DE102012103879A1 - Unterkonstruktion zur dachparallelen Verbindung eines Photovoltaikmoduls mit einem Trapezblechdach - Google Patents
Unterkonstruktion zur dachparallelen Verbindung eines Photovoltaikmoduls mit einem Trapezblechdach Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Unterkonstruktion zur Verbindung eines dachparallelen Photovoltaikmoduls mit einem Trapezdach, insbesondere Trapezblechdach nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Stand der Technik
- Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Varianten von Unterkonstruktionen zur Verbindung eines Photovoltaikmoduls mit einem Trapezblechdach bekannt.
- Nachteilig am Stand der Technik ist der Umstand, dass es zur ausreichend gesicherten Festlegung der Photovoltaikmodule an einem Gebädedach, insbesondere einem Trapezblechdach aufgrund des großen Gewichts der Unterkonstruktionen zum Einen immer wieder Probleme beim Anbau der Unterkonstruktion an dem Gebäudedach gibt und zum Anderen es immer wieder zu Beschädigungen des Gebädedachs kommt. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass es aufgrund des grossen Gewichts der Unterkonstruktionen aus dem Stand der Technik zukünftig zu Beschädigungen der Dachhaut des Gebäudes kommen kann, wenn es bei der Berechnung der Statik des Gebäudes oder dem Einfluss der Unterkonstruktion auf die Dachhaut Fehler gegeben haben sollte.
- Aufgabe der Erfindung
- Aufgabe der Erfindung ist es eine Unterkonstruktion zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik abstellt und dabei mit einem möglichst geringem Gewicht eine möglichst feste Verbindung der Photovolatikmodule mit einem Trapezdach und noch bevorzugter bei der Verbindung mit einem Trapezblechdach erreicht.
- Lösung der Aufgabe
- Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale des Anspruchs 1.
- Eine erfindungsgemässe Unterkonstruktion dient der Verbindung eines dachparallelen Photovoltaikmoduls mit einem Trapezdach, insbesondere Trapezblechdach. Als Trapezblechdach kommen hierbei alle Trapezdächer in Betracht deren Dachhaut im Wesentlichen aus einem metallenen Material bestehen. Gerade der Trapezblechdächern hat sich die erfindungsgemässe Konstruktion aufgrund des einfachen Aufbaus der einzelnen Teile als vorteilhaft erwiesen, da es zu einer erheblichen Gewichtsreduktion bei trotzdem gesteigerter Festigkeit der Verbindung der Unterkonstruktion mit dem Trapezblechdach gekommen ist. Hierbei soll es sich in der regel um dachparallel anzubringende Photovoltaikmodule handeln.
- Eine erfindungsgemässe Unterkonstruktion weist dabei zunächst ein Trägerstück auf. Das Trägerstück wird beispielsweise aus einem stranggepressten Aluminium hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass es zum Einen relativ wenig wiegt und zum Anderen kostengünstig zu erhalten ist.
- Das erfindungsgemässe Trägerstück dient der Aufnahme der Lasten der Photovoltaikmodule. Es ist als Schlittenträger ausgebildet. Dies bedeutet im Einzelnen, dass es möglich ist einen Klemmschlitten innerhalb des Trägerstücks an eine gewünschte Stelle zu verschieben. Die Länge der Trägerstück-Profile richtet sich nach der Länge der Dachabschnitte, welche mit Photovoltaikmodulen ausgestattet werden sollen.
- Der Trägerschlitten besteht aus stranggepresstem Aluminium. Dies hat den Vorteil, dass es zum Einen relativ wenig wiegt und zum Anderen kostengünstig zu erhalten ist.
- Der erfindungsgemässe Klemmschlitten dient dazu die Lasten der Photovoltaikmodule an das Trägerstück weiterzugeben. Dies hat den Vorteil, dass auf sehr einfache Art und Weise eine Lastenübertragung erfolgen kann.
- Der Klemmschlitten ist in dem Trägerstück verschiebbar anordnebar. Dies bedeutet, dass der Klemmschlitten an einen Teil der Innenkontur des Trägerstücks angepasst ist, dass der Klemmschlitten innerhalb des Trägerstücks verschoben werden kann. Im Einzelnen ist die erfindungsgemässe Unterkonstruktion derart gestaltet, dass zumindest ein Teil der Aussenkontur des Klemmschlittens zumindest einem Teilbereich der Innenkontur des Trägerstücks in der Weise entspricht, dass der Klemmschlitten innerhalb des Trägerteils aufgenommen und verschoben werden kann.
- Ausserdem weist das erfindungsgemässe Trägerstück vorgebohrte Befestigungslöcher auf. Diese Befestigungslöcher dienen dazu, das Trägerstück mit einem Trapezdach, insbesondere einem Trapezblechdach zu verbinden. Vorteilhaft hierbei ist eine einfache und schnelle Montage des Trägerstücks.
- Das erfindungsgemässe Trägerstück weist eine Aufnahme auf. Diese Aufnahme dient dazu, dass der Klemmschlitten aufgenommen und innerhalb der Aufnahme des Trägerstücks verschoben werden kann. Hierzu wird der Klemmschlitten endseitig in das Trägerstück eingeschoben.
- Das erfindungsgemässe Trägerstück weist zumindest teilweise eine Auflagefläche für das Photovoltaikmodul auf. Das Trägerstück wird in der Weise auf einem Trapezdach, insbesondere Trapezblechdach angeordnet, dass ein Randbereich des Photovoltaikmoduls auf der Auflagefläche zum Liegen kommt. Der Bereich der Auflagefläche, welche mit dem Photovoltaikmodul in Kontakt kommt weist eine Riffelung auf. Vorteilhaft an der Riffelung ist der Umstand, dass dadurch eine einwandfreie Potentialerdung stattfindet.
- In einem erfindungsgemässen Ausführungsbeipiel weist der Klemmschlitten ein Verbindungselement auf. Dieses Verbindungselement dient dazu, dass der Klemmschlitten mit einer Mittelklemme und/oder einer Endklemme verbindbar ist. Bei dem Verbindungselement kann es sich beispielsweise um ein Gewinde handeln. Dieses Gewinde ist in etwa mittig in den Klemmschlitten eingebracht. In diesem Ausführungsbeispiel würde die Mittelklemme und/oder der Endklemme eine Ausnehmung aufweisen. Weiter ist es dann möglich durch eine Schraube, welche durch die Ausnehmung der Mittelklemme und/oder der Endklemme gebracht und anschliessend in das Gewinde eingedreht wird eine feste Verbindung zwischen der Mittelklemme und/oder der Endklemme zu erreichen. Vorteilhaft hierbei ist wiederum, das aufgrund der Einfachheit der Konstruktion eine schnelle und fehlersichere Endmontage auf dem Trapezdach, insbesondere dem Trapezblechdach erfolgen kann.
- Die erfindungsgemässe Mittelklemme weist zwei Festlegekannten auf. Die Mittelklemme dient der klemmenden Festlegung von zumindest zwei Photovoltaikmodulen an dem Trägerstück. Hierzu wird das Photovoltaikmodul zunächst auf den Auflagebreich des Trägerstücks aufgesetzt. Anschliessend wird der Klemmschlitten an die vom Nutzer zu wählende Position innerhalb des Trägerstücks verschoben. Anschliessend wird mittels der Schraube die Mittelklemme das Photovoltaikmodul an den Auflagebreich des Trägerstücks angepresst, indem die Schraube in den Klemmschlitten eingedreht wird und somit eine der Festlegekanten das Photovoltaikmodul gegen den Auflagebereich des Trägerstücks presst. Dies ist auch deswegen möglich, weil der Klemmschlitten als Gegenlager dient. Vorteilhaft hierbei ist die beschleunigte Festlegung der Photovoltaikmodule an dem Trägerstück.
- Die erfindungsgemässe Mittelklemme dient zur Klemmung der Photovoltaikmodule und gibt die Last auf den Klemmschlitten und das Trägerstück weiter. Die zwei Festlegekanten weisen auf der je dem Photovoltaikmodul zugewandten Seite eine Riffelung auf. Diese Riffelung gewährleistet einen festen Halt auf dem Modulrahmen des Photovoltaikmoduls und durchbricht gleichzeitig das Eluxal am Modulrahmen um eine einwandfreie Potenzialerdung zu erreichen.
- Die erfindungsgemässe Endklemme unterscheidet sich von der Mittelklemme nur dadurch, dass sie zum Abschluss einer Einheit aus Photovoltaikmodulen dient. Das heisst, dass kein weiteres auf der anderen Seite des Trägerstücks womöglich befetigbares Photovoltaikmodul mehr angereiht werden kann, da die zweite Festlegekante fehlt.
- Die erfindungsgemässe Endklemme dient zur Klemmung des Photovoltaikmoduls und gibt die Last auf den Klemmschlitten und das Trägerstück weiter. Die Festlegekante weist auf der dem Photovoltaikmodul zugewandten Seite eine Riffelung auf. Diese Riffelung gewährleistet einen festen Halt auf dem Modulrahmen des Photovoltaikmoduls und durchbricht gleichzeitig das Eluxal am Modulrahmen um eine einwandfreie Potenzialerdung zu erreichen.
- Die Festlegekante der Endklemme und der Mittelklemme sind insoweit identisch. Die Festlegekante steht unter Vorspannung. Der Winkel am Klemmpunkt ist nicht rechtwinklig gestaltet. Der Winkel im Klemmpunkt liegt zwischen 87° und 88,9°, bevorzugter 88° und 88,8°. Somitliegt die Festlegekante immer unter Vorspannung auf dem anzulegenden Modulrahmen des Phtovoltaikmoduls. Somit ist durch das Zusammenspiel mit dem Trägerstück auf einfache Weise eine Klemmung und Festlegung des Phtotovoltaikmoduls zu erreichen.
- Die erfindungsgemässe Endklemme weist eine Vielzahl von Sollbruchstellen auf. Dadurch kann sie ach Abbruchstelle für Module von 30 mm bis 50 mm Rahmenstärke eingesetzt werden
- Figurenbeschreibung
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Ausführungen zu dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel. Im Einzelnen zeigt
-
1 eine Seitenansicht eines Teilbereichs einer erfindungsgemässen Unterkonstruktion; -
2 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemässen Trägerstücks; -
3 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemässen Klemmschlittens; -
4 eine geschnittene Seitenansicht eine erfindungsgemässen Klemmschlittens in dem erfindungsgemässen Trägerstück; -
5 eine vergrössert dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemässen Mittelklemme; -
6 eine vergrössert dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemässen Endklemme. - In
1 ist eine Seitenansicht eines Teilausschnitts einer erfindungsgemässen Unterkonstruktion U gezeigt. Dort ist zu erkennen wie auf einer Dachhaut1 ein Trägerstück2 aufgesetzt ist. Das Trägerstück2 wird über nicht gezeigte Öffnungen und darin eingebrachten ebenfalls nicht geszeigten Befestigungsmitteln, wie z.B Schrauben mit der Dachhaut1 verbunden. - Weiter ist gezeigt, wie über eine Schraube
4 eine Mittelklemme3 einem Klemmschlitten14 verbunden ist. Dazu greift die Schraube4 in ein Verbindungselement15 in Form eines Gewindes ein. Dadurch, dass der Klemmschlitten14 nicht aus dem Trägerstück2 zu der Mittelklemme3 hingleiten kann, kommt es zu dem Umstand, dass das Trägerstück2 fest mit der Mittelklemme3 verbunden wird. Dabei bildet die Mittelklemme3 eine erste Festlegekante5 und eine zweite Festlegekante6 aus, welche über ein U-Profil7 miteinander verbunden sind. Die erste Festlegekante5 weist ausserdem auf der einem ersten Photovoltaikmodul12 zugewandten Seite eine erste Riffelung10 auf. - Die zweite Festlegekante
6 weist ausserdem auf der einem ersten Photovoltaikmodul13 zugewandten Seite eine zweite Riffelung11 auf. - Ausserdem ist zu erkennen, wie innerhalb des Trägerstücks
2 der Klemmschlitten14 derart eingefügt ist, dass ein Verschieben des Klemmschlittens14 innerhalb des Trägerstücks2 zwar möglich ist, da die Aussenkontur des Klemmschlittens14 im Wesentlichen derart gestaltet ist, alsdass sie in einem bestimmten Bereich der Innenkontur des Trägerstücks2 entspricht. - In
2 ist nochmals das Trägerstück2 gezeigt. Dort ist gut zu erkennen, wie die das Trägerstück2 die erste Auflagefläche8 und die zweite Auflagefläche9 umfasst, wobei die erste Auflagefläche8 eine erste Auflageriffelung16 und die zweite Auflagefläche9 eine zweite Auflageriffelung17 aufweist. - In
3 ist nochmals der Klemmschlitten14 gezeigt, welche ein Verbindungselement15 aufweist. Daneben ist zu erkennen, wie der Klemmschlitten14 im Wesentlichen aus zwei Seitenführungen18 ,19 und einem das Verbindungelement15 aufweisenden Mittelteil20 besteht. -
4 wiederum zeigt nochmals wie der Klemmschlitten14 in dem Trägerstück2 liegt. Insgesamt weist das Trägerstück2 eine Wannenform auf. In5 wiederum ist eine vergrösserte Ansicht einer erfiondungsgemässen Mittelklemme3 , wobei auf die Wiederholung der einzelnen Merkmale, welche in den vorigen Figuren bereits beschrieben wurden, verzichtet wird. Daneben ist ein Winkel28 zwischen dem U-Profil7 und der ersten Festlegekante5 gezeigt und ein Winkel29 zwischen dem U-Profil und der zweiten Festlegekante6 . Diese Winkel28 ,29 betragen weniger als 90°, womit die erste Festlegekante5 und die zweite Festlegekante6 vorgespannt sind. - In
6 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Endklemme21 gezeigt. Die Endklemme21 weist einen Bodenbereich22 auf von dem eine Festlegekante23 abragt. Die Festlegekante23 wiederum weist eine Riffelung24 auf der dem nicht gezeigten Photovoltaikmodul zugewandten Seite auf. Ausserdem ist eine Abschlusskante25 gezeigt, welche verschiedene Sollbruchstellen26.1 bis26.5 ausbildet. Daneben ist ein Winkel27 gezeigt, welcher weniger als 90° beträgt und somit die Festlegekante23 vorspannt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Dachhaut
- 2
- Trägerstück
- 3
- Mittelklemme
- 4
- Schraube
- 5
- erste Festlegekante
- 6
- zweite Festlegekante
- 7
- U-Profil
- 8
- erste Auflagefläche
- 9
- zweite Auflagefläche
- 10
- erste Riffelung
- 11
- zweite Riffelung
- 12
- erstes Photovoltaikmodul
- 13
- zweites Photovoltaikmodul
- 14
- Klemmschlitten
- 15
- Verbindungselement
- 16
- erste Auflageriffelung
- 17
- zweite Auflageriffelung
- 18
- Seitenführung
- 19
- Seitenführung
- 20
- Mittelteil
- 21
- Endklemme
- 22
- Bodenbereich
- 23
- Festlegekante
- 24
- Riffelung
- 25
- Abschlusskante
- 26
- Sollbruchstellen
- 27
- Winkel
- 28
- Winkel
- 29
- Winkel
- U
- Unterkonstruktion
Claims (8)
- Unterkonstruktion zur Verbindung eines Photovoltaikmoduls (
12 ,13 ) mit einem Trapezblechdach, gekennzeichnet durch, ein Trägerstück (2 ) welches mit einem Trapezblechdach verbindbar ist, wobei das Trägerstück (2 ) eine Aufnahme aufweist, in welche ein Klemmschlitten (14 ) einbringbar ist. - Unterkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerstück (
2 ) zumindest teilweise eine Auflagefläche (8 ,9 ) für das Photovoltaikmodul (12 ,13 ) aufweist. - Unterkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschlitten (
14 ) ein Verbindungselement (15 ) umfasst. - Unterkonstruktion nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschlitten (
14 ) in dem Trägerstück (2 ) verschiebbar gelagert ist. - Unterkonstruktion nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Aussenkontur des Klemmschlittens (
14 ) zumindest einem Teilbereich der Innenkontur des Trägerstücks (2 ) entspricht. - Unterkonstruktion nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschlitten (
14 ) mit einer Mittelklemme (3 ) und/oder einer Endklemme (21 ) verbindbar ist. - Unterkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelklemme (
3 ) zwei Festlegekanten (5 ,6 ) aufweist, geeignet zwei Photovolatikmodule an der Auflagefläche (8 ,9 ) des Trägerstücks (2 ) festzulegen. - Unterkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endklemme (
21 ) eine einzige Festlegekante (10 ) aufweist, geeignet das einzige Photovolatikmodul an der Auflagefläche (8 ,9 ) des Trägerstücks (2 ) festzulegen.
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