DE3721114A1

DE3721114A1 - Membrane concentration mirror

Info

Publication number: DE3721114A1
Application number: DE19873721114
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phy Kleinwaechter; Hans Prof Dr Ing Kleinwaechter
Original assignee: Kleinwaechter Juergen; Kleinwaechter Hans
Current assignee: KLEINWAECHTER, JUERGEN, DIPL.-PHYS., 79541 LOERRAC
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1988-05-19

Abstract

A membrane concentration mirror has a film (foil, sheet) stretched over a basic body in an airtight manner and such that it can be deformed under the influence of an applied partial vacuum. In order to achieve a high mechanical strength in conjunction with a light structural design and advantageous optical properties, provision is made for it to be composed of a plurality of basic body segments (6) which in each case are individually connected to the at least one device for generating a partial vacuum. The individual basic body segments (6) can be mounted in such a manner that they can be swivelled counter to a spring force, so that, when a specific wind speed is exceeded, they are swivelled and present to the wind only an insignificant catching area. <IMAGE>

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Membrankon zentrationsspiegel umfassend einen steifen, kreisschei benförmigen oder kreisscheibensegmentförmigen, rahmenar tigen starren Grundkörper mit einer luftdicht geschlos senen Bodenwand, wobei der Grundkörper eine Anschlußein richtung für eine Verbindungsleitung zu einer Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck aufweist, und wobei über den Grundkörper eine Folie luftdicht derart gespannt ist, daß sie unter dem Einfluß eines angelegten Unterdrucks deformierbar ist, und wobei diese Folie aus einer Mehrzahl von Foliensegmenten zusammengesetzt ist, welche an der Außenseite etwa kreisbogenförmig begrenzt sind und längs radial verlaufender Seitenkanten miteinander verbunden sind, wobei die Foliensegmente derart miteinander verbunden sind, daß formstabile, radial verlaufende Klemmprofile die radial verlaufenden Außenränder mittels Klemmeinrichtungen festlegen. The invention is directed to a membrane cone centering mirror comprising a stiff, circular slice ben-shaped or circular segment-shaped, framed rigid body with an airtight seal its bottom wall, the base body being a connection Direction for a connection line to a facility for generating negative pressure, and wherein a film airtight over the base body like this is curious that it is under the influence of an invested Vacuum is deformable, and this film composed of a plurality of film segments which is roughly circular in shape on the outside are limited and along radially extending side edges are interconnected, the film segments are connected to each other in such a way that dimensionally stable radially running clamping profiles the radially running Define the outer edges using clamping devices.

Ein derartiger Membrankonzentrationsspiegel ist aus der DE-OS 33 44 195 bekannt.Such a membrane concentration level is off DE-OS 33 44 195 known.

Membranparaboloide, die durch pneumatische oder auch hydraulische, elektrische, magnetische oder elektromag netische Verformung ursprünglich planer Gesamtmembranen oder einzelner Membransektionen entstehen, bieten gegenüber herkömmlichen Sammelspiegeln den prinzipiellen Vorteil geringen Gewichtes und einfacher Herstellbarkeit. Diese Vorteile sind besonders relevant im Falle des Einsatzes als Sonnenkonzentrationsspiegel.Membrane paraboloids by pneumatic or also hydraulic, electrical, magnetic or electromag netic deformation of originally flat overall membranes or individual membrane sections arise compared to conventional collective mirrors, the basic ones Advantage of low weight and easy to manufacture. These advantages are particularly relevant in the case of Use as a sun concentration mirror.

Aus der US-PS 40 33 676 ist ein derartiger Folien konzentrationsspiegel bekannt, bei welchem die Folie durch eine Vielzahl von Folien-Abschnitten gebildet wird. Die Folie ist ausschließlich längs eines kreisför migen Außenrandes des Grundkörpers festgelegt, so daß die Spiegelkonfiguration sich ausschließlich entsprechend dem einstellenden Gleichgewichtszustand zwischen Folienspannung und innerem Unterdruck bzw. Außendruck einstellt.From US-PS 40 33 676 is such a film Concentration level known, in which the film formed by a variety of film sections becomes. The film is circular only outer edge of the body, so that the mirror configuration is exclusive according to the state of equilibrium between film tension and internal vacuum or Outside pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die optische Qualität und mechanische Stabilität zu erhöhen, wobei es auch möglich sein soll, Spiegel zu bauen, welche keinen trommelförmig runden Grundkörper, sondern einen kreissegmentförmigen Grundkörper aufweisen, und welche eine hohe mechanische Belastbarkeit, insbeson dere gegen Wind, aufweisen.The invention has for its object the optical Increase quality and mechanical stability, being it should also be possible to build mirrors, which not a drum-shaped round body, but have a circular segment-shaped base body, and what a high mechanical resilience, in particular against wind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß er aus einer Mehrzahl von Grundkörpersegmenten zusammengesetzt ist, welche jeweils individuell mit der wenigstens einen Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind. Durch den Aufbau des Membrankonzentrationsspiegels aus einer Mehrzahl von Grundkörpersegmenten wird eine außerordentlich hohe Stabilität erreicht, da jedes Grundkörpersegment für sich genommen einen statisch hoch belastbaren Hohlkörper bildet. Darüber hinaus ist es aufgrund des Aufbaus des Gesamtspiegels aus solchen Einzelsegmenten möglich, solche Segmente entsprechender Dimension, Brennweite und Formkorrektur beliebig miteinander so zu verbinden, daß entweder kreisrunde Paraboloidspiegel herkömmlicher Bauart gebildet werden, insbesondere lassen sich aber auch exzentrische Fixfokus-Spiegel realisieren. Derartige Fixfokus-Spiegel und deren einfache und kostengünstige Realisierung sind insbesondere deshalb von Bedeutung weil die auf seiten des Empfängers des Spiegels mitge führte Masse, z.B. dort gelagerte, nach dem Stirlingprin zip arbeitende Motoren, nicht unbeträchtlich ist und bei Verwendung eines Leichtbausystems zu Deformatio nen führen kann. Außerdem muß die im Brennpunkt erzeugte Energie mittels flexibler Leitungen oder Schläuche den Verbrauchern am Boden zugeführt werden. Es ist deshalb äußerst günstig, wenn man ohne auf den Vorteil der punktförmigen, hohen Konzentration der Optik verzichten zu müssen, einen ortsfesten Brennpunkt erzeugen kann, was in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines erfindungsgemäß ausgestalteten Spiegels dadurch realisiert wird, daß exzentrische Sektoren eines Rotationsparaboloiden sich um die Polarachse drehen und auf diese Weise einen ortsfesten Brennpunkt erzeugen. Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht auch bei exzentrischen Anordnungen eine hinreichend große Genauigkeit. This problem is solved in that it consists of a Composed of a plurality of base body segments is, each individually with the at least connected to a device for generating negative pressure are. By building up the membrane concentration level becomes from a plurality of basic body segments extremely high stability achieved because each basic body segment has one statically highly resilient hollow body forms. About that it is also due to the construction of the overall mirror possible from such individual segments, such segments appropriate dimension, focal length and shape correction to connect with each other so that either circular paraboloid mirrors of conventional design be formed, but in particular can also be Realize eccentric fixed focus mirrors. Such Fixed focus mirrors and their simple and inexpensive Realization is therefore particularly important because on the part of the recipient of the mirror led mass, e.g. stored there, according to the Stirlingprin zip working engines, is not inconsiderable and when using a lightweight system to deformatio can lead. In addition, the one generated in the focus Energy using flexible cables or hoses be fed to consumers on the ground. It is therefore extremely cheap, if one without the advantage the punctiform, high concentration of the optics to have to do without a fixed focus can generate what in a manner known per se With the help of a mirror designed according to the invention is realized by eccentric sectors of a paraboloid of revolution around the polar axis rotate and in this way a fixed focus produce. The construction according to the invention enables sufficient even with eccentric arrangements great accuracy.

Vorteilhafterweise weisen die Klemmeinrichtungen eine paraboloidförmige oder annähernd paraboloidförmige Krümmung auf. Hierdurch wird ein entsprechendes Krüm mungsverhalten der Folienoberseite längs der Randbereiche vorgegeben, so daß die sich aufgrund des Gleichgewichts zustandes in Abhängigkeit von dem angelegten Unterdruck einstellende Konfiguration sehr nahe an der Idealgeo metrie eines Rotationsparaboloides einstellt.The clamping devices advantageously have a paraboloidal or approximately paraboloidal Curvature on. This creates a corresponding crumb behavior of the top of the film along the edge areas given so that due to the balance state depending on the negative pressure applied setting configuration very close to the idealgeo of a paraboloid of revolution.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Klemmeinrichtun gen einen an dem Klemmprofil befestigbaren, U-förmigen Profilabschnitt umfassen, in welchen die einen elasti schen Stab umschlingende Längskante eines Foliensegments zusammen mit dem elastischen Stab einsetzbar ist. Hierdurch wird eine einfache und zuverlässige Festlegung bei gleichmäßiger Verteilung der Spannung längs des Folienrandes erzielt.Furthermore, it can be provided that the clamping device gene attachable to the clamping profile, U-shaped Include profile section in which the one elastic the longitudinal edge of a film segment can be used together with the elastic rod. This is a simple and reliable determination with even distribution of the tension along the Foil edge achieved.

Die Bodenplatte kann günstigerweise aus Metall oder aus einem Metall-Hartschaum-Laminat bestehen. Die Folienabschnitte werden vorteilhafterweise durch eine Fluorpolymerfolie mit Silber- oder Aluminiumbe schichtung gebildet.The base plate can advantageously be made of metal or consist of a metal hard foam laminate. The Foil sections are advantageously by a fluoropolymer film with silver or aluminum be stratification formed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Foliensegmente einen derartigen Zuschnitt aufweisen, daß die in eingespanntem Zustand radial verlaufenden Außenränder vor dem Einspannen konvex nach innen gebogen sind, so daß nach dem Einspannen in die radial verlaufenden Klemmeinrichtungen die auf das Foliensegment wirkende Spannung in radialer und tangentialer Richtung unterschiedlich ist. Durch eine derartige anisotrope Vorspannung wird eine optimale optische Korrektur erreicht. In a further embodiment of the invention can be provided be that the film segments such a cut have that radially in the clamped state running convex outer edges before clamping are bent inwards so that after clamping in the radial clamping devices radial stress acting on the film segment and tangential direction is different. By such an anisotropic bias becomes optimal optical correction achieved.

Zur Fixierung des Folienrandes können die Klemmeinrich tungen einen Klebestreifen umfassen.The clamping device can be used to fix the film edge lines include an adhesive strip.

Um trotz der im Prinzip sehr stabilen, erfindungsgemäßen Konstruktion eine echte Leichtbauweise realisieren zu können, ist vorgesehen, daß jedes Grundkörpersegment gegen eine Federkraft verschwenkbar gelagert ist.To despite the very stable in principle, according to the invention Realize a lightweight construction to be able to, it is provided that each body segment is pivotally mounted against a spring force.

Dieser Konzeption liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Analyse der Kosten von großen Paraboloidspiegeln zeigt, daß bei größer werdenden Durchmessern die Windkräfte die wesentlichsten Kraftkomponenten werden. Selbst wenn es gelingt, einen Membrankonzentrationsspie gel als solchen windstabil zu bauen, müssen doch die auftretenden Windkräfte in die Struktur der Spiegel aufhängung oder des Spiegelgerüstes eingeführt werden, so daß dieses entsprechend stark dimensioniert werden muß. Dies führt dazu, daß die entsprechende Konstruktion auf die maximal zu erwartende Windstärke hin mit einer entsprechenden Sicherheitsmarge ausgelegt werden muß, so daß der Aufwand hierfür bis zu 40% der Gesamt kosten einer derartigen Anlage ausmachen kann. Auf der anderen Seite ist es bekannt, daß die direkte Sonneneinstrahlung, welche in einem solchen Spiegelsystem ja nur genutzt werden kann, statistisch gesehen in den meisten Gegenden der Erde zum allergrößten Teil nur bis zu Windgeschwindigkeiten von maximal 50 km pro Stunde einfällt, d.h. daß oberhalb dieser Windge schwindigkeiten meistens bewölkter Himmel herrscht.This concept is based on the knowledge that that an analysis of the cost of large paraboloid levels shows that with increasing diameters the Wind forces will become the most essential components of power. Even if it succeeds in a membrane concentration spec To build gel as such wind-stable, must the wind forces occurring in the structure of the mirror suspension or the mirror structure are introduced, so that these are dimensioned accordingly strong got to. This leads to the corresponding construction to the maximum wind force to be expected a corresponding safety margin must, so that the effort for this up to 40% of the total cost of such a system can make up. On on the other hand, it is known that the direct Sun exposure, which is in such a mirror system yes can only be used statistically in most of the world for the most part only up to a maximum wind speed of 50 km occurs per hour, i.e. that above this windge Mostly cloudy skies prevail.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene schwenkbare Lagerung wird nun erreicht, daß beim Auftreten großer Windkräfte die Grundkörpersegmente aus ihrer optisch ausgerichteten "Konzentrationslage" so ausgelenkt werden, daß sie z.B. um 90° verschwenkt werden, so daß dem Wind nur noch die eine wesentlich geringere Angriffsfläche bietenden Schmalseiten entgegenstehen, d.h. die auf die Gesamtkonstruktion ausgeübte maximale Windkraft wird erheblich reduziert und dementsprechend kann die statische Konstruktion mit geringerem Aufwand ausgeführt werden.Through the pivotable provided according to the invention Storage is now achieved that when large Wind forces the basic body segments from their visual aligned "concentration situation" so deflected that they e.g. be pivoted by 90 °, so that the wind only one much less Oppose the narrow sides offering i.e. the maximum exerted on the overall construction Wind power is reduced considerably and accordingly can do the static construction with less effort be carried out.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß jedes Grundkörper segment um seine Längsachse schwenkbar gelagert ist, und zwar gegen die Rückstellkraft einer Schraubenfeder. Die danach vorgesehene Schwenkbewegung läßt sich besonders leicht technisch beherrschen.It is advantageously provided that each base body segment is pivotally mounted about its longitudinal axis, against the restoring force of a coil spring. The pivotal movement provided thereafter can be particularly easy to master technically.

Günstigerweise ist vorgesehen, daß die Null-Lage jedes Grundkörpersegments dadurch fixiert ist, daß an deren Schwenkachse eine Nockenscheibe mit wenigstens einer Ausnehmung angeordnet ist, gegen welche radial von außen federbeaufschlagt ein Fixierstempel drückt. Hierdurch wird erreicht, daß nicht schon beim Auftreten leichter Windkräfte eine Verschwenkung stattfindet, sondern daß erst ab einer bestimmten Windkraft-Schwelle das jeweilige Grundkörpersegment und mit ihm die zugehörige Nockenscheibe gegen die den Fixierstempel andrückende Federkraft ausgelenkt und verschwenkt wird. Sobald die Beaufschlagung durch den Wind aufgehört hat, wird das jeweilige Grundkörpersegment durch die Rückstellwirkung der Schraubenfeder wieder in die Ausgangsposition gebracht. Um zu vermeiden, daß bei sich böig ändernden Winden eine ständige Oszillation des Grundkörpersegments die mechanischen Teile zu stark beaufschlagt, kann eine ähnliche Ausnehmung in der Nockenscheibe auch für eine definierte ausgelenkte Endlage sorgen, so daß dann die Rückstellbewegung erst eingeleitet wird, wenn der Wind nicht nur leicht nachgelassen, sondern eine bestimmte Schwellenstärke unterschritten hat.It is advantageously provided that the zero position each body segment is fixed in that on the pivot axis of a cam with at least a recess is arranged, against which radially a fixation stamp presses from the outside. This ensures that not when it occurs light wind forces swivel, but that only from a certain wind power threshold the respective basic body segment and with it the associated cam disk against the fixation stamp pressing spring force deflected and pivoted becomes. As soon as the wind exposure stopped has, the respective body segment is through the return action of the coil spring back in brought the starting position. To avoid that with gusty changing winds a constant oscillation the mechanical parts of the main body segment heavily loaded, a similar recess in the cam disc also for a defined deflected Ensure the end position, so that the return movement is only initiated when the wind is not only light subsided, but a certain threshold strength has fallen below.

Um einen definierten Angriff des Fixierstempels an der Nockenscheibe zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß in die Ausnehmung der Nockenscheibe eine drehbar gelagerte Walze eingreift, welche am Vorderende des Fixierstempels angebracht ist.To a defined attack of the fixation stamp to reach the cam disc can be provided that in the recess of the cam disc is rotatable mounted roller engages which at the front end of the Fixing stamp is attached.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further features, advantages and details of the invention result from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Gesamtanordnung eines erfindungsgemäßen Membrankonzentrationsspiegels, Fig. 1 is a side view of the entire arrangement of a membrane concentration mirror of the invention,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Spiegel, Fig. 2 is a plan view of the mirror,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Aufsicht auf ein Spiegelsegment, Fig. 3 is a Fig. 2 corresponding plan view of a mirror segment,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Geome trie eines derartigen Spiegelsegments, Fig. 4 is a perspective view of the trie Geome of such a mirror segment,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Stoßbereich der Außenkan ten zweier Foliensegmente bzw. eines Klemmprofils, Fig. 5 is a section through the joint area of the ten Außenkan of two foil segments and a clamping profile,

Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Teil-Schnittdarstellung zur Veranschaulichung der Festlegung der Außen kante eines Foliensegments, Fig. 6 is a Fig. 5 corresponding partial sectional view for illustrating the definition of the outer edge of a film segment,

Fig. 7 eine Fig. 5 entsprechende Schnittdarstellung zweier aneinandergrenzender Foliensegmente im noch nicht montierten Zustand, Fig. 7 is a Fig. 5 corresponding sectional view of two adjacent sheet segments in the not yet assembled state,

Fig. 8 einen Längsschnitt in radialer Richtung durch ein Segment gemäß Fig. 7, Fig. 8 is a longitudinal section in the radial direction by a segment shown in FIG. 7,

Fig. 9 die Geometrie des Zuschnitts eines Foliensegments, und Fig. 9 shows the geometry of the blank of a foil segment, and

Fig. 10 einen Schnitt einer Schwenklagerung eines Grundkörpersegments. Fig. 10 is a sectional view of a pivot bearing of a main body segment.

In Fig. 1 ist die Gesamtanordnung eines Membran konzentrationsspiegels 1 dargestellt, welcher auf einem Tragegestell 2 um eine horizontale Achse 3 und eine vertikale Achse 4 schwenkbar angeordnet ist. In dem Brennpunkt F des Membrankonzentrationsspie gels 1 befindet sich ein Empfänger 5 an sich bekannter Bauart.In Fig. 1 the overall arrangement of a membrane concentration mirror 1 is shown, which is arranged on a support frame 2 about a horizontal axis 3 and a vertical axis 4 pivotable. In the focal point F of the Membrankonzentrationsspie gel 1 is a receiver 5 of a known type.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Membran konzentrationsspiegel 1 in der Aufsicht kreis scheibenförmig ausgestaltet und aus einer Mehrzahl von Grundkörpersegmenten 6, im Ausführungsbeispiel fünf derartiger Grundkörpersegmente, zusammengesetzt.As can be seen from FIG. 2, the diaphragm concentration mirror 1 is configured in the form of a disk in the form of a circle and is composed of a plurality of basic body segments 6 , in the exemplary embodiment five such basic body segments.

Jedes Grundkörpersegment 6 ist aus einer Mehrzahl von Foliensegmenten 7 aufgebaut. Die Foliensegmente 7, welche aus einer silber- oder aluminiumverspiegelten Fluorpolymer-Folie 3 bestehen, weisen im eingespannten Zustand radial-gerade verlaufende Seitenkanten 9, 10 auf und sind an der Außenseite und Innenseite durch Kreisabschnitte 11 bzw. 12 begrenzt.Each base body segment 6 is constructed from a plurality of film segments 7 . The film segments 7 , which consist of a silver or aluminum mirrored fluoropolymer film 3 , have radially straight side edges 9 , 10 in the clamped state and are delimited on the outside and inside by circular sections 11 and 12 respectively.

Jedes Grundkörpersegment 6 weist einen Anschlußstutzen 13 zur Verbindung mit einer Vakuumeinrichtung auf. Der Anschlußstutzen 13 ist in Fig. 3 lediglich schematisch dargestellt. Die einzelnen Grundkörpersegmente 6 werden über einen Haltering 14 und Stützrippen 15 mit den Antriebseinrichtungen 16 auf dem Tragegestell 2 verbunden.Each base body segment 6 has a connecting piece 13 for connection to a vacuum device. The connecting piece 13 is shown only schematically in Fig. 3. The individual base body segments 6 are connected to the drive devices 16 on the support frame 2 via a retaining ring 14 and supporting ribs 15 .

Insbesondere aus Fig. 7 ist zu erkennen, daß jedes Grundkörpersegment 6 aus einer Mehrzahl von Grundkörper abschnitten aufgebaut ist, welche jeweils Tragekörper für zugehörige Folienabschnitte 7 bilden. Dabei wird jeder Grundkörperabschnitt 17 gebildet durch eine nach außen leicht konkav vorgewölbte Bodenwand 13, welche durch zwei parallel zueinander verlaufende Aluminiumbleche 19, 20 gebildet ist, deren Zwischenraum durch einen Schaum 21 ausgefüllt ist. Jede Bodenwand 13 bzw. seitliche Ansätze 22 der Aluminiumbleche 19, 20 sind mit Seitenwänden 23 verbunden. An diesen Seitenwän den 23 ist an deren der Bodenwand 13 abgewandten Seite der Außenrand 9 bzw. 10 eines Folienabschnitts 7 wie nachstehend näher beschrieben festgelegt.It can be seen in particular from FIG. 7 that each base body segment 6 is constructed from a plurality of base body sections, which each form support bodies for associated film sections 7 . Each base body section 17 is formed by a slightly concave bulging bottom wall 13 , which is formed by two parallel aluminum sheets 19 , 20 , the space between which is filled with a foam 21 . Each bottom wall 13 or side lugs 22 of the aluminum sheets 19 , 20 are connected to side walls 23 . On these Seitenwän the 23 is on the side facing away from the bottom wall 13 of the outer edge 9 or 10 of a film section 7 as described in more detail below.

Wie aus Fig. 5 und Fig. 6 zu erkennen ist, ist an der Außenseite jeder Seitenwand 23 ein U-Profil 24 befestigt. Die Befestigung kann mittels lediglich angedeuteter Schrauben oder Mieten 25 erfolgen. An der Oberseite des U-Profils ist ein doppelseitiges Klebeband 26 angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich, werden die Außenränder 9, 10 eines Folienab schnitts 7 auf dem doppelseitigen Klebeband 26 so festgelegt, daß die Außenränder 9, 10, welche wie in Fig. 9 dargestellt im Zuschnitt konkav nach innen gewölbt sind, gerade gespannt werden. Die Folie 3 des jeweiligen Folienabschnitts 7 wird wie in Fig. 6 in die Ausnehmung des U-Profils 24 eingelegt und durch einen elastischen Stab 27, z.B. aus Gummi, dessen Außenkontur dem U-Profil 24 angepaßt ist, festgelegt. Durch Herstellung einer Niet- oder Schraub verbindung 23, welche in Fig. 5 und 6 ebenfalls nur angedeutet ist, wird dann ein etwa Z-förmiges Profil teil 29 angebracht, wodurch der Folienabschnitt 7 endgültig fixiert ist. Zwei aneinander anschließende Grundkörperabschnitte 17 werden dann dadurch miteinander verbunden, daß die frei nach außen stehenden Schenkel 30 der Z-Profile 29 durch Schrauben oder Mieten 31 verbunden werden. Auf diese Weise wird dann ein Grundkörperseg ment 6 ausgebildet, welches z.B., wie in Fig. 3 darge stellt, fünf Grundkörperabschnitte 17 umfaßt. Der zwischen den aneinander anschließenden Grundkörperab schnitten 17 entstehende Hohlraum 32 wird mit Schaumstoff ausgeschäumt.As can be seen from Fig. 5 and Fig. 6, each side wall 23 is attached a U-profile 24 on the outside. The attachment can be done by means of only indicated screws or rents 25 . A double-sided adhesive tape 26 is arranged on the top of the U-profile. As can be seen in particular from FIG. 6, the outer edges 9 , 10 of a section 7 of film 7 are fixed on the double-sided adhesive tape 26 in such a way that the outer edges 9 , 10 , which are concave inward as shown in FIG will. The film 3 of the respective film section 7 is inserted into the recess of the U-profile 24 as in FIG. 6 and fixed by an elastic rod 27 , for example made of rubber, the outer contour of which is adapted to the U-profile 24 . By producing a rivet or screw connection 23 , which is also only hinted at in FIGS. 5 and 6, an approximately Z-shaped profile part 29 is then attached, whereby the film section 7 is finally fixed. Two adjoining basic body sections 17 are then connected to one another in that the freely outward-facing legs 30 of the Z-profiles 29 are connected by screws or rivets 31 . In this way, a Grundkörperseg element 6 is formed, which, for example, as shown in Fig. 3 Darge, comprises five main body sections 17 . The cut between the adjoining Grundkörperab 17 resulting cavity 32 is foamed with foam.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß jede Seiten wand 23 als Klemmprofil ausgestaltet ist, wobei die jeweilige Klemmeinrichtung durch das U-Profil 24 in Verbindung mit dem elastischen Stab 27 und dem Z-Profil 29 und zusätzlich dem doppelseitigen Klebe band 26 sowie den Schrauben bzw. Mieten 28 gebildet wird.From the above it follows that each side wall 23 is designed as a clamping profile, the respective clamping device by the U-profile 24 in conjunction with the elastic rod 27 and the Z-profile 29 and in addition the double-sided adhesive tape 26 and the screws or Rent 28 is formed.

In Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch einen Grund körperabschnitt 17 dargestellt, der gleichzeitig eine Seitenansicht einer Seitenwand 23 und damit eines Klemmprofils darstellt. Daraus ist zu erken nen, daß der über den Stutzen 13 zu evakuierende Innenraum durch die Bodenwand 18, die radiale Außen wand 33 und die radiale Innenwand 34 gebildet wird. Die Oberseite wird durch die Folie 8 gebildet. Die Oberkante 35 jeder Seitenwand 23 jedes Klemmprofils weist einen parabelabschnittförmigen Verlauf auf. Hierdurch wird eine sehr definierte optische Geometrie des Membrankonzentrationsspiegels 1 erreicht, wobei im Gegensatz zu herkömmlichen Spiegeln die gewünschte optimale Geometrie auch in radialer Richtung definiert ist. Lediglich im Innenbereich der einzelnen Folienab schnitte 7 wird die Oberflächengeometrie durch den Gleichgewichtszustand zwischen dem Unterdruck in dem jeweiligen Grundkörperabschnitt 17, der Folien spannung und dem Außendruck vorgegeben.In Fig. 8 is a longitudinal section through a basic body portion 17 is shown, which also represents a side view of a side wall 23 and thus a clamping profile. From this it can be seen that the interior to be evacuated via the nozzle 13 through the bottom wall 18 , the radial outer wall 33 and the radial inner wall 34 is formed. The top is formed by the film 8 . The upper edge 35 of each side wall 23 of each clamping profile has a parabolic section shape. In this way, a very defined optical geometry of the membrane concentration mirror 1 is achieved, and in contrast to conventional mirrors the desired optimal geometry is also defined in the radial direction. Only in the inner region of the individual sections 7 , the surface geometry is predetermined by the state of equilibrium between the negative pressure in the respective main body section 17 , the film tension and the external pressure.

Der Spannungsverlauf in jedem Folienabschnitt 7 ist anisotrop, d.h. in radialer und tangentialer Richtung unterschiedlich, indem die Außenkanten 9, 10 des Folienzuschnitts konkav nach innen gewölbt sind, und bei der Festlegung gerade eingespannt werden. Das Verhältnis der anisotropen Spannung eines einge spannten Folienabschnitts 7 bzw. der Gesamt-Spannungsver lauf des eingespannten Folienabschnitts 7 kann auch noch dadurch beeinflußt werden, daß die radialen Innen- und Außenkanten 39, 40 um einen bestimmten Betrag nach innen gewölbt sind, beim Einspannen aber entsprechend der kreisabschnittförmigen Außenkontur 41 des jeweiligen Grundkörperabschnitts 17 festgelegt werden. Die Festlegung der Außenränder 39, 40 erfolgt mittels eines entsprechenden Profils an der Außenwand 33 wie die Festlegung der radialen Außenränder 9, 10.The course of tension in each film section 7 is anisotropic, that is to say different in the radial and tangential directions, in that the outer edges 9 , 10 of the film cut are concavely curved inwards and are just clamped in during the fixing. The ratio of the anisotropic tension of a clamped film section 7 or the overall voltage run of the clamped film section 7 can also be influenced by the fact that the radial inner and outer edges 39 , 40 are curved inwards by a certain amount, but when clamped can be determined in accordance with the circular section-shaped outer contour 41 of the respective base body section 17 . The outer edges 39 , 40 are fixed by means of a corresponding profile on the outer wall 33, as is the radial outer edges 9 , 10 .

Bei einer in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Grundkörpersegmente 6 im Prinzip z.B. so angeordnet wie in Fig. 2, jedoch sind die Grundkörpersegmente 6 um ihre Längsachse schwenkbar gelagert. Dementsprechend müssen die Außenränder der einzelnen Grundkörpersegmente 6 voneinander einen solchen Abstand aufweisen, daß eine solche Schwenkbewe gung möglich wird, ohne daß bei diesem Verschwenken die einzelnen Grundkörpersegmente 6 sich gegeneinander verklemmen.In an embodiment shown in FIG. 10, the individual base body segments 6 are in principle, for example, arranged as in FIG. 2, but the base body segments 6 are pivotally mounted about their longitudinal axis. Accordingly, the outer edges of the individual base body segments 6 must be at such a distance from one another that such a pivoting movement is possible without the individual base body segments 6 jamming against one another during this pivoting.

Die Grundkörpersegmente 6 sind im Prinzip auch so aufgebaut wie vorstehend beschrieben. Lediglich statt des geschlossenen Rings 12 sind für jedes einzelne Grundkörpersegment 6 Ringabschnitte 12′ vorgesehen. An diesem Ringabschnitt 12′ ist jeweils eine Schwenkwelle 43 angeschweißt, welche in einem Rohrkörper 44 eines zentralen Tragekörpers 45, der im übrigen nicht näher dargestellt ist, über Kugellager 46, 47 schwenkbar gelagert ist. Die Welle 43 weist eine zentrale Boh rung 44′ auf, welche einerseits mit dem Innenraum des Grundkörpersegments 6 und andererseits mit einer zu einer Pumpeinrichtung führenden Leitung 48 verbunden ist.In principle, the base body segments 6 are also constructed as described above. Only instead of the closed ring 12 6 ring sections 12 'are provided for each individual body segment. At this ring portion 12 ', a pivot shaft 43 is welded, which is pivotally mounted in a tubular body 44 of a central support body 45 , which is not shown in the rest, via ball bearings 46 , 47 . The shaft 43 has a central drilling tion 44 ', which is connected on the one hand to the interior of the base body segment 6 and on the other hand to a line 48 leading to a pump device.

Am rückwärtigen Ende des Rohrkörpers 44 ist eine Schraubenfeder 49 angeordnet, deren eines Ende 50 mit der Welle 43 und deren anderes Ende 51 mit der Rückwand 52 des Rohrkörpers 44 verbunden ist, so daß bei einem Verschwenken der Welle 43 um die Achse 42 durch die Schraubenfeder 49 eine Rückstellwirkung ausgeübt wird.At the rear end of the tubular body 44 , a coil spring 49 is arranged, one end 50 of which is connected to the shaft 43 and the other end 51 of which is connected to the rear wall 52 of the tubular body 44 , so that when the shaft 43 is pivoted about the axis 42 by the coil spring 49 a restoring effect is exercised.

Das andere Ende des Rohrkörpers 44 ist mit einer Platte 53 verschweißt, an welcher über eine Schraubver bindung 54 und eine Schweißverbindung 55 ein sich radial von der Welle 43 wegerstreckender endseitig geschlossener Rohrabschnitt 56 angeordnet ist. In dem Rohrabschnitt 56 ist ein Fixierstempel 57 hin und herbeweglich gleitend geführt, wobei sich eine Schraubenfeder 58 einerseits an dem Boden des Rohrab schnitts 56 und andererseits an dem Boden des Fixierstem pels 57 abstützt und dementsprechend den Fixierstempel 57 auf die Welle 43 hin drückt.The other end of the tubular body 44 is welded to a plate 53 , on which, via a screw connection 54 and a welded connection 55, a radially away from the shaft 43 extending end-closed tube section 56 is arranged. In the tube section 56 , a fixing ram 57 is slidably guided back and forth, a coil spring 58 being supported on the one hand at the bottom of the tube section 56 and on the other hand at the bottom of the fixing stem 57 and accordingly pressing the fixing ram 57 onto the shaft 43 .

Am vorderen, freien Ende des Fixierstempels 57 ist über eine U-förmige Lagergabel eine Walze 60 schwenkbar gelagert. Die Walze 60 drückt gegen eine Nockenschei be 61, welche mit der Welle 43 fest verbunden ist.At the front, free end of the fixing ram 57 , a roller 60 is pivotally mounted via a U-shaped bearing fork. The roller 60 presses against a cam disk 61 , which is firmly connected to the shaft 43 .

In der Null-Lage liegt die Walze 60 in einer Ausneh mung 62 der Nockenscheibe 61, so daß bis zum Auftreten einer bestimmten, das Grundkörpersegment 6 um die Achse 42 verschwenkenden Windkraft die Nullage ent sprechend der optisch ausgerichteten Fokusierposition fixiert ist. Erst nach Überschreiten einer bestimmten Windstärke und dementsprechend Windkraft wird die Nockenscheiben 61 und damit die Welle 43 gegen die Kraft der Schraubenfeder 58 bzw. 49 verdreht und das Grundkörpersegment 6 nimmt eine Position ein, in welcher es zwar nicht mehr fokusierend wirkt, in welcher aber der Windwiderstand erheblich reduziert ist.In the zero position, the roller 60 is in a Ausneh line 62 of the cam 61 so that until the occurrence of a certain, the body segment 6 about the axis 42 pivoting wind force, the zero position is fixed accordingly to the optically aligned focusing position. Only after a certain wind force and corresponding wind force is exceeded is the cam disks 61 and thus the shaft 43 rotated against the force of the coil spring 58 or 49 and the base body segment 6 assumes a position in which it no longer has a focusing effect, but in which the Wind resistance is significantly reduced.

Claims

1. membrane concentration mirror comprising a rigid, frame-like base body with an airtight closed bottom wall, wherein the base body has a device for connecting a connecting line to a device for generating negative pressure, and wherein a film is stretched airtight over the base body so that it under the Influence of an applied negative pressure is deformable, and this film is composed of a plurality of film segments, which are delimited on the outside approximately in a circular arc and are connected to one another along radially running side edges, the film segments being connected to one another in such a way that dimensionally stable, radially running clamping profiles fix the radially extending outer edges by means of clamping devices, characterized in that it is composed of a plurality of base body segments ( 6 ), each of which is individually connected to the at least one device for producing underpressure ck are connected.

2. Membrane concentration level according to claim 1 characterized in that the clamping devices paraboloidal or approximately paraboloidal are concavely curved.

3. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the clamping devices a U-shaped attachable to the clamping profile Include profile section in which the one elastic the longitudinal edge of a film segment can be used together with the elastic rod.

4. membrane concentration level according to claim 1, characterized in that the bottom plate bend is made of rigid metal.

5. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the base plate from a Metal rigid foam laminate is made.

6. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the film sections through a fluoropolymer film with silver or aluminum coating are formed.

7. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the film segments a have such a cut that the clamped in Condition of the radially running outer edges before the cutting NEN are convex inwards, so that after the Clamping in the radial clamping devices the radial force acting on the film segment and tangential direction is different.

8. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the clamping devices comprise an adhesive strip.

9. membrane concentration mirror according to one of claims 1 to 8, characterized in that each base body segment ( 6 ) against a spring force (coil spring 49, 53 ) is pivotally mounted.

10. membrane concentration mirror according to claim 9, characterized in that each base body segment ( 6 ) about its longitudinal axis ( 42 ) is pivotally mounted.

11. Membrane concentration mirror according to claim 10, characterized in that each base body segment ( 6 ) against the restoring force of a coil spring ( 49 ) is pivotally mounted.

12. Membrane concentration mirror according to one of claims 9 to 11, characterized in that the zero position of the base body segment ( 6 ) is fixed in that a cam plate ( 61 ) with at least one recess ( 62 ) is arranged on its pivot axis ( 42 ) , against which radially from the outside a spring press ter (coil spring 53 ) presses the punch ( 57 ).

13. Membrane concentration mirror according to claim 12, characterized in that on the fixing punch ( 57 ) in the recess ( 62 ) of the cam ( 61 ) engaging, rotatably mounted roller ( 60 ) is angeord net.

14. membrane concentration level according to claim 1, characterized in that by an eccentric Clamping edge a fix focus mirror is formed at its fixed focus a fixed one Light receiver is installed.

15. membrane concentration mirror according to claim 1, characterized in that the at an angle of Basic body segments swiveled less than 90 ° form an aerodynamic wind wheel, the rotation of which a wind generator around the original parabolic axis forms.