DE8012543U1

DE8012543U1 - VARIABLE MIRROR MIRROR

Info

Publication number: DE8012543U1
Application number: DE19808012543U
Authority: DE
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1982-02-25

Description

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Spiegel mit variabler KrümmungVariable curvature mirror

Die Erfindung betrifft einen Spiegel mit variabler Krümmung, bestehend aus einer elastischen ebenen Spiegelfläche und einer Spannvorrichtung.The invention relates to a mirror with variable curvature, consisting of an elastic flat mirror surface and a Jig.

Ein Spiegel der oben genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 38 665 bekannt, nach welcher eine ebene Spiegelfläche an zwei gegenüberliegenden Rändern mit gekrümmten Trägern verbunden ist, durch welche die ebene Spiegelfläche zylindrisch verformt wird. Die Krümmung eines derartigen Spiegels ist jedoc nur durch Auswechseln der Träger gegen entsprechend anders gekrümmte Träger möglich.A mirror of the above type is known, for example, from DE-OS 27 38 665, according to which a flat mirror surface connected at two opposite edges with curved beams is through which the flat mirror surface is cylindrically deformed. The curvature of such a mirror is however only by replacing the carrier with appropriately differently curved ones Carrier possible.

Ein elastisch krümmbarer Spiegel mit kontinuierlich verstellbarer Krümmung ist aus der DE-OS 27 28 141 bekannt. Dieser Spiegel weist eine elastisch verformbare Scheibe aus Glas mit einer annähernd sphärischen optisch aktiven Oberfläche auf eine Seite auf. Eine Verkrümmung des Spiegels zur außeraxialen Verwendung wird durch ein Biegegestell ermöglicht, durch welches die Ränder des Spiegels aus ihrer gemeinsamen Ebene gegeneinander verschoben werden. Ein derartiger Spiegel setzt jedoch eine bereits sphärisch gekrümmte Oberfläche voraus.An elastically bendable mirror with continuously adjustable Curvature is known from DE-OS 27 28 141. This mirror has an elastically deformable pane made of glass an approximately spherical optically active surface on one side. A curvature of the mirror for off-axis use is made possible by a bending frame, through which the edges of the mirror out of their common plane against each other be moved. Such a mirror, however, requires an already spherically curved surface.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spiegel mit variabler Krümmung zu schaffen, bei welchem ein ebenes Spiegelflächenmateria] verwendet werden kann und dessen Krümmung kontinuierlich verstellbar ist. Diese Aufgabe erfüllt ein Spiegel nach Patentanspruch 1. Als besonders vorteilhafte Ausführungsform hat sich dabei ein nach Patentanspruch 3 ausgebildeter Spiegel erwiesen, der in seiner Wirkung einem parabolischen Spiegel gleichkommt. Sollte das Eigengewicht des Spiegelflächenmaterials die Kontur zu stark beeinflussen, ist es vorteilhaft, weitere Abstützunger der Spiegelfläche gemäß den Ansprüchen 5 bis 8 vorzusehen.The object of the invention is to provide a mirror with variable curvature to create in which a flat mirror surface material] can be used and its curvature continuously adjustable is. This object is achieved by a mirror according to patent claim 1. It has proven to be a particularly advantageous embodiment a mirror designed according to patent claim 3 proved, which has the same effect as a parabolic mirror. Should the weight of the mirror surface material make the contour Too much influence, it is beneficial to have more outriggers to provide the mirror surface according to claims 5 to 8.

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Erfindungsgemäß gestaltete Spiegel sind insbesondere für die Ver- ^According to the invention designed mirrors are in particular for the vers ^

Wendung in einer sog. Solarfarm geeignet, bei der großflächige % Turning in a so-called solar farm, where large %

Spiegel Sonnenlicht einfangen und auf einen relativ kleinen Brenn- |Mirror catch sunlight and focus on a relatively small focal |

fleck reflektieren. Derartige Spiegel müssen aufgrund ihrer Größe |lreflect the spot. Due to their size, such mirrors must | l

besonders stabil ausgeführt sein, um Windkräften standhalten zu können; dennoch soll das Gewicht des Spiegels und der Halterung möglichst gering sein, um den baulichen Aufwand und die damit verbundenen Kosten möglichst gering zu halten. Da derartige Spiegel außerdem in relativ großen und unterschiedlichen Abständen von dem gemeinsamen Brennfleck aufgestellt werden, ist es notwendig, daß die Brennweite leicht und kontinuierlich verstellbar ist, Der erfindungsgemäße Spiegel ist daher für den oben genannten Zweck besonders geeignet.be made particularly stable in order to be able to withstand wind forces; nevertheless, the weight of the mirror and the bracket should be as low as possible in order to keep the construction effort and the associated costs as low as possible. Because such mirrors are also set up at relatively large and different distances from the common focal point, it is necessary to that the focal length is easily and continuously adjustable, the mirror according to the invention is therefore for the above Purpose particularly suitable.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spiegels ist teilweise schematisch in den Figuren dargestellt. Es zeigen:One embodiment of the mirror according to the invention is partial shown schematically in the figures. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Aufsicht auf die Rückseite eines quadratischen Spiegels,Fig. 1 is a perspective plan view of the back of a square mirror,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Spiegels gem. Fig. 1 ;Fig. 2 is a side view of the mirror according to Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Aufsicht auf die Rückseite eines Spiegels mit weiteren Auflageelementen;3 shows a perspective top view of the rear side of a Mirror with additional support elements;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Spiegels gem. Fig. 3; Fig. 5 ein diagonal versteiftes Spiegelflächenmaterial.Fig. 4 is a side view of the mirror according to Fig. 3; 5 shows a diagonally stiffened mirror surface material.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Spiegel wird eine ebene Spiegelfläche 1 aus Glas oder einem anderen elastischen Spiegelmaterial durch einen kreuzförmigen Träger 2 rückseitig gestützt. Die Auflagepunkte 2.1 bis 2.4 des Trägers 2 drücken auf die Ecken der Spiegelfläche 1. Auf die Mitte der Spiegelfläche 1 wirkt eine mit dieser fest verbundene Stelleinrichtung 3, mit welcher die Spie-In the mirror shown in FIG. 1, a flat mirror surface 1 is made of glass or another elastic mirror material supported on the rear by a cross-shaped support 2. The support points 2.1 to 2.4 of the carrier 2 press on the corners of the mirror surface 1. One acts on the center of the mirror surface 1 this firmly connected adjusting device 3, with which the game

/5/ 5

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gelfläche gegenüber den Auflagepunkten in Richtung der Flächennormalen 4 elastisch verformbar ist. Aus der in Fig. 2 dargestellten Seitenansicht wird sichtbar, daß die Auflagepunkte 2.1, 2.3 gegenüber dem kreuzförmigen Träger 2 etwas erhöht angeordnet sind, so daß die Spiegelmitte durch eine Stellschraube 3 innerhalb der Achse 4 in Richtung des gezeigten Pfeiles verschoben werden kann.gel surface is elastically deformable in relation to the support points in the direction of the surface normal 4. From that shown in FIG Side view it is visible that the support points 2.1, 2.3 are arranged slightly higher than the cross-shaped carrier 2 are so that the center of the mirror can be moved by an adjusting screw 3 within the axis 4 in the direction of the arrow shown can.

Versuche mit einem flachen quadratischen Planspiegel, der auf eine Brennweite von ca. 200 m eingestellt wurde, und Sonnenlicht haben gezeigt, daß der Brennfleck auf einer in dieser Entfernung aufgestellten Wand mit der in den Figuren gezeigten Einrichtung nahezu kreisförmig ist und in der Größe unwesentlich von der idealen Sonnenabbildung abweicht. Der Spiegel ist also mit einem wesentlich aufwendiger herzustellenden Parabolspiegel vergleichbar.Try a flat square plane mirror that has a a focal length of about 200 m has been set, and sunlight have shown that the focal point is at this distance erected wall with the device shown in the figures is almost circular and differs insignificantly in size from the ideal image of the sun. So the mirror is with one much more complex to produce parabolic mirrors comparable.

Die oben erwähnten Versuche haben auch gezeigt, daß bei zunehmender Spiegelgröße das Eigengewicht des Spiegelflächenmaterials je nach Lage des Spiegels die durch Verspannung hervorgerufene, annähernd parabolische Krümmung verändert. In Abhängigkeit von der Spiegelgröße, dem Flächengewicht des Spiegelmaterials und dessen elastischen Eigenschaften kann es daher von Vorteil sein, die Spiegelfläche durch weitere Auflageelemente abzustützen.The above-mentioned experiments have also shown that with increasing Mirror size is the weight of the mirror surface material depending on the position of the mirror, that caused by tension, approximately parabolic curvature changed. Depending on the size of the mirror, the weight per unit area of the mirror material and its elastic properties, it can therefore be advantageous to support the mirror surface with additional support elements.

[: Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Aufsicht die Rückseite[: Fig. 3 shows the rear side in a perspective top view

\: eines Spiegels, bei dem ein ebenes elastisches Spiegelflächen- \: of a mirror in which a flat, elastic mirror surface

>■ material 5 mittels einer zentralen Stelleinrichtung 6 gegen ein> ■ material 5 by means of a central control device 6 against a

erstes Polygon bildende Auflagepunkte 7·1 bis 7.4 gezogen wird,first support points forming the polygon 7 1 to 7.4 are drawn,

|; welche an einem quadratischen, diagonal verstrebten Rahmen 10 be-|; which are mounted on a square, diagonally braced frame 10

j>i festigt sind. Die Seitenmitten der Spiegelfläche 5 sind durchj> i are consolidated. The side centers of the mirror surface 5 are through

!■. weitere, ebenfalls ein gleichmäßiges Polygon bildende Auflage-! ■. further support, also forming a uniform polygon

\ punkte 8.1 bis 8.4 abgestützt. Zur Abstützung des mittleren Be-\ points 8.1 to 8.4 supported. To support the middle

reichs der Spiegelfläche 5 ist ein Ring 9 vorgesehen, welcherRich of the mirror surface 5, a ring 9 is provided which

■'■■! die zentrale Stelleinrichtung 6 konzentrisch umgibt und zwischen den■ '■■! the central control device 6 surrounds concentrically and between the

K₁; Diagonal Verstrebungen des Rahmens 10 und der Rückseite der Spiegel-K ₁ ; Diagonal bracing of the frame 10 and the back of the mirror

»ί fläche 5 eingeklemmt und ggf. durch Klebung etc. befestigt ist.»Ί surface 5 is clamped and, if necessary, attached by gluing, etc.

I *I *

I · IiIlIiIl

• ·ιι ι• · ιι ι

• 1 )• 1 )

• 1 1• 1 1

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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung, aus der die Funktion des Stützringes 9 ersichtlich wird, Die Einstellung der zentralen Stelleinrichtung 6 bzw. der hier höhenverstellbaren Auflagepunkte 7.1 bis 7.4 (ebenso die nichtdargestellten Auflagepunkte 8.1 bis 8.4) erfolgt so, daß der Stützring 9 die durch das Eigengewicht der Spiegelfläche 5 bewirkte Durchbiegung gerade kompensiert.Fig. 4 shows a side view of the device shown in Fig. 3, from which the function of the support ring 9 can be seen, the setting of the central control device 6 or the one here height-adjustable support points 7.1 to 7.4 (also the ones not shown Support points 8.1 to 8.4) are carried out in such a way that the support ring 9 caused the weight of the mirror surface 5 by its own weight Deflection just compensated.

Fig. 5 zeigt eine durch Diagonal Verstrebungen 12 versteifte Spiegelfläche 11, welche ebenfalls mit einer der vorher gezeigten Spannvorrichtungen verbunden und elastisch verformt wird. Die Diagonal Verstrebungen 12, welche beispielsweise einen T-förmigen Querschnitt aufweisen, sind vorteilhafterweise aus dem gleichen Material wie die Spiegelfläche 11 hergestellt, so daß beide Teile einen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen. Die Verstrebungen dienen, ähnlich wie z.B. der Stützring 9 in den Fig. 3 und 4, zur Kompensation der durch das Eigengewicht der Spiegelfläche verursachten Verzerrungen.Fig. 5 shows a stiffened by diagonal struts 12 mirror surface 11, which is also with one of the previously shown Jigs connected and elastically deformed. The diagonal struts 12, which are for example a T-shaped Have cross-section are advantageously of the same Material like the mirror surface 11 made so that both Parts have the same coefficient of thermal expansion. the Struts are used, similar to e.g. the support ring 9 in the 3 and 4, to compensate for the distortions caused by the weight of the mirror surface.

Claims

■ CLAIMS

Mirror with variable curvature, consisting of an elastic flat mirror surface and a clamping device, characterized in that the clamping

gin

device (2) comprises regular polygon forming bearing points (2.1 to 2. ¹ O, in the middle of which one is fixed to the mirror surface (1) actuating device (3) connected with which the mirror surface with respect to the support points (2.1 to 2.4) in the direction the surface normal (4) is elastically deformable.

2. Mirror according to claim 1, characterized in that the mirror surface (1) has the shape of the polygon formed by the support points (2.1 to 2 Λ).

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3. Mirror according to claim 1 or 2, g e k e η η ζ e i c h net through four square support points (2.1 to 2.4) in the middle one point at the Mirror surface (1) v / irkende adjusting device (3) arranged is.

4. Mirror according to claim 3, characterized that the support points (2.1 to 2.4) are arranged at the ends of a cross-shaped carrier (2) in which In the middle, an adjusting screw (3) acting perpendicularly to the mirror surface (1) is arranged.

5. Mirror according to one of claims 1 to 4, marked

z e i c h η e t by further punctiform and / or linear Support elements (8.1 to 8.4, 9).

6. Mirror according to claim 5, characterized that the on lagaslement e a regular polygon forming support points (8.1 to 8.4) are.

7. Mirror according to claim 5 or 6, marked

n e t by a concentric to the center of the mirror annular support (9).

8. Mirror according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mirror surface (11) elastic stiffening elements (12) with the same coefficient of thermal expansion how the mirror has surface material.