本发明涉及一种用于设置可折叠收集器模块配置的设备和方法,特别是涉及用于设置包括四个收集器模块的收集器模块配置的设备和方法,所述四个收集器模块通过相邻模块之间的铰接部件联接成排,以使得在折叠状态下模块被布置成基本上彼此平行并且在展开状态下模块被布置成z字形或平坦形式。
背景技术:
为了通过收集器模块容易并快速地覆盖大面积,例如用于产生电力或热量的太阳能收集器,已经开发了收集器模块配置,其包括通过铰链联接成排的若干平面模块。收集器模块配置可以被折叠以提供紧凑和节省空间的配置。在操作中,收集器模块配置被展开到收集器模块的伸展状态,其中模块被布置为平坦的平面或布置成z字形。这种收集器模块配置例如在wo2015/028572或us2009/0178703中公开。
为了设置收集器模块的领域,例如用于覆盖屋顶的区域,需要将多个这样的收集器模块配置紧邻彼此并且彼此连接地布置。通常,收集器模块以折叠状态运输。在施工现场,模块被手动展开并例如通过起重机转移到要覆盖的区域。或者,折叠的模块被运输到待覆盖的区域,在那里它们在现场被手动展开。这个程序是非常耗时的,需要很多的人力,并且容易出错。
为了便于设置和拆卸更大面积的收集器模块,根据de102004023043的可运输系统是已知的,其包括通过铰链互连的太阳能模块,其被放置在托架中。太阳能模块连接到安装在托架上的支撑件并由其保持,以这种方式,模块可以在连接到托架的同时展开和折叠起来。模块以展开状态位于支撑件上,并且额外地由可以伸展到托架外的伸缩腿支撑。该系统通过手动展开包括太阳能模块的框架来设置,并且可以通过手动折叠框架存储起来。虽然这个系统可以用太阳能模块覆盖更大面积,但是设置的操作仍然非常繁琐,并需要大量的人力。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种以快速和容易的方式设置可折叠收集器模块配置的设备和方法,其降低了设置和拆卸的成本,节省了劳动力,并且以可靠和准确的操作展开和折叠模块配置,其适用于通过收集器模块覆盖水平和倾斜的平地。
这些和其它目的通过根据权利要求1的设备和根据权利要求22,26或31的方法来实现。根据本发明的设备和方法的有利特征和优选实施例在从属权利要求中公开。特别地,根据权利要求16-21的设备的方案和根据权利要求26至30的方法可以有利地用于可折叠收集器模块配置的各种不同应用中。
本发明的基本思想是提供一种用于展开和折叠可折叠收集器模块配置的折叠设备,其中模块配置悬挂于设备的支架(特别地是杆系统),并且可以通过沿相反方向移动模块配置的收集器模块以使得连接收集器模块的铰链打开而沿支架伸展。
本发明特别适用于操作包括联接成排的四个收集器模块(即沿着公共轴线对齐的两个内部模块和两个端部模块)的可折叠收集器模块配置。收集器模块通过端部模块和内部模块之间的两个侧铰接部件和两个内部模块之间的中间铰接部件联接。在铰接部件的折叠状态下,模块平面基本上彼此平行地布置。当折叠的收集器模块配置直立放置准备被展开时,两个侧铰接部件位于模块配置的上端,并且中间铰接部件位于模块配置的下端。在展开状态下,模块以z字形或平坦形式布置。通常,本发明的思想也适用于包括成排或侧向铰接在一起的多于四个模块的收集器模块配置。然而,为了容易理解,将针对四个收集器模块的模块配置描述本发明。
为了展开模块配置,其分别通过支架或杆系统的底侧上的几个附接点例如附接在(例如在悬挂位置)可以沿着支架或杆滑动和/或可以拉起或降低模块配置的部分以打开收集器模块配置的铰接部件的元件上。有利地,杆系统可以被设计为伸缩系统,以使得杆系统的长度可以伸长和缩回。例如,一些杆可以彼此可滑动地布置,以使得它们可以相对于彼此移动并且延伸超过彼此。因此,支架可以设置成不同的长度,并且可以适应于处于折叠或展开状态的收集器模块配置的不同尺寸。
有利地,在展开模块配置之前,具有悬挂的模块配置的折叠设备可以例如通过起重机等被提升到收集器模块配置应安装于其上的预定区域。在预定区域,杆系统被定位在适当位置并且伸缩杆被延伸以建立杆系统的伸长状态。通过拉开或推开收集器模块和/或提升其端部部分,模块配置沿着杆系统的长度展开。打开后,模块配置可以在展开状态下与杆系统分离。
反过来,展开的模块配置可以附接到设备的细长的杆系统,并且可以通过沿着杆向后滑动和/或通过降低或提升模块配置的部分而沿着杆系统折叠起来。折叠的收集器模块配置也可以由起重机等移开。
或者,起重机等的提升运动可以被利用作为驱动机构来展开折叠的收集器模块配置,这将在下面更详细地解释的。
根据本发明的用于将可折叠收集器模块配置从折叠状态展开到展开状态的设备的实施例包括水平纵向的支架,收集器模块配置可以在悬吊位置附接到该支架。支架可以是足够强以承载收集器模块配置的细长支柱。此外,只要大致水平布置,支架可以是略微拱形或弯曲的。
有利地,支架包括主杆和两个滑动杆,两个滑动杆可滑动地支撑在主杆上以使得滑动杆沿着主杆沿相反方向从缩回位置滑动到突出超过主杆的伸展位置。例如,滑动杆布置在主杆的底侧上,或者杆可以可滑动地布置在彼此内。在缩回位置,优选地,两个滑动杆的内端在主杆的中间区域中彼此面对。在伸展位置,滑动杆的外端突出超过主杆的相对端。因此,杆系统的总长度在伸展位置比在缩回位置大。优选地,两个滑动杆沿着主杆以对称的方式移动。
此外,设备包括用于将模块配置的铰接部件可释放地附接到设备的附接装置。在展开过程开始时,附接装置有利地位于支架或主杆的中心区域。或者,它们位于每个滑动杆的内端。此外,该设备包括用于将收集器模块配置的收集器模块分别可释放地联接到支架或每个滑动杆的联接装置。特别地,联接装置被布置用于将配置的端部模块可释放地联接到支架或每个滑动杆。
此外,设备包括用于打开收集器模块配置的铰接部件的牵引装置。此外,牵引装置可以被设计用于通过拉动牵引装置以沿滑动杆的方向提升端部模块的外边缘。因此,可以打开模块配置的所有铰接部件以展开模块配置。牵引装置附接到附接装置和/或联接装置,用于相对于支架移动附接装置和/或联接装置。
牵引装置可以手动启动,可以例如由电动机供以动力,或者可以通过起重机等的提升运动来启动。当使用滑动杆时,杆处于其伸展位置,或者在展开运动的过程中移动到其伸展位置。牵引装置被启动用于打开收集器模块配置的铰接部件,以及在必要的情况下用于通过附接装置和/或联接装置的移动来提升端部模块的外边缘。有利地,牵引装置还被设计成滑动伸展位置的滑动杆。优选地,牵引装置、附接装置和联接装置可以被远程地启动。它们有利地设置有远程控制系统,该远程控制系统电动地启动拉动、附接和拆卸模块配置的功能。
在本发明的设备的第一方案中,其还包括两个滑架,每个滑架可滑动地支撑在滑动杆中的一个上,以使得滑架可沿其滑动杆沿相反的方向从滑动杆的内端滑动到外端。优选地,滑架布置在滑动杆的底侧上。在设备的第一方案中,附接装置设置在每个滑动杆的内端处,用于利用模块配置的侧铰接部件将收集器模块配置可释放地附接到滑动杆的内端。例如,附接装置被实现为弹簧加载的卡扣锁,其接合到例如在铰链轴线的端部上的侧铰接部件上的卡入槽中。通过释放卡扣锁,铰接部件与设备分离。在附接状态,模块配置的侧铰接部件相对于滑动杆固定,但是可以与滑动杆一起沿主杆移动。通过这样做,打开模块配置的中间铰接部件。在设备的另一个实施例中,代替将附接装置布置在滑动杆上,它们可以布置在简单的单件支架上、该支架的中心区域中。
此外,在设备的第一方案中,牵引装置包括用于沿着主杆拉动滑动杆的第一牵引装置和用于将滑架沿其相应的滑动杆拉动的第二牵引装置,以使得端部模块的外边缘沿滑动杆的方向被提升。这是因为将收集器模块配置的端部模块联接到滑动杆的每个滑动杆上的联接装置,布置在相应的滑动杆的滑架上,并且因此沿滑动杆移动。通过拉动第一牵引装置和第二牵引装置,滑动杆滑动远离彼此。并且滑架也滑动远离彼此并相对于滑动杆滑动。由此,通过如上所述打开收集器模块的铰接部件并且通过它们联接至滑架来提升端部模块的外边缘来展开可折叠收集器模块。
根据本发明的用于设置可折叠收集器模块配置的方法包括使用根据如上所述的设备的第一方案的设备并且总起来说使用以下步骤将可折叠收集器模块配置从折叠状态展开到展开状态。
首先,通过在第一附接装置将模块配置的第一侧铰接部件可释放地附接和在第二附接装置将模块配置的第二侧铰接部件可释放地附接,并且通过将紧邻第一侧铰接部件的第一端部模块可释放地联接到第一联接装置和将紧邻第二侧铰接部件的第二端部模块联接到第二联接装置,而将收集器模块配置与设备连接。
在支架包括主杆和滑动杆的情况下,通过在第一滑动杆的内端可释放地附接模块配置的第一侧铰接部件和在第二滑动杆的内端可释放地附接模块配置的第二侧铰接部件,并且通过联接装置将紧邻第一侧铰接部件的第一端部模块可释放地联接到第一滑动杆的第一滑架和将紧邻第二侧铰接部件的第二端部模块联接到第二滑动杆的第二滑架,而将收集器模块配置与设备连接。
接下来,为了展开收集器模块配置,牵引装置被启动,用于沿着支架拉动附接装置和联接装置,以打开收集器模块配置的铰接部件。在支架包括主杆和滑动杆的情况下,第一牵引装置沿着主杆拉动滑动杆以打开模块配置的铰接部件,并且第二牵引装置沿着滑动杆拉动滑架以提升端部模块。现在收集器模块配置处于展开状态,并且可以通过降低设备被降低直到展开的模块配置在预定位置处触到地面。
最后,用于附接第一和第二侧铰接部件的附接装置和用于将第一和第二端部模块联接到滑架的联接装置被释放。现在收集器模块配置以预定位置放置在要用收集器模块覆盖的区域上,并且可以简单地连接到收集器系统。
多个收集器模块配置可以以相同的方式展开并放置在它们各自的预定位置上,以使得所有的模块配置一起构建收集器的领域。优选地,它们可以通过简单的插入式连接装置来连接。
根据本发明的设备和方法仅需要很少的人力在非常短的时间内设置收集器模块的领域。此外,在操作收集器模块配置时降低了受伤的风险,并提高了模块配置定位的准确度。而且,例如,如果收集器模块配置下面的区域需要维护,像例如屋顶区域,则收集器的领域的解除安装可以在短时间内完成。
在根据本发明的设备的第一方案的实施例中,第一牵引装置可以包括围绕主杆的相对端部上的两个滑轮循环的至少一个闭环。闭环可以由链或带提供,其例如可由电动机驱动。因此,闭环包括在两个滑轮之间彼此平行布置的两个环部分。两个环部分沿相反的方向关于彼此相反地运行。每个滑动杆可以联接到第一牵引装置的两个环部分中的一个,并因此它们相对于彼此沿相反的方向运行。
在该实施例中,第二牵引装置也包括闭环,该闭环围绕滑动杆的相对端部上的两个滑轮循环。滑架可以连接到从滑动杆的内端延伸到滑动杆的外端的该闭环的部分。第二闭环可以由电动机驱动,例如为主杆的第一闭环所提供的。优选地,第二闭环不需要单独的动力单元,而是由第一闭环的运动驱动。优选地,第二牵引装置的闭环在相对于主杆固定的一点上。固定的点有利地设置在主杆的外端处。例如,第二闭环固定到主杆的壳体部分。这意味着布置在滑动杆处的第二牵引装置有利地通过其滑动杆的移动来驱动,其中滑动杆相对于闭环的固定点移动。这意味着它由第一牵引装置间接驱动。
通过这种牵引装置,可以确保杆系统对称地伸展到两侧,并且收集器模块配置沿两个相对的方向对称地展开,尽管仅提供了一个牵引装置,其由像电动机的驱动单元直接驱动。这是因为两个滑动杆必须通过第一闭环以相同的速度沿相反的方向沿着主杆驱动,并因此沿着主杆对称地扩大了模块配置的侧铰接部件之间的距离。此外,通过相对于主杆移动滑动杆,第二闭环在滑动杆内旋转,因为它们固定在主杆端部的一点处。因此,支撑在第二闭环上的滑架沿滑动杆滑动,其中滑架联接到第二闭环的从滑动杆的内端向滑动杆的外端运行的部分。而且,两个第二闭环以相同的速度运行,并因此滑动杆上的滑架以相同的速度向杆系统的外侧滑动。实际上,滑架以滑动杆沿主杆运行的两倍速度相对于主杆沿着滑动杆滑动。布置在滑架上的联接装置相对于侧铰链部件在滑动杆处的附接而沿着滑动杆滑动。因此,端部模块的外边缘通过联接装置沿杆系统的方向被对称地提升。
收集器模块配置的对称展开有利于在预定区域上的定位,并且确保模块配置的铰接部件的准确打开。在上述实施例中,通过设备的移动部件的机械相互作用和机械控制,可以有利地实现模块配置的这种对称展开。当然,单独的移动部件也可例如由电子控制单元单独地驱动并单独控制。
在根据本发明的设备的第一方案的实施例中,联接装置包括至少一个支柱,其一端从滑架向模块配置延伸。所述支柱的端部承载与模块配置的端部模块在端部模块的后侧上接合的滚筒。因此,当滑架沿着滑动杆滑动离开附接装置以将在滑动杆的内端附接侧铰接部件并因此相对于端部模块滑动时,滚筒沿着端模块的后侧滚动并因此提升端部模块的边缘部分。支柱的长度可以适应于端部模块的边缘的所需的提升高度。
这种联接装置有助于通过本发明的设备节省和准确展开收集器模块配置。联接装置的滚筒的移动的长度由滑架沿着滑动杆的滑动长度自动地限制,而滑架沿着滑动杆的滑动长度又由滑动杆沿着主杆的行进距离的长度所限制。因此,可以确保滚筒不会滑过端部模块的边缘而与模块松弛接触。
在根据本发明的设备的第二方案中,主杆包括在相对的端部上的两个滑轮,并且第一牵引装置包括两个主绳索,每个主绳索附接到滑动杆中一个,优选地附接到滑动杆的内端。此外,主绳索被滑轮偏转到主杆的上侧。因此,每个主绳索能够将相应的滑动杆拉到主杆的外端并超出外端。延伸到主杆的上侧的主绳索的端部可以被钩至起重机等,并且由起重机提升起来。因此,起重机启动牵引装置,滑动杆滑动远离彼此并且收集器模块配置的铰接部件打开。第二牵引装置可以与如之前所述的闭环系统相同。因此,第二牵引装置通过滑动杆的移动而被启动,并可以将端部模块的边缘提升起来。
在根据本发明的设备的第三方案中,收集器模块配置附接到滑板或附接装置,如前所述通过其侧铰接部件附接至支架或主杆。滚筒布置在支架的每个外端或滑动杆的外端。牵引装置包括两个牵引绳索,每个牵引绳索以第一端附接到模块配置的端部模块的边缘部分并被外边缘上的滚筒偏转。可以拉动第二牵引绳索的第二端以提升模块配置的端部模块的边缘部分,并且通过进一步拉动,模块被拉伸以使得铰接部件被打开。
另外,牵引装置可以包括另外的牵引绳索,其以第一端附接至模块配置的中间铰接部件。另外的牵引绳索由布置在主杆的中心部分上的第一滚筒和布置在滑动杆的一个的外端处的第二滚筒偏转。牵引绳索的第二端可以被拉动以提升模块配置的中间铰接部件。模块配置的侧铰接部件可释放地附接到可滑动地联接到支架或主杆的滑板。因此,当拉动牵引绳索的第二端时,中间铰接部件被提升,并且侧铰接部件沿着主杆朝向主杆的相对端滑动,同时铰接部件被打开。
在第三方案中,模块配置的铰接部件和端部部分的边缘由独立的牵引绳索被单独地启动。绳索可以被手动地启动,或者它们可以例如通过由电机运行的绳索自动地被启动。
使用设备的第三方案设置可折叠收集器模块配置的方法包括以下步骤。收集器模块配置通过将侧铰接部件可释放地附接到沿着支架或主杆运行的滑板以及通过将模块配置的端部模块的边缘部分可释放地分别联接到第一和第二牵引绳索的第一端而附接到设备。为了展开模块配置,拉动第一和第二牵引绳索以将滑板滑动到支架或主杆的外端。因此,牵引绳索提升模块配置的端部模块的边缘部分,并且进一步沿着支架或主杆拉动滑板或滑动杆。可以同时拉动另外的牵引绳索以帮助中间铰接部件的提升。当模块配置处于期望的展开状态时,其可以通过调节第一和第二牵引绳索的牵引距离来适应,用于附接中间铰接部件和侧铰接部件的附接装置以及用于联接端部模块的边缘部分的联接装置被释放,从而模块配置被容易地设置。
根据本发明的设备的这种方案允许侧铰链部件的更多的单独打开角度,并且收集器模块配置可以通过单独拉动在杆系统的相对端上第二牵引装置来适应具体的表面情况。
在根据本发明的设备的第四方案中,通过将折叠的配置的上端附接到牵引装置,收集器模块配置被提升到支架或杆系统。配置的底端以与支架或杆系统固定的水平或距离联接到支架或杆系统,同时收集器模块相对于支架或杆系统保持空间用于侧移。接下来,上端通过牵引装置而下降,并且由于收集器模块的自重,铰链部件打开,而收集器模块配置的底端保持在所述固定水平上,并且收集器模块配置侧向拉伸。
在折叠设备的第四方案中,附接装置相对于支架或杆系统可竖直移动,并被设计用于可释放地附接到位于折叠的收集器模块配置的上端的侧铰接部件。联接装置相对于支架竖直地固定,并且被设计用于可释放地附接到端部模块的下端和位于折叠的收集器模块配置的下端的中间铰接部件。牵引装置附接到附接装置,用于相对于支架和相对于联接装置竖直移动附接装置,以通过相对于联接装置降低附接装置来打开收集器模块配置的铰接部件,同时附接装置连接到侧铰链部件。
为了将收集器模块配置的底端以如上所述地固定水平或距离联接到支架或杆系统,支架或杆系统包括朝向收集器模块配置向下延伸的延伸部。联接装置布置在这些延伸部的端部区域上。在设备的一个实施例中,如上所述,第一延伸部从杆系统的两个滑动杆的外端向下延伸,并且第二延伸部从杆系统的主杆向下延伸。优选地,第二延伸部位于主杆的中心区域。因此,承载联接装置的第一和第二延伸部相对于彼此可滑动地布置,同时联接装置相对于杆系统保持在固定的水平上。第一延伸部的联接装置附接到端部模块的下端,并且第二延伸部的联接装置附接到位于折叠的收集器模块配置的下端的中间铰接部件。当附接装置通过牵引装置降低并且铰接部件打开时,第一延伸部滑动到主杆系统的相对端部,同时端部模块保持在联接装置中。因此,收集器模块配置在展开同时保持在相同水平上。
在设备的第四方案中,牵引装置可以包括柔性细长装置形式的第一牵引装置,如绳、电缆、线或链,其由布置在支架上的两个引导块引导并由电机驱动。优选地但不是必须的,引导块可沿着支架或杆系统滑动,以在展开过程期间相对于收集器模块配置的侧铰接部件适应它们的位置。第一牵引装置的两端从支架或杆系统的底侧延伸并且联接到附接装置。因此,附接装置可以相对于支架沿竖直方向被提升和下降。另外,牵引装置可以包括用于将引导块沿着支架拉动到相对端的第二牵引装置。例如,类似于设备的先前方案的闭环,第二牵引装置可以被设计为围绕杆系统的主杆的相对端部上的两个滑轮循环的闭环。
通过使用根据第四方案的设备来设置可折叠收集器模块配置的方法包括以下步骤。首先,直立位置的折叠的收集器模块配置通过由牵引装置竖直提升第一和第二侧铰接部件而从地面或从运输箱提升起来直到收集器模块配置定位成与设备的联接装置联接。这例如是这样的位置:当收集器模块被提升起来时,在延伸部之间,使得承载联接装置的端部区域延伸到远处的收集器模块配置的底端的区域。然后,联接装置可释放地联接到端部模块的下端以及位于折叠的收集器模块配置的下端的中间铰接部件。优选地,联接装置自动地联接到收集器模块配置。例如,联接装置包括在支架的延伸部的端部区域处的卡扣配合件,其自动卡入端部模块的下端以及卡入位于折叠的收集器模块配置的下端的中间铰接部件,当它们通过卡扣配合件时。当然,也可以使用其它联接装置。现在,收集器模块配置由附接装置在上端承载,并且还通过联接装置在收集器模块配置的下端承载。
接下来,第一和第二侧铰接部件被牵引装置降下,其中联接装置保持竖直地固定。因此,联接装置沿着支架向外滑动到支架的相对端,并且收集器模块配置由于收集器模块配置的自重而展开。有利地,设备的第四方案允许准确地指定收集器模块配置的底侧的水平,这有助于定位在要由收集器模块覆盖的预定区域上。
最后,用于附接第一和第二侧铰接部件的附接装置和用于联接收集器模块配置的联接装置从收集器模块配置释放。该设备空闲出来用于设置下一个折叠的收集器模块配置。
在设备的一个实施例中,引导块被设计成通过第二牵引装置移动到主杆的相对端,以使得它们的位置竖直地保持在第一和第二侧铰接部件之上,同时展开收集器模块配置。结果,第一细长的牵引装置的两端在展开过程期间始终相对于收集器模块配置竖直地运行。第一牵引装置在上部侧铰接部件处的竖直对准有助于收集器模块配置的自重的重力来展开铰链。
在方法的另一变型中,滑动杆通过由牵引装置降低第一和第二侧铰接部件而相对于主杆向外移动。端部模块将滑动杆上的其相应的联接装置沿相反方向向外推动。因此,收集器模块配置可以完全伸展到两侧而不受联接装置的限制。或者,滑动杆联接到牵引装置的闭环并且通过启动闭环而移动到主杆的相对端部。由闭环驱动的联接装置的主动运动可进一步有助于展开过程。
利用根据本发明第四方案的设备,在较短的时间周期内并且在只需少量的人力的情况下可以用收集器模块覆盖大的表面面积。折叠的收集器模块配置可以保存在库存中或在防护箱中安全地运输。在现场,设备可以容易地从箱提起收集器模块配置并将它们完全展开地放在预定的位置。
虽然已经详细讨论了根据本发明的设备的四个方案,但是可以组合每个方案的特征。例如,附加方案可以包括在主杆中运行的第一闭环以及还包括如上所述的另外的牵引绳索。在这种情况下,当第一牵引绳索的第二端被拉动时,牵引绳索也可以驱动第一闭环。此外,第一闭环可以与第二牵引绳索结合以单独提升端部模块的边缘。或者使用另外的牵引绳索来启动滑动杆中的第二闭环,与包括钩到起重机上的两个主绳索的方案相似。
附图说明
在下面的附图中将示出本发明的四个示例性实施例,其仅用于说明,而不应被解释为是限制性的。从附图变得显而易见的本发明的特征应被认为独自的和以任何组合地是本发明的公开内容的一部分。附图显示:
图1:处于中间位置的根据本发明的设备的第一方案的示意图,
图2:处于缩回位置的根据图1的设备的第一方案的示意图,
图3:处于伸展位置的根据图1的设备的第一方案的示意图,
图4:处于缩回位置的根据本发明的设备的第二方案的示意图,
图5:处于伸展位置的根据图4的设备的第二方案的示意图,
图6:处于缩回位置的根据本发明的设备的第三方案的示意图,
图7:处于伸展位置的根据图6的设备的第三方案的示意图,
图8:处于几乎伸展位置的根据本发明的设备的第四方案的示意图,
图9a:处于缩回位置的根据图8的设备的第四方案的侧视图,
图9b:处于完全伸展位置的根据图8的设备的第四方案的侧视图,
图10a:处于缩回位置的根据图8的设备的第四方案的三维视图,以及
图10a:根据图10b的设备的底部的三维剪切图。
具体实施方式
图1至图3示出了根据本发明的设备的第一方案,处于收集器模块配置半折叠的中间位置(图1),处于模块配置处于折叠状态的缩回位置(图2),以及模块配置处于展开状态的展开位置(图3)。
设备包括主杆1、第一滑动杆2和第二滑动杆3,它们一起形成设备的杆系统。此外,该设备包括第一闭环4形式的第一牵引装置。闭环4在主杆1内围绕位于主杆1的相对端部处的两个滑轮5运行。滑动杆2和3通过滑块6和7沿着主杆1的底侧可滑动地支撑。在所示实施例中,第一滑动杆2的滑块6附接到闭环4的下部细长部分,并且第二滑动杆3的滑块7附接到闭环4的上部细长部分。闭环4围绕滑轮5顺时针运行,并因此下部部分移动到主杆1的左端部,而上部部分移动到主杆1的右端部。此外,可以在主杆1的每个端部上提供可滑动地与滑动杆2和3接合的引导块8,其有助于稳定滑动杆沿主杆的滑动运动。
滑动杆在内端9处不可移动地附接到滑块6和7。滑动杆2和3的外端10延伸超过主杆1的端部。每个滑动杆2和3都包含第二闭环形式的第二牵引装置,其围绕位于滑动杆的内端和外端处的两个滑轮运行。在图中,第二闭环位于滑动杆的后侧上,并因此在图中不可见。第二闭环相对于主杆1固定在一点处,由此环的固定点相对于主杆1不移动。例如,第二闭环在引导块8处固定。
每个滑动杆2和3都包括滑架12,其沿其滑动杆可滑动地支撑。滑架12附接到第二闭环,以沿着滑动杆的长度由闭环传送。为此,滑架12附接到闭环的部分,其朝向滑动杆的外端向杆系统外移动。因此,滑架12沿滑动杆2和3的外端10的方向从内端9移动。有利地,用于移动滑架12的两个闭环的组合允许相对于主杆1移动滑架12的速度是相对于主杆1移动滑动杆2和3的速度的两倍。滑架12支撑支柱13和滚筒14形式的联接装置,滚筒14可旋转地支撑在支柱13的延伸端部上。
如下面详细描述的收集器模块配置由可释放的连接器的形式的附接装置17保持至两个滑动杆2和3的每个内端9上。
主杆1包括在其上侧上的安装件15,该安装件15适于由提升装置(如起重机等)保持。此外,主杆1承载驱动和控制单元16,其可以包括例如用于驱动第一闭环4的电动机和用于操作电动机的遥控装置。
设备设计用于折叠和展开收集器模块配置,该收集器模块配置由排列成排的四个收集器模块组成:两个内部模块20和两个端部模块21。内部模块20和端部模块21通过端部模块21和内部模块20之间的第一侧铰接部件22、内部模块20之间的中间铰接部件23和位于内部模块20和端部模块21之间的第二侧铰接部件24相互铰接。收集器模块配置关于中间铰链部件的两侧以对称方式设计。在侧铰接部件22和24的底侧上支撑件25向下延伸。在展开状态下,模块配置可以搁置在支撑件25上,如将在下面更详细地解释的。在支撑件25的端部处、在端部模块21的外边缘26处和在中间铰接部件23处,支承表面27沿着收集器模块的宽度布置。
在图2中,收集器模块配置处于折叠状态,在该状态其易于储存或运送到施工现场。内部模块20和端部模块21基本上彼此平行地定位,并且铰接部件处于闭合状态。根据本发明的设备处于缩回位置,其中滑动杆2和3被储存在主杆下方,并且滑动杆2和3的外端10刚刚延伸超过主杆1的端部。滑块6和7在主杆1的中间部分处位于其各自的环部分上。因此,由滑块6和7保持的滑动杆2和3的内端9也彼此相对地设置主杆1的中间部分中。滑架12位于彼此靠近的滑动杆2和3的内端9处。
收集器模块配置可释放地附接到折叠设备,因为第一侧铰接部件22附接到第一滑动杆2的附接装置17,并且第二侧铰接部件24附接到第二滑动杆3的附接装置17。中间铰接部件23未附接到设备。滑架12上的支柱13向下并且朝着端部模块21延伸。在支柱13的端部处的滚筒14接合在端部模块21的底侧上,并将端部模块21联接到滑架12。
在图2的构造中,设备可以被抓取在安装件15处并且被传送到将由收集器模块覆盖的表面之上的预定区域,同时收集器模块配置被悬吊在设备上。收集器模块配置的联接布置在杆系统的中心处,并因此当在设备移动期间时该构造是稳定的。
当将收集器模块配置运送到预定区域时,该设备被启动,用于将模块配置展开成如图3所示的展开状态。这通过由开启驱动和控制单元16而启动第一闭环4来实现。当第一闭环4开始旋转时,如图所示滑块6将第一滑动杆2向左移动,并且滑块7将第二滑动杆3向右移动,经由如图1所示的中间位置,到达如图3所示的其端部位置。该运动已经打开铰接部件22,23和24。通过沿着主杆1滑动滑动杆2和3,第二闭环由于其固定到主杆a而旋转。第二闭环的旋转将滑架12从其位于内端9处的位置输送到滑动杆2和3的外端10处的位置。与滑架12一起,支柱13朝向杆系统外并相对于端部模块21行进。由此,滚筒14沿着端部模块21的后侧被拉动。因为滑架12和滚筒14比模块配置(尤其是端部模块21)移动得更快,所以滚筒14沿着端部模块21的后侧被拉动。因此侧铰接部件22和24被打开,并且端部模块21的边缘26沿杆系统的方向向上提升。该运动继续直到滑架12停在滑动杆2和3的外端处并且滑块6和7停在主杆1的端部处。然后,收集器模块配置处于完全展开的状态。铰接部件的打开角度可以通过滑动杆和滑架的移动距离来确定。而滑动杆和滑架的最大移动距离可以由主杆和滑动杆的长度来限定。选择与模块配置的展开状态至少等长的完全伸展的杆系统的长度是有利的。
如从图3中可以看出的,收集器模块配置对称地向两侧展开并准备定位在预定区域上。支承表面27水平取向。
现在展开的模块配置可以从附接装置17拆下并且与支柱13脱离。这可以通过手或自动地完成。在地面上,模块配置可以通过将例如石头放置在支承表面27上而变重下降。设备可以被提升装置运走,并且可以缩回以准备展开下一个收集器模块配置。
为了从收集器模块领域移除收集器模块配置,该设备可以再布置成伸展位置,其中滑动杆2和3、滑架12和滑块6和7处于其外部位置。然后,展开的模块配置可以附接到附接装置17和支柱13。通过沿相反方向移动第一闭环4,滑动杆2和3以及滑架12被缩回到其相对于主杆的中心的位置,并且模块配置被折叠起来。
图4和图5示出了根据本发明的设备的第二方案,处于模块配置处于折叠状态的缩回位置(图4)以及模块配置处于展开状态的伸展位置(图5)。基本上,第二方案是第一方案的变体,其中第一牵引装置包括两个主绳索30和31而不是第一闭环。第一主绳索30的一端附接到滑块6。主绳索30围绕主杆1的外边缘上的滑轮5被引导并向上偏转到主杆的上侧。相应地,第二主绳索31附接到滑块7。主绳索31围绕主杆1的相对外边缘上的滑轮5被引导并向上偏转到主杆的上侧。因此,主绳索30和31可以用于沿着主杆1滑动滑动杆2和3,并且还可以在滑动杆内致动第二闭环11。因此,展开机构等同于第一方案的展开机构。
主绳索30和31的自由端可以钩在起重机等上。一旦起重机开始起吊,首先启动主绳索以用滑动杆2和3沿着主杆1拉动滑块6和7,并且收集模块配置开始展开。一旦滑块6和7在主杆1的外端处被阻挡,则主绳索30和31开始承载收集器模块配置,以便运送到预定的位置,同时收集器模块配置已经展开。为了在起吊起重机时促进收集器模块配置的展开动作和提升动作之间的协调,提供了使滑块6和7沿着主杆1的移动减速的延迟单元。此外,延迟单元可以将滑块6和7返回到其初始位置。因此,展开的收集器模块配置可以在展开动作开始之前从地面变轻。此外,安全索32可以安装在主杆1上以在主绳索失效的情况下挂住收集器模块配置。
图6和图7示出了根据本发明的设备的第三方案,处于模块配置处于折叠状态的缩回位置(图6),以及处于模块配置处于展开状态的伸展位置(图7)。该设备包括具有伸缩侧杆40和41(其处于伸展位置)的主杆1。然而,主杆1也可以被实现为一个细长的水平支架。
侧铰接部件22和24附接到可沿着主杆1的底侧滑动的滑板43。侧杆40和41的每个外端都包括滚筒42。牵引配置包括两个牵引绳索44,每个牵引绳索都以第一端附接至模块配置的端部模块21的边缘部分,并被滚筒42偏转到设备的侧面。因此,可以拉动牵引绳索44的自由端以提升端部模块的边缘26并打开模块配置的侧铰接部件22和24。通过进一步拉动牵引绳索44,滑板43开始沿着主杆1滑动,并打开收集器模块配置的中间铰接部件23,如图7所示。
图8至图10示出了根据本发明的设备的第四方案。图8描绘了处于几乎伸展位置的设备的结构的示意图。图9a和9b描绘了处于具有折叠的收集器模块配置的缩回位置(图9a)以及处于具有展开的收集器模块配置的完全伸展位置(图9b)的设备的结构图的侧视图。
设备包括主杆1、第一滑动杆2和第二滑动杆3,它们一起形成设备的杆系统。此外,该设备包括形式为柔性细长线50的第一牵引装置。线50起源于可旋转地安装在主杆1上的卷轴51。卷轴51从线的中间区域开始卷起或松开线50。线50的两端从卷轴51运行到引导块52,53,该引向块可滑动地布置在主杆1上。引导块52,53向下引导线50,以使得线端部从杆系统延伸。引导块可以附接到主杆1内的轨道,以使得它们可以沿着这些轨道滑动。引导块52,53可以包括用于引导线50的若干滑轮。电动机54运行线50,以使得线端部相对于杆系统竖直地升起和下降。每个线端部包括用于将位于收集器模块配置的上侧上的第一侧铰接部件22和第二侧铰接部件24附接到折叠设备的附接装置56。
基本上对应于图1至图3所示的设备的第一方案的闭环4的闭环55形式的第二牵引装置围绕位于主杆1的外端处的两个滑轮5运行。闭环55可以由电动机54驱动。当闭环55围绕滑轮5运行时,引导块52,53附接到闭环55,使得它们沿主杆a的相反方向运行。
滑动杆2和3可以部分地围绕或结合主杆1。滑动杆2和3可滑动地支撑在主杆1的滑动轨道上。有利地,滑动杆2和3附接到引导块52,53以使得当闭环50循环时,它们可以移动到主杆1的相对端。或者,滑动杆2和3可以直接附接到闭环。
杆系统包括从杆系统朝向收集器模块配置向下延伸的延伸部。第一延伸部57,58从两个滑动杆2和3的外端10向下延伸,以及第二延伸部59从主杆1向下延伸。第二延伸部59位于主杆1的中心区域,优选地位于在主杆的中间。延伸部可以是细长的杆或板,其基本上从杆系统竖直向下延伸。延伸部的长度由折叠的收集器模块配置的高度决定。延伸部的端部应延伸到折叠的收集器模块配置的下侧。当提升折叠的收集器模块配置时,第一延伸部57,58从相对的侧面包围该配置。第二延伸部59在内部模块20之间向下到达中间铰接部件23。因此,延伸部还有助于在提升过程期间稳定和引导收集器模块配置。
延伸部57,58和59在其端部区域处包括用于将收集器模块配置联接到折叠设备的联接装置60。联接装置60相对于杆系统竖直地固定在延伸部上一个位置和高度处,以使得它们可以联接到收集器模块配置的底端。联接装置60’可释放地附接到端部模块21的下端。联接装置60”可释放地附接位于收集器模块配置的下侧的中间铰接部件23。在图10a和10b中更详细地示出了联接装置。
如图9a所示,在开始设备处于缩回位置,其中滑动杆2和3以其内端9定位成在主杆1的中心区域内。在该位置,引导块52,53以大致对应于折叠的收集器模块配置的侧铰接部件22和24的距离的距离彼此靠近地定位。附接装置56附接到上侧铰接部件22和24。以线50的形式的第一牵引装置的端部被完全向上拉,以使得第一延伸部57,58包围收集器模块配置,并且第二延伸部59向下延伸到中间铰接部件23。在该位置,联接装置60联接到收集器模块配置的下端,如上所述。
在图9b中,设备处于完全伸展的位置,并且收集器模块配置完全展开。为了展开收集器模块配置,保持第一和第二侧铰接部件22,24的附接装置56通过将线50放线而下降。联接装置60相对于杆系统保持竖直地固定。收集器模块配置的自重足以打开侧铰接部件。端部模块21的端部和中间铰接部件23保持在相同的竖直水平上。因此,侧铰接部件的打开导致中间铰接部件23的打开。同时滑动杆2和3向外滑动到主杆1的相对端部,由此延伸部57和58之间的水平距离被扩大。此外,引导块52,53由闭环55驱动而移动到主杆1的相对端部,以使得它们的位置竖直地保持在第一和第二侧铰接部件22,24的位置之上。
在完全展开状态下,收集器模块配置位于所需位置,如针对设备的先前方案所述的,并且用于附接第一和第二侧铰接部件22和24的附接装置56以及联接装置60被释放。滑动杆2和3可以通过闭环55缩回到起始位置。而且线50的端部被卷绕到卷轴51上以准备用于展开下一个收集器模块配置。
图10a从底视图示出拉起到杆系统的折叠的收集器模块配置的概观图。如可以看出的,延伸部57向下到达收集器模块配置的底侧,并且联接装置60’与端部模块21的端部区域接合。图10b示出了图10a的细节a,其放大了联接装置60的区域。联接装置60包括以在延伸部57,58,59的端部区域处的弹性邻接部61的形式的卡扣配合件。例如以板的形式的邻接部61,例如通过收集器模块配置的向上提升被弹性地偏转。邻接部61自动卡扣在端部模块21的下端的边缘26和中间铰接部件23的后面,当它们通过邻接部61时,并为邻接部提供一些自由空间用于从其偏转状态中松弛。邻接部61’卡扣在端部模块21的边缘26后面。邻接部61”卡扣在中间铰接部件23的范围内的边缘29后面。在该位置,折叠的收集器模块配置可以安全地运送到所需位置。收集器模块配置可以在期望的位置上方展开,或者可以被展开,同时通过起重机等运送到期望的位置。该设备可以例如包括如前所述的由起重机等提起的安装件15。
如前所述,对于设备的第一或第二方案,牵引装置可以由遥控器启动。
除了上面给出的设备的第四方案的描述之外,设备的之前方案的相同参考标记用于本方案中的相同功能的元件,像例如支撑件25和支承表面27。
参考标记
1主杆
2第一滑动杆
3第二滑动杆
4第一闭环
5滑轮
6滑块
7滑块
8引导块
9内端
10外端
11第二闭环
12滑架
13支柱
14滚筒
15安装件
16驱动/控制单元
17附接装置
20内部模块
21端部模块
22第一侧铰接部件
23中间铰接部件
24第二侧铰接部件
25支撑件
26端部模块的边缘
27支承表面
29中间铰接部件的边缘
30主绳索
31主绳索
40侧杆
41侧杆
42滚筒
43滑板
44牵引绳索
50线
51卷轴
52引导块
53引导块
54电机
55闭环
56附接装置
57第一延伸部
58第一延伸部
59第二延伸部
60,60’,60”联接装置
61,60’,61”邻接部