用于将两个部件相互连接的固定系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于将两个部件相互连接的固定系统（20，20'），其应当特别适用于将太阳能收集器模块（1）的反射镜元件（2）固定在其支架（4）上，并且还应当在组件的装配过程中特别便于操作。此外，按照本发明，所述固定系统（20，20'）包括一个用于安装在其中一个部件上的、配设有突起的固定销（22，22'）的底座板（30），和一个用于安装在另一个部件上的、形成用于固定销（22，22'）的容纳通道的壳体部件（26），当固定销（22，22'）插入容纳通道之中时，所述壳体部件与底座板（30）共同构成用于液态粘合剂的容器（54）。
【专利说明】用于将两个部件相互连接的固定系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将两个部件相互连接的固定系统。本发明还涉及一种具有多个分别通过这种固定元件固定在支架上的反射镜元件的太阳能收集器模块，以及一种使用这种固定系统将反射镜元件固定在支架上的方法。
【背景技术】
[0002]在所谓的抛物形槽电站的框架内使用分别具有多个反射镜元件的太阳能收集器模块，全部反射镜元件排列在同一个支架上以形成抛物面反射镜。所述太阳能收集器模块通常沿北南方向定向并单轴跟踪太阳，其中，由于其构成成抛物面反射镜的排列，反射镜元件将入射的太阳辐射集中到沿着焦线延伸的吸热管上。在沿着焦线延伸的吸热管中可以达至IJ 550°C的温度。输入到吸热管中的热量可以通过工作介质输出，并通过连接的热交换器转变成例如过热蒸汽，该过热蒸汽使用常见的电站技术驱动接合的发电机。以这种方式，这种抛物形槽电站形成集中发电的太阳能电站，其中，视设备的设计和定位而定，可以达到例如10至100MW或更高的功率范围。通过串联多个此类太阳能收集器模块，可以产生总长例如至150米的收集器。
[0003]特别重要的是，将用来构成抛物面反射镜的反射镜元件高度精确地校准在支架上，才能保证此类抛物槽电站功能正常并且有很高的效率。尤其为了将入射的太阳辐射可靠地集中到沿着焦线延伸的吸热管上，特别重要的是，鉴于太阳能槽式收集器的设定为“理想线”的抛物面状横截面形状来精确调整各个反射镜元件。因此在生产和/或装配用于此类抛物形槽电站中的太阳能收集器模块时，通常都努力保证将反射镜元件在其固定在支架上时进行高度精确的校准。
[0004]为了这一目的，基本上可想到，直接在现场将反射镜元件装配在其支架上，也就是说，直接在真正的使用地点进行装配，并且直接通过例如螺纹连接之类的适当的调整辅助工具进行微调。鉴于在建设此类抛物形槽电站时通常要采用大量的单个太阳能收集器模块以及构成太阳能收集器模块的反射镜元件，并且鉴于电站的比较大的区域范围，因此要花费很大的精力进行这种包括对各个组件精密校准的现场装配。
[0005]为了简化起见，在设计用于此类抛物形槽电站的太阳能收集器模块时，希望从一开始起就对各个太阳能收集器模块进行集中预装配，从而能够以比较少的花费并且不需要额外进行调整和校准工作就能在使用地点进行后面的安装。为了确保在预装配过程中对各个反射镜元件已经进行的高精度调整和校准即使在真正的使用地点经过一段时间以后也能保持不变并可靠，应当以尽可能没有应力、但是依然很高精度而且充分耐久和稳定的方式将反射镜元件固定在支架上。在此期间可知，如果使用常规的螺纹连接将反射镜元件固定在支架上，无法以令人满意的方式满足这些标准。
[0006]为了对此提供补救措施，W02009/106103A1公开了一种在将太阳能收集器模块的反射镜元件固定在其支架上时也能使用的接合方法，其中，可以采用一种粘合技术将组件相互连接起来。当采用这种方法时，将一个用于容纳粘合剂的容器固定在其中一个待接合的部件上，并且将另一个待接合的部件的对应接合面置于该容器的内腔之中。接着将粘合剂填充入该容器并使其固化。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题在于，提供一种用于将两个部件相互连接的固定系统，该固定系统特别适合按照上述标准用于将上述类型的太阳能收集器模块的反射镜元件固定在其支架上，并且此外，与上述接合方法相比在装配组件时更加易于操作。此外本发明还提供一种特别适合使用此类固定系统将尤其用于太阳能收集器模块的反射镜元件固定在支架上的方法。
[0008]针对固定系统，按照本发明所述的问题通过一用于安装在其中一个部件上的底座板，以及通过一用于安装在另一个部件上的、构成用于连接体的容纳通道的壳体部件得以解决，该壳体部件与底座板共同构成容纳液态粘合剂的容器。
[0009]本发明基于这样的考虑:在放弃螺纹连接或类似连接的情况下，专门采用一种粘合方法，从而在将反射镜元件安装在太阳能收集器模块的支架上时，实现无应力的、高精度的校准和调整。在对部件进行调整和相互定位之后，将液态粘合剂引入适当的容器之中，并在那里固化成连接体，有可能按需要赋予连接体一种能容纳并维持部件相互间实际定位的外部形状。因此，所述固定系统必须设计为，提供用于容纳液态粘合剂的容器，该容器只有在部件最终相互调整并定位之后并正由于这种精确校准，获得其最终的外形和几何形状，使得固化的粘合剂可恰好容纳和固定该空间形状。为此规定，容器通过多个组件构成，在部件进行相互精密校准和定位之前，将所述组件中的至少一个组件固定在每一个将要相互连接的部件上。
[0010]有利地，为底座板配设一个突出的固定销，其中，只有将固定销置于容纳通道之中时，壳体部件才会形成容器。因此当组装固定系统的相应元件时，尤其当与第一部件相连的固定销插入到布置于另一个部件上的壳体部件的对应的容纳通道之中时，由于固定销在壳体部件的容纳通道之内能够在一定的极限范围内在所有空间方向(X、y和Z方向)毫无阻碍地自由运动，并且也可能围绕x、y和/或z轴旋转(即所谓的六轴补偿)，能够以无应力的并且基本上不施加外力的方式进行组件的高度精确的相互精密校准。即使当固定销插入容纳通道之中时，完全不用将力导入到固定系统之中，就能相对于支架精确校准组件，尤其是各个反射镜元件，其中，固定销在容纳通道之内占据一个相应匹配的位置。
[0011]此外，为了能够特别方便地操作整个系统，在固定销插入容纳管之中时能够以特别简单的方式并尤其不受固定销的妨碍地对粘合剂进行封闭的填充。为了保证这一点，固定系统应当从背离固定销的一侧、即，从“背面”对具有其中插入固定销的容纳通道进行填充。实现这一点的方法为:只有将部件相互组合在一起，即，通过将构成容纳通道的壳体部件的端部区域与支承固定销的底座板相结合之后，才会形成用于容纳粘合剂的容器。这样就能在装配系统时首先将配件(即，一方面是壳体部件，另一方面是带有固定销的底座板)分别相互独立安装在待接合的部件(也就是支架或反射镜元件)上，然后再将其组装在一起形成容器。
[0012]此外，采用这种布置组件的方式也能使所装配的系统达到特别高的机械强度和刚度。由于固定销无论如何以机械方式与支承固定销的底座板固定连接在一起，因此一方面可通过组成部分-底座板/固定销、另一方面可通过壳体部件进行组件之间的力传递。因此对于系统相对于横向力或剪切力的刚度而言，关键并非仅仅是比较小的固定销横截面，而是明显比较大的壳体部件横截面。此外在填充通过底座板与壳体部件共同作用而形成的容器时，这样足够大量地填充粘合剂，使其完全包围伸入到壳体部件内的容纳通道之中的固定销。这样就保证了，不会在力传递的和力矩传递的系统的任何位置仅仅通过横截面比较小的固定销传递力或力矩。
[0013]在特别有益的设计方案中，采用一种聚氨酯粘合剂、特别优选采用一种双组分聚氣酷粘合剂作为粘合剂。
[0014]为了特别可靠且持久地装配并相互连接部件、S卩，尤其将反射镜元件固定在支架上，固定系统(尤其在填充到通过由壳体部件和底座板所形成的容器之中的粘合剂固化之后)也应当设计为适用于比较高的拉力负荷。为了做到这一点，固定系统有利地设计为，除了原本设置的、通过粘合剂产生的、组件相互的材料接合式连接之外，还设计为尤其通过相应的侧凹进行组件相互的形状闭合式连接。粘合剂在固化后并在固定销区域和围绕固定销的壳体部件区域内的容器中形成固体后，就能通过具有适当轮廓的固定销和/或围绕固定销的壳体部件内表面，以特别有益的方式实现这一目的。
[0015]为了形成此类侧凹，固定销有利地配设有相应适当的表面轮廓。例如在通过穿过底座板引导的装配螺栓形成固定销时，就可通过螺纹、或必要时还可通过其它轮廓来确定表面轮廓。作为替代或补充的有益设计方案，壳体部件的内表面可以具有用于形成适当轮廓的对应的裂口、环形槽或类似构造。通过对壳体部件内表面优选进行热镀锌法，以增加表面粗糙度的形式提供比较精细的表面轮廓。在替代或补充的有益设计方案中，壳体部件在其端部区域中还可配设容纳通道的可适当引入的横截面缩窄来形成上述类型的侧凹，例如在开口区域中以向内卷边的形式。
[0016]在替代的实施方式中，也可以在放弃固定销或在给固定销增加功能的情况下将固定系统设计为，实现对连接的机械要求，尤其沿容纳通道的纵向来看通过由固化后的粘合剂所形成的连接体实现相对于横向力和/或拉力-或压力负荷的稳定性。此外，通过壳体部件与底座板相连接而形成的用于液态粘合剂的容器鉴于其造型有利地设计为，通过粘合剂固化产生的连接体不仅相对于横向力、而且也相对于沿纵向的拉应力形状闭合地与构成容器的部件相连。为此这些部件有利地设计为，形成适当的侧凹。
[0017]对于第一部件，即壳体部件而言，可实现:在壳体部件中设置的容纳通道有利地具有侧凹区域，其与朝向底座板的入口区域相比具有增大的内横截面。从容纳通道的“自由端”或开口端来看，该容纳通道首先具有一个比较小的自由开口横截面，该开口横截面沿容纳通道的纵向来看在靠近内侧的侧凹区域中扩大。在补充或替代的有益设计方案中，底座板在容纳通道的入口的接触区域中具有一个通孔，液态粘合剂可在填充容纳腔时流过该通孔。所述底座板在背面侧优选地配置一个底壳，该底壳在底座板背离壳体部件的一侧形成用于收集流过通孔的粘合剂的收集腔。
[0018]正是通过这些措施的组合，在所填充的粘合剂固化时出现两端呈冲头形状的连接体，该连接体不仅与壳体，而且也与底座板形状闭合地相连。
[0019]基于固定系统一方面具有固定销或连接体，另一方面具有将固定销或连接体包围的壳体部件的设计，由于固定销可以在壳体部件中的容纳通道内自由运动，在容纳通道的横截面通过适当移动相关部件，从而能够顺利地以无应力和无作用力的方式在该平面中相互精密校准系统部件。此外从容纳通道的纵向来看，为了能够以特别简单的方式实现部件、尤其是容纳通道内的固定销的便于最终调整的、在一定的范围内自由的相互运动，也为了以可靠的方式通过壳体部件和底座板形成用于容纳液态粘合剂的容器，有利地在容纳通道的端部入口与底座板之间的区域中采用一种适当的灵活并且有弹性的密封或缓冲元件。有利地用一种与底座板和/或壳体部件的材料相比有弹性的材料(例如泡沫材料)制成该密封或缓冲元件，从而当相互精密校准组件时，即，从容纳通道的纵向来看，当固定销和支承底座板相对于容纳通道作相对运动时，能够或多或少地挤压密封或缓冲元件，其中，所述密封或缓冲元件无论是否变形，均可保证由底座板与壳体部件所形成的用于填充液态粘合剂的容器具有足够的密封性。
[0020]在特别有益的设计方案中，所述缓冲元件设计为多组件式，其中，专门针对具体的功能设计各自的组件。所述组件中的第一组件尤其有利地专门设计为至少暂时密封由底座板与壳体部件所形成的用于填充液态粘合剂的容器，并因此以密封屏障方式具有比粘合剂更高的密封性。而这些组件中的第二组件则优选地专门设计为用于吸收所述变形，并且因此有比较高的变形性和提高的弹性。因此缓冲元件的第一组件与第二组件相比有利地具有更小的弹性或变形性并具有更高的密度。如果基于泡沫材料来设计缓冲元件，则尤其可实现:将第一组件以密封屏障的方式设计成闭孔的，而第二组件则设计为开孔的或混合孔的。所述组件优选材料接合地相互连接，例如相互粘合或焊接。
[0021]在替代或补充的有益设计方案中，将缓冲元件鉴于其空间形状设计成钟罩或皮碗类型。在这种造型中，主要通过缓冲元件的几何形状并且必要时还可通过其材料选择来满足尤其对变形性、密封性、公差补偿、保持相对较小的余力等的要求。钟罩或皮碗形状尤其导致，缓冲元件设计成具有沿纵向扩大的横截面的通道形式。在适当的柔性材料中由于该造型，可通过通道壁的适当变形来保证吸收纵向力和横向力，而不会在缓冲元件的端部区域中导致太大的回位力。
[0022]固定系统原则上设计为，当使用液态粘合剂填充由底座板与壳体部件所形成的容器之后，该粘合剂就会固化，并且构成部件相互间持久的、不可拆卸的连接。为了在需要的情况下，例如当抛物形槽电站或类似物中的反射镜元件受损时，有可能更换单个元件，将固定系统有利地设计为，除了原本采用部件相互的连接方式之外，还提供一种补充的、可拆卸的连接方式。为此，除了用于与壳体部件连接的第一接触板之外，底座板有利地还包括用于安装在各个部件上的另一接触板。这布置在第一接触板侧面的另一接触板例如可以通过螺纹连接或类似连接方式与真正的部件(也就是反射镜元件)相连。当装配反射镜元件时，可以首先安装该螺纹连接，使得反射镜元件与另一接触板并且与底座板相连。接着就能以所述的方式，使用粘合连接方式将反射镜元件安装在支架上。之后就能在需要的情况下拆卸布置在原本粘合连接侧面的、反射镜元件与另一接触板的螺纹连接，并且可在必要的情况下更换反射镜元件。
[0023]为了在此类系统中特别便于接近与反射镜元件的螺纹连接，并且以所述方式更换反射镜元件，有利地将另一接触板折弯地安装在第一接触板上。此外，另一接触板有利地还具有一个装配止挡，其可以与反射镜元件上的相应的装配止挡接触，从而在安装接触板的反射镜元件时能够以参照物的方式进行特别简单的调整。[0024]固定系统的主要组件，尤其是固定销、底座板和壳体部件可以由基本上相同的材料构成，例如热镀锌钢或其它金属。固定销有利地设计成与壳体部件相比更容易弯曲或更为柔性的元件，尤其是优选由比壳体部件更有弹性的材料制成的多纤维元件。通过固定销的由适当尺寸和/或材料选择产生的、与壳体部件相比更高的柔性或弹性可确保，在两个元件发生碰撞的情况下(例如在装配过程中)，固定销以预定的避让方式让步并且适当变形。这样在装配过程中当组件发生碰撞时能可靠避免比较敏感的反射镜元件受损。
[0025]有利地使用将反射镜元件固定在支架上的固定系统以形成太阳能收集器模块。
[0026]上述技术问题通过该方法得以解决:首先一方面将底座板安装在反射镜元件上，另一方面将壳体部件安装在支架上，接着将反射镜元件和支架彼此调整为，使得壳体部件与底座板共同形成用于容纳液态粘合剂的容器，然后给该容器填充液态粘合剂。
[0027]通过本发明实现的优点尤其在于，通过固定系统的组件的设计、尤其通过壳体部件与底座板的配合作用来形成用于容纳液态粘合剂的容器，就能特别简单地利用粘合技术作为接合技术，将反射镜元件固定在其支架上以形成太阳能收集器模块。正是通过组件的这种设计，在形成用于容纳液态粘合剂的容器之后，也就是使得壳体部件在端侧与底座板适当接触之后，就能从容器的背面通过必要时所采用的固定销或其它组件无阻碍地给容器填充液态粘合剂，从而能够以特别简单的方式和很快的处理速度并因此适用于特别高的件数地将反射镜元件最终固定在支架上。因此，能够以简单方式大规模使用粘合技术，使得在支架上校准和精密调整反射镜元件时，尤其在没有应力和作用力的固定时，可大规模使用这些优点。
[0028]此外当填充由底座板与壳体部件配合作用而构成的容器时，这样填充足够大量的粘合剂，使其在其固化之后能够形成尺寸足够大以承受机械负荷的连接体，并且/或必要时使其完全包围伸入到壳体部件内的容纳通道之中的固定销。这样就能保证在力传递和力矩传递系统的任何部位都不会仅仅通过横截面保持比较小的固定销来传递力或力矩，使得系统总体上对横向力有特别高的刚度和强度。此外，由此还可实现，在热镀锌或运输损坏中提高材料的抗扭曲强度。此外，必要时设置的固定销在装配后由于被粘合剂完全包封，通过粘合剂很大程度上防止了腐蚀。
[0029]通过提高的刚度，现将壳体部件或包壳管在装配过程中设计为用于垂直的安装位置，使得(通过将支架垂直下降到反射镜元件)可特别简单地保持该装配过程。由于系统组件的刚度太低，现在不再需要垂直于反射镜表面校准固定销。通过将壳体部件设计成空心型材(也就是形成容纳通道)，可将壳体部件的力线布置在设计为桁架的支架的平面之中，从而可以将所出现的力在没有横向于桁架平面的附加弯曲力矩的情况下引入到桁架平面中。可以将托架或支架设计得比较薄并因此特别节约材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]下面根据附图对本发明的实施例进行详细解释。在图中:
[0031]图1示出了一种太阳能收集器模块，
[0032]图2示出了图1所示太阳能收集器模块的横截面，
[0033]图3示出了一种固定系统，
[0034]图4示出了图3所示固定系统的横截面，[0035]图5示出了一种可选用的固定系统，
[0036]图6示出了图5所示固定系统的横截面，以及
[0037]图7示出了图4所示具有可选的缓冲元件的固定系统的横截面，以及
[0038]图8不出了一种可选用的固定系统的横截面。
[0039]在所有附图中均以相同的附图标记对相同的部件进行标识。
【具体实施方式】
[0040]图1所示的太阳能收集器模块I用于所谓的抛物形槽电站中，包括多个反射镜元件2，这些反射镜元件总体上构成抛物面反射镜并设置在支架4上。太阳能收集器模块I为了以其沿南北方向的纵轴线的安装而设计为，其中，所述支架4这样可回转地支承，使得通过反射镜元件2形成的抛物面反射镜能够单轴地跟踪太阳。通过反射镜元件2形成的抛物面反射镜将入射的太阳辐射集中到其焦线上，将吸热管6布置在该焦线之中。所述吸热管6由一种适当的传热介质流过，并且以图中没有详细描述的方式与随后的电站组件相连，在这些电站组件中将通过太阳辐射输入的热量转变为其它形式的能量。
[0041]为了使抛物形槽电站实现较高的效率，一个重要的设计目标在于，尤其鉴于反射镜元件2在其支架4上的排列，高度准确和精确地设计太阳能收集器模块I。如图2中的横截面示意图所示，反射镜元件2这样固定在支架4上的各个固定点10上，使得通过反射镜元件所形成的反射面在横截面内构成具有适当选择的焦线的抛物线，即，构成用于吸热管6的规定安装地点。在将给定的抛物线自身在预装配过程中独立于规定使用地点保持到中央装配地点的情况下，为了确保将反射镜元件2高度精确地校准，将反射镜元件2高度精确地固定在固定点10上，并且有针对性地避免在支架4上导入应力或作用力。
[0042]为了实现这一点，如图3中的侧视图以及图4中的横截面图所示，在固定点10上分别设置适当的固定系统20。所述固定系统20为了期望的部件间的无应力和无作用力的连接，即反射镜元件2与支架4的相互连接，设计为专门使用粘合连接。此外，固定系统20的主要连接元件包括固定销22 (在本实施例中由螺栓24构成)、以及包围固定销22的、构成用于固定销22的容纳通道的壳体部件26 (在本实施例中由管件构成)。
[0043]在本实施例中将螺栓24形式的固定销22布置在底座板30上。从图4中的横截面视图可知，构成固定销22的螺栓24通过适当的孔穿过底座板30，其中，螺栓的螺栓头32形状闭合地紧贴在底座板30上。在图3所示可以显而易见看出，底座板30具有用于容纳固定销22的第一接触板34，另一接触板36以折弯的设置与该第一接触板相连。在另一块接触板36的区域内，底座板通过连接螺栓38以可拆卸的方式与粘接在反射镜元件2上的固定元件40相连。为了便于装配，另一接触板36以折边42的形式配设有装配止挡44，该装配止挡在装配状态下紧贴在固定元件40的边缘上。
[0044]本实施例中以管件形式存在的壳体部件26设置为用于固定安装在另一个部件上，例如通过焊接方式固定安装在支架4上。此外，还将一个由比较软的材料(本实施例中由泡沫材料)制成的缓冲元件46布置在壳体部件26的端侧开口与底座板30之间。
[0045]当装配太阳能收集器模块I时，也就是将各个反射镜元件2固定在支架4上时，首先以预装配方式，通过连接螺栓38和固定元件40将底座板30在其第二个接触板36的区域内固定在反射镜元件2上。所述壳体部件26被设计成支架4的固定组成部分，例如作为支架4的管件的末端，并且所述壳体部件26优选地居中布置在各个支承结构内的型面中。然后相对于支架4适当定位反射镜元件2，其中，在固定系统20的区域中将由螺栓24构成的固定销22插入到壳体部件26内的容纳通道中。，由于固定销22在插入容纳通道期间可以在壳体部件26的容纳通道之内自由运动，当固定销22已经插入容纳通道时，可以相对于支架4精密调整并且高精度校准反射镜元件2。以底座板30为参考在侧向或横向来看，可以按照X-Y定位方式在容纳通道之内高精度地确定固定销22的位置。沿固定销22的纵向看，沿“Z轴方向”同样可进行底座板30和壳体部件26的相对运动，从而也可沿该方向高精度校准。
[0046]缓冲元件46这时由于其弹性而或多或少受到压缩，但是仍然会在位于壳体部件26内的容纳通道的端侧开口与底座板30之间形成材料侧的连接。优选设计成泡沫材料元件、尤其由闭孔型泡沫材料制成的缓冲元件46在装配中有利地以预装配的方式首先适当固定在底座板30上，例如通过粘贴和/或使用剥离膜，然后再与壳体部件26组装在一起。缓冲元件46由闭孔型泡沫材料制成，这一设计尤其保证了在之后的系统运行过程中尽可能防止固化后的粘合剂受潮，从而特别耐久。另一方面，缓冲元件46也可设计为由开孔型泡沫材料制成。这样尤其可保证，在装配过程中在压缩缓冲元件时出现的回位力不会变得太大，并因此不会过多影响装配的精度。缓冲元件46特别优选地设计为，使其能满足两个要求，即，不仅防止粘合剂受潮，而且将回位力保持在较小水平。此外，缓冲元件46由开孔和闭孔型成分的适当选择的组合构成，其中，鉴于具体的各项要求来适当选择成分比例和/或孔径大小。
[0047]因此，尤其可将缓冲元件46设计成多组件式，其中，第一组件48设计为至少暂时密封由底座板30与壳体部件26所形成的用于填充液态粘合剂的容器，因此，第一组件48以密封屏障的方式相对于粘合剂有比较高的密封性，并且按照其空间定位沿着缓冲元件46指向内侧的全部表面引导。而第二组件50则优选设计为专门用于吸收所述变形，并且因此有比较高的变形性并且相应具有很高的弹性。在采用基于泡沫材料的缓冲元件46的实施例中，第一组件48设计为闭孔型，然而第二组件50则设计为开孔型或混合孔型。所述组件48、50材料接合地相互连接，尤其相互粘合或焊接。可供选择地，也可以使用另一种适当的方法来形成由组件48、50构成的缓冲元件46，例如采用共挤法。即使组件48、50的基础材料相同，第一组件48的闭孔设计相对于粘合剂具有比较高的密封性，使得第一组件48具有比第二组件50更高的密度。
[0048]尤其通过将壳体部件26的背面端52固定在支撑管53上的方式进行与支架4的接合，所述支撑管是支架4的一部分。背面端52优选地通过支撑管53穿过并且适当固定、尤其焊接在最终位置中。壳体部件26的背面端52优选为“垂直的”、即，平行于装配方向下降插入到支撑管53内的对应的容纳孔之中，其中，优选平行并且同时、也就是说，在同一个运行步骤中插入(每个反射镜)的全部管件。
[0049]在精确校准反射镜元件2和支架4之后，可尤其如图4中的横截面示意图所示，给壳体部件26的容纳通道从其背面端52开始填充粘合剂K。尤其在采用缓冲元件46的情况下在精确调整和校准之后，壳体部件26与底座板30并且尤其与起到密封元件作用的缓冲元件46共同形成用于液态粘合剂K的容器54。该粘合剂能以特别简单的方式顺畅地填充到容器54之中，不会将由此产生的应力、作用力或之类的弓I入到系统之中。接着所填充的粘合剂K就会固化，并且在固定销22和壳体部件26的内表面之间形成材料接合的连接。此外优选地对由底座板30与壳体部件26配合作用而形成的容器54填充足够大量的粘合剂，使得粘合剂完全包围伸入到壳体部件26内的容纳通道之中的固定销22。这样就能保证，在力传递和力矩传递的系统的任何部位都不会仅仅通过横截面比壳体部件26更小的固定销22传递力或力矩。
[0050]尤其考虑到待相互连接的组件尤其与支架4的可能较大的距离，例如至250mm，可特别显著地提高对横向力的稳定性。此外，如从图4中可清楚的看到，固定销22在装配之后由于利用粘合剂完全包封，通过该粘合剂尽可能防止腐蚀。但是另一方面底座板30和壳体部件26也构成对粘合剂的几乎完全从四面的包封。这样就能尽可能保护固定销防止光入射和辐射，并尤其防止紫外线辐射。因此从太阳能电站中的使用环境来看，即使当使用抗紫外能力有限的粘合剂时，也能实现特别牢固和持久的粘合连接。
[0051]在粘合剂K固化之后，并且恰好鉴于在壳体部件26和底座板30之间的机械接触，该连接相对于压力负荷以及横向力比较稳定。但是，为了保证对拉力负荷也能有特别高的稳定性，由粘合体和与其接触的连接部件(即，一方面是固定销22，另一方面是壳体部件26的内表面)所形成的材料接合式连接，还可通过尤其用于构成侧凹或类似构造的、组件的适当造型适当地补充。为此必要时固定销22和/或壳体部件26可以在其对应的、用于通过粘合剂进行连接的表面部分上具有适当的粗糙度或轮廓形状。在本实施例中，用于形成固定销22的螺栓24的螺纹60就构成此类表面轮廓形状。基于由螺纹60给出的横向延伸的表面沟槽，因此提供了这种与粘合体紧密啮合的适当的表面。
[0052]作为替代或补充方案，也可以采用其它这样的表面元件，例如以环形槽、凹进部分或类似构造的形式，来提高抗拉强度。粘合剂在固化之前可以渗入本实施例中所示的壳体部件26内的开口 62之中，从而形成侧凹。此外，壳体部件26在其端侧开口的区域内配设有适当缩窄的横截面，例如向内延伸的卷边64。
[0053]壳体部件26可以在必要时呈非圆形，以便适应对直径的要求并非“各向同性”的情况，该要求必须补偿给定的公差。在支架系统中，结构引起的公差尤其可能会沿着抛物形槽变大(支架系统的刚度较小)。此类“非圆形的”型面可以呈椭圆形、矩形等等。优化型面可以降低/限制粘合剂耗用量。管件也可以例如在与支架的连接区域中呈圆形(由于钻孔)，并且在与固定销的连接区域中过渡为椭圆形或近似于矩形。
[0054]在设计固定系统20时原则上基于这样的想法:在主轴线中(仅)需要三轴补偿，一方面可将其划分为“Z轴补偿”(相对于壳体部件26纵向移动固定销22),另一方面将其划分为“X-Y轴补偿”或表面拼接(在壳体部件26之内横向移动固定销22)。图5中的侧视图和图6中的横截面图示出了另一种实施例，用于基于形成粘合连接的适当的固定系统20’，该固定系统还允许进一步划分这些补偿部分。用于插入壳体部件26内的容纳通道之中的固定销22’在这里同样也被设计成空心部件，并且在其接触区域或根部区域通过装配圆盘70固定在底座板30上。在布置于底座板30上的状态下，该装配圆盘与底座板30共同在其内腔中形成用于容纳液态粘合剂的容纳腔54，其中，通过一定数量从底座板30穿入内腔之中的固定螺栓72建立该粘合连接的拉力。为了相对于壳体部件固定这种可供选择的固定销22’，使用粘合剂填充固定销22’与壳体部件26之间的空隙74。在这种实施方式中将粘合剂的容纳腔划分为两个子空间，即容纳腔54和空隙74。[0055]如果希望或需要在定位部件时以尽可能补偿公差的方式尽可能地进行补偿，这种实施方式尤其特别有益。一方面可通过在壳体部件26之内纵向移动所插入的固定销22'，另一方面将装配圆盘70安装在底座板30上，即可实现划分为“Z轴补偿”和“X-Y补偿”。此外，通过在装配圆盘70与底座板30之间的胶接缝可进行可能需要的略微的角度补偿。
[0056]此外还采用一根固定钢丝76作为装配辅助工具。此外在管的下部还有一个密封套筒78位于内管和外管之间。该密封套筒在材料选择和尺寸方面优选地设计为，其在装配时被紧紧地按压，但是内管可以轻易滑动，必要时在垂直姿态下可以单纯在重力作用下占据下方的位置。在该设计中，通过固定钢丝76防止脱落。该方案的特征尤其在于粘合剂耗用量比较少，因为不按照“体积”进行调整。
[0057]在可供选择的有益的设计方案中，系统也可设计为没有固定钢丝76。在该方案中，将密封套筒78尤其鉴于尺寸和/或材料选择设计为，使得其比较稳固地位于外管之中，但是比较容易在内管上滑动。但是在该设计中这样安排密封套筒78与内管之间的力传递或摩擦连接，例如避免由重力引起的脱落。
[0058]图7中的横截面图示出了固定系统20的缓冲元件46’的一种可供选择的实施方式。如果固定系统20的组件均保持相同，那么在此鉴于缓冲元件46’的空间形状将其设计成钟罩或皮碗类型。从图7所示的横截面示意图中可以看出，缓冲元件46’在该实施方式中设计为具有沿纵向扩大的横截面的管道形式。如果采用这种形状，则主要通过缓冲元件46’的几何形状，必要时还可通过其材料选择来满足尤其对变形性、密封性、公差补偿、保持相对较小的余力之类的要求。在采用适当的柔性材料时由于这种造型，可通过管道壁的适当变形保证吸收纵向力和横向力，而不会在缓冲元件46’的端部区域中导致太大的回位力。
[0059]图8示出了可供选择的固定系统20"的横截面，该固定系统可以放弃使用固定销22。在该固定系统中规定，通过粘合剂的固化所产生的连接体80促使部件在力和力矩侧的相互连接。所述部件设计为，通过粘合剂的固化所产生的、由容器54的造型决定其造型的连接体80在两侧均呈冲头形轮廓，并因此不仅与壳体部件26相连，而且与底座板30形状闭合地相连。
[0060]为此将例如可设计成四方管的壳体部件26，在其构成容纳通道入口的自由端上配设一个成形体82，例如焊接或深冲压入的套管。该成形体具有与容纳通道的内横截面相比更小的内横截面，从而在从成形体82到容纳通道的过渡的区域中产生侧凹。因此，成形体82在容纳通道中在入口区域内产生横截面缩窄，从而使得连接体80在该区域中产生形状闭合连接。位于成形体82外侧的部分还配有环形凸缘84，该环形凸缘在装配系统时挤压缓冲元件46，并在利用沿X或y轴方向的公差时封闭接合间隙。
[0061]另一方面，底座板30在该实施例中设计成深冲或压制的部件，该部件在与壳体部件26的接触区域中具有可供液态粘合剂流过的通孔86。通孔86在底座板30朝向壳体部件26的一侧配设有向上直立的环形凸缘88，在本实施例中设计成环形的缓冲元件46粘贴在该环形凸缘的外侧上。在本实施例中，即使相互待连接的部件的z距离有变化，也能通过比较柔软的缓冲元件46对接合间隙可靠地保持封闭。在本实施例中将设计成泡沫材料元件的缓冲元件46优选地鉴于材料选择和几何参数设计为，在最大程度利用沿容纳通道的纵向(z方向)中的公差时，使得布置于底座板30上的环形凸缘88的上边缘靠近成形体82的环形凸缘84的端面，直至遇到阻挡，即直至形成直接的机械接触。冲入的缓冲元件46的剩余厚度则位于该区域之外。由此可实现，由环形凸缘84和环形凸缘88之间的间隙90所限定的自由的浇铸横截面在z方向保持尽可能短，从而可以考虑优化材料负荷。
[0062]为了也能在本实施例中在朝向底座板30的背离壳体部件26的一侧可靠地封闭设计为用于液态粘合剂的铸造模具的容器54，并且也为了在此实现连接体80与底座板30的形状闭合连接，底座板在其背离壳体部件26的一侧在通孔86区域内配设有一个底壳92。该底壳具有与通孔86相比更大的内横截面，从而在连接体80与底座板30之间产生所需的侧凹，并且可以例如由焊接的深冲板或由粘合的塑料或其它适当的材料构成。由底座板30和底壳92构成的部件可替换地也可以设计为整体式，例如设计为铸件体。
[0063]附图标记清单
[0064]I太阳能收集器模块
[0065]2反射镜元件
[0066]4支架
[0067]6吸热管
[0068]10固定点
[0069]20，20’ 固定系统
[0070]22，22’ 固定销
[0071]24螺栓
[0072]26壳体部件
[0073]30底座板
[0074]32螺栓头
[0075]34接触板
[0076]36接触板
[0077]38连接螺栓
[0078]40固定元件
[0079]42折边
[0080]44装配止挡
[0081]46缓冲元件
[0082]48，50 组件
[0083]52背面端
[0084]54容器
[0085]60螺纹
[0086]62开口
[0087]64卷边
[0088]70装配圆盘
[0089]72固定螺丝
[0090]74空隙
[0091]76固定钢丝
[0092]78密封套筒
[0093]80连接体[0094]82成形体
[0095]84环形凸缘
[0096]86通孔
[0097]88环形凸缘
[0098]90间隙
[0099]92 底壳
【权利要求】
1.一种用于将两个部件相互连接的固定系统(20，20’)，其具有一个用于安装在其中一个部件上的底座板(30)，和一个用于安装在另一个部件上的、形成用于连接体(80)的容纳通道的壳体部件(26)，所述壳体部件与所述底座板(30)共同构成用于液态粘合剂的容器(54)。
2.根据权利要求1所述的固定系统(20，20’)，其底座板(30)配有突起的固定销(22，22’)，其中，所述壳体部件(26)只有在固定销(22，22’)插入容纳通道之中时才会构成容器(54)。
3.根据权利要求2所述的固定系统(20，20’)，其固定销(22，22’)具有优选为螺纹形式的表面轮廓。
4.根据权利要求2或3所述的固定系统，其壳体部件(26)在其构成用于固定销(22，22’ )的容纳通道的内表面上设有表面轮廓。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的固定系统(20，20’)，其固定销(22，22’)由一种与壳体部件(26)相比更软的材料组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的固定系统(20，20’)，其在壳体部件中设置的容纳通道具有一个侧凹区域，该侧凹区域具有与朝向底座板(30)的入口区域相比更大的内横截面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的固定系统(20，20’)，其底座板(30)在与壳体部件(26)的接触区域中具有一个供液态粘合剂流过的通孔(86)，并且在其背离壳体部件(26)的一侧在通孔(86)的区域内配设有一个底壳(92)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的固定系统(20，20’)，其壳体部件(26)在容器(54)的端部区域中配设有用于容纳通道的横截面缩窄部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的固定系统(20，20’)，其具有一个用于安装在壳体部件(26)和底座板(30)之间而设的缓冲元件(46，46’)，该缓冲元件由比底座板(30)和/或壳体部件(26)的材料更有弹性的材料组成。
10.根据权利要求9所述的固定系统(20，20’)，其缓冲元件(46)设计为多组件式，其中，所述缓冲元件(46)的第一组件(48)与第二组件(50)相比具有更小的弹性或变形性并具有更高的密度。
11.根据权利要求9或10所述的固定系统(20，20’)，其缓冲元件(46’)设计成钟罩或皮碗的形式。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的固定系统(20，20’)，其底座板(30)除了包括与壳体部件(26)相连的、用于安装在各个部件上的第一接触板(34)之外，还包括另一接触板(36)。
13.根据权利要求12所述的固定系统(20，20’)，其中，另一接触板(36)折弯地安装在所述第一接触板(34)上。
14.根据权利要求12或13所述的固定系统(20，20’)，其中，另一个接触板(36)具有一个装配止挡(44)。
15.一种具有多个反射镜元件(2)的太阳能收集器模块(1)，通过权利要求1至14中任一项所述的固定系统(20，20’)将所述反射镜元件固定在支架(4)上。
16.一种使用根据权利要求1至14中任一项所述的多个固定系统(20，20’ )将尤其用于太阳能收集器模块(I)的反射镜元件(2)固定在支架(4)上的方法，其中，首先一方面将底座板(30)安装在反射镜元件(2)上，另一方面将壳体部件(26)安装在支架(4)上，并接着将反射镜元件(2)和支架(4)相对于彼此进行调整，使得所述壳体部件(26)与所述底座板(30)共同构成 用于液态粘合剂的容器(54)，该容器然后由液态粘合剂填充。
【文档编号】F16B11/00GK103443560SQ201180067846
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年12月16日 优先权日:2010年12月17日
【发明者】克里斯托夫·罗切, 保罗·纳瓦, 安德里亚斯·沃尔法特, 盖德·库尔曼, 克劳斯·霍格尔 申请人:弗拉博控股有限公司