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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Befestigung von Solarmodulen an Befestigungsprofilen, welche insbesondere auf dem Dach oder an der Wand eines Gebäudes festgelegt sind, wobei die Einrichtung Trägerprofile umfasst, an denen die Solarmodule befestigbar sind und die in ihrer Längsrichtung verlaufende und seitlich abstehende Montageflansche aufweisen, und wobei die Trägerprofile mittels Schraubklemmen an den Befestigungsprofilen befestigbar sind und wobei eine jeweilige Schraubklemme einen Klemmteil umfasst.
Aus der DE 202 09218 U1 ist die Befestigung eines Solarmoduls in einem Grundrahmen mittels einer Schnappverriegelung bekannt. Es wird hierbei das Solarmodul in einen Grundrahmen eingelegt und in einen Schlitz zwischen dem Solarmodul und dem Grundrahmen eine Deckleiste eingeschnappt, welche einen über die Oberseite des Solarmoduls kragenden Steg aufweist.
Zur Befestigung von Solarmodulen, insbesondere auf Dächern oder an Gebäudewänden sind unterschiedliche weitere Befestigungssysteme bekannt geworden. Üblicherweise werden hierbei Befestigungsprofile am Dach oder an der Wand angebracht, mit denen die Solarmodule verschraubt werden, wobei sich eine insgesamt relativ aufwändige Montage ergibt. Auch Profile mit hinterschnittenen Nuten sind bereits eingesetzt worden, wobei Klemmteile mittels in den hinterschnittenen Nuten eingeführten Nutensteinen an den Befestigungsprofilen festgelegt wurden. Auch hierbei ergibt sich eine relativ aufwändige Montage. Derartige Befestigungssysteme, welche die eingangs genannten Merkmaie offenbaren, sind aus DE 34 23 227 A1und der EP 1 035 591 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zur Befestigung von Solarmodulen bereitzustellen, durch welche eine vereinfachte Montage der Solarmodule ermöglicht wird. Erfindungsgemäss gelingt dies durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei einer erfindungsgemässen Einrichtung werden die Solarmodule somit an Trägerprofilen befestigt, welche ihrerseits mittels der erfindungsgemässen Schraubklemmen an den Befestigungsprofilen befestigbar sind.
Es können hierbei vorteilhafterweise von jeweils mindestens zwei, vorzugsweise zwei, Trägerprofilen und mehreren Solarmodulen, die an den über die Solarmodule durchgehenden Trägerprofilen nebeneinanderliegend befestigt sind, vormontierbare Solarmoduleinheiten gebildet werden, die mechanisch verbundene Einheiten darstellen. Diese Solarmoduleinheiten können bereits werkseitig vormontiert worden sein und im vormontierten Zustand zur Baustelle transportiert werden und in der Folge mittels der erfindungsgemässen Schraubklemmen an den Befestigungsprofilen befestigt werden. Die Montage einer jeweiligen Solarmoduleinheit erfolgt hierbei an mindestens zwei Befestigungsprofilen. Es können hierbei mehrere Solarmoduleinheiten mittels der erfindungsgemässen Schraubklemmen nebeneinanderliegend an den über die Solarmoduleinheiten durchgehenden Befestigungsprofilen befestigt werden.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Schraubklemmen ist diese nebeneinanderliegende Befestigung der Solarmoduleinheiten sehr einfach, dabei aber stabil und zuverlässig durchführbar.
Die Befestigungsprofile sind an einer jeweiligen Unterkonstruktion, an der die Solarmodule anzubringen sind, festgelegt. Diese Unterkonstruktion kann beispielsweise von einem Hausdach, einer Gebäudewand oder auch einem Traggerüst gebildet werden. Denkbar und möglich wäre es beispielsweise auch, die Befestigungsprofile direkt mittels entsprechender Fundamente im Boden zu verankern.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung der an einem Hausdach montierten Solarmodule; Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer vormontierten Solarmoduleinheit und der am Hausdach festgelegten Befestigungsprofile; Fig. 3 eine vergrösserte perspektivische Teildarstellung der verbundenen Teile und Fig. 4 eine schematische vergrösserte Teildarstellung in Seitenansicht im Randbereich von zwei benachbarten Solarmoduleinheiten.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Montage einer Mehrzahl von Solarmodulen 1 auf dem Dach 2 eines Gebäudes. Hierzu werden am Dach zunächst Befestigungsprofile 3 festgelegt, beispielsweise direkt oder mittels zwischengeschalteter Montageschienen angeschraubt. Die Befestigungsprofile 3 verlaufen in ihrer Längserstreckung in Richtung des Gefälles des Dachs.
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An diesen Befestigungsprofilen 3 werden in der Folge vormontierte Solarmoduleinheiten 4 angebracht. Diese Solarmoduleinheiten 4 werden jeweils von mehreren Solarmodulen 1 gebildet, welche in nebeneinanderliegender Anordnung an zwei über die gesamte Längserstreckung dieser nebeneinander angeordneten Solarmodule 1 sich erstreckenden Trägerprofilen 5 befestigt sind.
Zwischen diesen beiden parallel zueinander und vorzugsweise im Bereich der Seitenränder der nebeneinanderliegenden Solarmodule 1 verlaufenden Trägerprofile 5 könnten auch noch ein oder mehrere weitere Trägerprofile 5 vorgesehen sein, an welchen die Solarmodule 1 ebenfalls befestigt sind. Bevorzugt ist aber eine Ausbildung mit lediglich zwei Trägerprofilen 5. Die Anzahl der an den Trägerprofilen 5 befestigten Solarmodule 1 richtet sich nach der Länge dieser Trägerprofile 5.
Vorzugsweise umfasst eine Solarmoduleinheit 4 mehr als vier Solarmodule 1, beispielsweise neun.
Diese Solarmoduleinheiten 4 können vorteilhafterweise bereits werkseitig mechanisch verbunden werden und auch die in Fig. 2 schematisch durch die strichlierten Linien dargestellten elektrischen Verbindungen 6 können werkseitig hergestellt und werkseitig geprüft werden. Diese mechanisch verbundenen Einheiten können in der Folge auf die Baustelle transportiert werden, wobei die Montage auf der Baustelle im Vergleich zu einzeln zu montierenden Solarmodulen wesentlich erleichtert wird.
Zur Befestigung der Solarmoduleinheiten 4 an den Befestigungsprofilen 3 dienen Schraubklemmen 7 (vgl. Fig. 3). Diese Schraubkiemmen 7 umfassen ein Klemmteil 8, eine Spannschraube 9 und beim gezeigten Ausführungsbeispiel weiters einen U-förmigen Klemmbügel 10. Das Klemmteil 8, welches in Fig. 4 auch in Seitenansicht ersichtlich ist (in Fig. 4 sind die Spannschraube 9 und der Klemmbügel 10 der Übersichtlichkeit halber weggelassen, die Achse 11 der Spannschraube 9 ist aber dargestellt), besitzt einen Klemmarm 12 und einen Einsteckarm 13, welche sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
Der Klemmarm 12 dient zum Festklemmen eines Montageflansches 14 eines Trägerprofils 5 und der Einsteckarm 13 dient zum Einstecken eines Montageflansches 15 eines weiteren Trägerprofils 5 in den zwischen dem Einsteckarm 13 und dem Befestigungsprofil 3 liegenden Raum 16.
Im Bereich zwischen dem Klemmarm 12 und Einsteckarm 13 ist ein Stützsteg 17 angeordnet, der in eine von der Ebene der Solarmodule 1 wegweisende Richtung absteht und zur Abstützung des Klemmteils 8 gegenüber dem Befestigungsprofil 3 dient. Hierzu liegt das freie Ende des Stützsteges 17 auf der Oberseite des Befestigungsprofils 3 auf.
Der U-förmige Klemmbügel 10 besitzt zwei Seitenschenkel 18,19, welche über einen Verbindungsschenkel 20 miteinander verbunden sind. Die Seitenschenkel 18,19 sind im Bereich ihrer freien Enden mit Hakenelementen zum Einhängen in Fortsätze 21,22 des jeweiligen Befestigungsprofils 3 versehen. Beispielsweise kann das Befestigungsprofil hierzu von einem Doppel-TProfil gebildet werden, wobei die beiden T-Stege aufeinander zugerichtete Fortsätze 21, 22, 38, 39 aufweisen. Der Verbindungsschenkel 20 wird von der Spannschraube 9 durch eine Gewindebohrung durchsetzt. Durch Festziehen der Spannschraube 9 wird deren freies Ende gegen die Oberseite des Klemmarmes gedrückt, sodass dieser gegen den Montageflansch 14 gepresst wird.
Der Klemmarm 12 ist hierbei nach Art eines Hebels um eine gedachte Achse verkippbar, welche im Anlagebereich zwischen dem Stützsteg 17 und der Oberseite des Befestigungsprofils 3 liegt, auf welcher der Stützsteg 17 aufliegt und sich abstützt.
An der Unterseite des Klemmarms 12 ist bevorzugterweise ein nach unten vorstehender Vorsprung 35 ausgebildet, der den jeweiligen Fortsatz 25,26 im angezogenen Zustand der Spannschraube 9 formschlüssig übergreift. Es wird dadurch eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Herausrutschen des Montageflansches 14 aus dem Bereich des Raumes 36 zwischen dem Klemmarm 12 und der Oberseite des Befestigungsprofils 3 bewirkt. Auf der anderen Seite des Fortsatzes 25, 26 kann am Klemmarm 12 ebenfalls ein solcher Vorsprung 37 ausgebildet sein, um den Montageflansch 14 auch in diese Richtung formschlüssig zu fixieren. Andererseits könnten auch die Seitenschenkel 18,19 eine entsprechende Breite aufweisen. Die Vorsprünge 35,37 können auch durch eine im Klemmarm 12 vorgesehene Nut ausgebildet werden.
Obwohl die in Fig. 3 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, weist das Klemmteil 8 der Schraubklemme 7 bevorzugterweise an den beiden Seiten, an welchen die Seitenschenkel 18,19 verlaufen, jeweils zwei Fortsätze auf, die die Seitenschenkel 18,19 zwischen sich einschliessen.
Ein Verrutschen des Klemmteils 8 gegenüber dem Klemmbügel 10 in Richtung der Längserstreckung des Befestigungsprofils 3 wird dadurch verhindert.
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Die Trägerprofile 5 werden bevorzugterweise vom Doppel-T-Profilen gebildet, wobei an den freien Enden der beiden T-Stege aufeinander zu gerichtete Fortsätze 23 bis 26 angeordnet sind, d. h. die Fortsätze 23,24 des einen T-Stegs sind zum anderen T-Steg gerichtet und umgekehrt.
Der zum Rand einer jeweiligen Solarmoduleinheit 4 weisende Abschnitt des auf dem Befestigungsprofil 3 aufliegenden T-Steges zusammen mit dem daran angeordneten Fortsatz 25 bzw. 26 bildet somit bei dieser Ausbildung des Trägerprofils 5 den Montageflansch 14 bzw. 15.
Zur Befestigung der Solarmodule 1 auf den Trägerprofilen 5 können unterschiedliche Schraubund/oder Klemmverbindungen vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind hierfür Modul-Schraubklemmen 27 vorgesehen, die einen U-förmigen Klemmbügel aufweisen, der Seitenschenkel 28,29 und einen diese verbindenden Verbindungsschenkel 30 besitzt. Die Seitenschenkel 28,29 sind im Bereich ihrer freien Enden mit Hakenelementen zum Einhängen in das jeweilige Trägerprofil 5 versehen. Bei der dargestellten Ausbildung des Trägerprofils 5 werden die Hakenelemente in die Fortsätze 23,24 eingehängt, welche am T-Steg angeordnet sind, auf dem die Solarmodule 1 aufliegen. Der Abstand des Verbindungsschenkels 30 vom Trägerprofil 5 ist im eingehängten Zustand des Klemmbügels kleiner als die Dicke d der Solarmodule 1.
Im Verbindungsschenkel ist eine Gewindebohrung 31 ausgebildet, in die eine Spannschraube einschraubbar ist, von der in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber nur die Achse 32 dargestellt ist. Vom Kopf dieser in die Gewindebohrung eingeschraubten Spannschraube wird eine Klemmplatte 33 gegen die Oberseite eines zu befestigenden Solarmoduls 1 angedrückt.
In Fig. 3 ist die Situation dargestellt, bei welcher zwei nebeneinander angeordnete Solarmodule 1 durch eine gemeinsame Modul-Schraubklemme 27 gleichzeitig geklemmt werden. Hierzu liegen der Verbindungsschenkel 30 und einer der beiden Seitenschenkel 29 im Bereich zwischen den Randseiten der benachbarten Solarmodule 1 und die Klemmplatte 33 ragt über die Oberseiten beider Solarmodule 1. Der Seitenschenkel 28 ist gegenüber dem Seitenschenkel 29 verbreitert und ragt über die zum Rand der jeweiligen Solarmoduleinheit 4 gerichteten Randseiten 34. Es wird dadurch eine formschlüssige Verankerung der Solarmodule 1 in diese Richtung bewirkt, sodass ein Herausrutschen eines Solarmoduls 1 aus der Solarmoduleinheit 4 wirkungsvoll verhindert wird, sogar wenn die Klemmschraube der Modul-Schraubklemme 27 nicht ganz festgezogen ist.
Zur Befestigung der randseitigen Solarmodule 1 im Bereich des Seitenrands der Solarmoduleinheit 4 können ebenfalls Modul-Schraubklemmen 27 mit dem aus Fig. 3 ersichtlichen Aufbau eingesetzt werden. Es wird hierfür an der Stirnseite des Trägerprofils 5 ein Stützblech angeschraubt, welches das Trägerprofil um eine Strecke nach oben überragt, welche der Dicke d der Solarmodule 1 entspricht. Die Klemmplatte 33 stützt sich dann einerseits an der Oberseite des Solarmoduls 1, andererseits am oberen Ende dieses Stützblechs ab.
Eine erfindungsgemässe Einrichtung ist sowohl für rahmenlose Solarmodule 1 als auch für mit einem Rahmen, üblicherweise aus Aluminium, versehene Solarmodule 1 geeignet. Die Solarmodule 1 weisen jeweils eine Anzahl von Solarzellen zur Stromerzeugung auf.
Zur Montage von zwei oder mehreren werkseitig vormontierten Solarmoduleinheiten an den Befestigungsprofilen 3 wird zunächst eine erste der Solarmoduleinheiten, beispielsweise die in Fig. 1 weiter oben angeordnete, mittels Schraubklemmen 7 an den Befestigungsprofilen 3 befestigt. Die Schraubklemmen 7 werden hierbei jeweils so mit ihren Klemmbügeln 10 in die Befestigungsprofile 3 eingehängt, dass der Klemmarm 12 den jeweiligen Montageflansch 14,15 des Trägerprofils 5 überragt und die Spannschrauben 9 werden festgezogen. Die erste der Solarmoduleinheiten 4 ist somit mittels mindestens vier Schraubklemmen 7 an den mindestens zwei Befestigungsprofilen 3 befestigt. In der Folge kann neben dieser befestigten Solarmoduleinheit 4 eine weitere Solarmoduleinheit 4 montiert werden.
Hierzu wird der Montageflansch 15 dieser weiteren Solarmoduleinheit 4 unter die Einsteckarme 13 der bereits am Befestigungsprofil 3 angebrachten und die schon montierte Solarmoduleinheit 4 klemmenden Schraubklemmen 7 eingesteckt. Diese Situation ist in Fig. 4 dargestellt. In der Folge wird die unter die Einsteckarme 13 eingesteckte Solarmoduleinheit 4 auf ihrer gegenüberliegenden Seite mittels mindestens zwei Schraubklemmen 7 fixiert. Diese Schraubklemmen 7 werden hierbei so mit den Hakenelementen ihrer Seitenschenkel 18, 19 in die Befestigungsprofile 3 eingehängt, dass die Klemmarme 12 den Montageflansch 14 des auf dieser Seite der Solarmoduleinheit randseitig angeordneten Trägerprofils 5 überragen und die Spannschrauben 9 werden festgezogen.
Die Montage von weiteren Solarmoduleinheiten 4 an den über die Länge der an ihnen festgelegten Solarmoduleinheiten 4 durchgehenden Befesti-
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gungsprofilen 3 erfolgt in analoger Weise.
Es können somit mehrere Solarmoduleinheiten 4 sehr rasch und einfach und dabei sicher in nahe nebeneinanderliegender Anordnung an den Befestigungsprofilen 3 montiert werden. Der Abstand von nebeneinanderliegenden Solarmoduleinheiten 4 kann hierbei weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 2 cm betragen. Die erforderlichen Schraubvorgänge können in bequemer Weise von oben durchgeführt werden.
Zum Einhängen der Hakenelemente der Klemmbügel 10 in die Fortsätze 21,22 der Befestigungsprofile 3 können die Schraubklemmen 7 von der Seite her in die Befestigungsprofile 3 eingefädelt werden. Bevorzugterweise kann dieses Einhängen aber auch in einfacher Weise dadurch erfolgen, indem die Schraubklemmen unter Auseinanderspreizung der Seitenschenkel 18,19 von oben her über den oberen T-Schenkel des Befestigungsprofils 3 geführt wird.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Modul-Schraubklemmen 27 können auch diese in analoger Weise unter Auseinanderspreizen ihrer Seitenschenkel 28,29 von oben her auf die Trägerprofile 5 aufgesetzt werden und auch von oben her verschraubt werden, wodurch sich auch eine sehr einfache Montage der Solarmoduleinheiten 4 ergibt.
Die Verbindungsschenkel 20 der Schraubklemmen 7 können ebenso wie die Verbindungsschenkel 30 der Modul-Schraubklemmen 27 gegenüber der in den Fig. dargestellten Dicke verdickt ausgebildet sein, um eine ausreichende Länge der Gewindebohrung zu ermöglichen, oder entsprechende Einsatzhülsen mit Innengewinden, welche in diesem Fall die Gewindebohrungen darstellen, können angebracht sein.
Im an den Befestigungsprofilen 3 festgelegten Zustand der Trägerprofile 5 verlaufen diese in ihrer Längserstreckung horizontal und stehen senkrecht zu den Befestigungsprofilen 3.
Unterschiedliche Modifikationen des gezeigten Ausführungsbeispiels sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So könnten beispielsweise die Befestigungsprofile 3 an ihren den Solarmoduleinheiten 4 zugewandten Oberseiten hinterschnittene Nuten aufweisen, in welche Nutensteine eingesetzt werden können. Die Spannschrauben 9 könnten in diesem Fall die Klemmteile 8 durch Bohrungen durchsetzen und einen am Rand dieser Bohrungen sich abstützenden Kopf aufweisen und zum Verklemmen des jeweiligen Trägerprofils 5 in den Nutenstein eingeschraubt und festgezogen werden.
Anstelle der gezeigten Anbringung auf dem Dach 2 eines Gebäudes, könnten die Solarmodule 1 beispielsweise auch an einer Gebäudewand oder an einer Tragkonstruktion angebracht werden.
Auch wäre es beispielsweise denkbar und möglich, die Befestigungsprofile 3 direkt mittels entsprechender Fundamente im Untergrund zu verankern.
Die Befestigungsprofile 3 und/oder Trägerprofile 5 können im Einzelnen auch anders ausgebildet werden. Denkbar und möglich wäre es beispielsweise auch, für die Trägerprofile 5 Rechteckprofile vorzusehen, wobei die randseitigen Trägerprofile einer jeweiligen Solarmoduleinheit 4 mit einem entsprechenden seitlich abstehenden Montageflansch versehen sind.
Legende zu den Hinweisziffern: 1 Solarmodul 2 Dach 3 Befestigungsprofil 4 Solarmoduleinheit 5 Trägerprofil 6 elektrische Verbindung 7 Schraubklemme 8 Klemmteil 9 Spannschraube 10 Klemmbügel 11 Achse 12 Klemmarm 13 Einsteckarm 14 Montageflansch 21 Fortsatz 22 Fortsatz 23 Fortsatz 24 Fortsatz 25 Fortsatz 26 Fortsatz 27 Modul-Schraubklemme 28 Seitenschenkel 29 Seitenschenkel 30 Verbindungsschenkel 31 Gewindebohrung 32 Achse 33 Klemmplatte 34 Randseite
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15 Montageflansch 16 Raum 17 Stützsteg 18 Seitenschenkel 19 Seitenschenkel 20 Verbindungsschenkel 35 Vorsprung 36 Raum 37 Vorsprung 38 Fortsatz 39 Fortsatz
PATENTANSPRÜCHE: 1.
Einrichtung zur Befestigung von Solarmodulen (1) an Befestigungsprofilen (3), welche ins- besondere auf dem Dach (2) oder an der Wand eines Gebäudes festgelegt sind, wobei die
Einrichtung Trägerprofile (5) umfasst, an denen die Solarmodule (1) befestigbar sind und die in ihrer Längsrichtung verlaufende und seitlich abstehende Montageflansche (14,15) aufweisen, und wobei die Trägerprofile (5) mittels Schraubklemmen (7) an den Befesti- gungsprofilen (3) befestigbar sind und eine jeweilige Schraubklemme (7) einen Klemmteil (8) umfasst.
dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmteil (8) einerseits einen mit einer
Spannschraube (9) zusammenwirkenden Klemmarm (12) zum Festklemmen eines Monia- geflansches (14) eines Trägerprofils (5), andererseits einen Einsteckarm (13) zum Einste- cken eines Montageflansches (15) eines weiteren Trägerprofils (5) und einen zwischen dem Klemmarm (12) und dem Einsteckarm (13) angeordneten Stützsteg (17) zur Abstüt- zung des Klemmteils (8) gegenüber dem Befestigungsprofil (3) besitzt.