DE102010020196A1

DE102010020196A1 - Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul sowie Solarmodulanordnung mit Rahmenvorrichtung und Solarmodul

Info

Publication number: DE102010020196A1
Application number: DE102010020196A
Authority: DE
Inventors: Martin Kurth; Stefan Schulz
Original assignee: A Raymond SARL
Current assignee: A Raymond SARL
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: DE102010020196B4

Abstract

Bei einer Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul (1) sind ein Solarmodul (1) umschließende Randprofilleisten (2) vorhanden, die in Richtung einer Einlegeseite offen sind, so dass ein Solarmodul (1) verhältnismäßig einfach zwischen die Randprofilleisten (2) eingelegt werden kann. Zum Fixieren des Solarmoduls (1) sind Randklammern (3) vorhanden, die mit einem Auflagezungenabschnitt (4) auf einer Deckseite des Solarmoduls (1) aufliegen und mit den Randprofilleisten (2) in Verbindung stehen. Die Randprofilleisten (2) sind zum Ausgleich von durch Temperaturschwankungen hervorgerufene relative Längenänderungen in Bezug auf das Solarmodul (1) über einen in der Länge veränderbaren Federschenkel aufweisende Eckverbinder (5) miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine mit einer Rahmenvorrichtung sowie mit einem Solarmodul ausgebildete Solarmodulanordnung.
Eine derartige Rahmenvorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2006 053 830 B3 bekannt. Die vorbekannte Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul verfügt über vier Randprofilleisten und zum Verbinden der Randprofilleisten über Eckverbinder, die mit jeweils zwei Schenkeln ausgebildet sind. Zum Fixieren eines Solarmodules sind drei Randprofilleisten mit das Solarmodul übergreifenden Deckstegen ausgebildet, während die Eckverbinder mit das Solarmodul an vier Ecken übergreifenden dreiecksartigen Deckplatten ausgebildet sind.
Weitere Rahmenvorrichtungen für Solarmodule, Sonnenkollektoren oder andere plattenartige Elemente sind aus DE 10 2008 005 856 A1 , DE 10 2006 061 284 A1 , DE 103 28 528 A1 , DE 103 21 422 A1 , DE 203 16 758 U1 , DE 85 11 432 U1 , US 7,487,771 B1 und US 4,452,138 A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul der eingangs genannten Art anzugeben, die sich durch eine einfache Montage und durch ein sicheres Halten eines in die Rahmenvorrichtung eingefügten Solarmodules auch bei extremen Temperaturwechseln auszeichnet.
Diese Aufgabe wird bei einer Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung alle Randprofilleisten in Richtung einer Einlegeseite offen sind, lässt sich ein Solarmodul sehr einfach in die Rahmenvorrichtung einlegen. Die Randklammern sorgen dafür, dass das eingelegte Solarmodul zuverlässig gehalten wird, wobei durch den in seiner Länge veränderlichen Federschenkel eines jeden Eckverbinders sichergestellt ist, dass sich unterschiedliche Längenänderungen aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem Material der Randprofilleisten und des Solarmodules auch bei extremen Temperaturwechseln unter permanentem Anliegen der Randprofilleisten an und der Randklammern auf dem Solarmodul kompensieren.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
Es zeigen:
1 in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandte Deckseite eines durch die Rahmenvorrichtung gehaltenen Solarmodules,
2 in einer Rückansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Solarmodules einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules,
3 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung einer Randklammer bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1,
4 in einer Schnittansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Schnitt durch eine Randklammer gemäß 3,
5 in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 3 mit teilweise entfernten Randklammern,
6 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung eines Eckverbinders bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und
7 in einer Schnittansicht den Eckverbinder gemäß 6.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul 1 mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandte Deckseite. Die erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung für das Solarmodul 1 verfügt über vier Randprofilleisten 2, die an den Randseiten des Solarmodules angeordnet sind, wobei an dieser Stelle zum erleichterten Verständnis angemerkt sei, dass in der Darstellung gemäß 1 die beiden in Querrichtung verlaufenden Randprofilleisten 2 verkürzt dargestellt sind.
Die Rahmenvorrichtung gemäß der Erfindung verfügt weiterhin über eine Anzahl von Randklammern 3, die, wie weiter unten näher erläutert, lösbar mit den Randprofilleisten 2 verbunden sind und jeweils mit einem Auflagezungenabschnitt 4 das Solarmodul 1 randseitig übergreifen und mit der Rahmenvorrichtung verbinden.
2 zeigt das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung in einer Rückansicht auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules 1. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Randprofilleisten 2 auf der Rückseite des Solarmodules 1 das Solarmodul 1 mit in Richtung der Innenseite des Solarmodules 1 hineinragenden Stützabschnitten stützen. Die aufeinander zu weisenden Enden von zwei Randprofilleisten 2 sind über die weiter unten näher erläuterte Eckverbinder 5 miteinander verbunden.
3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung einer Randklammer 3 für eine erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung. Die vorzugsweise aus einem Blechstreifen über einen Stanz-Biege-Vorgang hergestellte Randklammer 3 weist neben dem mit wenigstens einer eingeprägten Auflageausbuchtung 6 ausgebildeten Auflagezungenabschnitt 4 einen in relaxierter Anordnung der Randklammer 3 mit einem Winkel von etwas weniger als 90 Grad gegenüber dem Auflagezungenabschnitt 4 angeordneten Seitenwandabschnitt 7 auf, der über zwei randseitig angeordnete, halbkreisförmig gebogene deckseitige Umbiegeabschnitte 8 mit dem Auflagezungenabschnitt 4 verbunden ist. Über die Breite der deckseitigen Umbiegeabschnitte 8 lässt sich verhältnismäßig einfach die zum Verändern der Winkelausrichtung zwischen dem Auflagezungenabschnitt 4 und dem Seitenwandabschnitt 7 erforderliche Kraft einstellen.
Auf der dem Auflagezungenabschnitt 4 abgewandten Seite steht der Seitenwandabschnitt 7 über fußseitige Umbiegeabschnitte 9, die beidseitig einer ausgestanzten Manipulationszunge 10 angeordnet sind, mit einem Hintergriffabschnitt 11 in Verbindung, an dem die Manipulationszunge 10 angesetzt ist. Der Hintergriffabschnitt 11 weist ein mit den fußseitigen Umbiegeabschnitten 9 verbundenes Schrägsegment 12 auf, das sich schräg von dem Seitenwandabschnitt 7 weg in Richtung des Auflagezungenabschnittes 4 erstreckt. Zum Versteifen sind in den Seitenwandabschnitt 7, in die fußseitigen Umbiegeabschnitte 9 und in das Schrägsegment 12 jeweils von dem Seitenwandabschnitt 7 über einen fußseitigen Umbiegeabschnitt 9 in das Schrägsegment 12 nach außen vorstehende durchgehende Versteifungssicken 13 eingebracht, so dass das Schrägsegment 12 nur mit einer erheblichen Kraft, die größer als der zum Verbiegen des Auflagezungenabschnittes 4 in Bezug auf den Seitenwandabschnitt 7 erforderliche Kraft ist, gegenüber dem Seitenwandabschnitt 7 verbiegbar ist.
Auf der den fußseitigen Umbiegeabschnitten 9 abgewandten Seite des Schrägsegmentes 12 ist der Hintergriffabschnitt 11 mit einem halbkreisartig ausgebildeten innenseitigen Umbiegesegment 14 ausgebildet, an dessen von dem Schrägsegment 12 abgewandten Seite ein leistenartiges Endsegment 15 angeformt ist. Auf diese Art und Weise erhält der Hintergriffabschnitt 11 in seinem dem Auflagezungenabschnitt 4 zugewandten Bereich eine abgerundete, kantenfreie Ausgestaltung.
4 zeigt in einer geschnittenen Detailansicht das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung im Schnitt durch eine Randprofilleiste 2 und eine Randklammer 3 mit einem in die Rahmenvorrichtung eingelegten Solarmodul 1. Aus 4 ist ersichtlich, dass die Randprofilleiste 2 in Richtung einer Einlegeseite offen mit einem seitlichen Abschlusssteg 16 und mit einer Auflageleiste 17 ausgebildet sind, die L-artig rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules 1 liegt somit auf den Auflageleisten 17 auf, während die Abschlussstege 16 an den Randseiten des Solarmodules 1 anliegen.
Zum Fixieren des Solarmodules 1 an den Randprofilleisten 2 liegt der Auflagezungenabschnitt 4 auf der bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandten Deckseite des Solarmodules 1 auf, während unter Anliegen des Seitenwandabschnittes 7 an dem Abschlusssteg 16 der Hintergriffabschnitt 11 in einem durch einen außenseitigen Endabschnitt der Auflageleiste 17, durch einen rechtwinklig zu der Auflageleiste 17 ausgerichteten und in einem Abstand von dem Abschlusssteg 16 angeordneten Stützsteg 18, der gegenüber dem Abschlusssteg 16 somit nach innen versetzt ist, und durch einen parallel zu der Auflageleiste 17 ausgerichteten sowie an den Stützsteg 18 angeformten Randsteg 19 umschlossenen Klammeraufnahmeraum 20 angeordnet ist. Dabei liegt das innenseitige Umbiegesegment 14 an einer Hintergriffsfläche 21 an, die den Grund einer Einrastnut 22 bildet, die auf der dem Solarmodul 1 abgewandten Seite in die Auflageleiste 17 eingebracht ist.
An den Randsteg 17 setzt sich außenseitig ein bündig mit dem Abschlusssteg 16 ausgerichteter Außensteg 23 an, der sich von der Auflageleiste 17 weg erstreckt und mit einem über den Randsteg 19 von der Auflageleiste 17 weg erstreckenden Endabschnitt einen Aufnahmeraum für einen an den Eckverbindern 5 angeformten T-artigen Einschiebesockel 24 bildet.
Die Montage der Randklammer 3 erfolgt durch Aufkleben mit einem witterungsbeständigen, wärmeaktivierten Klebstoff. Dabei wird der Klebstoff als Klebstoffscheibe oder als Presspulver auf den Auflageabschnitt 4 jeder Randklammer 3 auf die dem Solarmodul 1 zugewandte Seite appliziert. Durch Erwärmen wird der Klebstoff aktiviert, und die Randklammern 3 werden auf die Oberseite des Solarmodules 1 aufgebracht. Nach Aushärten der Klebeverbindung wird das Solarmodul 1 mit den angeklebten Randklammern 3 in Richtung der offenen Einlegeseite in die erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung zwischen die Randprofilleisten 2 eingeführt. Dabei federn die Randklammern 3 nach Kontakt der Versteifungssicken 13 mit dem betreffenden Abschlusssteg 16 in den Umbiegeabschnitten 8 nach außen auf, bis unter Einwirken der Federkraft der Hintergriffabschnitt 11 in den Klammeraufnahmeraum 20 eingetreten und die in 4 dargestellte Endmontagestellung der Randklammer 3 eingenommen worden ist.
Durch Ansetzen beispielsweise von Zangen als Demontagewerkzeuge an den Manipulationszungen 10 lassen sich mit einer der zum Einnehmen der Endmontageanordnung gemäß 4 gegengerichteten Dreh-Schiebe-Bewegung die Randklammern 3 wieder von den Randprofilleisten 2 entfernen, falls das Solarmodul 1 wieder abgenommen werden sollte.
5 zeigt in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung gemäß 1 mit Blick auf zwei Eckverbinder 5. Jeder Eckverbinder 5 weist einen Umgreifschenkel 25 mit einer festen Länge und einen Federschenkel 26 mit einer in einer Längsrichtung veränderbaren Länge auf. Bei der in 5 dargestellten Ausführung eines Eckverbinders 5 einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung ist jeder Federschenkel 26 mit einem Verschiebeabschnitt 27 und mit einem fest an einem Eckblock 28 des Eckverbinders 5 angeformten Widerlagerabschnitt 29 ausgebildet. Zum Ausüben einer Rückzugskraft auf den Verschiebeabschnitt 27 in Richtung des Widerlagerabschnittes 29 ist als diskretes Rückzugsmittel eine Zugfeder 30 vorhanden.
Dabei versteht es sich, dass das Rückzugsmittel aufgrund elastischer Materialeigenschaften des Federschenkels 26 beispielsweise auch kontinuierlich ausgebildet und insgesamt integraler Bestandteil des Federschenkels 26 sein kann.
Zum Sichern des Umgreifschenkels 25 beziehungsweise des Federschenkels 26 an seinem dem Eckblock 28 abgewandten Verschiebeabschnitt 27 sind Befestigungsstifte 31 vorhanden, die den Umgreifschenkel 25 beziehungsweise den Verschiebeabschnitt 27 queren und in der betreffenden Randprofilleiste 2 verankert sind.
6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Ausführung eines Eckverbinders 5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung. Aus 6 sind zum einen in den Umgreifschenkel 25 sowie in den Verschiebeabschnitt 27 eingebrachte Stiftausnehmungen 32 für in 6 nicht dargestellte Befestigungsstifte 31 erkennbar. Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß 6 entnehmen, dass die Zugfeder 30 in fest mit dem Verschiebeabschnitt 27 beziehungsweise mit dem Widerlagerabschnitt 29 verbundene Einhängesockel 33 verbunden ist, um den Verschiebeabschnitt 27 bis zum Einnehmen einer durch die jeweilige tatsächliche Länge der betreffenden Randprofilleiste 2 bestimmte minimale Länge des Federschenkels 26 an den Widerlagerabschnitt 29 heranzuziehen und damit ein in die Rahmenvorrichtung eingelegtes Solarmodul 1 randseitig bündig und spielfrei mit den Abschlussstegen 16 zu umgeben. Zum Führen des Verschiebeabschnittes 27 in Bezug auf den Widerlagerabschnitt 29 sind Führungsleisten 35, 36, 37 vorhanden, die eine Bewegung des Verschiebeabschnittes 27 in Längsrichtung des Federschenkels 26 geradlinig führen.
7 zeigt in einer geschnittenen Ansicht einen Eckverbinder 5 bei dem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung gemäß 1 im Schnitt durch den Federschenkel 26. Aus 7 ist ersichtlich, dass die Einhängesockel 33, 34 an mechanisch hoch belastbaren, vorzugsweise aus einem Metallblech gefertigten flachen Verankerungselementen 38, 39 angebracht sind, die über Formschlussverbindungen 40 in dem Verschiebeabschnitt 27 beziehungsweise in dem Widerlagerabschnitt 29 eingebettet sind. Dadurch ist eine hohe mechanische Festigkeit des Federschenkels 26 auch gegenüber verhältnismäßig hohen, durch die Zugfeder 30 ausgeübten Zugkräften sichergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006053830 B3 [0002]
DE 102008005856 A1 [0003]
DE 102006061284 A1 [0003]
DE 10328528 A1 [0003]
DE 10321422 A1 [0003]
DE 20316758 U1 [0003]
DE 8511432 U1 [0003]
US 7487771 B1 [0003]
US 4452138 A [0003]

Claims

Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul (1) mit vier Randprofilleisten (2) und mit zwei Schenkel (25, 26) aufweisenden Eckverbindern (5) zum Verbinden der Randprofilleisten (2), dadurch gekennzeichnet, dass alle Randprofilleisten (2) in Richtung einer Einlegeseite zum Einlegen eines Solarmoduls (1) offen sind, dass eine Anzahl von Randklammern (3) vorhanden ist, die jeweils mit einem Auflagezungenabschnitt (4) ein zwischen den Randprofilleisten (2) angeordnetes Solarmodul (1) überdecken und mit einem Hintergriffabschnitt (11) eine Hintergrifffläche (21) einer Randprofilleiste (2) hintergreifen, und dass alle Eckverbinder (5) einen Federschenkel (26) aufweisen, der in Längsrichtung in der Länge veränderbar und mit einem Rückzugsmittel (30) zum Ausüben einer eine minimale Länge des Federschenkels (26) bewirkenden Rückzugskraft ausgestattet ist.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagezungenabschnitt (4) wenigstens einer Randklammer (3) über wenigstens einen elastischen deckseitigen Umbiegeabschnitt (8) mit einem Seitenwandabschnitt (7) verbunden ist.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergriffabschnitt (11) auf der dem Auflagezungenabschnitt (4) gegenüber liegenden Seite an den Seitenwandabschnitt (7) angeformt ist.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergriffabschnitt (11) ein von dem Seitenwandabschnitt (7) schräg in Richtung des Auflagezungenabschnittes (4) ausgerichtetes Schrägsegment (12) aufweist.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randprofilleisten (2) eine Einrastnut (22) aufweisen, deren Grund durch die Hintergriffsfläche (21) gebildet ist.
Rahmenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Randklammer (3) eine Manipulationszunge (10) aufweist, die mit dem Hintergriffabschnitt (11) verbunden ist.
Rahmenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (26) wenigstens eines Eckverbinders (5) einen mit einem Umgreifschenkel (25) fester Länge verbundenen Widerlagerabschnitt (29) und einen gegenüber dem Widerlagerabschnitt (29) verschiebbaren Verschiebeabschnitt (27) aufweist, wobei der Widerlagerabschnitt (29) und der Verschiebeabschnitt (27) über das Rückzugsmittel (30) miteinander verbunden sind.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückzugsmittel eine Zugfeder (30) ist.
Rahmenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerlagerabschnitt (29) und der Verschiebeabschnitt (27) jeweils ein mit einem Ende der Zugfeder (30) verbundenes Verankerungselement (38, 39) aufweisen, das gegenüber den durch die Zugfeder (30) ausgeübten Zugkräften widerstandsfähigen Formschlussverbindungen (40) in den Widerlagerabschnitt (29) beziehungsweise in den Verschiebeabschnitt (27) eingebettet ist.
Solarmodulanordnung mit einem Solarmodul (1) und mit einer Rahmenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.