DE102010060666A1 - System for spaced fastening plate-shaped modules i.e. solar modules, at trapezoid roof, has nut rotating when attracting screw against bore, so that supporting angle pushes away over screw at edge of bore against force applied by fastener - Google Patents
System for spaced fastening plate-shaped modules i.e. solar modules, at trapezoid roof, has nut rotating when attracting screw against bore, so that supporting angle pushes away over screw at edge of bore against force applied by fastener Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System zur Befestigung von – insbesondere flachen – Bauteilen verschiedenster Art an einer parallel dazu liegenden Fläche. Insbesondere schafft die Erfindung ein System zur Befestigung von Photovoltaikmodulen an einem Trapezdach.The present invention is concerned with a system for fastening - in particular flat - components of various kinds on a parallel surface. In particular, the invention provides a system for mounting photovoltaic modules on a trapezoidal roof.
Photovoltaikmodule werden in herkömmlichen Systemen in der Regel in einer Art Schienen, sogenannten Stützprofilen, geführt. Diese Stützprofile werden in korrespondierenden Halteprofilen aufgenommen, die wiederum auf Dächern befestigt werden. In herkömmlichen Systemen werden die Stützprofile an den Halteprofilen über Gleitmuttern und darin eingeschraubte Schrauben befestigt, die in den Profilen verschoben werden können und die Profile durch Anziehen der Schrauben in den Gleitmuttern gegeneinander verklemmen. Alternativ wird bei besonders belasteten derartigen Befestigungen mitunter auch nach dem Ausrichten der Stütz- und Halteprofile aneinander ein Loch durch Stütz- und Halteprofil gebohrt, über das die Gleitmutter geschoben wird. Eine durch ein solches Loch gesteckte und in die Gleitmutter eingeschraubte Schraube verbindet somit die Stütz- und Halteprofile dauerhaft. Allerdings ist dies – unter anderem durch das zusätzlich nötige Bohren der Löcher während der Montage – ein sehr aufwändiges Vorgehen.Photovoltaic modules are usually performed in a kind of rails, so-called support profiles in conventional systems. These support profiles are received in corresponding retaining profiles, which in turn are mounted on roofs. In conventional systems, the support profiles are attached to the support profiles via slide nuts and screws screwed therein, which can be moved in the profiles and clamp the profiles by tightening the screws in the sliding nuts against each other. Alternatively, in the case of particularly loaded such fasteners, sometimes even after the support and holding profiles have been aligned, a hole is bored through the support and holding profile, over which the sliding nut is pushed. A stuck through such a hole and screwed into the sliding nut screw thus connects the support and holding profiles permanently. However, this is - among other things by the additional necessary drilling of the holes during assembly - a very complex procedure.
Alternativ können die Module beispielsweise auch in den Schienen verklebt werden. Ein Beispiel für diese Vorgehensweise zeigt die
Die
Weiterhin ist aus der
Ein noch anderes Beispiel für derartige Befestigungselemente zeigt die
Die Einhängenuten werden in die Profilstäbe eingehängt. Dann wird das Befestigungselement durch eine Schraube am Profilstab gesichert, die in ein senkrecht zu den Einhängenuten in das Befestigungselement geschnittenes Gewinde geschraubt ist.The hanger rails are hung in the profile bars. Then, the fastener is secured by a screw on the profile bar, which is screwed into a cut perpendicular to the Einhängenuten in the fastener thread.
Bei derartigen Befestigungen muss naturgemäß auf eine relativ genau parallele Montage der Profilschienen einer Ebene geachtet werden, um die Solarmodule auf dem Dach in die Schienen einsetzen zu können. Kleinere Montageungenauigkeiten können über entsprechend ausgebildete Langlöcher z. B. in den genannten Flachprofilen ausgeglichen werden.In such fasteners naturally must be paid to a relatively accurate parallel mounting of the rails of a plane to use the solar modules on the roof in the rails can. Smaller assembly inaccuracies can be made on appropriately trained slots z. B. be compensated in said flat profiles.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die Montage von plattenförmigen Modulen auf einem Dach weiter zu vereinfachen und gleichzeitig die Kosten für die Befestigung von Modulen zu verringern.Based on this prior art, the invention has the object to further simplify the assembly of plate-shaped modules on a roof while reducing the cost of attaching modules.
Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Befestigungssystem besteht aus einer grundflächenseitigen Verankerung, einer modulseitigen Tragkonstruktion und einer Verbindungsanordnung, bei der ein stabförmiges Element vorab mittels einer quer zu dessen Längsrichtung durch das stabförmige Element geschraubten Befestigungsschraube mit der modulseitigen Tragkonstruktion verschraubt ist. Dieser Komplettaufbau wird mit der grundflächenseitigen Verankerung dadurch verbunden, dass das stabförmige Element in seiner Dickenrichtung und der dazu parallelen Tiefenrichtung eines Langlochs schräg durch das dazu mit einer Spielpassung passende Langloch in der grundflächenseitigen Verankerung geschoben und anschließend beim Anziehen gegenüber dem Langloch so verdreht wird, dass sich das stabförmige Element beim weiteren Anziehen gegen die Unterseite des Langlochs verkantet. Dadurch wird erreicht, dass die Tragkonstruktion als ein vormontiertes Bauteil von oben in die grundflächenseitige Verankerung eingefügt werden kann, wodurch die Montage erleichtert wird.A corresponding fastening system according to the invention consists of a base-surface anchoring, a module-side support structure and a connection arrangement in which a rod-shaped element is screwed in advance by means of a screwed transversely to its longitudinal direction by the rod-shaped element fastening screw with the module-side support structure. This complete structure is connected to the ground surface anchoring that the rod-shaped element is slid in its thickness direction and the parallel depth direction of a slot obliquely through the matching with a clearance fit slot in the ground surface anchoring and then turned when tightening against the slot so that the rod-shaped element canted during further tightening against the underside of the slot. This ensures that the support structure can be inserted as a pre-assembled component from above into the base-surface anchoring, whereby the assembly is facilitated.
Die erfindungsgemäße Befestigung ermöglicht insbesondere den Verzicht auf bisher verwendete Profilschienen und ergibt dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Befestigungssystemen eine Material- und damit Kosteneinsparung. Zudem wird die Montage durch Wegfall der Ebene der Schienen wesentlich vereinfacht.The attachment according to the invention makes it possible in particular to dispense with previously used profiled rails and thereby results in a material and thus cost savings compared to conventional fastening systems. In addition, the assembly is considerably simplified by eliminating the level of the rails.
Besonders bevorzugt weist die grundflächenseitige Verankerung einen Anschlag auf, an dem das stabförmige Element anschlägt. Wenn die Befestigungsschraube im stabförmigen Element angezogen werden soll, kann sich das Element mitdrehen, bis es an einem Anschlag anschlägt. Der Anschlag verhindert dann das Weiterdrehen des Elements und erleichtert dadurch den Zusammenbau.Particularly preferably, the base-surface anchoring on a stop on which abuts the rod-shaped element. If the fastening screw is to be tightened in the rod-shaped element, the element can rotate with it until it abuts against a stop. The stop then prevents the further rotation of the element, thereby facilitating the assembly.
Besonders bevorzugt wird als modulseitige Tragkonstruktion ein Winkel verwendet. Ein solcher Winkel führt außerdem dazu, dass ein Teil des Winkels als ein Anschlag für das stabförmige Element wirken kann, wenn ausgehend von der Mitte der Verschraubung eine Seite des stabförmigen Elements lang genug ist, um sich nicht an diesem Anschlag vorbei zu drehen. Um dies in jeder Stellung der modulseitigen Tragkonstruktion im Langloch zu erreichen, muss jedoch eine Seite des stabförmigen Elements ausgehend von einem Gewindeloch im stabförmigen Element, durch das die Befestigungsschraube geschraubt ist, länger als das Langloch sein. In diesem Fall muss darüber hinaus die zweite Seite des stabförmigen Elements kürzer als die Länge des Langlochs sein, damit die Verbindungsanordnung zusammenmontiert durch das Langloch geführt werden kann. Somit teilt die Gewindebohrung das stabförmige Element in diesem Fall in einen kürzeren und einen längeren Teil.An angle is particularly preferably used as the module-side support structure. Such an angle also causes part of the angle to act as a stop for the rod-shaped member when, from the center of the bolting, one side of the rod-shaped member is long enough not to rotate past this stop. To achieve this in any position of the module-side support structure in the slot, but one side of the rod-shaped element, starting from a threaded hole in the rod-shaped element through which the fastening screw is screwed, be longer than the slot. In this case, moreover, the second side of the rod-shaped element must be shorter than the length of the oblong hole, so that the connection assembly can be assembled by passing through the slot. Thus, the threaded hole divides the rod-shaped element in this case into a shorter and a longer part.
Die modulseitige Tragkonstruktion kann als ein Blechteil ausgeführt werden, wobei das Langloch beispielsweise eingestanzt sein kann. Selbstverständlich ist auch dann eine Winkelform möglich.The module-side support structure can be designed as a sheet metal part, wherein the slot can be punched example. Of course, then an angle shape is possible.
Wenn das stabförmige Element einen kürzeren und einen längeren Teil aufweist, ist die Länge des längeren Teils vorzugsweise so groß, dass das längere Teil beim Drehen des stabförmigen Elements an einem Anschlag anstößt. Auf diese Weise ist das stabförmige Element im montierten Zustand immer in einer bestimmten Stellung festgelegt und kann beispielsweise so festgelegt sein, dass es nicht aus dem System herausragt. So kann es nicht zu einer Stolperfalle werden und wird zugleich vom Modul vor der Witterung geschützt.If the rod-shaped element has a shorter and a longer part, the length of the longer part is preferably so large that the longer part abuts against a stop when the rod-shaped element is rotated. In this way, the rod-shaped element is always fixed in the mounted state in a certain position and can for example be set so that it does not protrude from the system. So it can not be a trip hazard and is also protected by the module from the weather.
Das kürzere Teil muss zwei Bedingungen erfüllen: Zum einen muss es kurz genug sein, um mit eingeschraubter Befestigungsschraube noch durch das Langloch führbar zu sein, ohne zu verkanten. Daher muss seine Länge kleiner als die Länge des Langlochs sein. Zum anderen muss es jedoch lang genug sein, um auch im ungünstigsten Fall noch eine ausreichende Auflagefläche neben dem Langloch zu bieten, um die zulässige Flächenpressung zwischen dem stabförmigen Element und dem Material der Tragkonstruktion um das Langloch nicht zu überschreiten.The shorter part has to fulfill two conditions: Firstly, it must be short enough to be able to still be guided through the slot with the fastening screw screwed in, without jamming. Therefore, its length must be smaller than the length of the slot. On the other hand, however, it must be long enough, even in the worst case, a sufficient contact surface next to the slot to provide, in order not to exceed the allowable surface pressure between the rod-shaped element and the material of the support structure to the slot.
Das Innengewinde des stabförmigen Elements und/oder das Außengewinde der Befestigungsschraube sind vorzugsweise selbsthemmend ausgeführt. Durch die Selbsthemmung wird das stabförmige Element beim Drehen der Befestigungsschraube zum Anziehen nach dem Montieren durch das Langloch zunächst mitgenommen, bis es am Anschlag oder einem Gegenhalter anschlägt. Auf diese Weise wird die Montage erleichtert, weil das stabförmige Element nicht mehr festgehalten werden muss.The internal thread of the rod-shaped element and / or the external thread of the fastening screw are preferably designed to be self-locking. Due to the self-locking the rod-shaped element when turning the fastening screw for tightening after mounting is first taken through the slot until it abuts the stop or a counter-holder. In this way, the assembly is facilitated because the rod-shaped element no longer needs to be held.
Besonders einfach kann die Selbsthemmung des Gewindes durch eine leichte Verformung des Innen- oder Außengewindes erfolgen. Eine derartige Verformung kann beispielsweise durch ein Ankörnen des Innengewindes oder anderweitig definiertes Verformen des Innengewindes oder ein vorsichtiges Einspannen des Außengewindes, beispielsweise in einem Schraubstock oder einer Zange, erfolgen. Dadurch kann eine geringfügige Verformung der Gewindeflächen bewirkt werden, die zu der gewünschten Hemmung führt.Particularly simple self-locking of the thread can be done by a slight deformation of the inner or outer thread. Such a deformation can be done, for example, by a marking of the internal thread or otherwise defined deformation of the internal thread or a careful clamping of the external thread, for example in a vice or a pair of pliers. Thereby, a slight deformation of the threaded surfaces can be effected, which leads to the desired inhibition.
Für die Befestigungsschraube sind abhängig von ihrer Festigkeit und ihrem Durchmesser bestimmte Anzugsmomente vorgeschrieben. Bei der herkömmlichen Montage werden diese entweder (bei engen Toleranzen) über Anziehen mittels eines Drehmomentschlüssels oder (bei großen Toleranzen) auf Grund der Erfahrung des und Kraft des Montierenden mittels Schraubenschlüssel aufgebracht. Ergonomisch zweckmäßig gestaltete Schraubenschlüssel für bestimmte Gewinde weisen nun allgemein eine zum Gewinde so passende Länge auf, dass das für das Gewinde passende Drehmoment mit einer minimal erwartbaren von einem Monteur aufgebrachten Kraft auf das Ende des Schraubenschlüssels erreicht wird. Wenn nun der längere Teil des stabförmigen Elements ebenfalls eine entsprechend angepasste Länge aufweist, kann auch dieses stabförmige Element zum Anziehen verwendet werden, wobei die Schraube gegengehalten wird. Dadurch kann bei der Montage durch richtige Wahl der Länge des langen Teils des stabförmigen Elements ohne zusätzliches Werkzeug in gewissen Grenzen ein benötigtes Anzugsdrehmoment festgelegt sein.For the fastening screw certain torques are prescribed depending on their strength and their diameter. In conventional assembly, these are either applied (with tight tolerances) by tightening with a torque wrench or (in the case of large tolerances) by means of wrench experience and force. Ergonomically designed wrenches for certain threads now generally have a length that is so suitable for the thread that the torque that matches the thread is achieved with a minimally expectable force applied by a fitter to the end of the wrench. Now, if the longer part of the rod-shaped element also has a correspondingly adapted length, and this rod-shaped element can be used for tightening, with the screw is held against. As a result, a required tightening torque can be determined within certain limits during assembly by proper choice of the length of the long part of the rod-shaped element without additional tools.
Dieses vorstehend dargestellte System kann im Prinzip auf herkömmliche Weise an der Grundfläche, beispielsweise einem Dach, verankert werden. Besonders bevorzugt ist die Verbindungsanordnung jedoch mit einem oder mehreren Langlöchern versehen, um die modulseitige Tragkonstruktion mit der Verankerung zu verbinden. Mittels dieser Langlöcher ist dann bei festgelegter Verankerung eine Justage der Tragkonstruktion möglich, um so aus der Verankerung herrührende Montagetoleranzen auszugleichen.This system as described above can in principle be anchored to the base, for example a roof, in a conventional manner. However, the connection arrangement is particularly preferably provided with one or more elongated holes in order to connect the module-side support structure to the anchoring. By means of these slots an adjustment of the supporting structure is then possible with a fixed anchoring, so as to compensate for the anchorage resulting assembly tolerances.
Besonders bevorzugt sind die Langlöcher an der grundflächenseitigen Verankerung miteinander verbunden und laufen in verschiedene Richtungen, beispielsweise senkrecht zueinander. Beispielsweise sind sie T-förmig ausgestaltet. Auf diese Weise kann noch kurz vor dem endgültigen Festschrauben die Lage der Modulklemme und somit die Lage des Moduls verändert werden, ohne beispielsweise eine Schraube vollständig aufdrehen zu müssen. Somit wird die Montage vereinfacht.Particularly preferably, the elongated holes are connected to one another on the ground surface anchoring and run in different directions, for example perpendicular to one another. For example, they are designed T-shaped. In this way, just before the final tightening the position of the module clamp and thus the position of the module can be changed without having to completely unscrew a screw, for example. Thus, the assembly is simplified.
Die Verbindungsanordnung kann mit mehreren Verankerungen gleichzeitig verbindbar sein. Beispielsweise kann sie eine Brückenform aufweisen. Dadurch wird eine besonders stabile Bauweise erreicht. Bei dieser Brückenform kann das Langloch in der Mitte zwischen den beiden Brückenteilen angeordnet sein. Auch eine allgemein spiegelsymmetrische Anordnung (beispielsweise mit einer mehrarmigen, z. B. sternförmigen „Brücke”) ist möglich. Eine solche Anordnung ist in der Regel stabiler als eine Verankerung an nur einer Stelle und unter diesem Aspekt besonders bei schwächeren Unterkonstruktionen, auf denen das System zu verankern ist, von Vorteil.The connection arrangement can be connectable with several anchorages at the same time. For example, it may have a bridge shape. As a result, a particularly stable construction is achieved. In this bridge shape, the slot can be arranged in the middle between the two bridge parts. A generally mirror-symmetrical arrangement (for example with a multi-arm, eg star-shaped "bridge") is also possible. Such an arrangement is generally more stable than anchoring in one place only and, from this point of view, particularly advantageous for weaker substructures on which the system is to be anchored.
Die Verankerung bzw. die Verankerungen können beispielsweise so aufgeführt sein, dass sie Durchgangslöcher aufweisen, über die sie mit der Grundfläche verschraubt sind. Bei mehreren Verankerungselementen kann auch zwischen diesen eine Klemmwirkung erzielt werden, wenn die Grundfläche Elemente aufweist, die sich für ein entsprechendes Verklemmen eignen. Selbstverständlich können auch Verfahren wie das bereits bei der Erörterung des Stands der Technik genannte Verkleben verwendet werden. Schließlich ist auch eine Kombination mehrerer derartiger Verfahren miteinander und mit weiteren herkömmlichen Befestigungsverfahren allgemein und nicht nur in dieser speziellen Ausführungsform möglich.The anchoring or anchorages may for example be listed so that they have through holes through which they are bolted to the base. In the case of several anchoring elements, a clamping action can also be achieved between them if the base surface has elements which are suitable for a corresponding jamming. Of course, methods such as the bonding already mentioned in the discussion of the prior art may also be used. Finally, a combination of several such methods is possible with each other and with other conventional fastening methods in general and not only in this specific embodiment.
Wenn in der Verbindungsanordnung und in den Verankerungen entsprechende Langlöcher vorgesehen sind, wird die Justage erleichtert. Besonders bevorzugt sind Langlöcher in der Verbindungsanordnung und zugehörige Langlöcher in der Verankerung zueinander senkrecht angeordnet, so dass eine Verschiebung der Verbindungsanordnung zu der Verankerung in zwei zueinander senkrechten Richtungen möglich ist. Außerdem kann es insbesondere dann, wenn die Verbindungsanordnung mehrere getrennte und senkrecht zueinander verlaufende Langlöcher aufweist, sinnvoll sein, zwei einander überschneidende Langlöcher in der Verankerung vorzusehen. Auf diese Weise kann abhängig von der Montagesituation jeweils das passende Langloch der Verbindungsanordnung gewählt werden, während in der Verankerung nur ein Loch vorgesehen ist, in dem sich die Montageschraube in zwei Richtungen bewegen kann. Dadurch wird das Ansetzen der modulseitigen Tragkonstruktion an die Verankerung erleichtert, weil nur an einem Bauteil vorab zwischen unterschiedlichen Einfügelöchern auszuwählen ist. Selbstverständlich ist auch eine analoge Lösung mit mehreren getrennten, senkrecht zueinander verlaufenden Langlöchern in der Verankerung und miteinander verbundenen Langlöchern im Verbindungsaufbau möglich.If appropriate slots are provided in the connection arrangement and in the anchors, the adjustment is facilitated. Particularly preferred are elongated holes in the connection arrangement and associated elongated holes in the anchoring to each other vertically arranged so that a displacement of the connection arrangement for anchoring in two mutually perpendicular directions is possible. In addition, it can be useful, in particular if the connection arrangement has a plurality of separate and mutually perpendicular elongated holes, to provide two overlapping slots in the anchoring. This way, depending on the Mounting situation are chosen in each case the matching slot of the connection assembly, while in the anchorage only one hole is provided, in which the mounting screw can move in two directions. As a result, the attachment of the module-side support structure is facilitated to the anchoring, because only on a component in advance to select between different insertion holes. Of course, an analogous solution with several separate, perpendicular to each other elongated holes in the anchorage and interconnected slots in the connection setup is possible.
Besonders bevorzugt wird zur Verankerung ein Trapezblechschuh verwendet. Trapezblechschuhe sind insbesondere zur Befestigung von Bauteilen auf einem Dach übliche Verankerungsmittel, die auch bei der vorliegenden Aufgabe zum Einsatz kommen können. Durch die Flexibilität des erfindungsgemäßen Systems ist mit derartigen Trapezblechschuhen eine kostengünstige Verankerung möglich.Particularly preferred for anchoring a trapezoidal sheet metal shoe is used. Trapezoidal sheet metal shoes are in particular for anchoring components on a roof usual anchoring means, which can also be used in the present task. Due to the flexibility of the system according to the invention, cost-effective anchoring is possible with such trapezoidal sheet metal shoes.
Das System ist zur Befestigung modulförmiger Bauteile, insbesondere von Solarmodulen, an einer Grundfläche vorgesehen. Solarmodule gibt es in verschiedenen Ausführungsformen, nämlich mit und ohne Rahmen. Rahmenlose Solarmodule haben den Vorteil, dass die für die Umwandlung der Sonnenenergie verwendbare Fläche steigt, weil die Rahmen einen Teil des Sonnenlichts abschirmen. Darüber hinaus sind die Rahmen selbst ein Kostenfaktor. Nachteil der rahmenlosen Module ist, dass die Verarbeitung schwieriger ist, weil die Bruchgefahr, insbesondere die Gefahr des Abplatzens der Kanten, steigt. Zusätzlich können die Rahmen eine Verformung durch über die Modulklemmen aufgebrachte Lasten auf Grund ihrer Festigkeit zumindest teilweise abfangen und von den Modulen ableiten. Daher müssen rahmenlose Module sowohl vorsichtiger montiert werden als auch nach der Montage vor Verformung geschützt werden.The system is provided for mounting module-shaped components, in particular of solar modules, on a base. Solar modules are available in various embodiments, namely with and without frame. Frameless solar modules have the advantage that the usable area for the conversion of solar energy increases because the frame shield a part of the sunlight. In addition, the frames themselves are a cost factor. Disadvantage of the frameless modules is that the processing is more difficult, because the risk of breakage, in particular the risk of chipping the edges increases. In addition, due to their strength, the frames may at least partially intercept and deflect deformation from loads applied over the module clamps and dissipate them from the modules. Therefore, frameless modules must be mounted more carefully as well as protected from deformation after assembly.
Insbesondere auf „weichen” Dachoberflächen wie beispielsweise Blechdächern, die sich beispielsweise bereits unter der Last eines Monteurs, Schornsteinfegers etc. oder durch thermische Ausdehnung verformen, kann dies dazu führen, dass rahmenlose Module brechen, wenn sie wie gerahmte Module in herkömmlicher Weise fest eingespannt wären. Daher verwendet man üblicherweise in Modulklemmen für rahmenlose Module Elastomere, um einen Spielraum zum Ausgleich von Verformungen zu schaffen. Klemmenoberteil und Klemmenunterteil verbleiben dabei zueinander unbeweglich, sobald sie miteinander verschraubt sind und dadurch das Modul halten. Die Elastomere erhöhen nebenbei die Haftreibung zwischen Klemme und Modul.In particular, on "soft" roof surfaces such as sheet metal roofs, for example, already deformed under the load of a fitter, chimney sweep, etc., or by thermal expansion, this can cause frameless modules break if they were firmly clamped like framed modules in a conventional manner , Therefore, elastomers are commonly used in module clamps for frameless modules to provide a margin to compensate for deformations. Terminal shell and terminal base remain immobile to each other once they are bolted together and thereby hold the module. The elastomers also increase the static friction between the clamp and the module.
Erfindungsgemäß wird das vorliegende System durch eine Modulklemme ergänzt, die die Module sicher hält und trotzdem einen größeren Spielraum für Verformungen schafft. Die Modulklemme weist ein federndes Element wie eine Schrauben- oder Tellerfeder auf, die das Klemmenoberteil gegen das Klemmenunterteil drückt und somit eine vorab definierte Federkraft aufbaut. Verformt sich nun der Untergrund wie vorstehend beschrieben, kann sich erfindungsgemäß die Modulklemme gegen die Federkraft kurzzeitig um einen vorab festgelegten Betrag öffnen, um die Spannung auf das Modul abzufangen. Auf Grund der Federspannung sichert die Klemme das Element wieder wie im ursprünglichen Zustand, sobald die Verformung zurückgeht. Die Federspannung wird so gewählt, dass das Modul sicher gehalten wird, ohne dass Bruchgefahr auftritt.According to the invention, the present system is supplemented by a module clamp, which holds the modules safely and yet provides greater latitude for deformations. The module clamp has a resilient element such as a screw or plate spring, which presses the terminal upper part against the terminal base and thus builds up a predefined spring force. If the substrate now deforms as described above, according to the invention, the module clamp can temporarily open against the spring force by a predetermined amount in order to absorb the stress on the module. Due to the spring tension, the clamp secures the element again as in the original state as soon as the deformation decreases. The spring tension is chosen so that the module is held securely, without the risk of breakage.
Besonders bevorzugt weist die Modulklemme neben dem Klemmenoberteil und dem Klemmenunterteil eine Hülse auf, die durch das Klemmenoberteil geht und auf dem Klemmenunterteil aufsitzt. Durch die Hülse wird dann eine Schraube mit einer unter dem Unterteil sitzenden Mutter, bevorzugt einer Mutter nach dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem, verschraubt. Dadurch liegt die Hülse am Klemmenunterteil fest an. Das Klemmenoberteil wird nun durch eine sich am Schraubenkopf abstützende Feder auf dem Unterteil gehalten. Weil bei gleicher Hülsenlänge und gleicher Feder somit die Klemmkraft stets gleich festgelegt wird, muss bei der Montage nicht auf die Einstellung der Federkraft geachtet werden. Dies vereinfacht die Montage.Particularly preferably, the module terminal in addition to the upper terminal part and the lower terminal part on a sleeve which passes through the upper terminal and is seated on the terminal base. Through the sleeve then a screw with a seated under the lower part nut, preferably a nut according to the fastening system according to the invention, screwed. As a result, the sleeve is firmly attached to the terminal base. The terminal shell is now held by a spring supported on the screw head on the lower part. Because with the same sleeve length and the same spring thus the clamping force is always set the same, care must be taken during the installation on the adjustment of the spring force. This simplifies the assembly.
Obwohl hier von einer Verschraubung gesprochen wird, kann selbstverständlich auch eine entsprechende andere Verbindung, beispielsweise eine Schnellspannverbindung, verwendet werden. Entscheidend ist lediglich das Aufbringen einer definierten Federkraft zwischen Modulober- und Unterteil über ein speziell dafür vorgesehenes Federteil.Although it is spoken of a screw, of course, a corresponding other connection, for example, a quick-release connection can be used. The decisive factor is only the application of a defined spring force between Modulober- and lower part via a specially designed spring member.
Um die erfindungsgemäße Modulklemme in größeren Stückzahlen einsetzen und sie somit wirtschaftlicher fertigen zu können, ist es weiterhin vorstellbar, ein Zwischenstück vorzuhalten, das zwischen Oberteil und Unterteil einfügbar ist und diese in einem vorab bestimmten Abstand hält. Dieser vorab bestimmte Abstand kann dann so gewählt werden, dass gerahmte Solarmodule ohne Federung oder mit einem vorab definierten kleineren Federweg und höherer Federkraft zwischen Ober- und Unterteil mit derselben Modulklemme klemmbar sind. Somit kann mit denselben Ober- und Unterteilen eine Montage von rahmenlosen und gerahmten Solarmodulen erfolgen.In order to use the module clamp according to the invention in larger numbers and thus to be able to produce more economically, it is also conceivable vorzuhalten an intermediate piece which can be inserted between the upper part and lower part and holds them in a predetermined distance. This predetermined distance can then be chosen so that framed solar modules without suspension or with a pre-defined smaller spring travel and higher spring force between the upper and lower part with the same module terminal can be clamped. Thus, with the same upper and lower parts, a mounting of frameless and framed solar modules done.
Falls der Federweg entsprechend einem Dickenunterschied zwischen gerahmten und rahmenlosen Modulen gewählt wird, können außerdem die Schraube zum Klemmen der Module und die Hülse zur Abstützung der Schraube bzw. das Zwischenstück für beide Fälle gleich gefertigt werden. Dadurch lassen sich die Stückzahlen erhöhen und somit die Fertigung der Bauteile wirtschaftlicher werden.If the spring travel is selected according to a difference in thickness between framed and frameless modules, the Screw for clamping the modules and the sleeve for supporting the screw or the intermediate piece for both cases are made equal. This can increase the number of units and thus the production of the components are more economical.
Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous developments can be found in the subclaims.
Auch wenn hier in Anbetracht der Einsatzweise, für die das System entwickelt wurde, von einer Befestigung von Modulen, insbesondere Photovoltaikmodulen, auf einem Dach gesprochen wird, ist die Erfindung nicht nur darauf beschränkt. Die Erfindung kann generell dazu verwendet werden, Elemente wie Verkleidungsteile für Fassaden, Werbetafeln oder dergleichen mit möglichst geringem Aufwand federnd oder fest an bzw. auf einer Montagefläche zu befestigen.Although, in view of the mode of operation for which the system was developed, there is talk of mounting modules, especially photovoltaic modules, on a roof, the invention is not limited thereto. The invention can generally be used to fasten elements such as cladding for facades, billboards or the like with the least possible effort resiliently or firmly on or on a mounting surface.
Das derart modular aufgebaute Befestigungssystem hat den Vorteil, dass die vereinfachte Montage selbst dann teilweise erreicht werden kann, wenn statt aller vorstehend genannter erfindungsgemäßer Teile wie grundflächenseitiger Verankerung, stabförmigem Element, Befestigungsschraube und Modulklemme, nur bestimmte derartige Teile gemeinsam mit konventionellen Teilen verwendet werden.The mounting system of such modular design has the advantage that the simplified assembly can be partially achieved even if instead of all the above-mentioned inventive parts such as ground surface anchoring, rod-shaped element, fastening screw and module clamp, only certain such parts are used together with conventional parts.
Insbesondere kann bei Einsatz des erfinderischen Systems auf den Einsatz bisher üblicher Profilschienen verzichtet werden, wodurch sich eine Materialersparnis sowie eine wesentliche Verringerung der Montagezeit ergibt, weil mit geringerem Aufwand als bei herkömmlichen Befestigungen ein Ausgleich von Toleranzen geschaffen werden kann.In particular, can be dispensed with the use of the inventive system on the use of previously customary rails, resulting in a material savings and a significant reduction in assembly time, because with less effort than conventional fasteners compensation of tolerances can be created.
Das erfindungsgemäße System und die zugehörigen Einzelteile werden im Folgenden anhand einer in den beiliegenden Figuren gezeigten beispielhaften Ausführungsform genauer beschrieben. Im Einzelnen zeigenThe system according to the invention and the associated individual parts are described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying figures. Show in detail
Im Unterschied zu herkömmlichen Befestigungssystemen wird beim erfindungsgemäßen System auf den Einsatz von Schienen verzichtet. Stattdessen werden je nach Größe der zu befestigenden Module mehrere Einzelsysteme wie in
Wie aus den
Obwohl dies nicht gezeigt ist, können in jedem der Flügel
Neben der in
Ferner wäre es prinzipiell – sofern nicht wie in wohl den meisten Fällen Stabilitätsgründe dagegensprechen – auch möglich, statt der in
Neben den bisher in Verbindung mit der Befestigung am Dach erörterten Langlöchern in einem ersten, im Montagezustand im Wesentlichen senkrecht stehenden plattenförmigen Teil
In diesem Teil
Die Mutter
Wie aus den Zusammenbauansichten der
Die relativen Längen des kürzeren und des längeren Teils der Mutter
Die Länge des kürzeren Teils
In jeder Situation im angezogenen Zustand, insbesondere wenn die lange Seite
In any situation in the attracted state, especially if the long side
Die größte zulässige Länge der kurzen Seite ergibt sich daraus, dass bei der Montage des erfindungsgemäßen Moduls vorgesehen ist, dass die Mutter im lose mit der Modulklemme verschraubten Zustand schräg durch das Langloch
Die vorstehend anhand der Ausführungsform beispielhaft erörterten Teile des erfindungsgemäßen Befestigungssystems können im Prinzip dazu verwendet werden, eine herkömmliche Modulklemme für Rahmenmodule oder rahmenlose Module mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Tragkonstruktion zu verbinden.The parts of the fastening system according to the invention which have been discussed above by way of example with reference to the embodiment can, in principle, be used to connect a conventional module clamp for frame modules or frameless modules to a support structure known from the prior art.
Besonders bevorzugt können diese Teile mit einer erfindungsgemäßen Modulklemme nach den
Die in
Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:
Es wird ein Element zur verbesserten Verbindung einer Tragkonstruktion für ein plattenförmiges Modul mit einem Unterbau geschaffen. Ein stabförmiges Befestigungselement mit einem quer zu seiner Längsrichtung eingebrachten Innengewinde wird vorab mit einer Befestigungsschraube zum Befestigen einer Modulklemme, die vorzugsweise ein gegen das Unterteil federnd gelagertes Oberteil aufweist, verschraubt und in diesem Zustand durch ein dazu vorgesehenes Langloch geschoben, das mittels einer Verankerung an einer Grundfläche befestigt ist. Das Befestigungselement verdreht sich beim Anziehen der Schraube gegen das Langloch, so dass die Tragkonstruktion sich über das Befestigungselement am Rand des Langlochs gegen die von der Schraube ausgeübte Druckkraft abstützt. Besonders bevorzugt stützt sich das Befestigungselement nach dem Verdrehen aus der Einführungsposition in Drehrichtung an einem Anschlag an der Tragkonstruktion ab.In summary, the invention provides the following:
An element for improved connection of a support structure for a plate-shaped module with a substructure is provided. A rod-shaped fastener with an introduced transversely to its longitudinal direction internal thread is in advance with a mounting screw for attaching a module clamp, which preferably has a spring-mounted upper part against the upper part, screwed and pushed in this state through a slot provided for this, by means of an anchoring to a Base is attached. The fastener rotates when tightening the screw against the slot, so that the support structure is supported via the fastener at the edge of the slot against the force exerted by the screw pressure force. Particularly preferably, the fastener is supported after twisting from the insertion position in the direction of rotation of a stop on the support structure.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Plattenförmiges ModulPlate-shaped module
- 22
- GrundflächeFloor space
- 1010
- Aufnahmewinkelacceptance angle
- 10A10A
- senkrecht stehendes plattenförmiges Teil des Aufnahmewinkelsvertical plate-shaped part of the receiving angle
- 10B10B
- waagerecht stehendes plattenförmiges Teil des Aufnahmewinkelshorizontally standing plate-shaped part of the receiving angle
- 1111
-
Langloch im Teil
10B Long hole in the part10B - 1212
-
Langloch (senkrecht verlaufendes Langloch) im Teil
10A Slot (vertical slot) in the part10A - 1313
-
Langloch (waagerecht verlaufendes Langloch) im Teil
10A Slot (horizontal slot) in the part10A - 2020
- Stabförmiges Element (Mutter)Rod-shaped element (nut)
- 2222
- Befestigungsschraubefixing screw
- 22A22A
- Scheibedisc
- 3030
- Befestigungselement (Trapezblechschuh)Fastening element (trapezoidal sheet metal shoe)
- 30A30A
- Befestigungselement (linker Flügel des Trapezblechschuhs)Fastening element (left wing of trapezoidal sheet metal shoe)
- 30B30B
- Befestigungselement (rechter Flügel des Trapezblechschuhs)Fastening element (right wing of trapezoidal sheet metal shoe)
- 35A35A
- Kreuzförmiges Langloch im linken FlügelCross-shaped slot in the left wing
- 35B35B
- Kreuzförmiges Langloch im rechten FlügelCross-shaped slot in the right wing
- 4040
- Modulklemmemodule clamp
- 40A40A
- KlemmenoberteilClamping shell
- 40B40B
- KlemmenunterteilClamp base
- 4242
- Hülseshell
- 4545
- Federanordnung (Schraubenfeder)Spring arrangement (coil spring)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 202004015811 U1 [0005] DE 202004015811 U1 [0005]
- DE 202009011708 U1 [0006] DE 202009011708 U1 [0006]
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-
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