CN102057234A - 用于pv模块的装配系统 - Google Patents

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Abstract

公知的装配系统随着模块规格的增大不再能足够地满足工业光电设备的制造和装配要求。新型的装配系统应在考虑强的风载荷和雪载荷的情况下保护和可靠地保持大面积的无框薄层模块。此外应能够无工具地装配并且适于制造。该装配系统包括两个型材状的横轨，它们间隔开地平行设置并且具有平坦的支撑面(19a，b)。该装配系统还包括多个保持件(13)，它们借助于粘接剂(12)与PV模块(1)的背面(11)固定连接。该PV模块(1)可借助于所述保持件(13)悬挂在所述横轨上，为此每个保持件(13)具有一个凹部并且每个横轨具有一个集成的凸起或者每个保持件具有一个凸起或每个横轨具有一个集成的凹部。所述PV模块(1)为了悬挂首先安放在横轨上，使得所述保持件(13)平坦地靠置在所述横轨的支撑面(19a，b)上，其次靠置在那里地沿接合方向(7)垂直于所述横轨移动，其中，所述凹部和所述凸起彼此嵌合。此外，在横轨与保持件(13)之间设置各一个保持固定装置，该保持固定装置反作用于保持件(13)逆着接合方向(7)的移动。

Description

用于PV模块的装配系统
技术领域
本发明涉及一种装配系统，通过该装配系统可将光电模块借助于粘接在背面上的保持件无工具地固定在承载结构上。这种装配系统特别是适合于具有无框薄层模块的大型光电屋顶设备和户外设备。
背景技术
由DE 101 05 718A1公开了一种光电模块组合，其PV模块可悬挂在承载结构上。为此，在该PV模块的背面设置由建筑物正面工程公开的金属搭扣，其与承载结构上的销形成钩连接。由US5,480,494，A公开了一种PV模块，其具有由金属薄板成型的基体，所述基体可借助于不同的钩连接固定在承载结构上。
由DE 103 29 184A1公开了一种用于固定屋顶结构元件的系统。该系统包括多个附着连接件，其关联的接合件应按照粘扣原理工作。所述接合件在此可以自粘地设置在PV模块的背面上。
由DE 10 2004 055 187A1公开了一种用于光电模块的型材板条，其借助于硅树脂粘接剂粘接在无框PV模块的背面并且能够与承载结构螺旋连接。
由US 5,143,556A公开了一种用于PV模块场的高架装置，其模块在使用粘接在背面上的保持件的情况下可装配在承载轨上。每个保持件应夹子形式地包围销头部上的凸起部，其中，所述销分别从承载轨突出。
随着模块规格的增大，这些公知的装配系统不再能满足工业光电设备的制造和装配要求。此外，所述公开设备中一些不是针对强的风载荷和雪载荷设计的。
发明内容
因此本发明的任务是，开发一种用于PV模块的装配系统，通过该装配系统在考虑强的风载荷和雪载荷的情况下保护和可靠地保持特别是大面积无框的薄层模块。此外，所述装配系统应能够无工具地装配并且适于制造。
所述任务通过权利要求1中给出的特征解决。据此，该装配系统具有两个或更多型材形式的横轨，它们间隔开地平行设置并且被设置用于保持多个PV模块。优选结构相同的横轨特别是可以由铝材构成并且以挤出成型方法例如带材挤压方法制造。也可以考虑的是，横轨由其他材料例如木材或钢材构成并且利用其他的方法以型材形式制造。所述横轨主要具有用于保持件的保持功能并且因此为了承载多个PV模块以三明治结构的形式由附加的承载元件支持。然而优选的是，所述横轨同时承担多个PV模块的负重功能。对于横轨的保持功能重要的是，所述横轨在基础设计中横向延伸。这在光电设备领域中意味着：横轨横向于PV模块的向下延伸的边缘和/或横向于PV模块的下降线或斜面方向定向。因此在倾斜设置中可容易地看出横轨在不同的高度中优选水平设置。此外，所述横轨中的每一个具有平坦的支撑面，这些支撑面也可以由多个部分面构成。所述横轨的支撑面在此可形成一个共同的斜平面，该斜平面优选平行于模块平面延伸。于是接合方向优选平行于该平面向下延伸。但是也可以考虑的是，所述支撑面彼此楼梯形地设置。在共同斜平面的情况下，该斜平面特别是以在太阳能方面有利的20至50°之间的角度相对于水平面倾斜。
所述装配系统还包括多个优选结构相同的保持件，这些保持件分别在使用粘接剂的情况下与PV模块的背面固定连接或者能够与PV模块的背面连接。所述粘接剂是硅树脂基粘接材料，其在建筑业中已被证实即使在极端的天气情况下也能可靠地用于金属和玻璃材料组合。在此，双组份硅树脂粘接材料是优选的。同样可考虑使用例如环氧树脂粘接材料、聚酯树脂粘接材料、聚氨酯粘接材料或丙烯酸酯粘接材料。此外，可将所述粘接剂设置为双面敷设粘接材料的载体。这种载体特别是可以构造为双面胶垫，其优选与保持件的尺寸一致。在此，所述载体可以在保持件与模块背面连接之前已经存在，也就是说，以预制方式安置在所述保持件或替代地安置在PV模块上并且符合目的地设有可撕下的保护膜。
借助于所述保持件可将PV模块悬挂在所述横轨上，为此给每个横轨配置至少一个保持件并且每个保持件具有一凹部且每个横轨具有一集成的凸起。替代地也可以的是，每个保持件具有一个这样的凸起并且每个横轨具有一个集成的凹部。所述PV模块为了进行悬挂首先被安放在所述横轨上，使得所述保持件平坦地靠置在所述横轨的所述支撑面上。所述保持件为此优选分别具有一个平坦的靠置面，所述保持件在所述靠置面上能够以面接触靠置在相应横轨的支撑面上并且在那里相应地可移动地被导向。所述PV模块其次靠置在那里地沿接合方向垂直于所述横轨移动，其中，所述凹部和所述凸起在该移动期间以越来越大的程度彼此嵌接。所述接合方向此外平行于所述支撑面并且优选沿所述下降线和/或平行于该PV模块的向下延伸的外边缘斜向下延伸。保持件的凹部特别是可以构造为一个钩的侧凹。这种钩优选突出于保持件的靠置面。相应横轨的用作配合件的凸起能够以有利的方式构造为一个侧凹式槽的突出部，所述侧凹式槽集成在横轨的型材中并且所述钩在靠置时插入到所述侧凹式槽中。这种侧凹式槽的开口缝隙可以将所述横轨的所述支撑面划分开，优选划分为两个近似宽度相同的部分面。替代地也可以考虑的是，所述凹部分别构造为集成在横轨中的钩的侧凹并且所述凸起分别设置为保持件中的侧凹式槽的突出部。在此，所述钩可突出于横轨的支撑面并且所述侧凹式槽将所述保持件的靠置面划分开。
本发明的装配系统还包括一保持固定装置。该保持固定装置设置在至少一个横轨与一配置给该横轨的保持件之间并且反作用于保持件逆着接合方向的可能的返回移动，特别是在风吸的情况下。这种保持固定装置例如可以构造为具有多个接合位置的卡锁连接装置和/或构造为闭锁装置。
本发明具有一系列的优点。例如本发明的装配系统特别适合于制造和装配。保持件优选可以在工厂方面以自动化或监控过程借助于粘接固定在PV模块的背面上。但是替代地也可考虑的是，保持件在工地方面安装在那里。如果粘接剂例如特别是硅树脂粘接材料具有弹性特性，则可此外接收由温度和装配引起的应力并且所述PV模块能够被阻尼式支承。因为所述凸起或所述凹部已经集成在型材形式的横轨中，所以横轨的制造特别简单。横轨例如可以优选通过带材挤压或滚轧轮廓成型来制造。在此还能够以简单的方式将横轨构造为能特别负重，使得所述横轨能够在大的跨距上承载多个PV模块。由于所述凸起或凹部集成在横轨中或者是贯通的，因此在装配时可以将PV模块沿着横轨悬挂在任意的部位上。所述装配此外无需工具并且特别符合人机工学。因此接合过程可以划分为在横轨的平坦支撑面上的自由靠置和接下来的容易的向下推移。在靠置之后，所述PV模块必要时可以平行于横轨移动到其他的装配位置中。因此特别是在大面积并且从而相应更重的PV模块的情况下，所述接合过程的所述划分是有利的。出于静力学的观点所述平坦的支撑面提供大优点。因此每个保持件相对大面积地靠置在配置给它的横轨上，由此允许相应更稳定并且更易于计算的负重。这对于高的雪载荷和风载荷是特别有利的。因此所述装配系统特别适合于面积显著大于一平米的无框薄层模块。
另一显著优点在于，横轨与保持件间距的由制造和装配引起的公差能够得到补偿。如果例如横轨太宽或太窄地间隔开，则这可以通过所述凹部和所述凸起的深度不同的嵌接进行均衡。在此特别有利的是，所述保持件与所述嵌接的深度无关地始终以面接触靠置在所述平坦的支撑面上并且在那里视间距状况而定可以滑移。此外，所述保持固定装置保护所述凹部和所述凸起特别是在极端的风力状况时不会逆着接合方向又从嵌接状态脱开。所述保持固定装置替代或补充地也可以构造为防盗装置。此外，不仅横轨而且保持件能够以简单方式以带材挤压方法批量制造。因此优选的是，保持件基本上构造为带材挤压件或从带材挤压型材上相应地切下。如在横轨中那样，相应保持件中的凹部或凸起因此能够同样被一同挤出或集成。总之，本发明的装配系统鉴于面积越来越大且越来越物美价廉的PV模块对于工业光电设备的适于制造和装配的承载结构做出巨大贡献。
在一个优选的实施方式中，所述保持件与所述PV模块的外轮廓间隔开地设置在该PV模块背面的面内部的部位上。在此符合目的的是，保持件这样设置，使得所述PV模块在使用位置中经历尽可能小的挠曲。通过这种方式使得所述模块能够受到特别的保护并且提高了其对于雪载荷的承载特性。如果对于所述PV模块设置恰好四个保持件，则所述保持件或其中心与该PV模块的外边缘以相对于分别对置的外边缘间距的17％至27％向内间隔开。根据贝塞尔定理，在此距离保持件中心约22％的间距是特别有利的。
为了将保持件设置在PV模块的背面上，可以设置一装配模板，该装配模板参照所述PV模块的外轮廓预给定用于设置保持件的所述位置。借助于这种装配模板可以将保持件在光电设备的建设地点粘接在PV模块上，优选在使用前述双面粘接垫的情况下。在使用双面粘接载体时还可考虑的是，所述粘接载体在工厂方面已经精确地粘接在PV模块背面的期望部位上。通过这种方式可将保持件在建设地点在撕下相应的保护膜后定位在粘接载体上，由此可放弃装配模板的使用。在此，所述粘接载体标记对于设置所需的部位。在此对于适于装配和精确定位来说有利的是，粘接载体分别与保持件上为其设置的粘接面的外轮廓一致。
在另一优选的实施方式中，所述保持件分别具有一扁平的承载体，该承载体具有一靠置面和一与所述靠置面平行的粘接面。所述靠置面和粘接面优选是平坦的。所述承载体或其粘接面此外可以具有矩形的规格，其较长侧优选平行于可能为矩形的PV模块的长侧指向。当然也能够以其他方式设置所述承载体，特别是具有正方形或圆形粘接面。在每种情况下，保持件的或承载体的待设置粘接剂的粘接面足够大以便可靠地保持并且保护地承载PV模块。在一个特别有利的进一步方案中，所述扁平的承载体向着其粘接面的外边缘缩细。这意味着，粘接面背面的材料厚度从保持件或承载体的中心或从中心区域向外优选连续地降低或变薄。由于所述缩细，保持件或承载体的刚性也向外降低，这防止PV模块的被支撑区域与未被支撑区域之间的突然的刚性交变。由此能够有效地避免刚性跃变和由此引起的局部应力集中，这特别是在强烈的雪载荷和动态的风载荷方面保护PV模块。此外，通过这种方式可以降低作用在粘接装置上的推力和剪力。这样构成的承载体特别是可以具有类似于梯形并且从而可挤出的横截面或者类似于具有四个或更多棱边的截头棱锥或类似于截锥地成形。承载体的其他形状也是可以考虑的，其中，材料厚度向外的减小不是线性的、而是例如抛物线形或双曲线形进行。这特别是在旋转对称的形状时可以是有利的。
在一个优选的实施方式中，在沿接合方向移动时所述凹部和所述凸起形锁合匹配地彼此嵌接。在此优选设置滑移间隙，使得所述凹部和所述凸起以滑移配合彼此嵌接。所述凸起和所述凹部为此优选刚性地构成。通过这种方式在保持件与横轨之间产生特别稳定并且易于计算的连接，该连接可与具有滑移配合的键槽连接比较。由此，即使在极端风力时保持件也不能从支撑面上抬起。此外，所述凹部和/或所述凸起同时由横轨的支撑面或保持件的靠置面构成边界。此外有利的是，在所述靠置面以及所述保持件的凸起或凹部上的与所述靠置面平行对置的侧翼为一方与所述支撑面以及所述横轨的凸起或凹部上的与所述支撑面平行对置的侧翼为另一方之间设置滑移配合。所述侧翼在此可以与所述支撑面或靠置面直接或倾斜地对置。重要的是，所述靠置面或支撑面的相应侧翼对于滑移配合匹配地反作用。替代或补充地，所述凹部和所述凸起也可以力锁合和形锁合地彼此嵌接。为此，所述凹部的至少一个侧翼和/或所述凸起的至少一个侧翼可以弹性地构成，例如构造为集成的弯梁或者与弹性元件邻接，特别是与金属弹簧邻接。这种弹簧可以设置在一个凸起的侧翼与一个凹部的侧翼之间。也可以考虑的是，所述凸起完全以弯梁的形式构造。在任何情况下对于间距公差的补偿有利的是，所述凹部与所述凸起之间可能的最大嵌接被相应地确定尺寸，特别是为至少4mm。在所述嵌接期间优选始终存在滑移配合。
在另一优选的实施方式中，为了至少一个横轨与配置给该横轨的保持件之间的锁止式保持固定设置一具有多个彼此相继的接合位置的卡锁连接装置。所述接合位置在此在所述滑移期间在前述接合方向上彼此相继，优选等间距隔开。通过这种方式，横轨和保持件能够无间隙地彼此连接，尽管由于制造或装配会引起间距偏差。在此，所述卡锁连接装置可以被这样构造，使得所述卡锁连接装置逆着所述接合方向闭锁地起作用，由此不再能容易地进行拆卸。所述卡锁连接装置特别是可以包括一集成在横轨中的齿列和一弹性地设置在相应保持件上的卡钩，该卡钩与所述齿列相互作用。替代地也可考虑的是，所述卡锁连接装置被这样设置，使得在所述横轨中集成例如钩鼻形式的隆起并且在所述保持件上设置弹性地设置的齿列，所述齿列与所述隆起相互作用。在此也可以设置多个彼此跟随的优选第二刚性齿列形式的隆起，它们与所述弹性的齿列相互作用。此外，在一个特别的进一步方案中，所述卡锁连接装置的元件例如特别是卡钩和齿列可以设置在所述凸起和/或所述凹部的所述侧翼上。此外也可以样设置所述卡锁连接装置的元件这，使得它们构成相应凸起和/或凹部的边界。在此，特别有利的是，所述卡锁连接装置的弹性元件中的一个将所述保持件压在所述横轨的支撑面上。
在另一优选的实施方式中，为了闭锁地保持固定，在所述保持件的至少一个上设置一闭锁元件，该闭锁元件在释放位置中允许所述保持件在配置给该保持件的横轨的支撑面上沿所述接合方向移动并且在闭锁位置中闭锁逆着所述接合方向的移动。所述闭锁元件尤其可以是设置在所述保持件上的卡栓，该卡栓与所述横轨上的止挡相互作用。在此有利的是，所述卡栓在释放位置中摆入一个设置在所述保持件的靠置面中的空槽中并且在所述移动期间沿接合方向摆出并且在闭锁位置中可位于所述横轨的所述止挡上。
在所述装配系统的一个特别优选的实施方式中，每个PV模块设置四个点式作用的保持件和恰好两个横轨，其中，给分别两个保持件配置所述横轨中的一个。替代地也可以考虑的是，将两个横轨分别配置给仅仅一个线性作用的保持件，使得PV模块借助于仅仅两个保持件承载。此外，视所述模块的大小而定，设置多于两个横轨并且每个横轨和PV模块设置多于两个保持件。因此特别是对于大面积PV模块有利的可以是，设置两个或三个横轨和分别三个保持件。对于面积为多个一平米的模块规格来说，相应更多的保持件和横轨也是可以的。
附图说明
下面借助于附图中详细阐述本发明的多个实施例。附图表示：
图1是架设在支架上的PV模块场的侧视图；
图2是垂直于图1中的PV模块场平面的视图；
图3是装配模板的俯视图；
图4示出接合之前的图1中装配系统；
图5是图4中装配系统的细节图；
图6至9是图4中装配系统的接合过程；
图10是图1中装配系统的透视图；
图11是图1中装配系统的一个变型方案的细节图；
图12是图1中装配系统的一个变型方案的细节图；
图13是图1中装配系统的一个变型方案的细节图；
图14和15是图1中装配系统的变型方案。
具体实施方式
首先，图1和2示意性示出本发明的装配系统是如何连接到一个架设于支架上的PV模块场中的。该PV模块场包括六个结构相同的、构造为无框架薄层模块的PV模块1，其具有矩形的形状。所述PV模块1倾斜地高架在一个承载结构上。所述承载结构包括两个高支撑件4a和两个低支撑件4b以及两个斜梁3，所述斜梁分别倾斜地设置在所述支撑件4a和4b上。所述两个斜梁3在此构成一个倾斜的装配平面，所述装配平面相对于水平的平面6以一个约30°的角度α倾斜。此外，所述装配平面平行于模块平面，使得这两者根据所述角度α具有通过箭头7表示的斜面方向或下降线。此外，四个结构相同的横轨2属于所述承载结构。这些横轨设置在所述两个斜梁3上并且横向于所述斜梁延伸。所述四个横轨2平行地间隔开，其中，相应两个相邻的横轨2将所述PV模块1中的三个保持和承载在一列上。相应地对每三个PV模块1设置两个模块列。此外，所述横轨2为型材形状，也就是说，它们在其长度上具有统一的横截面，这在图4中可以看出。本发明的装配系统包括所述横轨2。
也可以的是，将所述横轨2安装在斜屋顶上。对于所述装配系统的还将阐述的功能来说重要的是，所述横轨2如图所示地相对于所述斜梁3横向延伸。在斜屋顶上，横轨相应地横向于该斜屋顶的下降线定向。横轨在倾斜布置中也可以看出，它们在不同的高度上水平或大致水平地延伸。在东西方向强烈倾斜的国家中，所述横轨也可以与水平线明显有偏差。在任何情况下，箭头7优选与下降线无关地与所述PV模块1的向下延伸的边缘相同地指向。
图1和2还示出，每个PV模块1通过四个保持件5与所述横轨2中的两个连接，其中，给所述两个横轨2中的每一个配设两个所述保持件5。如借助图4详细阐述的那样，这些保持件5在使用粘接材料的情况下与相应PV模块1的背面11固定连接。此外重要的是，所述保持件5与外轮廓4间隔开地设置在相应PV模块1背面的面内部中的部位上。根据贝塞尔理论，所述部位在此与PV模块1的外轮廓4向内以因数0.22乘以距分别对置的模块边缘的侧面长度间隔开，这用箭头d1和d2表示。由此，通过保持件5承载的PV模块1经历尽可能小的挠曲或弯曲负荷。所述保持件5优选以工业制造方法已经在工厂方面粘接在所述PV模块1的背面上。替代地，在应急情况下可考虑在使用图3中装配模板8的情况下使所述保持件5与所述PV模块1连接。所述装配模板8可以由扁平板构成且构造为格栅状并且具有外止挡10，借助所述外止挡，所述装配模板8始终重合地安放在PV模块1上或者可靠置在PV模块的虚线所示的外轮廓4上。此外，所述装配模板8具有四个空槽9，这些空槽与保持件5的规格一致并且布置在设置用于保持件5的部位上。通过插入到所述空槽9中，所述保持件5能够以简单方式精确定位在安装部位上并且优选在使用双面粘接垫的情况下固定在所述PV模块1的背面上。也可以考虑的是，所述装配模板8同时预给定图4中粘接材料层12的厚度。
图4示出本发明的具有横轨2和保持件5的装配系统以及PV模块1在图1和2中部位D1上在接合之前。可看出的是，保持件5具有扁平的、板状的承载体13，该承载体在上部由平坦的粘接面14并且在下部由平坦的靠置面15a、b构成边界。所述粘接面14和靠置面15a、b彼此平行并且扁平地隔开距离。如图2可看出地，粘接面14具有矩形规格并且在本实施例中具有约60×150mm面积。在该上下文中，“扁平”特别是意味着承载体13的材料厚度(在此约8mm)显著地、优选像在板中那样多倍地小于粘接面14的矩形侧的长度。此外，出于静力学的原因，粘接面14的长侧平行于矩形PV模块1的长侧定向。保持件5在其粘接面14上在使用粘接剂的情况下与所述PV模块1的平坦背面11固定连接。该粘接剂示意性地作为PV模块1背面11与所述粘接面14之间的扁平粘接材料层12示出。因为所述保持件5特别是可以由金属材料优选由铝制成并且所述构造为无框薄层模块的PV模块1的背面11通常可以由玻璃制成，所以为了粘接提供一种对于这种材料组合在建筑业和户外领域已经经过试验的双组份硅树脂粘接材料。此外，这种粘接材料可以具有阻尼和应力补偿作用。还可以看出的是，承载体13具有类似于梯形的横截面，其中靠置面15小于粘接面14并且设置在该粘接面下面的大致中间位置。因此所述承载体13的材料厚度从所述靠置面15a、b的左边缘和右边缘起向所述粘接面14的左边缘和右边缘借助于两个斜面17连续减小。通过这种缩细，保持件5的刚性也向外减小，由此在所述PV模块1的支撑和未支撑区域之间避免断续的刚性交变。由此可以有效地防止刚性跃变和由此导致的局部应力集中，这特别是在大的风载荷和雪载荷方面保护PV模块1。
从图4还可以看出配置给保持件5的横轨2。所述横轨2具有特别的、在其整个长度上统一的横截面。该横截面可以分为两个区域，即一个下部区域和一个上部区域，所述下部区域提供高的承载强度以便承重，所述上部区域具有特别的保持特征以便钩住保持件5。在横轨的上部区域中在左边和右边伸出两个接片18a、b，它们向上分别提供公共平坦支撑面19a、b的一个部分面。所述支撑面19a、b通过一个侧凹式纵向槽20的开口缝隙大致在中间中断。所述侧凹式纵向槽20的侧壁21a和21b使所述伸出的接片18a、b与所述横轨2的下部区域连接。横轨2在那里具有梯形的空心横截面，在左边和右边分别具有一个斜接片22以及具有一个下带23和一个上带24。所述下带23和上带24彼此平行，其中，下带23是所述两个带的较宽的那个。横轨2通过下带23横向地靠置在图1和2中的斜梁3上。此外，下带23用于将横轨2固定在该斜梁3上，为此在该下带23上在两侧上成形上隆起，它们可以用未详细示出的夹子夹紧。上带24同时是所述侧凹式纵向槽20的底部。所述两个斜接片22以60°的角度向内倾斜并且在其虚线所示的延长部中在一个作为点看到的交线25中相交。该交线25近似在所述支撑面19a、b的两个部分之间的中间延伸。在总形状方面，所述侧凹式纵向槽20的侧壁21a和21b与所述两个斜接片22一起形成一个大致X形的横截面。尽管横轨2具有静力学最佳的承载特性，但是完全可建议的是，横轨2减小到为了钩住保持件5而设置的上部区域上并且安置在另一合适的承载体上，例如特别是格栅承载体或木梁。从图4中还可以看出，不仅横轨2而且保持件5具有可挤出的形状并且特别是能够以挤出成型方法制造。基本上构造为挤出成型件，保持件5能够以简单方式通过将仅仅一个型材段切成不同的长度来制造并且由此必要时适配于PV模块的不同规格和承载特性。此外，在此可以良好地看出，在安置好保持件5时所述斜梁3的上侧、所述支撑面19a、b、所述靠置面15a、b、所述粘接面14和所述PV模块1的背面11彼此平行。
如特别是从图5中可详细看出地，从靠置面15a、b的大致中部突出一个刚性的钩26。该钩26构造为L形的板条，其在横截面中没有详细示出地在保持件5的整个宽度上延伸。该钩26在其钩凸起与所述靠置面15b之间具有一个槽形式的侧凹或凹部27。该凹部27具有矩形横截面并且在上部由所述靠置面15a、b以及在下部由与其平行的侧翼28构成边界。与该凹部27配合的配合件是在横轨2上构造为所述侧凹式纵向槽20的突出部的凸起29。该凸起29具有同样矩形的横截面并且在上部由所述支撑面19b以及在下部由与其平行的侧翼30构成边界。所述凹部27和所述凸起29的矩形横截面彼此关联。并且如下面在图8和9中可看出的那样，所述凹部27和所述凸起29可以形锁合地彼此插入，其中，接合路径在箭头7的方向上斜向下进行。优选所述凸起29的端面31在此用作用于所述凹部27的背面32的端部止挡。在图5中还可以详细看出，在所述刚性的钩26上附加地设置一个弯梁形式的卡钩33，其具有突出的钩鼻。该卡钩33成形在所述刚性钩26的头部区域中并且在横截面中未详细示出地同样在所述保持件5的整个宽度上延伸。与该卡钩33配合的配合件是集成在所述侧凹式纵向槽20的底部中的齿列34。该齿列34的各个齿或隆起平行于横轨2延伸。该卡锁连接的接合方向在此相应于前述凹部27和凸起29按照箭头7的接合方向。
在图5中还可以看出一构造为卡栓35的闭锁元件。该卡栓35在靠置面15a的空槽中摆动支承地可摆入和摆出。该卡栓35借助于一弹簧元件37在稳定的闭锁位置中朝空槽36边缘上的小止挡预加载。在按照图7的释放位置中，卡栓35完全摆入到空槽36中，使得该卡栓不从靠置面15a突出。该卡栓在其闭锁位置中与一个设置在所述侧凹式纵向槽20左边缘上的止挡38相互作用，如从图9中可看出的那样。在此需指出的是，所述保持件5除了所述卡栓35和所述弹簧元件37之外构造为挤出成型件，其中，所述具有凹部27的钩26、所述卡钩33和用于所述卡栓35的所述凹部已经借助于挤出成型被集成上。
图6至9示出所述装配系统的接合过程或所述保持件5是如何悬挂在所述横轨2的上部区域中的。PV模块1和粘接材料层12在此没有示出。此外，图1至5中的参考标号补充地有效。此外，为了更好地比较各个接合位置，该装配系统在附图中水平地示出，其中，需注意的是，图6中的位置相应于图5中的位置。为了清楚起见示出表示下降线的箭头7、30°的倾斜角α和一个另外的水平平面。
图6示出接合前的开始位置，其中，例如两个装配工人用手将PV模块1间隔距离地保持在横轨2上方。可以看出，卡栓35从所述凹部36摆出并且所述卡钩33松弛。在实施了用于靠置的第一徒手运动40之后达到图7所示的位置。
根据图7，保持件5现在用其靠置面15a、b以足够的面接触并且从而静力学有利地靠置在横轨2的支撑面19a、b上。在靠置时，所述钩5插入到所述横轨2的所述侧凹式纵向槽20中。为了在此允许相对于图1中的平行间隔开的横轨2的间距公差，所述侧凹式纵向槽20构造得相应地比所述钩5宽。此外可以看出，卡栓35在靠置在所述支撑面19a上时在不再能详细看出的弹簧37的张紧下摆入到释放位置中。在该位置中，保持件5在支撑面19a、b上不仅可顺着而且可逆着下降线7自由滑移一小段距离以便补偿间距公差，在此所述凹部27和所述凸起29不彼此嵌入。此外，弹簧钩32靠置在所述侧凹式纵向槽20的底部上，使得该弹簧钩被以小程度预加载。在该位置中还可以特别简单地将PV模块1在支撑面19a、b上平行于所述横轨2必要时推入到正确的装配位置中，例如以便实现相对于相邻PV模块的预给定间距。
在所述接合之后跟随着一个第二接合运动41，该第二接合运动通过所述保持件5垂直于横轨2且平行于支撑面19a、b在所述箭头7的方向上向下的滑移进行。在此，所述钩5的凹部27形锁合匹配地滑到横轨2的凸起29上，其中，在所述凹部27的侧翼28与所述凸起29的侧翼30之间设置一适当的滑移间隙。重要的是，所述凹部27和所述凸起29通过简单的钩连接卓越地按照键槽连接的形式以滑移配合彼此嵌接。该滑移配合在此在保持件5上的靠置面15a、b以及与其平行的对置侧翼28与横轨2上的支撑面19a、b以及与其平行的对置侧翼30之间在整个补偿范围上给出。据此，保持件5和横轨2在根据图8和9的最大位置之间在所述面上反向地被导向。所述凸起29同时由支撑面19a构成边界，所述凹部同时由靠置面15a构成边界。在所述凹部27和所述凸起29彼此插入期间进行具有滑移配合的重叠，其防止保持件5从横轨2上抬起。所述重叠被这样确定尺寸，使得可补偿图1和2中的两个横轨2和/或相应的保持件5之间的例如±2mm的间距公差。
此外，在所述第二接合运动41期间所述卡钩33配合到所述齿列34中。该齿列34的长度在此与期望的公差补偿的大小一致。视滑移长度或视两个相邻横轨2和/或保持件5之间的额定间距的偏差而定，所述卡钩33在此可以占据多个彼此跟随的接合位置中的一个，其中，对于所述齿列34在此设置小于1毫米的栅距。相应地，卡钩33和齿列34的所述卡锁连接提供精密划分的锁止，该锁止有效地禁止不仅顺着而且逆着箭头7的无意滑移或运动间隙。但是所述卡锁连接允许拆卸，使得在足够高的手动力的情况下能够克服所有四个保持件5的卡锁连接。也可以考虑的是，通过齿廓的适当的非对称构型、特别是借助于锯齿轮廓来闭锁逆着第二接合运动41或箭头7的运动。此外，在第二接合运动41期间所述卡栓35从所述空槽36中摆出，优选在下述位置中，在该位置中所述卡钩33达到所述齿列34上的第一接合位置。所述保持件5在所述第二接合运动41之后可以这样程度地滑移，直到要么所述凹部的底部32根据图8碰到所述凸起29的端面31上要么这在平行相邻的横轨2的对置保持件5上进行。替代或附加地，所述钩凸起的端面也可以碰到所述侧凹式纵向槽20的对置侧壁21b上。
图8示出装配系统处于两个最大位置中的第一个中。不再能在箭头7的方向上斜向下进行进一步滑移。此外可以看出，卡钩33配合在齿列34的最后的接合或卡锁位置中。当两个相邻的横轨2以给定尺寸间隔开时可达到所述位置。也可考虑的是，在装配之后很久才达到所述位置，特别是当所述模块由于雪载荷而以大的力向下压迫时。此外，在该位置中，所述钩26的脚部以静力学有利的方式处于图4中的横轨2的交线25的大致中间。此外可以看出，所述卡栓35现在摆出。如果所述卡锁连接例如由于偷窃行为或风力特别大而被向上压时，则卡栓35根据图9碰到所述横轨2的侧凹式纵向槽20左边缘上的止挡38上。卡栓35与止挡38之间的可在图8中看到的间距42在此与期望的公差补偿一样大。
图9示出所述装配系统处于第二最大位置中。在此，卡栓35贴靠在止挡38上，由此闭锁逆着原始接合运动41的进一步滑移并且由此不能容易地将保持件5从横轨2中拿出。为了释放卡栓35，需要特别的工具。保持件5在实际中根据图8贴靠在横轨2上或者由于间距公差位于图8和图9中的两个最大位置之间。在此重要的是，在补偿公差时始终允许所述凹部27与所述凸起29之间的重合或滑移配合，由此所述保持件5或所述PV模块1本身在极端的风力情况下不会从支撑面19a、b上不期望地抬起。此外，借助图8和9可以看出，靠置面15a、b被这样确定尺寸，使得它们以静力学有利的方式在整个滑移区域上遮盖所述支撑面19a、b。当然也可以理解的是，相邻的保持件和配置给所述保持件的横轨具有图1所示的关联间距。
图10以透视图示出处于图8中的最大位置中的本发明装配系统的横轨2和保持件5。横轨2在此仅仅在保持件5的区域中示出。前述参考标号补充地有效。
图11示出图1至10中的装配系统在卡锁连接方面的变型方案。只要没有示出，相应的参考标号相应地也是有效的。所示位置相应于图9中的位置。可以看出，由弹性的卡钩33和刚性的齿列34构成的卡锁连接现在设置在靠置面15b或支撑面19b的高度上。为此，卡钩33在所述刚性钩26的脚部上大致垂直地突出并且被接收在承载体13的空槽50中，所述空槽向着靠置面15b敞开。所述齿列34集成在横轨2的支撑面19a中。卡钩33和齿列34可以在箭头7的方向上如图4和9中相应所述的那样以卡锁配合处于多个彼此跟随的接合位置中。所述保持件5的凹部27相对于侧翼28由所述卡钩33构成边界。所述横轨的凸起29相对于侧翼30由助滑斜面51和随后由齿列34构成边界。相应地，所述凹部27和所述凸起29不再形锁合地、而是力锁合且形锁合地彼此嵌接。仍然在靠置面15a、b以及保持件5侧上的倾斜对置侧翼28与支撑面19a、b以及横轨2侧上的对置侧翼30之间在期望的补偿区域中对于给定间距的偏差给出一滑移配合。保持件5和横轨2在所述面上在彼此插入时反向地被导向。该变型方案的优点是，保护空槽50中的卡钩33免受损坏。此外，特别是当保持件5已经在工厂方面预装配在PV模块1上时，钩26的平坦头部面更好地适合于码垛或包装。
图12示出图1至10中的装配系统在卡锁连接方面的另一变型方案。只要没有示出，相应的参考标号相应地也是有效的。所示位置相应于图8中的位置。该卡锁连接包括弹性地设置在钩26上的齿列61以及刚性地设置在凸起29上的齿轮62。这些齿列61和62能够以卡锁配合处于多个接合位置中，其中，这些接合位置也在箭头7的方向上彼此跟随。为了弹性地设置齿列61，设置一弯梁63，该弯梁设置在所述钩26的钩凸起上并且承载所述齿列61。该齿列61在此与所述靠置面15b一起构成所述钩26的一个凹部的边界，该凹部在所示的位置中由所述凸起29填充。所述齿列61是所述凹部的下侧翼并且与靠置面19b对置。所述凸起29在其下侧翼上由所述刚性的齿列61以及与其对置地由所述支撑面19b构成边界。该变型方案的另一区别在于，保持件5也用其钩26的头部贴靠在所述侧凹式纵向槽20的底部上。这可以具有附加的静力学优点。
图13示出图1至10中的装配系统在卡锁连接方面的另一变型方案。只要没有示出，相应的参考标号相应地也是有效的。所示位置相应于图8中的位置。该卡锁连接包括一个钩鼻70，该钩鼻由所述凸起29的下侧翼30突出。一个齿列71用作配合件，该齿列如图12中的齿列60那样借助于弯梁73弹性地设置在钩26上。与图12中的显著区别是，在该卡锁连接下游在两个侧翼30与28之间设置滑移配合，使得所述钩26的凹部和所述横轨2的凸起29附加地如图4至9中那样可匹配地彼此插入。因此所述钩凸起和所述侧凹式纵向槽20相应更宽地设置。此外，所述弯梁73将所述保持件5夹紧在支撑面19a、b上。
图14和15示出另一装配系统在接合前和接合后的横轨2和保持件5。该装配系统可与图11的变型方案比较，因此仅仅阐述显著的共同性和区别并且参考标号有意义地有效。保持件5的承载体13具有四个贯通的出口80、81、82和83。借助于所述出口80、81、82和83，所述保持件5或其承载体13可以更轻便并且节省材料地构成。类似于图11中的保持件，在此从该保持件5的靠置面15a、b也突出一个钩26。该保持件5也具有凹部27，其构造为钩26的侧凹，其中，所述凹部27的上侧相对于侧翼28以可比较的方式由卡钩33构成。该卡钩33成型在钩26的脚部区域上并且在该实施例中相对于靠置面15a、b以约15°的角度安置。此外，卡钩33也被接收在承载体13的空槽50中，该空槽朝靠置面15b敞开。图14和15中的装配系统的横轨2类似于图4中的横轨具有梯形横截面，具有上带24和与其平行且更宽下带23以及具有两个倾斜向内指向的接片22。此外，在横轨2的上部区域中在其支撑面19a、b与上带24之间也设置一个侧凹式纵向槽20，该纵向槽在此具有相对宽的开口缝隙。所述侧凹式纵向槽20的设置在左边的突出部用作用于钩26的凹部27的凸起29。凹部27与凸起29之间的最大配合在该实施例中为大于一厘米，其中，在靠置面15a、b以及保持件5侧上的倾斜对置侧翼28与支撑面19a、b以及横轨2侧上的对置侧翼30之间在期望的补偿区域中对于给定间距的偏差给出一个滑移配合。此外在凸起29的区域中将支撑面19b的一个区段构造为齿列34，该齿列与卡钩33相互作用并且与其形成具有多个接合位置的卡锁连接，这些接合位置在箭头7的方向上彼此跟随。箭头7的方向也是代表PV模块1的向下延伸的外边缘的方向和/或该PV模块的斜面方向。与图5中的实施方式的区别是，该齿轮34稍稍倾斜地构成并且通过这种方式同时用作用于卡钩33的助滑斜面。代替如图5的保持件那样使用单独的弹簧元件地，在该实施例中卡栓35本身由弹性材料、特别是由EPDM橡胶构成，其中，该卡栓35这样支承在其空槽的区域中，使得该卡栓可在弹性自变形的情况下摆入并且相应地又自动摆出。此外，保持件5如先前那样基本上构造为挤出成型件。这意味着，该保持件包括所述出口80、81、82和83以及钩26和卡钩33在内能够几乎无事后加工地通过切断相应挤出的挤出成型型材产生。只需要单独地制造构造为挤出件的卡栓35并且推入保持件5中的空槽50。

Claims (44)

1.一种装配系统，用于光电模块，特别是用于无框薄层模块，
-具有两个或更多型材形式的横轨(2)，这些横轨间隔开地平行设置并且被设置用于保持多个PV模块，其中，所述横轨(2)中的每一个具有一平坦的支撑面(19a，b)，并且
-具有多个保持件(5)，这些保持件分别在使用粘接剂(12)的情况下与PV模块(1)的背面(11)固定连接或者能够与PV模块(1)的背面(11)连接，
-其中，所述PV模块(1)能够借助于所述保持件(5)悬挂在所述横轨(2)上，为此给每个横轨(2)配置至少一个保持件(5)并且每个保持件(5)具有一凹部(27)且每个横轨(2)具有一集成的凸起(29)或者每个保持件(5)具有一凸起且每个横轨(2)具有一集成的凹部，
-其中，所述PV模块(1)为了进行悬挂首先被安放在所述横轨(2)上，使得所述保持件(5)平坦地靠置在所述横轨(2)的所述支撑面(19a、b)上，并且其次靠置在那里地沿接合方向(7，41)垂直于所述横轨(2)移动，其中，所述凹部(27)和所述凸起(29)彼此嵌接，
-其中，在至少一个横轨(2)与一配置给该横轨的保持件(5)之间设置一保持固定装置(33，34；35，38；60，61；70，71)，该保持固定装置反作用于保持件(5)逆着接合方向(7，41)的移动。
2.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述粘接剂(12)是硅树脂基粘接材料。
3.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述粘接剂(12)是双面敷设粘接材料的载体。
4.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述保持件(5)与所述PV模块(1)的外轮廓(4)间隔开地设置在该PV模块(1)的背面(11)的面内部的部位上。
5.根据权利要求4的装配系统，其特征在于，所述部位被这样选择，使得所述PV模块(1)在使用位置中经历最小的挠曲。
6.根据权利要求4的装配系统，其特征在于，对于所述PV模块(1)设置恰好四个保持件(5)并且所述保持件(5)与该PV模块(1)的外边缘以相对于分别对置的外边缘间距的17％至27％向内间隔开。
7.根据权利要求4至6之一的装配系统，其特征在于，设置一装配模板(8)，该装配模板参照所述PV模块(1)的外轮廓(4)预给定用于设置保持件(5)的所述位置。
8.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述保持件(5)分别具有一扁平的承载体(13)，该承载体具有一靠置面(15a，b)和一与所述靠置面平行的粘接面(14)。
9.根据权利要求8的装配系统，其特征在于，所述粘接面(14)具有矩形的规格，其较长侧平行于所述PV模块(1)的长侧指向。
10.根据权利要求8的装配系统，其特征在于，所述粘接面(14)具有正方形或圆形的规格。
11.根据权利要求8至10之一的装配系统，其特征在于，所述扁平的承载体(13)向着其粘接面(14)的外边缘缩细。
12.根据权利要求8至11之一的装配系统，其特征在于，所述扁平的承载体(13)分别具有类似于梯形的横截面或者类似于截头棱锥或截锥地成形。
13.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述横轨(2)的所述支撑面(19a，b)形成一个公共的倾斜平面并且所述接合方向(7)平行于该平面向下指向。
14.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，保持件(5)的或横轨的凹部(27)构造为钩(26)的侧凹。
15.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，保持件的或横轨(2)的凸起构造为侧凹式槽(20)的突出部。
16.根据权利要求14的装配系统，其特征在于，保持件(5)的所述钩(26)从保持件的靠置面(15a，b)突出或者横轨的钩从横轨的支撑面突出。
17.根据权利要求15的装配系统，其特征在于，保持件的所述侧凹式槽的开口缝隙将该保持件的靠置面划分开或者横轨(2)的所述侧凹式槽(20)的开口缝隙将该横轨(2)的支撑面(19a，b)划分开。
18.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，在沿接合方向(7)移动时所述凹部(27)和所述凸起(29)形锁合匹配地彼此嵌接。
19.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，在沿接合方向(7)移动时所述凹部(27)和所述凸起(29)形锁合和力锁合地彼此嵌接。
20.根据上述权利要求之一的装配系统，其特征在于，在所述靠置面(15a，b)以及所述保持件(5)的凸起或凹部(27)上的平行对置的侧翼(28)为一方与所述支撑面(19a，b)以及所述横轨(2)的凸起(29)或凹部上的与所述支撑面平行对置的侧翼(30)为另一方之间设置滑移配合(15b，28；19b，30)。
21.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述凹部(27)与所述凸起(29)之间的最大嵌接为至少4mm。
22.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，为了至少一个横轨(2)与配置给该横轨的保持件(5)之间的锁止式保持固定设置一具有多个彼此跟随的接合位置的卡锁连接装置(33，34)。
23.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述卡锁连接装置逆着所述接合方向(7)闭锁地作用。
24.根据权利要求22或23之一的装配系统，其特征在于，所述卡锁连接装置(33，34)包括一集成在横轨(2)中的齿列(34)和一弹性地设置在所述保持件(5)上的卡钩(33)，该卡钩与所述齿列(34)相互作用。
25.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述卡钩(33)设置在一从所述靠置面(15a，b)突出的钩(26)上或者该钩区域中并且所述齿列(34)设置在所述横轨(2)的侧凹式槽(20)的底部上。
26.根据权利要求22或23之一的装配系统，其特征在于，所述卡锁连接装置包括至少一个集成在所述横轨中的隆起(60，70)和一弹性地设置在所述保持件上的齿列(61，71)，该齿列与所述至少一个隆起(60，70)相互作用。
27.根据权利要求22至26之一的装配系统，其特征在于，所述卡锁连接装置(33，34，60，61，70，71)的元件设置在所述凸起(29)和/或所述凹部(27)的所述侧翼上和/或这样地设置，使得它们构成所述凸起(29)和/或所述凹部(27)的边界。
28.根据权利要求22至27之一的装配系统，其特征在于，所述卡锁连接装置(70，71，73)的弹性元件(73)将所述保持件(5)夹紧在所述横轨(2)的支撑面(19a，b)上。
29.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，为了闭锁地保持固定，在所述保持件(5)的至少一个上设置一闭锁元件(35)，该闭锁元件在释放位置中允许所述保持件(5)在配置给该保持件的横轨(2)的支撑面(19a，b)上沿所述接合方向(7)移动并且在闭锁位置中闭锁逆着所述接合方向(7)的移动。
30.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述闭锁元件是设置在所述保持件(5)上的卡栓(35)，该卡栓与所述横轨(2)上的止挡(38)相互作用。
31.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述卡栓(35)在释放位置中摆入一个设置在所述保持件(5)的靠置面(15a)中的空槽(36)中并且在闭锁位置中可位于所述横轨(2)的所述止挡(38)上。
32.根据权利要求28的装配系统，其特征在于，所述止挡(38)设置在所述横轨(2)的所述侧凹式槽(20)上。
33.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，设置恰好两个横轨(2)并且每个横轨(2)设有恰好一个、两个或三个与所述PV模块(1)的背面固定连接的保持件(5)。
34.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，设置一个或两个另外的横轨并且每个横轨(2)设有最多五个与所述PV模块(1)的背面固定连接的保持件(5)。
35.根据权利要求1的装配系统，其特征在于，所述横轨(2)具有梯形的、带有两个倾斜接片(22)的空心横截面。
36.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述倾斜接片(22)在其延长部中在处于支撑面(19a，b)中或该支撑面(19a，b)附近的交线(25)中相交。
37.按照上一权利要求的装配系统，其特征在于，所述支撑面(19a，b)在所述交线(25)的两侧延伸。
38.根据上述权利要求之一的装配系统，其特征在于，所述保持件(5)基本上构造为带材挤压件。
39.根据上述权利要求之一的装配系统，其特征在于，所述接合方向(7，41)朝所述PV模块(1)的斜面方向和/或朝其向下延伸的后边缘指向。
40.一种根据权利要求1至39之一的装配系统的保持件(5)。
41.一种根据权利要求1至39之一的装配系统的横轨(2)。
42.一种根据权利要求7的装配系统的装配模板(8)。
43.一种由所述PV模块(1)和根据权利要求1至39之一的装配系统的粘接在所述PV模块背面上的保持件(5)构成的结构组件。
44.一种根据权利要求1至39之一的装配系统的设置，其特征在于，所述横轨(2)位置固定地设置并且所述PV模块(1)借助于所述保持件(5)悬挂在所述横轨(2)中。
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