ES2385151A1 - Mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidráulico. - Google Patents

Mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidráulico. Download PDF

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ES2385151A1 ES201031929A ES201031929A ES2385151A1 ES 2385151 A1 ES2385151 A1 ES 2385151A1 ES 201031929 A ES201031929 A ES 201031929A ES 201031929 A ES201031929 A ES 201031929A ES 2385151 A1 ES2385151 A1 ES 2385151A1
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Abstract

Mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidráulico que comprende al menos dos cilindros hidráulicos (5, 6) de accionamiento de movimiento de giro del soporte estructural respecto a al menos un eje, seleccionado entre vertical, horizontal o combinación de ambos, y un sombrerete hueco (1), que comprende al menos una abertura (4) en su superficie lateral para el paso de un primer y un segundo cilindro hidráulico (5, 6) pivotables, fijados al sombrerete (1) por medio de dos ejes verticales paralelos (7, 7'), estando los extremos de cada cilindro oleohidráulico fijados por medios de unión a un elemento mecánico giratorio seleccionado entre rodamiento o corona de giro, situado en el interior del sombrerete hueco al que está fijado por medios de unión elemento mecánico de giro-sombrerete, y unido al soporte estructural por medios de unión soporte estructural-elemento mecánico giratorio.

Description

Mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidraulico.
Campo de la invencion
La presente invencion se engloba dentro del campo de los mecanismos de giro de accionamiento oleohidraulico, y mas en concreto, en el campo de seguidores solares para aplicaciones fotovoltaicas (paneles planos, lamina delgada, modulos de concentracion, etc.) y aplicaciones termosolares (heliostatos, discos stirling, etc.) de giro en uno o dos ejes: azimutal y/o de elevacion.
Antecedentes de la invencion
En la actualidad existen numerosos mecanismos de soporte y giro de estructuras soporte de paneles solares, entendiendose como paneles solares tanto los colectores solares como las celulas fotovoltaicas.
Entre los mecanismos de giro mas conocidos y utilizados estan los que permiten el movimiento sobre dos ejes: el movimiento de giro de los paneles solares sobre un eje vertical, dando lugar a un movimiento azimutal, y el movimiento de giro sobre un eje horizontal dando lugar a un movimiento de elevacion y descenso o tambien llamado cenital.
Existen algunos mecanismos de giro de accionamiento oleohidraulico para seguidores solares que comprenden tres cilindros para conseguir el movimiento en dos ejes, movimiento azimutal y cenital, de los paneles solares contenidos en un soporte estructural, como el divulgado por EP1213427 que divulga un mecanismo con una estructura en forma de "u" unida a la estructura soporte de los paneles constituyendo un paralelepipedo, con una rotula en cada punto de union y dos cilindros hidraulicos unidos por ambos extremos al paralelepipedo, y un rodamiento o casquillo de friccion para el giro del conjunto sobre un eje de union al perfil en V responsable del movimiento acimut junto con un cilindro hidraulico.
Otro mecanismo de los mencionados anteriormente es el divulgado por uS 612306, que precisa de una plataforma para el movimiento azimutal que comprende un armazon de cuatro vigas en cuyo interior se situan dos cilindros hidraulicos pivotantes conectados a dos de las esquinas del armazon, o por ES2322527, este ultimo que divulga un mecanismo de los mencionados anteriormente, en el que el movimiento cenital se consigue por accionamiento de una pareja de cilindros hidraulicos, y el movimiento azimutal se consigue por el giro de un anillo, accionado por un motor hidraulico, unido a un bastidor horizontal que soporta, por medio de una pluralidad de bisagras, la estructura soporte de los paneles solares, que gira sobre un segundo anillo provisto de patillas de amarre.
Sin embargo estos mecanismos no son compactos y aumentan considerablemente el peso del seguidor o sistema sobre el que actua.
Descripcion de la invencion
La invencion se refiere a un mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidraulico compacto, preferiblemente para un seguidor solar, y preferiblemente de accionamiento del movimiento en dos ejes, que permite mover la misma superficie que otros seguidores solares conocidos, pero con menor peso, menor coste, ocupando un espacio mucho menor y con un rango amplio de accionamiento.
El mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidraulico de la invencion, comprende al menos dos cilindros oleohidraulicos de accionamiento de movimiento de giro del soporte estructural, preferiblemente soporte estructural de paneles solares, respecto a al menos un eje, seleccionado entre vertical, horizontal, o combinacion de ambos. Se diferencia de los mecanismos de accionamiento oleohidraulico conocidos hasta la fecha en que comprende un sombrerete hueco, que comprende al menos una abertura en su superficie lateral para el paso de un primer y un segundo cilindro hidraulico pivotables, fijados al sombrerete por medio de dos ejes verticales paralelos. Los extremos de cada cilindro oleohidraulico se fijan por medios de union a un elemento mecanico giratorio seleccionado entre rodamiento o corona de giro, situado en el interior del sombrerete hueco, al que esta fijado por medios de union este elemento mecanico giratorio, y unido al soporte estructural por medios de union.
El hecho de que los cilindros accedan al interior del sombrerete hueco permite colocar dichos cilindros mas cerca del eje de giro permitiendo tener un mecanismo de accionamiento con un rango de movimiento alto hasta 230 grados, mas compacto y con un menor peso.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realizacion de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.
La Figura 1 muestra una vista frontal en perspectiva del mecanismo de giro de la invencion. La Figura 2 muestra una vista posterior en perspectiva del mecanismo de giro de la invencion. La figura 3 muestra una vista inferior en perspectiva del mecanismo de giro de la invencion. En l as figuras ant eriormente ci tadas se i dentifican un a se rie d e r eferencias que c orresponden a los
elementos indicados a continuacion, sin que ello suponga caracter limitativo alguno:
1.- sombrerete
2.- tapa superior del sombrerete
3.- tapa inferior del sombrerete
4.- aberturas
5.- primer cilindro hidraulico
6.- segundo cilindro hidraulico
7.- eje de giro vertical
8.- aro exterior del rodamiento
9.- aro interior del rodamiento
10.- bancada
11.- pieza de union
12.- eje horizontal
13.- brazo central
14.- tercer cilindro hidraulico
15 .- brazo lateral Descripcion detallada de un modo de realizacion
Tal y como puede verse en las figuras 1-3, el mecanismode la invencion comprende, un sombrerete hueco (1) preferiblemente cilindrico, que comprende una tapa superior (2) y una tapa inferior (3), ambas con un hueco circular en su centro, y preferiblemente dos aberturas (4, 4') en su superficie lateral para el paso de un primer y un segundo cilindro hidraulico (5, 6) pivotables, situados horizontalmente respecto al sombrerete, y fijados a las tapas superior (2) e inferior (3) del sombrerete por medio de dos ejes de giro verticales paralelos (7, 7'). El hecho de que los cilindros accedan al interior del sombrerete hueco permite colocar dichos cilindros mas cerca del eje de giro permitiendo tener un mecanismo de accionamiento con un rango de movimiento alto hasta 230 grados, mas compacto y con un menor peso.
El movimiento azimutal, respecto a un eje vertical, se consigue por el giro de uno de los aros del elemento mecanico de giro, en este caso un rodamiento, respecto a su eje vertical. Este rodamiento comprende una hilera de bolas entre dos aros, exterior (8) e interior (9), desplazados axialmente uno respecto del otro, de manera tal que el aro interior (9) del rodamiento esta unido por su parte superior a una bancada de elevacion (10) por una pluralidad de medios de union, y por su parte inferior a un primer (5) y un segundo cilindro hidraulico (6) mediante una pieza de union (11) fijada a la parte inferior del aro interior (9) por tornillos y tuercas, y el aro exterior (8) del rodamiento esta unido por su parte inferior a la tapa superior (2) del sombrerete (1), por una pluralidad de medios de union.
El movimiento de elevacion y descensodel soporte estructural o girorespectoa un eje horizontal, se obtiene gracias a una pluralidad de medios de giro del soporte estructural que en este caso son dos brazos laterales (15, 15') articulables unidos por un eje horizontal (12) y un brazo central (13) accionado por un tercer cilindro hidraulico (14) situado por debajo y entre los dos brazos laterales, todos ellosfijados a la bancada de elevacion (10) como soporte de dichos medios de giro, estando los dos brazos ( 15, 15') y el brazo central (13) en contacto directo con la estructura soporte de los paneles solares.
Este mecanismo se disefa especialmente para su aplicacion en seguidores solares, pero no se descarta su extension a otros campos de la industria que requieran caracteristicas similares.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1- Mecanismo de giro de soportes estructurales deaccionamiento oleohidraulico que comprende al menos dos cilindros hidraulicos (5, 6) de accionamiento de movimiento de giro del soporte estructural respecto a al menos un eje, seleccionado entre vertical, horizontal, o combinacion de ambos, caracterizado por comprender un sombrerete hueco (1), que comprende al menos una abertura (4) en su superficie lateral para el paso de un primer y un segundo cilindro hidraulico (5, 6) pivotables, fijados al sombrerete (1) por medio de dos ejes verticales paralelos (7, 7'), estando los extremos de cada cilindro oleohidraulico fijados por medios de union (11) a un elemento mecanico giratorio, situado en el interior del sombrerete hueco (1) al que esta fijado por medios de union elemento mecanico de giro-sombrerete, y unido al soporte estructural por medios de union soporte estructural-elemento mecanico giratorio (10, 15, 15', 12, 13).
  2. 2.- Mecanismo de giro segun reivindicacion 1 caracterizado por que el elemento mecanico giratorio es un elemento seleccionado entre rodamiento o corona de giro.
  3. 3.- Mecanismo de giro segun reivindicaciones 1 y 2 caracterizado por que los medios de union soporte estructuralelemento mecanico giratorio comprenden un soporte (10) de una pluralidad de medios de giro (15, 15', 12 13) del soporte estructural respecto a un eje horizontal.
    4- Mecanismo de giro segun reivindicaciones anteriores caracterizado por que el elemento mecanico giratorio es un rodamiento que comprende u na h ilera de b olas entre dos aros, exterior (8) e i nterior (9), desplazados axialmente uno respecto del otro, en el que:
    -
    el aro interior (9) del rodamiento esta unido por su parte superior y por una pluralidad de medios de union, al soporte (10) de una pluralidad de medios de giro del soporte estructural (15, 15', 12, 13), respecto a un eje horizontal, accionados por un tercer cilindro hidraulico (14), y por su parte inferior al extremo de un primer (5) y de un segundo cilindro hidraulico (6) de accionamiento de giro respecto al eje vertical de giro del rodamiento, mediante pluralidad de medios de union (11), y
    -
    el aro exterior (8) del rodamiento esta unido por su parte inferior al sombrerete hueco (1), por una pluralidad de medios de union elemento mecanico de giro-sombrerete.
  4. 5.- Mecanismo de giro segun reivindicacion 4 caracterizado por que los medios de union del extremo del primer y del segundo cilindro hidraulico (5, 6) a la parte inferior del aro interior (9) comprenden una pieza de union (11) fijada a la parte inferior del aro interior (9) del rodamiento por medios de fijacion.
  5. 6.- Mecanismo de giro segun reivindicacion 5 caracterizado por que los medios de fijacion de la pieza de union (11) a la parte inferior del aro interior (9) son una pluralidad de tornillos y tuercas.
    7- Mecanismo de giro segun reivindicaciones 3-6 caracterizado por que el soporte (10) de la pluralidad de medios de giro del soporte estructural es una bancada de elevacion.
  6. 8.- Mecanismo de giro segun reivindicaciones 3-7 caracterizado por que los medios de giro del soporte estructural son dos brazos laterales (15, 15') articulables unidos por un eje horizontal (12) y un brazo central (13) accionado por un tercer cilindro hidraulico (14) situado por debajo y entre los brazos laterales(15, 15'), estando los dos brazos laterales (15, 15') y el brazo central (13) unidos por medios de union al soporte estructural.
  7. 9.- Mecanismo de giro segun reivindicaciones anteriores caracterizado por que el sombrerete hueco (1) comprende una tapa superior (2) y una tapa inferior (3), ambas con un hueco circular en su centro.
  8. 10.- Mecanismo de giro segun r eivindicaciones anteriores caracterizado por qu e el so mbrerete hu eco (1) es cilindrico.
  9. 11.- Mecanismo de g iro s egun r eivindicaciones anteriores caracterizado p or qu e el so mbrerete huec o (1) comprende dos aberturas (4, 4') en su superficie lateral para el paso de un primer y un segundo cilindro hidraulico (5, 6) respectivamente.
  10. 12.- Seguidor solar caracterizado por comprender un mecanismo de giro del soporte estructural de una pluralidad de paneles solares de accionamiento oleohidraulico segun reivindicaciones 1-11.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201031929
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 23.12.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F24J2/54 (2006.01) F15B15/06 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    Y
    ES 2332744 T3 (SIEMENS AG) 11.02.2010, página 3, línea 48 – página 5, línea 11; figuras 1-5. 1,2
    A
    4-6,9-11
    Y
    FR 2530745 A1 (SALZGITTER AG) 27.01.1984, página 3, línea 1 – página 4, línea 18; figuras 1-3. 1,2
    A
    4-6
    A
    US 6123067 A (WARRICK JAMES C) 26.09.2000, columna 6, línea 33 – columna 7, línea 48; figuras 11-14. 1-12
    A
    US 2006096586 A1 (HAYDEN HERBERT T) 11.05.2006, todo el documento. 1-12
    A
    ES 2332117 A1 (UNIV JAEN) 26.01.2010, todo el documento. 1,12
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 02.04.2012
    Examinador D. Hermida Cibeira Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201031929
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F24J, F15B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201031929
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 02.04.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-12 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 3-12 1,2 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201031929
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 2332744 T3 (SIEMENS AG) 11.02.2010
    D02
    FR 2530745 A1 (SALZGITTER AG) 27.01.1984
    D03
    US 6123067 A (WARRICK JAMES C) 26.09.2000
    D04
    US 2006096586 A1 (HAYDEN HERBERT T) 11.05.2006
    D05
    ES 2332117 A1 (UNIV JAEN) 26.01.2010
  11. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La presente invención se refiere a un mecanismo de giro de soportes estructurales de accionamiento oleohidráulico. Se considera que el documento D01 es el más cercano del estado de la técnica al objeto de la reivindicación 1. En dicho documento, al cual pertenecen las referencias alfanuméricas que siguen, se divulga (página 3, línea 48 -página 5, línea 11; figuras 1-4) un dispositivo (D) para el ajuste del paso de una pala de rotor de una turbina eólica. Dicho dispositivo (D) comprende un cilindro hidráulico (1) pivotable, un buje (40) con una abertura en su superficie lateral para el paso del cilindro hidráulico (1) (página 4, líneas 45, 46), un eje de giro (B) de unión del cilindro hidráulico (1) al buje (40), un elemento mecánico giratorio (41) situado en el interior del buje (40), medios de unión (5) de un extremo del cilindro hidráulico (1) al elemento mecánico giratorio (41), medios de unión del elemento mecánico giratorio (41) al buje (40) (no especificados, pero implícitos) y medios de unión del elemento mecánico giratorio (41) al soporte estructural (no especificado, pero implícito) de una pala de rotor de una turbina eólica (página 4, línea 45). Se observan algunas diferencias entre la invención del documento D01 y el objeto de la reivindicación 1. Particularmente, se observa la existencia de un único cilindro hidráulico (1) en la invención del documento D01, en lugar de los dos cilindros hidráulicos definidos en el objeto de la reivindicación 1. Por tanto, se considera que la reivindicación 1 y sus reivindicaciones dependientes 2-11 son nuevas (Art. 6, LP 11/1986). En cuanto a la actividad inventiva de las reivindicaciones 1 y 2, se considera que un experto en la materia combinaría de forma evidente los documentos D01 y D02 para desarrollar el objeto de dichas reivindicaciones como alternativa de diseño. En efecto, en el documento D02, al cual pertenecen las referencias numéricas que siguen, se describe (página 3, línea 1 página 4, línea 18; figuras) un dispositivo hidráulico para hacer pivotar plataformas giratorias que comprende dos cilindros hidráulicos (6, 61) pivotantes sobre dos ejes de giro (10) verticales, una plataforma giratoria (1) montada mediante un rodamiento (figura 2) sobre un chasis (5) de vehículo y medios de unión (3, 31) de los extremos de los cilindros hidráulicos (6, 61) a la plataforma giratoria (1). Según lo que se acaba de exponer, se estima que las reivindicaciones 1 y 2 no implican actividad inventiva (Art. 8, LP 11/1986). En cuanto a la actividad inventiva de las reivindicaciones 3 y 9, dependientes de la reivindicación 1, las características técnicas de sus objetos no están presentes en los documentos D01 o D02, por lo que se estima que ellas y sus reivindicaciones dependientes 4-8, 10, 11 sí implican actividad inventiva (Art. 8, LP 11/1986). Por otra parte, se considera que el documento D03 es el más cercano del estado de la técnica al objeto de la reivindicación
  12. 12. En dicho documento, al cual pertenecen las referencias numéricas que siguen, se divulga (columna 6, línea33 -columna 7, línea 58; figuras 11-14) un seguidor solar (114) con un mecanismo de giro del soporte estructural (120) de una pluralidad de paneles solares (124). Dicho mecanismo de giro comprende dos cilindros hidráulicos (150, 152) pivotables sobre ejes de giro verticales que los unen a un sombrerete hueco giratorio (118), medios de unión (170, 172) de dichos cilindros hidráulicos (150, 152) a un elemento fijo central (162), medios de unión (178) entre dicho sombrerete hueco giratorio (118) y el elemento fijo central (162) y medios de unión (122) entre dicho sombrerete hueco giratorio (118) y el soporte estructural
    (120) de la pluralidad de paneles solares (124). Se observa que existen diferencias entre la invención del documento D03 y el objeto de la reivindicación 12. Particularmente, se observa que en la invención del documento D03 el propio sombrerete hueco (118) es giratorio y se conecta a un elemento fijo central (162), no albergando, pues, ningún elemento mecánico giratorio adicional en su interior. Se considera, por tanto, que la reivindicación 12 es nueva (Art. 6, LP 11/1986). En cuanto a la actividad inventiva de la reivindicación 12, se considera que no sería evidente para un experto en la materia desarrollar el objeto de dicha reivindicación partiendo del documento D03 y tampoco combinando los documentos D03 y D01. Por tanto, se estima que la reivindicación 12 implica actividad inventiva (Art. 8, LP 11/1986).
    El resto de documentos citados refleja el estado de la técnica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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