DE2925222A1

DE2925222A1 - Geraet zum verfolgen der sonne oder einer anderen lichtquelle

Info

Publication number: DE2925222A1
Application number: DE19792925222
Authority: DE
Inventors: Marcello Beucci
Original assignee: Gori and Zucchi SpA
Current assignee: Gori and Zucchi SpA
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1980-03-13
Also published as: IL57689A0; US4287411A; ES482020A1; ZA793142B; AU4844779A; FR2435078A1; IT7809576A0; JPS5537694A; BR7905152A; GB2030413A; IT1103059B; FR2435078B3

Description

Glawe, DeIfs, Moll L· Partner - ρ 9272/79 - Seite

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Verfolgen einer Lichtquelle. Abgesehen von anderen Anwendungen besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Gerätes zum Verfolgen der Sonne, das dazu ausgebildet ist, die Lichtenergie so gut wie möglich auszunutzen, die von der Sonne oder Atmosphäre kommt.

Konventionelle Systeme zum Ausrichten und Verfolgen sind mechanisch und weisen ein Zeitmessystem auf. Ihre Bewegungen müssen ganz genau in Übereinstimmung mit dem Längengrad und Breitengrad des Ortes eingestellt werden, an dem sie installiert sind. Sie müssen auf den Ort eingestellt sein, an dem sie betrieben werden sollen. Sie folgen immer dem Weg der Sonne, und zwar unabhängig davon, ob dieselbe durch Wolken bedeckt ist oder nicht. Für ihre Drehung vom Abend zum Morgen muß ein Zeitgeber benutzt werden, der am Ende des Tages auf die Anordnung wirkt, um sie in ihre Stellung für den nächsten Tag zu bringen. Wenn die Sonne durch Wolken bedeckt ist, wird die Einrichtung ihr folgen, wobei es jedoch passieren kann, daß die Stelle größter Helligkeit und deswegen der größten Energie sich an einer anderen Stelle des Himmels befindet. Auf diese Weise wird die größte zur Verfügung stehende Energie nicht aufgenommen.

Im Gegensatz dazu folgt das erfindungsgemäße System immer dem hellsten Punkt am Himmel, und zwar unabhängig davon, ob dieser hellste Punkt die Sonne ist, die Sonnenstrahlen, die durch die Wolken hindurchgehen, oder Wolkenschichten, die noch mehr Licht reflektieren· Aus dem obigen Grund findet die Drehung zwischen Abend und Morgen automatisch bei Dämmerung statt.

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Das Gerät zum Verfolgen ist von dem Typ, bei dem eine Vielzahl von Wandlern zum Umwandeln von Lichtenergie in elektrische Energie, insbesondere in Form von fotoelektrischen Zellen, vorgesehen ist, die Spannungssignale erzeugen, die zum Einstellen eines beweglichen Elementes in Hichtung auf die Lichtquelle benutzt werden. Im wesentlichen umfaßt das erfindungsgemäße Gerät wenigstens zwei äußere fotoelektrische Zellen , die zueinander geneigt in entgegengesetzte liichtungen zeigend und symmetrisch um eine Ebene angeordnet sind, die die Winkeleinstellachse des beweglichen Elementes enthält, wobei die Zellen dem Licht der Lichtquelle ausgesetzt werden, um dieselbe über einen sehr großen Winkelbereich um die Achse zu suchen, der von der Größenordnung von l80 sein kann. Außerdem sind Servo-Motoren zum Bewegen des beweglichen Elementes vorgesehen, die durch die Signale gesteuert werden, die mit den Zellen erhalten werden.

Außerdem kann das Gerät noch zwei weitere einander benachbarte fotoelektrische Zellen o.a. innerhalb eines schalenförmigen Elementes oder ähnlichem enthalten, die symmetrisch um die Ebene und um die Achse angeordnet sind. Außerdem sind dann optische Einrichtungen vorgesehen, um das Licht auf die beiden Zellen zu sammeln. Weiter sind Einrichtungen zum Umschalten zwischen den beiden Paaren von fotoelektrischen Zellen vorgesehen, um während eines Suchschrittes bzw. einer Suchstufe die äußeren geneigten Zellen zu aktivieren und um während des Schrittes oder der Stufe des genaueren Ausrichtens die inneren Zellen zu aktivieren. Die inneren Zellen können in einer Ebene liegen.

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Glawe, Delts, Mo <„1 fc Partner - ρ 9272/79 - Seite 6

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Gerät ein bewegliches Element mit zwei orthogonalen Achsen auf, um die herum es Jardanisch eingestellt werden kann, wenn der Betrieb zum Einstellen durchgeführt wird, wobei zwei Paare von fotoelektrischen Zellen o.a. und entsprechende Servo-Motoren vorgesehen sind· In diesem Falle kann das Gerät zwei Paare von inneren und äußeren fotoelektrischen Zellen o.a. aufweisen, die jeweils mit einer Achse verknüpft sind.

Die vier inneren Zellen können einander alle benachbart sein. Jede kann symmetrisch um eine Halbachse der beiden orthogonalenlardanischen Einstellachsen des beweglichen Elementes angeordnet sein. Die Einrichtungen zum Sammeln der Lichtenergie arbeiten dann mit den vier inneren Zellen zusammen, wobei die Achse dieser Einrichtung orthogonal zu den lardanischen Einstellachsen ist. Gemeinsame oder unabhängige Umschalteinrichtungen können zwischen dea Paaren von inneren fotoelektrischen Zellen und den entsprechenden geneigten äußeren oder Suchzellen vorgesehen sein, um die Servo-Motoren zu steuern·

Die Umschalteinrichtungen können eine fotoelektrische Zelle o.a. aufweisen, die mit ihrem eigenen optischen System zum Lichtsammeln zusammenwirkt und durch das bewegliche Element in Stellung gebracht wird, wobei die Zelle auf eine Umschalteinrichtung entsprechend einem einstellbaren Schwellenwert für das Signal wirkt, das von der Lichtenergie herrührt, die auf die Zelle trifft.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

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Glawe, DeIfs, Moil *: Partner ~ ρ 9272/79 - Seite 7

Figur 1 eine schematische Draufsicht und Querschnittsansicht;
Figur 2 eine Ansicht des beweglichen Elementes; Figur 3

und k zwei zueinander senkrechte Querschnitte;

Figur 5 einen Querschnitt in einer anderen Ebene; und

Figur 6.

und 7 ein elektrisches Blockschaltschema und ein mehr in die Einzelheit gehendes elektronisches Schaltschema.

In den beigefügten Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine feststehende Stützkonstruktion, auf deren Flanschen la, Ib ein erstes bewegliches Rahmenelement 3 befestigt ist, das sich um eine Achse E-O drehen kann, die durch zwei Lager 5 definiert wird. Ein zweites bewegliches Element 9 ist drehbar durch Lager 7 an dem Rahmen 3 so befestigt, daß es sich orthogonal zur Achse E-O, d.h. um eine Achse N-S drehen kann. Demgemäß kann das bewegliche Element 9 Winkelbewegungen im Raum im wesentlichen um einen Punkt ausführen, der durch den Schnittpunkt der beiden Achsen N-S und E-O definiert wird· Bei einer besonderen Stellung, die die Erklärung erleichtert, jedoch nicht notwendig ist, kann die Achse E-O entlang der Ost-West-Richtung ausgerichtet sein, während die Achse N-S in einer vertikalen Ebene entlang der Nord-Süd-Richtung ausgerichtet ist. Die Winkelbewegungen des beweglichen Elementes 3 um die E-0-Achse kann durch einen mit Getriebe versehenen Motor IO bewirkt werden, der starr am Flansch la befestigt ist, um das bewegliche Element 3 um die Achse E-O zu bewegen· Ein zweiter mit Getriebe versehener Motor 12 dient zum Einstellen um die N-S-Achse, wobei der mit Getriebe versehene Motor 12 starr z.B. mit dem beweglichen Element 9 verbunden ist, wobei seine Welle eine der beiden

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Glawe, De If s . Mo >.l h 1'artner - ρ 9272/79 - Seite B

Lager 7 bildet, die drehbar mit dem Rahmen 5 verbunden sind.

Das in den Zeichnungen gezeigte bewegliche Element 9 hat die Form einer rechteckigen oder insbesonderen quadratischen Platte, deren Mittellinien den Achsen E-O und N-S parallel sind und diesen entsprechen. Vier äußere fotoelektrische Zellen Ib , 16.,, 1ό_Λ. und 16.

U h> N £>

sind entlang den Seiten der Platte 9 angeordnet und sind zu den vier Himmelsrichtungen gerichtet, nämlich Ost, West, Nord und Süd. Die empfindlichen Oberflächen der Zellen sind nach innen und nach oben mit einer Neigung von ungefähr 70 zur Platte des beweglichen Elementes 9 geneigt.

In der MJtte der Platte des beweglichen Elementes 9 ist ein schalenförmiges Element 20 angeordnet, dessen Hohlraum zur Platte hin gerichtet ist und dessen Grundfläche mit einer Bohrung versehen ist, in der ein optisches System 22 angeordnet ist. Dieses optische System 22 ist imstande, die parallelen Lichtstrahlen ausreichend zu sammeln, die durch das System von außen und in den Hohlraum des schalenförmigen Elementes 20 hindurchgehen können. Vier innere fotoelektrische Zellen 2'lA, 2'±B, 2^C,24ü sind im schalenförmigen Element 20,und zwar insbesondere auf der Platte des beweglichen Elements 9 angeordnet. Die empfindlichen Oberflächen dieser fotoelektrischen Zellen haben Quadratform, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Die Zellen sind einander benachbart und grenzen aneinander an zwei Linien, die sich entlang den Diagonalen der Platte des beweglichen Elementes 9 erstrecken. Diese Linien, an denen die Platten aneinander angrenzen, erstrecken sich auf diese Weise unter k5 zu den Mittellinien, entlang denen die Einstellachsen E-O und N-S und die äußeren fotoelektrischen

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Zellen Ib angeordnet sind. Jede der Zellen 2k ist dabei in jedem Fall symmetrisch um eine Halbachse der Achsen N-S und E-O. Die inneren Zellen könnten auch so angeordnet sein, daß sie nicht in einer Ebene liegen.

Die Anordnung ist so, daß über einen sehr großen Winkelbereich, der die Größenordnung von l8o haben kann, es möglich ist, Strahlen von Lichtenergie durch eine oder mehrere der äußeren Zellen 16 zu empfangen, so daß durch Vergleich der Energie, die von den verschiedenen äußeren Zellen l6 empfangen wird, es möglich ist, eine Grobbestiramung der ilichtung durchzuführen, aus der die Energie kommt. Wenn das bewegliche Element 9 ausreichend ausgerichtet ist, d.h. auf die Richtung des Ursprungs der Energie ausgerichtet ist, kann ein konzentriertes Bündel von Lichtstrahlen vom System 22 auf die eine oder andere oder mehr als auf eine der inneren Zellen 2'i gleichzeitig treffen. Ein Vergleich zwischen den Energiemengen, die auf die verschiedenen inneren fotoelektrischen Zellen 2'i fallen, oder genauer gesagt, auf die Zellen jedes Paars miteinander ausgerichteter Zellen fallen, ermöglicht die Bestimmung der Neigung bzw. des Winkels, entlang dem das Bündel von einfallenden Lichtstrahlen auf das optische System 22 fällt. Ist da.s F3ündel von Lichtstrahlen senkrecht zur aktiven gemeinsamen Oberfläche der Zellen 2·Ί, so werden alle vier Zellen völlig gleichmäßig erregt. Da die aneinandergrenzenden Kanten der verschiedenen Zellen unter ^ll5 geneigt sind, so wird jede Neigung der dichtung einer der Halbachsen der Achsen E-O und N-S vom -.Zi]IlCeIeLiIStOlLZeIItI-UIiI des beweglichen Elementes 9 weg zu einer sehr starken Ungleichförtnigkeit bei der Erregung und damit zu einem großen Signal zwischen den Enorgiebruchteilen führen, die auf die beiden Zellen treffen, die in der dichtung der betreffenden Halbachse

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ausgerichtet sind. Daher sind Signale, die von einem Vergleich der aufgenommenen Energien der verschiedenen Zellen 2'jt herrühren, verhältnismäßig groß, wodurch das Verfolgungsgerät bzw. Zielgerät sehr empfindlich wird.

Das äußere System von fotoelektrischen Zellen l6 ermöglicht die Suche nach der Richtung des Ursprungs der größten Energie über große Winkel, während das innere System von Zellen 2'i ein genaueres Zielen oder Verfolgen ermöglicht, nach—dem die mehr annähernde Suche und Einstellung durch die äußeren Zellen erhalten wurde. Vorteilhafterweise ist ein Urnschaltsystem zwischen einer Stufe, bei der die äußeren Zellen aktiviert sind, und einer Stufe, bei der die inneren Zellen aktiviert sind, vorgesehen, das entsprechend den Bedingungen arbeitet, die in allen oder einigen der Zellen der einen oder anderen Gruppe oder in einer besonderen Zelle festgestellt wurden. Die Betriebsweise des elektronischen Teiles des Gerätes, um dieses Umschalten zu bewirken, wird weiter unten beschrieben werden.

Wie in der Zeichnung gezeigt ist, weist ein System, das auf dem beweglichen Element zum Umschalten vorgesehen ist, eine fotoelektrische Zelle 32 auf, die in einem schalenförmigen Element 3^1 untergebracht ist, das ein optisches System 36 zum Konzentrieren der Sonnenstrahlen auf die fotoelektrische Zelle 32 aufweist. Wenn das von der Zelle 32 erhaltene Signal einen höheren Pegel als einen vorgegebenen Pegel hat, so weist dies darauf hin, daß das bewegliche Element 9 zum hellsten Gebiet gerichtet worden ist. Dieses Signal kann dann dafür verwendet werden, vom Betrieb mit den Zellen 16 zum Betrieb mit den Zellen 2-Ί umzuschalten, was für den Fall der nichtbedeckten Sonne günstiger ist. In dieser Hinsicht ermöglichen es die Zellen 2^i, die Sonne sehr viel genauer

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Glawe, Delis, Moll tk Partner - ρ 9272/79 - Seite 11

zu verfolgen, als dies mit den Zellen 16 möglich ist. Im Gegensatz dazu ermöglichen es die Zellen 16, daß der hellste Punkt zuverlässig gesucht wird, sogar dann, wenn die Sonne bedeckt ist. Außerdem ermöglichen die Zellen l6 die Drehung vom Abend zum Morgen, d.h. eine Drehung von der Endstellung des Tagesbogens zur Anfangstelle, in der die Sonne in einer fast diametral entgegengesetzten Richtung wieder erscheint.

In den Figuren 6 und 7 sind ein Blockdiagramm und Details einiger seiner Komponenten dargestellt. Die Bezugsziffer kl bezeichnet die Gruppe innerer Zellen 2k, die Bezugsziffer k2 bezeichnet die Gruppe von äußeren Zellen l6, und die Bezugsziffer kj> bezeichnet die Schwellenwertzelle 32. Der Block k5 ist ein Schwellenwertdiskritninator, der durch den Block kj> der Zelle 32 gesteuert wird und so ausgebildet ist, daß er ein Umschalten des Umschalters 47 zwischen dem Zellensystem kl und dem Zellensystem k2 bewirkt. Die Bezugsziffern k9 und 50 bezeichnen zwei Blöcke, die einen Vertikalsimulator und einen Horizontalsxinulator für die Nord-Süd-Richtung bzw. Ost-West-Richtung bilden.

Figur 6 zeigt die Anordnung der Komponenten der elektronischen Schaltung, die für die Horizontalbewegung benutzt werden^ daher ist dort der Block 50 enthalten. Die Bezugsziffern 51 und 52 bezeichnen zwei Vertikal- und Horizontalverarbeitungsblöcke, die mit den Blöcken k9 bzw. 50 verbunden sind. Die Komponenten des Blocks sind in Figur 7 gezeigt. Die Bezugsziffern 53 und 5k bezeichnen Leistungsverstärker, von denen der Verstärker 5k ebenfalls in Figur 7 gezeigt ist. Die zwei Verstörker bzw. 5k steuern die Motoren 10 und 12 des Betätigungssystems für die Bewegungen, das in Figur 6 allgemein durch 56 bezeichnet ist. Figur 6 zeigt auch noch die

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elektronische Schaltung 58 und die Schaltung GO der fotoelektrisclien Wandler·

Das Gerät wird vervollständigt durch eine Einrichtung zur Kontrolle der Genauigkeit des Zielens bzw. der Verfolgung. Diese Einrichtung 62 kann z.B. eine Scheibe 62A mit einer Reihe von konzentrischen Umfangen und eine Scheibe 6213 mit einer rnittigen Bohrung aufweisen, die koaxial zum System von Umfangen ist, um eine Kontrolle des Zielens in Gegenwart der Lichtquelle zu ermöglichen. Diese Kontrolle geschieht über die Beziehung zwischen der Stelle der beleuchteten Zone auf der Scheibe 62A und den genannten Umfangen bzw. Umfangsgebieten.

Wie bereits erwähnt wurde, dient der Block 4l, der die vier fotoelektrischen Zellen 2% aufweist, zum Einstellen des Systems und dazu, es auf eine konzentrierte Lichtquelle (z.B. die Sonne, Licht, das durch eine Lampe erzeugt wurde, die eine Bewegung im Raum ausführt) gerichtet zu halten. Die Signale, die das System steuern, werden durch die Potentialdifferenz erzeugt, die durch die beiden einander gegenüberstehenden Zellen abgegeben werden, die verschieden beleuchtet sind. Es soll z.B. angenommen werden, daß die Platte des beweglichen Elementes nicht genau senkrecht zu den Sonnenstrahlen steht, sondern um einige Grad nach Westen verdreht ist. Unter diesen Bedingungen trifft der konzentrierte Lichtstrahl, nachdem er durch die Linse 22 hindurchgegangen ist, auf die Zelle 24A, die eine Potentialdifferenz abgibt, die größer ist als diejenige, die von der Zelle 24C abgegeben wird. Der Unterschied zwischen den beiden Potentialen erzeugt eine Ungleichgewichtsspannung, die umso größer ist, je mehr die Platte von einer Stellung entfernt ist, die senkrecht

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zu den Sonnenstrahlen steht. Dieses Unterschiedssignal wird auf geeignete Weise verarbeitet und steuert dann den Motor 10 so, daß dieser eine Neueinstellung vornimmt, bis der konzentrierte Lichtstrahl in einer solchen Stellung ist, daß eine Signaldi fferenz Null zwischen den Zelien 24Λ und 24c auftritt. Wenn diese Bedingung erreicht ist, ist das bewegliche Element 9 perfekt senkrecht zu den Sonnenstrahlen. Dasselbe gilt für den Betrieb des Motors 12, der durch die Zellen 24B und 2-tD gesteuert ist, um das System in der Nord-riüd-Richtung zu bewegen.

Der Block 42, der aus vier geneigten fotoelektrischen Zellen l6 aufgebaut ist, dient zum Einstellen des Systems zu einer diffusen Lichtquelle und dazu, es auf diese diffuse Lichtquelle gerichtet zu halten; als Beispiel für eine solche Lichtquelle sei das hellste Gebiet des Himmels bei bedeckter Sonne genannt. Die Betriebsweise dieser vier Zellen ist identisch zur Betriebsweise, die für die Zellen 24 beschrieben wurde, wenn die Steuerung auf diese Zellen 10 umgeschaltet wird. Der Block 43 besteht aus der fotoelektrischen Zelle 32 und erzeugt eine Potentialdifferenz, die proportional zur Lichtintensität ist, durch die die Zelle 32 getroffen wird. Das Signal des Blockes 4 3 wird durch den Block 4:5 verarbeitet. Der Block 45 verarbeitet das Signal, das vom Block 43 kommt, und stellt den Schwellenwertunischalter (Block 47) gemäß der Lichtmenge ein, die auf die Zeile trifft. Der Zweck des Blockes 47 ist es, entweder den Block 'ti oder dexi Block 42 auszuwählen, Je nachdem, ob das Licht konzentriert oder diffus ist oder je nach den Bedingungen beim Zielen. üer Zweck der Blöcke 49 und besteht darin, manuell ein Ungleichgewicht in der Lichtquelle mit Hilfe von Knöpfen zu simulieren. Der Zweck

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Glawe, Dells, ΜολΙ fr; -''artner - ρ 92?2/79 - Seite Ik

der Blöcke 51 und 52 besteht darin, die Differenzsignale von den Blöcken kl und Ί2 in notwendige und ausreichende Signale 2',Um Steuern der Blöcke 55 und 5k umzuwandeln, die die Signale verstärken und die beiden Motoren 10 und 12 steuern. Die Betätigungselemente für die Bewegung werden durch die beiden Motoren 10 und 12 gebildet, durch die die Bewegungen in der Ost-West- bzw. Nord-Süd-Richtung gesteuert werden.

In dem Falle, daß z.B. die Sonne die Lichtquelle ist, ist die Betriebsweise bei bedeckter Sonne die folgende:

Das System wird durch die vier äußeren Zellen l6 gesteuert, die, wie bereits erklärt, die Platte P zum hellsten Punkt am Himmel richten. In dieser Situation empfängt die Zelle 32 eine Lichtintensität, die kleiner ist als die eingestellte Schwellwertintensität. In diesem Falle steuert die Zelle 32 mit Hilfe des Diskriminator blocks k5 den Block ky, der den Block kl betätigt.

Bei Betrieb mit nichtbedeckter Sonne soll angenommen werden, daß das System am Anfang nicht genau auf die Sonne gerichtet ist und daß daher die Zelle 32 nicht das koai'.eiitrierte Sonnenlicht empfängt.

In diesem Falle werden die äußeren Zellen lü des Blockes '±2 aktiviert. Durch diese wird bewirkt, daß das System auf die Sonne eingestellt wird. Während der Einstellbewegung wird die Zelle 32 bei einem gewissen Punkt durch die konzentrierten Strahlen von der Linse "j>b getroffen werden und ein Signal an den Diskriniinatorblock ko abgeben, auf Grund dessen der Block 17 die inneren Zellen 2k des Blockes kl aktivieren wird. Dieses Umschalten auf die

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Glawe, DeIfS₁ Moll 5c Partner - ρ 92?2/79 - Seite 15

Zellen 2k ermöglicht es, daß die Sonne mit größerer Genauigkeit verfolgt werden kann, als dies mit den Zellen 16 möglich ist.

Die vier äußeren Zellen Ib führen das System zum hellsten Punkt zurück, wenn die Sonne aufgeht. Sobald wie die Sonne aufgeht, bewirkt die Zelle 32 ein Umschalten, so daß das System dann durch die Zellen 2h gesteuert wird.

Das erfindungsgemäße System bzw. Gerät kann auf vielfältige Weise Anwendung finden. Als Beispiele seien die folgenden genannt:

Durch das Gerät kann direkt eine Platte gesteuert werden, auf der l'lächenförmig fotoelektrische Zellen angebracht sind«

Durch das Gerät kann eine iieihe von Platten mit Solarkollektoren für Wasser oder eine Reihe von Platten mit fotoelektrischen Zellen ferngesteuert werden, und zwar mit Hilfe von Synchronsendern und Synchronempfängern oder mit Hilfe von mechanischen Getrieben. Das Gerät kann dazu benutzt werden, Einrichtungen zu führen, mit denen die Sonne untersucht wird (Fernkameras, Fernrohre, fotografische Kameras).

Das Gerät kann dazu benutzt werden, die Sonnenstrahlung konzentrierende Spiegel für Solarheizgeräte und Solarkochgeräte zu steuern.

Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß das System vier fotoelektrische Zellen, eine Wheatstone-Brücke und möglicherweise eine Konzentrationslinso erfindungsgemäß

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aufv.'cist und dazu benutzt werden kann, auf ii-iic Lichtquelle zti zielen und diese Lichtquelle vai verioIgen.

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BAD ORIGINAL

L e e r s e i t e

Claims

GLAWE₁ DELFS, MOLL & PARTNER PATENTANWÄLTE

DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN DIPL-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG

GOiiI & ZUCCHl S.p.Λ. «monchen» ₂ Hamburg

•\rpz7o / Italien Postfach 37 postfach 2570

Arezzo / Italien uebherrstr so rothenbaum-

_ UEBHERRSTR. 20 CHAUSSEE

TEL. (089) 22 65 48 TEL. (040) 4 10 20

Gerät zum Verfolgen tier Sonne teleX52zsos telex212921

oder einer arideren Lichtquelle

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Nb/k

Patentansprüche

^- Gerät zum Verfolgen der Sonne oder einer anderen Lichtquelle, das eine Vielzahl von Wandlern zum Umwandeln von Lichtenergie in elektrische Energie, insbesondere vom Typ fotoelektrischer Zellen zum Erzeugen von Spannungssignalen aufweist, die zum Ausrichten eines beweglichen Elementes zur Lichtquelle benutzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens zwei äußere fotoelektrische Zellen (l6„-lb )o.a., die zueinander geneigt in entgegengesetzte Richtungen zeigend und symmetrisch um eine Ebene angeordnet sind, die die Winkeleinstellungsachse (N-S) des beweglichen Elementes (9) enthält, wobei die Zellen dem Licht der Lichtquelle zum Suchen derselben um die Achse über einen großen, bis ungefähr l8o großen Winkelbereich aussetzbar sind, und Servo-Motoren (10, 12) zum Bewegen des beweglichen Elementes (9) unter Steuerung durch die von den Zellen erhaltenen Signale aufweist.

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BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4 030 448 (BLZ 200 800 00) · POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 · TELEGRAMM: SPECHTZIES

Glawe, DeIfs, Moll 8L Partner ·· ρ 9272/79 - Seite 2
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei einander benachbarte lichtelektrische Zellen (24A-2^;iC) o.a. innerhalb eines schalenförmigen Elementes (20), die symmetrisch um die Ebene und um die Achse (N-S) angeordnet sind; optische Einrichtungen (22) zum Sammeln des Lichtes auf die beiden Zellen (2^/lA-2^/tC); und Einrichtungen zum Umschalten zwischen den äußeren fotoelektrischen Zellen (Ιό^-ΐό-

und inneren fotoelektrischen Zellen (24A-24C) zum Aktivieren der äußeren geneigten Zellen (ΐό^-ΐό..)

E/ U

während eines Suchschrittes und zum Aktivieren der inneren Zellen (2^/lA-2'lC) während eines genaueren Zielschrittes aufweist.
3· Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Zellen (2'±A-24C) in einer Ebene liegen.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (9) zwei orthogonale kardanische Einstellachsen (N-S; E-O) aufweist, wobei zwei Paare von äußeren geneigten fotoelektrischen Zellen (16 -16, ; 16,,-1O₁,) und entsprechende Servo-Motoren zum Steuern der beiden Einstellungen vorgesehen sind.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 und k, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei benachbarte Paare von fotoelektrischen Zellen (2kA, 2'iB, 2'iC, 2'lD) innerhalb eines schalenförmigen Elementes aufweist, von denen Jede symmetrisch um eine Halbachse der beiden orthogonalen _kardanischen Einstellachsen (N-S; E-O) des beweglichen Elementes (9) angeordnet ist, wobei die die Lichtenergie sammelnden Einrichtungen (22) mit beiden Paaren der inneren Zellen zusammenwirken, wobei ihre Achse orthogonal zu den kardanischen Einstellachsen ist; und daß Einrichtungen zum Umschalten

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zwischen den Paaren von inneren fotoelektrischen Zellen und den entsprechenden geneigten äußeren Zellen zur Steuerung der Servo-Motoren (10, 12) vorgesehen sind.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtvmg eine fotoelektrische Zelle (32 o.a.) aufweist, die mit ihrem eigenen optischen Lichtsammelsysteiu (36) zusammenwirkt und durch das bewegliche ^lement (9) einstellbar ist, wobei die Zelle (32) auf eine Umschalteinheit C±7) gemäß einem einstellbaren Schwellenwert für das Signal wirkt, das von der auf die Zelle (32) treffenden Lichtenergie herrührt.

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