WO2014064177A1 - Lageranordnung und parabolrinnen-solarkraftanlage mit einer solchen lageranordnung - Google Patents

Lageranordnung und parabolrinnen-solarkraftanlage mit einer solchen lageranordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2014064177A1
WO2014064177A1 PCT/EP2013/072230 EP2013072230W WO2014064177A1 WO 2014064177 A1 WO2014064177 A1 WO 2014064177A1 EP 2013072230 W EP2013072230 W EP 2013072230W WO 2014064177 A1 WO2014064177 A1 WO 2014064177A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
shaft part
longitudinal axis
bearing arrangement
roller elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/072230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Behn
Heinz Breunig
Hubert Herbst
Henning Kern
Hans-Jürgen Liesegang
Mathias Noeth
Christina Pfeuffer
Original Assignee
Aktiebolaget Skf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aktiebolaget Skf filed Critical Aktiebolaget Skf
Priority to US14/438,045 priority Critical patent/US20150316293A1/en
Publication of WO2014064177A1 publication Critical patent/WO2014064177A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/428—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis with inclined axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02—Bearings
    • F16C13/04—Bearings with only partial enclosure of the member to be borne; Bearings with local support at two or more points
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425—Horizontal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/13—Transmissions
    • F24S2030/133—Transmissions in the form of flexible elements, e.g. belts, chains, ropes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/15—Bearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the invention relates to a bearing arrangement for a component which has a shaft part with a longitudinal axis, wherein the bearing arrangement is designed to pivot the component about a pivoting angle range, in particular of less than 225 °, about the longitudinal axis. Furthermore, the invention relates to a parabolic trough solar power plant comprising at least one solar collector.
  • a parabolic trough solar power plant comprising at least one solar collector.
  • One type of solar power plant is parabolic trough plants, which use solar collectors that concentrate solar energy into a center through their parabolic mirror surface to thereby heat, for example, a working medium (eg, water). In order for the system to work efficiently, the solar collector is tracked to the position of the sun.
  • the solar collector is pivotally mounted about a pivot axis which corresponds to the above-mentioned longitudinal axis of the shaft part.
  • Plants of this type typically have a plurality of solar panels connected in series, i. H. in the direction of the longitudinal axis, a number of solar panels connects, which are interconnected (screwed). The entire assembly is then pivoted by means of a suitable drive.
  • the invention is based on the object of developing a bearing arrangement of the generic type such that in the arrangement of a number of components (ie in particular special solar panels) thermally induced expansions can be compensated in a simple and efficient manner.
  • the bearing assembly should be inexpensive to produce, since for power plants of this type often a very large number of bearings is required.
  • it is intended to propose a solar power plant, in particular a parabolic trough solar power plant, which is equipped with such bearing arrangements.
  • the bearing assembly comprises: a support element having two vertically extending support portions, wherein between the two support portions a receiving space for receiving the shaft portion is formed, - a chain element, with its both ends in the upper end of the
  • Carrier sections are mounted, a number of roller elements which are mounted in the chain element along the longitudinal extent, wherein the roller elements are mounted in the chain element about an axis parallel to the longitudinal axis of rotation and wherein the roller elements are adapted to support a peripheral portion of a shaft portion of the shaft portion, wherein the upper ends of the Chain element are fixed by means of a respective bearing on the Victoriaab- section and the bearing allows pivoting of the chain element relative to the support portion about a compensating axis, wherein the compensating axis is arranged horizontally and is perpendicular to the projection in the longitudinal axis of the shaft part.
  • the chain element preferably has a number of chain links, wherein the roller elements are arranged at the hinge point between two chain links.
  • the roller elements preferably have a centrally located center section which is designed to make contact with the shaft section of the shaft part; this mid-term Cut preferably has a cylindrical radial outer contour.
  • the centrally arranged center section is preferably bounded axially on both sides by two enlarged diameter sections.
  • the bearing that holds the chain at its ends is preferably designed as a plain bearing. It may have a bearing pin and a housing element between which a plain bearing sleeve or plain bearing bush is arranged.
  • the carrier sections of the carrier element are spaced apart in a horizontal direction and in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the shaft part such that the roller elements with their radially outer regions have a defined horizontal play, preferably a horizontal play of between 1 mm and 20 mm. have to the support sections.
  • the shaft element is guided defined in the radial direction.
  • the carrier sections of the carrier element can furthermore, in plan view, have a U-shaped configuration at least in sections.
  • the legs of the U-shaped support sections can then be seen in the horizontal direction and in the direction of the longitudinal axis of the shaft part spaced from each other so that the roller elements including Keten- tenelement a defined horizontal play, preferably a horizontal play between 1 mm and 20 mm, to the legs exhibit.
  • the roller elements including Keten- tenelement a defined horizontal play, preferably a horizontal play between 1 mm and 20 mm, to the legs exhibit.
  • an axial bearing function is accomplished, since the shaft element can no longer dodge at this point in the axial direction.
  • the shaft section of the shaft part can be formed by a disk-shaped component, wherein a fastening flange is fixed, preferably screwed, to the disk-shaped component at its two end sides, which is connected, preferably welded, to the shaft part of each component. In this way, two axially adjacent solar panels can be interconnected.
  • the invention also relates to a parabolic trough solar power plant, comprising at least one solar collector with a shaft part, wherein the shaft part is mounted with at least one bearing arrangement of the type explained.
  • the invention is based on a rotatable or pivotable mounting, in particular of the solar collectors of a parabolic trough solar power plant, which enables a virtually zero return force-free compensation of thermally induced expansions or shrinkages.
  • the central idea is the use of carrying chains with integrated support rollers, in which the structure to be stored or the shaft element is hung.
  • FIG. 1 is a side view of the solar collector of a parabolic trough solar power plant, which is pivotally mounted in a bearing assembly,
  • FIG. 2 is a side view of the bearing assembly of FIG. 1 in an enlarged view
  • FIG. 3 shows the section C-D of FIG. 2 according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows the section C-D according to FIG. 2 according to a second embodiment of the invention
  • Fig. 5 shows the section C-D of FIG. 2 according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 6 in the illustration of FIG. 2 is a slightly modified embodiment of the invention.
  • a solar collector of a parabolic trough solar power plant is seen, which is pivotally mounted in a bearing assembly 1.
  • the solar panel is set Component 2, which comprises a shaft part 3, which is mounted rotatably or pivotably about its longitudinal axis A.
  • the required swivel angle range is indicated by ⁇ ; this angle is about 90 °. Typically, this angle is in practice a little over 180 °.
  • the pivoting of the component 2 about the longitudinal axis A is required in order to track the solar collector the sun.
  • the bearing arrangement 1 initially has carrier elements 4, such a carrier element 4 at each axial one End of the component 2 is arranged.
  • the support member 4 has two pylon-like support portions 5, which extend in the vertical direction V. Due to their spacing in the horizontal direction H, the two support sections 5 form between them a receiving space 6 for the shaft part 3.
  • the bearing of the shaft part 3 and thus of the component 2 is effected by a chain element 7, which - as can best be seen in FIG. 2 - has a number of chain links 12 which are hingedly connected to one another at hinge points 13.
  • a chain element 7 which - as can best be seen in FIG. 2 - has a number of chain links 12 which are hingedly connected to one another at hinge points 13.
  • At some of the hinge points 13 is an axis (not shown), which supports a roller element 9; the roller element 9 is thus mounted so as to be rotatable about the axis of rotation a in the chain element 7.
  • the axis of rotation a is parallel to the longitudinal axis A.
  • a shaft section 10 of the shaft part 3 is mounted with said roller elements 9.
  • the ends 8 of the chain element 7 are fastened in the upper end region of the carrier sections 5.
  • This attachment is effected by means of a bearing 11, which is in the present case designed as a sliding bearing. It has - s.
  • a bearing pin 16 the fixed (in the embodiment by means of a screw connection) is fixed to the support section 5.
  • the bearing 11 has a housing element 17 which is fixedly connected to the chain (for example by means of a welded connection). Between the bearing pin 16 and the Genzo- element 17 a slide bearing sleeve 18 is arranged.
  • the arrangement and orientation is such that a pivoting of the end 8 of the chain element 7 can take place about a compensating axis b, wherein this axis is oriented horizontally and in its projection is perpendicular to the longitudinal axis A.
  • This arrangement can be achieved in a simple manner that in a thermally induced displacement of the shaft member 3 at the location of the bearing assembly by a slight oscillating movement of the chain member 7 about the balance axis b can be compensated.
  • FIG. 3 illustrates how the construction is concretely configured when two solar collectors, ie two components 2 'and 2 ", are to be connected to one another in their axial end regions and to be supported by means of the bearing arrangements 1.
  • the components 2' and 2" have respective shaft parts 3 'and 3 ", which are provided axially end with a mounting flange 21.
  • the two mounting flanges 21 are screwed to the two end faces 20 of the shaft portion 10, which is supported by means of the bearing assembly, so that the shaft portion 10 defined in the axial direction can be guided by the roller elements 9, the roller elements 9 have a central portion 14 which has a congruent to the outer periphery of the shaft portion 10 in the embodiment, the shaft portion has a cylindrical peripheral surface, accordingly, the outer periphery of the central portion 14 is cylindrical axially on both sides of a respective board section. 1 5 flanked, which has an enlarged diameter (s. Fig. 3). As can be seen immediately, so that when inserting the shaft portion 10 in the bearing assembly 1 of the same axially guided by the board sections 15.
  • a bearing arrangement 1 of the described type functions as an (axial) non-locating bearing or a locating bearing to be provided, which is arranged centrally in the series-connected components (solar collectors) 2, the adjoining bearing assemblies will be formed as a floating bearing in order to achieve said thermally induced axial compensation can.
  • Fig. 4 it can be seen how the fixed bearing function can be realized.
  • the support section is U-shaped, ie the support sections 5 have laterally legs 19.
  • the bearing assembly 1 shown in Fig. 4 thus acts as a fixed bearing.
  • roller element 9 together with the chain element 7 and (in the embodiment of the roller elements 9 according to FIG. 3), the shaft section 10 and thus the component 2 in the direction of the longitudinal axis A dodge, which is indicated by the double arrow in Fig. 5.
  • the legs 19 are spaced so that a significant axial movement can take place here.
  • FIG. 6 also illustrates that the bearing element 1 can also be closed off at the top by a cover element 24, so that a largely sealed bearing unit is produced which is protected against environmental influences.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1) für ein Bauteil (2), das ein Wellenteil (3) mit einer Längsachse (A) aufweist, wobei die Lageranordnung (1) ausgebildet ist, das Bauteil (2) um einen Schwenkwinkelbereich (a) um die Längsachse (A) zu verschwenken. Um bei der Anordnung einer Anzahl von Bauteilen thermisch bedingte Ausdehnungen in einfacher und effizienter Weise ausgleichen zu können, was insbesondere bei Parabolrinnen- Solarkraftanlagen problematisch sein kann, sieht die Erfindung vor, dass die Lageranordnung (1) umfasst: ein Trägerelement (4), das zwei sich vertikal (V) erstreckende Trägerabschnitte (5) aufweist, ein Kettenelement (7), das mit seinen beiden Enden (8) im oberen Endbereich der Trägerabschnitte (5) gelagert sind, eine Anzahl Rollenelemente (9), wobei die Rollenelemente (9) im Kettenelement (7) um eine zur Längsachse (A) parallele Drehachse (a) gelagert sind, wobei die oberen Enden (8) des Kettenelements (7) mittels je eines Lagers (11) am Trägerabschnitt (5) befestigt sind und das Lager (11) eine Verschwenkung des Kettenelements (7) relativ zum Trägerabschnitt (5) um eine Ausgleichsachse (b) ermöglicht, wobei die Ausgleichsachse (b) horizontal (H) angeordnet ist und in der Projektion senkrecht auf der Längsachse (A) des Wellenteils (3) steht.

Description

B e s c h r e i b u n g
Lageranordnung und Parabolrinnen-Solarkraftanlage mit einer solchen
Lageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Bauteil, das ein Wellenteil mit einer Längsachse aufweist, wobei die Lageranordnung ausgebildet ist, das Bauteil um einen Schwenkwinkelbereich, insbesondere von weniger als 225°, um die Längsachse zu ver- schwenken. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Parabolrinnen-Solarkraftanlage, umfassend mindestens einen Sonnenkollektor. Eine Bauform von Solarenergieanlagen sind Parabolrinnen- Anlagen, bei denen Sonnenkollektoren zum Einsatz kommen, die durch ihre parabolische Spiegelfläche Sonnenenergie in einem Zentrum konzentrieren, um hierdurch beispielsweise ein Arbeitsmedium (z. B. Wasser) zu erhitzen. Damit die Anlage effizient arbeitet, wird der Sonnenkollektor dem Sonnenstand nachgeführt. Hierfür ist der Sonnenkollektor um eine Schwenkachse, die der oben genannten Längsachse des Wellenteils entspricht, schwenkbar gelagert. Anlagen dieser Art weisen in der Regel eine Vielzahl von Sonnenkollektoren auf, die in Reihe geschaltet sind, d. h. in Richtung der Längsachse schließt sich eine Anzahl Sonnenkollektoren an, die miteinander verbunden (verschraubt) sind. Die gesamte Anordnung wird dann mittels eines geeigneten Antriebs verschwenkt.
Problematisch ist dabei, dass sich infolge der sich ergebenden relativ großen Erstreckung der zusammengeschraubten Kollektoren in Richtung der Längsachse bei Erwärmung der Anlage nicht unerhebliche Wärmeausdehnungen ergeben. Demgemäß müssen jedenfalls einige der Lagerstellen als Loslager ausgeführt werden. Die hierfür üblichen Lösungen sind bislang nicht befriedigend, insbesondere auch unter Kostengesichtspunkten.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Lageranordnung der gattungsgemäßen Art so fortzubilden, dass bei der Anordnung einer Anzahl von Bauteilen (d. h. insbe- sondere von Sonnenkollektoren) thermisch bedingte Ausdehnungen in einfacher und effizienter Weise ausgeglichen werden können. Dabei soll die Lageranordnung kostengünstig herstellbar sein, da für Kraftwerke dieser Art häufig eine sehr große Anzahl an Lagerstellen erforderlich ist. Vorschlagen soll des Weiteren eine Solarkraftanlage, insbesondere eine Parabolrinnen-Solarkraftanlage, werden, die mit solchen Lageranordnungen ausgestattet ist.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung umfasst: ein Trägerelement, das zwei sich vertikal erstreckende Trägerabschnitte aufweist, wobei zwischen den beiden Trägerabschnitten ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des Wellenteils gebildet wird, - ein Kettenelement, das mit seinen beiden Enden im oberen Endbereich der
Trägerabschnitte gelagert sind, eine Anzahl Rollenelemente, die im Kettenelement entlang dessen Längserstreckung gelagert sind, wobei die Rollenelemente im Kettenelement um eine zur Längsachse parallele Drehachse gelagert sind und wobei die Rollenelemente ausgebildet sind, einen Umfangsabschnitt eines Wellenabschnitts des Wellenteils abzustützen, wobei die oberen Enden des Kettenelements mittels je eines Lagers am Trägerab- schnitt befestigt sind und das Lager eine Verschwenkung des Kettenelements relativ zum Trägerabschnitt um eine Ausgleichsachse ermöglicht, wobei die Ausgleichsachse horizontal angeordnet ist und in der Projektion senkrecht auf der Längsachse des Wellenteils steht. Das Kettenelement weist vorzugsweise eine Anzahl an Kettengliedern auf, wobei die Rollenelemente an der Gelenkstelle zwischen zwei Kettengliedern angeordnet sind.
Die Rollenelemente haben bevorzugt einen zentral angeordneten Mittenabschnitt, der zur Kontaktnahme mit dem Wellenabschnitt des Wellenteils ausgebildet ist; dieser Mittenab- schnitt hat bevorzugt eine zylindrische radiale Außenkontur. Dabei wird der zentral angeordnete Mittenabschnitt vorzugsweise von zwei im Durchmesser vergrößerten Bordabschnitten axial beidseitig begrenzt. Das Lager, das die Kette an ihren Enden hält, ist bevorzugt als Gleitlager ausgebildet. Es kann einen Lagerbolzen und ein Gehäuseelement aufweisen, zwischen denen eine Gleitlagerhülse bzw. Gleitlagerbuchse angeordnet ist.
Die Trägerabschnitte des Trägerelements sind gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in horizontale Richtung und in Richtung senkrecht auf die Längsachse des Wellenteils gesehen so voneinander beabstandet, dass die Rollenelemente mit ihren radial äußeren Bereichen ein definiertes Horizontalspiel, vorzugsweise ein Horizontalspiel zwischen 1 mm und 20 mm, zu den Trägerabschnitten aufweisen. Damit wird das Wellenelement in radiale Richtung definiert geführt.
Die Trägerabschnitte des Trägerelements können weiterhin in der Draufsicht zumindest abschnittsweise eine U-förmige Gestalt aufweisen. Die Schenkel der U-förmig gestalteten Trägerabschnitte können dann in horizontale Richtung und in Richtung der Längsachse des Wellenteils gesehen so voneinander beabstandet sein, dass die Rollenelemente samt Ket- tenelement ein definiertes Horizontalspiel, vorzugsweise ein Horizontalspiel zwischen 1 mm und 20 mm, zu den Schenkeln aufweisen. Hiermit wird eine axiale Festlagerfunktion bewerkstelligt, da das Wellenelement an dieser Stelle nicht mehr beliebig in axiale Richtung ausweichen kann. Der Wellenabschnitt des Wellenteils kann durch ein scheibenförmiges Bauteil gebildet werden, wobei an dem scheibenförmigen Bauteil an seinen beiden Stirnseiten je ein Befes- tigungsflansch fixiert, vorzugsweise verschraubt, ist, der mit dem Wellenteil je eines Bauteils verbunden, vorzugsweise verschweißt, ist. Auf diese Weise können zwei axial aneinander angrenzende Solarkollektoren miteinander verbunden werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Parabolrinnen-Solarkraftanlage, umfassend mindestens einen Sonnenkollektor mit einem Wellenteil, wobei das Wellenteil mit mindestens einer Lageranordnung der erläuterten Art gelagert ist. Die Erfindung stellt also auf eine drehbare bzw. schwenkbare Lagerung insbesondere der Sonnenkollektoren einer Parabolrinnen-Solarkraftanlage ab, die einen nahezu Rückstell- kraftfreien Ausgleich thermisch bedingter Ausdehnungen bzw. Schrumpfungen ermöglicht.
Zentraler Gedanke ist dabei die Verwendung von Tragketten mit integrierten Tragrollen, in die die zu lagernde Konstruktion bzw. das Wellenelement eingehängt wird.
Wärmeausdehnungsbedmgte Verschiebungen können somit durch einfaches (Aus)Pendeln der Kette ausgeglichen werden, wobei die Kettenenden drehbar mit den Tragpylonen, d. h. mit den Trägerabschnitten, verbunden sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in der Seitenansicht den Sonnenkollektor einer Parabolrinnen-Solarkraftanlage, der in einer Lageranordnung schwenkbar gelagert ist,
Fig. 2 in der Seitenansicht die Lageranordnung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 den Schnitt C-D gemäß Fig. 2 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 den Schnitt C-D gemäß Fig. 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 den Schnitt C-D gemäß Fig. 2 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 6 in der Darstellung nach Fig. 2 eine geringfügig modifizierte Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Sonnenkollektor einer Parabolrinnen-Solarkraftanlage zu sehen, der in einer Lageranordnung 1 schwenkbar gelagert ist. Demgemäß stellt der Sonnenkollektor ein Bauteil 2 dar, das ein Wellenteil 3 umfasst, das um seine Längsachse A drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist. Der benötigte Schwenkwinkelbereich ist mit α angegeben; dieser Winkel beträgt hier ca. 90°. Typischer Weise beträgt dieser Winkel in der Praxis aber etwas mehr als 180°. Die Schwenkung des Bauteils 2 um die Längsachse A ist erforderlich, um den Solarkollektor dem Sonnenstand nachführen zu können.
Um dies in einfacher Weise zu ermöglichen und eine Anzahl an Solarkollektoren in Richtung der Längsachse L in Reihe schalten zu können, ohne Verspannungsprobleme bei Temperaturänderungen befürchten zu müssen, weist die Lageranordnung 1 zunächst Trä- gerelemente 4 auf, wobei ein solches Trägerelement 4 an jedem axialen Ende des Bauteils 2 angeordnet ist. Das Trägerelement 4 hat zwei pylonartige Trägerabschnitte 5, die sich in vertikale Richtung V erstrecken. Aufgrund ihrer Beabstandung in horizontale Richtung H bilden die beiden Trägerabschnitte 5 zwischen sich einen Aufnahmeraum 6 für das Wellenteil 3.
Die Lagerung des Wellenteils 3 und damit des Bauteils 2 erfolgt durch ein Kettenelement 7, das - wie es in Fig. 2 am besten gesehen werden kann - eine Anzahl an Kettengliedern 12 aufweist, die an Gelenkstellen 13 miteinander gelenkig verbunden sind. An einigen der Gelenkstellen 13 befindet sich eine (nicht näher dargestellte) Achse, die ein Rollenelement 9 lagert; das Rollenelement 9 ist also um die Drehachse a drehbar im Kettenelement 7 gelagert. Die Drehachse a ist parallel zur Längsachse A. Mit besagten Rollenelementen 9 gelagert wird konkret ein Wellenabschnitt 10 des Wellenteils 3.
Die Enden 8 des Kettenelements 7 sind im oberen Endbereich der Trägerabschnitte 5 be- festigt. Diese Befestigung erfolgt mittels eines Lagers 11, das vorliegend als Gleitlager ausgebildet ist. Es hat - s. hierzu Fig. 2 - einen Lagerbolzen 16, der fest (im Ausführungsbeispiel mittels einer Schraub Verbindung) am Trägerabschnitt 5 befestigt ist. Dann weist das Lager 11 ein Gehäuseelement 17 auf, das (beispielsweise mittels einer Schweißverbindung) fest mit der Kette verbunden ist. Zwischen dem Lagerbolzen 16 und dem Gehäusee- lement 17 ist eine Gleitlagerhülse 18 angeordnet. Die Anordnung und Ausrichtung ist dergestalt, dass eine Verschwenkung des Endes 8 des Kettenelements 7 um eine Ausgleichsachse b erfolgen kann, wobei diese Achse horizontal ausgerichtet ist und in ihrer Projektion senkrecht auf der Längsachse A steht. Mit dieser Anordnung kann in einfacher Weise erreicht werden, dass bei einer thermisch bedingten Verschiebung des Wellenteils 3 an der Stelle der Lageranordnung durch eine geringfügige Pendelbewegung des Kettenelements 7 um die Ausgleichsachse b ein Ausgleich erfolgen kann.
In Fig. 3 ist illustriert, wie der Aufbau konkret ausgestaltet ist, wenn zwei Solarkollektoren, d. h. zwei Bauteile 2' und 2", in ihren axialen Endbereichen miteinander zu verbinden und mittels der Lageranordnungen 1 zu lagern sind. Die Bauteile 2' und 2" weisen jeweilige Wellenteile 3' und 3" auf, die axial endseitig mit einem Befestigungsflansch 21 versehen sind. Die beiden Befestigungsflansche 21 werden an die beiden Stirnseiten 20 des Wellenabschnitts 10 angeschraubt, der mittels der Lageranordnung gelagert wird. Damit der Wellenabschnitt 10 in axialer Richtung definiert von den Rollenelementen 9 geführt werden kann, haben die Rollenelemente 9 einen Mittenabschnitt 14, der eine zum Außenumfang des Wellenabschnitts 10 kongruente Ausformung aufweist; im Ausführungsbeispiel hat der Wellenabschnitt eine zylindrische Umfangsfläche, entsprechend ist der Außenumfang des Mittenabschnitts 14 zylindrisch ausgebildet. Der Mittenabschnitt 14 wird axial beidseitig von je einem Bordabschnitt 15 flankiert, der einen vergrößerten Durchmesser aufweist (s. Fig. 3). Wie sofort gesehen werden kann, wird damit beim Einlegen des Wellenabschnitts 10 in die Lageranordnung 1 derselbe axial durch die Bordabschnitte 15 geführt. Damit die Anordnung vor Schmutz geschützt wird, sind an den Trägerabschnitten 5 stirnseitig Deckelelemente 22 angeordnet; der Aufnahmeraum 6 wird hiermit seitlich abgeschlossen. Das Eindringen von Schmutz wird ferner durch Bürstenelemente 23 erschwert, die an den Wellenteilen 3', 3" anliegen. Ein weiterer Aspekt ist, ob eine Lageranordnung 1 der beschriebenen Art als (axiales) Loslager oder Festlager fungiert. In der Regel wird ein einziges Festlager vorzusehen sein, das mittig in der in Reihe geschalteten Bauteile (Sonnenkollektoren) 2 angeordnet ist; die sich hieran anschließenden Lageranordnungen werden in der Regel als Loslager ausgebildet sein, um besagten thermisch bedingten axialen Ausgleich erreichen zu können. In Fig. 4 ist zu sehen, wie die Festlagerfunktion realisiert werden kann. Hier ist der Trägerabschnitt U- förmig ausgebildet, d. h. die Trägerabschnitte 5 haben seitlich Schenkel 19.
Wie in der Schnittansicht gemäß Fig. 4 gesehen werden kann, ist dabei vorgesehen, dass sich für den Wellenabschnitt 10 radial eine Bewegungsmöglichkeit nur innerhalb eines definierten Horizontalspiels s ergibt, was sich durch die Wahl des Abstandes der beiden Trägerabschnitte 5 ergibt. Dieses Spiel kann einige Millimeter betragen. Mithin wird der Wellenabschnitt 10 und mit ihm auch die Welle 3 und das Bauteil 2 in horizontale Richtung quer zur Längsachse A relativ präzise und ohne relevante Bewegungsmöglichkeit geführt.
Dies gilt bei dem Ausführungsbeispiel auch mit Blick auf die Bewegungsmöglichkeit in Richtung der Längsachse A. Wie nämlich gesehen werden kann, liegt für die Rollenelemente 9 samt Kettenelement 7 aufgrund der Schenkel 19 nur eine Bewegungsmöglichkeit im Rahmen eines Horizontalspiels t vor, das gleichermaßen einige Millimeter betragen kann.
Die in Fig. 4 dargestellte Lageranordnung 1 fungiert also als Festlager.
Das ist nicht der Fall mit Blick auf die Ausgestaltung nach Fig. 5: Zwar ist auch hin in radiale Richtung aufgrund des Horizontalspiels s für eine diesbezügliche Führung gesorgt.
Indes kann das Rollenelement 9 samt Kettenelement 7 und (bei Ausgestaltung der Rollenelemente 9 gemäß Fig. 3) auch der Wellenabschnitt 10 und somit das Bauteil 2 in Richtung der Längsachse A ausweichen, was durch den Doppelpfeil in Fig. 5 angedeutet ist. Die Schenkel 19 sind so beabstandet, dass hier eine signifikante Axialbewegung erfolgen kann.
In Fig. 6 ist noch illustriert, dass das Lagerelement 1 durch ein Deckelelement 24 auch oben abgeschlossen werden kann, so dass eine weitgehend abgedichtete Lagereinheit entsteht, die vor Umgebungseinflüssen geschützt ist.
Nicht näher dargestellt ist, dass Mittel vorgesehen werden können, mit denen die Drehung bzw. Verschwenkung des Bauteils 2 bzw. der Bauteile 2', 2", ... blockiert werden kann. Hierfür kann ein entsprechendes Betätigungs- bzw. Spannelement vorgesehen werden. So wird es möglich, die Bewegung der Bauteile infolge Windes zu verhindern.
Bezugszeichenliste
1 Lageranordnung
2 Bauteil
2' Bauteil
2" Bauteil
3 Wellenteil
3' Wellenteil
3" Wellenteil
4 Trägerelement
5 Trägerabschnitt
6 Aufnahmeraum
7 Kettenelement
8 Ende des Kettenelements
9 Rollenelement
10 Wellenabschnitt
11 Lager (Gleitlager)
12 Kettenglied
13 Gelenkstelle
14 Mittenabschnitt
15 Bordabschnitt
16 Lagerbolzen
17 Gehäuseelement
18 Gleitlagerhülse
19 Schenkel
20 Stirnseite
21 Befestigungsflansch
22 Deckelelement
23 Bürstenelement
24 Deckelelement A Längsachse a Drehachse
b Ausgleichsachse
V vertikale Richtung
H horizontale Richtung α S chwenkwinke lb er eich s Horizontalspiel t Horizontalspiel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Lageranordnung (1) für ein Bauteil (2), das ein Wellenteil (3) mit einer Längsachse (A) aufweist, wobei die Lageranordnung (1) ausgebildet ist, das Bauteil (2) um einen Schwenkwinkelbereich (a) um die Längsachse (A) zu verschwenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (1) umfasst: ein Trägerelement (4), das zwei sich vertikal (V) erstreckende Trägerabschnitte (5) aufweist, wobei zwischen den beiden Trägerabschnitten (5) ein Aufnahmeraum (6) zur Aufnahme des Wellenteils (3) gebildet wird, ein Kettenelement (7), das mit seinen beiden Enden (8) im oberen Endbereich der Trägerabschnitte (5) gelagert sind, eine Anzahl Rollenelemente (9), die im Kettenelement (7) entlang dessen Längserstreckung gelagert sind, wobei die Rollenelemente (9) im Kettenelement (7) um eine zur Längsachse (A) parallele Drehachse (a) gelagert sind und wobei die Rollenelemente (9) ausgebildet sind, einen Umfangsabschnitt eines Wellenabschnitts (10) des Wellenteils (3) abzustützen, wobei die oberen Enden (8) des Kettenelements (7) mittels je eines Lagers (11) am Trägerabschnitt (5) befestigt sind und das Lager (11) eine Verschwenkung des Kettenelements (7) relativ zum Trägerabschnitt (5) um eine Ausgleichsachse (b) ermöglicht, wobei die Ausgleichsachse (b) horizontal (H) angeordnet ist und in der Projektion senkrecht auf der Längsachse (A) des Wellenteils (3) steht.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenelement (7) eine Anzahl an Kettengliedern (12) aufweist, wobei die Rollenelemente (9) an der Gelenkstelle (13) zwischen zwei Kettengliedern (12) angeordnet sind.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenelemente (9) einen zentral angeordneten Mittenabschnitt (14) aufweist, der zur Kon- taktnahme mit dem Wellenabschnitt (10) des Wellenteils (3) ausgebildet ist, wobei der zentral angeordnete Mittenabschnitt (14) von zwei im Durchmesser vergrößerten Bordabschnitten (15) axial beidseitig begrenzt wird.
4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (11) als Gleitlager ausgebildet ist.
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (11) einen Lagerbolzen (16) und ein Gehäuseelement (17) aufweist, zwischen denen eine Gleitlagerhülse (18) angeordnet ist.
6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerabschnitte (5) des Trägerelements (4) in horizontale Richtung (H) und in Richtung senkrecht auf die Längsachse (A) des Wellenteils (3) gesehen so voneinander beabstandet sind, dass die Rollenelemente (9) mit ihren radial äußeren Bereichen ein definiertes Horizontalspiel (s), vorzugsweise ein Horizontalspiel (s) zwischen 1 mm und 20 mm, zu den Trägerabschnitten (5) aufweisen.
7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerabschnitte (5) des Trägerelements (4) in der Draufsicht zumindest abschnittsweise eine U-förmige Gestalt aufweisen.
8. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (19) der U-förmig gestalteten Trägerabschnitte (4) in horizontale Richtung (H) und in Richtung der Längsachse (A) des Wellenteils (3) gesehen so voneinander beabstandet sind, dass die Rollenelemente (9) samt Kettenelement (7) ein definiertes Horizontalspiel (t), vorzugsweise ein Horizontalspiel (t) zwischen 1 mm und 20 mm, zu den Schenkeln (19) aufweisen.
9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (10) des Wellenteils (3) durch ein scheibenförmiges Bauteil gebildet wird, wobei an dem scheibenförmigen Bauteil (10) an seinen beiden Stirnseiten (20) je ein Befestigungsflansch (21) fixiert, vorzugsweise verschraubt, ist, der mit dem Wellenteil (3', 3") je eines Bauteils (2', 2") verbunden, vorzugsweise verschweißt, ist.
10. Parabo Irinnen- Solarkraftanlage, umfassend mindestens einen Sonnenkollektor (2) mit einem Wellenteil (3), wobei das Wellenteil (3) mit mindestens einer Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gelagert ist.
PCT/EP2013/072230 2012-10-25 2013-10-24 Lageranordnung und parabolrinnen-solarkraftanlage mit einer solchen lageranordnung WO2014064177A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/438,045 US20150316293A1 (en) 2012-10-25 2013-10-24 Bearing assembly and parabolic-trough solar power plant having such a bearing assembly

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012219482.7A DE102012219482A1 (de) 2012-10-25 2012-10-25 Lageranordnung und Parabolrinnen-Solarkraftanlage mit einer solchen Lageranordnung
DE102012219482.7 2012-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014064177A1 true WO2014064177A1 (de) 2014-05-01

Family

ID=49485727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/072230 WO2014064177A1 (de) 2012-10-25 2013-10-24 Lageranordnung und parabolrinnen-solarkraftanlage mit einer solchen lageranordnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150316293A1 (de)
DE (1) DE102012219482A1 (de)
WO (1) WO2014064177A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106052173B (zh) * 2016-07-28 2018-08-17 中海阳能源集团股份有限公司 一种用于槽式集热器的支撑轴承及包括该支撑轴承的光热发电系统
CN114992231B (zh) * 2022-08-03 2022-10-25 银河航天(北京)网络技术有限公司 可调节式锁定机构及使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3306745A1 (de) * 1983-02-25 1984-08-30 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Lager fuer drehtrommeln
DE20319219U1 (de) * 2003-10-28 2004-04-15 Kuclo, Jan Zugmittellager
WO2007087680A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Miralite Pty Ltd Improved trough reflectors for solar energy collectors
DE202010001474U1 (de) * 2009-08-28 2010-06-10 Flagsol Gmbh Parabolrinnenkollektor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2741107A (en) * 1952-03-10 1956-04-10 Fnf Ltd Pattern chains
US4114594A (en) * 1976-10-22 1978-09-19 Meyer Warren A Device for synchronously rotating solar collectors
US5075682A (en) * 1990-03-30 1991-12-24 Dehnert Douglas K Antenna mount and method for tracking a satellite moving in an inclined orbit
US5069540A (en) * 1990-10-18 1991-12-03 Gonder Warren W Parabolic solar collector body and method
DE10032882A1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Bayer Ag Anlage zur Nutzung von Solarenergie
CH698860A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-13 Airlight Energy Holding Sa Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk.
AU2011244918B2 (en) * 2011-02-17 2013-05-02 Shaw, Ian Henry Mr A Solar Tracking System

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3306745A1 (de) * 1983-02-25 1984-08-30 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Lager fuer drehtrommeln
DE20319219U1 (de) * 2003-10-28 2004-04-15 Kuclo, Jan Zugmittellager
WO2007087680A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Miralite Pty Ltd Improved trough reflectors for solar energy collectors
DE202010001474U1 (de) * 2009-08-28 2010-06-10 Flagsol Gmbh Parabolrinnenkollektor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012219482A1 (de) 2014-04-30
US20150316293A1 (en) 2015-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1707420B1 (de) Kühleranordnung
EP2470838B1 (de) Parabolrinnenkollektor
EP2843322B1 (de) Vorrichtung für Halterung und Sonnenstandsnachführung von Nachführeinheiten für Solarpanele
DE3644759C2 (de)
EP3303940B1 (de) Nachführvorrichtung
DE102005032859B3 (de) Befestigungssystem für Solarmodule
DE2230950A1 (de) Gleitlager
EP2864155B1 (de) Beschlag für einen fahrzeugsitz und fahrzeugsitz
DE19606254A1 (de) Vorrichtung zum Ausgleichen von Längenänderungen
DE102006047544A1 (de) Metallkäfig für Rollenlager
DE202016103981U1 (de) Trageinrichtung zur drehbeweglichen Aufnahme mehrerer Solarmodule und Photovoltaikaufstellung mit mindestens einer Trageinrichtung
DE602004002020T2 (de) Antriebsvorrichtung für verstellbare Leitschaufeln einer Turbomaschine
DE102009041267A1 (de) Parabolrinnenkollektor und Verfahren zur Montage eines Parabolrinnenkollektors
DE10164598A1 (de) Anschlussvorrichtung zum Anschließen von Anschlag- oder Verzurrmitteln
DE102019002331B4 (de) Vorrichtung zum Halten eines Endes eines länglichen Objekts, insbesondere einer selbsttragenden Last, sowie ein diese Vorrichtung verwendendes Fahrzeug
WO2014064177A1 (de) Lageranordnung und parabolrinnen-solarkraftanlage mit einer solchen lageranordnung
DE69203933T2 (de) Lagerbüchse und Befestigungsschelle für Universalgelenk.
DE1301673B (de) Kippfaehiges Axialgleitlager
DE102012205486A1 (de) Solarkraftwerkseinheitlagereinheit
DE202010009832U1 (de) Lageranordnung und Solaranlage
EP0196424B1 (de) Mit Kluppen versehene Spannkette
WO2014082625A1 (de) Lagereinheit für eine nachführwelle eines solarthermiekraftwerks
DE102011007635B4 (de) Sicherungskonzept für ein Wälzlager
DE19924630B4 (de) Antriebsvorrichtung mit elliptischer Bewegung für Siebe vom stufenförmigen Typ
DE69402910T2 (de) Einstellbare Drehmomentübertragungsvorrichtung für eine Nockenwelle eines Grossdieselmotors

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13782713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14438045

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13782713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1