WO2019038241A1 - Schwenkbare halte-, stütz- und/oder verstelleinrichtung für solarmodule - Google Patents

Schwenkbare halte-, stütz- und/oder verstelleinrichtung für solarmodule Download PDF

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WO2019038241A1
WO2019038241A1 PCT/EP2018/072463 EP2018072463W WO2019038241A1 WO 2019038241 A1 WO2019038241 A1 WO 2019038241A1 EP 2018072463 W EP2018072463 W EP 2018072463W WO 2019038241 A1 WO2019038241 A1 WO 2019038241A1
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post
solar modules
pivot
lever
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PCT/EP2018/072463
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Christian Rainer
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Christian Rainer
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules with the features of independent claim 1.
  • pivotable support devices for solar modules can be provided to carry the solar modules from east to west with the course of the sun in order to align the solar modules in the course of the day always in a suitable manner with respect to the sun.
  • the solar modules are arranged on a pivot axis, which pivot axis is fixed at a certain distance from the ground on posts.
  • the pivot axis can be pivoted via an actuator in a suitable manner.
  • Such systems are often referred to as solar tracking systems.
  • solar tracking systems a certain number of solar modules arranged in a row on a pivot axis are usually tracked to the changing position of the sun.
  • uniaxial and horizontally arranged systems are used in many cases.
  • a single actuator may be provided to pivot the entire array of solar modules.
  • the actuator is usually arranged in the middle of the row of solar modules. For example, the distance between the solar modules positioned closest to the actuator and the solar modules located at the end of a row may be up to 40 meters, in some cases even more.
  • FIG. 2 shows a solar tracking system 1 'with a pivotable device 4 for a certain number of solar modules 6 according to the prior art.
  • Solar modules 6 are mounted on a pivot axis 8, which arranged on a plurality of posts 10 and by means of which the solar modules 6 with respect to the horizontal (O) can be pivoted.
  • a pivot axis 8 For pivoting the pivot axis 8 and the
  • the actuator 12 is usually at one
  • the pivot axis 8 is pivoted by the angle ⁇ with respect to the horizontal into a position V deviating from the horizontal position. Since the solar modules 6 in the System 1 'are arranged on the pivot axis 8, the center of gravity S of the solar modules 6 is the height b above the center Z of the pivot axis 8. This results in a distance a of the center of gravity S from the center Z of the pivot axis 8. From the weight F G the pivoted solar modules 6 and the distance a of the
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of a row 14 of solar modules 6.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of a row 14 of solar modules 6.
  • a primary object of the invention can be seen to develop a pivotable device for solar modules, which at least partially overcomes the above-mentioned disadvantages of the prior art, wherein the pivot axis or the actuator of the pivotable device in a relation to the Horizontal position pivoted position relieved and pivoting of the arranged on the pivot axis of solar modules is facilitated by means of the actuator.
  • the pivoting device should have a long life, work permanently reliable and inexpensive to produce.
  • Adjustment device for solar modules solved, comprising the features of claim 1. Further preferred embodiments are described by the dependent claims.
  • the invention relates to a pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules, which is also referred to in simplified form below as a device for solar modules or as a pivotable device for solar modules.
  • the device according to the invention or pivotable holding, supporting and / or adjusting device comprises a pivot axis, on which pivot axis at least one solar module is accommodated.
  • the pivot axis can in this case, for example, by a round, square or
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules comprises at least one post for supporting and supporting the pivot axis.
  • the pivot axis can be mounted on the at least one post via a suitable storage and / or fastening device or
  • the pivotable device has an actuator, via which the pivot axis can be pivoted in particular between a horizontal position and a position deviating from the horizontal position.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules also comprises at least one compensating device, which is mechanically coupled to the pivot axis.
  • the at least one compensation device comprises at least one section
  • linearly guided spring element preferably has a pivot point in a vertically below the pivot axis lying post area.
  • a stroke is transmitted to the at least one spring element and the linear guide.
  • the stroke deflects the linear guide over the pivot point and causes a voltage of the at least one spring element.
  • the pivot axis can be acted upon by the torque via the at least one compensation device, which moment at least partially compensates for a torque resulting from the weight force of the at least one solar module on the pivot axis.
  • the at least one compensation device is in neutral position when the pivot axis is in a horizontal position. In horizontal position of the pivot axis is also the at least one solar module, which is accommodated on the pivot axis, in a horizontal orientation.
  • the at least one spring element at horizontal position of the pivot axis and / or at neutral position of the at least one compensation device has no or at least almost no voltage.
  • the at least one compensating device can reach a position designated as an active position. In this active position, a moment is generated and maintained, which at least partially compensates for the previously indicated, due to the weight of the at least one solar module moment on the pivot axis.
  • the at least one compensating device of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules according to the invention comprises at least one
  • the at least one spring element may, for example, be a tension or spiral spring, but also a hydropneumatic element or another comparable element. In particular, two or more spring elements may be provided.
  • the at least one compensating device may comprise a body frame.
  • the body frame can by means of a
  • the fastening element may be designed in the form of a sliding bearing.
  • the sliding bearing may for example consist of two plain bearing shells to fix the body frame rotatably to the pivot axis.
  • the mounting frame of the at least one compensation device may include or provide fastening means for different further components of the at least one compensation device.
  • the mounting frame can thus comprise means for connecting the mounting frame or the at least one compensation device to a post.
  • the linear guide of the spring elements may preferably extend in the region between the ends of the at least one spring element.
  • the linear guide is formed by preferably two telescoping guide elements. This can be an external
  • Guide element and an inner guide member may be provided, for example, the inner guide member may be slidable in the outer guide member.
  • Spring element preferably have in a vertically below the pivot axis lying post region a pivot point or a rotation axis.
  • the fulcrum may be formed, for example, by a connecting element rotatably connected to the outer guide element, which connecting element is in connection, for example, with the mounting frame of the at least one compensating device and / or with the at least one post.
  • the inner guide element should remain displaceable within the outer guide element.
  • the connecting element can thus be a fulcrum or a Rotary axis for the linear guide and also the at least one linear guide guided by the linear guide spring element can be formed.
  • the at least one spring element can be fastened in a transverse web of the outer guide element.
  • Pivot axis may be provided a pivot lever or a lever element, which may be arranged for example by means of clamping elements or by other fastening means rotationally fixed to the pivot axis.
  • the pivot lever may be formed, for example, U- or V-shaped. Possibly. Other embodiments for the pivot lever can be suitable.
  • the at least one spring element or the linear guide is in this case preferably pivotally connected to the pivot lever.
  • a pivotable connection with the inner guide element in the region of the tip of the pivot lever can result.
  • a tab may be provided, which is preferably coupled to the inner guide tube and the at least one spring element.
  • the tab may be provided with a plurality of holes having row of holes.
  • the pivot lever can be provided with a corresponding row of holes. The number of holes in the rows of holes can be arbitrary.
  • Pivoting lever for example, connecting element can be used, which can be brought through a hole provided the respective row of holes of the pivot lever and the tab.
  • the length of the pivot lever can be influenced, and thus also the height of the counter-torque, which by pivoting the pivot lever when pivoting the
  • the at least one spring element is not in the neutral position of the at least one compensation device or in a merely low state of tension. As a result, no forces are exerted on the pivot lever.
  • the at least one compensation device can at least one
  • Damping module for vibration damping of the pivot axis include.
  • the at least one damping module makes it possible to damp vibrations which act on the pivot axis.
  • vibrations of the pivot axis may occur in the event of a stronger wind as soon as wind acts on the at least one solar module. This effect is often at one compared to the Horizontal position pivoted position of the pivot axis and thus the at least one solar module to be amplified.
  • the at least one damping module the torsional vibrations can be damped on the pivot axis, wherein the actual purpose of the at least one compensation device is not affected by the damping module.
  • the at least one damping module mechanically with the
  • Pivot axis and be coupled to a frame member of the body frame of the at least one compensation device and / or with the at least one post.
  • the pivot lever connected in rotation with the pivot axis may have a projection on which the at least one damping module can be pivotally connected.
  • Damping module be provided on the body frame of the at least one equalizer or to the at least one post.
  • the damping module is a hydraulic damping module.
  • the use of other elements for damping is also conceivable.
  • the pivot axis can be arranged on the at least one post by means of a mounting and / or fastening device in the form of a spherical bearing.
  • a mounting and / or fastening device in the form of a spherical bearing.
  • the pivot axis and the at least one post in a horizontal position of the pivot axis a
  • the pivot axis can be tilted by means of the joint bearing by an angle ⁇ 'relative to the at least one post.
  • the angle ⁇ ' may thus have, for example, an amount of 91 ° to 140 °.
  • the at least one compensating device can enclose an angle ⁇ of at least approximately 90 ° with the pivot axis.
  • the at least one compensation device can be coupled with the pivot axis and with the at least one post. At an inclination of the pivot axis by an angle ⁇ 'relative to the at least one post, the at least one
  • Compensation device by said coupling with the pivot axis and by the pivotal coupling with the at least one post at least one maintain approximately constant angle ⁇ , which is preferably still at least approximately 90 °.
  • the spherical bearing may comprise a spherical housing, within which spherical housing a ball element is arranged.
  • the spherical housing may consist of a lower shell and an upper shell.
  • a ball element may be arranged, which consists of a first ball half and a second ball half.
  • the pivot axis can be stored between the first half of the ball and the second half of the ball element.
  • the outer upper radius of the joint bearing can be kept relatively small due to a thin-walled design of the upper shell.
  • Such a configuration is particularly advantageous in the respect, whereby the
  • Pivot axis can lie. From the weight of the pivoted solar modules and the small distance of the center of gravity from the center of the pivot axis can result in a much lower torque, as is known from the prior art.
  • the joint bearing is a dry plain bearing. Therefore, it can be provided in particular that the materials of the ball halves and the lower shell are selected such that a
  • Pairing may occur, which is designed for a dry run suitable. Since a stable complete seal such storage, which must be able to work properly under all environmental conditions such as rain, wind or sand storms, can only be produced in a serious way, it is advantageous if registered in the hinge bearing impurities as soon as possible from the
  • the lower shell of the spherical housing is divided on the contact side to the second ball half in grooves and support areas.
  • the lower shell of the spherical housing may have a funnel bottom, which leads to at least one opening in the lower shell. Through the grooves and support areas, as well as the hopper floor and at least one opening dirt particles and water can be discharged from the joint stock. As a result, a functional reliability and only minimal wear of the joint bearing can be ensured.
  • At least one post is provided for carrying and supporting the pivot axis.
  • at least one post can be used as a foundation as well a post arrangement.
  • the at least one post or also The post assembly may have screw foundations and / or be formed by sterfundêt. Will for a screw foundation
  • the erfundament ist can be composed of a first support leg and a second support leg, which are each anchored in a bottom surface.
  • a bridge can be used, which holds the one and here in their relative orientation to each other.
  • the support feet preferably form a thread at their free end region pointing away in the direction of the bridge.
  • the storage and / or fastening device can be worn for example by the bridge. Both the first support foot and the second support leg are preferably detachably connected to the bridge or releasably secured to the bridge. Also, the storage and / or fastening device is releasably held to the bridge or can be removed from the bridge.
  • the bridge comprises a two-part mold shell, which is formed, for example, of correspondingly shaped shell halves and by means of which shell the first support leg and the second support leg form-fitting manner
  • Support foot and the second support leg a binding depth, which may be variable, for example, depending on the existing soil conditions to store stored on the pivot axis solar modules stable. Due to the embedment depth of the support feet in the bottom surface can be provided height of the pivot axis and a base of the support feet in the area of the bottom surface. The dimensions of the height as well as the basis can be depending on the existing embedment depth of the screw foundations.
  • the first and the second support leg mechanically coupling bridge convert the transferred to the screw foundations loads in compressive and tensile forces that can initiate the first support leg and the second support leg at the intended distance in the bottom surface.
  • the first support leg and the second support leg may, for example, be oriented at an intended angle or also parallel to one another.
  • the at least one compensation device can also be mechanically coupled to the pivot axis, that the Pivot axis via the at least one compensation device can be acted upon with a moment, which moment at least partially compensated by the weight of the at least one arranged on the pivot axis solar module resulting moment on the pivot axis at least partially.
  • the at least one compensation device may comprise at least one spring element.
  • the at least one spring element can be pivotably coupled to the pivot axis and to the at least one post in such a way that the at least one spring element has no or at least almost no tension in a horizontal position of the pivot axis.
  • the at least one spring element is pivotably coupled to the pivot axis and the at least one post in such a way that the at least one spring element has at least a low tension in a position of the pivot axis pivoted relative to the horizontal position.
  • the at least one compensation device can also have two or more spring elements. To couple the at least one spring element with the pivot axis, a can
  • Swivel lever or a lever element rotatably connected to the pivot axis can be, for example, a V-shaped surface element which is perpendicular to the pivot axis or to the at least one
  • the at least one spring element can be connected to a first end pivotally connected to the lever element. With a second end, the at least one spring element can be coupled to the at least one post in a ground-level position by means of a suitable device. As already mentioned, it can be provided that the at least one
  • Pivoting axis arranged solar modules on the pivot axis arises.
  • Spring element of the at least one compensating device can therefore be designed such that the torque to be obtained by the at least one compensating device and that due to the weighting force of the solar modules on the
  • these at least one compensation device can also comprise at least one damping module.
  • the at least one damping module can be coupled to the pivot axis and to the at least one post.
  • the lever element rotatably connected to the pivot axis may have a device for connecting the at least one damping module to the lever element.
  • a connection of the at least one damping module to the at least one post can be provided.
  • the at least one post may preferably have, in the position close to the floor, a device for connecting the at least one damping module to the at least one post.
  • the at least one compensating device may comprise at least one cable element and at least one spring element.
  • the at least one cable element may be coupled to the pivot axis in the region of a first end, in the region of a second end with the at least one spring element.
  • the at least one spring element can in turn preferably be pivotally coupled to the at least one post.
  • the at least one cable element can be coupled to the pivot axis in such a way that the at least one spring element in a horizontal position of the pivot axis has no or at least virtually none
  • Cable element with the pivot axis conceivable that the at least one spring element in a relative to the horizontal position pivoted position of the pivot axis has at least a low voltage.
  • a lever element may be provided which, comparable to the shape described above, is connected in a rotationally fixed manner to the pivot axis.
  • the at least one cable element can thereby be pivotably connected to the lever element in the region of a first end. In the region of a second end, the at least one cable element can be coupled to the at least one spring element.
  • the at least one spring element may in this embodiment be arranged on the opposite side of the at least one post, wherein the at least one spring element is connected to a device for connection, preferably in the region of the upper end of the at least one post.
  • the at least one cable element can be coupled on the opposite side of the at least one post with the pivot axis or with the pivot axis fixedly arranged on the lever element.
  • the at least one post can have an opening for the passage of the at least one cable element.
  • the at least one compensation device at least one
  • a deflection device can be arranged for this purpose. Also, in the region of the upper end of the at least one post a deflection device can be arranged for this purpose. Also, in the region of the upper end of the at least one post a deflection device can be arranged for this purpose. Also, in the region of the upper end of the at least one post a
  • Deflection device be provided to the at least one cable element at a pivoting of the pivot axis in a relative to the horizontal position
  • a pivotable holding, supporting and / or adjusting device provides at least one compensating device, which can be composed of an arrangement of at least one spring element, at least one cable element and at least one damping module.
  • the compensating device composed by at least one spring element, at least one cable element and at least one damping module can be designed as an assembly unit.
  • the mounting unit can also have a frame with which the at least one spring element and the at least one damping module can be coupled.
  • the at least one cable element can in the region of a first end with the
  • the at least one cable element can be coupled to the pivot axis in such a way that the at least one spring element in one
  • the at least one cable element is coupled to the pivot axis in such a way that the at least one spring element has at least a low tension in a position of the pivot axis pivoted relative to the horizontal position.
  • Spring element may result in a stabilization of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device or the pivot axis. Furthermore, it can be provided that the at least one damping module for vibration damping of
  • Pivot axis in the region of a first end is pivotally coupled to the pivot axis, and is arranged in the region of a second end in the region of the at least one spring element.
  • the at least one compensating device or the mounting unit may further comprise slide bearings, via which the at least one compensating device or the mounting unit can be supported on the pivot axis.
  • the mounting unit may comprise an example V-shaped frame which is equipped with a first frame part and with a second frame part, which converge in the region of a frame tip or are connected in the region of this frame tip.
  • the V-shaped frame have proven to be advantageous in which the open frame area has to the side.
  • the sliding bearings are arranged in an end region of the first frame part and by storage forks
  • the mounting unit can also on the
  • a lever element can furthermore be arranged, which is non-rotatably coupled to the pivot axis and optionally pivotally connected to the frame.
  • the at least one spring element may be attached to the second
  • the at least one cable element may extend, which preferably in the region of the frame tip and in an area between the
  • Frame tip and the bearing forks or the lever element is deflected by deflecting devices.
  • Lever element can be arranged pivotably.
  • Design of the at least one compensation device or the assembly unit result, which receives an additional stabilization by the damping module. Due to the triangular shape of the at least one compensation device or the Assembly unit, the pivotal movement of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device is not limited.
  • pivot axis may be arranged in this embodiment by means of a fastening device in the form of a spherical bearing on the at least one post.
  • the joint bearing can hereby be made comparable to the joint bearing already described in detail.
  • pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules can be used in particular for a solar tracking system, which provides several arranged in a row solar modules.
  • the plurality of solar modules can be arranged on a common pivot axis, which pivot axis can be supported or supported by means of several posts.
  • the at least one compensating device provided for the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules can preferably be provided on at least one post at at least one end of the row of solar modules arranged on the pivot axis.
  • a plurality of compensation devices of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device can be provided on posts of a series of solar modules arranged on a pivot axis.
  • Adjustment device in particular for the outdoor installation of larger areas
  • the pivot axes of the solar modules are in this case normally oriented approximately horizontally, but can optionally also follow the Bodenreliefs and therefore be aligned inclined to the horizontal. As mentioned above several times, it represents the most sensible variant for outdoor installations, the bearing blocks for the pivotable flat
  • the posts are anchored in the ground.
  • the pivot axis to which the solar modules are attached it may be, for example, a round, square or polygonal.
  • a suitable storage and / or fastening device can be used.
  • Pivot axis in a horizontal position it is thus not pivoted in relation to the horizontal.
  • a balancing device of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device is usually provided in each case on a post in the region of the ends of each row with pivotally mounted solar modules in order to provide an ideal
  • the compensation device is in this case mechanically coupled to the pivot axis, in addition, the compensation device can be attached by means of a (foundation) attachment element to the respectively provided post. If the pivot axis is aligned in horizontal position, is the
  • Balancing device preferably in a neutral position.
  • Post arrangements for example in the form of screw foundations used.
  • the pivot axis stored in such variants of the elevation or ground anchorage also by means of a suitable storage and / or
  • Compensation device are fastened to the post assembly by means of a suitably formed connection element.
  • the attachment element can in this case be adapted to the respectively to be used post or the post assembly or be designed adjustable.
  • the foundation connecting element can be adapted in each case to different alignment angles of the post arrangement, in order thereby to be able to compensate for structural tolerances of the post arrangement.
  • a suitable fastening element is provided in each case, which will be described in more detail below.
  • the above-mentioned screw foundations may, for example, be composed of a first support foot and a second support foot, which are each anchored in a bottom surface.
  • a bridge is useful to use, which mechanically couples the first support leg and the second support leg together and this also holds each other in their relative orientation and fixed.
  • Ground dowels is known.
  • the pivot axis can be added.
  • the storage and / or fastening device can be carried for example by the bridge.
  • Both the first support foot and the second support leg can in particular be releasably connected to the bridge or releasably secured to the bridge, for example by suitable screw connections and / or clamping connections.
  • the storage and / or fastening device can be releasably held or fixed to the bridge or can be removed from the bridge.
  • the bridge comprises a two-part shell mold, which consists of
  • the first support leg and the second support leg have a variable depth of penetration into the ground, or a so-called embedment depth, which can be variable, for example, depending on the existing soil conditions to store stable mounted on the pivot axis solar modules. Due to the embedment depth of the support feet in the bottom surface results in a dependent height of the pivot axis and a base of the support feet in the area of the bottom surface. The dimensions of the height as well as the base can vary depending on the depth of embedment or the depth of the connection chosen according to the soil conditions
  • the bridge mechanically coupling the first and the second support feet can convert the loads transmitted to the screw foundations into compressive and tensile forces which the first support foot and the second support foot can introduce into the ground surface at the distance.
  • the first support leg and the second support leg can easily be oriented parallel to each other.
  • Balancing device in its neutral position.
  • the compensation device points
  • the mounting frame comprises a mounting plate on which the respective connection element for attaching the compensating device or the mounting frame is attached to the post or the post assembly.
  • Fastening element preferably in the form of a sliding bearing, which is
  • the body frame For example, composed of plain bearing shells, the body frame
  • the spring pack may e.g. have two linearly guided spring elements. Next, a linear guide
  • the linear guide can be displaced from one another approximately
  • Guide tubes are formed, which slide into each other and thereby have little play, so that a kind of telescopic guide is formed.
  • An outer guide tube and an inner guide tube are arranged to each other such that the inner guide tube can be pushed into the outer guide tube, wherein the tubes preferably slide friction against each other.
  • the spring assembly or in particular the linear guide can continue
  • Assembly frame be arranged or anchored.
  • the connecting bolt in this case forms a pivot point or a rotation axis for the spring assembly.
  • the connecting bolt is preferably in communication with the outer guide tube, wherein the inner guide tube remains displaceable within the outer guide tube.
  • the spring assembly may be connected to a pivot lever of the balancing device.
  • the pivoting lever may e.g. U- or V-shaped, with a
  • Embodiments suitable for the pivot lever For example by means of
  • the pivot lever can be arranged rotatably on the pivot axis.
  • other fasteners for the pivot lever can be used.
  • Another useful component of the compensation device according to the invention may also be an attenuation module.
  • a damping module for example, torsional vibrations generated by influencing the wind can be damped on the pivot axis, the actual purpose of the balancing device is not affected by the damping module.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules or the solar tracking system is often strongly influenced by wind
  • the damping module is a hydraulic damping module.
  • the use of other elements for damping is quite conceivable.
  • Damping module can in this case be pivotally mounted at one end via a fastening point on a projection of the pivot lever and thus be mechanically connected to the pivot axis.
  • the damping module can preferably via an attachment point to the mounting plate of
  • Mounting frame or other suitable location such as in the area of the post, be arranged pivotally.
  • an additional articulation lever may be provided, which may be non-rotatably in communication with the pivot axis.
  • the projection of the pivoting lever, the articulation lever and the damping module can be connected to one another at the attachment point. In addition, this can be achieved by increasing the torque transfer in the pivot axis.
  • the linear guide is formed by an outer guide tube and an inner guide tube displaceable in the outer guide tube.
  • the outer guide tube may, for example, at its free end. Have a crosspiece, in which the spring elements can be mounted.
  • a tab provided with lateral Ein fatigue Anlagen Maschinenbauen, to which the
  • Spring elements can also be attached.
  • the distance between the two attachment points of the spring elements, ie the Einitati Harmons for the first ends of the spring elements in the cross bar and the suspension openings for the second ends of the spring elements of the tab, and thus the length of the spring elements may vary, since the length of the spring elements in neutral position the compensation device
  • the tab can also with a multi-hole row of holes be provided.
  • the pivot lever can be provided with a corresponding row of holes.
  • Swing lever be introduced.
  • the number of holes in the rows of holes can basically be almost arbitrary.
  • Connecting element can be used, which is brought by a designated hole of the respective row of holes of the pivot lever and the tab.
  • a rotation axis of the spring assembly may preferably be arranged in the region of the upper end of the outer guide tube at a defined distance from a respective used hole of the row of holes. This distance also defines the length of the lever in the neutral position of the compensation device.
  • the length of the pivot lever formed by the lever element can be influenced, and thus also the height of the counter-torque, which is generated by pivoting the pivot lever when pivoting the pivot axis.
  • the respective lengths of the pivot lever vary with the positions of each used
  • Compensating device or the pivot lever is customizable.
  • the spring elements of the spring assembly in this neutral position no bias or only a small or minimum bias, so that in this angular position of the solar modules (yet) no forces are exerted on the pivot lever.
  • Angle is pivoted with respect to the horizontal, are also the solar modules in a corresponding pivoted or inclined position.
  • the pivot lever is also rotated by the rotation of the pivot axis. Due to the
  • Pivoting the pivot axis is the balancer in this case in an active position or an activated position.
  • the spring assembly consisting of the spring elements and the linear guide, wherein the spring elements and the arrangement of the guide tubes are elongated twisted. How fast the spring assembly rotates about the axis of rotation of the spring pact, depends on the ratio of the lengths of the distance of the axis of rotation to the pivot axis and the length of the lever (in the neutral position). The smaller the length of the lever in the neutral position, the more greater is the rotational movement of the spring package when leaving the neutral position.
  • the co-rotation of the spring assembly when pivoting the pivot axis thus has the structure of a counter-torque on the pivot axis result, which the
  • a design or dimensioning of the pivot lever and the spring elements takes place such that the torque and the counter-torque at least approximately compensate each other.
  • the tension of the spring elements can be used to facilitate the pivoting back of the pivot axis in the horizontal position, since this is a lower energy consumption for
  • the compensation device upon pivoting of the pivot axis or the pivot lever by a defined angle, the compensation device is brought into the active position.
  • Spring pack is taken along by the pivot lever or moved within the outer guide tube.
  • the connecting bolt can be used, for example, in the outer bore of the row of holes of the tab and the pivot lever, whereby the length of the pivot lever for the stroke and the rotation of the spring assembly is effective.
  • the intermeshing guide tubes in this case prevent the spring elements or the entire spring assembly can turn around the axis of rotation of the spring assembly.
  • the spring assembly and the damping module can be mounted between adjacent plain bearing shells.
  • plain bearing shells By such plain bearing shells can be ensured in particular that on the one hand the axis parallelism between the pivot axis and the axis of rotation of the spring assembly is given. Furthermore, no torsions of the body frame can be generated by the forces between these two axes. About the body frame thus only the built-up counter-torque and forces of the damping module in a foundation, formed about by the above-mentioned posts, must be derived.
  • the plain bearing shells can be open at the top be designed to facilitate the installation of the balancing device on the pivot axis. However, it is also conceivable to use other rotatable connections towards the pivot axis instead of the sliding bearing, for example support rollers on the circumference.
  • Fastening devices can be used in the form of spherical bearings, in addition to a rotation of the pivot axis about a defined pivoting or pivoting angle and an inclination of the pivot axis relative to the foundation in the form of the post or even with respect to the horizontal to a defined angle of inclination possible.
  • the balancer may be mounted to the posts as well as the pivot axis at a preferably minimum distance. Between the pivot axis and the compensating device in this case an angle is included, which may preferably be approximately 90 °.
  • pivot bearing which forms the storage and / or fastening device, can enclose the pivot axis. Even with an inclination of the pivot axis of the angle between the pivot axis and the balancer remains unchanged, and may continue to be for example 90 °.
  • Compensation means to the posts or to a post assembly are preferably designed such that they can follow a tilt of the pivot axis.
  • Compensation device always parallel to the axis.
  • the distance between the posts and the compensation device increases compared to the distance in the
  • pivot bearings which form the storage and / or fastening device, as they can be used for example in the pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the present invention, allow
  • the fastening device can be arranged arbitrarily on posts or a post assembly.
  • the fastening device or the spherical plain bearing may, for example, have a holding fork element which for example, can be designed as sheet metal forming part.
  • the retaining fork element can be fastened to the post or the post arrangement via a screw connection, and positively receives a lower shell. Together with a preferably thin-walled upper shell, which via a screw on the
  • Spherical housing a divisible ball element, consisting of a first ball half and a second ball half rotatably supported. Between the first and the second hemisphere, the pivot axis can be positioned. Due to the interaction of the spherical housing and the ball element, the
  • Spherical bearings are formed for the pivot axis.
  • the aforementioned holding fork element can optionally receive the lower shell in a form-fitting manner.
  • An outer upper radius of the hinge bearing can due to the
  • Pivot axis can lie. From the weight of the pivoted solar modules and the small distance of the center of gravity from the center of the pivot axis can result in a much lower moment, as it is known from the prior art.
  • the joint bearing results, inter alia, a comparatively small overall height of the upper shell of the spherical housing.
  • the upper shell can be made of a deep-drawing suitable steel.
  • the joint bearing is a dry plain bearing. Therefore, can be provided that the materials of the ball halves with the ball surface and the lower shell are chosen such that a sliding pair can arise, which is designed to be suitable for dry running. Since a secure complete seal such storage, which must be able to work properly under all environmental conditions such as rain, wind or sandstorms, only in a difficult or difficult to produce, it is advantageous if registered in the hinge bearing impurities as soon as possible by itself can be removed.
  • the lower shell preferably has no continuous contact surface on its contact side to the second ball half, but is divided into preferably a plurality of grooves and support regions.
  • the number of grooves and the support areas can be chosen differently depending on the size of the hinge bearing.
  • the grooves can lead into a funnel bottom of the lower shell. In the area of the funnel floor, an opening or, for example, two openings can be arranged in the lower shell. If necessary, existing dirt particles and water are supplied to the opening or the two or more openings via the funnel floor, so that the dirt particles and the water can be discharged from the spherical plain bearing. It may already be sufficient to design the lower shell in this way. Due to the described design of the lower shell dirt particles and water, which have penetrated into the joint bearing, in a simple, fast and safe way back from the
  • Spherical bearings are discharged. As a result, a functional reliability and minimal wear of the joint bearing can be ensured.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device comprises
  • a compensation device which may, for example, a V-shaped lever element or pivot lever, which or which rotatably on the
  • Swivel axis is attached.
  • the lever element is fixed at right angles to the horizontal position of the pivot axis also horizontally disposed solar modules rotatably on the pivot axis, so that it is aligned parallel to the post and vertically in the direction of the bottom.
  • a coupling element can be attached in a rotationally fixed manner to the post in a ground-level position. At a connection point arranged at the lower end of the lever element and at a connection point provided at the articulation element, in each case a connection element can be pivotally fastened between which
  • Connection elements at least one spring element can be introduced.
  • two such spring elements can be provided.
  • Design of the compensation device is also an arrangement of several
  • Solar modules are the spring elements in unloaded position, so that the
  • Spring elements have no or at least almost no bias.
  • the components of the balancing device such as the lever element, the
  • Coupling element and the spring elements can be approximately parallel to the post, wherein the lever element in particular with respect to the pivot axis and the solar modules can be arranged approximately at right angles.
  • a distance of the lever element from the post usually results from the constructive
  • Swivel axis mounted lever element of the balancer pivoted in each case by a defined angle relative to the vertical. Due to the pivoting of the lever element, the spring elements are tensioned by the resulting stroke. This increases a distance between the connection point of the connection element to the lever element and the connection point of the
  • Spring elements results in a certain spring force, which forms an active lever on the pivot axis. From the spring force and the active lever, a counter-torque can result, which counteracts the deflection torque and / or the solar module brought out of its center of gravity by the weight force.
  • a counter-torque can result, which counteracts the deflection torque and / or the solar module brought out of its center of gravity by the weight force.
  • an interpretation of the lever member and the spring elements takes place in such a way that compensate for the moment and the counter-torque, at least in approximation mutually.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device can be equipped with a compensating device, which has a damping module.
  • the lever element has a flat
  • connection projection is arranged at least approximately parallel to the solar modules in a horizontal orientation.
  • hinge element have a corresponding connection projection.
  • the damping module can be anchored and arranged pivotally in such a way.
  • the damping module may be, for example, a hydraulically operating damping cylinder.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a solar tracking system.
  • Fig. 2 shows a schematic view of a pivotable support device for solar modules from the prior art.
  • Fig. 3 shows a further schematic view of a pivotable
  • FIG. 4 shows a schematic view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention for solar modules in horizontal position.
  • 5A shows a schematic view of a further embodiment of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention for solar modules.
  • Fig. 5B shows a schematic view of a usable one
  • FIG. 6 shows a perspective view of an inventive
  • Fig. 7 shows a sectional view of an inventive
  • FIG. 8 shows a schematic view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention for solar modules in a pivoted position.
  • 9 shows a perspective view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention for solar modules in a pivoted position.
  • Fig. 10 shows a perspective view of an inventive
  • Fig. 1 1 shows a schematic side view of an inventive
  • FIG. 12A shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention for solar modules in FIG.
  • Horizontal position. 12B shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to the invention according to FIG. 12A in a position of the pivot axis inclined by the angle ⁇ '.
  • Fig. 13 shows a schematic view of a storage and / or fastening device according to the invention.
  • Fig. 14A shows a schematic view of a storage and / or
  • FIG. 14B shows a schematic view of an embodiment of the storage and / or fastening device according to FIG. 13.
  • Fig. 15 shows an embodiment of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules in horizontal position.
  • FIG. 16 shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIG. 15.
  • FIG. 17 shows a schematic view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIGS. 15 and 16 in a pivoted position.
  • Fig. 18 shows an embodiment of a pivotable holding, support and / or
  • Adjusting device according to FIG. 15 with a damping module Adjusting device according to FIG. 15 with a damping module.
  • FIG. 19 shows a further embodiment of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules in horizontal position.
  • FIG. 20 shows a perspective view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIG. 19.
  • FIG. 21 shows a detailed view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIG. 19.
  • FIG. 22 shows a further embodiment of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules in horizontal position.
  • Fig. 23A shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to Fig. 22 in horizontal position.
  • FIG. 23B shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIG. 22 in a pivoted position.
  • FIG. 24A shows a further schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to FIG. 22 in horizontal position.
  • Fig. 24B shows a schematic side view of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device according to Fig. 22 in relation to the horizontal position inclined position.
  • FIG. 1 shows a uniaxial, horizontally arranged solar tracking system 1.
  • the solar tracking system 1 comprises a certain number of solar modules 6, which can be pivoted by means of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 2 and are arranged on a commonly common pivot axis 8 in a row 14.
  • Pivot axis 8 is seen along the pivot axis 8 relative to a
  • the pivot axis 8 of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 2 is arranged on regularly spaced posts 10 in an intended height.
  • a storage and / or fastening device 16 is the Swivel axis 8 mounted on the respective post 10.
  • the actuator 12 is usually positioned in the center of the solar modules 6 arranged in the row 14. In the area of the actuator 12, a region 14 'which is free of solar modules 6 can be provided.
  • the solar modules 6 can be carried from east to west with the course of the sun.
  • the distance G between the solar module 6a positioned next to the actuator 12 of the pivot axis 8 and the solar module 6b positioned at the end 14 "of the row 14 may be up to 40 meters or more. Support and / or
  • Adjustment device 2 for solar modules 6 shown.
  • the solar modules are aligned approximately horizontally.
  • the pivot axis 8 may be, for example, a round, square or polygonal tube.
  • For storage of the pivot axis 8 on the respective post 10 can hereby serve a storage and / or fastening device 16.
  • When arranging the solar modules 6 in horizontal position W is also the pivot axis 8 in a horizontal position W, it is thus not pivoted relative to the horizontal.
  • Compensating device 18 of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 2 is usually provided in each case on a post 10 in the region of the ends 14 "of the row 14 in order to obtain an ideal weight compensation of the solar modules 6 or a rotation of the pivot axis 8, which usually in the region of the ends 14 "of the row 14 is most pronounced to counteract. Furthermore is also a
  • the compensating device 18 is in this case mechanically coupled to the pivot axis 8, and in addition the compensating device 18 can be attached to the respectively provided post 10 by means of a (foundation) connecting element 46. Since the pivot axis 8 is aligned in horizontal position W, the compensation device 18 is in neutral position N. As shown in FIG. 5A, instead of post 10 as a foundation readily a post assembly 10 ', for example in the form of fferfundêtn 10 ", are used In this case, the pivot axis 8 also bears on the post arrangement 10 'by means of a suitable mounting and / or fastening device 16. In addition, the balancing device 18 can also be used on a post arrangement 10' by means of a suitably designed connection element 46. be attached. The connection element 46 can in this case to each
  • post 10 or the post assembly 10 'to be adapted or designed to be adjustable.
  • the post 10 or the post assembly 10 'to be adapted or designed to be adjustable.
  • Foundation connecting element 46 are each adapted to different orientation angles of the post assembly 10 ', thereby also construction tolerances of
  • Post arrangement 10 To connect the compensating device 18 to the pivot axis 8, a fastening element 22 is provided in each case, which is described in more detail in connection with the following figures.
  • the above-mentioned screw foundations 10 "are shown by way of example in Fig. 5B.
  • the screw foundations 10" to be recognized here consist of a first support foot SF1 and a second support foot SF2, each in one
  • first support foot SF1 and the second support foot SF2 are anchored. Furthermore, a bridge 56 can be seen which mechanically couples the first support foot SF1 and the second support foot SF2 to one another and holds them in their relative orientation to one another. For introducing or screwing in the first support foot SF1 and the second support foot SF2 into the bottom surface 9, the first support foot SF1 and the second support foot SF2 each form a thread 54 on their free end region facing away from the bridge 56.
  • a mounting and / or fastening device 16 (cf., FIG. 5A), the pivot axis 8 can be accommodated.
  • the storage and / or attachment device 16 may be carried by the bridge 56, for example. Both the first support foot SF1 and the second
  • Support foot SF2 are preferably detachably connected to the bridge 56 and releasably secured to the bridge 56. Also, the storage and / or mounting device 16 is releasably held to the bridge 56 and can be removed from the bridge 56.
  • the bridge 56 comprises a two-part mold shell 58, which is formed of correspondingly shaped shell halves and by means of which shell mold 58, the first support foot SF1 and the second support leg SF2
  • FIG. 5B a possibility is shown in FIG. 5B of how the screw foundations 10 "can be set up or introduced into the base 9.
  • the screw foundations 10 "can be set up or introduced into the base 9.
  • Exemplary embodiment of the screw foundations 10 ", the first support foot SF1 and the second support foot SF2 have a embedment depth ET, which can be variable, for example, depending on the prevailing ground conditions, in order to be mounted on the pivot axis 8
  • the bridge 56 mechanically coupling the first and second support feet SF1 and SF2 can transfer the loads transmitted to the screw foundations 10 "in pressure and convert tensile forces F D and F z which the first support foot SF1 and the second support foot SF2 can introduce into the bottom surface 9 at the distance A S F.
  • Support foot SF2 can easily be oriented parallel to each other.
  • FIG. 6 now shows a compensating device 18 according to the invention.
  • the arrangement of the compensating device 18 is at the horizontal position W of FIG. 6
  • Swivel axis 8 shown. If the pivot axis 8 is arranged in horizontal position W, then the compensation device 18, as shown in FIGS. 4 and 5A, in neutral position N.
  • the compensation device 18 has a mounting frame 28, which in particular fastening means for different components of
  • Balancing device 18 includes or provides.
  • the body frame 18 comprises a mounting plate 48 to which the respective connection element 46 for
  • connection of the balancing device 18 and the mounting frame 28 to the post 10 or the post assembly 10 ' is mounted.
  • a fastener preferably in the form of a sliding bearing 22, which is made for example
  • Plain bearing shells 24a and 24b (plain bearing shell 24b see Fig. 1 1) composed, the body frame 18 can be rotatably fixed to the pivot axis 8.
  • the spring assembly 20 has two linearly guided spring elements 30. So is one more
  • Linear guide 32 is provided, which is between the respective ends of
  • the linear guide 32 is formed in this embodiment of mutually displaceable guide tubes 34a, 34b.
  • An outer guide tube 34a and an inner guide tube 34b are arranged to each other so that the inner guide tube 34b can be pushed into the outer guide tube 34a.
  • the inner guide tube 34b is also indicated.
  • the spring assembly 20 or, in particular, the linear guide 32 is furthermore arranged rotatably on the mounting frame 28 by means of a connecting bolt (44, cf.
  • the connecting bolt 44 in this case forms a pivot point or a rotation axis D for the spring assembly 20.
  • the connecting bolt 44 is preferably in communication with the outer guide tube 34 a, wherein the inner guide tube 34 b within the outer guide tube 34a remains displaceable.
  • the spring assembly 20 is connected to a pivot lever 38 of the balancer 18.
  • the pivot lever 38 may be formed, for example, U- or V-shaped, with a connection to the inner guide tube 34b may result in the region of the tip of the here V-shaped pivot lever 38. Possibly. can also be other embodiments for the pivot lever 38 are suitable.
  • the pivot lever 38 can be arranged rotatably on the pivot axis 8.
  • other fastening means for the pivot lever 8 can be used.
  • Another component of the compensation device 18 according to the invention may also be a damping module 36.
  • a damping module 36 for example, generated by wind influence torsional vibrations on the
  • Swivel axis 8 are attenuated, with the actual purpose of
  • Compensation device 18 is not affected by the damping module 36.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device for solar modules 2 or the solar tracking system 1 is often strongly influenced by wind, whereby vibrations with respect to the pivot axis 8 occur can and therefore an additional load on the pivot axis 8 is caused.
  • the damping module 36 is a hydraulic damping module.
  • the damping module 36 can in this case at one end via a
  • Attachment point AD1 pivotally attached to a projection 38 'of the pivot lever 38, and thus be mechanically connected to the pivot axis 8.
  • the damping module 36 may preferably be pivotally mounted via an attachment point AD2 to the mounting plate 48 of the mounting frame 28 or at another suitable location, such as in the area PB of the post 10.
  • an additional lever 40 is provided, which is non-rotatably connected to the pivot axis 8 in connection.
  • Attenuation module 36 may be connected to each other at the attachment point AD1. In addition, an increase of the torque transmission in the pivot axis 8 can be achieved thereby.
  • Fig. 7 shows a sectional view through an inventive balancing device 18 in neutral position N. Here, a portion of the
  • the spring assembly 20 is composed of two spring elements 30 and a linear guide 32, which is formed by an outer guide tube 34a and a displaceable in the outer guide tube 34a inner guide tube 34b.
  • the outer guide tube 34a has at its free end to a cross bar 50, in which the spring elements 30 can be mounted.
  • a tab 42 is provided with lateral suspension openings 42 ', to which the
  • Spring elements 30 can also be attached.
  • the distance between the two attachment points of the spring elements 30, that is the Einitati Anlagens 50 'for the first ends of the spring elements 30 in the cross bar 50 and the Ein psychology Anlagen réelleen 42' for the second ends of the spring elements 30 of the tab 42, and thus the length of the spring elements 30, is provided with the reference numerals LF.
  • the reference numeral LF denotes the length of the spring elements 30 in the neutral position N of the equalizer 18.
  • the tab 42 is also provided with a plurality of holes B having row of holes LR.
  • the pivot lever 38 may be provided with a corresponding row of holes LR.
  • Swivel lever 38 introduced.
  • the number of holes B of the rows of holes LR can be arbitrary.
  • connecting element 52 can be used, which is brought by a provided hole B of the respective row of holes LR of the pivot lever 38 and the tab 42.
  • the axis of rotation D of the spring assembly 20 is preferably arranged in the region of the upper end of the outer guide tube 34b at a distance LV to a respectively used bore B of the row of holes LR.
  • the distance LV therefore also denotes the length of the lever in the neutral position of the balancing device 18
  • Pivoting lever 38 which depending on the use of the holes B 1; B 2 or B 3 , are indicated in Figure 7 by the reference LH 1; LH 2 and LH 3 marked.
  • the distance DA of the axis of rotation D to the pivot axis 8 always remains unchanged, as well as the distance LD between the axis of rotation D and the Einitati Stud 50 'of the spring elements 30 in the crossbar 50.
  • Only the length of the respective lever LH in a horizontal position W of the pivot axis. 8 So in a neutral position N of the balancer 18 and the pivot lever 38 is adjustable.
  • the spring elements 30 of the spring assembly 20 in this neutral position N no bias or only a small or minimal bias, so that (still) no forces are exerted on the pivot lever 38.
  • This is also indicated by the minimum spring length of the spring elements 30, indicated by the reference numbers LF.
  • FIG. 8 shows a side view of the pivotable device 2 along the pivot axis 8.
  • FIG. 9 also shows a further, perspective view of a similar state of the pivotable device 2.
  • the pivot axis 8 of the pivotable device 2 is in each case by the angle ⁇ in terms of the
  • Compensating device 18 in this case in an active position E.
  • This also twists the spring assembly 20, consisting of the spring elements 30 and the linear guide 32, wherein the spring elements 30 and the arrangement of the guide tubes 34a, 34b are elongated.
  • How fast the spring assembly 20 rotates about the axis of rotation D of the spring pact 20 depends on the ratio of the lengths of the distance DA of the axis of rotation D to the
  • Spring assembly 20 when pivoting the pivot axis 8 thus has the structure of a counter torque M1 on the pivot axis 8 result, which counteracts the torque M2 (see, Fig. 2, 3).
  • a design of the pivot lever 38 and the spring elements 30 is carried out such that the moment M2 and the counter torque M1 compensate each other. In this way, a more accurate tracking of the solar modules 6 and a relief of the pivot axis 8 can be made possible by the balancer 18.
  • the voltage of the spring elements 30 can be used to facilitate the pivoting back of the pivot axis 8 in the horizontal position, since In this case, a lower energy consumption for pivoting the pivot axis 8 is required.
  • FIG. 10 shows in detail the operation of the balancing device 18 according to the invention pivots the pivot axis 8 and the pivot lever 38 by the angle a, the balancing device 18 is brought into the active position E.
  • the articulated by the connecting pin 52 inner guide tube 34b of the spring assembly 20 is thereby taken from the pivot lever 38 and displaced within the outer guide tube 34a.
  • the connecting pin 52 is inserted in the outer bore of the row of holes LR of the tab 42 and the pivot lever 38, whereby the length LHi of the pivot lever 38 for the stroke H and the rotation of the spring assembly 20 is effective.
  • Spring package 20 can turn over.
  • a balancing device 18 according to the invention is shown in a sectional view of the pivot axis 8.
  • the spring assembly 20 and the damping module 36 are mounted between the sliding bearing shells 24a, 24b.
  • the plain bearing shells 24a, 24b can be ensured that on the one hand the axis parallelism between the pivot axis 8 and the axis of rotation D of the spring assembly 20 is given.
  • D no twists of the body frame 28 can be generated.
  • the body frame 28 thus only the built-up counter-moment M1 and forces of the damping module 36 in a foundation, such as the post 10 must be derived.
  • the plain bearing shells 24a, 24b can be designed to be open at the top in order to facilitate the assembly of the compensation device 18 on the pivot axis 8.
  • the slide bearing 24a, 24b instead of the slide bearing 24a, 24b other rotatable connections towards the pivot axis 8 to use, for example, support rollers on the circumference.
  • FIGS. 12A and 12B Two further views of a pivotable device 2 according to the invention are shown in FIGS. 12A and 12B.
  • Fig. 12A shows a position of the pivot axis 8 without an inclination, as illustrated by the angle ⁇ illustrated.
  • the balancing device 18 is mounted on the posts 10 and the pivot axis 8 in a preferably minimum distance P. Between the pivot axis 8 and the compensating device 18 in this case an angle ⁇ is included, which may preferably be 90 °. The angle ⁇ in this case is for example 90 °.
  • an inclination R of the pivot axis 8 can be seen at an angle ⁇ 'with respect to the post 10.
  • the angle ⁇ ' may thus have, for example, an amount of 91 0 to 140 °.
  • the storage and / or fastening device 16 is formed by a pivot bearing 60 which surrounds the pivot axis 8.
  • the angle ⁇ between the pivot axis 8 and the compensation device 18 remains unchanged, and may continue to be for example 90 °.
  • the connecting elements 46 of the compensation device 18 to the posts 10 or to a post assembly 10 ' are preferably designed such that they can follow a slope of the pivot axis 8.
  • Compensation device 18 always parallel to the axis.
  • the distance P 'between the posts 10 and the balancer 18 increases compared to that in the
  • FIG. 13 shows a storage and / or fastening device 16 in the form of a
  • Joint bearing 60 as it can be found for example in the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 2 according to Figures 12A and 12B use.
  • the fastening device 16 can hereby arbitrarily on posts 10 or one
  • the fastening device 16 or the spherical plain bearing 60 has a retaining fork element 62 which, for example, as Sheet metal forming part is designed.
  • the retaining fork element 62 can be fastened to the post 10 or the post assembly 10 'via a screw connection 70, and positively receives a lower shell 64.
  • a spherical housing 67 is formed.
  • a divisible ball element 68 consisting of a first ball half 68 'and a second ball half 68 ", are rotatably supported.
  • the pivot axis 8 can be positioned between the first and second ball halves 68 'and 68 ", and the ball bearing 60 can be formed for the pivot axis 8 by the interaction of the spherical housing 67 and the ball element 68.
  • the spherical configuration of this type makes possible pivot axis 8 one
  • pivoting system offers great relief. Due to the split configuration of the joint bearing 60, the mounting of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 2 and the pivot axis 8 to the post 10 is also facilitated. Thus, the pivot axis 8 in the already on the post 10 on the
  • the pivot bearing 60 can then be closed with the first ball half 68 'and the upper shell 66
  • FIG. 14A again shows the fastening device 16 according to FIG. 13 along the pivot axis 8.
  • the outer upper radius RL of the hinge bearing 60 can be seen, which can be kept relatively small due to the thin-walled design of the upper shell 66.
  • Such a configuration is particularly advantageous in terms of the fact that the center of gravity S of the structures can lie at a low height above the center Z of the pivot axis 8.
  • FIG. 14B likewise shows an advantageous embodiment of the pivot bearing 60.
  • the small overall height of the upper shell 66 of the spherical housing 67 is clearly visible again through FIG. 14B.
  • the upper shell 66 may be made of a deep-drawing steel.
  • the hinge bearing 60 is a dry plain bearing. Therefore, it can be provided that the materials of the ball halves 68 'and 68 "with the ball surface KO and the
  • Lower shell 64 are selected such that a sliding pairing can occur, which is designed to be suitable for dry running. Since a secure complete seal such storage, which must be able to work properly under all environmental conditions such as rain, wind or sandstorms, only in a difficult or difficult to produce, it is advantageous if in the hinge bearing 60 registered impurities as soon as possible by itself can be removed again.
  • Ball half 68 "no continuous contact surface, but is divided into preferably a plurality of grooves C and support portions T. The number of grooves C and the
  • Supporting portions T can be selected according to the size of the hinge bearing 60.
  • the grooves C can lead into a funnel bottom TB of the lower shell 64.
  • two openings M are furthermore arranged in the lower shell 64. If necessary, existing dirt particles and water are guided over the funnel bottom TB the two openings M, so that the dirt particles and the water can be discharged from the joint bearing 60. It may already be enough, the
  • Spherical bearing 60 are discharged. As a result, a functional reliability and minimum wear of the joint bearing 60 can be ensured.
  • FIG. 15 shows a further example of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 102 for solar modules 6.
  • Compensating means 1 18 of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 102 are each provided on a post 10 in the region of the ends 14 "of the row 14 in order to obtain an ideal weight compensation of the solar modules 6 or to counteract a rotation of the pivot axis 8 Pivot axis 8 can be supported by means of a storage and / or fastening device 16 on the post 10.
  • the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 102 comprises a compensating device 1 18.
  • the compensating device 18 has a V-shaped lever element or pivot lever 138, which rotatably affixes to the pivot axis 8 is.
  • lever member 138 In addition to a V-shape of the lever member 138, an embodiment of this, for example, in a U-shape or an angular shape is also possible here.
  • the lever member 138 is at right angles to the horizontal position W of the pivot axis 8 also horizontally disposed solar modules 6 rotatably fixed to the pivot axis 8, so that it is aligned parallel to the post 10 and vertically in the direction of the bottom 9.
  • Compensation device 1 18 is mounted in a ground-level position on the post 10, a pivot member 120 rotatably. At one, at the lower end of the
  • Lever element 138 arranged connection point 128 and at one, on the
  • Anlenkelement 120 provided connection point 132 can each one
  • connection elements 124 and 126 are pivotally mounted, between which connection elements 124 and 126 at least one spring element 130 can be introduced.
  • two spring elements 130 are provided.
  • LH length of the lever
  • LF length of the spring elements 130 in the neutral position N of the balancer 1 18.
  • FIG. 16 shows a further view of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 102 for solar modules 6 according to FIG. 15. This shows in particular the parallel arrangement of the components of the compensation device 1 18, such as the lever member 138, the coupling element 120 and the spring elements 130, with respect to the post 10, or the rectangular arrangement of the lever member 138 with respect to the pivot axis 8 and the solar modules 6. Der Distance P of the components of the compensation device 1 18, such as the lever member 138, the coupling element 120 and the spring elements 130, with respect to the post 10, or the rectangular arrangement of the lever member 138 with respect to the pivot axis 8 and the solar modules 6. Der Distance P of the compensation device 1 18, such as the lever member 138, the coupling element 120 and the spring elements 130, with respect to the post 10, or the rectangular arrangement of the lever member 138 with respect to the pivot axis 8 and the solar modules 6. Der Distance P of the compensation device 1 18, such as the lever member 138, the coupling element 120 and the spring elements 130, with respect to the post 10, or the rectangular
  • Lever element 138 of the post 10 usually results from the structural design of the spring elements 130 and the Anschelements 120, but at least provided such a distance P, so that at a thermal expansion of the
  • Adjusting device 102 represented by an intended angle ⁇ .
  • the rotatably mounted on the pivot axis 8 lever member 138 of the balancer 1 18 is also pivoted by the angle ⁇ relative to the vertical U.
  • the distance of the connection point 128 of the lever element 138 from the center Z of the pivot axis 8 comprises, as already described in connection with FIG. 15, a length LH. Due to the pivoting of the lever element 138, the spring elements 130 are tensioned by the resulting stroke H. This increases the distance LF between the
  • connection point 128 of the connection element 126 to the lever member 138 and the connection point 132 of the connection element 124 to the coupling element 120 by the stroke H so that the clamping length of the spring elements 130 increases and the spring elements 130 have a voltage, as shown by the distance LF + H.
  • a spring force F K can emerge, whereby an active lever is formed on the pivot axis 8.
  • a counter-torque M1 can result, which counteracts the moment M2 (compare FIGS. 2 and 3).
  • an interpretation of the lever member 138 and the spring elements 130 is also carried out here such that the moment M2 and the counter torque M1 compensate each other.
  • a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 102 is shown with a compensation device 1 18, which has a damping module 136.
  • the lever element 138 has a flat attachment projection 140, which is arranged at least approximately at right angles to the lever element 138.
  • the attachment projection 140 is arranged at least approximately parallel to the solar modules 6 in a horizontal orientation.
  • the coupling element 120 has a connection projection 142.
  • the damping module 136 may be pivotally mounted on the attachment projection 140 and the attachment projection 142.
  • the damping module 136 may be, for example, a hydraulic damping cylinder.
  • Damping module 136 may stabilize the pivot axis 8 and the
  • FIG. 19 shows a further example of a compensating device 218 for the pivot axis 8 or for the solar modules 6 of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 202.
  • the compensation device 218 comprises a combination of a spring element 230 and a cable element 242.
  • the pivot axis 8 or the solar modules 6 are in horizontal position W, so that a lever element 238 is aligned parallel to the post 10 or vertically.
  • Spring element 230 is arranged at the compensation device 218 on the opposite side of the post 10 and arranged at a connection point 220 in the region of the fastening device 16 of the pivot axis 8 at the upper end of the post 10.
  • the spring element 230 In horizontal position W of the pivot axis 8 and the solar modules 6, the spring element 230 has no or almost no bias, as indicated by the designation LF.
  • the cable 242 At the attachment point 222 of the lever member 238, the cable 242 is attached to a first end 242 '.
  • a deflection device 243 is arranged at a short distance to the lever element 238 on the post 10, which deflection device 243 may preferably consist of two deflection rollers 243 (see FIG.
  • the two deflection rollers 243 of the deflection device 243 are arranged side by side on the post 10 such that the cable 242 is deflected by a deflection of the lever element 238 due to a pivoting of the pivot axis 8 in each case by one of the deflection rollers 243.
  • Deflection devices 244 and 245 are arranged opposite one another on two sides of the post 10, which deflection devices 244 and 245 can likewise be formed by deflection rollers. In the area of the deflection devices 244 and 245, an unillustrated breakthrough in the post 10 is introduced.
  • the cable 242 connected to the lever element 238 is guided by the deflection device 243 and is guided by the deflection devices 244 and 245 through the opening in the post 10. Furthermore, the cable 242 is fastened to the lower end 230 'of the spring element 230 with a second end 242.
  • Such a steering or connection of the cable 242 to the lever element 238 and the spring element 230 can also provide a more accurate tracking compared with the prior art
  • the tension of the spring element 230 can also be used in the compensation device 218 to facilitate the pivoting back of the pivot axis 8 in the horizontal position, since in this case a lower energy consumption for pivoting the pivot axis 8 is required
  • the compensation device 218 a possible attachment of a longer spring element 230 than the compensation device 1 18 is possible. A longer one
  • Spring element 230 may result, in particular, from the connection of spring element 230 at connecting point 220 at the upper end of post 10 and an arrangement of deflecting devices 244 and 245 or the opening in the region near bottom of post 10.
  • FIG. 20 shows a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 202 for solar modules 6 according to FIG. 19 with a pivot axis 8 pivoted relative to the horizontal position.
  • the guidance of the cable 242 of the compensation device 218 is at a position opposite to the horizontal position
  • the two deflection rollers 243 of the deflection device 243 are arranged side by side in such a way that, depending on a pivoting of the
  • Adjusting device 202 of FIG. 21 will once again be the effect of balancing device 218 at a position V of which is pivoted relative to the horizontal position
  • Swivel axis 8 explained in detail.
  • the pivot axis 8 and the lever member 238 is inclined in this case by the angle ⁇ relative to the vertical.
  • the angle ⁇ can be formed when the pivot axis or the lever element 238 pivots by the angle ⁇ between the lever element 238 and the course of the cable 242.
  • Compensation device 1 as indicated by a theoretical traction line 252 (see Fig. 20) of a spring element.
  • a design of the lever member 238, the cable 242 and the spring elements 230 at The balancing device 218 can be made such that the moment M2 (compare FIGS. 2, 3) and the counter-moment M1 (compare FIGS. 17, 21) compensate each other.
  • FIG. 22 describes a further example of a compensating device 318 for the pivot axis 8 or the solar modules 6 of a pivotable holding, supporting and / or adjusting device 302.
  • the balancing device 318 is made of a
  • Assembly unit 354 assembled. Via foundation connecting elements 346, the mounting unit 354 can be fastened to a post arrangement 10 'which consists, for example, of two posts 10 arranged at a specific angle to one another. In particular, this post are 10, which with a
  • Foundation attachment members 346 may each be formed suitably to the posts 10 for use.
  • a fastening device 16, 60 on the post assembly 10 ' By means of a fastening device 16, 60 on the post assembly 10 ', a pivot axis 8 relative to the horizontal pivotally mounted on the post assembly 10' are stored.
  • the mounting unit 354 comprises an example V-shaped frame
  • the frame 356 is equipped with bearing forks 357.
  • Sliding bearings 358 are received in the bearing forks 357, whereby the bearing forks 357 can be supported on the pivot axis 8.
  • the sliding bearings 358 can be used
  • the mounting unit 354 aligns with the pivot axis 8.
  • a lever element 338 is arranged, which is non-rotatable with the pivot axis 8 and possibly
  • Two spring elements 330 are pivotably arranged on the second frame part 356 ", preferably in one end region of the second frame part 356" a fastening element 323 for the
  • Spring members 330 so that they extend from the end portion of the second frame part 356 "toward the tip 356" 'of the frame 356. Between the spring elements 330 and the lever element 338 extends a cable element 342, which preferably in the region of the frame tip 356 "'and in an area between the frame tip 356"' and the bearing forks 357 and the lever member 338 via deflection rollers existing deflection 343 and 344th is diverted.
  • the deflection device 343 may preferably consist of two pulleys, so that a deflection of the cable element 342 regardless of the direction of the
  • Pivoting the pivot axis 8 is possible.
  • the lever element 338 In a horizontal position W of the pivot axis 8 or of the solar modules 6 arranged on the pivot axis 8, the lever element 338 is in such a starting position A (see Fig. 23A) that the cable element 342
  • FIGS. 23A and 23B show a view along the pivot axis 8 of pivotable holding, supporting and / or adjusting devices 302, which are each equipped with compensation devices 318 according to FIG. 22.
  • FIG. 23A shows the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 302 with a pivot axis 8 located in horizontal position W or with solar modules 6 located in horizontal position W.
  • the compensating device 318 lies in this position Neutral position N, so that the lever member 338 in the starting position A, and the spring elements 330 of the mounting unit 354 are in an untensioned state, since the pull cable 342 is not deflected in this position A. Is the
  • Swivel axis 8 or the solar modules 6 are compared to the horizontal position of the pivot axis 8 and the solar modules 6 pivoted by an angle ⁇ , as shown for example in Fig. 23B, the lever member 338 is also pivoted by the angle ⁇ , so that the lever member 338 is in a relative to the initial position A deflected position B, and thereby moves the pull cable 342, whereby the spring elements 330 are tensioned.
  • the balancing device 318 is in this case brought into the active position E.
  • the damping module 336 is hereby also moved.
  • FIG. 24A each show a side view of the pivotable holding, supporting and / or adjusting device 302.
  • the pivot axis 8 is mounted by means of a fastening device 16 in the form of a hinge bearing 60 on the post 10 or a post assembly 10 '.
  • an angle ⁇ of 90 ° is preferably included between the pivot axis 8 and the posts 10. Basically, a correct operation of the fastening device 16 in a relation to the
  • a compensation device 318 is further mounted, as already described by the figures 22 and 23A and 23B.
  • the compensation device 318 is pivotally attached to the post 10 via the foundation connection element 346.
  • the frame 356 is connected via the bearing forks 357 and the sliding bearing 358 such on the pivot axis 8, so that between the pivot axis 8 and the mounting unit 354 an angle ⁇ results, which preferably in the horizontal position W of the pivot axis 8 an amount of 90 also having.
  • the lifting element 338 is fastened in a rotationally fixed manner to the pivot axis 8.
  • the fastening device 16 is in the form of a hinge bearing 60 which surrounds the pivot axis 8.
  • a pivot bearing 60 may, for example, be a pivot bearing 60, as has already been shown in detail in connection with FIGS. 13 and 14A and 14B.
  • the angle ⁇ ' may thus have, for example, an amount of 91 ° to 140 °. Due to the pivotable mounting of the frame 356 by means of the foundation connecting element 346 to the post 10, the frame 356 can pivot with the respective components in accordance with the inclination R of the pivot axis 8 by the angle ⁇ '. However, the angle ⁇ between the frame 356 and the pivot axis 8 remains unchanged.
  • the balancing device 318 is thus such with the
  • Pivoting axis 8 and the post 10 coupled that the compensating device 318 and the pivot axis 8 both at horizontal position W of the pivot axis 8 and at an inclination R of the pivot axis 8 by any angle ⁇ 'relative to the post 10 always include a constant angle ⁇ of 90 ° ,
  • the distance P 'between the posts 10 and the compensation device 318 thereby increases in relation to the horizontal position W of the pivot axis 8.
  • all rotary and pivot axes are always formed axially parallel within the mounting unit 354.
  • the solar modules 6 can be aligned even more suitable with respect to the position of the sun.
  • the solar module 6b positioned closest to the actuator of the pivot axis at the end of a row of positioned solar module
  • connection element
  • Screw connection 2 pivotable holding, supporting and / or adjusting device, swiveling
  • connection element 46
  • a S F Distance of the screw foundations a Distance of the center of gravity of the solar modules from the center of the
  • Swivel axis positioned solar module and positioned at the end of a row solar module

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Abstract

Es ist eine schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Verstelleinrichtung (2) für Solarmodule (6) offenbart. Die Einrichtung umfasst eine Schwenkachse (8), an welcher mindestens ein Solarmodul (6) aufgenommen ist, wenigstens einen Pfosten (10) zum Tragen und Lagern der Schwenkachse (8), mindestens einen Aktor (12), über welchen die Schwenkachse (8) geschwenkt werden kann sowie zumindest eine mechanisch mit der Schwenkachse (8) gekoppelte Ausgleichseinrichtung (18), welche zumindest ein abschnittsweise lineargeführtes Federelement (30) aufweist, dessen Linearführung (32) vorzugsweise in einem vertikal unterhalb der Schwenkachse (8) liegenden Pfostenbereich (PB) einen Drehpunkt (D) besitzt. In einer von einer Neutralstellung abweichenden Stellung (E) der Schwenkachse (8) überträgt sich ein Hub (H) auf das zumindest eine Federelement (30) sowie die Linearführung (32). Der Hub (H) lenkt die Linearführung (32) über den Drehpunkt (D) aus und bewirkt eine Spannung des zumindest einen Federelements (30). Dadurch ist die Schwenkachse (8) in der von der Neutralstellung abweichenden Stellung (E) über die zumindest eine Ausgleichseinrichtung (18) mit einem Moment (M1) beaufschlagbar. Dieses Moment (M1) kompensiert zumindest teilweise ein durch die Gewichtskraft (FG) des mindestens einen Solarmoduls (6) resultierendes Moment (M2) auf die Schwenkachse (8).

Description

SCHWEN KBARE HALTE-, STÜTZ- U N D/ODE R
VE RSTELLE I N RI CHTU NG FÜ R SOLARMODU LE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 .
In vielen Fällen können schwenkbare Stützeinrichtungen für Solarmodule dazu vorgesehen sein, die Solarmodule von Ost nach West mit dem Verlauf der Sonne mitzuführen, um die Solarmodule im Tagesverlauf stets in geeigneter Weise bezüglich der Sonne ausrichten zu können. Die Solarmodule werden dabei auf einer Schwenkachse angeordnet, welche Schwenkachse in einem gewissen Abstand zum Boden auf Pfosten befestigt ist. Die Schwenkachse kann dabei über einen Aktor in geeigneter weise geschwenkt werden. Derartige Systeme werden oftmals auch als Solartrackingsysteme bezeichnet. Bei Solartrackingsystemen wird üblicherweise eine gewisse Anzahl von in einer Reihe auf einer Schwenkachse angeordneten Solarmodulen dem sich verändernden Sonnenstand nachgeführt. Hierzu werden in vielen Fällen einachsige und horizontal angeordnete Systeme genutzt. Üblicherweise kann ein einzelner Aktor vorgesehen sein, um die gesamten in der Reihe angeordneten Solarmodule zu verschwenken. Der Aktor wird dabei meist mittig der Reihe an Solarmodulen angeordnet. So kann der Abstand der zwischen den Solarmodulen, welche am nächsten bei dem Aktor positioniert sind, und den Solarmodulen, welche sich am Ende einer Reihe befinden, beispielsweise bis zu 40 Meter betragen, in manchen Fällen sogar mehr.
Es sind bereits Solartrackingsysteme bekannt, welche eine Schwenkachse zur Verschwenkung der Solarmodule um einen gewissen Schwenkwinkel erlauben. Ein derartiges bekanntes System ist in Fig. 2 dargestellt. So zeigt die schematische
Seitenansicht der Fig. 2 ein Solartrackingsystem 1 ' mit einer schwenkbaren Einrichtung 4 für eine gewisse Anzahl von Solarmodulen 6 gemäß dem Stand der Technik. Die
Solarmodule 6 sind auf einer Schwenkachse 8 befestigt, welche auf mehreren Pfosten 10 angeordnet und mittels welcher die Solarmodule 6 gegenüber der Horizontalen (O) verschwenkt werden können. Zur Verschwenkung der Schwenkachse 8 bzw. der
Solarmodule 6 ist ein Aktor 12 vorhanden. Der Aktor 12 ist üblicherweise an einem
Pfosten 10 mittig einer Reihe 14 (vgl. Fig. 1 ) von Solarmodulen 6 angeordnet. Gemäß Fig. 2 ist die Schwenkachse 8 um den Winkel α gegenüber der Horizontalen in eine von der Horizontalstellung abweichende Stellung V verschwenkt. Da die Solarmodule 6 bei dem System 1 ' auf der Schwenkachse 8 angeordnet sind, liegt der Schwerpunkt S der Solarmodule 6 um die Höhe b über dem Zentrum Z der Schwenkachse 8. Dadurch ergibt sich ein Abstand a des Schwerpunktes S vom Zentrum Z der Schwenkachse 8. Aus der Gewichtskraft FG der verschwenkten Solarmodule 6 und dem Abstand a des
Schwerpunktes S vom Zentrum Z der Schwenkachse 8 kann ein Moment M2 resultieren, welches auf die Konstruktion der Schwenkachse 8 einwirkt. Die Wirkung des Moments M2 auf die Schwenkachse 8 eines Seitenabschnitts der Reihe 14 wird in Fig. 3 dargestellt. So zeigt die Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Reihe 14 von Solarmodulen 6. Hierbei ergibt sich aufgrund der Elastizität der Schwenkachse 8 jeweils zwischen dem am nächsten an dem Aktor 12 der Schwenkachse 8 positionierten Solarmodul 6a und dem am Ende 14" der Reihe 14 positionierten Solarmodul 6b eine Verdrehung bezüglich der Schwenkachse 8 um den Winkel ß. Durch diese Verdrehung ergibt sich eine
Verschlechterung der Nachführbarkeit der Solarmodule 6 bei einer Verschwenkung der Schwenkachse 8. Zudem erfährt der Aktor 12 der Schwenkachse 8 eine zusätzliche, für die Zeit der Verschwenkung andauernde, Belastung aufgrund des Moments M2, welches von der Schwenkachse 8 bzw. dem Aktor 12 gehalten bzw. bei einer Verstellung der Schwenkachse 8 überwunden werden muss.
Angesichts des Standes der Technik kann eine vorrangige Aufgabe der Erfindung darin gesehen werden, eine schwenkbare Einrichtung für Solarmodule zu entwickeln, welche die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet, wobei die Schwenkachse bzw. der Aktor der schwenkbaren Einrichtung in einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung entlastet und eine Verschwenkung der an der Schwenkachse angeordneten Solarmodule mittels des Aktors erleichtert wird. Zudem soll die schwenkbare Einrichtung eine lange Lebensdauer aufweisen, dauerhaft zuverlässig arbeiten und kostengünstig herstellbar sein.
Die obige Aufgabe wird durch eine schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung für Solarmodule gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen werden durch die abhängigen Ansprüche beschrieben. Die Erfindung betrifft eine schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule, die im Folgenden auch vereinfacht als Einrichtung für Solarmodule oder als schwenkbare Einrichtung für Solarmodule bezeichnet wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung umfasst eine Schwenkachse, an welcher Schwenkachse mindestens ein Solarmodul aufgenommen ist. Die Schwenkachse kann hierbei beispielsweise durch ein Rund-, Vierkant- oder
Mehrkantrohr ausgebildet sein. Weiterhin umfasst die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule wenigstens einen Pfosten zum Tragen und Lagern der Schwenkachse. Die Schwenkachse kann über eine geeignete Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung auf dem zumindest einen Pfosten gelagert bzw.
befestigt sein. Zudem weist die schwenkbare Einrichtung einen Aktor auf, über welchen die Schwenkachse insbesondere zwischen einer Horizontalstellung und einer von der Horizontalstellung abweichenden Stellung verschwenkt werden kann. Die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule umfasst außerdem zumindest eine Ausgleichseinrichtung, welche mechanisch an die Schwenkachse gekoppelt ist. Die zumindest eine Ausgleichseinrichtung umfasst zumindest ein abschnittsweise
lineargeführtes Federelement. Die hierzu vorgesehene Linearführung weist vorzugsweise in einem vertikal unterhalb der Schwenkachse liegenden Pfostenbereich einen Drehpunkt auf. In einer von einer Neutralstellung abweichenden Stellung der Schwenkachse überträgt sich ein Hub auf das zumindest eine Federelement sowie die Linearführung. Der Hub lenkt die Linearführung über den Drehpunkt aus und bewirkt eine Spannung des zumindest einen Federelements. So ist in der von der Neutralstellung abweichenden Stellung die Schwenkachse über die zumindest eine Ausgleichseinrichtung mit einem Moment beaufschlagbar, welches Moment ein durch die Gewichtskraft des mindestens einen Solarmoduls resultierendes Moment auf die Schwenkachse zumindest teilweise kompensiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen schwenkbaren Einrichtung befindet sich die zumindest eine Ausgleichseinrichtung in Neutralstellung, wenn sich die Schwenkachse in einer Horizontalstellung befindet. Bei Horizontalstellung der Schwenkachse befindet sich auch das mindestens eine Solarmodul, das an der Schwenkachse aufgenommen ist, in horizontaler Ausrichtung. Vorzugsweise weist das zumindest eine Federelement bei Horizontalstellung der Schwenkachse und/oder bei Neutralstellung der zumindest einen Ausgleichseinrichtung keine oder zumindest nahezu keine Spannung auf. Bei einer gegenüber der Horizontalen verschwenken Stellung der Schwenkachse kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung in eine als Aktivstellung bezeichnete Stellung gelangen. In dieser Aktivstellung wird ein Moment erzeugt und aufrechterhalten, welches das zuvor bereits angedeutete, durch die Gewichtskraft des mindestens einen Solarmoduls resultierende Moment auf die Schwenkachse zumindest teilweise kompensiert. Die zumindest eine Ausgleichseinrichtung der erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule umfasst zumindest ein
Federelement. Bei dem zumindest einen Federelement kann es sich beispielsweise um eine Zug- oder Spiralfeder, aber auch um ein hydropneumatisches Element oder ein anderes vergleichbares Element handeln. Insbesondere können auch zwei oder mehr Federelemente vorgesehen sein. Durch die Spannung des zumindest einen
Federelements kann eine Federkraft resultieren, durch welche ein Wirkhebel auf die Schwenkachse gebildet wird. Auf diese Weise kann das Gegenmoment aufgebaut werden. In bevorzugten Ausführungsformen kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung einen Aufbaurahmen umfassen. Der Aufbaurahmen kann dabei mittels eines
Befestigungselements an der Schwenkachse abgestützt sein. Vorzugsweise kann das Befestigungselement in Form eines Gleitlagers ausgebildet sein. Das Gleitlager kann sich beispielsweise aus zwei Gleitlagerschalen zusammensetzen, um den Aufbaurahmen drehbeweglich zur Schwenkachse zu fixieren. Zudem kann der Aufbaurahmen der zumindest einen Ausgleichseinrichtung Befestigungsmittel für unterschiedliche weitere Bestandteile der zumindest einen Ausgleichseinrichtung beinhalten bzw. bereitstellen. Beispielsweise kann der Aufbaurahmen so Mittel zur Anbindung des Aufbaurahmens bzw. der zumindest einen Ausgleichseinrichtung an einen Pfosten umfassen. Die Linearführung der Federelemente kann sich vorzugsweise im Bereich zwischen den Enden des zumindest einen Federelements erstrecken. In einer
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen zumindest einen
Ausgleichseinrichtung ist die Linearführung dabei durch vorzugsweise zwei ineinander verschiebbare Führungselemente ausgebildet. Hierbei können ein äußeres
Führungselement sowie ein inneres Führungselement vorgesehen sein, wobei beispielsweise das innere Führungselement in das äußere Führungselement schiebbar sein kann. Wie bereits erwähnt, soll die Linearführung des zumindest einen
Federelements vorzugsweise in einem vertikal unterhalb der Schwenkachse liegenden Pfostenbereich einen Drehpunkt bzw. eine Drehachse besitzen. Hierzu kann sich der Drehpunkt beispielsweise durch eine mit dem äußeren Führungselement drehbeweglich in Verbindung stehenden Verbindungselement ausbilden, welches Verbindungselement beispielsweise mit dem Aufbaurahmen der zumindest einen Ausgleichseinrichtung und/oder mit dem zumindest einen Pfosten in Verbindung steht. Hierbei soll jedoch insbesondere das innere Führungselement innerhalb des äußeren Führungselements verschiebbar bleiben. Durch das Verbindungselement kann somit ein Drehpunkt bzw. eine Drehachse für die Linearführung sowie auch das zumindest eine durch die Linearführung linear geführte Federelement ausgebildet werden. Das zumindest eine Federelement kann in einem Quersteg des äußeren Führungselements befestigt sein.
Zur Übertragung des Hubs auf das zumindest eine Federelement sowie die Linearführung in einer von einer Neutralstellung abweichenden Stellung der
Schwenkachse kann ein Schwenkhebel bzw. ein Hebelelement vorgesehen sein, welcher beispielsweise mittels Klemmelementen oder durch andere Befestigungsmittel drehfest an der Schwenkachse angeordnet sein kann. Der Schwenkhebel kann zum Beispiel U- oder V-förmig ausgebildet sein. Ggf. können sich auch andere Ausgestaltungsformen für den Schwenkhebel eignen. Das zumindest eine Federelement bzw. die Linearführung ist hierbei vorzugsweise schwenkbar mit dem Schwenkhebel verbunden. Vorzugsweise kann sich eine schwenkbare Verbindung mit dem inneren Führungselement im Bereich der Spitze des Schwenkhebels ergeben. Zur Anbindung der Linearführung bzw. des zumindest einen Federelements an den Schwenkhebel kann eine Lasche vorgesehen sein, welche vorzugsweise mit dem inneren Führungsrohr sowie dem zumindest einen Federelement gekoppelt ist. Die Lasche kann mit einer mehrere Bohrungen aufweisenden Lochreihe versehen sein. Zudem kann auch der Schwenkhebel mit einer entsprechenden Lochreihe versehen sein. Die Anzahl der Bohrungen der Lochreihen kann dabei beliebig sein. Zur drehbeweglichen Verbindung des inneren Führungsrohres mit dem
Schwenkhebel kann beispielsweise Verbindungselement genutzt werden, welches durch eine vorgesehene Bohrung der jeweiligen Lochreihe des Schwenkhebels sowie der Lasche gebracht werden kann. Durch unterschiedliches Einsetzen des
Verbindungselementes in eine der Bohrungen der Lochreihen kann die Länge des Schwenkhebels beeinflusst werden, und somit ebenfalls die Höhe des Gegenmomentes, welches durch ein Ausschwenken des Schwenkhebels bei Verschwenken der
Schwenkachse erzeugt wird. Wie bereits erwähnt befindet sich das zumindest eine Federelement in Neutralstellung der zumindest einen Ausgleichseinrichtung nicht oder in einem lediglich geringen Spannungszustand. Dadurch werden noch keine Kräfte auf den Schwenkhebel ausgeübt. Weiterhin kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung zumindest ein
Dämpfungsmodul zur Schwingungsdämpfung der Schwenkachse umfassen. Durch das zumindest eine Dämpfungsmodul kann eine Dämpfung von Schwingungen, welche auf die Schwenkachse einwirken, ermöglicht werden. Insbesondere können Schwingungen der Schwenkachse bei einem stärkeren Windaufkommen auftreten, sobald Wind auf das mindestens eine Solarmodul einwirkt. Dieser Effekt wird oftmals bei einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse und damit des zumindest einen Solarmoduls verstärkt werden. Durch das zumindest eine Dämpfungsmodul können die Drehschwingungen auf die Schwenkachse gedämpft werden, wobei der eigentliche Zweck der zumindest einen Ausgleichseinrichtung durch das Dämpfungsmodul nicht beeinflusst wird.
Hierzu kann das zumindest eine Dämpfungsmodul mechanisch mit der
Schwenkachse sowie mit einem Rahmenelement des Aufbaurahmens der zumindest einen Ausgleichseinrichtung und/oder mit dem wenigstens einen Pfosten gekoppelt sein. Um das zumindest eine Dämpfungsmodul mit der Schwenkachse mechanisch zu koppeln, kann beispielsweise das drehfest mit der Schwenkachse verbundene Schwenkhebel einen Vorsprung aufweisen, an dem das zumindest eine Dämpfungsmoduls schwenkbar angebunden sein kann. Weiterhin kann eine Anbindung des zumindest einen
Dämpfungsmoduls am Aufbaurahmen der zumindest einen Ausgleichseinrichtung oder an den wenigstens einen Pfosten vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Dämpfungsmodul um ein hydraulisches Dämpfungsmodul. Die Nutzung anderer Elemente zur Dämpfung ist jedoch ebenfalls denkbar. Durch eine derartige beschriebene
Anordnung zumindest eines Dämpfungsmoduls können beispielsweise durch ein
Windaufkommen entstehende Schwingungen an der Schwenkachse bzw. an den
Solarmodulen abgedämpft werden, wodurch sich ein schwingungsunanfälliges und stabiles System ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung kann die Schwenkachse mittels einer Lagerungsund/oder Befestigungsvorrichtung in Form eines Gelenklagers auf dem zumindest einen Pfosten angeordnet sein. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse und der zumindest eine Pfosten bei einer Horizontalstellung der Schwenkachse einen
Winkel φ von vorzugsweise 90° einschließen. Die Schwenkachse kann hierbei mittels des Gelenklagers um einen Winkel φ' gegenüber dem zumindest einen Pfosten neigbar sein. Der Winkel φ' kann so beispielsweise einen Betrag von 91 ° bis 140° aufweisen. In der Horizontalstellung der Schwenkachse kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung mit der Schwenkachse einen Winkel ω von zumindest annähernd 90° einschließen. Die zumindest eine Ausgleichseinrichtung kann dabei mit der Schwenkachse sowie mit dem zumindest einen Pfosten gekoppelt sein. Bei einer Neigung der Schwenkachse um einen Winkel φ' gegenüber dem zumindest einen Pfosten kann die zumindest eine
Ausgleichseinrichtung durch die genannte Koppelung mit der Schwenkachse sowie durch die schwenkbare Koppelung mit dem zumindest einen Pfosten einen zumindest annähernd konstanten Winkel ω beibehalten, welcher vorzugsweise nach wie vor zumindest annähernd 90° beträgt.
Das Gelenklager kann ein kugelförmiges Gehäuse umfassen, innerhalb welchen kugelförmigen Gehäuses ein Kugelelement angeordnet ist. Das kugelförmige Gehäuse kann aus einer Unterschale und einer Oberschale bestehen. Innerhalb des kugelförmigen Gehäuses kann ein Kugelelement angeordnet sein, welches aus einer ersten Kugelhälfte und einer zweiten Kugelhälfte besteht. Die Schwenkachse kann dabei zwischen der ersten Kugelhälfte und der zweiten Kugelhälfte des Kugelelements gelagert sein.
Insbesondere kann der äußere obere Radius des Gelenklagers aufgrund einer dünnwandigen Ausbildung der Oberschale relativ klein gehalten werden kann. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in der Hinsicht vorteilhaft, wodurch der
Schwerpunkt der Aufbauten in einer geringen Höhe über dem Zentrum der
Schwenkachse liegen kann. Aus der Gewichtskraft der verschwenkten Solarmodule und dem geringen Abstand des Schwerpunktes vom Zentrum der Schwenkachse kann ein wesentlich geringeres Moment resultieren, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gelenklager um eine trockene Gleitlagerung. Daher kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Werkstoffe der Kugelhälften und der Unterschale derartig gewählt sind, dass eine
Gleitpaarung entstehen kann, welche für einen Trockenlauf geeignet ausgelegt ist. Da eine beständige komplette Abdichtung einer derartigen Lagerung, welche unter allen Umweltbedingungen wie beispielsweise Regen, Wind oder Sandstürmen fehlerfrei arbeiten können muss, lediglich auf schwere Weise herstellbar ist, ist es vorteilhaft, wenn in das Gelenklager eingetragene Verunreinigungen schnellstmöglich aus dem
Gelenklager entfernt werden können. Daher kann vorgesehen sein, dass die Unterschale des kugelförmigen Gehäuses auf der Kontaktseite zu der zweiten Kugelhälfte in Rillen und Tragbereiche unterteilt ist. Zudem kann die Unterschale des kugelförmigen Gehäuses einen Trichterboden aufweisen, welcher zu zumindest einer Öffnung in der Unterschale führt. Durch die Rillen und Tragbereiche, sowie den Trichterboden und zumindest eine Öffnung können Schmutzpartikel und Wasser aus dem Gelenklager ausgeleitet werden. Dadurch kann eine Funktionssicherheit und ein lediglich minimaler Verschleiß des Gelenklagers gewährleistet werden.
Wie bereits erwähnt, ist wenigstens einen Pfosten zum Tragen und Lagern der Schwenkachse vorgesehen. Statt wenigstens eines Pfostens kann als Fundamentierung ebenso eine Pfostenanordnung genutzt werden. Der wenigstens eine Pfosten oder auch die Pfostenanordnung können dabei Schraubfundamente aufweisen und/oder durch Schraubfundamente ausgebildet sein. Wird für eine Schraubfundamentierung
beispielsweise eine Pfostenanordnung genutzt, so kann sich die Schraubfundamentierung aus einem ersten Stützfuß und einem zweiten Stützfuß zusammensetzen, welche jeweils in einer Bodenfläche verankert sind. Um den ersten Stützfuß und den zweiten Stützfuß mechanisch aneinander zu koppeln, kann eine Brücke genutzt werden, welche den und hierbei in ihrer relativen Orientierung zueinander hält. Zum Einbringen bzw. Eindrehen des ersten Stützfußes und des zweiten Stützfußes in die Bodenfläche bilden die Stützfüße jeweils an ihrem in Richtung weg der Brücke weisenden freien Endbereich vorzugsweise ein Gewinde aus. Über eine Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung kann die
Schwenkachse aufgenommen werden. Die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung kann so beispielsweise von der Brücke getragen werden. Sowohl der erste Stützfuß als auch der zweite Stützfuß sind vorzugsweise lösbar mit der Brücke verbunden bzw. lösbar an der Brücke festgesetzt. Auch wird die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung lösbar an der Brücke gehalten bzw. kann von der Brücke abgenommen werden.
Vorzugsweise umfasst die Brücke eine zweiteilige Formschale, welche beispielsweise aus korrespondierend zueinander ausgebildeten Formschalenhälften gebildet ist und mittels welcher Formschale der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß formschlüssig
aufgenommen werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform der Schraubfundamente besitzen der erste
Stützfuß und der zweite Stützfuß eine Einbindetiefe, welche beispielsweise je nach vorliegenden Bodenverhältnissen variabel sein kann, um auf der Schwenkachse gelagerte Solarmodule stabil zu lagern. Durch die Einbindetiefe der Stützfüße in die Bodenfläche kann sich vorgesehene Höhe der Schwenkachse sowie eine Basis der Stützfüße im Bereich der Bodenfläche ergeben. Die Ausmaße der Höhe sowie der Basis können sich je nach vorliegender Einbindetiefe der Schraubfundamente ergeben. Bei den
Schraubfundamenten kann die den ersten und den zweiten Stützfuß mechanisch koppelnde Brücke die auf die Schraubfundamente übertragenen Lasten in Druck- und Zugkräfte umwandeln, welche der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß in dem vorgesehenen Abstand in die Bodenfläche einleiten können. Der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß können beispielsweise in einem vorgesehenen Winkel oder auch parallel zueinander orientiert sein.
In einem weiteren Beispiel einer schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung für Solarmodule kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung ebenfalls derart mechanisch an die Schwenkachse gekoppelt sein, dass die Schwenkachse über die zumindest eine Ausgleichseinrichtung mit einem Moment beaufschlagbar ist, welches Moment ein zumindest teilweise durch die Gewichtskraft des mindestens einen auf der Schwenkachse angeordneten Solarmoduls resultierendes Moment auf die Schwenkachse zumindest teilweise kompensiert. Hierbei kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung zumindest ein Federelement umfassen. Das zumindest eine Federelement kann dabei derartig schwenkbar mit der Schwenkachse sowie mit dem wenigstens einen Pfosten gekoppelt sein, dass das zumindest eine Federelement in einer Horizontalstellung der Schwenkachse keine oder zumindest nahezu keine Spannung aufweist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Federelement derartig schwenkbar mit der Schwenkachse und dem wenigstens einen Pfosten gekoppelt ist, dass das zumindest eine Federelement in einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse zumindest eine geringe Spannung aufweist. Die zumindest eine Ausgleichseinrichtung kann zudem zwei oder mehr Federelemente aufweisen. Um das zumindest eine Federelement mit der Schwenkachse zu koppeln, kann ein
Schwenkhebel bzw. ein Hebelelement drehfest an der Schwenkachse angebunden sein. Bei dem Hebelelement kann es sich um ein beispielsweise V-förmiges Flächenelement handeln, welches rechtwinklig zur Schwenkachse bzw. zu dem zumindest einen
Solarmodul und in Horizontalstellung der Schwenkachse parallel zu dem wenigstens einen Pfosten ausgebildet ist bzw. dabei vorzugsweise eine Vertikalstellung einnimmt. Neben einer V-Form des Hebelelements ist auch eine Ausbildung dessen beispielsweise in einer U-Form oder einer eckigen Form denkbar. Das zumindest eine Federelement kann mit einem ersten Ende schwenkbar an dem Hebelelement angebunden sein. Mit einem zweiten Ende kann das zumindest eine Federelement in einer bodennahen Position mittels einer geeigneten Einrichtung an den wenigstens einen Pfosten gekoppelt sein. Wie bereits erwähnt kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine
Federelement bei Horizontalstellung der Schwenkachse bzw. einer annähernden
Vertikalstellung des Hebelelements keine oder zumindest nahezu keine Spannung bzw. Vorspannung aufweist, bei einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse bzw. einer von der Vertikalstellung abweichenden Stellung des Hebelelements zumindest eine geringe Spannung. Je größer die von der
Horizontalstellung abweichende Stellung der Schwenkachse ausgebildet ist, bzw. je größer der Schwenkwinkel der Schwenkachse gegenüber der Horizontalen ausgebildet ist, desto größer kann die Spannung des zumindest einen Federelements sein. Durch die Spannung des zumindest einen Federelements kann auch hier eine Federkraft resultieren, durch welche ein Wirkhebel auf die Schwenkachse gebildet wird. Auf diese Weise kann durch die Federkraft und den Wirkhebel ein Moment auf die Schwenkachse übertragen werden, welches das Moment zumindest annähernd kompensieren kann, das insbesondere durch die Gewichtskraft der auf der
Schwenkachse angeordneten Solarmodule auf die Schwenkachse entsteht. Das zumindest eine Federelement bzw. das Hebelelement und das zumindest eine
Federelement der zumindest einen Ausgleichseinrichtung können daher derartig ausgelegt sein, dass sich das durch die zumindest eine Ausgleichseinrichtung zu erhaltende Moment und das durch die Gewichtskraft der Solarmodule auf die
Schwenkachse resultierende Moment gegenseitig kompensieren.
Als weiteren Bestandteil kann auch diese zumindest eine Ausgleichseinrichtung zumindest ein Dämpfungsmodul umfassen. Das zumindest eine Dämpfungsmodul kann mit der Schwenkachse sowie mit dem wenigstens einen Pfosten gekoppelt sein. Um das zumindest eine Dämpfungsmodul mit der Schwenkachse zu koppeln, kann beispielsweise das drehfest mit der Schwenkachse verbundene Hebelelement eine Einrichtung zur Anbindung des zumindest einen Dämpfungsmoduls an das Hebelelement aufweisen. Weiterhin kann eine Anbindung des zumindest einen Dämpfungsmoduls an den wenigstens einen Pfosten vorgesehen sein. Dazu kann der wenigstens eine Pfosten vorzugsweise in bodennaher Position eine Einrichtung zur Anbindung des zumindest einen Dämpfungsmoduls an den wenigstens einen Pfosten aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung zumindest ein Seilelement sowie zumindest ein Federelement umfassen. Das zumindest eine Seilelement kann im Bereich eines ersten Endes mit der Schwenkachse gekoppelt sein, im Bereich eines zweiten Endes mit dem zumindest einen Federelement. Das zumindest eine Federelement kann dabei wiederum vorzugsweise schwenkbar mit dem wenigstens einen Pfosten gekoppelt sein. Weiterhin kann das zumindest eine Seilelement derartig mit der Schwenkachse gekoppelt sein, dass das zumindest eine Federelement in einer Horizontalstellung der Schwenkachse keine oder zumindest nahezu keine
Spannung aufweist. Auch ist eine schwenkbare Koppelung des zumindest einen
Seilelements mit der Schwenkachse denkbar, dass das zumindest eine Federelement in einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse zumindest eine geringe Spannung aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform kann ein Hebelelement vorgesehen sein, welches vergleichbar der oben beschriebenen Form drehfest an der Schwenkachse angebunden ist. Das zumindest eine Seilelement kann dabei im Bereich eines ersten Endes an das Hebelelement schwenkbar angebunden sein. In dem Bereich eines zweiten Endes kann das zumindest eine Seilelement mit dem zumindest einen Federelement gekoppelt sein. Im Vergleich zu der vorherigen Ausführungsform kann das zumindest eine Federelement bei in dieser Ausführungsform auf der gegenüberliegenden Seite des wenigstens einen Pfostens angeordnet sein, wobei das zumindest eine Federelement an einer Einrichtung zur Anbindung vorzugsweise im Bereich des oberen Endes des wenigstens einen Pfostens angebunden ist. Das zumindest eine Seilelement kann dabei auf der gegenüberliegenden Seite des wenigstens einen Pfostens mit der Schwenkachse bzw. mit dem an der Schwenkachse drehfest angeordneten Hebelelement gekoppelt sein. Um das zumindest eine Seilelement mit dem zumindest einen Federelement verbinden zu können, kann der wenigstens eine Pfosten einen Durchbruch zur Durchführung des zumindest einen Seilelements aufweisen. Zur Umlenkung des zumindest einen
Seilelements kann die zumindest eine Ausgleichseinrichtung zumindest eine
Umlenkvorrichtung umfassen. Insbesondere im Bereich des Durchbruchs durch den wenigstens einen Pfosten kann hierzu eine Umlenkvorrichtung angeordnet sein. Auch kann im Bereich des oberen Endes des wenigstens einen Pfostens eine
Umlenkvorrichtung vorgesehen sein, um das zumindest eine Seilelement bei einer Verschwenkung der Schwenkachse in eine gegenüber der Horizontalstellung
verschwenkte Stellung in geeigneter Weise umlenken zu können.
Eine weitere Ausführungsform einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung sieht zumindest eine Ausgleichseinrichtung vor, welche sich aus einer Anordnung zumindest eines Federelements, zumindest eines Seilelements sowie zumindest eines Dämpfungsmoduls zusammensetzten kann. Die durch zumindest ein Federelement, zumindest ein Seilelement sowie zumindest ein Dämpfungsmodul zusammengesetzte Ausgleichseinrichtung kann als eine Montageeinheit ausgebildet sein. Die Montageeinheit kann zudem einen Rahmen aufweisen, mit welchem das zumindest eine Federelement und das zumindest eine Dämpfungsmodul gekoppelt sein können. Das zumindest eine Seilelement kann dabei im Bereich eines ersten Endes mit der
Schwenkachse gekoppelt sein, und im Bereich eines zweiten Endes mit dem zumindest einen Federelement. Weiterhin kann das zumindest eine Seilelement derartig mit der Schwenkachse gekoppelt sein, dass das zumindest eine Federelement in einer
Horizontalstellung der Schwenkachse keine oder zumindest nahezu keine Spannung aufweist. Zudem kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Seilelement derartig mit der Schwenkachse gekoppelt ist, dass das zumindest eine Federelement in einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse zumindest eine geringe Spannung aufweist. Durch die Spannung des zumindest einen
Federelementes kann sich eine Stabilisierung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung bzw. der Schwenkachse ergeben. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Dämpfungsmodul zur Schwingungsdämpfung der
Schwenkachse im Bereich eines ersten Endes schwenkbar mit der Schwenkachse gekoppelt ist, und im Bereich eines zweiten Endes im Bereich des zumindest einen Federelements angeordnet ist.
Die zumindest eine Ausgleichseinrichtung bzw. die Montageeinheit kann weiterhin Gleitlager umfassen, über welche sich die zumindest eine Ausgleichseinrichtung bzw. die Montageeinheit an der Schwenkachse abstützen kann. So kann die Montageeinheit einen beispielsweise V-förmigen Rahmen umfassen, welcher mit einem ersten Rahmenteil und mit einem zweiten Rahmenteil ausgestattet ist, die im Bereich einer Rahmenspitze zusammenlaufen bzw. im Bereich dieser Rahmenspitze verbunden sind. Besonders haben sich Ausgestaltungsformen des V-förmigen Rahmens als vorteilhaft erwiesen, bei welchen der offene Rahmenbereich zur Seite weist. Vorzugsweise sind die Gleitlager in einem Endbereich des ersten Rahmenteils angeordnet und durch Lagergabeln
aufgenommen. Über die Gleitlager kann sich die Montageeinheit zudem an der
Schwenkachse ausrichten. Im Bereich der Lagergabeln kann weiterhin ein Hebelelement angeordnet sein, das drehfest mit der Schwenkachse sowie ggf. schwenkbar mit dem Rahmen gekoppelt ist. Das zumindest eine Federelement kann an dem zweiten
Rahmenteil schwenkbar angeordnet sein. Zwischen dem zumindest einen Federelement und dem Hebelelement kann sich das zumindest eine Seilelement erstrecken, welches vorzugsweise im Bereich der Rahmenspitze und in einem Bereich zwischen der
Rahmenspitze und den Lagergabeln bzw. dem Hebelelement über Umlenkvorrichtungen umgelenkt wird.
Zur weiteren Stabilisierung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung bzw. der Schwenkachse kann das zumindest eine Dämpfungsmodul zwischen dem Anbindungsbereich der Federelemente an den Rahmen und dem
Hebelelement schwenkbar angeordnet sein. Somit kann sich eine dreieckförmige
Ausgestaltung der zumindest einen Ausgleichseinrichtung bzw. der Montageeinheit ergeben, welche durch das Dämpfungsmoduls eine zusätzliche Stabilisierung erhält. Durch die Dreiecksform der zumindest einen Ausgleichseinrichtung bzw. der Montageeinheit wird die Schwenkbewegung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung nicht eingeschränkt.
Weiterhin kann die Schwenkachse in dieser Ausführungsform mittels einer Befestigungsvorrichtung in Form eines Gelenklagers auf dem zumindest einen Pfosten angeordnet sein. Das Gelenklager kann hierbei vergleichbar zu dem bereits ausführlich beschriebenen Gelenklager ausgebildet sein.
Zumindest eine vorhergehend beschriebene Ausgleichseinrichtung der
schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule kann insbesondere für ein Solartrackingsystem genutzt werden, welches mehrere in einer Reihe angeordnete Solarmodule vorsieht. Die mehreren Solarmodule können dabei auf einer gemeinsamen Schwenkachse angeordnet sein, welche Schwenkachse mittels mehrerer Pfosten gelagert bzw. getragen sein kann. Die zumindest eine vorgesehene Ausgleichseinrichtung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule kann vorzugsweise an zumindest einem Pfosten an zumindest einem Ende der Reihe von auf der Schwenkachse angeordneten Solarmodulen vorgesehen sein.
Weiterhin können auch mehrere Ausgleichseinrichtungen der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung an Pfosten einer Reihe von auf einer Schwenkachse angeordneten Solarmodulen vorgesehen sein.
Die nachfolgenden Ausführungen fassen nochmal einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen, konkretisieren einige Aspekte, sollen jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten
Ausführungen gesehen werden, sondern in Zusammenschau, bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. So kann, wie bereits oben mehrfach erwähnt, die erfindungsgemäße schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung insbesondere für die Außenmontage größerer Flächen an
verstellbaren oder schwenkbaren Solarmodulen Verwendung finden. Die Schwenkachsen der Solarmodule sind hierbei normalerweise in etwa horizontal ausgerichtet, können jedoch wahlweise auch den Bodenreliefs folgen und demzufolge geneigt zur Horizontalen ausgerichtet sein. Wie oben bereits mehrfach erwähnt, stellt es die sinnvollste Variante für Freilandaufstellungen dar, die Lagerungsböcke für die schwenkbaren flächigen
Solarmodule mit jeweils als Fundamentierung dienenden Pfosten zu verbinden, wobei die Pfosten im Boden verankerbar sind. Bei der Schwenkachse, an der die Solarmodule befestigt sind, kann es sich beispielsweise um ein Rund-, Vierkant- oder Mehrkantrohr handeln. Zur Lagerung der Schwenkachsen auf den jeweiligen Pfosten kann eine geeignete Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung eingesetzt werden. Bei
Anordnung der Solarmodule in einer Horizontalstellung befindet sich auch die
Schwenkachse in einer Horizontalstellung; sie ist somit nicht gegenüber der Horizontalen verschwenkt. Eine Ausgleichseinrichtung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung ist üblicherweise jeweils an einem Pfosten im Bereich der Enden jeder Reihe mit schwenkbar gelagerten Solarmodulen vorgesehen, um eine ideale
Gewichtskompensation der Solarmodule bei ihrer Verstellung zu erhalten bzw. einer Verdrehung der Schwenkachse, welche gewöhnlich im Bereich der Enden der Reihen am stärksten wirkt bzw. ausgeprägt ist, entgegenzuwirken. Weiterhin ist auch eine Anordnung von mehreren Ausgleichseinrichtungen an mehreren Pfosten eines Solartrackingsystems denkbar. Die Ausgleichseinrichtung ist hierbei mechanisch mit der Schwenkachse gekoppelt, zudem kann die Ausgleichseinrichtung mittels eines (Fundament- )Anbindungselements an dem jeweils vorgesehenen Pfosten angebracht sein. Wenn die Schwenkachse in Horizontalstellung ausgerichtet ist, befindet sich die
Ausgleichseinrichtung vorzugsweise in einer Neutralstellung.
Wahlweise können für die Pfosten als Fundamentierung speziellere
Pfostenanordnungen, beispielsweise in Form von Schraubfundamenten, verwendet werden. Die Schwenkachse lagert bei solchen Ausführungsvarianten der Aufständerung oder Bodenverankerung ebenfalls mittels einer geeigneten Lagerungs- und/oder
Befestigungsvorrichtung auf der Pfostenanordnung. Zudem kann auch bei Nutzung einer solchen durch Schraubfundamente gebildeten Pfostenanordnung die
Ausgleichseinrichtung anhand eines geeignet ausgebildeten Anbindungselements an der Pfostenanordnung befestigt werden. Das Anbindungselement kann hierbei an den jeweils zu verwendenden Pfosten oder die Pfostenanordnung angepasst werden oder verstellbar ausgebildet sein. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Fundamentanbindungselement jeweils an verschiedene Ausrichtungswinkel der Pfostenanordnung anpassbar sind, um dadurch auch Aufbautoleranzen der Pfostenanordnung ausgleichen zu können. Zur Anbindung der Ausgleichseinrichtung an die Schwenkachse ist jeweils ein geeignetes Befestigungselement vorgesehen, welches nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
Die zuvor erwähnten Schraubfundamente können sich bspw. aus einem ersten Stützfuß und einem zweiten Stützfuß zusammensetzen, die jeweils in einer Bodenfläche verankert sind. Weiter ist eine Brücke sinnvoll einzusetzen, welche den ersten Stützfuß und den zweiten Stützfuß mechanisch aneinander koppelt und diese zudem in ihrer relativen Orientierung zueinander hält und fixiert. Zum Einbringen bzw. Eindrehen des ersten Stützfußes und des zweiten Stützfußes in eine Bodenoberfläche bilden der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß jeweils an ihrem in Richtung weg von der Brücke weisenden freien Endbereich (normalerweise nach unten in Richtung zum Boden weisend) ein Gewinde aus, wie es von Schraubfundamenten oder sog. Bodendübeln bekannt ist. Über eine geeignete Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung kann die Schwenkachse aufgenommen werden. Die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise von der Brücke getragen werden. Sowohl der erste Stützfuß als auch der zweite Stützfuß können insbesondere lösbar mit der Brücke verbunden bzw. lösbar an der Brücke festgesetzt sein, bspw. durch geeignete Schraubverbindungen und/oder Klemmverbindungen. Auch kann die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung lösbar an der Brücke gehalten oder fixiert sein bzw. kann von der Brücke abgenommen werden. Vorzugsweise umfasst die Brücke eine zweiteilige Formschale, welche aus
korrespondierend zueinander ausgebildeten Formschalenhälften gebildet ist und mittels welcher Formschale der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß formschlüssig
aufgenommen und in gewünschter Winkelausrichtung fixiert werden können.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Schraubfundamente besitzen der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß eine variable Eindringtiefe in den Boden, bzw. eine sog. Einbindetiefe, welche beispielsweise je nach vorliegenden Bodenverhältnissen variabel sein kann, um auf der Schwenkachse gelagerte Solarmodule stabil zu lagern. Durch die Einbindetiefe der Stützfüße in die Bodenfläche ergibt sich eine davon abhängige Höhe der Schwenkachse sowie eine Basis der Stützfüße im Bereich der Bodenfläche. Die Ausmaße der Höhe sowie der Basis können sich je nach vorhandener oder entsprechend der Bodenverhältnisse gewählter Einbindetiefe der
Schraubfundamente ergeben. Bei den Schraubfundamenten kann die den ersten und den zweiten Stützfuß mechanisch koppelnde Brücke die auf die Schraubfundamente übertragenen Lasten in Druck- und Zugkräfte umwandeln, welche der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß in dem Abstand in die Bodenfläche einleiten können. Der erste Stützfuß und der zweite Stützfuß können ohne weiteres auch parallel zueinander orientiert sein. Nachfolgend sollen die erfindungsgemäße Ausgleichseinrichtung sowie ihre
Wirkungsweise anhand einer sinnvollen Ausführungsvariante näher beschrieben werden. Ist die Schwenkachse in Horizontalstellung angeordnet, so befindet sich die
Ausgleichseinrichtung in ihrer Neutralstellung. Die Ausgleichseinrichtung weist
insbesondere einen Aufbaurahmen auf, welcher insbesondere Befestigungsmittel für unterschiedliche Bestandteile der Ausgleichseinrichtung beinhaltet bzw. bereitstellt. So umfasst der Aufbaurahmen bspw. eine Befestigungsplatte, an welcher das jeweilige Anbindungselement zur Anbindung der Ausgleichseinrichtung bzw. des Aufbaurahmens an den Pfosten oder die Pfostenanordnung angebracht ist. Anhand eines
Befestigungselements, vorzugsweise in Form eines Gleitlagers, welches sich
beispielsweise aus Gleitlagerschalen zusammensetzt, kann der Aufbaurahmen
drehbeweglich zur Schwenkachse fixiert werden.
Weiterhin kann eine als Federpaket zu bezeichnende Anordnung zur
erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung gezählt werden. Das Federpaket kann z.B. zwei lineargeführte Federelemente aufweisen. Weiter kann eine Linearführung
vorgesehen sein, welche sich zwischen den jeweiligen Enden der Federelemente erstreckt. Die Linearführung kann etwa aus gegeneinander verschiebbaren
Führungsrohren ausgebildet sein, die ineinander gleiten und dabei nur geringes Spiel aufweisen, so dass eine Art Teleskopführung gebildet ist. Ein äußeres Führungsrohr sowie ein inneres Führungsrohr sind derartig zueinander angeordnet, dass sich das innere Führungsrohr in das äußere Führungsrohr schieben lässt, wobei die Rohre vorzugsweise reibungsarm aneinander gleiten.
Das Federpaket bzw. insbesondere die Linearführung kann weiterhin
drehbeweglich oder schwenkbeweglich mittels eines Verbindungsbolzens an dem
Aufbaurahmen angeordnet bzw. verankert sein. Der Verbindungsbolzen bildet hierbei einen Drehpunkt bzw. eine Drehachse für das Federpaket aus. Vorzugsweise steht der Verbindungsbolzen hierzu mit dem äußeren Führungsrohr in Verbindung, wobei das innere Führungsrohr innerhalb des äußeren Führungsrohres verschiebbar bleibt. Zudem kann das Federpaket mit einem Schwenkhebel der Ausgleichseinrichtung verbunden sein. Der Schwenkhebel kann z.B. U- oder V-förmig ausgebildet sein, wobei sich eine
Verbindung zu dem inneren Führungsrohr im Bereich der Spitze des z.B. U-förmigen oder V-förmigen Schwenkhebels ergeben kann. Ggf. können sich auch andere
Ausgestaltungsformen für den Schwenkhebel eignen. Beispielsweise mittels
Klemmelementen kann der Schwenkhebel drehfest an der Schwenkachse angeordnet sein. Jedoch können auch andere Befestigungsmittel für den Schwenkhebel genutzt werden.
Weiterer sinnvoller Bestandteil der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung kann außerdem ein Dämpfungsmodul sein. Anhand eines solchen Dämpfungsmoduls können beispielsweise durch Windbeeinflussung erzeugte Drehschwingungen auf die Schwenkachse gedämpft werden, wobei der eigentliche Zweck der Ausgleichseinrichtung durch das Dämpfungsmodul nicht beeinflusst wird. Insbesondere bei einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung der Schwenkachse bzw. der Solarmodule ist die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule bzw. das Solartrackingsystem oftmals stark durch Windaufkommen beeinflussbar, wodurch
Schwingungen bezüglich der Schwenkachse entstehen können und daher eine zusätzliche Belastung an der Schwenkachse hervorgerufen wird. Mittels des optional zu verstehenden Dämpfungsmoduls kann die durch Wind herbeigeführte Belastung der Schwenkachse zumindest teilweise kompensiert bzw. gedämpft werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Dämpfungsmodul um ein hydraulisches Dämpfungsmodul. Die Nutzung anderer Elemente zur Dämpfung ist jedoch durchaus denkbar. Das
Dämpfungsmodul kann hierbei an einem Ende über einen Befestigungspunkt an einem Vorsprung des Schwenkhebels schwenkbar befestigt und somit mit der Schwenkachse mechanisch verbunden sein. An einem zweiten Ende kann das Dämpfungsmodul vorzugsweise über einen Befestigungspunkt an der Befestigungsplatte des
Aufbaurahmens oder an anderer geeigneter Stelle, wie etwa im Bereich des Pfostens, schwenkbar angeordnet sein. Zudem kann ein zusätzlicher Anlenkhebel vorgesehen sein, welcher drehfest mit der Schwenkachse in Verbindung stehen kann. Zur Steigerung der Dämpfungswirkung des Dämpfungsmoduls können der Vorsprung des Schwenkebels, der Anlenkhebel sowie das Dämpfungsmodul an dem Befestigungspunkt miteinander verbunden sein. Zudem kann hierdurch eine Erhöhung der Momentenübertragung in die Schwenkachse erzielt werden.
Einzelne Bestandteile des durch mindestens zwei Federelemente sowie der Linearführung gebildeten Federpakets sollen im Folgenden näher erläutert werden. Die Linearführung ist durch ein äußeres Führungsrohr und ein in dem äußeren Führungsrohr verschiebbares inneres Führungsrohr gebildet. Das äußere Führungsrohr kann an seinem freien Ende bspw. einen Quersteg aufweisen, in welchen die Federelemente eingehängt werden können. Weiterhin kann an einem oberen Ende des inneren Führungsrohres z.B. eine Lasche mit seitlichen Einhängeöffnungen vorgesehen sein, an welchen die
Federelemente ebenfalls befestigt werden können. Der Abstand zwischen den beiden Befestigungspunkten der Federelemente, also des Einhängebereichs für die ersten Enden der Federelemente in den Quersteg sowie den Einhängeöffnungen für die zweiten Enden der Federelemente der Lasche, und damit die Länge der Federelemente, kann variieren, da die Länge der Federelemente in Neutralstellung der Ausgleichseinrichtung
normalerweise von einer Länge in ausgelenkter Position oder Drehlage der Solarmodule abweicht. Die Lasche kann zudem mit einer mehrere Bohrungen aufweisenden Lochreihe versehen sein. Zudem kann auch der Schwenkhebel mit einer entsprechenden Lochreihe versehen sein. So können jeweils mehrere Bohrungen in die Lasche sowie in den
Schwenkhebel eingebracht sein. Die Anzahl der Bohrungen der Lochreihen kann dabei grundsätzlich nahezu beliebig sein. Zur drehbeweglichen Verbindung des inneren
Führungsrohres mit dem Schwenkhebel kann beispielsweise ein geeignetes
Verbindungselement genutzt werden, welches durch eine vorgesehene Bohrung der jeweiligen Lochreihe des Schwenkhebels sowie der Lasche gebracht ist.
Eine Drehachse des Federpaketes kann vorzugsweise im Bereich des oberen Endes des äußeren Führungsrohres in definiertem Abstand zu einer jeweilig genutzten Bohrung der Lochreihe angeordnet sein. Dieser Abstand definiert damit auch die Länge des Hebels in Neutralstellung der Ausgleichseinrichtung. Durch unterschiedliches
Einsetzen eines Verbindungselementes in eine der Bohrungen der Lochreihen kann die Länge des durch das Hebelelement ausgebildeten Schwenkhebels beeinflusst werden, und somit ebenfalls die Höhe des Gegenmomentes, welches durch ein Ausschwenken des Schwenkhebels bei Verschwenken der Schwenkachse erzeugt wird. Die jeweiligen Längen des Schwenkhebels variieren mit den Positionen der jeweils genutzten
Bohrungen. Ein Abstand der Drehachse zur Schwenkachse bleibt hierbei stets
unverändert, sowie auch der Abstand zwischen der Drehachse und dem Einhängebereich der Federelemente in den Quersteg. Lediglich die Länge des jeweiligen Hebels in einer Horizontalstellung der Schwenkachse, also in einer Neutralstellung der
Ausgleichseinrichtung bzw. des Schwenkhebels, ist anpassbar. Vorzugsweise weisen die Federelemente des Federpakets in dieser Neutralstellung keine Vorspannung oder lediglich eine geringe bzw. minimale Vorspannung auf, so dass in dieser Winkelstellung der Solarmodule (noch) keine Kräfte auf den Schwenkhebel ausgeübt werden. Wenn die Schwenkachse der schwenkbaren Einrichtung um einen definierten
Winkel in Bezug auf die Horizontale verschwenkt ist, befinden sich auch die Solarmodule in einer entsprechend verschwenkten oder geneigten Stellung. Der Schwenkhebel ist durch die Drehung der Schwenkachse ebenfalls mitgedreht. Aufgrund der
Verschwenkung der Schwenkachse befindet sich die Ausgleichseinrichtung in diesem Fall in einer Aktivstellung oder einer aktivierten Stellung. Dadurch verdreht sich auch das Federpaket, bestehend aus den Federelementen sowie der Linearführung, wobei die Federelemente bzw. die Anordnung der Führungsrohre gelängt werden. Wie schnell das Federpaket um die Drehachse des Federpaktes dreht, hängt vom Verhältnis der Längen des Abstandes der Drehachse zu der Schwenkachse sowie der Länge des Hebels (in der Neutralstellung) ab. Je kleiner die Länge des Hebels in der Neutralstellung ist, umso größer ist die Drehbewegung des Federpaketes bei Verlassen der Neutralstellung. Die Mitdrehung des Federpaketes bei Verschwenkung der Schwenkachse hat somit den Aufbau eines Gegenmoments auf die Schwenkachse zur Folge, welches dem
Drehmoment entgegenwirkt. Vorzugsweise erfolgt eine Auslegung oder Dimensionierung des Schwenkhebels sowie der Federelemente derart, dass sich das Moment und das Gegenmoment zumindest näherungsweise gegenseitig kompensieren. Auf diese Weise kann durch die Ausgleichseinrichtung eine exaktere Nachführung der Solarmodule sowie eine Entlastung der Schwenkachse ermöglicht werden. Zudem kann die Spannung der Federelemente genutzt werden, um das Rückschwenken der Schwenkachse in die Horizontalstellung zu erleichtern, da hierbei ein geringerer Energieaufwand zur
Verschwenkung der Schwenkachse benötigt wird.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung kann ergänzt werden, dass bei einem Verschwenken der Schwenkachse bzw. der Schwenkhebel um einen definierten Winkel die Ausgleichseinrichtung in die Aktivstellung gebracht wird. Das durch den Verbindungsbolzen gelenkig angebundene innere Führungsrohr des
Federpaketes wird dabei von dem Schwenkhebel mitgenommen bzw. innerhalb des äußeren Führungsrohres verschoben. Der Verbindungsbolzen kann bspw. in der äußeren Bohrung der Lochreihe der Lasche sowie des Schwenkhebels eingesetzt sein, wodurch die Länge des Schwenkhebels für den Hub und die Verdrehung des Federpaketes wirksam wird. Indem die Führungsrohre des Federpaketes ineinander verlaufen, wird zum einen das ganze Federpaket um einen definierten Winkel in Bezug auf die Vertikale verdreht, und die Federelemente des Federpaketes um einen definierten Hub auf eine größere Länge als in der Neutralstellung gelängt. Über einen gebildeten Wirkhebel und der durch die Verlängerung der Federelemente entstehenden Kraft kann sich ein
Gegenmoment an der Schwenkachse aufbauen. Die ineinanderlaufenden Führungsrohre verhindern hierbei, dass die Federelemente bzw. das gesamte Federpaket um die Drehachse des Federpaketes umschlagen können.
Das Federpaket und das Dämpfungsmodul können zwischen benachbarten Gleitlagerschalen angebracht sein. Durch solche Gleitlagerschalen kann insbesondere gewährleistet werden, dass zum einen die Achsparallelität zwischen der Schwenkachse und der Drehachse des Federpaketes gegeben ist. Weiterhin können durch die Kräfte zwischen diesen beiden Achsen keine Verwindungen des Aufbaurahmens erzeugt werden. Über den Aufbaurahmen muss somit lediglich das aufgebaute Gegenmoment und Kräfte des Dämpfungsmoduls in eine Fundamentierung, gebildet etwa durch die oben erwähnten Pfosten, abgeleitet werden. Die Gleitlagerschalen können nach oben offen ausgebildet sein, um die Montage der Ausgleichseinrichtung an der Schwenkachse zu erleichtern. Es ist jedoch auch denkbar, statt der Gleitlager andere drehbewegliche Verbindungen hin zur Schwenkachse zu nutzen, beispielsweise Stützrollen am Umfang.
Da zur Lagerung der Schwenkachse auf Pfosten Lagerungs- und/oder
Befestigungsvorrichtungen in Form von Gelenklagern genutzt werden können, ist neben einer Verdrehung der Schwenkachse um einen definierten Dreh- oder Schwenkwinkel auch eine Neigung der Schwenkachse gegenüber der Fundamentierung in Form des Pfostens bzw. auch gegenüber der Horizontalen um einen definierten Neigungswinkel möglich. Die Ausgleichseinrichtung kann an die Pfosten sowie die Schwenkachse in einem vorzugsweisen minimalen Abstand montiert sein. Zwischen der Schwenkachse und der Ausgleichseinrichtung wird hierbei ein Winkel eingeschlossen, welcher vorzugsweise in etwa 90° betragen kann.
Wenn die Schwenkachse dagegen gegenüber dem Pfosten geneigt ist, ergibt sich ein anderer Winkel von bspw. zwischen 91 ° bis einem sinnvollen maximalen Wert von etwa 140°. Das Gelenklager, das die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung bildet, kann die Schwenkachse umschließen. Auch bei einer Neigung der Schwenkachse bleibt der Winkel zwischen der Schwenkachse und der Ausgleichseinrichtung unverändert, und kann weiterhin beispielsweise 90° betragen. Die Anbindungselemente der
Ausgleichseinrichtung an die Pfosten oder auch an eine Pfostenanordnung sind vorzugsweise derartig ausgebildet, dass diese einer Neigung der Schwenkachse folgen können. Dadurch sind alle Dreh- und Schwenkachsen innerhalb der
Ausgleichseinrichtung immer achsparallel. Der Abstand zwischen den Pfosten und der Ausgleichseinrichtung vergrößert sich dabei gegenüber dem Abstand in der
Horizontalstellung der Schwenkachse. Es treten zudem außer den gewünschten
Rückstellkräften der Federelemente keine unerwünschten Verdrehungen auf. Durch die zusätzliche Neigungsmöglichkeit der Schwenkachse bzw. der Solarmodule gegenüber den Pfosten lassen sich die Solarmodule noch besser gegenüber dem Sonnenstand ausrichten.
Die Gelenklager, welche die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung bilden, wie sie beispielsweise bei der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können, ermöglichen
unterschiedliche Befestigungen. Die Befestigungsvorrichtung kann hierbei beliebig an Pfosten oder einer Pfostenanordnung angeordnet werden. Die Befestigungsvorrichtung bzw. das Gelenklager kann hierzu bspw. ein Haltegabelelement aufweisen, welches beispielsweise als Blechumformteil gestaltet sein kann. Das Haltegabelelement kann über eine Schraubverbindung an den Pfosten oder der Pfostenanordnung befestigt werden, und nimmt formschlüssig eine Unterschale auf. Zusammen mit einer vorzugsweise dünnwandigen Oberschale, welche über eine Schraubverbindung an dem
Haltegabelelement fixiert ist, wird ein kugelförmiges Gehäuse gebildet. In dem
kugelförmigen Gehäuse kann ein teilbares Kugelelement, bestehend aus einer ersten Kugelhälfte und einer zweiten Kugelhälfte, drehbar gelagert werden. Zwischen der ersten und der zweiten Kugelhälfte kann die Schwenkachse positioniert werden. Durch das Zusammenspiel des kugelförmigen Gehäuses und des Kugelelements kann das
Gelenklager für die Schwenkachse gebildet werden. Die derartige kugelförmige
Gestaltung ermöglicht für die Schwenkachse einen Toleranzausgleich in alle Richtungen, was insbesondere für die Montage des schwenkbaren Systems eine große Erleichterung bietet. Durch die geteilte Ausgestaltung des Gelenklagers wird die Montage der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung bzw. der Schwenkachse an den Pfosten ebenfalls erleichtert. So kann die Schwenkachse in die bereits an den Pfosten über das Haltegabelelement befestigte Unterschale bzw. in die zweite Kugelhälfte eingelegt werden. Anschließend kann das Gelenklager mit der ersten Kugelhälfte und der Oberschale verschlossen werden. Da innenliegende Bestandteile des Gelenklagers durch das kugelförmige Gehäuse umschlossen und insbesondere durch die dünnwandige Oberschale abgedeckt werden, sind diese zudem vor Sonneneinstrahlung geschützt, wodurch sich die Lebensdauer der Bestandteile erhöht und ein langjähriger Einsatz im Freien ermöglicht wird. Dies gilt insbesondere für Bestandteile, welche aus Kunststoff gefertigt sind.
Das erwähnte Haltegabelelement kann die Unterschale wahlweise formschlüssig aufnehmen. Ein äußerer oberer Radius des Gelenklagers kann aufgrund der
normalerweise relativ dünnwandigen Ausbildung der Oberschale relativ klein gehalten werden. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in der Hinsicht vorteilhaft, da der Schwerpunkt der Aufbauten in einer geringen Höhe über dem Zentrum der
Schwenkachse liegen kann. Aus der Gewichtskraft der verschwenkten Solarmodule und dem geringen Abstand des Schwerpunktes vom Zentrum der Schwenkachse kann ein wesentlich geringeres Moment resultieren, als es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Aus einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gelenklagers resultiert u.a. eine vergleichsweise geringe Bauhöhe der Oberschale des kugelförmigen Gehäuses. So kann die Oberschale bspw. aus einem tiefziehgeeigneten Stahl gefertigt sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gelenklager um eine trockene Gleitlagerung. Daher kann vorgesehen sein, dass die Werkstoffe der Kugelhälften mit der Kugeloberfläche und der Unterschale derartig gewählt sind, dass eine Gleitpaarung entstehen kann, welche für einen Trockenlauf geeignet ausgelegt ist. Da eine sichere komplette Abdichtung einer derartigen Lagerung, welche unter allen Umweltbedingungen wie beispielsweise Regen, Wind oder Sandstürmen fehlerfrei arbeiten können muss, lediglich auf schwere Weise bzw. kaum herstellbar ist, ist es von Vorteil, wenn in das Gelenklager eingetragene Verunreinigungen schnellstmöglich von selbst wieder entfernt werden können. Daher weist die Unterschale auf ihrer Kontaktseite zu der zweiten Kugelhälfte vorzugsweise keine durchgängige Kontaktfläche auf, sondern ist in vorzugsweise mehrere Rillen und Tragbereiche unterteilt. Die Anzahl der Rillen und der Tragbereiche kann je nach der Größe des Gelenklagers unterschiedlich gewählt werden. Die Rillen können dabei in einen Trichterboden der Unterschale führen. Im Bereich des Trichterbodens kann eine Öffnung oder können bspw. zwei Öffnungen in der Unterschale angeordnet sein. Über den Trichterboden werden ggf. vorhandene Schmutzpartikel und Wasser der Öffnung oder den zwei oder mehr Öffnungen zugeführt, so dass die Schmutzpartikel sowie das Wasser aus dem Gelenklager ausgeleitet werden können. Es kann bereits ausreichend sein, die Unterschale in dieser Weise auszugestalten. Durch die beschriebene Gestaltung der Unterschale können Schmutzpartikel und Wasser, welche in das Gelenklager eingedrungen sind, auf einfache, schnelle und sichere Weise wieder aus dem
Gelenklager ausgetragen werden. Dadurch kann eine Funktionssicherheit sowie minimaler Verschleiß des Gelenklagers gewährleistet werden.
Die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung umfasst
erfindungsgemäß eine Ausgleichseinrichtung, die bspw. ein V-förmiges Hebelelement bzw. Schwenkhebel aufweisen kann, welches bzw. welcher drehfest an der
Schwenkachse angebracht ist. Neben einer V-Form des Hebelelements ist auch eine Ausbildung des Hebelelements beispielsweise in einer U-Form oder einer eckigen Form möglich. Das Hebelelement ist dabei rechtwinklig zu den in Horizontalstellung der Schwenkachse ebenfalls horizontal angeordneten Solarmodulen an der Schwenkachse drehfest fixiert, so dass dieses parallel zu dem Pfosten und vertikal in Richtung des Bodens ausgerichtet ist. Als weiterer Bestandteil der Ausgleichseinrichtung kann in einer bodennahen Position an dem Pfosten ein Anlenkelement drehfest angebracht sein. An einem, an dem unteren Ende des Hebelelements angeordneten Anbindungspunkt sowie an einem, an dem Anlenkelement vorgesehenen Anbindungspunkt kann jeweils ein Anbindungselement schwenkbar befestigt werden, zwischen welchen
Anbindungselementen zumindest ein Federelement eingebracht werden kann. Insbesondere können zwei solcher Federelemente vorgesehen sein. Je nach
Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung ist auch eine Anordnung mehrerer
Federelemente denkbar. In der Horizontalstellung der Schwenkachse bzw. der
Solarmodule befinden sich die Federelemente in entlasteter Position, so dass die
Federelemente keine oder zumindest nahezu keine Vorspannung aufweisen.
Die Bestandteile der Ausgleichseinrichtung, wie das Hebelelement, das
Anlenkelement sowie die Federelemente können ungefähr parallel zum Pfosten stehen, wobei das Hebelelement in Bezug auf die Schwenkachse sowie die Solarmodule insbesondere ungefähr die rechtwinklig angeordnet sein können. Ein Abstand des Hebelelements von dem Pfosten ergibt sich üblicherweise aus der konstruktiven
Auslegung der Federelemente bzw. des Anlenkelements, jedoch ist zumindest ein solcher Abstand vorgesehen, der bei einer Wärmeausdehnung der Schwenkachse jegliche Kollision der Federelemente mit dem Pfosten vermeidet.
Durch Verschwenkungen der Schwenkachse wird das drehfest an der
Schwenkachse angebrachte Hebelelement der Ausgleichseinrichtung jeweils um einen definierten Winkel gegenüber der Vertikalen verschwenkt. Aufgrund der Verschwenkung des Hebelelements werden die Federelemente um den dadurch entstehenden Hub gespannt. Dadurch vergrößert sich ein Abstand zwischen dem Anbindungspunkt des Anbindungselements an das Hebelelement und dem Anbindungspunkt des
Anbindungselements an das Anlenkelement um denselben Hub, so dass sich die
Einspannlänge der Federelemente vergrößert und die Federelemente eine definierte Spannung oder Vorspannung aufweisen. Aus dieser auftretenden Spannung der
Federelemente resultiert eine bestimmte Federkraft, wodurch sich ein Wirkhebel auf die Schwenkachse bildet. Aus der Federkraft sowie dem Wirkhebel kann ein Gegenmoment resultieren, das dem Auslenkmoment und/oder dem durch die Gewichtskraft der aus ihrem Schwerpunkt gebrachten Solarmodule entgegenwirkt. Vorzugsweise erfolgt auch hier eine Auslegung des Hebelelements sowie der Federelemente derart, dass sich das Moment und das Gegenmoment zumindest in Näherung gegenseitig kompensieren.
Wie erwähnt, kann die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung mit einer Ausgleichseinrichtung ausgestattet sein, welche ein Dämpfungsmodul aufweist. Zur Anbindung des Dämpfungsmoduls weist das Hebelelement einen flächigen
Anbindungsvorsprung auf, welcher zumindest annähernd rechtwinklig zu dem
Hebelelement angeordnet ist. Zudem ist der Anbindungsvorsprung zumindest annähernd parallel zu den Solarmodulen in horizontaler Ausrichtung angeordnet. Weiterhin kann auch das Anlenkelement einen entsprechenden Anbindungsvorsprung aufweisen.
Zwischen den beiden Anbindungsvorsprüngen kann das Dämpfungsmodul verankert und solchermaßen schwenkbar angeordnet werden. Bei dem Dämpfungsmodul kann es sich beispielsweise um einen hydraulisch arbeitenden Dämpfungszylinder handeln. Durch das Dämpfungsmodul kann eine Stabilisierung der Schwenkachse bzw. der Solarmodule bewirkt werden. Zudem können Resonanzschwingungen effektiv unterdrückt oder im Idealfall auch verhindert werden.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Solartrackingsystems.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer schwenkbaren Stützeinrichtung für Solarmodule aus dem Stand der Technik.
Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer schwenkbaren
Stützeinrichtung für Solarmodule aus dem Stand der Technik.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in Horizontalstellung. Fig. 5A zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule.
Fig. 5B zeigt eine schematische Ansicht einer verwendbaren
Schraubfundamentierung. Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Ausgleichseinrichtung in Neutralstellung.
Fig. 7 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Ausgleichseinrichtung in Neutralstellung.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in verschwenkter Stellung. Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in verschwenkter Stellung.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Ausgleichseinrichtung in Aktivstellung. Fig. 1 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Ausgleichseinrichtung.
Fig. 12A zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in
Horizontalstellung. Fig. 12B zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung gemäß Fig. 12A in einer um den Winkel φ' geneigten Stellung der Schwenkachse.
Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lagerungsund/oder Befestigungsvorrichtung. Fig. 14A zeigt eine schematische Ansicht einer Lagerungs- und/oder
Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 13.
Fig. 14B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Lagerungsund/oder Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 13.
Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in Horizontalstellung.
Fig. 16 zeigt eine schematische Seitenansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung gemäß Fig. 15.
Fig. 17zeigt eine schematische Ansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung gemäß Fig. 15 bzw. 16 in verschwenkter Stellung. Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung gemäß Fig. 15 mit einem Dämpfungsmodul.
Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in Horizontalstellung. Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung gemäß Fig. 19.
Fig. 21 zeigt eine Detailansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung nach Fig. 19. Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule in Horizontalstellung.
Fig. 23A zeigt eine schematische Seitenansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung nach Fig. 22 in Horizontalstellung.
Fig. 23B zeigt eine schematische Seitenansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung nach Fig. 22 in verschwenkter Stellung.
Fig. 24A zeigt eine weitere schematische Seitenansicht einer schwenkbaren Halte- , Stütz- und/oder Versteileinrichtung nach Fig. 22 in Horizontalstellung.
Fig. 24B zeigt eine schematische Seitenansicht einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung nach Fig. 22 in gegenüber der Horizontalstellung geneigter Stellung.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
In Fig. 1 ist ein einachsiges, horizontal angeordnetes Solartrackingsystem 1 abgebildet. Das Solartrackingsystem 1 umfasst eine gewisse Anzahl an Solarmodulen 6, welche mittels einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 verschwenkt werden können und auf einer üblicherweise gemeinsamen Schwenkachse 8 in einer Reihe 14 angeordnet sind. Die Reihe 14 an Solarmodulen 6 bzw. die
Schwenkachse 8 ist entlang der Schwenkachse 8 gesehen relativ zu einer
Horizontalstellung der Solarmodule 6 bzw. der Schwenkachse 8 verschwenkbar. Die Schwenkachse 8 der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 ist dabei auf regelmäßig beabstandeten Pfosten 10 in einer vorgesehenen Höhe angeordnet.
Anhand einer Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 (vgl. z.B. Fig. 4) ist die Schwenkachse 8 auf den jeweiligen Pfosten 10 gelagert. Mittels eines Aktors 12 kann die Schwenkachse 8 entlang der Schwenkachse 8 in eine gegenüber der Horizontalstellung verschwenkte Stellung gebracht werden kann (vgl. z.B. Fig. 8 oder 9). Der Aktor 12 ist üblicherweise mittig der in der Reihe 14 angeordneten Solarmodule 6 positioniert. Im Bereich des Aktors 12 kann ein von Solarmodulen 6 freier Bereich 14' vorgesehen sein. Mittels des Aktors 12 können die Solarmodule 6 von Ost nach West mit dem Verlauf der Sonne mitgeführt werden. Der Abstand G zwischen dem am nächsten an dem Aktor 12 der Schwenkachse 8 positionierten Solarmodul 6a und dem am Ende 14" der Reihe 14 positionierten Solarmodul 6b kann dabei bis zu 40 Meter oder mehr betragen. In Fig. 4 wird eine erfindungsgemäße schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung 2 für Solarmodule 6 gezeigt. Die Solarmodule sind hierbei in etwa horizontal ausgerichtet. Wie bereits erwähnt ist die Schwenkachse 8 auf als
Fundamentierung dienenden Pfosten 10 angeordnet. Bei der Schwenkachse 8 kann es sich beispielsweise um ein Rund-, Vierkant- oder Mehrkantrohr handeln. Zur Lagerung der Schwenkachse 8 auf den jeweiligen Pfosten 10 kann hierbei eine Lagerungsund/oder Befestigungsvorrichtung 16 dienen. Bei Anordnung der Solarmodule 6 in Horizontalstellung W befindet sich auch die Schwenkachse 8 in einer Horizontalstellung W, sie ist somit nicht gegenüber der Horizontalen verschwenkt. Eine
Ausgleichseinrichtung 18 der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 ist üblicherweise jeweils an einem Pfosten 10 im Bereich der Enden 14" der Reihe 14 vorgesehen, um eine ideale Gewichtskompensation der Solarmodule 6 zu erhalten bzw. einer Verdrehung der Schwenkachse 8, welche gewöhnlich im Bereich der Enden 14" der Reihe 14 am stärksten ausgeprägt ist, entgegenzuwirken. Weiterhin ist auch eine
Anordnung von mehreren Ausgleichseinrichtungen 18 an mehreren Pfosten 10 eines Solartrackingsystems 1 denkbar. Die Ausgleichseinrichtung 18 ist hierbei mechanisch mit der Schwenkachse 8 gekoppelt, zudem kann die Ausgleichseinrichtung 18 mittels eines (Fundament-)Anbindungselements 46 an dem jeweils vorgesehenen Pfosten 10 angebracht sein. Da die Schwenkachse 8 in Horizontalstellung W ausgerichtet ist, befindet sich die Ausgleichseinrichtung 18 in Neutralstellung N. Wie die Fig. 5A zeigt, kann statt Pfosten 10 als Fundamentierung ohne weiteres auch eine Pfostenanordnung 10', beispielsweise in Form von Schraubfundamenten 10", verwendet werden. Die Schwenkachse 8 lagert hierbei ebenfalls mittels einer geeigneten Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 auf der Pfostenanordnung 10'. Zudem kann auch bei Nutzung einer Pfostenanordnung 10' die Ausgleichseinrichtung 18 anhand eines geeignet ausgebildeten Anbindungselements 46 an der Pfostenanordnung 10' befestigt werden. Das Anbindungselement 46 kann hierbei an den jeweils zu
verwendenden Pfosten 10 oder die Pfostenanordnung 10' angepasst werden oder verstellbar ausgebildet sein. Zudem kann vorgesehen sein, dass das
Fundamentanbindungselement 46 jeweils an verschiedene Ausrichtungswinkel der Pfostenanordnung 10' anpassbar sind, um dadurch auch Aufbautoleranzen der
Pfostenanordnung 10' ausgleichen zu können. Zur Anbindung der Ausgleichseinrichtung 18 an die Schwenkachse 8 ist jeweils ein Befestigungselement 22 vorgesehen, welches im Zusammenhang mit folgenden Abbildungen genauer beschrieben wird.
Die zuvor erwähnten Schraubfundamente 10" sind beispielhaft in der Fig. 5B abgebildet. Die hier zu erkennenden Schraubfundamente 10" setzen sich zusammen aus einem ersten Stützfuß SF1 und einem zweiten Stützfuß SF2, die jeweils in einer
Bodenfläche 9 verankert sind. Weiter ist eine Brücke 56 zu erkennen, welche den ersten Stützfuß SF1 und den zweiten Stützfuß SF2 mechanisch aneinander koppelt und hierbei in ihrer relativen Orientierung zueinander hält. Zum Einbringen bzw. Eindrehen des ersten Stützfußes SF1 und des zweiten Stützfußes SF2 in die Bodenfläche 9 bilden der erste Stützfuß SF1 und der zweite Stützfuß SF2 jeweils an ihrem in Richtung weg der Brücke 56 weisenden freien Endbereich ein Gewinde 54 aus. Über eine Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 (vgl. Fig. 5A) kann die Schwenkachse 8 aufgenommen werden. Die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 kann so beispielsweise von der Brücke 56 getragen werden. Sowohl der erste Stützfuß SF1 als auch der zweite
Stützfuß SF2 sind vorzugsweise lösbar mit der Brücke 56 verbunden bzw. lösbar an der Brücke 56 festgesetzt. Auch wird die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 lösbar an der Brücke 56 gehalten bzw. kann von der Brücke 56 abgenommen werden. Vorzugsweise umfasst die Brücke 56 eine zweiteilige Formschale 58, welche aus korrespondierend zueinander ausgebildeten Formschalenhälften gebildet ist und mittels welcher Formschale 58 der erste Stützfuß SF1 und der zweite Stützfuß SF2
formschlüssig aufgenommen werden können.
Weiterhin ist in der Fig. 5B eine Möglichkeit gezeigt, wie die Schraubfundamente 10" aufgestellt bzw. in den Boden 9 eingebracht sein können. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel der Schraubfundamente 10" besitzen der erste Stützfuß SF1 und der zweite Stützfuß SF2 eine Einbindetiefe ET, welche beispielsweise je nach vorliegenden Bodenverhältnissen variabel sein kann, um auf der Schwenkachse 8 gelagerte
Solarmodule 6 stabil zu lagern. Durch die Einbindetiefe ET der Stützfüße SF1 und SF2 in die Bodenfläche 9 ergibt sich eine Höhe HS der Schwenkachse 8 sowie eine Basis ASF der Stützfüße SF1 und SF2 im Bereich der Bodenfläche 9. Die Ausmaße der Höhe HS sowie der Basis ASF können sich je nach vorliegender Einbindetiefe ET der Schraubfundamente 10" ergeben. Bei den Schraubfundamenten 10" kann die den ersten und den zweiten Stützfuß SF1 und SF2 mechanisch koppelnde Brücke 56 die auf die Schraubfundamente 10" übertragenen Lasten in Druck- und Zugkräfte FD und Fz umwandeln, welche der erste Stützfuß SF1 und der zweite Stützfuß SF2 in dem Abstand ASF in die Bodenfläche 9 einleiten können. Der erste Stützfuß SF1 und der zweite
Stützfuß SF2 können ohne weiteres auch parallel zueinander orientiert sein.
Die Fig. 6 zeigt nun eine erfindungsgemäße Ausgleichseinrichtung 18. In der Fig. 6 ist die Anordnung der Ausgleichseinrichtung 18 bei Horizontalstellung W der
Schwenkachse 8 dargestellt. Ist die Schwenkachse 8 in Horizontalstellung W angeordnet, so befindet sich die Ausgleichseinrichtung 18, wie auch in den Fig. 4 und 5A gezeigt, in Neutralstellung N. Die Ausgleichseinrichtung 18 weist einen Aufbaurahmen 28 auf, welcher insbesondere Befestigungsmittel für unterschiedliche Bestandteile der
Ausgleichseinrichtung 18 beinhaltet bzw. bereitstellt. So umfasst der Aufbaurahmen 18 eine Befestigungsplatte 48, an welcher das jeweilige Anbindungselement 46 zur
Anbindung der Ausgleichseinrichtung 18 bzw. des Aufbaurahmens 28 an den Pfosten 10 oder die Pfostenanordnung 10' angebracht ist. Anhand eines Befestigungselements, vorzugsweise in Form eines Gleitlagers 22, welches sich beispielsweise aus
Gleitlagerschalen 24a und 24b (Gleitlagerschale 24b vgl. Fig. 1 1 ) zusammensetzt, kann der Aufbaurahmen 18 drehbeweglich zur Schwenkachse 8 fixiert werden.
Weiterhin zählt eine als Federpaket 20 bezeichnete Anordnung zur
erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung 18. Das Federpaket 20 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei lineargeführte Federelemente 30 auf. So ist weiter eine
Linearführung 32 vorgesehen, welche sich zwischen den jeweiligen Enden der
Federelemente 30 erstreckt. Die Linearführung 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus gegeneinander verschiebbaren Führungsrohren 34a, 34b ausgebildet. Ein äußeres Führungsrohr 34a sowie ein inneres Führungsrohr 34b sind derartig zueinander angeordnet, dass sich das innere Führungsrohr 34b in das äußere Führungsrohr 34a schieben lässt. In Fig. 6 ist lediglich das äußere Führungsrohr 34a der Linearführung 32 sichtbar, in der folgenden Fig. 7 ist zudem das innere Führungsrohr 34b angedeutet. Das Federpaket 20 bzw. insbesondere die Linearführung 32 ist weiterhin drehbeweglich mittels eines Verbindungsbolzens (44, vgl. Fig. 1 1 ) an dem Aufbaurahmen 28 angeordnet. Der Verbindungsbolzen 44 bildet hierbei einen Drehpunkt bzw. eine Drehachse D für das Federpaket 20 aus. Vorzugsweise steht der Verbindungsbolzen 44 hierzu mit dem äußeren Führungsrohr 34a in Verbindung, wobei das innere Führungsrohr 34b innerhalb des äußeren Führungsrohres 34a verschiebbar bleibt. Zudem ist das Federpaket 20 mit einem Schwenkhebel 38 der Ausgleichseinrichtung 18 verbunden. Der Schwenkhebel 38 kann z.B. U- oder V-förmig ausgebildet sein, wobei sich eine Verbindung zu dem inneren Führungsrohr 34b im Bereich der Spitze des hier V-förmigen Schwenkhebels 38 ergeben kann. Ggf. können sich auch andere Ausgestaltungsformen für den Schwenkhebel 38 eignen. Beispielsweise mittels Klemmelementen 26 kann der Schwenkhebel 38 drehfest an der Schwenkachse 8 angeordnet sein. Jedoch können auch andere Befestigungsmittel für den Schwenkhebel 8 genutzt werden.
Weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung 18 kann außerdem ein Dämpfungsmodul 36 sein. Anhand eines Dämpfungsmoduls 36 können beispielsweise durch Windbeeinflussung erzeugte Drehschwingungen auf die
Schwenkachse 8 gedämpft werden, wobei der eigentliche Zweck der
Ausgleichseinrichtung 18 durch das Dämpfungsmodul 36 nicht beeinflusst wird.
Insbesondere bei einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung V der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 ist die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung für Solarmodule 2 bzw. das Solartrackingsystem 1 oftmals stark durch Windaufkommen beeinflussbar, wodurch Schwingungen bezüglich der Schwenkachse 8 entstehen können und daher eine zusätzliche Belastung an der Schwenkachse 8 hervorgerufen wird. Mittels des Dämpfungsmoduls 36 kann die durch Wind herbeigeführte Belastung der Schwenkachse 8 zumindest teilweise kompensiert bzw. gedämpft werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Dämpfungsmodul 36 um ein hydraulisches Dämpfungsmodul. Die Nutzung anderer Elemente zur Dämpfung ist jedoch durchaus denkbar. Das Dämpfungsmodul 36 kann hierbei an einem Ende über einen
Befestigungspunkt AD1 an einem Vorsprung 38' des Schwenkhebels 38 schwenkbar befestigt, und somit mit der Schwenkachse 8 mechanisch verbunden sein. An einem zweiten Ende kann das Dämpfungsmodul 36 vorzugsweise über einen Befestigungspunkt AD2 an der Befestigungsplatte 48 des Aufbaurahmens 28 oder an anderer geeigneter Stelle, wie im Bereich PB des Pfostens 10, schwenkbar angeordnet sein. Zudem ist ein zusätzlicher Anlenkhebel 40 vorgesehen, welcher drehfest mit der Schwenkachse 8 in Verbindung steht. Zur Steigerung der Dämpfungswirkung des Dämpfungsmoduls 36 können der Vorsprung 38' des Schwenkebels 38, der Anlenkhebel 40 sowie das
Dämpfungsmodul 36 an dem Befestigungspunkt AD1 miteinander verbunden sein. Zudem kann hierdurch eine Erhöhung der Momentenübertragung in die Schwenkachse 8 erzielt werden. Die folgende Fig. 7 zeigt nun eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Ausgleichseinrichtung 18 in Neutralstellung N. Hierbei ist ein Teilbereich des
Aufbaurahmens 28 im Hintergrund erkennbar. In der genannten Darstellung sind die einzelnen Bestandteile des Federpakets 20 gut sichtbar. Das Federpaket 20 setzt sich aus zwei Federelementen 30 sowie einer Linearführung 32 zusammen, welches durch ein äußeres Führungsrohr 34a und ein in dem äußeren Führungsrohr 34a verschiebbares inneres Führungsrohr 34b ausgebildet ist. Das äußere Führungsrohr 34a weist an dessen freien Ende einen Quersteg 50 auf, in welchen die Federelemente 30 eingehängt werden können. Weiterhin ist an einem oberen Ende des inneren Führungsrohres 34b eine Lasche 42 mit seitlichen Einhängeöffnungen 42' vorgesehen, an welchen die
Federelemente 30 ebenfalls befestigt werden können.
Der Abstand zwischen den beiden Befestigungspunkten der Federelemente 30, also des Einhängebereichs 50' für die ersten Enden der Federelemente 30 in den Quersteg 50 sowie den Einhängeöffnungen 42' für die zweiten Enden der Federelemente 30 der Lasche 42, und damit die Länge der Federelemente 30, ist mit den Bezugsziffern LF versehen. In der Abbildung der Fig. 7 bezeichnet die Bezugsziffer LF die Länge der Federelemente 30 in Neutralstellung N der Ausgleichseinrichtung 18. Die Lasche 42 ist zudem mit einer mehrere Bohrungen B aufweisenden Lochreihe LR versehen. Zudem kann auch der Schwenkhebel 38 mit einer entsprechenden Lochreihe LR versehen sein. Im vorliegenden Fall sind Bohrungen B1 ; B2 und B3 in die Lasche 42 sowie den
Schwenkhebel 38 eingebracht. Die Anzahl der Bohrungen B der Lochreihen LR kann dabei beliebig sein. Zur drehbeweglichen Verbindung des inneren Führungsrohres 34b mit dem Schwenkhebel 38 kann beispielsweise ein in dieser Abbildung nicht sichtbares Verbindungselement 52 genutzt werden, welches durch eine vorgesehene Bohrung B der jeweiligen Lochreihe LR des Schwenkhebels 38 sowie der Lasche 42 gebracht ist.
Die Drehachse D des Federpaketes 20 ist vorzugsweise im Bereich des oberen Endes des äußeren Führungsrohres 34b im Abstand LV zur einer jeweilig genutzten Bohrung B der Lochreihe LR angeordnet. Der Abstand LV bezeichnet daher auch die Länge des Hebels in Neutralstellung der Ausgleichseinrichtung 18. Durch
unterschiedliches Einsetzen eines Verbindungselementes 52 in eine der Bohrungen B1 ; B2 oder B3 der Lochreihen LR kann die Länge des durch das Hebelelement 38
ausgebildeten Schwenkhebels 38 beeinflusst werden, und somit ebenfalls die Höhe des Gegenmomentes M1 , welches durch ein Ausschwenken des Schwenkhebels 38 bei Verschwenken der Schwenkachse 8 erzeugt wird. Die jeweiligen Längen des
Schwenkhebels 38, welche sich je nach Nutzung der Bohrungen B1 ; B2 oder B3 ergeben, sind in der Fig. 7 durch die Bezugszeichen LH1 ; LH2 und LH3 gekennzeichnet. Der Abstand DA der Drehachse D zur Schwenkachse 8 bleibt hierbei stets unverändert, sowie auch der Abstand LD zwischen der Drehachse D und dem Einhängebereich 50' der Federelemente 30 in den Quersteg 50. Lediglich die Länge des jeweiligen Hebels LH in einer Horizontalstellung W der Schwenkachse 8, also in einer Neutralstellung N der Ausgleichseinrichtung 18 bzw. des Schwenkhebels 38, ist anpassbar. Vorzugsweise weisen die Federelemente 30 des Federpakets 20 in dieser Neutralstellung N keine Vorspannung oder lediglich eine geringe bzw. minimale Vorspannung auf, sodass (noch) keine Kräfte auf den Schwenkhebel 38 ausgeübt werden. Darauf weist auch die minimale Federlänge der Federelemente 30, angedeutet durch die Bezugsziffern LF, hin.
Die Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht der schwenkbaren Einrichtung 2 entlang der Schwenkachse 8. Zudem zeigt auch die Fig. 9 eine weitere, perspektivische Ansicht eines ähnlichen Zustands der schwenkbaren Einrichtung 2. Die Schwenkachse 8 der schwenkbaren Einrichtung 2 ist hierbei jeweils um den Winkel α in Bezug auf die
Horizontale O verschwenkt, wodurch sich die Solarmodule 6 in einer verschwenkten Stellung befinden. Dieser Zustand ist durch das Bezugszeichen V angedeutet. Der Schwenkhebel 38 ist durch die Drehung der Schwenkachse 8 ebenfalls mitgedreht.
Aufgrund der Verschwenkung der Schwenkachse 8 befindet sich die
Ausgleichseinrichtung 18 in diesem Fall in einer Aktivstellung E. Dadurch verdreht sich auch das Federpaket 20, bestehend aus den Federelementen 30 sowie der Linearführung 32, wobei die Federelemente 30 bzw. die Anordnung der Führungsrohre 34a, 34b gelängt werden. Wie schnell das Federpaket 20 um die Drehachse D des Federpaktes 20 dreht, hängt vom Verhältnis der Längen des Abstandes DA der Drehachse D zu der
Schwenkachse 8 sowie der Länge LV des Hebels (in der Neutralstellung N) ab. Je kleiner die Länge LV des Hebels in der Neutralstellung N ist, umso größer ist die Drehbewegung des Federpaketes 20 bei Verlassen der Neutralstellung N. Die Mitdrehung des
Federpaketes 20 bei Verschwenkung der Schwenkachse 8 hat somit den Aufbau eines Gegenmoments M1 auf die Schwenkachse 8 zur Folge, welches dem Drehmoment M2 entgegenwirkt (vgl. Fig. 2, 3). Vorzugsweise erfolgt eine Auslegung des Schwenkhebels 38 sowie der Federelemente 30 derart, dass sich das Moment M2 und das Gegenmoment M1 gegenseitig kompensieren. Auf diese Weise kann durch die Ausgleichseinrichtung 18 eine exaktere Nachführung der Solarmodule 6 sowie eine Entlastung der Schwenkachse 8 ermöglicht werden. Zudem kann die Spannung der Federelemente 30 genutzt werden, um das Rückschwenken der Schwenkachse 8 in die Horizontalstellung zu erleichtern, da hierbei ein geringerer Energieaufwand zur Verschwenkung der Schwenkachse 8 benötigt wird.
Die weitere Fig. 10 zeigt im Detail die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung 18. Schwenkt die Schwenkachse 8 bzw. der Schwenkhebel 38 um den Winkel a, wird die Ausgleichseinrichtung 18 in die Aktivstellung E gebracht. Das durch den Verbindungsbolzen 52 gelenkig angebundene innere Führungsrohr 34b des Federpaketes 20 wird dabei von dem Schwenkhebel 38 mitgenommen bzw. innerhalb des äußeren Führungsrohres 34a verschoben. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist der Verbindungsbolzen 52 in der äußeren Bohrung der Lochreihe LR der Lasche 42 sowie des Schwenkhebels 38 eingesetzt, wodurch die Länge LHi des Schwenkhebels 38 für den Hub H und die Verdrehung des Federpaketes 20 wirksam wird. Indem die
Führungsrohre 34a, 34b des Federpaketes 20 ineinander verlaufen, wird zum einen das ganze Federpaket 20 um den mit λ gekennzeichneten Winkel in Bezug auf die Vertikale U verdreht, und die Federelemente 30 des Federpaketes 20 um den Hub H auf eine Länge gelängt, welche in der Fig. 10 durch LF+H gekennzeichnet ist. Über den Wirkhebel WH und der durch die Verlängerung der Federelemente entstehenden Kraft kann sich ein Gegenmoment M1 an der Schwenkachse 8 aufbauen. Die Länge des Hebels in
Aktivstellung der Ausgleichseinrichtung ist durch das Bezugszeichen LV+H angedeutet. Die ineinanderlaufenden Führungsrohre 34a, 34b verhindern hierbei, dass die
Federelemente 30 bzw. das gesamte Federpaket 20 um die Drehachse D des
Federpaketes 20 umschlagen können.
In der Fig. 1 1 ist eine erfindungsgemäße Ausgleichseinrichtung 18 in einer Schnittdarstellung auf die Schwenkachse 8 dargestellt. Hierdurch wird ersichtlich, dass das Federpaket 20 und das Dämpfungsmodul 36 zwischen den Gleitlagerschalen 24a, 24b angebracht sind. Durch die Gleitlagerschalen 24a, 24b kann gewährleistet werden, dass zum einen die Achsparallelität zwischen der Schwenkachse 8 und der Drehachse D des Federpaketes 20 gegeben ist. Weiterhin können durch die Kräfte zwischen diesen beiden Achsen 8, D keine Verwindungen des Aufbaurahmens 28 erzeugt werden. Über den Aufbaurahmen 28 muss somit lediglich das aufgebaute Gegenmoment M1 und Kräfte des Dämpfungsmoduls 36 in eine Fundamentierung, wie den Pfosten 10, abgeleitet werden. Die Gleitlagerschalen 24a, 24b können nach oben offen ausgebildet sein, um die Montage der Ausgleichseinrichtung 18 an der Schwenkachse 8 zu erleichtern. Es ist jedoch auch denkbar, statt der Gleitlager 24a, 24b andere drehbewegliche Verbindungen hin zur Schwenkachse 8 zu nutzen, beispielsweise Stützrollen am Umfang. In den Fig. 12A und 12B sind zwei weitere Ansichten einer erfindungsgemäßen schwenkbaren Einrichtung 2 abgebildet. Da zur Lagerung der Schwenkachse 8 auf Pfosten 10 Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtungen 16 in Form von Gelenklagern 60 genutzt werden können, ist neben einer Verdrehung der Schwenkachse 8 um einen Winkel α auch eine Neigung R der Schwenkachse 8 gegenüber der Fundamentierung in Form des Pfostens 10 bzw. auch gegenüber der Horizontalen = um einen Winkel φ' möglich. So zeigt die Fig. 12A eine Stellung der Schwenkachse 8 ohne eine Neigung, wie durch den Winkel φ veranschaulicht dargestellt wird. Die Ausgleichseinrichtung 18 ist an die Pfosten 10 sowie die Schwenkachse 8 in einem vorzugsweisen minimalen Abstand P montiert. Zwischen der Schwenkachse 8 und der Ausgleichseinrichtung 18 wird hierbei ein Winkel ω eingeschlossen, welcher vorzugsweise 90° betragen kann. Auch der Winkel φ beträgt in diesem Fall beispielsweise 90°.
In Fig. 12B ist hingegen eine Neigung R der Schwenkachse 8 um den Winkel φ' gegenüber dem Pfosten 10 zu sehen. Der Winkel φ' kann so zum Beispiel einen Betrag von 91 0 bis 140° aufweisen. Insbesondere ist hier sichtbar, dass die Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 durch ein Gelenklager 60 ausgebildet ist, welches die Schwenkachse 8 umschließt. Auch bei einer Neigung der Schwenkachse 8 bleibt der Winkel ω zwischen der Schwenkachse 8 und der Ausgleichseinrichtung 18 unverändert, und kann weiterhin beispielsweise 90° betragen. Die Anbindungselemente 46 der Ausgleichseinrichtung 18 an die Pfosten 10 oder auch an eine Pfostenanordnung 10' sind vorzugsweise derartig ausgebildet, dass diese einer Neigung der Schwenkachse 8 folgen können. Dadurch sind alle Dreh- und Schwenkachsen innerhalb der
Ausgleichseinrichtung 18 immer achsparallel. Der Abstand P' zwischen den Pfosten 10 und der Ausgleichseinrichtung 18 vergrößert sich dabei gegenüber dem in der
Horizontalstellung W der Schwenkachse 8. Es treten zudem außer den gewünschten Rückstellkräften der Federelemente 30 keine unerwünschten Verdrehungen auf. Durch die zusätzliche Neigungsmöglichkeit der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 gegenüber der Pfosten 10 lassen sich die Solarmodule 6 noch geeigneter gegenüber dem Sonnenstand ausrichten. Fig. 13 zeigt eine Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 in Form eines
Gelenklagers 60, wie es beispielsweise bei der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 gemäß der Figuren 12A und 12B Verwendung finden kann. Die Befestigungsvorrichtung 16 kann hierbei beliebig an Pfosten 10 oder einer
Pfostenanordnung 10' angeordnet werden. Die Befestigungsvorrichtung 16 bzw. das Gelenklager 60 weist hierzu ein Haltegabelelement 62 auf, welches beispielsweise als Blechumformteil gestaltet ist. Das Haltegabelelement 62 kann über eine Schraubverbindung 70 an den Pfosten 10 oder der Pfostenanordnung 10' befestigt werden, und nimmt formschlüssig eine Unterschale 64 auf. Zusammen mit einer vorzugsweise dünnwandigen Oberschale 66, welche über eine Schraubverbindung 72 an dem Haltegabelelement 62 fixiert ist, wird ein kugelförmiges Gehäuse 67 gebildet. In dem kugelförmige Gehäuse 67 kann ein teilbares Kugelelement 68, bestehend aus einer ersten Kugelhälfte 68' und einer zweiten Kugelhälfte 68", drehbar gelagert werden.
Zwischen der ersten und der zweiten Kugelhälfte 68' und 68" kann die Schwenkachse 8 positioniert werden. Durch das Zusammenspiel des kugelförmigen Gehäuses 67 und des Kugelelements 68 kann das Gelenklager 60 für die Schwenkachse 8 gebildet werden. Die derartige kugelförmige Gestaltung ermöglicht für die Schwenkachse 8 einen
Toleranzausgleich in alle Richtungen, was insbesondere für die Montage des
schwenkbaren Systems eine große Erleichterung bietet. Durch die geteilte Ausgestaltung des Gelenklagers 60 wird die Montage der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 bzw. der Schwenkachse 8 an den Pfosten 10 ebenfalls erleichtert. So kann die Schwenkachse 8 in die bereits an den Pfosten 10 über das
Haltegabelelement 62 befestigte Unterschale 64 bzw. in die zweite Kugelhälfte 68" eingelegt werden. Anschließend kann das Gelenklager 60 mit der ersten Kugelhälfte 68' und der Oberschale 66 verschlossen werden. Da innenliegende Bestandteile des
Gelenklagers 60 durch das kugelförmige Gehäuse 67 umschlossen und insbesondere durch die dünnwandige Oberschale 66 abgedeckt werden, sind diese zudem vor
Sonneneinstrahlung geschützt, wodurch sich die Lebensdauer der Bestandteile erhöht und ein langjähriger Einsatz im Freien ermöglicht wird. Dies gilt insbesondere für
Bestandteile, welche aus Kunststoff gefertigt sind. In der Fig. 14A ist nochmals die Befestigungsvorrichtung 16 gemäß Fig. 13 entlang der Schwenkachse 8 gezeigt. Hierbei wird deutlich sichtbar, wie das Haltegabelelement 62 die Unterschale 64 formschlüssig aufnimmt. In Richtung der Schwenkachse 8 ist der äußere obere Radius RL des Gelenklagers 60 erkennbar, welcher aufgrund der dünnwandige Ausbildung der Oberschale 66 relativ klein gehalten werden kann. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in der Hinsicht vorteilhaft, da der Schwerpunkt S der Aufbauten in einer geringen Höhe über dem Zentrum Z der Schwenkachse 8 liegen kann. Aus der Gewichtskraft FG der verschwenkten Solarmodule 6 und dem geringen Abstand des Schwerpunktes S vom Zentrum Z der Schwenkachse 8 kann ein wesentlich geringeres Moment resultieren, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Fig. 14B zeigt ebenfalls eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gelenklagers 60. Insbesondere wird durch die Fig. 14B nochmals deutlich die geringe Bauhöhe der Oberschale 66 des kugelförmigen Gehäuses 67 sichtbar. So kann die Oberschale 66 bspw. aus einem tiefziehgeeigneten Stahl gefertigt sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gelenklager 60 um eine trockene Gleitlagerung. Daher kann vorgesehen sein, dass die Werkstoffe der Kugelhälften 68' und 68" mit der Kugeloberfläche KO und der
Unterschale 64 derartig gewählt sind, dass eine Gleitpaarung entstehen kann, welche für einen Trockenlauf geeignet ausgelegt ist. Da eine sichere komplette Abdichtung einer derartigen Lagerung, welche unter allen Umweltbedingungen wie beispielsweise Regen, Wind oder Sandstürmen fehlerfrei arbeiten können muss, lediglich auf schwere Weise bzw. kaum herstellbar ist, ist es von Vorteil, wenn in das Gelenklager 60 eingetragene Verunreinigungen schnellstmöglich von selbst wieder entfernt werden können.
Daher weist die Unterschale 64 hier auf der Kontaktseite zu der zweiten
Kugelhälfte 68" keine durchgängige Kontaktfläche auf, sondern ist in vorzugsweise mehrere Rillen C und Tragbereiche T unterteilt. Die Anzahl der Rillen C und der
Tragbereiche T kann je nach der Größe des Gelenklagers 60 gewählt werden. Die Rillen C können dabei in einen Trichterboden TB der Unterschale 64 führen. Im Bereich des Trichterbodens TB sind weiterhin zwei Öffnungen M in der Unterschale 64 angeordnet. Über den Trichterboden TB werden ggf. vorhandene Schmutzpartikel und Wasser den zwei Öffnungen M geführt, sodass die Schmutzpartikel sowie das Wasser aus dem Gelenklager 60 ausgeleitet werden können. Es kann bereits ausreichend sein, die
Unterschale 64 derartig auszugestalten. Durch die beschriebene Gestaltung der
Unterschale 64 können Schmutzpartikel und Wasser, welche in das Gelenklager 60 eingedrungen sind, auf einfache, schnelle und sichere Weise wieder aus dem
Gelenklager 60 ausgetragen werden. Dadurch kann eine Funktionssicherheit sowie minimaler Verschleiß des Gelenklagers 60 gewährleistet werden.
In Fig. 15 wird ein weiteres Beispiel einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 102 für Solarmodule 6 gezeigt. Auch hier ist eine
Ausgleichseinrichtung 1 18 der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 102 jeweils an einem Pfosten 10 im Bereich der Enden 14" der Reihe 14 vorgesehen, um eine ideale Gewichtskompensation der Solarmodule 6 zu erhalten bzw. einer Verdrehung der Schwenkachse 8 entgegenzuwirken. Die Schwenkachse 8 kann dabei mittels einer Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung 16 auf dem Pfosten 10 gelagert sein. Die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 102 umfasst gemäß der Fig. 15 eine Ausgleichseinrichtung 1 18. Die Ausgleichseinrichtung 1 18 weist dabei ein V-förmiges Hebelelement bzw. Schwenkhebel 138 auf, welches bzw. welcher drehfest an der Schwenkachse 8 angebracht ist. Neben einer V-Form des Hebelelements 138 ist auch hier eine Ausbildung dessen beispielsweise in einer U-Form oder einer eckigen Form möglich. Das Hebelelement 138 ist dabei rechtwinklig zu den in Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 ebenfalls horizontal angeordneten Solarmodulen 6 an der Schwenkachse 8 drehfest fixiert, sodass dieses parallel zu dem Pfosten 10 und vertikal in Richtung des Bodens 9 ausgerichtet ist. Als weiterer Bestandteil der
Ausgleichseinrichtung 1 18 ist in einer bodennahen Position an dem Pfosten 10 ein Anlenkelement 120 drehfest angebracht. An einem, an dem unteren Ende des
Hebelelements 138 angeordneten Anbindungspunkt 128 sowie an einem, an dem
Anlenkelement 120 vorgesehenen Anbindungspunkt 132 kann jeweils ein
Anbindungselement 124 bzw. 126 schwenkbar befestigt werden, zwischen welchen Anbindungselementen 124 und 126 zumindest ein Federelement 130 eingebracht werden kann. Gemäß Fig. 15 sind zwei Federelemente 130 vorgesehen. Je nach Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung 1 18 ist auch eine Anordnung mehrerer Federelemente 130 denkbar. Hierbei ist in diesem Fall der Abstand zwischen dem Zentrum Z der
Schwenkachse 8 und dem Anbindungspunkt 128 des Anbindungselements 126 an das Hebelelement 1 18 mit den Bezugsziffern LH (Länge des Hebels), und der Abstand zwischen dem Anbindungspunkt 128 des Anbindungselements 126 an das Hebelelement 138 und dem Anbindungspunkt 132 des Anbindungselements 124 an das Anlenkelement 120 mit den Bezugsziffern LF (Länge der Federelemente 130 in Neutralstellung N der Ausgleichseinrichtung 1 18) gekennzeichnet. In der dargestellten Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 gemäß Fig. 15 befinden sich die Federelemente 130 in entlasteter Position, sodass die Federelemente 130 keine oder zumindest nahezu keine Vorspannung aufweisen.
In Fig. 16 ist eine weitere Ansicht der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 102 für Solarmodule 6 gemäß Fig. 15 abgebildet. Hierbei zeigt sich insbesondere die parallele Anordnung der Bestandteile der Ausgleichseinrichtung 1 18, wie des Hebelelements 138, des Anlenkelements 120 sowie der Federelemente 130, bezüglich des Pfostens 10, bzw. die rechtwinklige Anordnung des Hebelelements 138 bezüglich der Schwenkachse 8 sowie der Solarmodule 6. Der Abstand P des
Hebelelements 138 von dem Pfosten 10 ergibt sich üblicherweise aus der konstruktiven Auslegung der Federelemente 130 bzw. des Anlenkelements 120, jedoch ist zumindest ein derartiger Abstand P vorgesehen, sodass bei einer Wärmeausdehnung der
Schwenkachse 8 keine Kollision der Federelemente mit dem Pfosten 10 entstehen kann.
Durch Fig. 17 wird die Wirkung der Ausgleichseinrichtung 1 18 bei einer
Verschwenkung der Schwenkachse 8 der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung 102 um einen vorgesehenen Winkel γ dargestellt. Durch die
Verschwenkung der Schwenkachse 8 wird das drehfest an der Schwenkachse 8 angebrachte Hebelelement 138 der Ausgleichseinrichtung 1 18 ebenfalls um den Winkel γ gegenüber der Vertikalen U verschwenkt. Der Abstand des Anbindungspunkts 128 des Hebelelements 138 von dem Zentrum Z der Schwenkachse 8 umfasst, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 15 beschrieben, eine Länge LH. Aufgrund der Verschwenkung des Hebelelements 138 werden die Federelemente 130 um den dadurch entstehenden Hub H gespannt. Dadurch vergrößert sich der Abstand LF zwischen dem
Anbindungspunkt 128 des Anbindungselements 126 an das Hebelelement 138 und dem Anbindungspunkt 132 des Anbindungselements 124 an das Anlenkelement 120 um den Hub H, sodass sich die Einspannlänge der Federelemente 130 vergrößert und die Federelemente 130 eine Spannung aufweisen, wie anhand des Abstands LF+H dargestellt ist. Aus der dadurch auftretenden Spannung der Federelemente 130 kann eine Federkraft FK hervorgehen, wodurch sich ein Wirkhebel auf die Schwenkachse 8 bildet. Aus der Federkraft FK sowie dem Wirkhebel kann ein Gegenmoment M1 resultieren, das entgegen des Moments M2 (vgl. Figuren 2 und 3) wirkt. Vorzugsweise erfolgt auch hier eine Auslegung des Hebelelements 138 sowie der Federelemente 130 derart, dass sich das Moment M2 und das Gegenmoment M1 gegenseitig kompensieren.
Durch Fig. 18 wird eine schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 102 mit einer Ausgleichseinrichtung 1 18 gezeigt, welche ein Dämpfungsmodul 136 aufweist. Zur Anbindung des Dämpfungsmoduls 136 weist das Hebelelement 138 einen flächigen Anbindungsvorsprung 140 auf, welcher zumindest annähernd rechtwinklig zu dem Hebelelement 138 angeordnet ist. Zudem ist der Anbindungsvorsprung 140 zumindest annähernd parallel zu den Solarmodulen 6 in horizontaler Ausrichtung angeordnet. Weiterhin weist das Anlenkelement 120 einen Anbindungsvorsprung 142 auf. Zwischen dem Anbindungsvorsprung 140 und dem Anbindungsvorsprung 142 kann das Dämpfungsmodul 136 an dem Anbindungsvorsprung 140 und dem Anbindungsvorsprung 142 schwenkbar angeordnet werden. Bei dem Dämpfungsmodul 136 kann es sich beispielsweise um einen hydraulischen Dämpfungszylinder handeln. Durch das
Dämpfungsmodul 136 kann eine Stabilisierung der Schwenkachse 8 bzw. der
Solarmodule 6 bewirkt werden. In Fig. 19 wird ein weiteres Beispiel einer Ausgleichseinrichtung 218 für die Schwenkachse 8 bzw. für die Solarmodule 6 einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 202 beschrieben. Hierbei umfasst die Ausgleichseinrichtung 218 eine Kombination eines Federelements 230 und eines Seilelements 242. Gemäß Fig. 19 befinden sich die Schwenkachse 8 bzw. die Solarmodule 6 in Horizontalstellung W, sodass ein Hebelelement 238 parallel zu dem Pfosten 10 bzw. vertikal ausgerichtet ist. Verglichen mit der Ausgleichseinrichtung 1 18 gemäß der Fig. 15 bis 18 ist das
Federelement 230 bei der Ausgleichseinrichtung 218 auf der gegenüberliegenden Seite des Pfostens 10 angeordnet und an einem Anbindungspunkt 220 im Bereich der Befestigungsvorrichtung 16 der Schwenkachse 8 an dem oberen Ende des Pfostens 10 angeordnet. In Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 weist das Federelement 230 keine oder nahezu keine Vorspannung auf, wie anhand der Bezeichnung LF gekennzeichnet wird. An dem Anbindungspunkt 222 des Hebelelements 238 ist an einem ersten Ende 242' das Seil 242 befestigt. Bei Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 ist in kurzer Distanz zu dem Hebelelement 238 an dem Pfosten 10 eine Umlenkvorrichtung 243 angeordnet, welche vorzugsweise aus zwei Umlenkrollen 243 (vgl. Fig. 20) bestehen kann. Die zwei Umlenkrollen 243 der Umlenkvorrichtung 243 sind derartig nebeneinander an dem Pfosten 10 angeordnet, dass das Seil 242 bei einer Auslenkung des Hebelelementes 238 aufgrund eines Verschwenkens der Schwenkachse 8 jeweils durch eine der Umlenkrollen 243 umgelenkt wird.
Im Bereich des bodennahen Endes des Pfostens 10 sind weitere
Umlenkvorrichtungen 244 und 245 sich gegenüberliegend auf zwei Seiten des Pfostens 10 angeordnet, welche Umlenkvorrichtungen 244 und 245 ebenfalls durch Umlenkrollen ausgebildet sein können. Im Bereich der Umlenkvorrichtungen 244 und 245 ist ein nicht dargestellter Durchbruch in den Pfosten 10 eingebracht. Das an dem Hebelelement 238 angebundene Seil 242 ist durch die Umlenkvorrichtung 243 geführt und wird durch die Umlenkvorrichtungen 244 und 245 durch den Durchbruch in dem Pfosten 10 geführt. Weiterhin ist das Seil 242 mit einem zweiten Ende 242" an dem unteren Ende 230' des Federelements 230 befestigt. Durch die derartige Lenkung bzw. Anbindung des Seils 242 an dem Hebelelement 238 und dem Federelement 230 kann ebenfalls eine gegenüber dem Stand der Technik exaktere Nachführung der Solarmodule 6 sowie eine Entlastung der Schwenkachse 8 erfolgen. Zudem kann auch bei der Ausgleichseinrichtung 218 die Spannung des Federelements 230 genutzt werden, um das Rückschwenken der Schwenkachse 8 in die Horizontalstellung zu erleichtern, da hierbei ein geringerer Energieaufwand zur Verschwenkung der Schwenkachse 8 benötigt wird. Vorteilhaft wirkt sich bei der Ausgleichseinrichtung 218 eine mögliche Anbringung eines im Vergleich zu der Ausgleichseinrichtung 1 18 längeren Federelements 230 aus. Ein längeres
Federelement 230 kann sich insbesondere aus der Anbindung des Federelements 230 an dem Anbindungspunkt 220 an dem oberen Ende des Pfostens 10 sowie einer Anordnung der Umlenkvorrichtungen 244 und 245 bzw. des Durchbruchs im bodennahen Bereich des Pfostens 10 ergeben.
In Fig. 20 ist eine schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 202 für Solarmodule 6 gemäß Fig. 19 mit einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Schwenkachse 8 abgebildet. Bei der Darstellung gemäß Fig. 20 ist die Führung des Seils 242 der Ausgleichseinrichtung 218 bei einer gegenüber der Horizontalstellung
verschwenkten Stellung V der Schwenkachse 8 bzw. des Hebelelements 238 deutlich erkennbar. Wie bereits erwähnt sind die beiden Umlenkrollen 243 der Umlenkvorrichtung 243 derartig nebeneinander angeordnet, dass je nach einer Verschwenkung des
Hebelelements 238 eine Lenkung des Seils 242 durch eine der Umlenkrollen 243 ermöglicht wird. Aufgrund des durch die Verschwenkung des Hebelelements 238 entstehenden Hubs H und des dadurch angezogenen Seils 242 erfolgt eine Längung des Federelements 230, sodass sich eine Spannung des Federelements 230 ergibt, was mittels der Bezeichnung LF+H verdeutlicht wird.
Durch die Detailansicht der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung 202 der Fig. 21 wird nochmals die Wirkung der Ausgleichseinrichtung 218 bei einer gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung V der
Schwenkachse 8 im Detail erläutert. Die Schwenkachse 8 bzw. das Hebelelement 238 ist hierbei um den Winkel γ gegenüber der Vertikalen geneigt. Entsprechend des Abstands AR der Umlenkeinrichtung 243 zu dem Zentrum Z der Schwenkachse 8 kann sich bei einer Verschwenkung der Schwenkachse bzw. des Hebelelements 238 um den Winkel γ zwischen dem Hebelelement 238 und dem Verlauf des Seils 242 der Winkel Ω ausbilden. Durch diese Ausgestaltungsform der Ausgleichseinrichtung 218 ist ein schneller Aufbau des Wirkhebels WH möglich. Auch mittels der Ausgleichseinrichtung 218 kann ein Gegenmoment M1 gebildet werden, wobei durch die Ausgestaltungsweise der
Ausgleichseinrichtung 218 das Gegenmoment M1 durch den Hub H des Federelements 230 sogar schneller ansteigen kann als bei der Ausgestaltungsweise der
Ausgleichseinrichtung 1 18, wie anhand einer theoretischen Zuglinie 252 (vgl. Fig. 20) eines Federelements angedeutet ist. Wie auch bei der Ausgleichseinrichtung 1 18 kann eine Auslegung des Hebelelements 238, des Seils 242 sowie der Federelemente 230 bei der Ausgleichseinrichtung 218 derart erfolgen, dass sich das Moment M2 (vgl. Fig. 2, 3) und das Gegenmoment M1 (vgl. Fig. 17, 21 ) gegenseitig kompensieren.
In Fig. 22 wird ein weiteres Beispiel einer Ausgleichseinrichtung 318 für die Schwenkachse 8 bzw. die Solarmodule 6 einer schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 302 beschrieben. Die Ausgleichseinrichtung 318 ist aus einer
Montageeinheit 354 zusammengesetzt. Über Fundamentanbindungselemente 346 kann die Montageeinheit 354 an einer zum Beispiel aus zwei in einem bestimmten Winkel zueinander angeordneten Pfosten 10 bestehenden Pfostenanordnung 10' befestigt werden. Insbesondere eignen sich hierbei Pfosten 10, welche mit einer
Schraubfundamentierung 10" im Boden 9 verankert werden können. Die
Fundamentanbindungselemente 346 können jeweils geeignet zu den für die Nutzung vorgesehenen Pfosten 10 ausgebildet werden. Mittels einer Befestigungsvorrichtung 16, 60 an der Pfostenanordnung 10' kann eine Schwenkachse 8 gegenüber der Horizontalen schwenkbar auf der Pfostenanordnung 10' gelagert werden. Die Montageeinheit 354 umfasst dabei einen beispielsweise V-förmigen Rahmen
356 mit einem ersten Rahmenteil 356' und einem zweiten Rahmenteil 356", welche im Bereich einer Rahmenspitze 356"' zusammenlaufen bzw. im Bereich dieser
Rahmenspitze 356"' verbunden sind. In einem Endbereich des ersten Rahmenteils 356' ist der Rahmen 356 mit Lagergabeln 357 ausgestattet. In den Lagergabeln 357 sind Gleitlager 358 aufgenommen, wodurch sich die Lagergabeln 357 an der Schwenkachse 8 abstützen können. Über die Gleitlager 358 kann sich die Montageeinheit 354 zudem an der Schwenkachse 8 ausrichten. Im Bereich der Lagergabeln 357 ist weiterhin ein Hebelelement 338 angeordnet, das drehfest mit der Schwenkachse 8 sowie ggf.
schwenkbar mit dem Rahmen 356 gekoppelt ist. An dem zweiten Rahmenteil 356" sind zwei Federelemente 330 schwenkbar angeordnet. Vorzugsweise befindet sich in einem Endbereich des zweiten Rahmenteils 356" ein Befestigungselement 323 für die
Federelemente 330, sodass sich diese ausgehend von dem Endbereich des zweiten Rahmenteils 356" in Richtung der Spitze 356"' des Rahmens 356 erstrecken. Zwischen den Federelementen 330 und dem Hebelelement 338 erstreckt sich ein Seilelement 342, welches vorzugsweise im Bereich der Rahmenspitze 356"' und in einem Bereich zwischen der Rahmenspitze 356"' und den Lagergabeln 357 bzw. des Hebelelements 338 über aus Umlenkrollen bestehende Umlenkvorrichtungen 343 und 344 umgelenkt wird. Die Umlenkvorrichtung 343 kann dabei vorzugsweise aus zwei Umlenkrollen bestehen, sodass eine Umlenkung des Seilelements 342 unabhängig von der Richtung der
Verschwenkung der Schwenkachse 8 möglich ist. In einer Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 bzw. von auf der Schwenkachse 8 angeordneten Solarmodulen 6 befindet sich das Hebelelement 338 in einer derartigen Ausgangsposition A (vgl. Fig. 23A), dass das Seilelement 342
vorzugsweise nicht ausgelenkt wird und keine oder zumindest nahezu keine Spannung der Federelemente 330 bewirkt. Befindet sich die Schwenkachse 8 in einer gegenüber der Horizontalstellung der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 verschwenkten Stellung V, ist das Hebelelement 338 gegenüber der zuvor genannten Ausgangsposition A
(Stellung B; vgl. Fig. 23B) ausgelenkt, sodass sich das Seilelement 342 ebenfalls bewegt, wodurch eine zumindest geringe Spannung der Federelemente 330 bewirkt wird. Durch die Spannung der Federelemente 330 ergibt sich eine Stabilisierung bzw. Entlastung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 302 bzw. der Schwenkachse 8.
Zur weiteren Stabilisierung der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder
Versteileinrichtung 302 bzw. der Schwenkachse 8 bzw. zur Kompensierung
möglicherweise auftretender Schwindungen an der Schwenkachse 8 ist vorzugsweise zwischen dem Anbindungsbereich der Federelemente 330 an das Befestigungselement 323 und dem Hebelelement 338 ein Dämpfungsmodul 336 schwenkbar angeordnet.
Somit ergibt sich eine vorzugsweise dreieckförmige Ausgestaltung der Montageeinheit 354, welche durch das Dämpfungsmodul 336 eine zusätzliche Stabilisierung erhält. Durch eine beschriebene Anordnung des Dämpfungsmoduls 336 können beispielsweise durch ein Windaufkommen entstehende Schwingungen an der Schwenkachse 8 bzw. an den Solarmodulen 6 abgedämpft werden, wodurch sich ein für Schwingungen wenig oder kaum anfälliges und damit vergleichsweise stabiles System ergibt.
Zur Erleichterung der Montage der Ausgleichseinrichtung 318 können einzelne Bestandteile der Montageeinheit 354 bereits vormontiert werden. So ist beispielsweise eine Vormontage der Federelemente 330, des Dämpfungsmoduls 336, der
Umlenkvorrichtungen 343 und 344, des Zugseils 342 sowie des Hebelelements 338 an dem Rahmen 356 möglich, wodurch diese in einer exakt vorgegebenen Position zueinander gehalten werden können.
Die Figuren 23A und 23B zeigen eine entlang der Schwenkachse 8 gerichtete Ansicht von schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtungen 302, welche jeweils mit Ausgleichseinrichtungen 318 gemäß Fig. 22 ausgestattet sind. Die Fig. 23A zeigt die schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 302 mit einer sich in Horizontalstellung W befindenden Schwenkachse 8 bzw. mit sich in Horizontalstellung W befindenden Solarmodulen 6. Die Ausgleichseinrichtung 318 liegt hierbei in Neutralposition N, sodass sich das Hebelelement 338 in der Ausgangsposition A, und sich die Federelemente 330 der Montageeinheit 354 in einem ungespannten Zustand befinden, da das Zugseil 342 in dieser Stellung A nicht ausgelenkt wird. Ist die
Schwenkachse 8 bzw. sind die Solarmodule 6 gegenüber der Horizontalstellung der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 um einen Winkel α verschwenkt, wie dies beispielsweise in Fig. 23B abgebildet ist, wird das Hebelelement 338 ebenfalls um den Winkel α verschwenkt, sodass sich das Hebelelement 338 in einer gegenüber der Ausgangsposition A ausgelenkten Position B befindet, und dadurch das Zugseil 342 bewegt, wodurch die Federelemente 330 gespannt werden. Die Ausgleichseinrichtung 318 ist hierbei in die Aktivstellung E gebracht. Das Dämpfungsmodul 336 wird hierbei ebenfalls mit bewegt. Sowohl in der Horizontalstellung W als auch in der gegenüber der Horizontalstellung verschwenkten Stellung V der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 kann mittels des Dämpfungsmoduls 336 eine Kompensierung bzw. Dämpfung von Schwingungen erfolgen, wodurch sich ein zu jederzeit sehr stabiles System ergibt. In den Figuren 24A und 24B ist eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 302 zu sehen. Die Figuren 24A und 24B zeigen jeweils eine seitliche Ansicht der schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 302. Hierbei ist die Schwenkachse 8 mittels einer Befestigungsvorrichtung 16 in Form eines Gelenklagers 60 auf den Pfosten 10 oder einer Pfostenanordnung 10' gelagert. In der Horizontalstellung W der Schwenkachse 8, wie sie in der Fig. 24A gezeigt ist, wird zwischen der Schwenkachse 8 und den Pfosten 10 vorzugsweise ein Winkel φ von 90° eingeschlossen. Grundsätzlich ist eine korrekte Funktionsweise der Befestigungsvorrichtung 16 auch in einer gegenüber der
Horizontalstellung verschwenkten Stellung V der Schwenkachse 8 möglich. An die Pfosten 10 sowie die Schwenkachse 8 ist in einem vorzugsweisen minimalen Abstand P weiterhin zum Beispiel eine Ausgleichseinrichtung 318 montiert, wie sie bereits durch die Figuren 22 und 23A bzw. 23B beschrieben ist. Im Bereich des Rahmens 356 ist die Ausgleichseinrichtung 318 über das Fundamentanbindungselement 346 schwenkbar an den Pfosten 10 befestigt. Weiterhin ist der Rahmen 356 über die Lagergabeln 357 bzw. die Gleitlager 358 derartig an der Schwenkachse 8 angebunden, sodass sich zwischen der Schwenkachse 8 und der Montageeinheit 354 ein Winkel ω ergibt, welcher vorzugsweise in der Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 einen Betrag von ebenfalls 90° aufweist. Das Hubelement 338 ist wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 22 und 23A bzw. 23B erwähnt drehfest an der Schwenkachse 8 befestigt. Insbesondere durch die Fig. 24B ist sichtbar, dass die Befestigungsvorrichtung 16 in Form eines Gelenklagers 60 ausgebildet ist, welches die Schwenkachse 8 umschließt. Bei einem derartigen Gelenklager 60 kann es sich beispielsweise um ein Gelenklager 60 handeln, wie es bereits im Zusammenhang mit den Fig. 13 sowie 14A und 14B ausführlich gezeigt wurde. Durch die Nutzung eines derartigen Gelenklagers 60 für die Lagerung der Schwenkachse 8 ist nicht nur eine Verschwenkung der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 entlang der Schwenkachse 8 möglich (Stellungen W, V), wie sie beispielsweise durch die Fig. 23A und 23B gezeigt wird, sondern die Schwenkachse 8 bzw. die Solarmodule 6 können zudem um den Winkel φ' gegenüber der
Fundamentierung bzw. den Pfosten 10 geneigt werden (vgl. Bezugszeichen R). Der Winkel φ' kann so beispielsweise einen Betrag von 91 ° bis 140° aufweisen. Durch die schwenkbare Lagerung des Rahmens 356 mittels des Fundamentanbindungselements 346 an den Pfosten 10 kann der Rahmen 356 mit den jeweiligen Bestandteilen entsprechend der Neigung R der Schwenkachse 8 um den Winkel φ' mitschwenken. Der Winkel ω zwischen dem Rahmen 356 und der Schwenkachse 8 bleibt dabei jedoch unverändert erhalten. Die Ausgleichseinrichtung 318 ist also derartig mit der
Schwenkachse 8 und dem Pfosten 10 gekoppelt, dass die Ausgleichseinrichtung 318 und die Schwenkachse 8 sowohl bei Horizontalstellung W der Schwenkachse 8 sowie bei einer Neigung R der Schwenkachse 8 um einen beliebigen Winkel φ' gegenüber der Pfosten 10 stets einen konstanten Winkel ω von 90° einschließen. Der Abstand P' zwischen den Pfosten 10 und der Ausgleichseinrichtung 318 vergrößert sich dabei gegenüber der Horizontalstellung W der Schwenkachse 8. Dadurch sind alle Dreh- und Schwenkachsen innerhalb der Montageeinheit 354 immer achsparallel ausgebildet.
Zudem treten außer der gewünschten Rückstellkraft der Federelemente 330 keine unerwünschten Verdrehungen auf. Durch die zusätzliche Neigungsmöglichkeit der Schwenkachse 8 bzw. der Solarmodule 6 gegenüber der Pfosten 10 lassen sich die Solarmodule 6 noch geeigneter gegenüber dem Sonnenstand ausrichten.
Folgendes sei als ergänzender Hinweis zu den vorstehenden Ausführungen gegeben: Wenn auch im Zusammenhang der Figuren und deren vorstehenden
Beschreibungen generell von„schematischen" Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen von Teilen der erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 für flächige Solarmodule 6 oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser vielmehr, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des konkreter erläuterten Aufbaus der erfindungsgemäßen schwenkbaren Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung 2 für flächige Solarmodule 6 ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Solartrackingsystem
1 ' Solartrackingsystem (Stand der Technik)
2 schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung, schwenkbare Einrichtung
4 schwenkbare Einrichtung (Stand der Technik)
6 Solarmodule
6a am nächsten an dem Aktor der Schwenkachse positioniertes Solarmodul 6b am Ende einer Reihe positioniertes Solarmodul
8 Schwenkachse
9 Boden
10 Pfosten
10' Pfostenanordnung
10" Schraubfundamentierung, Schraubfundamente
12 Aktor
14 Reihe an Solarmodulen
14' freier Bereich
14" Bereich am Reihenende
16 Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung
18 Ausgleichseinrichtung
20 Federpaket
22 Befestigungselement; Gleitlager
24a, 24b Gleitlagerschalen
26 Klemmelement
28 Aufbaurahmen
30 Federelemente
32 Linearführung
34a äußeres Führungselement, äußeres Führungsrohr
34b inneres Führungselement, äußeres Führungsrohr
36 Dämpfungsmodul, Dämpfungselement
38 Hebelelement, Schwenkhebel
38' Vorsprung des Hebelelements
40 Dämpfungs-Anlenkhebel
42 Lasche
42' Einhängeöffnungen Verbindungsbolzen
Fundamentanbindungselement, Anbindungselement
Befestigungsplatte
Quersteg
' Einhängebereich
Verbindungsbolzen, Verbindungselement
Gewinde
Brücke
Formschale Befestigungsvorrichtung, Gelenklager
Haltegabelelement
Unterschale
Oberschale
kugelförmiges Gehäuse
Kugelelement
' erste Kugelhälfte
" zweite Kugelhälfte
Schraubverbindung
Schraubverbindung 2 schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung, schwenkbare
Einrichtung
8 Ausgleichseinrichtung
0 Anlenkelement
4 Anbindungselement
6 Anbindungselement
8 Anbindungspunkt
0 Federelement
2 Anbindungspunkt
6 Dämpfungsmodul
8 Hebelelement, Schwenkhebel
0 Anbindungsvorsprung
2 Anbindungsvorsprung 2 schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung, schwenkbare Einrichtung
18 Ausgleichseinrichtung
20 Anbindungspunkt
22 Anbindungspunkt
30 Federelement
0' unteres Ende des Federelements
38 Hebelelement, Schwenkhebel
42 Seilelement
2" erstes Ende des Seils; zweites Ende des Seils
43 Umlenkvorrichtung, Umlenkrolle
44 Umlenkvorrichtung, Umlenkrolle
45 Umlenkvorrichtung, Umlenkrolle
52 theoretische Zuglinie 02 schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung, schwenkbare
Einrichtung
18 Ausgleichseinrichtung
30 Federelemente
23 Befestigungselement
36 Dämpfungsmodul
38 Hebelelement, Schwenkhebel
42 Seilelement
43 Umlenkeinrichtung, Umlenkrolle
44 Umlenkeinrichtung, Umlenkrolle
46 Fundamentanbindungselement, Anbindungselement
54 Montageeinheit
56 Rahmen
56' erstes Rahmenteil
6" zweites Rahmenteil
6"' Rahmenspitze
57 Lagergabeln
58 Gleitlager
M1 Gegenmoment
M2 Moment
G Abstand zwischen dem am nächsten an dem Aktor der Schwenkachse positionierten Solarmodul und dem am Ende der Reihe positionierten
Solarmodul
z Zentrum der Schwenkachse
s Schwerpunkt der Solarmodule
FG Gewichtskraft der Solarmodule
FD Druckkraft
FZ Zugkraft
FK Federkraft
w Horizontalstellung der Schwenkachse bzw. der Solarmodule
V gegenüber der Horizontalstellung verschwenkte Stellung der Schwenkachse bzw. der Solarmodule
R gegenüber der Fundamentierung bzw. der Horizontalen geneigte Stellung der Schwenkachse
N Neutralstellung der Ausgleichseinrichtung
E Aktivstellung der Ausgleichseinrichtung, von der Neutralstellung abweichende
Stellung
U Vertikale
O Horizontale
AD1 erster Befestigungspunkt/Anlenkpunkt des Dämpfungselements
AD2 zweiter Befestigungspunkt/Anlenkpunkt des Dämpfungselements
D Drehachse, Drehpunkt des Federpakets bzw. der Linearführung
PB Pfostenbereich
LR Reihe an Aussparungen, Lochreihe
B-i , B2, B3 Bohrungen
WH Wirkhebel
LH , Länge des Hebels
LH 1 ; LH2,
LH3
H Hub der Federelemente
DA Abstand zwischen dem Zentrum der Schwenkachse und der Drehachse des Federpakets
LD Abstand zwischen der Drehachse des Federpakets und dem Einhängebereich der Federelemente in den Quersteg
LF Länge der Federelemente in Neutralstellung
LF+H Länge der Federelemente in Aktivstellung
LV Länge des Hebels in Neutralstellung LV+H Länge des Hebels in Aktivstellung
P, P' Abstand der Ausgleichseinrichtung zum Pfosten
AR Abstand der Umlenkeinrichtungen zum Zentrum der Schwenkachse
A Ausgangsposition des Hebelelements in Neutralstellung der
Ausgleichseinrichtung
B Ausgangsposition des Hebelelements in Aktivstellung der
Ausgleichseinrichtung
T Tragbereich
TB Trichterboden
M Öffnung
C Rillen
KO Kugeloberfläche
RL oberer Radius des Gelenklagers
HS Höhe Schwenkachse
ET Einbindetiefe der Schraubfundamente
, SF2 Stützfuß der Schraubfundamente
ASF Abstand der Schraubfundamente a Abstand des Schwerpunktes der Solarmodule vom Zentrum der
Schwenkachse
b Höhe des Schwerpunkts S über dem Zentrum Z der Schwenkachse α Winkel der Verschwenkung der Schwenkachse gegenüber der Horizontalen ß Winkel der Verdrehung zwischen dem am nächsten an dem Aktor der
Schwenkachse positionierten Solarmodul und dem am Ende einer Reihe positionierten Solarmodul
λ Winkel der Verschwenkung des Federpakets gegenüber der Vertikalen ω Winkel zwischen der Schwenkachse und der Ausgleichseinrichtung φ; φ' Winkel zwischen der Schwenkachse und den Pfosten bzw. der
Pfostenanordnung
Ω Winkel zwischen dem Hebelelement und dem Verlauf des Seiles in
Aktivstellung der Ausgleichseinrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Schwenkbare Halte-, Stütz- und/oder Versteileinrichtung (2) für flächige Solarmodule (6), umfassend - eine Schwenkachse (8), an welcher mindestens ein Solarmodul (6) schwenkbar gelagert und/oder aufgenommen ist,
- wenigstens einen Pfosten (10) zum Tragen und Lagern der Schwenkachse (8),
- mindestens einen Aktor (12), über welchen die Schwenkachse (8) geschwenkt werden kann sowie - zumindest eine mechanisch mit der Schwenkachse (8) gekoppelte
Ausgleichseinrichtung (18), welche zumindest ein abschnittsweise lineargeführtes Federelement (30) aufweist, dessen Linearführung (32) vorzugsweise in einem vertikal unterhalb der Schwenkachse (8) liegenden Pfostenbereich (PB) einen Drehpunkt (D) besitzt, - wobei sich in einer von einer Neutralstellung abweichenden Stellung (E) der
Schwenkachse (8) ein Hub (H) auf das zumindest eine Federelement (30) sowie die Linearführung (32) überträgt, welcher Hub (H) die Linearführung (32) über den Drehpunkt (D) auslenkt und eine Spannung des zumindest einen Federelements (30) bewirkt, sodass die Schwenkachse (8) in der von der Neutralstellung abweichenden
Stellung (E) über die zumindest eine Ausgleichseinrichtung (18) mit einem
Moment (M1 ) beaufschlagbar ist, welches Moment (M1 ) ein durch die
Gewichtskraft (FG) des mindestens einen Solarmoduls (6) resultierendes Moment (M2) auf die Schwenkachse (8) zumindest teilweise kompensiert.
2. Einrichtung (2) nach Anspruch 1 , wobei sich die zumindest eine Ausgleichseinrichtung (18) bei einer Horizontalstellung (W) der Schwenkachse (8) in Neutralstellung (N) befindet.
3. Einrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Federelement (30) bei Horizontalstellung (W) der Schwenkachse (8) und/oder bei Neutralstellung (N) der zumindest einen Ausgleichseinrichtung (18) keine oder zumindest nahezu keine Spannung aufweist.
4. Einrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Linearführung (32) durch vorzugsweise zwei ineinander verschiebbare Führungselemente (34a, 34b) ausgebildet ist.
5. Einrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine
Ausgleichseinrichtung (18) einen Aufbaurahmen (28) umfasst, welcher mittels eines Befestigungselements (22), vorzugsweise in Form eines Gleitlagers, an der
Schwenkachse (8) abgestützt ist.
6. Einrichtung (2) nach Anspruch 5, wobei sich der Drehpunkt (D) der Linearführung (32) und/oder des zumindest einen Federelements (30) durch eine mit dem äußeren Führungselement (34a) drehbeweglich in Verbindung stehenden Verbindungselement (44) ausbildet, welches Verbindungselement (44) mit dem Aufbaurahmen (28) der Ausgleichseinrichtung (18) und/oder mit dem zumindest einen Pfosten (10) in
Verbindung steht.
7. Einrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zumindest eine
Ausgleichseinrichtung (18) zumindest ein Dämpfungsmodul (36) zur
Schwingungsdämpfung der Schwenkachse (8) umfasst.
8. Einrichtung (2) nach Anspruch 7, wobei das zumindest eine Dämpfungsmodul (36) mechanisch mit der Schwenkachse (8) sowie mit dem Aufbaurahmen (28) der zumindest einen Ausgleichseinrichtung (18) und/oder mit dem wenigstens einen Pfosten (10) gekoppelt ist.
9. Einrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schwenkachse (8)
mittels einer Lagerungs- und/oder Befestigungsvorrichtung (16) in Form eines
Gelenklagers (60) derartig auf dem zumindest einen Pfosten (10) angeordnet ist, so dass die Schwenkachse (8) um einen Winkel φ' gegenüber dem zumindest einen Pfosten (10) neigbar ist.
10. Einrichtung (2) nach Anspruch 9, wobei die Ausgleichseinrichtung (18) derartig mit der Schwenkachse (8) sowie derartig mit dem wenigstens einen Pfosten (10) gekoppelt ist, so dass die Ausgleichseinrichtung (18) und die Schwenkachse (8) bei einer Horizontalstellung (W) der Schwenkachse (8) sowie bei Neigung (R) der
Schwenkachse (8) um einen Winkel φ' gegenüber dem zumindest einen Pfosten (10) einen zumindest annähernd konstanten Winkel ω einschließen, welcher vorzugsweise zumindest annähernd 90° beträgt.
1 1 . Einrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gelenklager (60) ein kugelförmiges Gehäuse (67) umfasst, innerhalb welchen kugelförmigen Gehäuses (67) ein Kugelelement (68) angeordnet ist.
12. Einrichtung (2) nach Anspruch 1 1 , wobei das kugelförmige Gehäuse (67) aus einer Unterschale (64) und einer Oberschale (66) ausgebildet ist, innerhalb welchen kugelförmigen Gehäuses (67) das Kugelelement (68), bestehend aus einer ersten Kugelhälfte (68') und einer zweiten Kugelhälfte (68"), angeordnet ist, und wobei die Schwenkachse (8) zwischen der ersten Kugelhälfte (68') und der zweiten Kugelhälfte (68") des Kugelelements (68) gelagert ist.
13. Einrichtung (2) nach Anspruch 12, wobei die Unterschale (64) des kugelförmigen
Gehäuses (67) auf der Kontaktseite zu der zweiten Kugelhälfte (68") in Rillen (C) und Tragbereiche (T) unterteilt ist, und die Unterschale (64) des kugelförmigen Gehäuses (67) einen Trichterboden (TR) aufweist, welcher zu zumindest einer Öffnung (M) in der Unterschale (64) führt.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der wenigstens eine Pfosten (10) Schraubfundamente (10") aufweist und/oder durch Schraubfundamente (10") ausgebildet ist.
15. Solartrackingsystem (1 ) mit mehreren Solarmodulen (6), umfassend eine
schwenkbare Einrichtung (2) mit zumindest einer Ausgleichseinrichtung (18) für Solarmodule (6) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.
16. Solartrackingsystem (1 ) mit mehreren Solarmodulen (6) gemäß Anspruch 15, wobei die zumindest eine Ausgleichseinrichtung (18) der schwenkbaren Einrichtung (2) an zumindest einem Pfosten (10) an zumindest einem Ende (14") einer Reihe (14) von auf einer Schwenkachse (8) angeordneten Solarmodulen (6) vorgesehen ist.
17. Solartrackingsystem (2) mit mehreren Solarmodulen (6) gemäß Anspruch 15, wobei mehrere Ausgleichseinrichtungen (18) der schwenkbaren Einrichtung (2) an Pfosten (10) einer Reihe (14) von auf einer Schwenkachse (8) angeordneten Solarmodulen (6) vorgesehen sind.
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