DE102010002834A1

DE102010002834A1 - Verbindungsstein, Rahmen und Anordnung zum Befestigen von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen sowie Verfahren zum Befestigen von Rahmen

Info

Publication number: DE102010002834A1
Application number: DE102010002834A
Authority: DE
Inventors: Sandy Schnitzer; Manuel Dhom
Original assignee: Mounting Systems GmbH
Current assignee: Mounting Systems GmbH
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-15
Also published as: WO2011110693A3; US20130032200A1; WO2011110693A2; EP2545590A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstein zum Befestigen zweier benachbarter Rahmen von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen auf einer Profilschiene, wobei der Verbindungsstein einen Hauptkörper sowie zwei Dorne aufweist, die von zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen des Hauptkörpers abstehen, von denen jeweils einer in einen der benachbarten Rahmen einführbar ist, und ein vom Hauptkörper abstehendes Querstück mit einem an ein Profil der Profilschiene angepassten Gegenprofil zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung mit der Profilschiene.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstein zum Befestigen zweier Rahmen von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen auf einer Profilschiene, einen Rahmen zur Aufnahme eines oder mehrerer Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module, eine Anordnung zur Aufnahme von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, ein Modulfeld mit Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, die Verwendung von Verbindungssteinen zum Befestigen von Rahmen sowie ein Verfahren zum Befestigen von Rahmen.
Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module werden üblicherweise zu Modulfeldern gruppiert und in Dach- oder Freilandmontage auf parallel zueinander angeordneten Profilschienen befestigt.
Eine bekannte Anordnung zum Befestigen von Photovoltaik-Modulen ist in gezeigt. Die Anordnung beinhaltet einen Rammpfosten 1, welcher zur Verankerung der Anordnung in einem Untergrund dient, zwei Profilschienen 2, 3, welche durch eine Befestigungsanordnung 4 mit dem Rammpfosten 1 derart verbunden sind, dass sie zueinander parallel und beabstandet angeordnet sind, vier Modulhalter 5, welche zur seitlichen Befestigung eines Photovoltaik-Moduls 6 dienen, eine Abrutschsicherung 7, welche das Photovoltaik-Modul daran hindert, aus seiner Position nach unten herauszurutschen, sowie einen elektrischen Anschluss 8, welcher zur Ableitung der durch das Photovoltaik-Modul erzeugten elektrischen Leistung dient.
Mit der gezeigten Anordnung können Modulfelder mit mehreren nebeneinander angeordneten Photovoltaik-Modulen 6 auf den (entsprechend längeren) Profilschienen 2, 3 aufgebaut werden. Hierzu sind die Modulhalter 5 derart auszuführen, dass sie jeweils zwei benachbarte Module gleichzeitig halten können. Entlang der Profilschienen können auf diese Weise Reihen von Photovoltaik-Modulen ausgebildet werden. Außerdem kann eine Vielzahl von Reihen von Photovoltaik-Modulen mit jeweils eigenen Rammpfosten hintereinander angeordnet werden.
Es wäre wünschenswert, Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module einfacher befestigen zu können.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird dies durch ein Verfahren erreicht, welches folgende Schritte aufweist:

– Einführen eines ersten Verbindungssteins in eine Längsnut einer ersten Profilschiene;
– Herstellen einer formschlüssigen Verbindung des ersten Verbindungssteins mit der ersten Profilschiene
– Verschieben des ersten Verbindungssteins entlang der Längsnut der ersten Profilschiene in Richtung eines ersten Rahmens zum Einführen eines ersten Dorns des ersten Verbindungssteins in eine Ausnehmung des ersten Rahmens zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Rahmen und dem ersten Verbindungsstein;
– Einführen eines zweiten Verbindungssteins in eine Längsnut einer zweiten Profilschiene;
– Herstellen einer formschlüssigen Verbindung des zweiten Verbindungssteins mit der zweiten Profilschiene;
– Verschieben des zweiten Verbindungssteins entlang der Längsnut der zweiten Profilschiene in Richtung des ersten Rahmens zum Einführen eines ersten Dorns des zweiten Verbindungssteins in eine Ausnehmung des ersten Rahmens zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Rahmen und dem zweiten Verbindungsstein;
– Anordnen eines zweiten Rahmens auf den Profilschienen derart benachbart zum ersten Rahmen, dass bei dem benachbart angeordneten Rahmen jeweils zwei Ausnehmungen auf etwa gleicher Höhe gegenüberliegen;
– Verschieben des zweiten Rahmens zum Einführen eines jeweiligen zweiten Dorns der Verbindungssteine in die entsprechende Ausnehmung des zweiten Rahmens.

Sinnvolle Verbindungssteine sind im zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben. Ebenso sind sinnvolle Rahmen im dritten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ermöglicht eine einfache Montage von Rahmen, die Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Module aufnehmen. Die Anwendbarkeit des Verfahrens ist jedoch nicht auf Rahmen für solche Module beschränkt.
Die beiden Verbindungssteine werden durch die Längsnuten der beiden Profilschienen hindurch gesteckt und stellen, in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise nach einer Drehung um 90°, eine formschlüssige Verbindung mit den jeweiligen Profilschienen her. Ein unbeabsichtigtes Entfernen des Verbindungssteins aus der Profilschiene wird damit verhindert. Im genannten Ausführungsbeispiel erfordert ein Entfernen eine erneute Drehung um 90°.
Anschließend werden die Verbindungssteine entlang der Längsnut der jeweiligen Profilschiene verschoben, um die Dorne der Verbindungssteine in die hierfür vorgesehenen Ausnehmungen der Rahmen zu schieben. Nach diesen einfachen Arbeitsschritten, die ohne besonderen Kraftaufwand und ohne technische Hilfsmittel durchführbar sind, ist der Rahmen bereits formschlüssig mit den Verbindungssteinen verbunden, welche wiederum mit den Profilschienen formschlüssig verbunden sind. Damit wird der Rahmen auf den Profilschienen gehalten.
Für die anschließend vorzunehmende Montage des zweiten Rahmens wird dieser zunächst auf den beiden Profilschienen derart angeordnet, dass seine Ausnehmungen in etwa auf gleicher Höhe zu den Ausnehmungen des ersten Rahmens und somit auch zu den Dornen der beiden Verbindungssteine liegen. Anschließend genügt ein einfaches Verschieben des zweiten Rahmens auf den Profilschienen in Richtung des ersten Rahmens, wobei die Dorne der Verbindungssteine, welche nicht in den jeweiligen Ausnehmungen des ersten Rahmens stecken, in entsprechende Ausnehmungen des zweiten Rahmens eingeführt werden. Hierdurch wird der zweite Rahmen ebenso auf den Profilschienen gehalten wie der erste Rahmen.
Wenn der zweite Rahmen so weit in Richtung des ersten Rahmens geschoben wird, dass die Rahmen und die dazwischenliegenden Verbindungssteine unmittelbar aneinander angrenzen, d. h. dass ein weiteres Verschieben nicht mehr möglich ist, so werden die Verbindungssteine damit auch gegen ein Verrutschen in Richtung der Längsnut gesichert. Dies erfolgt, ohne dass die Verbindungssteine verschraubt oder anderweitig arbeitsaufwendig mit der Profilschiene verbunden werden müssen. Es genügt eine unten beschriebene Verschraubung am Ende einer Reihe von Rahmen.
Das Verfahren hat neben der beschriebenen besonderen Einfachheit den Vorteil, dass es in bevorzugten Ausführungsbeispielen mit einer Vielzahl von Rahmen hintereinander ausgeführt werden kann, dass jeweils zwei nebeneinanderliegende Rahmen durch zwei dazwischenliegende Verbindungssteine beabstandet sind und dass somit jeder Rahmen durch vier Dorne, welche jeweils zu einem der insgesamt vier angrenzenden Verbindungssteine gehören, gehalten wird. Nach Montage einer beliebig hohen Anzahl von Rahmen mit den zugehörigen Verbindungssteinen können geeignet auszubildende Endhalter derart angebracht werden, dass auf die Rahmen eine Kraft längs der Profilschienen ausgeübt wird. Damit werden sowohl die Rahmen wie auch die zwischen den Rahmen befindlichen Verbindungssteine entlang der Längsnuten in Position gehalten. Bevorzugt werden die Endhalter hierzu mit den Profilschienen verschraubt, so dass sie am Verrutschen längs der Profilschienen durch Kraftschluss gehindert sind.
Außer den Rahmen werden zur Montage von Rahmenreihen lediglich die Verbindungssteine benötigt, wodurch die Menge an benötigtem Montagematerial sehr klein ist. Außerdem sind die beschriebenen Arbeitsgänge mit den Verbindungssteinen schnell, ohne Hilfsmittel und ohne bedeutenden Kraftaufwand durchführbar.
Es sei erwähnt, dass von der oben erwähnten Reihenfolge des Verfahrens abgewichen werden kann. Beispielsweise kann der zweite Rahmen auf den Profilschienen angeordnet werden, bevor die Verbindungssteine in die Längsnuten der Profilschienen eingeführt werden. Alternativ kann auch nur ein Verbindungsstein in eine Längsnut eingeführt werden, bevor der zweite Rahmen aufgelegt wird. Ebenso ist es möglich, einen oder beide Verbindungssteine zunächst in die Längsnuten einzuführen und anschließend den zweiten Rahmen anzuordnen, dann die ersten Dorne der Verbindungssteine in die Ausnehmungen des ersten Rahmens einzuführen und anschließend den zweiten Rahmen derart zu verschieben, dass die zweiten Dorne der Verbindungssteine in die Ausnehmungen des zweiten Rahmens eingeführt werden.
Bevorzugt wird das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in entsprechender Weise wiederholt, bis eine gewünschte Vielzahl Rahmen nebeneinander montiert sind. Typischerweise werden sieben bis fünfzehn, besonders bevorzugt elf nebeneinander liegende Rahmen montiert. Danach werden mindestens ein Endhalter sowie ein Dehnungsstoß montiert. Während der Endhalter ausgebildet ist, die Module, wie oben bereits beschrieben, gegen Verrutschen in Richtung der Profilschienen zu sichern, sorgt der Dehnungsstoß für einen Ausgleich von Längenänderungen, die aufgrund von Temperaturschwankungen auftreten. Der Endhalter ist beispielsweise in herkömmlicher Weise durch Verschrauben an den Profilschienen befestigbar. Dabei hat es sich herausgestellt, dass aufgrund der thermischen Ausdehnungseigenschaften von Aluminium bei Verwendung dieses Materials die Anordnung eines Dehnungsstoßes nach sieben bis fünfzehn und insbesondere elf Modulen besonders vorteilhaft ist. Aluminium ist aufgrund seiner leichten Verarbeitbarkeit, seines geringen Gewichts und seiner Korrosionsbeständigkeit vorteilhaft.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden horizontal, also parallel zum Montageuntergrund montierte Profilschienen verwendet, auf welche die Rahmen zu einander benachbart montiert werden. Alternativ können die beiden Profilschienen jedoch in einem beliebigen Winkel zum Untergrund angeordnet sein, beispielsweise können die Profilschienen in einem spitzen Winkel zur Horizontalen geneigt angeordnet sein. Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann unabhängig von der Lage der Profilschienen angewandt werden, entscheidend ist lediglich, dass diese parallel sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird nach Montage von insgesamt achtzehn bis sechsundzwanzig, besonders bevorzugt zweiundzwanzig Rahmen gemäß dem Verfahren eine elektrische Verschaltung von in die Rahmen aufgenommenen Photovoltaik-Modulen vorgenommen. Die Verschaltung dieser Anzahl von Photovoltaik-Modulen ist aufgrund der elektrischen Eigenschaften der Photovoltaik-Module und der Wechselrichter vorteilhaft.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Verbindungsstein zum Befestigen zweier benachbarter Rahmen von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen auf einer Profilschiene, wobei der Verbindungsstein folgendes aufweist:

– einen Hauptkörper,
– zwei Dorne, die von zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen des Hauptkörpers abstehen, von denen jeweils einer in einen der benachbarten Rahmen einführbar ist, und
– ein vom Hauptkörper abstehendes Querstück mit einem an ein Profil der Profilschiene angepassten Gegenprofil zum Herstellen einer raumschlüssigen Verbindung mit der Profilschiene.

Rahmen, welche mit dem Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung befestigt werden können, sind im dritten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Der Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein einfach herstellbares Bauteil. Es ermöglicht das Befestigen zweier benachbarter Rahmen von Photovoltaik-Modulen auf einer Profilschiene auf einfache Weise, ohne dass hierfür technische Hilfsmittel oder besonderer Kraftaufwand erforderlich wären. Bevorzugt wird der Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung im Rahmen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet.
Der Hauptkörper des Verbindungssteins ist bevorzugt quaderförmig ausgeführt. Dies ermöglicht einen flächigen Kontakt mit den zwei benachbarten Rahmen. Alternativ kann der Hauptkörper auch zylinderförmig oder in einer anderen Form ausgeführt sein, welche die Anbringung sowohl der beiden Dorne wie auch des Querstücks ermöglicht.
Die Dorne sind derart ausgebildet, dass sie in die Ausnehmungen von Rahmen eingeführt werden können. Das Einführen kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden.
Zum einen kann der Dorn auf einen ruhenden Rahmen zu bewegt werden. Alternativ kann natürlich der Rahmen auf den ruhenden Dorn zu bewegt werden. Schließlich können auch sowohl der Dorn wie auch der Rahmen aufeinander zu bewegt werden. Wenn also in der vorliegenden Anmeldung davon gesprochen wird, dass der Dorn bewegt wird, kann diese Bewegung selbstverständlich auch durch eine entsprechende Bewegung des Rahmens oder eine Bewegung sowohl des Rahmens als auch des Dorns realisiert werden.
Soll ein Dorn in eine nur unwesentlich größere Ausnehmung eingeführt werden, so ist es offensichtlich, dass dies am besten dann gelingt, wenn der Dorn parallel zu seiner Bewegungsrichtung ausgerichtet ist. In der Praxis können jedoch sowohl beim Einführen von Dornen in eine Ausnehmung Verkippungen des Dorns gegenüber seiner Idealrichtung auftreten. Die Dorne des Verbindungssteins sind daher bevorzugt nahe dem vom Hauptkörper abstehenden Ende verjüngt ausgeführt. So wird der Toleranzbereich gegenüber einer Verkippung des Dorns aus seiner idealen Lage vergrößert, da das verjüngte Ende auch in einem solchen Fall noch in die Ausnehmung trifft. Da die Dicke des Dorns in Richtung von seinem abstehenden Ende zum Hauptkörper hin zunimmt, kann trotzdem eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsstein und dem die Ausnehmung enthaltenden Körper hergestellt werden.
Die beiden Dorne stehen von zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen des Hauptkörpers ab, wobei die Dorne bevorzugt beide entlang einer gemeinsamen Geraden liegen. Diese Gerade liegt weiter bevorzugt senkrecht zu einer Symmetrieachse des Hauptkörpers. In dieser Ausführung können beide Dorne eines Verbindungssteins entlang genau entgegengesetzter Richtungen in jeweilige Ausnehmungen der benachbarten Rahmen eingeführt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage, da nur Verschiebungen entlang einer Geraden notwendig sind.
Alternativ können die Dorne jedoch auch in Richtungen zeigen, welche nicht auf einer Geraden liegen, was nach dem Einführen der Dorne in Ausnehmungen von benachbarten Rahmen beispielweise einen zusätzlichen Halteeffekt durch Verklemmen erzeugen kann.
Das von dem Hauptkörper abstehende Querstück dient dazu, mit der Profilschiene eine formschlüssige Verbindung herzustellen. Hierzu hat es ein Gegenprofil, welches an das Profil der Profilschiene angepasst ist. Das Querstück ist bevorzugt von den Dornen beabstandet an dem Hauptkörper angebracht, so dass der Hauptkörper mit dem Teil, an welchem die Dorne angebracht sind, aus der Profilschiene herausstehen kann, während er sich mit dem Teil, an welchem das Querstück angebracht ist, innerhalb der Profilschiene befinden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen der Hauptkörper und das Querstück zusammen betrachtet in etwa eine T-Form auf. Der Querbalken des T ist dabei das Querstück, welches das Gegenprofil enthält. Durch die T-Form wird es ermöglicht, dass eine formschlüssige Verbindung mit der Profilschiene auf zwei Seiten des Hauptkörpers hergestellt wird. Hierdurch wird eine bessere, insbesondere besser gegen Verwackeln versteifte Verbindung zwischen dem Verbindungsstein und der Profilschiene ermöglicht.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Querstück zwei freie Schenkel, welche jeweils keilförmig sind und an in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen des Querstücks angebracht sind. Der Keil verjüngt sich, in Längsrichtung des Hauptkörpers betrachtet, mit zunehmendem Abstand vom Längsende des Hauptkörpers. Die Keilform hat den Vorteil, dass sie ein einfaches und universell passendes Gegenprofil ausbildet. Zudem wird durch die breiteren Abschnitte der Keile, welche sich an den vom Hauptkörper abstehenden Enden befinden, eine gute Passung an geeignet ausgebildete Innenräume von Profilschienen ermöglicht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Querstück des Verbindungssteins derart ausgebildet, dass es in eine Öffnung des Profils der Profilschiene eingeführt werden kann und durch anschließendes Drehen um etwa 90° mit dem Profil der Profilschiene eine formschlüssige Verbindung herstellt. Dies ermöglicht ein besonders einfaches Anbringen des Verbindungssteins an der Profilschiene. Das Einführen der Verbindungssteine ist so an jeder Stelle der Profilschiene möglich, d. h. es ist nicht notwendig, die Verbindungssteine an den Enden der Profilschiene einzuführen.
Zum Einführen wird dabei das Querstück derart ausgerichtet, dass es mit seiner größten Ausdehnung durch die erwähnte Öffnung des Profils passt. Nachdem das Querstück durch die Öffnung eingeführt wurde, kann es mit einer bloßen Drehung um etwa 90° mit der Profilschiene in Eingriff gebracht werden. Ein Verschieben des Verbindungssteins längs der Profilschiene ist jedoch nach wie vor möglich, da die Profilschiene in dieser Richtung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Ebenso kann ein Verbindungsstein, von welchem bereits ein Dorn in einem Rahmen steckt, wieder vom Rahmen weg verschoben werden, um den Rahmen zu lösen. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn der Rahmen mit seinen Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen ausgetauscht werden muss oder an diesen Wartungsarbeiten durchzuführen sind.
Wird der Verbindungsstein im Zustand der formschlüssigen Verbindung mit der Profilschiene erneut um 90° gedreht, so kann der Verbindungsstein auch wieder von der Profilschiene entfernt werden, ohne dass er bis zum Ende der Profilschiene geschoben werden muss.
Einzelne Verbindungssteine können damit auch entfernt oder ausgetauscht werden, ohne dass eine Vielzahl benachbarter Rahmen und zugehöriger Befestigungen abmontiert werden müssen.
Bevorzugt steht das Querstück in zwei einander entgegengesetzten Richtungen vom Hauptkörper ab, die quer zu einer Längsrichtung der Dorne weisen. Wird das Querstück in die Öffnung der Profilschiene eingeführt, so stehen die Dorne zunächst quer zur Profilschiene und sind deshalb noch nicht dazu geeignet, in Ausnehmungen von benachbarten Rahmen, welche auf der Profilschiene aufliegen, eingeführt zu werden. Wie bereits erläutert kann jedoch der Verbindungsstein um 90° gedreht werden, damit das Querstück eine formschlüssige Verbindung mit der Profilschiene herstellt. Da die Dorne dabei ebenfalls um 90° gedreht werden, stehen diese nach der Drehung im Wesentlichen parallel zur Profilschiene. Damit sind sie dann auch geeignet ausgerichtet, um in entsprechende Ausnehmungen von auf der Profilschiene aufliegende benachbarte Rahmen eingeführt zu werden. Diese Ausführung stellt damit sicher, dass nach einer einfachen Drehung um 90° sowohl das Querstück wie auch die beiden Dorne in den jeweiligen Richtungen ausgerichtet sind, in welchen sie auch für die Befestigung der Rahmen an der Profilschiene benötigt werden.
Bevorzugt ist der Verbindungsstein einstückig ausgebildet, was eine einfache Herstellung, beispielsweise durch Spritzguss, sowie eine hohe Festigkeit des Verbindungssteins ermöglicht.
Alternativ kann der Verbindungsstein jedoch auch mehrstückig ausgebildet sein, so können z. B. der Hauptkörper, die Dorne und das Querstück jeweils einzeln hergestellt werden und durch Verschrauben, Verschweißen, Verkleben oder andere Verbindungstechniken mit dem Verbindungsstein verbunden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verbindungssteins weisen die beiden Dorne in ihrem Längsabschnitt nahe dem Hauptkörper jeweils einen elektrisch leitfähigen Kontaktbereich auf. Der Kontaktbereich eignet sich zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Kontakts zwischen dem Verbindungsstein und einem Rahmen, in den der Verbindungsstein einführbar ist. Ein solcher Kontaktbereich ist bevorzugt ein elektrisch leitfähiges Stück des Dorns, dessen Durchmesser für die Ausnehmung im Rahmen passgenau gewählt ist, so dass es bei Einführen in die Ausnehmung in Kontakt mit einer Innenfläche der Ausnehmung treten kann. Wenn die Ausnehmung die Form eines Langlochs hat, genügt selbstverständlich die passgenaue Ausbildung der Dorne quer zur Längsrichtung des Langlochs. Auf diese Weise kann mit Hilfe des Verbindungssteins ein elektrisch leitfähiger Kontakt des Rahmens mit der Profilschiene zu Erdungszwecken hergestellt werden.
Der Kontaktbereich kann eine raue Außenfläche, etwa eine Riffelung aufweisen. Dadurch lässt sich die Profilschiene mit dem Rahmen elektrisch zuverlässiger verbinden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Rahmen an seinen Außenflächen mit nicht leitfähigem Material beschichtet ist und somit durch das Aufliegen des Rahmens auf der Profilschiene allein kein elektrischer Kontakt zwischen dem Rahmen und der Profilschiene entsteht.
Die Länge der Dorne beträgt in verschiedenen Ausführungsbeispielen 1 bis 5 cm, bevorzugt 2 bis 4 cm und besonders bevorzugt 2,5 bis 3,5 cm. Der Durchmesser der Dorne beträgt beispielsweise 6 bis 10 mm, bevorzugt 7 bis 9 mm und besonders bevorzugt 8 mm.
Ein dritter Aspekt betrifft einen Rahmen zur Aufnahme eines oder mehrerer Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module mit zwei Rahmenelementen auf in entgegengesetzte Richtungen weisenden Außenseiten des Rahmens, die jeweils mindestens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Dorns eines Verbindungssteins gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweisen. Handelt es sich um einen rechteckigen Rahmen, so befinden sich die beiden Rahmenelemente an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks.
Der Rahmen ermöglicht eine besonders einfache Montage von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen auf zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen unter Verwendung von Verbindungssteinen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Die bereits im Zusammenhang mit dem Verbindungsstein beschriebenen Vorteile gelten insbesondere, wenn Rahmen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung zusammen mit Verbindungssteinen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zur Montage von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen verwendet werden. Bezüglich der Vorteile wird deshalb auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Bevorzugt sind die Ausnehmungen des Rahmens als Langlöcher ausgebildet. Dies ermöglicht zum Einen eine erleichterte Montage, da ein größerer Spielraum beim Einstecken der Dorne der Verbindungssteine besteht. Zum Anderen sorgen die Langlöcher für eine Toleranz gegenüber wärmebedingter Ausdehnung. Da die Langlöcher ein gewisses Spiel der Dorne ermöglichen, führt eine wärmebedingte Ausdehnung des Rahmens nicht zu Verspannungen mit den Verbindungssteinen oder mit den Profilschienen, auf welchen die Rahmen aufliegen.
Bevorzugt haben die Langlöcher eine Länge von mindestens 1,5 cm, besonders bevorzugt mindestens 2 cm. Damit wird die Montage erleichtert und eine ausreichende Toleranz gegenüber thermischer Ausdehnung erreicht.
Es sei erwähnt, dass der Rahmen hier als von den Photovoltaik-Modulen bzw. Kollektor-Modulen unabhängiges Bauteil angesehen wird, das auch ohne eingebaute Module gehandelt werden kann. Es versteht sich jedoch, dass der Rahmen bereits in Verbindung mit den Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen gehandelt werden kann. Eine solche Ausführung wird von der Erfindung ebenfalls umfasst.
Gemäß einem vierten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung mit

– mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen,
– mindestens zwei benachbart angeordneten Rahmen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, die auf den Profilschienen aufliegen, wobei
– die Rahmen auf den Profilschienen derart angeordnet sind, dass auf der Höhe der Profilschienen jeweils zwei der Ausnehmungen in den Rahmenelementen einander zugewandt gegenüberliegen,
– wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Ausnehmungen jeweils ein Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung angeordnet ist, dessen Dorne in die Ausnehmungen eingeführt sind, und wobei die Querstücke des Verbindungssteins mit der jeweiligen Profilschiene in formschlüssiger Verbindung sind, und wobei eine Längsrichtung der Dornen parallel zu einer Längsrichtung der Profilschienen ist.

Die Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung dient vorteilhaft zur Halterung von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, welche in die Rahmen aufgenommen sind. Sie wird unter Verwendung von Verbindungssteinen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und von Rahmen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung zusammengebaut und bietet deshalb alle bereits dort erwähnten Vorteile. Insbesondere ist die Montage mit nur wenig Montagematerial, ohne Hilfsmittel und ohne besonderen Kraftaufwand beim Anbringen und Einschieben der Verbindungssteine möglich. Außerdem können einzelne Rahmen mit ihren Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen oder einzelne Verbindungssteine einfach ausgewechselt oder entfernt werden, ohne dass hierfür das Lösen einer Vielzahl von Verschraubungen oder das Entfernen weiterer Bauteile notwendig wäre.
Bevorzugt sind die Profilschienen der Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung auf unterschiedlichen Höhen über einem Untergrund angeordnet. Dies ermöglicht eine Schrägstellung der Rahmen und damit auch der in diesen aufgenommenen Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module, was einer üblichen Montage von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen entspricht. Der Grad der Schrägstellung wird dabei durch den Höhenunterschied der beiden Profilschienen bestimmt und typischerweise an die geografische Breite des Aufstellortes angepasst.
Bevorzugt sind bei der Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung zwischen sieben und fünfzehn, besonders bevorzugt elf Rahmen nebeneinander angeordnet, wobei je zwei benachbarte Rahmen nur durch die Verbindungssteine voneinander beabstandet sind, und wobei an mindestens einem Ende einer derart gebildeten Reihe ein Endhalter und ein Dehnungsstoß angeordnet sind. Wie bereits bei der Beschreibung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erwähnt, bietet eine solche Ausführung eine vorteilhafte Resistenz gegenüber thermisch bedingten Längenänderungen bei Verwendung des bevorzugten Materials Aluminium. Der verschraubte Endhalter bietet einen Schutz gegen ein Verrutschen von Rahmen und Verbindungssteinen und wird bevorzugt mit einer Diebstahlsicherung versehen. Sollen Rahmen oder Verbindungssteine entfernt oder ausgetauscht werden, so genügt es, den Endhalter zu lösen und die Rahmen zu verschieben, um das zu entfernende Element freizulegen.
Wenn für die Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung Rahmen verwendet werden, welche Langlöcher aufweisen, so wird dadurch eine Toleranz gegenüber thermisch bedingter Ausdehnung quer zu den Profilschienen erreicht, wie bereits oben erläutert wurde. Dabei sind die Dorne der Verbindungssteine sowie die Langlöcher der Rahmen bevorzugt derart ausgebildet, dass sie eine passgenaue Verbindung in Richtung quer zur Rahmenfläche ausbilden.
Gemäß einem fünften Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Modulfeld mit Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, die durch mindestens eine Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung montiert sind.
Die Vorteile eines solchen Modulfelds ergeben sich unmittelbar aus den Vorteilen der Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung. Dementsprechend sei auf die dortigen Ausführungen verwiesen.
Bevorzugt werden in einem Modulfeld mit Photovoltaik-Modulen gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung jeweils die Photovoltaik-Module von achtzehn bis sechsundzwanzig Rahmen, besonders bevorzugt von zweiundzwanzig Rahmen gemeinsam elektrisch verschaltet, was eine besonders gute Anpassung der Leistungswerte von Photovoltaik-Modulen an Wechselrichter ermöglicht.
Außerdem sind besonders bevorzugt einige der Rahmen durch mindestens eine Anordnung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung derart montiert, dass jeweils sieben bis fünfzehn Rahmen nebeneinander angeordnet sind und diese durch verschraubte Endhalter zusammengehalten werden. Benachbart an eine solche Reihe kann, wie ebenfalls oben bereits beschrieben wurde, vorteilhaft jeweils ein Dehnungsstoß vorgesehen sein.
Gemäß einem sechsten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von Verbindungsbausteinen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zum Befestigen mindestens zweier Rahmen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung an mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen.
Die Vorteile der kombinierten Verwendung dieser Komponenten wurden bereits bei deren Beschreibung ausführlich erläutert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den detaillierten Beschreibungen der Ausführungsbeispiele, wobei auf folgende Figuren Bezug genommen wird:
1 zeigt eine Vorrichtung zur Montage von Photovoltaik-Modulen gemäß dem Stand der Technik.
2a zeigt einen Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
2b zeigt einen modifizierten Verbindungsstein gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, bei welchem jeweils ein geriffelter Bereich an den Dornen ausgebildet ist.
3 zeigt einen Rahmen zur Aufnahme von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung.
4a bis 4h zeigen ein Verfahren zur Montage von Rahmen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
5 zeigt eine Anordnung aus zwei Rahmen gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung.
6 zeigt ein Modulfeld mit Photovoltaik-Modulen gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung.
2a zeigt einen Verbindungsstein 100 gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Der Verbindungsstein 100 enthält einen länglichen, quaderförmigen Hauptkörper 120. In der Nähe eines ersten Längsendes 130 des Hauptkörpers sind zwei Dorne 140, 160 angeordnet, welche von in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen 122 und 124 des Hauptkörpers 120 aus abstehen. Vorliegend sind die beiden Dorne entlang einer Geraden angeordnet.
An einem dem ersten Längsende 130 gegenüberliegenden Längsende 135 des Hauptkörpers 120 ist ein Querstück 180 angeordnet. Das Querstück 180 beinhaltet zwei keilförmige Schenkel 190, 195, welche an in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen 126 und 128 des Hauptkörpers 120 angebracht sind. Damit bildet das Querstück 180 ein Gegenprofil, mit welchem eine formschlüssige Verbindung mit dem Profil einer Profilschiene (nicht gezeigt) hergestellt werden kann.
Der Hauptkörper 120 und das Querstück 180 weisen zusammen betrachtet in etwa eine T-Form auf. Der Querbalken des T ist dabei das Querstück 180. Er steht vorliegend im rechten Winkel zur Geraden, die die beiden Dorne 140, 160 einschließt.
Die beiden Dorne 140, 160 sind zu ihren jeweils vom Hauptkörper abstehenden Enden hin verjüngt. Dies erleichtert die Einführung der Dorne 140, 160 in geeignete Ausnehmungen von Rahmen, welche mit Hilfe des Verbindungssteins 100 befestigt werden sollen. Die Verjüngung ist hierfür jedoch nicht zwingend notwendig.
2b zeigt einen Verbindungsstein 100', welcher sich vom Verbindungsstein 100 in 2a nur dadurch unterscheidet, dass auf seinen Dornen 140', 160' jeweils ein geriffelter Kontaktbereich 145, 165' benachbart zum Hauptkörper 120' angeordnet ist. Die geriffelten Kontaktereiche 145', 165 dienen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Verbindungsstein 100' und angrenzenden Rahmen. Mit der Riffelung wird bei passgenauer Fertigung des Kontaktbereiches in Bezug auf ein Innenmaß der erwähnten Ausnehmung des Rahmens der Anpressdruck in der eingeführten Position des jeweiligen Dorns punktuell erhöht. Eine typischerweise vorhandene Oxidschicht kann so besser durchbrochen werden, wodurch die Leitfähigkeit des elektrischen Kontakts zwischen Rahmen und Verbindungsstein verbessert wird.
Der Verbindungsstein ist bevorzugt vollständig aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt. Mit seinem Querstück stellt der Verbindungsstein in eingeführter Position auch eine Verbindung zur Profilschiene her, so dass der Verbindungsstein bei vorhandener Erdung der Profilschiene auch eine Erdung der Rahmen ohne zusätzliche Maßnahmen ermöglicht.
3 zeigt einen Rahmen 200 gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. Der Rahmen 200 ist rechteckförmig und aus vier Rahmenelementen 220, 222, 224 und 240 form zusammengesetzt. Auf zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Außenseiten 225 und 245 der Rahmenelemente 220 und 240 befinden sich jeweils zwei Ausnehmungen. Am Rahmenelement 220 sind Ausnehmungen 230 und 235 ausgebildet. Ebenso weist das Rahmenelement 240 zwei Ausnehmungen 250, 255 auf. Die Ausnehmungen sind zur Aufnahme je eines Dorns eines Verbindungssteins gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet.
Die Ausnehmungen 230, 235, 250, 255 sind vorliegend als identische Langlöcher ausgebildet.
Damit werden sowohl eine erleichterte Montage wie auch eine bessere Toleranz gegenüber thermischen Längenänderungen erreicht.
Die Ausnehmungen 230, 235, 250, 255 haben Maße, die es erlauben, je einen Dorn eines Verbindungssteins 100 aus 2 aufzunehmen.
Der Rahmen 200 ist in 3 der Einfachheit halber ohne Photovoltaik-Modul bzw. Kollektor-Module dargestellt. Er kann mit einem Photovoltaik-Modul oder einem Kollektor-Modul versehen sein. Hierzu genügt es, das Photovoltaik-Modul oder Kollektor-Modul in den Rahmen einzusetzen und es geeignet zu befestigen.
Nach der Beschreibung des Verbindungssteins 100 sowie des Rahmens 200 wird nachfolgend in den 4a bis 4h ein Verfahren zur Montage zweier Rahmen mit Hilfe des Verbindungssteins 100 auf einer Profilschiene 300 erläutert.
4a zeigt die Ausgangssituation des Verfahrens. Die Profilschiene 300 weist eine Längsnut 320 und ein innenliegendes Profil 340 auf. Die Längsnut 320 bildet eine Öffnung in der Profilschiene 300, durch welche der Verbindungsstein 100 einführbar ist.
Auf der Profilschiene 300 liegt der 200 Rahmen auf, von dem vorliegend der Klarheit der Darstellung halber nur ein Teilstück seines ersten Rahmenelements 220 dargestellt ist. Das dargestellte Teilstück des ersten Rahmenelements 220 weist das bereits in 3 beschriebene Langloch 235 auf.
Der Verbindungsstein 100 ist im Verfahrensstadium der 4a noch nicht mit der Profilschiene 300 verbunden.
Im Übergang zu dem in 4b wiedergegebenen Verfahrensstadium wird der Verbindungsstein 100 mit seinem Querstück 180 und einem Teil seines Hauptkörpers 120 in die Längsnut 320 der Profilschiene 300 eingeführt.
Anschließend wird der Verbindungsstein 100 um etwa 90° gedreht. Eine Zwischenposition mit noch nicht vollständig gedrehtem Verbindungsstein 100 ist in 4c dargestellt.
Den Zustand nach der vollständigen Drehung des Verbindungssteins 100 zeigt die 4d. Die beiden Dorne 140, 160 stehen nun parallel zur Längsnut 320 der Profilschiene 300.
Anschließend wird der Verbindungsstein 100 entlang der Längsnut 320 der Profilschiene 300 in Richtung des ersten Rahmenelements 220 verschoben. Einen Zwischenzustand während des Einführens dieser Bewegung zeigt 4e. Der Dorn 160 ist in diesem Zwischenzustand nur teilweise in das Langloch 235 eingeführt.
Nach dem Einführen des Dorns 160 bis zum Anschlag der Fläche 122 am Rahmenelement 220 ist der in 4f gezeigte Zustand erreicht.
In gleicher Vorgehensweise wird ein zweiter Verbindungsstein 100 auf einer zur ersten Profilschiene parallelen zweiten Profilschiene 300' in das Langloch 235 des Rahmenelements 220 eingeführt. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Verfahrensführung nicht dargestellt. Es wird auf die Darstellung der Anordnung in 5 weiter unten verwiesen.
Da nach Einführen des zweiten Verbindungssteins 100' sowohl zwischen den Verbindungssteinen 100 und der Profilschiene 300 wie auch zwischen dem ersten Rahmenelement 220 und dem Verbindungsstein 100 jeweils eine formschlüssige Verbindung hergestellt ist, ist der erste Rahmen 200 in diesem Verfahrensstadium auf der Profilschiene 300 gegen Bewegungen senkrecht zur Längsrichtung der Profilschiene 300 gesichert – abgesehen von dem Spiel, welches die Langlöcher 230 und 235 gewähren.
Anschließend wird, wie in 4g gezeigt, ein zweiter Rahmen 200' auf die Profilschiene 300 aufgelegt. Der zweite Rahmen 200' gleicht dem ersten Rahmen 200. Daher werden nachfolgend für gleiche Teile des Rahmens 200' im Vergleich mit dem Rahmen 200 die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei jedoch durch ein Hochkomma ihre Zugehörigkeit zum Rahmen 200' kenntlich gemacht wird.
In 4g ist erneut nur ein Teilstück eines zweiten Rahmenelements 240' mit einem Langloch 255' gezeigt ist. Der zweite Rahmen 200' wird dabei so auf die Profilschiene 300 aufgelegt, dass sich sein Langloch 255' in etwa über der Längsnut 320 der Profilschiene 300 und damit auch ungefähr auf einer gedachten Verlängerung des Dorns 140 des Verbindungssteins 100 befindet.
Anschließend wird der zweite Rahmen 200' in Richtung des Verbindungssteins 100 verschoben, so dass der Dorn 140 in das Langloch 255' eingeführt wird. Der Endzustand dieses Verfahrensschritts ist in 4h dargestellt, wobei das zweite Rahmenelement 240' des Rahmens 200' mit seiner Außenseite in flächigem Kontakt mit der Fläche 124 des Verbindungssteins 100 steht. Damit ist auch der zweite Rahmen 200' mit Hilfe des Verbindungssteins 100 an der Profilschiene 300 befestigt. Die beiden Rahmen halten den Verbindungsstein 100 durch die geeignete Höhenposition ihrer Langlöcher am Rahmen zugleich in formschlüssiger Verbindung mit dem Profil der Profilschiene. Auf diese Weise wird auch eine seitliche Verschiebung der Rahmen entlang der Profilschiene erschwert oder – abgesehen von gezielter Krafteinwirkung bei Montagetätigkeiten – verhindert.
Es sei erwähnt, dass die beschriebene Reihenfolge der Verfahrensführung nicht zwingend ist. Die Verbindungssteine können beispielsweise auch erst in die Profilschiene eingesetzt und in die Rahmen eingeführt werden, wenn diese bereits auf den Profilschienen liegen. Bei dieser Variante werden die Rahmen dann Stück für Stück zusammengeschoben, immer wenn ein neues Paar Verbindungssteine in die beiden Profilschienen eingefügt wurde. Natürlich sind verschiedene andere Varianten der Montage-Schrittfolge möglich, die der Fachmann nach dem Vorbild der vorstehenden Beschreibung für seine jeweilige Montagesituation auswählt.
Die so hergestellte Anordnung der zwei Rahmen 200 und 200' auf zwei Profilschienen 300 und 300a, ist in 5 dargestellt. Wie allgemein üblich sind die Profilschienen 300 und 300a parallel zu einander und zum Untergrund (nicht dargestellt), jedoch mit unterschiedlichem Abstand vom Untergrund angeordnet.
In jeweiligen Längsnuten 320a, 320b stecken zwei Verbindungssteine 100a, 100b, deren Dorne jeweils 140a, b und 160a, b in entsprechenden Ausnehmungen des ersten Rahmens 200a und des zweiten Rahmens 200b stecken. Damit werden die beiden Rahmen 200a, 200b auf den Profilschienen gehalten.
Es ist leicht ersichtlich, dass durch eine entsprechende Wiederholung des in den 4a bis 4h dargestellten Verfahrens weitere Rahmen in beiden Richtungen entlang der Profilschienen 300a und 300b montiert werden können. Hierfür ist keine Verschraubung notwendig.
Erst am Ende einer Reihe von nebeneinanderliegenden Rahmen auf zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen können ein verschraubter Endhalter (nicht dargestellt) sowie ein Dehnungsstoß (beide nicht gezeigt) montiert werden. Die Verschraubung dient damit als Sicherung gegen unerwünschtes seitliches Verrutschen bei einwirkenden starken Kräften (Sturm o. ä.) und kann auch mit einer Diebstahlsicherung versehen werden. Der Dehnungsstoß dient dem Ausgleich thermisch bedingter Längenänderungen.
Werden vor oder nach der Montage der Rahmen auf die Profilschienen in den Rahmen Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module angebracht, so ergibt sich ein Modulfeld. Ein beispielhafter Ausschnitt aus einem solchen Modulfeld ist in 6 gezeigt. Das Modulfeld 400 weist zwei Profilschienen 300a, 300b auf, auf welchen Rahmen 200a, 200b, 200c, 200d, 200e montiert sind. In den Rahmen 200a, 200b, 200c, 200d, 200e sind Photovoltaik-Module 500a, 500b, 500c, 500d, 500e angebracht.
Typische Modulfelder bestehen nicht nur aus einer Nebeneinanderreihung von Rahmen mit jeweiligen Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, sondern auch aus einer Anordnung von mehreren Paaren von Profilschienen mit jeweiligen Rahmen hintereinander. Damit können grundsätzlich beliebig große Flächen zur Stromerzeugung oder zur Erwärmung eines Fluids genutzt werden.
Es werden bei dem Modulfeld der 6 jeweils 22 Module elektrisch zusammengeschaltet, um eine gute Anpassung der Leistung der Solarmodule an gängige Wechselrichter zu erreichen. Abhängig von den konkreten Leistungsdaten der Photovoltaik-Module und der Wechselrichter kann sich jedoch auch eine andere Anzahl zur Zusammenschaltung als am besten geeignet erweisen.
Das Modulfeld 400 gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung bietet nicht nur den Vorteil einer besonders einfachen Montage unter geringem Materialeinsatz, sondern ermöglicht auch einen einfachen Austausch der Rahmen 200a, 200b, 200c, 200d, 200e oder der zwischen diesen Rahmen liegenden Verbindungssteine. Hierzu muss lediglich ein jeweils nach einer Reihe von Rahmen angebrachter Endhalter (nicht dargestellt), welcher üblicherweise verschraubt wird, gelöst werden, um die Rahmen sowie die zugehörigen Verbindungssteine der Reihe verschieben zu können. Wenn das zu entnehmende Element freiliegt, kann es einfach entnommen und ausgetauscht werden. Anschließend werden die Rahmen wieder zusammengeschoben. Es ist somit nicht mehr notwendig, für einen notwendigen Austausch eines Elements eine Vielzahl von Verschraubungen zu lösen.

Claims

Verbindungsstein zum Befestigen zweier benachbarter Rahmen von Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen auf einer Profilschiene, wobei der Verbindungsstein folgendes aufweist: – einen Hauptkörper, – zwei Dorne, die von zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen des Hauptkörpers abstehen, von denen jeweils einer in einen der benachbarten Rahmen einführbar ist, und – ein vom Hauptkörper abstehendes Querstück mit einem an ein Profil der Profilschiene angepassten Gegenprofil zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung mit der Profilschiene.
Verbindungsstein nach Anspruch 1, bei dem das Querstück in zwei einander entgegengesetzten Richtungen vom Hauptkörper absteht, die quer zu einer Längsrichtung der Dorne weisen.
Verbindungsstein nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Querstück derart ausgebildet ist, dass es in eine Öffnung des Profils der Profilschiene eingeführt werden kann und durch anschließendes Drehen um etwa 90° mit dem Profil der Profilschiene eine formschlüssige Verbindung herstellt.
Verbindungsstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Dornen in ihrem Längsabschnitt nahe dem Hauptkörper jeweils einen elektrisch leitfähigen Kontaktbereich aufweisen, dessen Oberfläche geriffelt ist.
Rahmen zur Aufnahme eines oder mehrerer Photovoltaik-Module oder Kollektor-Module, mit zwei Rahmenelementen auf in entgegengesetzte Richtungen weisenden Außenseiten des Rahmens, die jeweils mindestens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Dorns eines Verbindungssteins nach Anspruch 1 aufweisen.
Rahmen nach Anspruch 5, bei dem die Ausnehmungen als Langlöcher ausgebildet sind.
Anordnung mit – mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen, – mindestens zwei benachbart angeordneten Rahmen nach einem der Ansprüche 5 bis 6, die auf den Profilschienen aufliegen, wobei – die Rahmen auf den Profilschienen derart angeordnet sind, dass auf Höhe der Profilschienen jeweils zwei der Ausnehmungen in den Rahmenelementen einander zugewandt gegenüberliegen, wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Ausnehmungen jeweils ein Verbindungsstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angeordnet ist, dessen Dorne in die Ausnehmungen eingeführt sind, und wobei die Querstücke des Verbindungssteins mit der jeweiligen Profilschiene in formschlüssiger Verbindung sind, und wobei eine Längsrichtung der Dorne parallel zu einer Längsrichtung der Profilschienen ist.
Anordnung nach Anspruch 7, bei der die Profilschienen auf unterschiedlichen Höhen über einem Untergrund angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, bei der in einer Reihe zwischen sieben und fünfzehn Rahmen nebeneinander angeordnet sind, wobei je zwei benachbarte Rahmen nur durch die Verbindungssteine voneinander beabstandet sind, und an mindestens einem Ende der Reihe ein verschraubter Endhalter und ein Dehnungsstoß angeordnet sind.
Modulfeld mit Photovoltaik-Modulen oder Kollektor-Modulen, die durch mindestens eine Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 montiert sind.
Modulfeld nach Anspruch 10 mit Photovoltaik-Modulen, bei dem – jeweils die Photovoltaik-Module von achtzehn bis sechsundzwanzig Rahmen gemeinsam elektrisch verschaltet sind, von welchen – einige der Rahmen durch mindestens eine Anordnung nach Anspruch 9 montiert sind.
Verwendung von Verbindungssteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Befestigten mindestens zweier Rahmen nach einem der Ansprüche 5 bis 6 an mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Profilschienen.
Verfahren mit den Schritten – Einführen eines ersten Verbindungssteins in eine Längsnut einer ersten Profilschiene; – Herstellen einer formschlüssigen Verbindung des ersten Verbindungssteins mit der ersten Profilschiene; – Verschieben des ersten Verbindungssteins entlang der Längsnut der ersten Profilschiene in Richtung eines ersten Rahmens zum Einführen eines ersten Dorns des ersten Verbindungssteins in eine Ausnehmung des ersten Rahmens zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Rahmen und dem ersten Verbindungsstein; – Einführen eines zweiten Verbindungssteins in eine Längsnut einer zweiten Profilschiene; – Herstellen einer formschlüssigen Verbindung des zweiten Verbindungssteins mit der zweiten Profilschiene; – Verschieben des zweiten Verbindungssteins entlang der Längsnut der zweiten Profilschiene in Richtung des ersten Rahmens zum Einführen eines ersten Dorns des zweiten Verbindungssteins in eine Ausnehmung des ersten Rahmens zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Rahmen und dem zweiten Verbindungsstein; – Anordnen eines zweiten Rahmens auf den Profilschienen derart benachbart zum ersten Rahmen, dass bei den benachbart angeordneten Rahmen jeweils zwei Ausnehmungen auf etwa gleicher Höhe gegenüberliegen; – Verschieben des zweiten Rahmens zum Einführen eines jeweiligen zweiten Dorns der Verbindungssteine in die entsprechende Ausnehmung des zweiten Rahmens.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem in entsprechender Weise insgesamt sieben bis fünfzehn nebeneinander liegende Rahmen montiert werden, welche nur durch die Verbindungssteine voneinander beabstandet sind, und danach ein Endhalter, welcher verschraubt wird, und ein Dehnungsstoß montiert werden.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem nach Montage von insgesamt achtzehn bis sechsundzwanzig Rahmen mit einem dazwischenliegenden Dehnungsstoß eine elektrische Verschaltung von in die Rahmen aufgenommenen Photovoltaik-Modulen vorgenommen wird.