MECANISMO DE APOYO, DE TRANSMISIÓN DE FUERZA, DE NIVELACION Y DE SEGURIDAD PARA ESTRUCTURAS.

1. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad para estructuras que orientan automáticamente superficies a cualquier dirección, preferentemente a la dirección de la luz solar. El mecanismo se adapta de manera precisa al perfil de la pista rodamiento

(40) que es solidario a la estructura móvil. El mecanismo le sirve a la pista de rodamiento, de apoyo, de generador de la fuerza del movimiento rotatorio, de bloqueo en situación de parada y de conexión de la estructura a un punto fijo y estable. La posición del mecanismo en la estructura posibilita una protección de la pista de rodamiento (40) y la carcasa de protección (56) permite el mantenimiento de la pista de rodamiento, además de la protección de las partes del mecanismo de los agentes medioambientales. Está caracterizado porque permite por su parte inferior fijarse a una superficie firme y estática, además de nivelar y modificar la altura del mecanismo respecto a la superficie donde se fija. En su parte central realiza un abatimiento de la parte superior del mecanismo, adaptando el bastidor (13) al mismo ángulo de la pendiente de la pista de rodamiento (40) para que la rueda (25), el electroimán (33) y los rodillos (41) se encuentren siempre en planos paralelos a la pista de rodamiento (40) y tengan el máximo contacto con la pista de rodamiento (40). En la parte superior del mecanismo, el bastidor (13) aloja la rueda (25) donde apoya la pista de rodamiento (40). Los soportes de los ejes (17) y (18) de la rueda (25) cilíndrica se fijan al bastidor (13) por los soportes (16) y (65) con casquillos de fricción (19). Al eje motriz (17) se acoplan las coronas reductoras y el motor (29) y estos se fijan al bastidor (13) mediante el brazo doble horizontal (30) y las pletinas (31). En un extremo del bastidor (13) el electroimán (33) es fijado al bastidor (13) por el soporte (34) con forma de carro-guía para acoplarse al bastidor (35) del electroimán. En el otro extremo del bastidor (13) los rodillos superiores (41) están fijados al soporte (43) e intercalan el perfil de la pista de rodamiento (40) con la rueda (25). Los rodillos superiores (41) están fijados al soporte (43) y son paralelos al eje de la rueda (25). El soporte (43) es guiado por los rodillos guía (42) y se desplaza horizontalmente en el interior del bastidor 13 por el eje (53) a través de un casquillo coaxial lineal de fricción (50). La carcasa de protección (56) del mecanismo está formada superiormente por dos láminas en forma de fuelle (58) que se adaptan a las distintas posiciones del perfil de la pista de rodamiento (40) respecto al bastidor (13) y lateralmente por placas planas (57) que aíslan el interior del bastidor (13) del mecanismo del exterior.

2. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 está caracterizado porque a la pletina inferior (1) son solidarios tres tubos redondos (2) que internamente están roscados para roscar tres barras macizas (3) roscadas exteriormente, permitiendo modificar la altura individualmente de cada barra (3) y posibilitando la nivelación de la pletina superior (6) respecto a la pletina inferior (1). La pletina superior (6) está fijada a las barras (3) por los orificios curvos (7) entre arandelas (5) y tuercas (4).

3. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 y 2 está caracterizado porque tiene un eje (10) alojado en el soporte (9) que conecta a la horquilla (11) del bastidor (13) con la pletina superior (6), lo que permite posicionar el bastidor (13) con el mismo ángulo de pendiente que el lado inferior de la pista de rodamiento (40).

4. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 está caracterizado porque el electroimán conecta con al bastidor (13) por el acoplamiento de la forma geométrica del bastidor (35) del electroimán con el soporte (34). El carro guía del soporte (34) permite el movimiento deslizante y vertical del bastidor (35). La pletina superior (68) y el saliente (67) inferior del soporte (34) la altura máxima y mínima del bastidor (35). Los topes (39) del soporte (34) bloquean al bastidor (35) en el desplazamiento horizontal o lateral.

5. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 está caracterizado por el sistema de guiado de los rodillos superiores (41). Está compuesto por los rodillos superiores (41) y los rodillos guía (42) fijados a los lados verticales del soporte (43). El soporte (43) conecta con el eje (53), mediante la barra roscada (51) atornillada por el extremo superior al soporte (43) y por el extremo inferior 5 a través de la terminación coaxial (52) donde se aloja el casquillo lineal de fricción (50). El eje (53) se encuentra alojado y fijado al bastidor (13) entre los lados verticales por unos anillos de retención (23) y las tapas (22). Los rodillos superiores (41) están en contacto permanente con la parte superior del lado inferior del perfil de la pista de rodamiento (40). Los rodillos guías (42) están en contacto con los extremos del lado inferior del perfil de la pista de rodamiento (40) y permiten transmitir los desplazamientos horizontales del perfil de la pista de rodamiento (40) a los rodillos superiores (41).

6. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1, está caracterizado porque el perfil (61) de la carcasa de protección (56) en su parte inferior tiene una lámina recta flexible (63) que se adaptan a la superficie del lado inferior del perfil de la pista de rodamiento (40). El perfil (61) mediante otra lámina de recta flexible también se adapta al lado vertical del perfil de la pista de rodamiento (40). Las tapas de la carcasa (58) de material flexible de forma de fuelle permiten adaptar la carcasa (56) al cambio de posición de la pista de rodamiento (40) respecto ella misma.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201431510.

Solicitante: GARCIA MORATA, Lucia.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCIA PORTERO,Gregorio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/54 (especialmente adaptados para el movimiento rotativo)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/38 (comportando dispositivos de seguimiento (F24J 2/02, F24J 2/06 tienen prioridad; soportes rotativos o montaje para dichos dispositivos F24J 2/54; estructuras de soporte de módulos fotovoltaicos para producción de energia eléctrica especialmente adaptados para sistemas de seguimiento solar H02S 20/32))
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Fragmento de la descripción:

Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad para estructuras giratorias.

SECTOR DE LA TECNICA

La presente invención pertenece al campo de la energía y más concretamente al campo de 5 los equipos de la energía solar.

El objeto de la invención se refiere a un nuevo aparato industrial especialmente diseñado para poder apoyar, mover, nivelar y asegurar estructuras que orientan superficies automáticamente a cualquier dirección, preferentemente perpendicular a la dirección de la luz solar para captar la energía solar. 10

ESTADO DE LA TÉCNICA

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN. PROBLEMAS TÉCNICOS PLANTEADOS

Los seguidores solares realizan un seguimiento del sol desde el amanecer hasta el anochecer. Tienen la función de posicionar una superficie cualquiera lo más perpendicular a la dirección de la luz del sol. Los aparatos actuales de seguimiento solar acimutal y en 15 especial los seguidores solares con eje de giro vertical-central y varios apoyos, utilizan distintas soluciones para las siguientes funciones:

Apoyo. En esta tipología de seguidores solares, las ruedas normalmente están ancladas a la estructura móvil. Para hacer el movimiento de rotación de la estructura necesitan de una pista de rodamiento en perfecto estado y totalmente despejada para 20 que las ruedas puedan girar horizontalmente la estructura. Esta técnica crea muchos problemas en su estado de trabajo y operación porque los seguidores solares están ubicados a la intemperie y están sometidos a agentes medioambientales como agua, hielo, nieve, arena y otros elementos. Estos agentes cambian las condiciones de la pista de rodamiento, limitando temporalmente su funcionamiento y llegando a bloquear 25 las ruedas de los apoyos quedándose la estructura totalmente inmovilizada. Existe algún modelo de seguidor que para solucionar este problema, las ruedas están fijadas a un anclaje al suelo y soportan la estructura.

Movilidad. En esta tipología de seguidores solares, normalmente una de las ruedas de apoyo de la estructura es motriz y tiene integrado el sistema de transmisión de fuerza 30 para que la estructura pueda rotar automáticamente. Para conseguir la fuerza que cree una óptima adherencia entre la rueda motriz y la pista utilizan diferentes técnicas como cadenas metálicas, cintas de poliester o el propio peso de la estructura. El viento puede cambiar las condiciones óptimas de trabajo, variando la fuerza necesaria para mover la estructura. Los actuales seguidores solares no proponen una solución para compensar 35 automáticamente la disminución o el incremento de la fuerza necesaria para mover la estructura.

Nivelación: Esta tipología de seguidores solares, utilizan de una pista de rodamiento anclada al terreno, metálica o de hormigón. Para un correcto funcionamiento del seguidor solar, tiene que existir un acoplamiento perfecto de los apoyos de la 40

estructura giratoria a la pista de rodamiento y se necesita que la estructura y la pista estén totalmente niveladas incluso cuando se presenten fuerzas externas como el viento que modifiquen a la estructura. Esta tipología de seguidores solares no presenta ningún tipo de nivelación automática a este tipo de fuerzas.

Seguridad a fuerzas externas ambientales: Esta tipología de seguidores solares, 5 respecto a viento no presenta una seguridad total. Al ser una estructura giratoria no utilizan elementos que unan físicamente la estructura al suelo y se limitan a realizar una protección parcial mediante un posicionamiento con igual dirección a la fuerza del viento y según su propio peso contrarrestar la componente horizontal y vertical de la fuerza del viento. 10

Actualmente no existe ningún tipo de aparato que utilicen esta tipología de seguidores solares, que de una solución técnica global a los problemas planteados. Estos problemas se originan en multitud de ocasiones durante la vida útil de trabajo de los actuales sistemas de seguimiento y por esto condicionan la vida útil y la disponibilidad de todo el sistema. 15

OBJETO DE LA INVENCIÓN

4.1 PROBLEMA TÉCNICO PLANTEADO.

Los seguidores solares con eje de giro vertical-central y varios apoyos, necesitan de una pista de rodamiento para poder rotar o girar. La pista de rodamiento del seguidor solar puede ser externa o interna a la estructura del seguidor solar. Pero en uno u otro 20 caso la pista de rodamiento es el elemento estructural del seguidor que conecta con el terreno, siendo éste el que aporta estabilidad a todo el conjunto de la estructura del seguidor, ya que es donde se termina anclando. Los seguidores solares están ubicados a la intemperie para captar la energía directa del sol y están sometidos a agentes medioambientales como viento, agua, hielo, nieve y arena, principalmente, 25 además de otros elementos. Estos agentes medioambientales cambian continuamente las condiciones de trabajo del conjunto del seguidor solar y por ello se requiere de un sistema que garantice su estabilidad y se adapte a las nuevas condiciones para mitigar las fuerzas externas que provengan de los agentes medioambientales o atmosféricos. Actualmente no existe una solución global que permita a los seguidores solares ser 30 totalmente fiables y tener una máxima disponibilidad de trabajo, por ello no pueden una garantía total.

4.2 SOLUCIÓN PROPUESTA, VENTAJA TÉCNICA DE LA INVENCIÓN

El inventor de la presente solicitud ha desarrollado un nuevo mecanismo que resuelve todos los problemas anteriormente expuestos. 35

El nuevo mecanismo es un nuevo soporte de estructuras móviles, adaptado a su pista de rodamiento conformada preferentemente con perfil de doble ala inferior, al que se han incorporado otros elementos mecánicos para determinar una máxima fiabilidad y seguridad de la estructura. La solución que proponemos realiza las siguientes funciones: 40

ï· Apoyar la estructura del seguidor solar.

ï· Transmitir la fuerza necesaria para girar y mover la estructura del seguidor solar.

ï· Bloquear el movimiento giratorio de la estructura ante condiciones extremas de viento o no programadas por el control de la estructura.

ï· Corregir desnivelaciones del terreno respecto al seguidor, o viceversa.

ï· Adaptarse a las diferentes pendientes de la pista de rodamiento producidas por tensiones internas de la estructura o por fuerzas externas de agentes 5 medioambientales.

ï· Mantener la mínima fuerza necesaria entre la rueda de apoyo motriz y la pista de rodamiento.

ï· Anclar totalmente la estructura del seguidor solar al terreno dando una garantía total a fuertes vientos. 10

ï· Incorpora elementos que amortiguan las fuerzas exteriores producidas por viento.

ï· Proteger la superficie de contacto de la rueda con la pista de rodamiento de la estructura de agua, nieve, polvo, arena, etc..., evitando la disminución de adherencia entre la rueda motriz y la pista de rodamiento.

ï· Ofrecer un alto nivel de seguridad personal por utilizar carcasa de protección anti-15 atrapamiento.

4.3 DESCRIPCIÓN Y EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene el cometido de presentar un mecanismo que realiza las funciones de soporte, transmisión de fuerza, anclaje, nivelación y protección, para realizar 20 un perfecto acoplamiento entre la pista de rodamiento (40) de la estructura y un punto estático del terreno.

El cometido se soluciona con un nuevo mecanismo industrial, en especial un soporte-bastidor para rueda motriz o guía, a la que se han incorporado otros elementos para adaptarlo a la pista de rodamiento (40) de la estructura, configurada preferentemente con 25 perfil de doble ala inferior, según la reivindicación 1. Otras configuraciones...

 


Reivindicaciones:

1. Mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza, de nivelación y de seguridad para estructuras que orientan automáticamente superficies a cualquier dirección, preferentemente a la dirección de la luz solar. El mecanismo se adapta de manera precisa al perfil de la pista rodamiento (40) que es solidario a la estructura móvil. El mecanismo le sirve a la pista de rodamiento, de apoyo, de generador de la fuerza del movimiento rotatorio, de bloqueo en 5 situación de parada y de conexión de la estructura a un punto fijo y estable. La posición del mecanismo en la estructura posibilita una protección de la pista de rodamiento (40) y la carcasa de protección (56) permite el mantenimiento de la pista de rodamiento, además de la protección de las partes del mecanismo de los agentes medioambientales.

El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad para estructuras está 10 caracterizado porque permite por su parte inferior fijarse a una superficie firme y estática, además de nivelar y modificar la altura del mecanismo respecto a la superficie donde se fija. En su parte central realiza un abatimiento de la parte superior del mecanismo, adaptando el bastidor (13) al mismo ángulo de la pendiente de la pista de rodamiento (40) para que la rueda (25) , el electroimán (33) y los rodillos (41) se encuentren siempre en planos paralelos a la pista 15 de rodamiento (40) y tengan el máximo contacto con la pista de rodamiento (40) . En la parte superior del mecanismo, el bastidor (13) aloja la rueda (25) donde apoya la pista de rodamiento (40) . Los soportes de los ejes (17) y (18) de la rueda (25) cilíndrica se fijan al bastidor (13) por los soportes (16) y (65) con casquillos de fricción (19) . Al eje motriz (17) se acoplan las coronas reductoras y el motor (29) y estos se fijan al bastidor (13) mediante el 20 brazo doble horizontal (30) y las pletinas (31) . En un extremo del bastidor (13) el electroimán (33) es fijado al bastidor (13) por el soporte (34) con forma de carro-guía para acoplarse al bastidor (35) del electroimán. En el otro extremo del bastidor (13) los rodillos superiores (41) están fijados al soporte (43) e intercalan el perfil de la pista de rodamiento (40) con la rueda (25) . Los rodillos superiores (41) están fijados al soporte (43) y son paralelos al eje de la rueda 25 (25) . El soporte (43) es guiado por los rodillos guía (42) y se desplaza horizontalmente en el interior del bastidor 13 por el eje (53) a través de un casquillo coaxial lineal de fricción (50) . La carcasa de protección (56) del mecanismo está formada superiormente por dos láminas en forma de fuelle (58) que se adaptan a las distintas posiciones del perfil de la pista de rodamiento (40) respecto al bastidor (13) y lateralmente por placas planas (57) que aíslan el 30 interior del bastidor (13) del mecanismo del exterior.

2. El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 esta caracterizado porque de la pletina inferior (1) , vertical y perpendicularmente a ella, tres tubos (2) roscados interiormente concéntricos entre sí, alojan tres barras (3) roscadas exteriormente que sirven como asiento a la pletina superior (6) , 35 quedando intercalada por los orificios curvos (7) entre arandelas (5) y tuercas (4) , permitiendo nivelar y modificar la altura de la pletina superior (6) .

3. El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 y 2 esta caracterizado porque tiene un eje (10) alojado en el soporte (9) que conecta a la horquilla (11) del bastidor (13) con la pletina superior (6) , lo que permite 40 posicionar el bastidor (13) con el mismo ángulo de pendiente que el lado inferior de la pista de rodamiento (40) .

4. El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 esta caracterizado porque el electroimán conecta con al bastidor (13) por el acoplamiento de la forma geométrica del bastidor (35) del electroimán con el soporte (34) . El carro guía del soporte (34) permite el movimiento deslizante y vertical del bastidor (35) . La pletina superior (68) y el saliente (67) inferior del soporte (34) la altura máxima y mínima del bastidor (35) . Los topes (39) del soporte (34) bloquean al bastidor (35) en el desplazamiento horizontal o lateral. 5

5. El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1 esta caracterizado por el sistema de guiado de los rodillos superiores (41) . Está compuesto por los rodillos superiores (41) y los rodillos guía (42) fijados a los lados verticales del soporte (43) . El soporte (43) conecta con el eje (53) , mediante la barra roscada (51) atornillada por el extremo superior al soporte (43) y por el extremo inferior a través de la 10 terminación coaxial (52) donde se aloja el casquillo lineal de fricción (50) . El eje (53) se encuentra alojado y fijado al bastidor (13) entre los lados verticales por unos anillos de retención (23) y las tapas (22) . Los rodillos superiores (41) están en contacto permanente con la parte superior del lado inferior del perfil de la pista de rodamiento (40) . Los rodillos guías (42) están en contacto con los extremos del lado inferior del perfil de la pista de rodamiento 15 (40) y permiten transmitir los desplazamientos horizontales del perfil de la pista de rodamiento (40) a los rodillos superiores (41) .

6. El mecanismo de apoyo, de transmisión de fuerza y de seguridad de estructuras según la reivindicación 1, esta caracterizado porque el perfil 61 de la carcasa de protección (56) en su parte inferior tiene una lámina recta flexible (63) que se adaptan a la superficie del lado inferior 20 del perfil de la pista de rodamiento (40) . El perfil (61) mediante otra lámina de recta flexible también se adapta al lado vertical del perfil de la pista de rodamiento (40) . Las tapas de la carcasa (58) de material flexible de forma de fuelle permiten adaptar la carcasa (56) al cambio de posición de la pista de rodamiento (40) respecto ella misma.