CN114301374A - 用于使得多个独立物件与承载结构连接的方法和安装套件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使得多个独立物件与承载结构连接的方法和安装套件，具体而言提出用于使得多个独立物件与承载结构连接的方法，其中，连接件分别穿过在物件上的孔眼和在所述承载结构上的孔眼，其中，在所述物件上的孔眼和/或在所述承载结构上的孔眼具有不同的尺寸。希望能够简单且快速地实现使得多个物件与承载结构连接。为此提出，作为固定件，采用带有铆钉杆和内螺纹的盲铆钉螺母，并且通过操纵具有丝杠的拉伸机构，形成了闭锁头，该丝杠拧入到相应的盲铆钉螺母的内螺纹中，其中，至少两个盲铆钉螺母具有不同的外部尺寸，并且根据相应孔眼的尺寸来选择所述盲铆钉螺母的外部尺寸，其中，所述盲铆钉螺母具有相同大小的内螺纹，而无关于其外部尺寸。

Description

用于使得多个独立物件与承载结构连接的方法和安装套件
技术领域
本发明涉及一种用于使得多个独立物件与承载结构连接的方法，其中，连接件分别穿过在物件上的孔眼和在承载结构上的孔眼，其中，在物件上的孔眼和/或在承载结构上的孔眼具有不同的尺寸。
本发明还涉及一种具有多个固定件的安装套件。
背景技术
下面借助在光伏设备中必须安装的太阳能板来介绍本发明。
光伏设备建造在预计能有长时间日照的地方。相应地，在偏远地区经常会发现用于光伏设备的合适的地点，那里没有受到足够培训的人员可供用来安装。因而必须由受指导的辅助人员进行安装。
太阳能板分别通常被接纳在框架中，并且夹紧或以其它方式保持在那里。该框架又必须固定在也称为“导轨”的承载结构上。
已知的连接件在此是螺钉和螺栓。螺钉穿过在框架上的孔眼和在承载结构上的孔眼。然后把螺母拧到螺钉的穿透的端部上，并且拧紧。
另一连接方案是闭锁环螺栓，其中，同样必须将固定件穿过在框架和承载结构上的孔眼。然后从相对侧装上闭锁环并与螺栓压紧。在两种情况下，需要在孔眼的两侧能够触及。
更糟糕的是，在光伏设备中有不同大小的孔眼。通常，承载结构上的孔眼和/或框架上的孔眼构造成长孔。例如，在光伏设备中有9×14mm尺寸的第一种长孔大小和7×10mm尺寸的第二种长孔大小。因此必须预备有两种尺寸的固定件，并且根据孔眼的大小也要正确地使用。这使得太阳能板的安装变得复杂、耗费时间且容易出错。
发明内容
本发明的目的是，能够以简单且快速的方式实现使得多个独立的物件与承载结构连接。
该目的在开篇所述类型的方法中通过如下措施来实现：作为固定件，采用带有铆钉杆和内螺纹的盲铆钉螺母，并且通过操纵具有丝杠的拉伸机构，形成了闭锁头，该丝杠拧入到相应的盲铆钉螺母的内螺纹中，其中，至少两个盲铆钉螺母具有不同的外部尺寸，并且根据相应孔眼的尺寸来选择盲铆钉螺母的外部尺寸，其中，这些盲铆钉螺母具有相同大小的内螺纹，而无关于其外部尺寸。
在该方法中，需要分别仅从一侧够到在相应的物件上和在承载结构上的孔眼。拧到镦锻工具的丝杠上的盲铆钉螺母可以从一侧穿过在承载结构上的孔眼和在物件上的孔眼，然后通过在孔眼的另一侧拉伸丝杆而形成所谓的“闭锁头”。这种连接可以相对快速地产生，即使丝杠必须拧入到盲铆钉螺母中并且在镦锻过程结束之后又拧出。根据孔眼的尺寸，选用分别适配的盲铆钉螺母。然而，可以使用相同的镦锻工具，因为，尽管这些盲铆钉螺母的尺寸不同，但遇到了相同的内螺纹，因而可以使用相同的丝杠。因而在对于不同的盲铆钉螺母，无需更换镦锻工具。这导致相对简单的安装方案。安装错误的风险被保持较小。
优选地，这些盲铆钉螺母具有相同的镦锻力或相同的镦锻距离，而无关于其外部尺寸。由此可以不变地使用用来镦锻盲铆钉螺母的镦锻工具，而无关于盲铆钉螺母的外部尺寸。可以针对所需的镦锻力或者针对所需的镦锻距离进行调节。无关于其外部尺寸，盲铆钉螺母以所希望的可靠性被镦锻。
优选地，使用在镦锻头上具有指示凸起的盲铆钉螺母，该指示凸起经过尺寸设计，使得它在施加所需要的镦锻力时塑性地变形。由此以相对简单的方式能实现检查是否施加了对于镦锻盲铆钉螺母即对于形成闭锁头所需要的镦锻力。
优选使用如下盲铆钉螺母：其内螺纹在闭锁头侧的端部处变窄。由此可以实现限制拉伸机构的丝杠的拧入深度。特别是在安装太阳能板时，通常只有有限的空留空间可供使用。如果确保在丝杠拧入到盲铆钉螺母中时丝杠不会从盲铆钉螺母的端部伸出，则将防止丝杠会对敏感的且昂贵的太阳能板造成损坏。
优选使用如下盲铆钉螺母：其在铆钉杆的外侧和/或在镦锻头的面向铆钉杆的一侧具有表面结构，该表面结构在镦锻盲铆钉螺母时压入到物件和/或承载结构中。由此可行的是，在盲铆钉螺母与物件和/或承载结构之间产生导电的连接，确切地说，即使物件和/或承载结构具有例如漆形式的表面涂层。特别是在安装太阳能板时，通常希望有导电的连接。
优选使用如下这些盲铆钉螺母：它们在外部尺寸不同时具有不同的颜色和/或标记。这便于安装工人工作。他可以针对孔眼的相应尺寸，以简单的方式找到正确的盲铆钉螺母。
优选使用如下镦锻工具：其为了改变拉力或拉伸距离而需要授权。该镦锻工具于是可以集中地由工头或工作筹备者予以设定，并且输出至相应的安装工人。安装工人于是可以仅使用该镦锻工具来镦锻盲铆钉螺母。但他们不能进行会影响镦锻过程的质量的更改。由此使得错误风险保持较小。授权可以采用不同的方式来进行。例如可以要求输入密码等。另一可行方案在于，镦锻工具只能由具有合适接口的计算机或设定单元予以编程。也可行的是，使用机械的钥匙，该钥匙在一个钥匙位置允许改变参数，而在另一个钥匙位置就不允许，其中，钥匙可以远离镦锻工具。
该目的也通过一种具有多个固定件的安装套件来实现，其中，这些固定件设计成盲铆钉螺母，其中的每一个盲铆钉螺母都具有铆钉杆、在铆钉杆的一端上的镦锻头和在铆钉杆中的内螺纹，其中，至少两个盲铆钉螺母具有不同的外部尺寸，并且带有不同外部尺寸的盲铆钉螺母具有相同大小的内螺纹。
利用这种安装套件，即使物件和/或承载结构具有不同大小的孔眼，固定件必须穿过这些孔眼，也可以把多个物件安装在承载结构上。为了把物件安装在承载结构上，可以使用相同的镦锻工具。为了镦锻具有不同外部尺寸的盲铆钉螺母，无需改装镦锻工具。
优选地，带有不同外部尺寸的盲铆钉螺母具有相同的镦锻力或相同的镦锻距离。在把盲铆钉螺母定位在相应的安装地点之后，为了镦锻盲铆钉螺母即为了形成闭锁头，所使用的镦锻工具，于是可以与盲铆钉螺母的外部尺寸无关地工作。这便于安装，并且使得错误风险保持较小。
优选地，盲铆钉螺母的镦锻头具有可塑性变形的指示凸起。该指示凸起位于镦锻头的背离铆钉杆的一侧。镦锻设备的压力件贴靠在那里。如果镦锻设备施加对于形成闭锁头所需要的拉力，则镦锻设备的压力件作用到指示凸起上，并使得指示凸起塑性变形，前提是，已经施加了所需要的镦锻力。这能实现在以后简单地在视觉上检查是否已施加了镦锻力。
优选地，内螺纹在闭锁头侧的端部处变窄。由此实现限制镦锻工具的丝杠的拧入，从而丝杠不能在盲铆钉螺母的闭锁头侧的端部处从盲铆钉螺母中伸出。由此使得物件受损的风险保持较小。盲铆钉螺母可以穿过在承载结构上的孔眼和在物件上的孔眼仅仅一段距离，直至镦锻头贴靠在承载结构上。相应地，铆钉杆的长度可以与可供使用的空间相一致。通过丝杠不会引起附加的风险。
优选地，盲铆钉螺母在铆钉杆的外侧和/或在镦锻头的面向铆钉杆的一侧具有表面结构。该表面结构经过设计，从而当形成闭锁头时，该表面结构压入到承载结构的材料和/或物件的材料中。在形成闭锁头时，铆钉杆通常径向地扩展，从而表面结构可以压入到孔眼的圆周或圆周边缘中。这能实现在承载结构与盲铆钉螺母之间或者在物件与盲铆钉螺母之间产生导电的接触。在安装太阳能板时通常需要这种导电性。
优选地，带有不同外部尺寸的盲铆钉螺母具有不同的颜色。这便于安装工人选择“正确的”盲铆钉螺母。他可以通过观察来看出，对于某种固定状况，他必须使用哪个盲铆钉螺母。
附图说明
下面借助优选的实施例，结合附图介绍本发明。其中：
图1为示意图，用于说明物件与承载结构的连接；
图2为两种不同尺寸的可供使用的孔眼的示意图；
图3为盲铆钉螺母的示意图，其被局部地剖切；和
图4示出了带有盲铆钉螺母的安装套件的一部分，其被局部地剖切。
具体实施方式
图1示意性地示出了一种状况1，在该状况下，必须将框架形式的物件2固定在导轨形式的承载结构3上。在此，物件2保持着太阳能板4。这种安装状况1例如在把多个太阳能板4安装于光伏设备中时产生。在此，通常必须将数百个或者甚至数千个物件2安装在承载结构3上。
为了使得各个物件2与承载结构3连接，采用了盲铆钉螺母5。该盲铆钉螺母具有铆钉杆6和位于铆钉杆6的一端上的镦锻头7。如特别是在图3中可以看出，在铆钉杆6内构造了内螺纹8。为了镦锻盲铆钉螺母5，首先把镦锻工具的未详细示出的丝杠拧入到盲铆钉螺母5的内螺纹8中。然后使得盲铆钉螺母5穿过在承载结构3上的孔眼和在物件2上的孔眼，确切地说，直至镦锻头7贴靠在承载结构3上。然后操纵镦锻工具，并且例如通过电的或气动的驱动件对内螺纹8施加拉力，该拉力导致杆6的变形区域9发生变形，并且形成了闭锁头，这比如由盲铆钉螺母已知。然后将闭锁头在物件2的背离承载结构3的一侧靠置在物件2上。物件2随后与承载结构3连接。
如图2中所示，有不同尺寸的孔眼，这些孔眼可以在承载结构3或物件2中开设，或者在承载结构3和物件2中开设。这些孔眼通常构造成长孔。例如有长度l1为14mm且高度h1为9mm的第一种孔眼10a。此外，有长度l2为10mm且高度h2为7mm的第二种孔眼10b。
在光伏设备中，物件2即框架通常由铝构成，并且至少在贴靠于承载结构3上的区域内具有相对小的厚度，例如2mm。这导致如下问题：物件2在长孔区域中松脱，或者以其它方式变形，如果闭锁头未设有“正确的”尺寸。因此需要针对每种尺寸的孔眼10a、10b选择匹配的盲铆钉螺母5。
因此，如图4中所示，提出了具有不同外部尺寸的两种(或多种)盲铆钉螺母。具体地，在图4中示出了盲铆钉螺母5a(其铆钉杆6具有与第一孔眼10a的高度h1匹配的直径)和盲铆钉螺母5b(其铆钉杆6具有与第二孔眼10b的高度h2匹配的直径)。通常，直径必须略小于相应的高度h1、h2，从而例如盲铆钉螺母5a具有大约8.9mm的铆钉杆直径，盲铆钉螺母5b具有大约6.9mm的铆钉杆直径。
然而，盲铆钉螺母5a、5b的内螺纹8相同地构造，例如带有尺寸M5。这无关于盲铆钉螺母5a、5b的外部尺寸，特别是无关于铆钉杆6的直径。
可以看出，盲铆钉螺母5a的铆钉杆6在内螺纹8的区域中具有比盲铆钉螺母5b较大的厚度。但这并不关键，因为相应的盲铆钉螺母5a、5b的变形通常并非在内螺纹8的区域中发生，而是在先前提到的变形区域9中发生。在此，盲铆钉螺母5a、5b可以经过尺寸设计，使得它们无关于其相应的外部尺寸而具有相同的镦锻力，或者替代于此，具有相同的镦锻距离。
镦锻头7设置在铆钉杆6的一端上。铆钉杆6的相对端形成了“闭锁头侧的”端部10。内螺纹8在闭锁头侧的端部处变窄，其方式例如为，在此设置径向向内突伸的凸起11。该凸起11防止螺纹芯轴会拧入内螺纹8中一段距离，致使它在闭锁头侧的端部10处从铆钉杆中伸出。
镦锻头7在其背离铆钉杆6的端部上具有指示凸起12。该指示凸起12经过尺寸设计，使得它在施加所需要的镦锻力时塑性地变形。为了形成未详细示出的闭锁头，需要一定的镦锻力。在镦锻盲铆钉螺母5之后，可以按简单的方式在视觉上检查是否已施加了该镦锻力。如果已施加了镦锻力，指示凸起12就发生变形。如果未施加镦锻力，例如因为镦锻过程在完全形成闭锁头之前已经中断，则指示凸起12就不会充分地变形，这在视觉上一下子就能发现。
如在图1、3和4中可以看到，铆钉杆6在其圆周上具有表面结构13。在铆钉杆6的变形区域9中构造表面结构13就足够了。原则上也足够的是，表面结构13构造在铆钉杆6的一个区域中，该区域在形成闭锁头时略微径向向外地变形。表面结构13在形成闭锁头时，即在施加所需要的镦锻力时，压入到物件2和承载结构3的孔眼边缘中，由此能实现在物件2和承载结构3之间产生导电的连接。
镦锻头7也可以在其面向铆钉杆6的一侧具有表面结构14。镦锻头的表面结构14于是压入到承载结构3的表面中，镦锻头7在镦锻盲铆钉螺母5时贴靠在该表面上。
为了能够区分盲铆钉螺母5a与盲铆钉螺母5b，盲铆钉螺母5a和5b可以不同地着色，或者具有其它能在视觉上或触觉上感觉到的标记。例如，该具有较小外部尺寸的盲铆钉螺母5b可以染成黑色，而具有较大外部尺寸的盲铆钉螺母5a未着色。
为了把物件2固定在承载结构3上，安装工人选用与相应的孔眼10a、10b适配的盲铆钉螺母5a、5b。他可以使用相同的镦锻工具，而无关于选择相应的盲铆钉螺母5a、5b，因为盲铆钉螺母5a、5b具有相同的内螺纹8，因而不必改装镦锻工具。
镦锻工具还经过预先设定，其中，可以调节镦锻力或镦锻距离。
预先设定不能被安装工人直接更改。为了改变相应的预先设定，需要授权。授权例如可以通过输入密码来进行，或者通过机械的钥匙或专用工具来进行，该专用工具只供经授权的人员使用。另一方案在于，通过计算机或者通过设定设备对镦锻工具进行设定或“编程”，该设定设备同样不能让所有人都能触及，而是只有那些对此经过许可的人例如工头或工作筹备者才能触及。

Claims (13)

1.用于使得多个独立物件(2)与承载结构(3)连接的方法，其中，连接件分别穿过在物件(2)上的孔眼和在所述承载结构(3)上的孔眼，其中，在所述物件(2)上的孔眼和/或在所述承载结构(3)上的孔眼具有不同的尺寸，其特征在于，作为固定件，采用带有铆钉杆(6)和内螺纹(8)的盲铆钉螺母(5)，并且通过操纵具有丝杠的拉伸机构，形成了闭锁头，该丝杠拧入到相应的盲铆钉螺母(5)的内螺纹(8)中，其中，至少两个盲铆钉螺母(5a、5b)具有不同的外部尺寸，并且根据相应孔眼的尺寸来选择所述盲铆钉螺母(5a、5b)的外部尺寸，其中，所述盲铆钉螺母(5a、5b)具有相同大小的内螺纹(8)，而无关于其外部尺寸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述盲铆钉螺母(5a、5b)具有相同的镦锻力或相同的镦锻距离，而无关于其外部尺寸。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用在镦锻头(7)上具有指示凸起(12)的盲铆钉螺母(5)，该指示凸起经过尺寸设计，使得它在施加所需要的镦锻力时塑性地变形。
4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，使用如下盲铆钉螺母(5)：其内螺纹(8)在闭锁头侧的端部(10)处变窄。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，使用如下盲铆钉螺母(5)：其在其铆钉杆(6)的外侧和/或在所述镦锻头(7)的面向所述铆钉杆(6)的一侧具有表面结构(13、14)，该表面结构在镦锻所述盲铆钉螺母时压入到所述物件(2)和/或所述承载结构(3)中。
6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，使用如下这些盲铆钉螺母(5)：它们在外部尺寸不同时具有不同的颜色和/或标记。
7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，使用如下镦锻设备：其为了改变拉力或拉伸距离而需要授权。
8.具有多个固定件的安装套件，其特征在于，所述固定件设计成盲铆钉螺母(5)，其中的每一个盲铆钉螺母都具有铆钉杆(6)、在所述铆钉杆(6)的一端上的镦锻头(7)和在所述铆钉杆(6)中的内螺纹(8)，其中，至少两个盲铆钉螺母(5a、5b)具有不同的外部尺寸，并且带有不同外部尺寸的盲铆钉螺母(5a、5b)具有相同大小的内螺纹(8)。
9.如权利要求8所述的安装套件，其特征在于，带有不同外部尺寸的所述盲铆钉螺母(5a、5b)具有相同的镦锻力或相同的镦锻距离。
10.如权利要求8或9所述的安装套件，其特征在于，所述盲铆钉螺母(5)的镦锻头(7)具有可塑性地变形的指示凸起(12)。
11.如权利要求8～10中任一项所述的安装套件，其特征在于，所述内螺纹(8)在闭锁头侧的端部(10)处变窄。
12.如权利要求8～11中任一项所述的安装套件，其特征在于，所述盲铆钉螺母(5)在所述铆钉杆(6)的外侧和/或在所述镦锻头(7)的面向所述铆钉杆(6)的一侧具有表面结构(13、14)。
13.如权利要求8～12中任一项所述的安装套件，其特征在于，带有不同外部尺寸的所述盲铆钉螺母(5a、5b)具有不同的颜色。
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