DE102019212950A1

DE102019212950A1 - Anschlussvorrichtung für Parabolrinnenkraftwerk

Info

Publication number: DE102019212950A1
Application number: DE102019212950.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2021-03-04
Also published as: ES1257006Y; ES1257006U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung 22 mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung 23 eines Rinnenkollektors 20, wobei die Vorrichtung eine flexible Schlaucheinheit 1 umfasst, die einen ersten Anschluss 2 für eine ortsfeste Leitung 22 und einen zweiten Anschluss 3 für eine Absorberleitung 23 hat, wobei die Vorrichtung eine Führungseinrichtung 4 aufweist, die in einem Verbindungsabschnitt 5 zwischen dem ersten Anschluss 2 und dem zweiten Anschluss 3 an der flexiblen Schlaucheinheit 1 befestigt ist. Der Verbindungsabschnitt 5 ist frei beweglich gelagert. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren. Eine besonders große Lebensdauer kann so erhalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors. Die Vorrichtung umfasst eine flexible Schlaucheinheit, die einen ersten Anschluss für eine ortsfeste Leitung und einen zweiten Anschluss für eine Absorberleitung hat. Die Vorrichtung weist eine Führungseinrichtung auf, die in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss an der flexiblen Schlaucheinheit befestigt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren.
Bei einem Parabolrinnenkraftwerk wird Sonnenstrahlung über Parabolspiegel auf eine Absorberleitung gelenkt, um ein Trägermedium in der Absorberleitung zu erhitzen. Der Parabolspiegel ist in der Regel durch ein längliches Stützelement bewegungsfest mit der Absorberleitung verbunden, die sich entlang einer Mittelachse der parabolisch gebogenen Form des Spiegels, also des sogenannten Kollektors, erstreckt. Der Kollektor ist gemeinsam mit der Absorberleitung verschwenkbar auf einem Ständerwerk gelagert, so dass der Kollektor und die Absorberleitung zusammen durch eine Verschwenkbewegung der Sonnenbewegung während des Tages folgen können. Der Kollektor, die Absorberleitung und das Ständerwerk bilden einen sogenannten Rinnenkollektor. Der Rinnenkollektor wird typischerweise über eine Vorrichtung an eine ortsfeste Leitung angeschlossen, damit das Trägermedium zur Absorberleitung zugeleitet oder von der Absorberleitung abgeleitet werden kann. Aufgrund der hohen Temperaturen des Trägermediums von beispielsweise 550°C sind erhöhte Anforderungen an die Vorrichtung zum Anschließen der ortsfesten Leitung mit der relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors gestellt.
Es gibt solarthermische Kraftwerke, bei denen Systeme mit Rohren eingesetzt werden, die durch ein Kugelgelenksystem mit Grafitdichtungen beweglich miteinander verbunden sind, um der Verschenkungsbewegung und der Expansion des Absorberrohres folgen zu können. Jedoch entsteht durch den Einsatz des Kugelgelenksystems ein hoher Wartungsaufwand. Die Druckschrift EP1998120A2 offenbart eine Lösung mit einem flexiblen Metallschlauch, der mittig eine Drehdurchführung (engl. swivel joint) aufweist. Jedoch entsteht auch durch die Drehdurchführung, die ebenfalls Dichtungen enthält, ein erhöhter Wartungsaufwand.
Die Druckschrift DE102008037711A1 offenbart ein System, das anstelle der Drehdurchführungen Verbindungsmittel in Form von Kompensatoren einsetzt, die ohne Dichtungen auskommen. Die Druckschrift WO2015121427A1 offenbart eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors, die einen flexiblen Schlauch einsetzt, der an den Antrieb für das Verschwenken der Absorberleitung und des Kollektor gekoppelt ist, um eine Vorrichtung ohne Drehdurchführung bereitstellen zu können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors sowie ein weiterentwickeltes Verfahren bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors gemäß Anspruch 1 sowie eine Verfahren gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors. Die Vorrichtung umfasst eine flexible Schlaucheinheit, die einen ersten Anschluss für eine ortsfeste Leitung und einen zweiten Anschluss für eine Absorberleitung hat. Die Vorrichtung weist eine Führungseinrichtung auf, die in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss an der flexiblen Schlaucheinheit befestigt ist.
Erfindungsgemäß ist der Verbindungsabschnitt frei beweglich gelagert. Eine weiterentwickelte Vorrichtung mit besonders langer Lebensdauer kann so erhalten werden.
Mit Verbindungsabschnitt ist ein Abschnitt, Teil oder Bereich der Schlaucheinheit gemeint, an dem die Führungseinrichtung befestigt ist. Eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung vermag für ein Austausch eines Trägermediums zwei Leitungen so zu verbinden, das insbesondere flüssiges und/oder bis zu 550°C heißes Trägermedium durch die Vorrichtung geleitet werden kann. Frei beweglich gelagert bedeutet, dass der Verbindungsabschnitt durch eine Bewegung der flexiblen Schlaucheinheit mitbewegt wird, jedoch in den Grenzen der durch die Lagerung definierten Freiheitsgrade. Mit anderen Worten meint frei beweglich gelagert ein durch eine Lagerung passives Einschränken der Bewegungsfreiheit eines Verbindungsabschnitts der flexiblen Schlaucheinheit.
Bei der Vorrichtung der Druckschrift WO2015121427A1 gibt es keinen frei beweglich gelagerten Verbindungsabschnitt des flexiblen Schlauches, an dem eine Führungseinrichtung befestigt ist, sondern nur einen Verbindungsabschnitt, der aktiv durch den Schwenkantrieb verschwenkt wird.
Wenn im Betrieb die Absorberleitung zusammen mit dem parabolisch geformten Kollektor verschwenkt wird, um der Sonnenbewegung zu folgen, wird hierdurch der zweite Anschluss der flexiblen Schlaucheinheit mitverschenkt. Die flexible Schlaucheinheit führt daher eine Ausgleichsbewegung aus. Diese gewissermaßen natürliche Ausgleichsbewegung ergibt sich aus dem allgemeinen Bestreben der flexiblen Schlaucheinheit, sich einerseits möglichst wenig zu krümmen und andererseits möglichst wenig zu verdrillen. Mit Verdrillen ist Torsion gemeint, d.h., ein Verdrehen infolge eines wirkenden Torsionsmomentes.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine natürliche Ausgleichsbewegung einer flexiblen Schlaucheinheit zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss ebenso wie ein aktives Verschwenken einer flexiblen Schlaucheinheit zu Verformungsmustern der flexiblen Schlaucheinheit führen können, die einen erhöhten Verschleiß verursachen können.
Ferner wurde erkannt, dass durch ein örtlich begrenztes Eingreifen in die Bewegungsfreiheit der flexiblen Schlaucheinheit bei der Ausführung der oben erläuterten, natürlichen Ausgleichsbewegung jene Bewegungen und Verformungen reduziert werden können, die einen erhöhten Verschleiß zur Folge haben können. Erfindungsgemäß wird daher die Führungseinrichtung im Verbindungsabschnitt an der flexiblen Schlaucheinheit befestigt, also örtlich begrenzt eingegriffen. Und dieses Eingreifen hat eine Beschränkung der Bewegungsfreiheit der flexiblen Schlaucheinheit zur Folge, nämlich durch ein Lagern. Das frei bewegliche Lagern wird durch die Führungseinrichtung realisiert. Die Führungseinrichtung umfasst ein Lager für das frei bewegliche Lagern des Verbindungsabschnitts.
Insbesondere umfasst die flexible Schlaucheinheit einen Schlauch oder mehrere miteinander verbundene Schläuche. Insbesondere ist der mindestens eine Schlauch der flexiblen Schlaucheinheit ein Wellschlauch, vorzugsweise ein Metallwellschlauch. Insbesondere hat ein Schlauch der flexiblen Schlaucheinheit einen Durchmesser von 2 Zoll bis 4 Zoll, also ca. 5 bis 10 cm. Flexible Schlaucheinheit meint, dass die Schlaucheinheit elastisch biegbar ist. Insbesondere ist die Schlaucheinheit so beschaffen, dass Flüssigkeiten mit einer Temperatur von bis zu 550°C darin geleitet werden können. Allgemein sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss so beschaffen, dass ein Anschließen und Fixieren des Anschlusses an einer Absorberleitung bzw. einer ortsfesten Leitung durch Schweißen erfolgen kann. Im Betrieb ist der erste Anschluss bewegungsfest und dicht mit einer ortsfesten Leitung verbunden und/oder der zweite Anschluss ist bewegungsfest und dicht mit einer Absorberleitung verbunden. Bei einer thermischen Expansion der ortsfesten Leitung bewegt sich somit der erste Anschluss mit dem Ende der ortsfesten Leitung mit. Es ist möglich, dass der erste Anschluss für ein Anschließen an die ortsfeste Leitung an einen Anschlussrohrbogen angeschlossen wird, der fest an der ortsfesten Leitung angebracht ist. Eine Führungseinrichtung ist ein Bauteil oder eine Baugruppe, welche die Freiheitsgrade der Bewegung des Verbindungsabschnitts, an dem die Führungseinrichtung befestigt ist, im Betrieb einzuschränken vermag. Durch das Befestigen der Führungseinrichtung in dem Verbindungsabschnitt an der flexiblen Schlaucheinheit kann die Führungseinrichtung die flexible Schlaucheinheit zudem abstützen.
In einer Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt drehbeweglich gelagert. Dadurch, dass die frei bewegliche Lagerung des Verbindungsabschnitts eine drehbewegliche Lagerung ist, kann eine Belastung der flexiblen Schlaucheinheit durch Verdrillen reduziert und die Lebensdauer erhöht werden.
Bevorzugt wird die Beweglichkeit des Verbindungsabschnitts auf eine reine Drehbewegung reduziert. In einer alternativen Weiterentwicklung ist es auch möglich, dass der frei drehbeweglich gelagerte Verbindungsabschnitt entlang einer bogenförmigen Bewegungsbahn z.B. in mit einem festen, radialen Abstand um eine Drehachse oder Rotationsachse frei rotieren kann.
In einer Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt im Betrieb frei drehbeweglich um eine Drehachse gelagert, die im Wesentlichen vertikal und/oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Zylinderachse des zweiten Anschlusses oder zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt orientiert ist. Ein Verdrillen der flexiblen Schlaucheinheit kann so im Betrieb reduziert werden. Im Wesentlichen senkrecht bedeutet, dass eine Winkeldifferenz zur Senkrechten von ±20° vorhanden sein kann. Die Zylinderachse des zweiten Anschlusses erstreckt sich parallel zur Längsachse einer Absorberleitung im angeschlossenen Zustand. Insbesondere verläuft die flexible Schlaucheinheit koaxial zur Drehachse in einem Bereich, in dem sich die flexible Schlaucheinheit von dem Verbindungsabschnitt in Richtung des zweiten Anschlusses erstreckt. In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung ist der Verbindungsabschnitt im Betrieb frei drehbeweglich um eine Rotationsachse gelagert, die im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt oder zu einer Zylinderachse des zweiten Anschlusses orientiert ist. Auch hierdurch kann Verschleiß reduziert werden.
In einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung so beschaffen, dass eine Drehbewegung des Verbindungsabschnitts im Betrieb innerhalb eines Winkelbereiches von maximal 90° bleibt. Insbesondere beträgt eine maximale Drehauslenkung ausgehend aus einer Mittelstellung ±45°.
In einer ersten Ausgestaltung liegen im Betrieb der zweite Anschluss, der Verbindungsabschnitt und die Drehachse nur in einer Mittelstellung im Wesentlichen auf einer Ebene. In einer Ausgestaltung liegen der erste Anschluss, der zweite Anschluss und die Drehachse nur in einer Mittelstellung im Wesentlichen auf einer Ebene. In einer weiteren Ausgestaltung verlässt nur der zweite Anschluss die Ebene der ersten Ausgestaltung und/oder der zweiten Ausgestaltung, wenn die Mittelstellung nicht mehr vorliegt. Verschleiß der flexiblen Schlaucheinheit kann so reduziert werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung eine Aufhängung, ein Drehlager zum frei beweglichen Lagern und/oder einen Verbindungsarm zum Befestigen mit der flexiblen Schlaucheinheit in dem Verbindungsabschnitt. Insbesondere ist der Verbindungsarm eine Welle und/oder der Verbindungsarm zwischen dem Drehlager und dem Verbindungsabschnitt ist drehbar. Mit besonders geringem Herstellungsaufwand kann auf diese Weise eine Verlängerung der Lebensdauer der flexiblen Schlaucheinheit ermöglicht werden.
Insbesondere ist die Aufhängung zum Anbringen an der ortsfesten Leitung vorgesehen, vorzugsweise mithilfe einer Rohrschelle oder durch Verschweißen. Die Vorrichtung ist dadurch nahezu unabhängig von einer thermischen Ausdehnung der ortsfesten Leitung und Verschleiß kann reduziert werden. Grundsätzlich ist auch ein Anbringen der Aufhängung an einem Ständerwerk des Rinnenkollektors und/oder am Boden möglich, obgleich hierdurch der oben beschriebene Vorteil im Zusammenhang mit der Kompensation einer Expansion der ortsfesten Leitung nicht erzielt wird.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die Aufhängung im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt und/oder der Verbindungsarm ist drehbar über das Drehlager an der Aufhängung angebracht. Ein besonders einfacher Aufbau der Führungseinrichtung zum Erzielen einer besonders langen Lebensdauer der flexiblen Schlaucheinheit kann so erhalten werden. Insbesondere ist die Aufhängung länglich, vorzugsweise eine Metallstange oder ein Metallprofil. Vorzugsweise ist das Drehlager an einem Ende der Aufhängung angebracht. Das Drehlager ermöglicht eine Drehbewegung um die Drehachse, die vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Aufhängung orientiert ist. Das Drehlager ist bevorzugt ein Kugellager, besonders bevorzugt ein Radialkugellager. Insbesondere ist in die Aufhängung eine Durchgangsbohrung mittig zur Drehachse eingebracht. Vorzugsweise reicht der Verbindungsarm durch die Durchgangsbohrung. Das Drehlager kann in einer Ausgestaltung in die Durchgangsbohrung eingesetzt sein. Alternativ kann das Drehlager an der Oberseite oder Unterseite zentriert zur Drehachse an die Aufhängung angebracht sein. Der Verbindungsarm ist vorzugsweise länglich. Insbesondere erstreckt sich der Verbindungsarm ausschließlich konzentrisch zur Drehachse. Insbesondere dreht sich der Verbindungsarm um die Drehachse.
In einer Ausgestaltung steht der Verbindungsarm in Richtung der Drehachse radial von der Aufhängung ab und/oder ist bewegungsfest an dem Drehlager angebracht, so dass der Verbindungsarm um die Drehachse frei drehbar ist.
In einer alternativen Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass der Verbindungsarm radial von der sich in Längsrichtung erstreckenden Aufhängung absteht und mithilfe des Drehlagers um eine Rotationsachse rotieren kann, die entlang der Längsrichtung verläuft. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann das Drehlager so beschaffen sein, dass sich der Verbindungsarm um die Drehachse und die Rotationsachse drehen kann. Verschleiß der Schlaucheinheit wird so reduziert. In einer alternativen Ausgestaltung wird ein frei bewegliches Lagern durch eine Führung realisiert. Grundsätzlich kann durch eine Führung eine Rotationsbewegung und/oder Translationsbewegung geführt werden. In einer Weiterentwicklung ist eine Führungseinrichtung zum Erlauben einer freien, mehrachsigen Drehbewegung möglich, z.B. um die Drehachse und Rotationsachse.
In einer Ausgestaltung ist der Verbindungsarm im Verbindungsabschnitt bewegungsfest an der flexiblen Schlaucheinheit befestigt ist, bevorzugt mithilfe einer Rohrschelle oder einer Schweißverbindung.
In einer Ausgestaltung umfasst die flexible Schlaucheinheit einen ersten Schlauchteil und einen zweiten Schlauchteil. Insbesondere ist der Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Schlauchteil und dem zweiten Schlauchteil angeordnet und/oder grenzt an den ersten Schlauchteil und den zweiten Schlauchteil grundsätzlich unmittelbar an. Vorzugsweise ist der erste Schlauchbogen halbkreisförmig gebogen. Insbesondere bleibt der erste Schlauchbogen während des Betriebs, d.h. während eines Verschwenkens des zweiten Anschlusses des zweiten Schlauchteils, halbkreisförmig oder zumindest halbkreisartig gebogen und/oder behält ungefähr seine Position bei.
In einer Ausgestaltung erstreckt sich ein Rohrbogen durch den Verbindungsabschnitt oder der Verbindungsabschnitt entspricht dem Bereich des Rohrbogens. Vorzugsweise werden der erste Schlauchteil und der zweite Schlauchteil durch den Rohrbogen miteinander verbunden.
In einer Ausgestaltung ist der Verbindungsabschnitt ein Bereich eines flexiblen Schlauches, insbesondere eines Metallschlauches. Insbesondere ist zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss in dieser Ausgestaltung nur ein einziger flexibler Schlauch von der flexiblen Schlaucheinheit umfasst. Vorzugsweise ist der flexible Schlauch im Verbindungsabschnitt gekrümmt und in dieser gekrümmten Stellung fixiert, beispielsweise durch eine oder mehrere Rohrschellen. Bevorzugt beschreibt die Krümmung einen 90°-Winkel in einer Ebene. Besonders bevorzugt krümmt sich der flexible Schlauch zunächst in einer ersten Ebene um 90° und unmittelbar dran anschließend in einer zweiten Ebene um 90°, wobei beide Ebenen senkrecht zueinander orientiert sind. Insbesondere kann die Fixierung durch eine verstellbare Winkelschelle realisiert werden. Vorzugsweise ist die Ausrichtung der Krümmung analog zu den oben beschriebenen Verläufen des Rohrbogens zwischen einem ersten Schlauchteil und einem zweiten Schlauchteil.
In einer Ausführungsform ist der Verbindungsarm im Verbindungsabschnitt bewegungsfest an einen Rohrbogen der flexiblen Schlaucheinheit befestigt, der einen ersten Schlauchteil und einen zweiten Schlauchteil der flexiblen Schlaucheinheit miteinander verbindet. Eine besonders große Lebensdauer kann so erzielt werden.
In einer Ausgestaltung erstreckt sich der erste Schlauchteil von dem ersten Anschluss zum Rohrbogen und ist mit einem ersten Schlauchteilanschluss an den Rohrbogen, also einen ersten Eingang des Rohrbogens, angeschlossen, und der zweite Schlauchteil erstreckt sich von dem zweiten Anschluss zum Rohrbogen und ist mit einem zweiten Schlauchteilanschluss an den Rohrbogen, also an den zweiten Eingang des Rohrbogens, angeschlossen. In einer Ausgestaltung ist der erste Schlauchteilanschluss senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Schlauchteilanschluss orientiert. Verschleiß kann auf diese Weise reduziert werden.
Ein Rohrbogen ist typischerweise ein gebogenes, rohrförmiges Element, das vorzugsweise aus Metall hergestellt ist. Ein Rohrbogen hat allgemein zwei miteinander verbundene Eingänge, an die z.B. ein Schlauchteil angeschlossen werden kann, z.B. durch eine mechanische Verbindung oder eine Schweißverbindung. Insbesondere sind der erste Schlauchteilanschluss und der zweite Schlauchteilanschluss bewegungsfest an den Rohrbogen angeschlossen und damit bewegungsfest verbunden. Ein Rohrbogen kann eine Biegung und somit Winkeldifferenz zwischen den beiden Eingängen von beispielsweise mindestens 30° und/oder höchstens 270° aufweisen.
In einer Ausgestaltung ist der Rohrbogen ein 90°-Rohrbogen. In einer Ausgestaltung setzt sich der Rohrbogen aus zwei Rohrbögen zusammen, vorzugsweise genau zwei 90°-Rohrbögen. die bevorzugt aneinander geschweißt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rohrbogen so beschaffen, dass der Rohrbogen aus zwei miteinander verbundenen Unterrohrbögen besteht, derart, dass ein erster Eingang des ersten Unterrohrbogens zum Verbinden mit dem zweiten Schlauchteilanschluss koaxial zur Drehachse orientiert ist. Der erste Unterrohrbogen biegt dann zunächst senkrecht zur Drehachse ab, und zwar in die Richtung, die ausgehend vom Rohrbogen von dem ersten Anschluss weg zeigt. Dort wird der erste Unterrohrbogen mit dem zweiten Unterrohrbogen bewegungsfest verbunden. Der zweite Unterrohrbogen biegt dann senkrecht zur Drehachse und senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt ab. Dort wird der zweite Unterrohrbogen an den ersten Schlauchteilanschluss angeschlossen.
In einer Ausgestaltung ist der Verbindungsarm am Rohrbogen an einer Schnittstelle des Rohrbogens mit der Drehachse befestigt und/oder der zweite Schlauchteilanschluss ist koaxial zur Drehachse an den Rohrbogen angeschlossen.
Im Betrieb erstreckt sich der zweite Schlauchteil von dem Rohrbogen zum zweiten Anschluss, der in einem konstanten Abstand zum Rohrbogen morgens ungefähr horizontal zum Rohrbogen zu einer Seiten verschwenkt ist, sich mittags in Mittelstellung ungefähr vertikal oberhalb des Rohrbogens befindet und abends ungefähr horizontal zum Rohrbogen zur anderen Seiten verschwenkt ist.
Eine Mittelstellung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Anschluss ungefähr oder genau in einer Ebene liegt, die durch die Drehachse und dem ersten Anschluss definiert wird.
Der zweite Schlauchteil behält bei einer koaxialen Orientierung des zweiten Schlauchteilanschlusses zur Drehachse diese Orientierung ausgehend von dem Rohrbogen bei, wenn der zweite Anschluss von morgens bis abends über einen Winkelbereich von ca. 180° von der Absorberleitung bewegt wird.
Wenn der zweite Schlauchteil eine abgerundet L-förmige Form einnimmt, kommt es trotz des Verschwenkens des zweiten Anschlusses zu keiner nennenswerten Drehung um die Drehachse. Weil durch den zweiten Schlauchteil auch thermische Ausdehnungen der Absorberleitung kompensiert werden, kann der zweite Schlauchteil eine S-artige Form im oberen Bereich - ähnlich des Konturverlaufs eines Fragezeichens - mit vertikalem unteren Bereich einnehmen. Je stärker sich der zweite Schlauchteil ausgehend von dem zweiten Anschluss über die Drehachse hinaus wölbt, desto größer wird die Drehung um die Drehachse sein, die durch die Ausgleichsbewegung über den Winkelbereich aus der Mittelstellung von ca. ±90° des Verschwenkens des zweiten Anschlusses zu beobachten ist. Diese Drehung wird sich jedoch in einem weit geringen Winkelbereich befinden und zwar von z.B. ±25°. Hierdurch kann die Torsionsbelastung erheblich reduziert und die Lebensdauer signifikant erhöht werden.
In einer Ausführungsform ist eine Zylinderachse des zweiten Schlauchteilanschlusses parallel oder konzentrisch oder im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen konzentrisch zur Drehachse orientiert. Die Lebensdauer kann hierdurch signifikant erhöht werden.
In einer Ausführungsform ist eine Zylinderachse des ersten Schlauchteilanschlusses im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zur Drehachse und/oder zur Zylinderachse des zweiten Schlauchteilanschlusses orientiert. Das Verdrehen des Rohrbogens zur Kompensation des Verschwenkens des zweiten Anschlusses kann hierdurch besonders einfach durch ein Auslenken anstelle eines Verdrillens durch den ersten Schlauchteil ausgeglichen werden.
In einer Ausführungsform ist eine Zylinderachse des ersten Schlauchteilanschlusses im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt orientiert. Hierdurch kann der erste Schlauchteil bogenförmig von dem Verbindungsabschnitt bis zum ersten Anschluss geführt werden, so dass ein Verdrehen des Rohrbogens zu einem Auslenken des bogenförmig verlaufenden erste Schlauchteils, nicht jedoch zu dessen Verdrillung führt. Die Lebensdauer es ersten Schlauchteils kann auf diese Weise signifikant gesteigert werden.
Wenn eine Zylinderachse des ersten Schlauchteilanschlusses sowohl im Wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse des zweiten Schlauchteilanschlusses und im Wesentlichen senkrecht zur Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt orientiert ist, wird eine Kollision und gegenseitige Behinderung des ersten Schlauchteils und des zweiten Schlauchteils sowie eine Kollision des ersten Schlauchteils mit der Aufhängung besonders einfach und wirkungsvoll verhindert und so die Lebensdauer weiter gesteigert.
Die Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt verläuft parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie von dem ersten Anschluss - bevorzugt einem Mittelpunkt des ersten Anschlusses am äußeren Ende des ersten Schlauchteils - und dem ersten Schlauchteilanschluss - bevorzugt einem Mittelpunkt des ersten Schlauchteilanschlusses am entgegengesetzten, äußeren Ende des ersten Schlauchteils. Mit „im Wesentlichen“ sind in Bezug auf diese Verbindungslinien Abweichungen von ±15° gemeint.
In einer Ausführungsform ist der zweite Schlauchteil zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem zweiten Anschluss länger als der erste Schlauchteil zwischen dem ersten Anschluss und dem Verbindungsabschnitt, vorzugsweise um mindestens das 1,5-fache größer, bevorzugt um mindestens das 2-fache größer, und/oder vorzugsweise um höchstens das 5-fache größer, bevorzugt um höchstens das 3-fache größer. Eine Ausgleichsbewegung mit möglichst geringem Verschleiß wird so ermöglichst.
In einer Ausführungsform ist eine Länge des ersten Schlauchteil zwischen dem ersten Anschluss und dem ersten Schlauchteilanschluss größer als eine Distanz zwischen dem ersten Anschluss und dem ersten Schlauchteilanschluss, vorzugsweise mindestens das 1,5-fache größer, und/oder höchstens das 4-fache größer, bevorzugt höchstens das 3,5-fache größer. Eine Ausgleichsbewegung mit möglichst geringem Verschleiß wird so ermöglichst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu um eine Schwenkachse schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors mithilfe der oben beschriebenen Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe vorgesehen.
Die Führungseinrichtung wird an der ortsfesten Leitung angebracht. Eine Beeinträchtigung der Vorrichtung durch eine thermische Ausdehnung der ortsfesten Leitung kann hierdurch signifikant reduziert oder vermieden werden. Alternativ oder ergänzend wird die Führungseinrichtung so angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt unterhalb von der Schwenkachse liegt. Die Biege- und Torsionsbelastung auf die flexible Schlaucheinheit kann so signifikant reduziert und die Lebensdauer verlängert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eingangs beschrieben wurde, können ebenfalls eine schwenkbare Absorberleitungen und eine weitere schwenkbare Absorberleitung von zwei benachbarten Rinnenkollektoren angeschlossen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu durch einen weiteren zweiten Schlauchteil, der an die weitere Absorberleitung angeschlossen werden kann, einen weiteren Rohrbogen, der an den weiteren zweiten Schlauchteil angeschlossen werden kann, einen weiteren Rohrbogen, der an den weiteren zweiten Schlauchteil angeschlossen werden kann, und eine weitere Führungseinrichtung zum frei beweglichen Lagern des weiteren Rohrbogens ergänzt werden.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen von zwei schwenkbaren Absorberleitungen von zwei benachbarten Rinnenkollektoren. Die Vorrichtung umfasst eine flexible Schlaucheinheit, die einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss für die Absorberleitungen hat. Die Vorrichtung weist mindestens eine Führungseinrichtung auf, die in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss an der flexiblen Schlaucheinheit befestigt ist, wobei erfindungsgemäß der Verbindungsabschnitt frei beweglich gelagert ist. Eine besonders lange Lebensdauer kann so erzielt werden. Insbesondere sind zwei oder genau zwei zweite Schlauchteile, die vorzugsweise baugleich sind, und mindestens ein oder genau ein erster Schlauchteil vorgesehen, um die zwei Absorberleitungen miteinander für ein Leiten eines Trägermediums zu verbinden. Der erste Schlauchteil ist an beiden Enden jeweils an einen Rohrbogen angeschlossen oder mit einer verstellbaren Winkelschelle in einem gekrümmten Bogen fixiert. An beiden Enden des ersten Schlauchteils liegt jeweils ein Verbindungsabschnitt. Insbesondere sind beide Rohrbögen spiegelsymmetrisch ausgestaltet.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei den zwei benachbarten Rinnenkollektoren um zwei Rinnenkollektoren einer Rinnenkollektor-Reihe, die in Richtung der Schwenkachse nebeneinander angeordnet sind. Ausgehend von den beiden Absorberleitungen verlaufen dann die beiden zweiten Schlauchteile oder ein flexibler Schlauch bis zu jeweils einem Verbindungsabschnitt, wobei beide Verbindungsabschnitte durch den ersten Schlauchteil oder den flexiblen Schlauch miteinander verbunden sind. Vorzugsweise verlaufen dann die Aufhängung und/oder eine Verbindungslinie zwischen den beiden Enden (Schlauchteilanschlüsse) des ersten Schlauchteils und/oder eine Verbindungslinie zwischen beiden Verbindungsabschnitten in Richtung zur Schwenkachse. Bevorzugt ist in dieser Ausgestaltung die Aufhängung an einem oder beiden Trägerwerken der benachbarten Rinnenkollektoren angebracht. Grundsätzlich ist auch ein Anbringen am Boden möglich.
In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung handelt es sich bei den zwei benachbarten Rinnenkollektoren um zwei Rinnenkollektoren von zwei benachbarten Rinnenkollektor-Reihen, die quer zur Richtung der Schwenkachse voreinander oder hintereinander angeordnet sind. Ausgehend von den beiden Absorberleitungen verlaufen dann die beiden zweiten Schlauchteile oder ein flexibler Schlauch bis zu jeweils einem Verbindungsabschnitt. In einer Variante erstrecken sich ausgehend von diesen beiden Verbindungsabschnitten jeweils ein erster Schlauchteil oder der flexible Schlauch in gebogener Weise jeweils zu einem weiteren Verbindungsabschnitt, wobei die beiden Verbindungsabschnittspaare jeweils auf parallelen Linien liegen, die parallel zu den Schwenkachsen der beiden benachbarten Rinnenkollektoren der beiden Rinnenkollektorreihen orientiert sind. Beide Rinnenkollektorreihen umfassen Rinnenkollektoren mit Schwenkachsen, die alle parallel zueinander ausgerichtet sind. Vorzugsweise wird dann ein Querrohr eingesetzt, um die beiden Verbindungsabschnitte bzw. die äußeren Enden der beiden ersten Abschnitte miteinander zu verbinden, die auf der zu den benachbarten Rinnenkollektoren abgewandten Seite liegen. Das Querrohr kann ein starres Rohr, ein Bereich eines flexiblen Schlauches oder eines einzigen flexiblen Schlauches zum Verbinden der beiden benachbarten Rinnenkollektoren sein. Um einer thermischen Expansion des Querrohrs flexible in Richtung der Längserstreckung des Querrohrs folgen zu können, weist in einer Ausführungsform die Aufhängung (oder beide Aufhängungen) ein zusätzliches Lager, vorzugsweise ein zusätzliches Kugellager oder ein Scharnier, auf, das insbesondere ein Abwinkeln oder Pendeln eines Aufhängungsabschnitts erlaubt, an dem das Drehlager angebracht ist. In einer weiteren Variante sind genau zwei zweite Schlauchteile und ein erster Schlauchteil vorgesehen, um die beiden benachbarten Rinnenkollektoren miteinander zu verbinden, wobei dann die Aufhängung und/oder eine Verbindungslinie zwischen den beiden Enden (Schlauchteilanschlüsse) des ersten Schlauchteils und/oder eine Verbindungslinie zwischen beiden Verbindungsabschnitten in Richtung quer zur Schwenkachse verlaufen. Bevorzugt ist in dieser Ausgestaltung die Aufhängung an einem oder beiden Trägerwerken der voreinander oder hintereinander angeordneten, benachbarten Rinnenkollektoren angebracht. Grundsätzlich ist auch ein Anbringen am Boden möglich. Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale sind entsprechend auch auf die in den vorhergehenden drei Absätzen beschriebenen Ausgestaltungen anwendbar.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung auch anhand von Figuren näher erläutert. Merkmale der Ausführungsbeispiele können einzeln oder in einer Mehrzahl mit den beanspruchten Gegenständen kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges angegeben wird. Die beanspruchten Schutzbereiche sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es zeigen:

1: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung eines Rinnenkollektors;
2: Schematische Darstellung eines Rohrbogens in der Frontansicht;
3: Schematische Darstellung des Rohrbogens der 2 in der Draufsicht;
4: Schematische Darstellung einer verstellbaren Winkelschelle;
5: Schematische Darstellung eines Querrohrs zum Verbinden von zwei Rinnenkollektor-Reihen.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung 22 mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung 23 eines Rinnenkollektors 20. Die Vorrichtung umfasst eine flexible Schlaucheinheit 1, die einen ersten Anschluss 2 für eine ortsfeste Leitung 22 und einen zweiten Anschluss 3 für eine Absorberleitung 23 hat. Die Vorrichtung weist eine Führungseinrichtung 4 aufweist, die in einem Verbindungsabschnitt 5 zwischen dem ersten Anschluss 2 und dem zweiten Anschluss 3 an der flexiblen Schlaucheinheit 1 befestigt ist. Die Führungseinrichtung 4 ist so eingerichtet, dass der Verbindungsabschnitt 5 frei beweglich gelagert ist.
Ein Rinnenkollektor 20 umfasst ein Ständerwerk 26 mit einem Schwenklager 27, das ein Verschwenken eines parabolisch geformten Kollektors 28 zusammen mit einer Absorberleitung 23 des Rinnenkollektors 20 ermöglicht. Sonnenstrahlung wird über den Kollektor 28 in Form eines Parabolspiegels auf die Absorberleitung 23 gelenkt, um ein Trägermedium in der Absorberleitung 23 zu erhitzen. Die Absorberleitung 23 erstreckt sich entlang der Mittelachse 23 des parabolisch geformten Kollektors 28 und ist durch ein längliches Stützelement 25 bewegungsfest mit dem Kollektor 28 verbunden. Der Kollektor 28 kann so gemeinsam mit der Absorberleitung 23 um eine Schwenkachse 21 verschwenkt werden, um der Sonnenbewegung zu folgen. In 1 ist eine Mittelstellung 15 gezeigt, in der die Absorberleitung 23 und der Kollektor 28 auf die Sonne in der Position zur Mittagszeit ausgerichtet sind. Morgens sind die Absorberleitung 23 zur einen Seite, in 1 nach links, um ca. 90° verschwenkt. Bis zum Abend erfolgt ein Verschwenken aus dieser Stellung zunächst in die Mittelstellung 15 und danach bis ca. 90° über die Mittelstellung 15 hinaus in die andere Richtung, in 1 nach rechts. Bei einem Unwetter ist ein Verschwenken von mehr als 90° möglich. Der Rinnenkollektor wird typischerweise über die Vorrichtung an die ortsfeste Leitung 22 angeschlossen, damit das Trägermedium zur Absorberleitung 23 zugeleitet oder von der Absorberleitung 23 abgeleitet werden kann. Das Trägermedium kann im Betrieb Temperaturen von bis zu 550°C aufweisen, so dass je nach Temperatur große thermische Ausdehnungen bei der ortsfesten Leitung 22 und der Absorberleitung 23 auftreten, die durch die flexible Schlaucheinheit 1 aufgenommen werden können. Die gesamte Vorrichtung hat keine Dichtungen und keine Drehdurchführung (engl. swivel joint).
An der ortsfesten Leitung 22 ist eine Aufhängung 8 der Führungseinrichtung 4 bewegungsfest angebracht, vorzugsweise mit einer nicht gezeigten Rohrschelle. Die Aufhängung 8 ist länglich und erstreckt sich entlang einer Achse 16. Insbesondere ist der Abstand zwischen der Achse 16 und der Schwenkachse 21 ist ungefähr so groß wie die Länge der Aufhängung 8 und/oder ungefähr so groß wie die Distanz zwischen dem ersten Anschluss 2 und dem Verbindungsabschnitt 5. Mit „ungefähr“ ist ein Toleranzbereich von 15% umfasst. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem zweiten Anschluss 3 und der Schwenkachse 21 größer ist als der Abstand zwischen der Schwenkachse 21 und der Achse 16, vorzugsweise um mindestens das 1,5-fache größer, bevorzugt um mindestens das 2-fache größer, und/oder vorzugsweise um höchstens das 5-fache größer, bevorzugt um höchstens das 3-fache größer.
Insbesondere am Ende der Aufhängung 8 ist ein Drehlager 9 fest angebracht, dessen Drehachse 9 im Wesentlichen senkrecht zur Achse 16 in Richtung der Schwenkachse 21 orientiert ist. Konzentrisch zur Drehachse 9 erstreckt sich ein Verbindungsarm 10 von der Aufhängung 8 bis zum Verbindungsabschnitt 5 der flexiblen Schlaucheinheit 1. Insbesondere ist der Verbindungsarm 10 ungefähr so lang wie der Abstand senkrecht zum Verbindungsarm 10 bis zum Kollektor 28 groß ist. Der Verbindungsarm ist bewegungsfest mit dem Drehlager 9 und im Verbindungsabschnitt 5 mit der flexiblen Schlaucheinheit 1 befestigt. Im Verbindungsabschnitt 5 kann sich die flexible Schlaucheinheit 1 dadurch nur frei um die Drehachse 6 drehen.
Der Verbindungsabschnitt 5 wird durch die Führungseinrichtung 4, insbesondere durch den Verbindungsarm 10, daran gehindert, eine translatorische Bewegung in Richtung der Drehachse 6 auszuführen.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform, in der die flexible Schlaucheinheit aus einem einzigen durchgehenden Schlauch besteht, bewirkt die Führungseinrichtung 4 unterschiedliche Auslenkbewegungen des Teils des Schlauches zwischen dem ersten Anschluss 2 bis zum Verbindungsabschnitt 5 und des anderen Teils des Schlauches zwischen dem Verbindungsabschnitt 5 und dem zweiten Anschluss 3.
In dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, umfasst die flexible Schlaucheinheit 1 genau zwei Schlauchteile 11, 12, die über einen Rohrbogen 7 im Verbindungsabschnitt 5 miteinander verbunden sind.
Durch den Rohrbogen 7, der bevorzugt an der Schnittstelle zum zweiten Schlauchteil 12 parallel zur Drehachse 6 orientiert ist, und mit der Schnittstelle zum ersten Schlauchteil bevorzugt rechtwinklig dazu sich zur Seite erstreckt, d.h., senkrecht zur Drehachse 6 und senkrecht zur Achse 16, wird eine im Hinblick auf den Verschleiß der Schlaucheinheit 1 besonders optimale Ausgleichsbewegung des ersten und zweiten Schlauchteils 11, 12 ermöglicht.
Der erste Schlauchteil 11 verläuft bogenförmig in einer Ebene, die sich senkrecht zur Drehachse 6 ausdehnt und den ersten Anschluss 2 schneidet. Da die Drehachse 6 nicht durch ein Verschwenken des zweiten Anschlusses 3 oder des Kollektors 28 ebenfalls verschwenkt wird, sondern im Betrieb stets vertikal orientiert bleibt, wird in den ersten Schlauchteil 11 kein Torsionsmoment induziert. Ein Drehen des Rohrbogens 7 um die Drehachse 6 führt lediglich zu einem biegen des ersten Schlauchteils 11 ohne übermäßig große Krümmungsradien. Eine besonders große Lebensdauer des ersten Schlauchteils 11 kann so erzielt werden. Bevorzugt wird der erste Schlauchteil 11 mit dessen ersten Anschluss 2 an einen Anschlussrohrbogen 17 angeschlossen, der so ausgerichtet ist, dass beide Enden des ersten Schlauchteils 11 in der Mittelstellung parallel orientiert sind.
Der zweite Schlauchteil 12 erstreckt sich von dem Rohrbogen 7 aus koaxial und verläuft dann bogenartig zum zweiten Anschluss 3. In der Mittelstellung 15 liegen die Achse 16, die Drehachse 6, die Schwenkachse 21, die Mittelachse 24 der Absorberleitung 23 und damit der zweite Anschluss 3 sowie der erste Anschluss 2 in einer Ebene. In dieser Ebene erstreckt sich der zweite Schlauchteil 12 bogenartig oder S-artig zum zweiten Anschluss 3. Je nach thermischer Ausdehnung der Absorberleitung 23 kann die S-artige Wölbung des zweiten Schlauchteils in dieser Ebene stärker oder geringer sein. Wenn die Absorberleitung 23 aus der Mittelstellung 15 verschwenkt wird, verlässt nur die Mittelachse 24 der Absorberleitung 23 und damit der zweite Anschluss 3 diese Ebene. Der zweite Schlauchteil 12 folgt der Verschwenkbewegung durch ein entsprechendes Biegen zur Seite, wobei insbesondere die oben beschriebene Wölbung im Wesentlichen gleich bleibt. Allerdings bewirkt dieses Folgen der Verschwenkbewegung durch den zweiten Schlauchteil 12, dass sich der Rohrbogen 7 um die Drehachse 6 dreht. Hierbei gilt, dass je größer die rückwärtige Wölbung, d.h., in Richtung des ersten Anschlusses 3, ausgehend von der Drehachse 6, desto größer die Drehung um die Drehachse 6. Wenn sich der zweite Schlauchteil 12 nicht rückwärtig über die Drehachse 6 hinaus wölbt, kann es dazu kommen, dass gar keine nennenswerte Drehbewegung um die Drehachse 6 erfolgt. In jedem Fall bleibt die Drehung um die Drehachse 6 durch die Ausgleichsbewegung des zweiten Schlauchteils 12 in einem Winkelbereich, der mindestens dreimal geringer ist als der Verschwenkbereich, der zu der Ausgleichsbewegung und dem Drehen geführt hat. Ein Verdrillen der flexiblen Schlaucheinheit 1 kann auf diese Weise signifikant reduziert oder fast gänzlich vermieden und eine besonders große Lebensdauer ermöglicht werden.
In 1 sind zwei Rinnenkollektoren 20 nebeneinander angeordnet, die insbesondere synchron verschwenkt werden. Die beiden Absorberleitungen 23 der beiden Rinnenkollektoren 20 sind jeweils an eine zweite Schlauchteil 12 angeschlossen, die jeweils bis zu einem Rohrbogen 7 führen. Die beiden Rohrbögen 7 sind bevorzugt spiegelsymmetrisch ausgeführt und angeordnet. Zwischen den beiden Rohrbögen 7 verläuft ein erster Schlauchteil 11. Die Anschlussvorrichtung umfasst also einen ersten Schlauchteil 11 und zwei zweite Schlauchteile 11. Jeder Rohrbogen 7 ist über einen Verbindungsarm 10 mit einem Drehlager 9 verbunden. Beide Drehlager 9 sind insbesondere an einer einzigen, vorzugsweise länglichen, Aufhängung 8 fest angebracht.
Insbesondere liegt der Verbindungsabschnitt 5 unterhalb von der Schwenkachse 21, d.h., zwischen dem Boden und der Schwenkachse 21.
In einer Ausgestaltung kann abweichend von dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, die Drehachse 6 und/oder das Drehlager 9 von einer Ebene beabstandet sein, die durch die Schwenkachse 21 und eine vertikale aufgespannt wird. Eine Vertikale verläuft senkrecht zum Untergrund, d.h., in Richtung der Gravitation. Mit anderen Worten gibt es in einer Ausgestaltung abweichend von 1 keinen Schnittpunkt der Drehachse 6 mit der Schwenkachse. Die Drehachse 6 liegt dann vor oder hinter der Schwenkachse 21 (in Blickrichtung der 1).
Die 2 und 3 zeigten ein Beispiel für einen Rohrbogen 7, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 und 3 aus zwei Unterrohrbögen 29, 30 zusammengesetzt, bevorzugt zusammengeschweißt, ist und in einer bevorzugten Ausgestaltung in dem Ausführungsbeispiel der 1 eingesetzt wird. Ein erster Schlauchteilanschluss 13 des ersten Schlauchteils 11 wird an den ersten Unterrohrbogen 29 angebracht, und zwar 90° abgewinkelt zum zweiten Schlauchteilanschluss 14 des zweiten Schlauchteils 12, der an den zweiten Unterrohrbogen 30 des Rohrbogens 7 angebracht ist. Der Vorteil dieses aus zwei Unterrohrbögen 29, 30 bestehenden Rohrbogens 7 liegt darin, dass einerseits der Verbindungsarm 10 verbessert an dem Rohrbogen 7, bevorzugt dem zweiten Unterrohrbogen 30, zum translationsfesten, drehbaren lagern befestigt werden kann. Andererseits kann durch das Versetzten des ersten Schlauchteilanschlusses 13 näher an den Kollektor 28 Platz gespart und eine besonders kompakte Bauweise erzielt werden.
Die 3 zeigt zudem die Aufhängung 8, die in einer Ausgestaltung mittels einer Rohrschelle 32, die beispielsweise mit einer Schraubverbindung 34 fixiert wird, an der ortsfesten Leitung 22 angebracht werden kann. Am anderen Ende der länglichen Aufhängung 8 befindet sich das Drehlager 9. Dieser Bereich ist in 3 als schematische Schnittdarstellung gezeigt. Der Verbindungsarm 10, der fest am Rohrbogen 7 befestigt ist, kann wie in 3 gezeigt einen Absatz aufweisen. Dies ermöglicht ein Abstützen in Richtung der Drehachse 6 und/oder ein drehbares Lagern durch ein Drehlager 9, insbesondere ein Radialdrehlager, das den unteren Teil des Verbindungsarms 10 mit dem geringeren Durchmesser mit einem Innenring des Drehlagers 9 umschließt und fixiert. In einer Ausgestaltung ist das Drehlager 9 ein Gleitlager.
Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle des in den 2 und 3 gezeigten Rohrbogens 7 in dem Ausführungsbeispiel der 1 auch z.B. ein einfacher 90°-Rohrbogen 7 eingesetzt werden kann. In 1 ist daher die genaue Ausgestaltung des Rohrbogens 7 im Wesentlichen offen gelassen.
Die 4 zeigt eine Variante des Anschlusses 3, die eine eigenständige Erfindung darstellt. Die flexible Schlaucheinheit 1, insbesondere der zweite Schlauchteil 12, wird bei dieser Variante mit einer verstellbaren Winkelschelle 18 relativ zum zweiten Anschluss 3 in einer gewünschten Winkelstellung fixiert. Insbesondere erstreckt sich der zweite Schlauchteil 12 oder ein flexibler Schlauch allgemein ausgehend von einem Anschluss wie dem Anschluss 3 exakt senkrecht zum Querschnitt des Anschlusses, d.h., in Richtung der Zylinderachse des Anschlusses. Insbesondere kann ein Winkel von 0 bis 45° zu einer Zylinderachse 31 des zweiten Anschlusses 3, die deckungsgleich mit der Mittelachse 24 ist, eingestellt und fixiert werden. In einer Ausgestaltung kann eine verstellbare Winkelschelle 18 auch im Bereich des ersten Anschlusses 2 und/oder für einen flexiblen Schlauch im Bereich des Verbindungsabschnitts 5 eingesetzt werden. Wenn eine verstellbare Winkelschelle 18 im Bereich des ersten Anschlusses 2 eingesetzt wird, kann der flexible Schlauch oder der erste flexible Schlauchteil 11 hierdurch so gekrümmt werden wie der Anschlussrohrbogen 17 und diesen dadurch einsparen. Wenn eine verstellbare Winkelschelle 18 im Bereich des Verbindungsabschnitts 5 eingesetzt wird, kann der flexible Schlauch hierdurch so gekrümmt werden wie der Rohrbogen 7 und diesen dadurch einsparen. In einer Ausgestaltung kann eine verstellbare Winkelschelle 18 allgemein so ausgeführt sein, dass eine Winkelstellung zwischen 0° und 90° eingestellt und fixiert werden kann. Der Verschleiß kann hierdurch reduziert und die Lebensdauer verlängert werden. Zum Fixieren der eingestellten Winkelstellung dient eine Winkelfixierungseinrichtung 19 insbesondere in Form einer Rohrschelle, die über mindestens eine Strebe 33 derart mit dem zweiten Anschluss 3 verbunden werden kann, dass nach dem Einstellen des gewünschten Winkels die beweglichen Schnittstellen zwischen der Rohrschelle 32, der mindestens einen Strebe 33 und dem zweiten Anschluss 3 drehfest, jedoch lösbar, fixiert werden können. Insbesondere werden hierzu Schraubverbindungen 34 für die beweglichen Schnittstellen vorgesehen.
Die 5 zeigt schematisch die äußeren Enden von zwei Rinnenkollektor-Reihen, von denen die jeweils letzten Rinnenkollektoren 20 der beiden Reihen voreinander bzw. hintereinander, d.h., in Y-Richtung versetzt, benachbart angeordnet sind. Die Verbindungsabschnitte 5 am Ende der Verbindungsarme 10 sind durch ein Querrohr 36 miteinander verbunden. Insbesondere ist das Querrohr 36 ein starres Rohr und/oder geradlinig, vorzugsweise vollständig geradlinig. Vorzugsweise ist ein Rohrbogen 7 zum Verbinden des Querrohres 36 mit dem ersten Schlauchteil 11 vorgesehen.
Die Aufhängung 8 weist vorzugsweise ein zusätzliches Lager 35 auf, das ein Pendeln der Aufhängung 8 in Y-Richtung erlaubt, um eine thermische Expansion des Querrohres 36 ausgleichen zu können. Insbesondere ist das zusätzliche Lager 35 wie in 5 gezeigt zwischen zwei Ende der Aufhängung 8 vorgesehen und/oder teilt die Aufhängung 9 in zwei voneinander getrennte Abschnitte.
In einer Ausgestaltung ist - anders als in 5 dargestellt -das zusätzliche Lager 35 so angeordnet und beschaffen, dass das Drehlager 9 und/oder die Aufhängung 8 so am Trägerwerk 26 oder dem Boden gelagert sind, dass die Aufhängung 8 um eine Pendelachse, die parallel zur Drehachse 6 verläuft, pendeln kann. Mit Pendeln der Aufhängung 8 ist hier ein Ende oder Abschnitt der Aufhängung 8 gemeint, das dem Querrohr 36 zugewandt ist. Ein verbesserter Ausgleich einer thermischen Expansion des Querrohres 36 kann so erzielt werden. In einer Ausgestaltung ist - anders als in 5 dargestellt - vorgesehen, dass das Querrohr 36 über einen Anschluss optional in Verbindung mit einer Rohrschelle und/oder einer Schweißverbindung an den ersten Schlauchteil 11 angeschlossen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1998120 A2 [0003]
DE 102008037711 A1 [0004]
WO 2015121427 A1 [0004, 0010]

Claims

Vorrichtung zum Anschließen einer ortsfesten Leitung (22) mit einer relativ dazu schwenkbaren Absorberleitung (23) eines Rinnenkollektors (20), wobei die Vorrichtung eine flexible Schlaucheinheit (1) umfasst, die einen ersten Anschluss (2) für eine ortsfeste Leitung (22) und einen zweiten Anschluss (3) für eine Absorberleitung (23) hat, wobei die Vorrichtung eine Führungseinrichtung (4) aufweist, die in einem Verbindungsabschnitt (5) zwischen dem ersten Anschluss (2) und dem zweiten Anschluss (3) an der flexiblen Schlaucheinheit (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (5) frei beweglich gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (5) drehbeweglich gelagert ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (5) im Betrieb frei drehbeweglich um eine Drehachse (6) gelagert ist, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Zylinderachse (31) des zweiten Anschlusses (3) oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss (2) und dem Verbindungsabschnitt (5) orientiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (4) eine Aufhängung (8), ein Drehlager (9) zum frei beweglichen Lagern und/oder einen Verbindungsarm (10) zum Befestigen mit der flexiblen Schlaucheinheit (1) in dem Verbindungsabschnitt (5) umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die sich die Aufhängung (8) im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss (2) und dem Verbindungsabschnitt (5) erstreckt und/oder der Verbindungsarm (10) drehbar über das Drehlager (9) an der Aufhängung angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (10) im Verbindungsabschnitt (5) bewegungsfest an einen Rohrbogen (7) der flexiblen Schlaucheinheit (1) befestigt ist, der einen ersten Schlauchteil (11) und einen zweiten Schlauchteil (12) der flexiblen Schlaucheinheit (1) miteinander verbindet.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Schlauchteil (11) von dem ersten Anschluss (2) zum Rohrbogen (7) erstreckt und mit einem ersten Schlauchteilanschluss (13) an den Rohrbogen (7) angeschlossen ist, und dass sich der zweite Schlauchteil (12) von dem zweiten Anschluss (3) zum Rohrbogen (7) erstreckt und mit einem zweiten Schlauchteilanschluss (14) an den Rohrbogen (7) angeschlossen ist, und/oder der erste Schlauchteilanschluss (13) im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Schlauchteilanschluss (14) orientiert ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderachse des zweiten Schlauchteilanschlusses (14) parallel oder konzentrisch zur Drehachse (6) orientiert ist.
Vorrichtung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderachse des ersten Schlauchteilanschlusses (13) im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (6) und/oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anschluss (2) und dem Verbindungsabschnitt (5) orientiert ist.
Verfahren zum Anschließen einer ortsfesten Leitung (22) mit einer relativ dazu um eine Schwenkachse (21) schwenkbaren Absorberleitung (23) eines Rinnenkollektors (20) mithilfe der Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (4) an der ortsfesten Leitung (22) angebracht wird und/oder die Führungseinrichtung (4) so angeordnet wird, dass der Verbindungsabschnitt (5) unterhalb von der Schwenkachse (21) liegt.