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Die Erfindung betrifft ein modulares Trägersystem mit einer Vorrichtung mindestens aus einem Träger in Längs- und Querrichtung sowie mindestens aus einem Pfosten, welcher Träger in Längsrichtung einen Hauptträger mit in sich in Längsrichtung eingeschobener Verbinder, für eine Photovoltaik-Anlage insbesondere für Freiflächen Photovoltaik-Anlage vorgesehen ist.
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Zur Gewinnung elektrischer Energie aus der Sonnenenergie wird unmittelbar Photovoltaikmodule bzw. zur Warmwasseraufbereitung wird thermischen Module eingesetzt, welche vorzugsweise auf den Dächern, auf den Objekten sowie den freien Geländeflächen mittels Unterkonstruktion auf den Trägern befestigt sind. Meist die Montage der Träger auf den Dächern und Objekten sind eher einfacher als die Montage der Trägersysteme auf den freien Geländeflächen. Insbesondere auf den Geländeflächen je mehr Photovoltaikmodule im Einsatz sind, desto wird das Gesamtsystem komplizierter, benötigt werden extra Bausätze, sind mehr einzelne modular zusammengeführte Träger und Trägerelemente notwendig. So wird das System mit hohen Kosten verbunden, Öfters kommt es vor, die Last zu tragen muss die Stabilität des Trägersystems erhöht werden. Dazu notwendig sind extra Bauteile und Befestigungselemente.
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DE 20 2006 009 884 U1 beschreibt ein Querträgerelement, ein Winkelelement, welches Winkelelement aus den Teilstücken besteht, Querelement weist das Winkelelement eine dem C-Profil angenäherte Struktur auf. Das Teilstück weist eine zuzügliche Länge, eine optimale Neigung für Sonnenstrahlung auf, worauf die Photovoltaik Module abzulegen sind. Weitere ist bei diesem Winkelstück eine Öffnung vorgesehen, in welchen die Modulstütze einzuschieben ist.
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Idealerweise das Material für einen Träger der Solarmodule besteht aus Aluminium. Grund dafür ist, dass das Aluminium wegen leichter Bearbeitung und Handhabung, auf Dauer hohe Beständigkeit aufweist. Nachteile hingegen sind schnellere Verformung und Materialermüdung. Diese Nachteile werden mit der vorgelegten Erfindung behoben.
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Auf ein Längsrichtung gerichteten Hauptträger die Modulträger, auf in Querrichtung gerichteten Modulträger die Solarmodule befestigt. Der Hauptträger wird auf mindestens einem Pfosten oder einer Pfostenreihe aufgelagert und mit dieser verbunden. Um eine erwünschte Neigung zu bilden, wird ein kürzerer vorderer Pfosten und ein längerer hinterer Pfosten aufgestellt, wessen ein Teil zum Befestigen in die Erde sondiert ist, das andere Teil über den Boden hinaus liegt, dass der Höhenunterschied zwischen vorderen und hinteren Pfosten den Anstellwinkel bildet. Der Anstellwinkel ist abhängig vom Einfallwinkel des Sonnenstrahls. Dies anzupassen wird die Unterkonstruktion dementsprechend statisch berechnet. Der nicht genauer berechnete Anstellwinkel kann den nicht vorgesehenen Energieverlust verursachen. Um den Träger mit dem Anstellwinkel genau anzupassen, wird dem Stand der Technik verschiedene Lösungen mit mehreren Verbindungselementen angeboten, welche mehr Bausätze, Kosten und Aufwand bedürfen. Trotz der Anwendung der Technik des Standes kommen öfters Schwachstellen vor, die auf das System zurückschlagen.
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Weil der Hauptträger in Längsrichtung mit dem Zusammenschluss des Modulträgers in Querrichtung enorme Belastung auf das System einwirken, welche Belastung sich auf Dauer mit der Windkraft resultiert, was auch wetterbedingt ist, welche resultierte Belastung auf Trägheit des Trägersystems einwirkt, es enorm belastet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wo die Kräfte sich resultieren, wird dort der modular Hauptträger mit dem in sich eingeschobenen Verbinder verstärkt, so dass die Komponenten dadurch die Trägheit im höchsten Maß erreichen. Um die Trägheit dadurch zu gewährleisten und die Stabilität zu erhöhen, kann diese auch mit wenigem Material auskommen und damit die Nachteile nach dem Stand der Technik beseitigt werden. So wird die Länge des Verbinders dementsprechend mit der Länge des Hauptträgers ausgeglichen. Drauf wird insbesondere geachtet, dass bevor die Komponente, beispielsweise der Modulträger auf dem Hauptträger in Querrichtung aufgelagert, der auf dem Pfosten in Längsrichtung aufgestellt ist, bevorzugt dass der Verbinder vorerst in den Hauptträger eingeschoben wird. Dies führt dazu, dass nachträgliche Bearbeitung bzw. Montage der Komponente dadurch erleichtert wird. Die Anordnung der Montage von Komponenten kann wahlweisen plangemäß teilweise unterschiedlich dargestellt werden, hängt zweckmäßiger davon ab, was für ein Photovoltaik Modul zum Einsatz kommt, wie die Bodenform für welche Unterkonstruktion geeignet ist.
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Der Aufgabenstellung liegt die Erfindung zugrunde, einen Hauptträger in einem geschlossenen Zustand mit beiden seitlich vorzugsweise parallel verlaufenden Rahmenwänden, einer zu den Rahmenwänden relativ schrägen Ablage, einem mit mindestens einer Profilaufnahme ausgebildeten Boden abgeschlossen ist, wobei der Hauptträger im Innenzustand aus einem Ablagebereich, der eine Dreieckform bildet, einem Einschubbereich, der die Form eines Vierecks bildet und einem Bodenbereich, der die Form einer geteilten Bodenform bildet, wobei ferner der Hauptträger im Außenzustand in der gesamten Form eines Trapezes bildet, einer Dreieckform, einer Viereckform und einer geteilten Bodenform aufweist.
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Der Hauptträger mit einer erfindungsgemäßen Ablage vorzugsweise die Ablage einen schmalen Winkel aufweist, der beispielsweise Sonnenstrahlen durch Solarmodule optimal abzufangen bestimmte Neigung aufweist, wobei die Neigung der Ablage unterschiedlich ausgelegt sein kann, in erster Linie vom Breitengrad des Standortes und weiterer vom optimalen Bodennutzungsgrad abhängt, der in einer Richtung der aufgestellten Module auswirkt.
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Der Aufgabenstellung liegt ferner die Erfindung zugrunde, einen Hauptträger mit einem Einschubbereich zu schaffen, in dem in Längsrichtung ein Verbinder eingeschoben ist, verläuft, welcher Verbinder zwischen dem Block und dem Bodenblock eingegrenzt ist, die Struktur des Einschubbereiches bildet, eine Viereckform aufweist.
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Der Hauptträger zusammen mit dem in den Einschubbereich eingeschobenen Verbinder bildet einen doppelwandigen Raum, wessen Umfang erfindungsgemäß verstärkte Doppelwand aufweist, mit der hohen Festigkeit und der enormen Stabilität erreicht wird, um möglichst notwendige Belastbarkeit im höchsten Maß zu gewährleisten.
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Die erfindungsgemäß ausführlich dargelegten Punkte eines Hauptträgers im einem Befestigungssystem zur Montage der Photovoltaikmodule mit dem Verbinder zu schaffen, mit dem die Montage der Photovoltaikmodule mit dem Verbinder auf einfachste Weise möglich ist.
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Ferner liegt die Erfindung der Aufgabe zugrunde, durch die Form des Hauptträgers eine Struktur zum Stabilisieren zu bilden, wodurch die Sicherheit der Montage der Photovoltaikmodule gebildet wird.
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Ferner liegt die Erfindung der Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Form des Hauptträgers die Montage des Bausatzes, der ohne vornachträgliche Bearbeitung vorzunehmen auf jede Unterkonstruktion zu schaffen ist. Durch das Verfahren ist die Montage mit einem einfachsten Werkzeug mit weniger Aufwand zu realisieren.
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Ferner liegt die Erfindung der Aufgabe zugrunde, die Bauform des Modulträgers derart gebildet ist, mit der das Material des Bausatzes reduziert wird, obwohl die Verstärkung des Modulträgers erhöht ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels des Hauptträgers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich bezogen auf Hauptanspruch aus den Unteransprüchen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 den Längsschnitt eines Hauptträgers mit der Bodenform, in der die Aufnahme an Boden gerichtet ist,
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2 den Längsschnitt eines Hauptträgers mit der seitlich gerichteten Aufnahme,
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3 den Längsschnitt eines Hauptträgers mit dem eingeschobenen Verbinder.
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1 zeit einen Hauptträger 1 im Innenzustand, der vorzugsweise aus einer Dreieckform 9, einer Bodenform 15 und einer Viereckform 2 ausgebildet ist, der die Viereckform 2 sich einerseits mittels der Blöcke 4a aus der Dreieckform 9, andererseits mit den Bodenblöcken 11 aus der Bodenform 15 abtrennt.
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Die Dreieckform 9 verläuft mit einem kleineren Stück über einem Block 4a hinaus bis zum höheren Absatz über dem anderen Block 4a relativ, was sich zwischen den Wänden 3 abgrenzt. Die Abgrenzung bildet eine Ablage 5 mit vorzugsweise mindestens einer Aufnahme 7a, welche eine Öffnung mit einem Aufnahmeraum 7 mit beiden Mündungen 7c, welche ein Stück Verlängerung des Oberteils 6a, darstellt, ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeraum 7 erfindungsgemäß mindestens aus einem Teil besteht, welcher Aufnahmeraum 7 formgebunden unterschiedliche Formen und Flächen aufweist, welcher Aufnahmeraum 7 für die Aufnahme 7a eines Befestigungselements vorgesehen ist, welches Befestigungselement mit einer Befestigungsmutter 7b im Aufnahmeraum 7 zusammengeschlossen wird.
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Die Ablage 6 ist ein Stützelement an der die Öffnung des Aufnahmeraumes 7 schlitzförmig ist, in Längsrichtung des Hauptträgers 1 verläuft, worauf der Modulträger in Querrichtung aufgestellt ist, auf Modulträger Solarmodule aufgetragen ist, der Modulträger mit der Montagekralle (nicht gezeichnet) arretiert ist, mit dem Befestigungselement dem Hauptträger 1 befestigt ist, der Aufnahmeraum 7 das Befestigungselement aufnimmt.
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Die Bodenform 15 in der 1 hingegen besteht mindestens aus zwei Teilen, beispielsweise aus drei Teilen. Einerseits mit der Wand 3 andererseits mit dem Bodenabschnitt 10 abgeschlossene Bodenform 15 mit der Mündung 13 einen Aufnahmeraum 12 bildet. Der Aufnahmeraum 12 ist mit dem Bodenblock 11 umriegelt, seitlich dem Bodenabschnitt 10 benachbart angeordnet, mit dem Bodenabschnitt 10 eine Symmetrie bildet. Der Bodenabschnitt 10 schließt die Bodenform 15 mit dem Außenzustand ab, wobei der Abschluss mit der Mündung 13 abgegrenzt ist. Im Innenzustand ist der Aufnahmeraum 12 mit dem Bodenblock 11 abgeschlossen und dem Bodenabschnitt 10 eingegrenzt ist.
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Der in den Hauptträger 1 eingeschobene Verbinder 16 ist dem Einschubbereich 2 relativ, sind die Kanten des Verbinders 16 formschlüssig so ausgestaltet, der Block 8a sowie der Bodenblock 11 um das Einschieben des Verbinders 16 im Einschubbereich 2 zu erleichtern dementsprechend Toleranzen aufweisen. Um den Verbinder 16 in den Einschubbereich 2 anzupassen, sind vorzugsweise der Block 8a sowie der Bodenblock 11 bevorzugt maßgerecht toleriert.
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Der Blockabschnitt 8 wird mit dem Block 8a ein Stück verlängert, um die eventuelle Verformung des Aufnahmeraums 7 zu vermeiden, weist Toleranzen auf, was den Einschubbereich 2 einwirkt.
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Weil das Einschieben des Verbinders 16 erfindungsgemäß mittels der vorgetragenen Toleranz auf dem Block 8a und dem Bodenblock 11 formschlüssig erleichtert, der Verbinder 16 dem Einschubbereich 2 anpasst, so wird dadurch bereits eine tragfähige, stabile und spielfreie Verbindung erreicht. Der Blockteilabschnitt 4b auf der gleichen Ebene gleicht sich seitlich mit dem der Wand 2 angelegten Block 4a aus, damit diese Ebene zum Ausgleichen abgeschlossen wird. Die Länge des Verbinders 16 wird den Hauptträger 1 ausragen, an dem Punkt, wo der Verbinder 16 mit dem Hauptträger 1 abgeschlossen ist, erfindungsgemäß in tiefe mit einem Distanzhalter 17 arretiert, der beispielsweise eine Positionierungsschraube ist, zum Fixieren geeignet ist, hindert damit dass der Verbinder 16 weder hinaus noch hinein wandert.
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Vorerst wird der Einschubbereich 2 mit dem Verbinder 16 belegt, um das mit der Belegung des Aufnahmeraums 7 das nachträgliche Unebenheit des Blockteilabschnitts 4b zu vermeiden. Vom unerwarteten überhöhten Toleranzen abzuwägen wird formgemäß vom Hauptträger 1 eingekapselt, der vorzugsweise aus dem gleichen Material besteht, die auf dem Hauptträger 1 zugeführte Kraft einteilt.
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Die Bodenform 15 ist dreiteilig angeordnet. Davon sind zwei Aufnahmeräume 12 und ein Bodenabschnitt 10 ausgebildet. Der Aufnahmeraum 12, welcher mit dem Bodenabschnitt 10 benachbart ist, fasst mit dem der vom Einschubbereich 2 abzutrennenden Bodenblock 11 und der Wand 3 um. Der Aufnahmeraum 12 weist eine zur Aufnahme eines Befestigungselements eine Öffnung auf, weitere wird um das Befestigungselement abzufangen seitlich der Öffnung jeweils eine Mündung vorgesehen. Die Mündung 13 schließt sich vorzugsweise mit der Kantierung der Wand 3 mit dem Umfang ab, wobei die gegenüber liegende Mündung 13 eine Verlängerung des Bodens 14 darstellt. Der Boden 14 schließt sich mit der Mündung 13 derart ab, wobei der Boden 14 sich vor Mündung 13 mit dem Bodenblock 11 zusammenschließt. Der Zusammenschluss führt dazu, dass der Bodenabschnitt 10 damit verstärkt wird.
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Die gegenüber liegende Mündung 13 mit einer Öffnung, welche den Zugang des Aufnahmeraums 12 darstellt, ist dafür geeignet, dass die Mündung 13 den Zusammenschluss des Befestigungselements mit dem Aufnahmeraum 12 und damit verbundenen Hauptträger 1 sicherstellt. Beispielsweise das Befestigungselement ist ein Schraubelement, das von der Mündung 13 zum Festschrauben zugegriffen ist, wirkt wie ein Gewindemutter aus. Die Dreieckform 9 und Bodenform 15 weisen funktionell gattungsgemäß ähnliche Merkmale auf, wobei beide die dem anzuschließenden Befestigungselemente aufnehmen, einerseits die Dreieckform 9 zur Ablage 6 andererseits die Bodenform 15 zur Auflage dient.
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2 zeit einen Hauptträger 100, der aus einer Dreieckform 107 und einer Viereckform 101 ausgebildet ist, wobei die Viereckform 101 sich mittels des durchgehenden Block 103 aus der Dreieckform 107 abtrennt, sich bis zum Boden erstreckt. Die Dreieckform 107, weist die Ablage 106 mit der Neigung auf, besteht aus einem Aufnahmeraum 105 und einem seitlich benachbarten Ablageteil 104a und 104b. Die Ablage 106 mit einer Öffnung bildet einen Aufnahmeraum 105, wobei die Öffnung mit dem Aufnahmeblock 106a umfasst ist, welche ein Stück Verlängerung des Oberteils 106b darstellt, weitere die Öffnung mit dem Aufnahmeraum 105 in Längsrichtung des Hauptträgers 1 verläuft. Durchgehende Öffnung ermöglicht Montagefreiheit für Aufnahmeraum 105 entlang der Dreieckform 107 überhaupt. Um das Befestigungselement mit einem Gegenstück zu befestigen, kann vorzugsweise ein Schraubelement in dem Aufnahmeraum 105 eingesetzt bzw. der Aufnahmeblock 106a mit einer Gewinde ausgebildet werden. Grund dafür ist, warum der Aufnahmeraum 105 stufig ausgebildet ist, liegt darin, dass das Schraubelement in dem eingestuften Bereich leicht arretierbar ist. Weitere die Viereckform 101 begrenzt sich einerseits in Längsrichtung zwischen dem durchgehenden Block 103 und dem Boden 108 andererseits in Querrichtung zwischen den Wänden 102 ab. In der 2 bildet der Einschubbereich 101 einen durchgehenden Raum als in der 1, wo die Toleranzen anders zu berechnen sind.
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2 stellt weitere erfindungsgemäß den Verbinder 111 wird in die Viereckform 101 in Längsrichtung eingeschoben dar, wo die Viereckform 101 eine abgeschlosse und in Tiefe offene Form ausgebildet ist. Offene Form in Längsrichtung kann beispielsweise beliebig lang sein, was in der Längsrichtung eingeschobener Verbinder 111 erfindungsgemäß die Länge des Hauptträgers 1 ausragen kann, schließt unmittelbar an der Stelle mit dem Abschluss ab, wo ein Befestigungselement den Verbinder 111 mit dem Hauptträger 100 arretierbar abschließt. Mit der Arretierung stellt der Verbinder 111 weitere Behandlung bzw. Verlängerung mit dem Hauptträger 100 sicher.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hauptträger
- 2
- Einschubbereich, Viereckform
- 3
- Wand
- 4
- Absatz
- 4a
- Block
- 4b
- Blockteilabschnitt
- 5
- Ablageraum
- 6
- Ablage
- 6a
- Oberteil
- 7
- Aufnahmeraum
- 7a
- Aufnahme
- 7b
- Befestigungsmutter
- 7c
- Mündung
- 8
- Blockabschnitt
- 8a
- Block
- 9
- Dreieckform
- 10
- Bodenabschnitt
- 11
- Bodenblock
- 12
- Aufnahmeraum
- 13
- Mündung
- 14
- Boden
- 15
- Bodenform
- 16
- Verbinder
- 17
- Distanzhalter
- 100
- Hauptträger
- 101
- Einschubbereich
- 102
- Wand
- 103
- Block
- 104a
- Ablageteil
- 104b
- Ablageteil
- 105
- Aufnahmeraum
- 106
- Ablage
- 106a
- Ablageblock
- 106b
- Oberteil
- 107
- Dreieckform
- 108
- Boden
- 109
- Aufnahmeraum
- 110
- Steg
- 110a
- Mündung
- 111
- Verbinder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006009884 U1 [0003]
