation angle 20 of the solar panel changes, so that this always optima with respect to the current position of the sun le alignment has.
  • This can be determined for example by means of the location coordinates of the positioning system, which in turn can be determined for example via a GPS system, astronomical calendars, Hall sensors that indicate the current position of the axis, and a built reference point, so that the tracking at any time optimally can succeed.
  • Modern energy storage and intelligent software control ensure that emergency positioning (panel horizontal) can be started at any time. Control recognizes whether weight needs to be raised or merely lowered. In the evening, the weight 18 has arrived in its final position at the lower end of the mast 14.
  • the solar panel 2 can of course be moved before the end of the day artificially in an emergency position in which the panel is in the horizontal.
  • the weight 18 is pulled back into the initial position shown in Fig. 1, to which the retractor 24 is used.
  • the power generated by the solar panel itself can be used for this, without compromising the efficiency of the solar panel during the daytime, in that permanent power would have to be applied to positioning motors.
  • a self-locking brake is used in some embodiments as a braking device 22, so a brake, in which only to release the
  • Brake control current is required so that most of the time no power loss occurs on the arrangement.
  • some embodiments are based on the fact that the center of gravity of the frame or the common center of gravity of the solar panel and the frame is deliberately outside the axis, so that the moment caused thereby can be used for driving.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the invention which is based on FIG. 1, in which tracking of the solar panel 2 (tracking) also takes place in an azimuthal direction, ie. H. the motion path also has a component that corresponds to an azimuthal rotation, ie a change in an azimuth angle 28.
  • the mast 14 is rotatably mounted with respect to the foundation 12, wherein the biasing device additionally has a first arm 30 which is connected to the mast 14 and thus also with respect to the azimuth. len direction with the frame 4 and the panel 2 is rigidly connected.
  • the positioning system further comprises a second arm 32 which is stationary, that is, for example, rigidly connected to the foundation 12.
  • a force acting permanently in the azimuthal direction 28 is generated between the first arm 30 and the second arm 32, ie a force which acts permanently along the azimuthal component of the movement path of the solar panel.
  • FIG. 2 further comprises a further braking device acting between the mast 14 and the foundation 12, so that by means of the further braking device, the position of the frame with respect to the vertical axis of rotation can be fixed.
  • a further braking device acting between the mast 14 and the foundation 12, so that by means of the further braking device, the position of the frame with respect to the vertical axis of rotation can be fixed.
  • any other device can be used to achieve the force acting continuously in the direction of the movement path.
  • This may, for example, be any other form of spring, for example a torsion spring, between the mast 14 and the foundation 12.

Abstract

A positioning system for an article (2) to be transferred in a controlled manner from a starting position along a path of movement comprising an azimuthal rotation into an end position has a pretensioning device, which is connected to the article (2) and is designed to exert on the article (2) a force acting permanently in the direction of the path of movement, wherein the force has a component acting in an azimuthal direction. A braking device (22) is designed to fix the article (2) in a predetermined position along the path of movement.

Description

B e s c h r e i b u n g  Description
Positionierungssystem und Verfahren zum Positionieren eines Gegenstandes Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit einem Positionierungssystem und mit einem Verfahren zum Positionieren eines Gegenstands. Positioning System and Method for Positioning an Object Embodiments of the present invention are concerned with a positioning system and a method for positioning an article.
Positionierungssysteme, mittels derer ein Gegenstand kontrolliert von einer Ausgangsposition in eine Endposition geführt werden kann, sind in einer Vielzahl von Ausführungsfor- men bekannt. Beispielsweise müssen bei einer Vielzahl von Solar- Anwendungen Paneele mit photovoltaischen Zellen oder mit Spiegeln/Linsen zur Konzentration von Licht auf einen gemeinsamen Brennpunkt (wie beispielsweise bei CPV, Heliostaten, Stirling Dish, Solar Trough oder Linear Fresnel- Anlagen), die nachfolgend sämtlich unter dem Begriff Solarpaneele zusammengefasst werden, definiert bezüglich der Sonne ausgerichtet sein, wo- bei hochgenaue Systeme benötigt werden, um dem Tagesverlauf der Sonne folgen zu können. Insbesondere bei Systemen, bei denen die einfallende Lichtenergie auf einen Punkt oder eine bestimmte Fläche konzentriert werden soll, muss die Positionierung, also der Ausrichtung dieser mittels der Positionierungssysteme positionierten Gegenstände mit der höchstmöglichen Genauigkeit erfolgen. Unbedingt sollte daher ein Spiel in der Mechanik des Systems (backlash) vermieden werden. Positioning systems, by means of which an object can be guided in a controlled manner from a starting position to an end position, are known in a large number of embodiments. For example, in a variety of solar applications panels with photovoltaic cells or with mirrors / lenses for concentrating light onto a common focal point (such as in CPV, Heliostats, Stirling Dish, Solar Trough or Linear Fresnel systems), the following all under The term solar panels can be summarized as defined with respect to the sun, whereby highly accurate systems are needed to follow the daily course of the sun. In particular, in systems in which the incident light energy is to be concentrated on a point or a certain surface, the positioning, ie the orientation of these objects positioned by means of the positioning systems must be carried out with the greatest possible accuracy. Absolutely, therefore, a game in the mechanics of the system (backlash) should be avoided.
Herkömmliche Positionierungssysteme, die Linearaktuatoren oder Schneckengetriebe benutzen, weisen ein solches Spiel systembedingt auf. Beispielsweise wirken bei einigen Systemen Schneckenantriebe auf Zahnräder, um eine Rotation der Paneele zu bewirken. Ein Spiel ergibt sich beispielsweise dadurch, dass während des Antriebs die Zahnräder bzw. Schnecken mit einer Flanke miteinander in Kontakt stehen, während nach dem Antrieb bzw. nach Abschalten des Vortriebs ein Anlagewechsel der Flanken, beispielsweise durch eine dynamische, auf das Paneel einwirkende Last, erfolgen werden kann. Dabei kann im Fall von Solaranwendungen beispielsweise bereits eine Ungenauigkeit von 0,105° bis 0,135° zu einem erheblichen Einbruch der Effizienz und zur Unwirtschaftlichkeit der gesamten Anlage führen. Ferner ist bei solch herkömmlichen Anlagen die zum Betrieb des Positionierungssystems erforderliche Energie relativ hoch, da die Antriebsmotoren wäh- rend der Positionierung, im Falle von Solar-Systemen also während der gesamten Zeit der Sonneneinstrahlung, bestromt werden müssen, was zu erheblichen Verlustleistungen führt. Conventional positioning systems using linear actuators or worm gears, have such a game systemic. For example, in some systems, worm drives act on gears to effect rotation of the panels. A game results, for example, in that during the drive, the gears or worms with a flank are in contact, while after the drive or after switching off the propulsion system change of flanks, for example by a dynamic, acting on the panel load can be done. there In the case of solar applications, for example, an inaccuracy of 0.105 ° to 0.135 ° can lead to a significant decline in efficiency and inefficiency of the entire system. Furthermore, in such conventional systems, the energy required to operate the positioning system is relatively high, since the drive motors must be energized during the positioning, in the case of solar systems during the entire time of solar radiation, resulting in significant power losses.
Wenngleich bei den soeben erwähnten Tracking- Systemen bzw. Positionierungssystemen für Solar- Anwendungen überwiegend eine Orientierung der mit dem Positionierungssys- tem bewegten Gegenstände verändert wird, gelten äquivalente Überlegungen auch für Positionierungssysteme, bei denen der Gegenstand seinen Ort verändert, während er von einer Ausgangsposition entlang eines Bewegungspfads kontrolliert in eine Endposition überführt wir. Bei diesen Systemen verändert der Gegenstand also seine Position entlang einer 3-dimensionalen Ortskurve im Raum, die vom Positionierungssystem gesteuert wird. Dabei ergeben sich die identischen Problemstellungen unabhängig davon, ob das Positionierungssystem ein oder mehrere Freiheitsgrade aufweist, ob das System also eine, zwei oder drei Achsen bzw. eine, zwei oder drei Ortskoordinaten kontrollieren kann. Although the above-mentioned tracking systems or positioning systems for solar applications predominantly change an orientation of the objects moved with the positioning system, equivalent considerations also apply to positioning systems in which the object changes its position while moving from a starting position a movement path in a controlled way into an end position we transferred. In these systems, the object thus changes its position along a 3-dimensional locus in space, which is controlled by the positioning system. In this case, the identical problems arise regardless of whether the positioning system has one or more degrees of freedom, so whether the system can control one, two or three axes or one, two or three location coordinates.
In Anbetracht des bislang bekannten Stands der Technik besteht die Notwendigkeit, Positi- onierungssysteme zur Verfügung zu stellen, die energieeffizienter und flexibler als bislang betrieben werden können. In view of the hitherto known state of the art, there is a need to provide positioning systems which can be operated more energy-efficiently and flexibly than hitherto.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird dies erreicht, indem ein Positionierungssystem für einen von einer Ausgangsposition entlang eines eine azimutale Rotation umfassenden Bewegungspfads kontrolliert in eine Endposition zu überführenden Gegenstand eine mit dem Gegenstand verbundene Vorspanneinrichtung aufweist, welche auf den Gegenstand eine permanent in Richtung des Bewegungspfads wirkende Kraft ausübt, die eine in einer azimutalen Richtung wirkende Komponente aufweist. Um den Gegenstand an einer vorbestimmten Position bzw. in einer vorbestimmten Orien- tierung entlang des Bewegungspfades fixieren zu können, weist das Positionierungssystem zusätzlich eine Bremseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um den Gegenstand an der vorbestimmten Position zu fixieren, d. h. also, um der permanent wirkenden Kraft derart entgegenzuwirken, dass der Gegenstand in der vorbestimmten Position, an der die Bremseinrichtung aktiviert wird, fixiert wird. Das heißt, der Gegenstand wird nicht aktiv mittels eines Motors entlang des Bewegungspfades beschleunigt oder bewegt, sondern vielmehr mit einer permanent in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft beaufschlagt, wobei die Kraft an denjenigen Positionen bzw. Orientierungen, an die der Gegenstand gebracht oder in denen der Gegenstand fixiert werden soll, mittels der Bremseinrichtung kompensiert wird, welche den Gegenstand in seiner momentanen Orientierung bzw. Position festlegt. Dies führt verglichen mit herkömmlichen Systemen zu einer erheblichen Energieeinsparung bei der Positionierung, da im System möglicherweise verwendete Elektromotoren nicht permanent mit Spannung be- aufschlagt sein müssen, um den Gegenstand geeignet zu positionieren. According to some embodiments of the present invention, this is accomplished by having a positioning system for a controlled from an initial position along an azimuthal rotation movement path in an end position to be transferred object having a biasing device connected to the object, which on the object one permanently in the direction of the movement path acting force having an acting in an azimuthal direction component. In order to be able to fix the object at a predetermined position or in a predetermined orientation along the movement path, the positioning system additionally has a braking device, which is designed to fix the object at the predetermined position, ie, to be permanent counteract acting force such that the object is fixed in the predetermined position at which the braking device is activated. That is, the object is not actively accelerated or moved by means of a motor along the movement path, but rather acted upon by a permanently acting in the direction of the movement path force, wherein the force at those positions or orientations to which the object brought or in which Object is to be fixed by means of the braking device is compensated, which sets the object in its current orientation or position. This results in a considerable energy saving in positioning compared with conventional systems, since electric motors which may be used in the system do not have to be permanently charged in order to position the object appropriately.
Darüber hinaus erhöht das Fixieren der Position des Gegenstands entlang des Bewegungspfades die erzielbare Positionierungsgenauigkeit, da ein den motorischen Antrieben inhärent innewohnendes Spiel sich nicht auf die Positionierungsgenauigkeit auswirken kann. In addition, fixing the position of the object along the path of travel increases the achievable positioning accuracy, since a backlash inherent in the motor drives can not affect the positioning accuracy.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird die in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft mittels einer Feder bewirkt, die entgegen dem Bewegungspfad vorgespannt werden kann, sodass die Rückstellkraft der elastischen Feder dazu genutzt werden kann, die permanent wirkende Kraft auf den Gegenstand auszuüben. Dabei kann die Federkraft selbstverständlich für eine Bewegung in einer, zwei oder drei Achsen bzw. Raumkoordinaten genutzt werden. Dies kann durch geeignete Wahl der geometrischen Randbedingungen festgelegt werden. Allgemein gesprochen wird bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung die Kraft mittels eines Elementes bewirkt, das potentielle bzw. mechanische Energie speichern kann, das also seinen Zustand derart ändern kann, dass in einem Aus- gangszustand das Element ein größere potentielle Energie hat als in einem Endzustand. According to some embodiments, the force acting in the direction of the movement path is effected by means of a spring which can be biased against the path of travel, so that the restoring force of the elastic spring can be used to exert the permanently acting force on the object. Of course, the spring force can be used for a movement in one, two or three axes or space coordinates. This can be determined by suitable choice of the geometric boundary conditions. Generally speaking, in some embodiments of the invention, the force is effected by means of an element which can store potential or mechanical energy, that is, can change its state such that in an initial state the element has a greater potential energy than in a final state.
Gemäß einigen anderen Ausführungsbeispielen wird die permanent wirkende Kraft mittels eines Gewichtes erzeugt, das vor Beginn der Positionierung bzw. des Bewegens des Gegenstands entlang des Bewegungspfades entgegen der Schwerkraft in eine Startposition gebracht wird. Das Gewicht ist mit dem Gegenstand derart gekoppelt oder verbunden, dass die auf das Gewicht wirkende Gewichtskraft am Gegenstand die in Richtung des Bewegungspfads wirkende Kraft hervorruft. Dieses Vorgehen kann zu einer erheblichen Energieeinsparung führen, da die mechanische Vorrichtung, die die permanent auf den Gegenstand wirkende Kraft hervorruft, nur zu Beginn einer Bewegung bzw. eines Abfahrens ei- nes Bewegungspfades in die Ausgangslage vorgespannt werden muss. Das heißt, ein Ver- brennungs- oder Elektromotor, der dazu verwendet wird, die Vorspanneinrichtung in die Ausgangsposition zu bringen, muss nur kurzfristig mit Strom versorgt oder angesteuert werden. According to some other embodiments, the permanent force is generated by means of a weight which is brought into a starting position against the start of the positioning or movement of the object along the movement path. The weight is coupled or connected to the object such that the weight force acting on the weight on the object causes the force acting in the direction of the movement path. This procedure can lead to considerable energy savings, since the mechanical device, which causes the force permanently acting on the object, only at the beginning of a movement or a shutdown of a nes movement path must be biased to the starting position. That is, a combustion or electric motor used to bring the pretensioner to the home position need only be energized or energized for a short time.
Eine solche Rückholeinrichtung, die den Gegenstand entgegen der permanent wirkenden Kraft von der Endposition in die Ausgangsposition überführt und gleichzeitig die Vorspanneinrichtung in die Ausgangsposition bringt, kann beispielsweise ein Elektromotor, ein Verbrennungsmotor, ein mittels alternativer Energien wie Wasserkraft, Solarstrom, Windkraft oder dergleichen angetriebener Mechanismus bzw. Motor sein. Such a return device, which transfers the object against the permanently acting force from the end position to the starting position and at the same time brings the pretensioning device into the starting position, can be, for example, an electric motor, an internal combustion engine, a mechanism driven by alternative energies such as hydropower, solar power, wind power or the like or engine.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird ein Positionierungssystem mit einer oder zwei Achsen dazu verwendet, ein Solarpaneel dem Tagesverlauf des Sonnenstands nachzuführen. Dies kann die Gesamtenergiebilanz bzw. den Gesamtwirkungsgrad des Systems durch die erzielbare Energieeinsparung bei der Positionierung erheblich verbessern. According to some embodiments, a positioning system having one or two axes is used to track a solar panel over the course of the day of the sun. This can significantly improve the overall energy balance or the overall efficiency of the system through the achievable energy savings in positioning.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist das Positionierungssystem des Solarpaneels einachsig. D. h. ein um eine in einer horizontalen Richtung verlaufende Drehachse drehbar gelagertes Solarpaneel wird mittels des Positionierungssystems dem Sonnenstand nachge- führt. Dabei ist gemäß einer Ausführungsform ein Rahmen für das auf den Rahmen zu montierende Solarpaneel derart ausgestaltet, dass dessen Schwerpunkt, insbesondere wenn das Solarpaneel bereits auf dem Rahmen installiert wurde, außerhalb der Drehachse des Solarpaneels liegt, sodass die permanent in Richtung des Bewegungspfades wirkende Gewichtskraft von der Geometrie des Solarpaneels selbst erzeugt wird. Die Funktionalität ei- ner Vorspanneinrichtung kann also durch die Geometrie des Rahmens bzw. des Solarpaneels selbst zur Verfügung gestellt werden. According to some embodiments, the positioning system of the solar panel is uniaxial. Ie. a solar panel rotatably mounted about a rotation axis extending in a horizontal direction is tracked by means of the positioning system to the position of the sun. In this case, according to one embodiment, a frame for the solar panel to be mounted on the frame is designed such that its center of gravity, in particular if the solar panel has already been installed on the frame, lies outside the axis of rotation of the solar panel, so that the force of gravity permanently acting in the direction of the movement path of the geometry of the solar panel itself is generated. The functionality of a pretensioning device can therefore be made available by the geometry of the frame or of the solar panel itself.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Größe der Kraft dadurch variiert werden, dass das Solarpaneel bzw. dessen Rahmen zusätzlich einen sich senkrecht zur Achse erstrecken- den Ausleger aufweist, an dem in einem vorbestimmten Abstand zur Drehachse ein Gewicht angebracht ist, wodurch die Höhe der permanent wirkenden Kraft auf die Gegebenheiten angepasst werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Größe der Kraft auch auf die Größe des verwendeten Paneels angepasst werden, indem die Position des zusätzlichen Gewichts an dem Ausleger, insbesondere der Abstand zur Drehachse, variiert wird. In some embodiments, the magnitude of the force may be varied by the solar panel or its frame additionally having a cantilever extending perpendicularly to the axis, to which a weight is attached at a predetermined distance from the axis of rotation, thereby increasing the height of the permanent action Force can be adapted to the circumstances. In some embodiments, the magnitude of the force may also be adjusted to the size of the panel used by the position the additional weight on the boom, in particular the distance from the axis of rotation is varied.
Bei einigen Ausführungsbeispielen wird die Position des Solarpaneels nicht lediglich in einer Achse, also beispielsweise bezüglich der Elevation (Höhe über dem Horizont), sondern auch in einer zweiten Achse, beispielsweise dem Azimut, nachgeführt. Bei diesen Ausführungsbeispielen hat die permanent in Bewegungsrichtung wirkende Kraft also auch eine azimutaler Richtung wirkende Komponente. Diese Komponente bzw. die Kraft kann beispielsweise mittels einer Feder erzeugt werden, die sich zwischen zwei Armen befindet, die zum einen an einem Fundament und zum anderen an einem beweglichen Teil des Positionierungssystems angeordnet sind. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann auch eine Drehfeder zwischen den beiden relativ zueinander rotierenden Komponenten verwendet werden. Sowohl bei ein- als auch bei zweiachsigen Positionierungssystemen für Solarpaneele oder für andere Gegenstände, deren Orientierung in zwei Achsen verändert werden soll, ist die Bremseinrichtung ausgebildet, um die Position des Gegenstands bezüglich jeder der Drehachsen, also bezüglich der axialen oder der horizontalen Drehachse zu fixieren. D. h. die Drehung des zu positionierenden Gegenstands wird bezüglich einer oder beider Achsen unterbunden und der Gegenstand wird somit bezüglich dieser Achsen fixiert. Durch dasIn some embodiments, the position of the solar panel is tracked not only in one axis, so for example with respect to the elevation (height above the horizon), but also in a second axis, for example, the azimuth. In these embodiments, the permanent force acting in the direction of movement therefore also has an azimuthal direction acting component. This component or the force can be generated for example by means of a spring, which is located between two arms, which are arranged on the one hand on a foundation and on the other to a movable part of the positioning system. In alternative embodiments, a torsion spring between the two relatively rotating components can be used. Both in one- as well as biaxial positioning systems for solar panels or other objects whose orientation is to be changed in two axes, the braking device is designed to fix the position of the object with respect to each of the axes of rotation, ie with respect to the axial or horizontal axis of rotation , Ie. the rotation of the object to be positioned is suppressed with respect to one or both axes and the object is thus fixed with respect to these axes. By the
Fixieren bezüglich der Achsen mittels einer zusätzlichen Bremseinrichtung kann Aufgrund der Trennung von Antrieb und der Fixierung des zu positionierenden Gegenstands das dem Antrieb innewohnende mechanische Spiel vermieden werden, sodass die Positionierungsgenauigkeit ansteigt. Fixing with respect to the axes by means of an additional braking device Due to the separation of the drive and the fixation of the object to be positioned, the mechanical play inherent in the drive can be avoided, so that the positioning accuracy increases.
Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Es zeigen: Some preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures. Show it:
Fig. 1 ein Positionierungssystem für ein Solarpaneel mit einer beweglichen Achse; und 1 shows a positioning system for a solar panel with a movable axis. and
Fig. 2 ein Positionierungssystem für ein Solarpaneel mit einer zweiten beweglichen Achse. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Solarpaneel 2, beispielsweise ein Photovoltaik- Modul oder auch ein Spiegel, mittels eines Positionierungssystems derart ausgerichtet werden kann, dass dieses dem sich im Tagesverlauf verändernden Stand der Sonne folgt. Fig. 2 shows a positioning system for a solar panel with a second movable axis. 1 shows an exemplary embodiment of the present invention in which a solar panel 2, for example a photovoltaic module or also a mirror, can be aligned by means of a positioning system in such a way that it follows the position of the sun during the course of the day.
Das Solarpaneel 2 ist auf einem Rahmen 4 montiert, welcher mittels einer in der horizontalen Richtung 6 verlaufenden Drehachse 8 bezüglich eines ortsfesten und in einer vertikalen Richtung 10 bis zu einem Fundament 12 verlaufenden Mast 14 drehbar gelagert ist. The solar panel 2 is mounted on a frame 4 which is rotatably supported by means of a running in the horizontal direction 6 axis of rotation 8 with respect to a stationary and in a vertical direction 10 to a foundation 12 extending mast 14.
An einem sich von der Drehachse 8 weg erstreckenden Ausleger 16 ist ferner ein Gewicht 18 angebracht, welches von der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsposition des Gewichtes 18 bis zu einer Endposition, in der sich das Gewicht 18 in der durch die Geometrie festgelegten untersten möglichen Position befindet, beweglich ist. Durch das Gewicht wird zwischen diesen beiden Positionen permanent eine zur Positionierung des Solarpaneels 2 dienende, also in Richtung des Bewegungspfades des Solarpaneels 2 wirkende Kraft auf das Solarpaneel 2 bzw. den Rahmen 4 ausgeübt. Als Bewegungspfad in dem hierin zu verstehenden Sinne ist somit bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel diejenige Änderung der Ausrichtung bzw. des Elevationswinkels 20 zwischen der Flächennormale des Solarpaneels 2 und der horizontalen Richtung 6 zu verstehen, die das Solarpaneel 2 bei einem vollständigen Verkippen um die Achse 8 erfährt. Allgemein gesprochen soll als Bewegungspfad jedwede Änderung einer Größe verstanden werden, die eine Orientierung oder einen Ort eines Gegenstands beschreibt und die bei einem Nachführen bzw. kontrollierten Bewegen eines Gegenstands von demselben variiert wird bzw. variiert werden soll. Also attached to a boom 16 extending away from the axis of rotation 8 is a weight 18 which extends from the initial position of the weight 18 shown in FIG. 1 to an end position where the weight 18 is in the lowest possible position determined by the geometry is located, is movable. Due to the weight, a force acting on the solar panel 2 or the frame 4 is permanently exerted between these two positions for the purpose of positioning the solar panel 2, that is to say acting in the direction of the movement path of the solar panel 2. As a movement path in the sense to be understood here is thus in the embodiment shown in Fig. 1 that change of orientation or the elevation angle 20 between the surface normal of the solar panel 2 and the horizontal direction 6 to understand the solar panel 2 at a complete tilting the axis 8 learns. Generally speaking, the movement path should be understood to mean any change in a variable which describes an orientation or a location of an object and which is to be varied or varied during a tracking or controlled movement of an object.
Bereits zu Beginn der Bewegung, also in der Fig. 1 gezeigten Ausgangsposition des Solarpaneels 2 wirkt die Gewichtskraft des Gewichtes 18 in Richtung des Bewegungspfads, sodass ohne eine Bremseinrichtung das Solarpaneel 2 eine ungestoppte Bewegung von der Ausgangsposition in die Endposition durchführen würde. Um dies zu verhindern, weist das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 eine Bremseinrichtung 22 in Form einer Bremse auf, die es ermöglicht, die Rotation des Paneels 2 bzw. des Rahmens 4 bezüglich der Achse 8 zu unterbinden, die also die Position des Rahmens 4 oder des Paneels 2 bezüglich der horizontalen Drehachse 8 fixieren kann. Als Rückholeinrichtung 24 weist das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 einen Elektromotor 26 auf, der über einen umgelenkten Seilzug auf ein von dem Gewicht 18 abgewandtes Ende des Auslegers 16 eine entgegen der permanent wirkenden Kraft wirkende Rückholkraft ausüben kann, um die Vorspanneinrichtung, die vorliegend aus dem Gewicht 18 an dem Ausleger 16 besteht, zurück in die Fig. 1 gezeigte Ausgangsposition bringen zu können. Already at the beginning of the movement, that is to say in the starting position of the solar panel 2 shown in FIG. 1, the weight force of the weight 18 acts in the direction of the movement path, so that without a braking device the solar panel 2 would perform an unstoppable movement from the starting position to the end position. To prevent this, the embodiment in Fig. 1, a braking device 22 in the form of a brake, which makes it possible to prevent the rotation of the panel 2 and the frame 4 with respect to the axis 8, ie the position of the frame 4 or of the panel 2 with respect to the horizontal axis of rotation 8 can fix. As a retractor 24, the embodiment of FIG. 1, an electric motor 26 which can exert on a deflected cable to a remote from the weight 18 end of the boom 16 acting counter to the permanently acting force return force to the biasing means, the present from the Weight 18 on the boom 16 is to be able to bring back into the starting position shown in FIG.
Wenngleich bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein zusätzliches, dem Erzeugen der permanent wirkenden Kraft dienendes Gewicht 18 vorgesehen ist, versteht es sich von selbst, dass bei weiteren Ausführungsformen die Vorspanneinrichtung, die die perma- nent in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft auf das Solarpaneel 2 ausübt, auch auf beliebige andere Art und Weise implementiert sein kann. Beispielsweise kann dieses durch die Geometrie des Rahmens 4 bzw. des Solarpaneels 2 oder der Befestigung des Solarpaneels 2 an der Achse 8 selbst gebildet sein. Ist die Geometrie beispielsweise derart gestaltet, dass der Schwerpunkt des Paneels außerhalb der Achse 8 liegt, wird allein durch die geometrische Anordnung schon die erforderliche permanent in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft ausgeübt. Selbstverständlich kann die permanent wirkende Kraft auch auf jede andere Art und Weise ausgeübt bzw. bewirkt werden, beispielsweise mittels einer oder mehrerer Federn, beispielsweise Torsionsfedern an der Achse 8 oder mittels andersartig geformter Gewichte, beispielsweise durch mit einer Flüssigkeit gefüllte Reservoire oder dergleichen. Although in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 an additional weight 18 is provided for generating the permanently acting force, it goes without saying that in other embodiments the biasing device which applies the force permanently acting in the direction of the movement path to the Solar panel 2 exercises, can also be implemented in any other way. For example, this may be formed by the geometry of the frame 4 and the solar panel 2 or the attachment of the solar panel 2 on the axis 8 itself. If, for example, the geometry of the geometry is such that the center of gravity of the panel lies outside the axis 8, then the required force, which acts permanently in the direction of the movement path, is exerted solely by the geometric arrangement. Of course, the permanently acting force can also be exerted or effected in any other way, for example by means of one or more springs, for example torsion springs on the axle 8 or by means of differently shaped weights, for example by reservoirs filled with a liquid or the like.
Durch die Bremseinrichtung 22 an der Achse 8 ist sichergestellt, dass die Positionierungsgenauigkeit äußerst groß ist, da der Antrieb und die Bremse getrennt voneinander ausgeführt sind und somit im Antrieb enthaltene Spiele die Positionierungsgenauigkeit nicht ne- gativ beeinflussen. Mit anderen Worten wird das Solarpaneel 2 bzw. der Rahmen 4 selbst Teil des Positionierungssystems. Anders ausgedrückt ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel das Solarpaneel 2 bzw. der Solarspiegel mit einem Gewicht 18 ausgerüstet. Bevor die Sonne aufgeht, wird das Gewicht 18 mittels des Elektromotors 26 in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsposition gehoben. Somit ist das System über Nacht„entspannt". Die die Elevation 20 einstellende Achse ist dadurch vorgespannt, d. h. auf diese wirkt durch das Gewicht 18 permanent eine Kraft in Richtung des Bewegungspfads des Solarpaneels. Im Verlauf des Tages wird das Gewicht 18 kontinuierlich, kontrolliert von der Bremseinrichtung 22, nach unten gekippt, wodurch sich der Elevationswinkel 20 des Solarpaneels ändert, sodass dieser immer eine bezüglich des aktuellen Sonnenstandes optima- le Ausrichtung hat. Diese kann beispielsweise mittels den Ortskoordinaten des Positionierungssystems, welche wiederum beispielsweise über ein GPS-System ermittelt werden können, astronomischen Kalendern, Hall- Sensoren, die die momentane Position der Achse angeben, und einem eingebauten Referenzpunkt bestimmt werden, sodass die Nachführung zu jedem Zeitpunkt optimal gelingen kann. Mittels moderner Energiespeicher und intelligenter Softwaresteuerung ist sichergestellt, dass zu jeder Zeit die Notpositionierung (Panel waagerecht) angefahren werden kann. Steuerung erkennt, ob Gewicht hochgezogen oder lediglich gesenkt werden muss. Am Abend ist das Gewicht 18 in seiner Endposition am unteren Ende des Mastes 14 angelangt. Sofern tagsüber Stürme oder sonstige, die Vorrichtung beeinträchtigende Wetterbedingungen auftreten, kann das Solarpaneel 2 selbstverständlich auch vor Ablauf des Tags künstlich in eine Notfallposition, in der sich das Panel in der Waagerechten befindet, bewegt werden. Vor Sonnenaufgang wird das Gewicht 18 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Anfangsposition gezogen, wozu die Rückholeinrichtung 24 verwendet wird. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann dazu beispielsweise der mit dem Solarpaneel selbst erzeugte Strom verwendet werden, ohne tagsüber die Effizienz des Solarpaneels dadurch zu beeinträchtigen, dass permanent Strom an Positionierungsmotoren angelegt sein müsste. Aus diesem Grund wird bei einigen Ausführungsbeispielen als Bremseinrichtung 22 auch eine selbstsperrende Bremse verwendet, also eine Bremse, bei der nur zum Lösen derBy the braking device 22 on the axis 8 ensures that the positioning accuracy is extremely large, since the drive and the brake are designed separately from each other and thus games contained in the drive not affect the positioning accuracy negative. In other words, the solar panel 2 or the frame 4 itself becomes part of the positioning system. In other words, in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the solar panel 2 or the solar mirror is equipped with a weight 18. Before the sun rises, the weight 18 is lifted by means of the electric motor 26 in the starting position shown in Fig. 1. Thus, the system is overnight "relaxed." The axis adjusting the elevation 20 is thereby biased, ie, a force permanently acts on it in the direction of the movement path of the solar panel through the weight 18. During the course of the day, the weight 18 is continuously controlled by the braking device 22, tilted down, whereby the elevation angle 20 of the solar panel changes, so that this always optima with respect to the current position of the sun le alignment has. This can be determined for example by means of the location coordinates of the positioning system, which in turn can be determined for example via a GPS system, astronomical calendars, Hall sensors that indicate the current position of the axis, and a built reference point, so that the tracking at any time optimally can succeed. Modern energy storage and intelligent software control ensure that emergency positioning (panel horizontal) can be started at any time. Control recognizes whether weight needs to be raised or merely lowered. In the evening, the weight 18 has arrived in its final position at the lower end of the mast 14. If during the day storms or other, the device impairing weather conditions occur, the solar panel 2 can of course be moved before the end of the day artificially in an emergency position in which the panel is in the horizontal. Before sunrise, the weight 18 is pulled back into the initial position shown in Fig. 1, to which the retractor 24 is used. According to some embodiments, for example, the power generated by the solar panel itself can be used for this, without compromising the efficiency of the solar panel during the daytime, in that permanent power would have to be applied to positioning motors. For this reason, a self-locking brake is used in some embodiments as a braking device 22, so a brake, in which only to release the
Bremse ein Steuerstrom erforderlich ist, sodass die meiste Zeit keine Verlustleistung an der Anordnung auftritt. Mit anderen Worten basieren manche Ausführungsbeispiele darauf, dass der Schwerpunkt des Rahmens bzw. der gemeinsame Schwerpunkt des Solarpanels und des Rahmens bewusst außerhalb der Achse liegt, sodass das dadurch bewirkte Moment zum Antrieb genutzt werden kann. Brake control current is required so that most of the time no power loss occurs on the arrangement. In other words, some embodiments are based on the fact that the center of gravity of the frame or the common center of gravity of the solar panel and the frame is deliberately outside the axis, so that the moment caused thereby can be used for driving.
Fig. 2 zeigt ein auf der Fig. 1 aufbauendes weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Nachführen des Solarpaneels 2 (Tracking) auch in einer azimutalen Richtung erfolgt, d. h. der Bewegungspfad hat auch eine Komponente, die einer azimutalen Rotation, also einer Änderung eines Azimutwinkel 28 entspricht. FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the invention which is based on FIG. 1, in which tracking of the solar panel 2 (tracking) also takes place in an azimuthal direction, ie. H. the motion path also has a component that corresponds to an azimuthal rotation, ie a change in an azimuth angle 28.
Um dies zu ermöglichen, ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Mast 14 bezüglich dem Fundaments 12 drehbar gelagert, wobei die Vorspanneinrichtung zusätzlich einen ersten Arm 30 aufweist, der mit dem Mast 14 und somit auch bezüglich der azimuta- len Richtung mit dem Rahmen 4 bzw. dem Paneel 2 starr verbunden ist. Das Positionierungssystem weist ferner einen zweiten Arm 32 auf, der ortsfest, also beispielsweise mit dem Fundament 12 starr verbunden ist. Mittels einer Biegefeder 34 wird zwischen dem ersten Arm 30 und dem zweiten Arm 32 eine permanent in azimutaler Richtung 28 wirkende Kraft erzeugt, also eine Kraft, die permanent entlang der azimutalen Komponente des Bewegungspfades des Solarpaneels wirkt. Um die kontrollierte Bewegung zu ermöglichen, weist die Anordnung von Fig. 2 des Weiteren eine weitere Bremseinrichtung auf, die zwischen dem Mast 14 und dem Fundament 12 wirkt, sodass mittels der weiteren Bremseinrichtung die Position des Rahmens bezüglich der vertikalen Drehachse fixiert werden kann. Es versteht sich von selbst, dass auch für die zweite in Fig. 2 gezeigte und kontrollierbar bewegbare Achse jedwede andere Vorrichtung verwendet werden kann, um die kontinuierlich in Richtung des Bewegungspfads wirkende Kraft zu erzielen. Dies kann beispielsweise jedwede andere Form von Feder, beispielsweise eine Torsionsfeder, zwischen dem Mast 14 und dem Fundament 12 sein. In order to make this possible, in the embodiment shown in FIG. 2, the mast 14 is rotatably mounted with respect to the foundation 12, wherein the biasing device additionally has a first arm 30 which is connected to the mast 14 and thus also with respect to the azimuth. len direction with the frame 4 and the panel 2 is rigidly connected. The positioning system further comprises a second arm 32 which is stationary, that is, for example, rigidly connected to the foundation 12. By means of a spiral spring 34, a force acting permanently in the azimuthal direction 28 is generated between the first arm 30 and the second arm 32, ie a force which acts permanently along the azimuthal component of the movement path of the solar panel. In order to enable the controlled movement, the arrangement of Fig. 2 further comprises a further braking device acting between the mast 14 and the foundation 12, so that by means of the further braking device, the position of the frame with respect to the vertical axis of rotation can be fixed. It goes without saying that also for the second and controllably movable axis shown in Fig. 2 any other device can be used to achieve the force acting continuously in the direction of the movement path. This may, for example, be any other form of spring, for example a torsion spring, between the mast 14 and the foundation 12.
Wenngleich in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel für eine einachsige Nachführung lediglich das Nachführen der Elevation gezeigt wurde, kann gemäß weiteren einachsigen Ausführungsbeispielen lediglich der Azimut mittels einer Vorspanneinrichtung nachgeführt werden. Although in the preceding embodiment, for a uniaxial tracking only the tracking of the elevation has been shown, according to other uniaxial embodiments, only the azimuth can be tracked by means of a biasing device.
Wenngleich in den vorhergehenden beiden Ausführungsbeispielen das erfindungsgemäße Konzept überwiegend anhand eines Tracking- Systems für ein Solarpaneel 2 illustriert wurde, versteht es sich von selbst, dass bei weiteren Ausführungsbeispielen auch andere Positionierungssysteme von der erfindungsgemäßen Lehre Gebrauch machen können. Darunter selbstverständlich auch solche, bei denen nicht lediglich die Orientierung eines Gegenstands verändert wird, sondern auch dessen geometrischer Ort, bei dem sich also der kontrolliert mittels des Positionierungssystems zu bewegende Gegenstand entlang einer vorbestimmten Trajektorie im Raum bewegt. Bezugszeichenliste Although in the preceding two embodiments, the inventive concept has been illustrated predominantly on the basis of a tracking system for a solar panel 2, it goes without saying that in other embodiments, other positioning systems can make use of the teaching of the invention. Including, of course, those in which not only the orientation of an object is changed, but also its geometric location, in which therefore moves the controlled by the positioning system to be moved object along a predetermined trajectory in space. LIST OF REFERENCE NUMBERS
2 Solarpaneel2 solar panels
4 Rahmen 4 frames
6 horizontale Richtung 6 horizontal direction
8 Drehachse 8 axis of rotation
10 vertikale Richtung 10 vertical direction
12 Fundament 12 foundation
14 Mast  14 mast
16 Ausleger  16 outriggers
18 Gewicht  18 weight
20 Elevationswinkel 20 elevation angles
22 Bremseinrichtung22 braking device
24 Rückholeinrichtung24 return device
26 Elektromotor26 electric motor
28 Azimuthwinkel28 azimuth angle
30 erster Arm 30 first arm
32 zweiter Arm  32 second arm
34 Biegefeder  34 spiral spring

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Positionierungssystem und Verfahren zum Positionieren eines Gegenstandes 1. Ein Positionierungssystem für einen von einer Ausgangsposition entlang eines eine azimutale Rotation umfassenden Bewegungspfades kontrolliert in eine Endposition zu überführenden Gegenstand (2), umfassend: A Positioning System and Method of Positioning an Object 1. A positioning system for a movement path comprising an azimuthal rotation from a home position to an end position to be transferred (2), comprising:
Eine mit dem Gegenstand (2) verbundene Vorspanneinrichtung, die ausgebildet ist, um auf den Gegenstand (2) eine permanent in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft auszuüben, wobei die Kraft eine in einer azimutalen Richtung wirkende Komponente aufweist; und A biasing means connected to the object (2) and configured to exert on the object (2) a force permanently acting in the direction of the travel path, the force having a component acting in an azimuthal direction; and
Eine Bremseinrichtung (22), die ausgebildet ist, um den Gegenstand (2) in einer vorbe- stimmten Position entlang des Bewegungspfades zu fixieren. A brake device (22) configured to fix the article (2) in a predetermined position along the travel path.
2. Ein Positionierungssystem nach Anspruch 1, bei der die Vorspannrichtung ein Element umfasst, das eine potentielle Energie derart speichern kann, dass die Kraft mittels der gespeicherten potentiellen Energie erzeugt wird. A positioning system according to claim 1, wherein the biasing direction comprises an element capable of storing a potential energy such that the force is generated by means of the stored potential energy.
3. Ein Positionierungssystem nach Anspruch 2, bei der die Vorspanneinrichtung eine entgegen dem Bewegungspfad spannbare Feder (34) und/oder ein entgegen der Schwerkraft bewegliches Gewicht (18) umfasst, welches mit dem Gegenstand (2) derart gekoppelt ist, dass eine auf das Gewicht (18) wirkende Gewichtskraft die in Richtung des Bewegungspfades wirkende Kraft hervorruft. 3. A positioning system according to claim 2, wherein the biasing means comprises a counter to the movement path tensionable spring (34) and / or a counter to gravity movable weight (18) which is coupled to the object (2) such that one on the Weight (18) acting force of gravity causes the force acting in the direction of the movement path.
4. Ein Positionierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine Rückholeinrichtung (24) umfasst, die ausgebildet ist, um den Gegenstand (2) entgegen der permanent wirkenden Kraft von der Endposition in die Ausgangsposition zu überführen. A positioning system according to any one of the preceding claims, further comprising return means (24) adapted to transfer the article (2) against the permanently acting force from the end position to the initial position.
5. Ein Positionierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Gegenstand ein Solarpaneel (2) ist, das um eine in einer horizontalen Richtung (6) verlaufende Drehachse (8) drehbar gelagert ist. 5. A positioning system according to one of the preceding claims, wherein the object is a solar panel (2) which is rotatably mounted about a in a horizontal direction (6) extending axis of rotation (8).
6. Ein Positionierungssystem nach Anspruch 5, das ferner einen Rahmen (4) für das Solarpaneel (2) aufweist, dessen Schwerpunkt bei montiertem Solarpaneel (2) außerhalb der Drehachse (8) liegt. 6. A positioning system according to claim 5, further comprising a frame (4) for the solar panel (2), the center of gravity of the mounted solar panel (2) outside the axis of rotation (8).
7. Ein Positionierungssystem nach Anspruch 6, bei dem der Rahmen einen sich senkrecht zur Drehachse (8) erstreckenden Ausleger (16) aufweist, an dem in einem vorbestimmten Abstand zu der Drehachse (8) ein Gewicht (18) angebracht ist. 7. A positioning system according to claim 6, wherein the frame has a perpendicular to the axis of rotation (8) extending arm (16) to which a weight (18) is mounted at a predetermined distance from the axis of rotation (8).
8. Ein Positionierungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Bremseinrichtung (22) ausgebildet ist, um die Position des Rahmens (4) oder des Solarpaneels (2) bezüglich der Drehachse (8) zu fixieren. 8. A positioning system according to any one of claims 5 to 7, wherein the braking means (22) is adapted to fix the position of the frame (4) or the solar panel (2) with respect to the axis of rotation (8).
9. Ein Positionierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Rahmen (4) ferner bezüglich einer auf der horizontalen Richtung (6) senkrecht stehenden vertikalen Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Vorspanneinrichtung einen ers- ten sich senkrecht von der vertikalen Achse erstreckenden und bezüglich des Rahmens festen Arm (30) sowie einen zweiten ortsfesten Arm (32) aufweist, wobei der erste (30) und der zweite Arm (32) über eine Feder (34)miteinander verbunden sind. 9. A positioning system according to any one of the preceding claims, wherein the frame (4) is further rotatably mounted with respect to a vertical axis of rotation perpendicular to the horizontal direction (6), wherein the biasing means is a first vertically extending from the vertical axis and with respect to the frame fixed arm (30) and a second stationary arm (32), wherein the first (30) and the second arm (32) via a spring (34) are interconnected.
10. Ein Positionierungssystem nach Anspruch 9, bei dem die Bremseinrichtung (22) ferner ausgebildet ist, die Position des Rahmens (4) oder des Solarpaneels (2) bezüglich der vertikalen Drehachse zu fixieren. 10. A positioning system according to claim 9, wherein the braking means (22) is further adapted to fix the position of the frame (4) or the solar panel (2) with respect to the vertical axis of rotation.
11. Verfahren zum kontrollierten Überführen eines Gegenstands von einer Ausgangsposition in eine Endposition über eine Mehrzahl entlang eines eine azimutale Rotation umfassenden Bewegungspfades angeordnete Zwischenpositionen, umfassend: ausüben einer permanent in Richtung des Bewegungspfades wirkenden Kraft auf den Gegenstand, wobei die Kraft eine in einer azimutalen Richtung wirkende Komponente aufweist; und fixieren des Gegenstands an einer Zwischenposition entlang des Bewegungspfades mittels einer Bremseinrichtung. 11. A method of controllably transferring an object from a home position to an end position over a plurality of intermediate positions along an azimuthal rotation travel path comprising: exerting a permanent force on the article in the direction of the travel path, the force being in an azimuthal direction having acting component; and fixing the article at an intermediate position along the movement path by means of a braking device.
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