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Die Erfindung betrifft einen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus besonders für Solarmodule mit Profilrahmen, aufweisend einen in verschiedenen Winkelbereichen schwenk- und fixierbaren U-förmigen Ständer, Scharniere, Halteelemente, Rastelemente, sowie Transportelemente, die zur einfachen Nutzung von beispielsweise handelsüblichen Solarmodulen mit Profilrahmen an beliebiger Stelle mobil oder stationär aufzustellen sind.
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Es sind eine Vielzahl von stationären und mobilen Ständermechanismen bekannt, die an beliebiger Stelle aufzustellen und zu transportieren sind.
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So offenbart die
DE 200 13 064 U1 ein mobiles Elektrokraftwerk auf Fotovoltaikbasis, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Sackkarre, einem Solarmodul, einem Wechselrichter mit integriertem bzw. externen Laderegler, einer 220 V spritzwassergeschützten Steckdose und einer Batterie besteht. Das Solarmodul ist an der Sackkarre lösbar befestigt und durch an der Sackkarre angeordnete Fixierschrauben beweglich zur Sonne auszurichten wobei die Schwenkbarkeit des Solarmoduls nur in einem definierten Bereich um eine horizontale Achse möglich ist, die mittig an der Solarzelle angeordnet ist. Wollte man mehrere Solarmodule aufstellen, würde für jede eine Sackkarre mit daran angebauten Technik erforderlich sein.
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Die
DE 10 2011 050 756 A1 sieht ein transportables Solarmodul vor, wobei jedes Modul auf einem fahrbaren Fußgestell angeordnet ist, das beidseitig vertikal angeordnete Halteelemente aufweist, durch die das Solarmodul in einer definierten Schräglage gehalten wird. Die derart montierten Solarmodule können wie Einkaufsswagen in einem Großmarkt ineinander geschoben werden und ermöglichen einen Platz sparenden Transport und eine ebensolche Lagerung sowie die Sicherheit, daß die Solarmodule keine Transport- und Lagerschäden erleiden können. Das Transportgestell ist allerdings relativ schwergewichtig und kostenaufwendig in der Herstellung. Beschwerungskörper zur stabilen und windsicheren Aufstellung der Module sind außerdem notwendig. Die Aufgabe zielt ausschließlich auf einen platzsparenden Transport der Solarmodule ab.
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Schließlich beschreibt die
DE 20 2010 003 483 U1 einen Aufstellmechanismuß von Solarpanelen für feste und mobile Standorte, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mehrteilig und im wesentlichen aus verschiedenen Schienensystemen besteht. Die Aufgabe besteht darin, daß die Energieaufnahme dem Sonnenstand entsprechend angepaßt und die Energieeffizienz erheblich erhöht werden kann.
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Nachteil dieser Lösung ist es, daß der Aufstellmechanismus aus zwei parallelen Boden schienen besteht, in deren Mitte jeweils gegenüberliegend zwei Schwenkarme angeordnet sind. Die freien Enden der Schwenkarme greifen beidseitig in eine Nutschiene ein, die von außen auf die gegenüberliegenden Längskanten des Profilrahmens des Solarmoduls aufgeschraubt werden müssen. Der Aufnahmemechanismus verbreitert die Abmessungen des Solarmoduls. Die Schienensysteme und die Schwenkarme erhöhen das Gewicht des Solarmoduls erheblich und behindern dessen Handhabung.
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Die bekannten Lösungen weisen alle das Problem auf, daß sie schwergewichtig, großvolumig, kostenaufwendig und schwer zu handhaben sind.
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Es war deshalb Aufgabe der Erfindung einen ein- und ausklappbaren Ständermechanismuß zu finden, der mit wenigen Handgriffen in dem vorhandenen Profilrahmen beispielsweise eines Solarmoduls kraftschlüssig anzuordnen, durch geringes Gewicht leicht zu bewegen und platzsparend abzustellen ist, und der im zusammengeklappten Zustand alle äußeren Abmessungen eines handelsüblichen Solarmoduls einschließlich der Tiefe des Moduls nicht überschreitet.
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Die Aufgabe wird, gemäß Anspruch 1, dadurch gelöst, daß mindestens zwei einstückige Ankerplatten in einer horizontalen Ebene gegenüberliegend auf der beschichteten Rückseite des Solarmoduls innerhalb des Profilrahmens kraftschlüssig zu befestigen sind und daß jede Ankerplatte mit jeweils einem freien Ende eines Längsholms eines schwenkbaren U-förmigen Ständers verbunden ist, wobei beim Ausklappen des Ständers jeweils ein, in jedem freien Ende der Längsholme schwenkbar angeordnetes Rastelement mit einem endseitig eingeformten Haken in ein, in einer von der Oberfläche der Ankerplatte weg gerichteten Nut der Ankerplatte eingeformtes Halteelement lösbar einzurasten ist und beim Einklappen des Ständers die Rastelemente aus den Halteelementen der Ankerplatte auszurasten, in die Nut der Ankerplatte einzufügen und der U-förmige Ständer komplett unter die Ebene des Profilrahmens zu versenken ist.
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Der konstruktive Aufbau des erfindungsgemäßen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus hat den Vorteil, daß dieser leicht zu montieren und innerhalb des am Solarmodul vorhandenen Profilrahmens auf der beschichteten Rückseite des Solarmoduls kraftschlüssig zu befestigen ist. Des weiteren ist die Konstruktion so aufgebaut, daß der Ständermechanismus im Ruhezustand beispielsweise eines Solarmoduls so ineinander verschachtelt ist, daß die Außenabmessungen des Profilrahmens nicht überschritten werden, wodurch der Ständermechanismus mit der Höhe des Profilrahmens eine Ebene bildet. Der Ständermechanismus findet komplett Platz in dem Flächenvolumen des Profilrahmens, was eine erhebliche Platzeinsparung zur Folge hat, wenn das Solarmodul nicht gebraucht wird. Durch die leichtgewichtige Konstruktion ist die Benutzung auch für Personen möglich, die körperlich keine großen Anforderungen erfüllen können, so beispielsweise ältere Menschen.
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Von besonderem Vorteil ist die einstückige Ankerplatte, gemäß Anspruch 2, indem die Ankerplatte einerseits eine ebene Oberfläche aufweist und auf der gegenüberliegenden Oberfläche längsseitig eine von der Ankerplatte weg gerichtete Nut, in einem Ende der Nut horizontal ein Halteelement und am anderen Ende ein beidseitig außerhalb der Nut angeordneter Scharnierhalter angeformt sind. Die ebene Oberfläche der Ankerplatte ist die Basis für eine kraftschlüssige Verbindung der Ankerplatte mit der beschichteten Rückseite des Solarmoduls innerhalb des Profilrahmens. Die gegenüberliegende Oberfläche der Ankerplatte dient zur stabilen Verbindung der Ankerplatte mit dem ein- und ausklappbaren Ständermechanismus innerhalb des Profilrahmens, indem sie einen gleichmäßigen Abstand zwischen dem Solarmodul und dem Ständermechanismus herstellt. Außerdem gewährleistet die kraftschlüssige Anordnung der Ankerplatte auf der beschichteten Rückseite des Solarmoduls im Profilrahmen geringe Herstellungskosten und eine einfache Montage, die außerdem zu Material- und Arbeitszeiteinsparungen führt.
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Hervorzuheben ist auch die konstruktive Verbindung der Ankerplatten mit dem U-förmigen Ständer, gemäß Anspruch 3, bei der an beiden Ankerplatten jeweils ein in seiner Länge zur regulierender endseitig freier Längsholm angeordnet ist, dessen gegenüberliegende Enden durch einen Querholm zu einem U-förmiger Ständer miteinander verbunden sind, wobei die endseitig freien Längsholme stirnseitig eine abgerundete Form und gegenüberliegende Öffnungen aufweisen, die über einen Schanierbolzen mit jeweils dem, an der unteren Hälfte der Ankerplatten angeformten, Scharnierhalter miteinander verbunden sind und der U-förmige Ständer um eine horizontale Achse in vertikaler Richtung des Profilrahmens nach oben und unten schwenkbar ist. Diese erfindungsgemäße Verbindung gewährleistet die leichte Schwenkbarkeit des U-förmigen Ständers aus dem Profilrahmen heraus und in diesen hinein.
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In diesem Zusammenhang ist die Anordnung des U-förmigen Ständers an der Ankerplatte hervorzuheben, der, gemäß Anspruch 4, aus dem Profilrahmen heraus und hinein zu klappen ist, wobei die freien Enden der U-förmigen Längsholme an ihrem Querteil eine Ausnehmung und an ihren Längsteilen gegenüberliegend eine Schräge aufweisen und mit ihren abgerundeten Stirnflächen beidseitig neben dem Scharnierhalter auf der Oberfläche der Ankerplatte gleiten.
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Von besonderem Vorteil ist die Ausführung des Rastelements, gemäß Anspruch 5, indem jedes Rastelement mit dem endseitig eingeformten Haken, einer Ausnehmung und an seinem unteren Ende mit einer weiteren Ausnehmung und einer Öffnung ausgestattet ist. Über die Öffnung ist das Rastelement über ein in den Längsholmen angeordnetes Halteelement schwenkbar mit den Längsholmen verbunden.
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Gemäß Anspruch 6 ist in der Ausnehmung des Rastelements über den Öffnungen, dem Scharnierbolzen und dem unteren Ende des Rastelements im Bereich des Halteelements ein federnder Bügel gelagert und an den Seitenflächen der Längsholme fixiert, wobei das Rastelement im eingeklappten Zustand innerhalb der Nut in der Ankerplatte mit der zweiten Ausnehmung über dem Scharnierbolzen und innerhalb der U-förmigen Längsholme lagert und im ausgeklappten Zustand in einem Winkel bis maximal 90° zu den Längsholmen federnd zu halten ist. Dieser konstruktive Aufbau gestattet es, daß das Rastelement, im eingeklappten Zustand des Ständermechanismus, innerhalb der U-förmigen Längsholme gehalten wird und nicht über die Rahmenhöhe des Solarmoduls hinausragt. Im ausgeklappten Zustand ist das Rastelement in einem Winkel bis maximal 90° zu den Längsholmen federnd heraus zu kippen und über den Haken des Rastelemts in der Halterung in der Nut der Ankerplatte einzurasten. Im eingeklappten Zustand ist Ratselement auszurasten, ohne daß das Rastelement um 180° herunter kippen kann.
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Hervorzuheben ist auch mindestens eine, gemäß Anspruch 7, am Querholm des U-förmigen Ständers lösbar angeordnete Rolle oder ein Transportfuß. Diese unterstützen das einfache Verschieben des Profilrahmens mit dem Solarmodul in die Sonne, um zu jeder Tageszeit eine hohe Effizienz der Energieausbeute zu ermöglichen.
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Schließlich gewährleistet die Materialauswahl für den erfindungsgemäßen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus, gemäß Anspruch 8, eine durch geringes Gewicht bedingte leichte Handhabung durch leichte Beweglichkeit und eine platzsparende Aufbewahrung bei Nichtbenutzung. Dabei spielt es keine Rolle ob es sich um die Nutzung im Profilrahmen eines Solarmoduls oder um die Nutzung anderer Flächen beispielsweise für Werbezwecke Handelt.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden, wobei gleiche Teile mit gleichen Ziffern gekennzeichnet sind. Die Zeichnungen zeigen dabei in
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1 die Vorderansicht des erfindungsgemäßen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus im eingeklappten Zustand,
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2 die Seitenansicht von 1
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3 die prinzipielle Vorderansicht des erfindungsgemäßen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus im ausgeklappten Zustand,
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4 die Seitenansicht von 3,
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5 die prinzipielle Vorderansicht des in einen Profilrahmen eingebauten Ständermechanismus nach 1,
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6 die Seitenansicht als Schnitt A-A von 5,
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7 die Vorderansicht des in einen Profilrahmen eingebauten Ständermechanismus nach 3,
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8 die Seitenansicht von 7
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Im Ausführungsbeispiel, gemäß 1, wird die Vorderansicht und in 2 die Seitenansicht einer Hälfte des erfindungsgemäßen ein- und ausklappbaren Ständermechanismus im eingeklappten Zustand dargestellt. Ein Längsholm 2.1 des U-förmigen Ständers 2, vorzusweise aus U-förmigen Aluminiumprofil, weist an seinem freien Ende im Querbereich eine Ausnehmung 2.1.1 und an den Oberkanten seiner Profilschenkel eine Schräge 2.1.2 auf und an seiner Stirnseite eine abgerundete Form auf. Der Längsholm 2.1 ist über ein Halteelement 1.2 mit einem in zwei gegenüberliegend angeordneten Öffnungen 2.4 und einem darin gelagerten Scharnierbolzen 1.6 mit dem Scharnierhalter 1.3 einer Ankerplatte 1 schwenkbar verbunden. Der Längsholm 2.1 ist des weiteren mit zwei weiteren gegenüberliegenden Öffnungen 2.4 versehen über die ein einstückiges Rastelement 3 mittels einem Scharnierbolzen 1.6 mit dem Längsholm 2.1 schwenkbar verbunden ist. Im unteren Bereich des Rastelement 3 ist in der Oberkante eine Ausnehmung 3.1 eingeformt, die zur Aufnahme eines federnden Bügels 2.5 dient, die über dem Rastelement 3 verläuft und beidseitig am Längsholm 2.1 befestigt ist. Der Bügel 2.5 besteht beispielsweise aus einer Zugfeder und dient im eingeklappten Zustand des Ständers 2 der Halterung des Rastelements 3 in dem U-förmigen Längsholm 2.1 und der Nut 1.1 der Ankerplatte 1. Außerdem weist das Rastelement 3 eine weitere Ausnehmung 3.3 auf, die im eingeklappten Zustand des Ständermechanismus die Versenkung des Rastelements 3 in der Nut 1.1 der Ankerplatte 1 gewährleistet, indem die Ausnehmung 3.3 über dem Scharnierbolzen 1.6 zu liegen kommt. Der gleiche Aufbau wiederholt sich zwischen der zweiten Ankerplatte 1 und dem Längsholm 2.2.
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3 und 4 zeigen die Vorderansicht und die Seitenansicht des ein- und ausklappbaren Ständermechanismus im ausgeklappten Zustand. Das Ausklappen des Ständers 2 erfolgt durch anheben des Querstegs 2.3 der die beiden Längsholme 2.1 und 2.2 U-förmig miteinander verbindet. Dabei werden gleichzeitig die beiden Längsholme 2.1 und 2.2 zusammen mit den beiden Rasterelementen 3 in der Nut 1.1 der Ankerplatte 1 nach oben verschoben. Der an den oberen Enden der Rastelemente 3 eingeformte Haken 3.2 rutscht auf der Halterung 1.2 in der Nut 1.1 entlang, der dehnbare Bügel 2.5 dehnt sich hält aber die Rasterelemente 3 in der Nut 1.1 fest bis die Haken 3.2 in die jeweilige Halterung 1.2 einrastet. Der U-förmige Ständer 2 liegt mit seinem Querholm 2.3 und seinen Längsholmen 2.1 und 2.2 auf dem Boden auf. Um die Winkeleinstellung des Ständers 2 flexibel zu gestalten, können die Längsholme 2.1, 2.2 verlängert oder verkürzt werden, was mit Hilfe eines zweiten Längsholmteils möglich ist, welches mit jeweils einem der Längsholme 2.1, 2.2 lösbar verbunden ist. Dies ist aber auch möglich, in dem in den Nuten 1.1 der Ankerplatten 1 weitere Halteelemente 1.2 angeordnet sind.
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Der vorgefertigte Ständer 2 kann nun über die an den Ankerplatten 1 angeordnete ebene Oberfläche 1.4 auf der beschichteten Rückseite des Solarmoduls beidseitig innerhalb des Profilrahmens 0 kraftschlüssig befestigt werden, im Ausführungsbeispiel erfolgt die kraftschlüssige Verbindung vorzugsweise durch aufkleben.
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5 und 6 zeigen prinzipiell die Vorderansicht und die Seitenansicht eines Schnitts A-A des, in einen Profilrahmen 0 beispielsweise auf der beschichteten Rückseite des Solarmoduls, aufgeklebten Ständermechanismus. In 5 ist vorzugsweise mittig an dem Quersteg 2.3 eine lösbare Rolle 4 angeordnet, die beispielsweise lösbar angeschraubt ist. Es können aber auch angeformte Füße benutzt werden, auf denen mit dem Ständer 2 das montierte Solarmodul auf jeder Art Untergrund bewegt werden kann. Die Rolle 4 oder mindestens ein Fuß können beim Zusammenklappen mit in den Rahmen versenkt werden.
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Schließlich zeigen 7 und 8 die prinzipielle Vorderansicht und die Seitenansicht eines Solarmoduls mit ausgeklappten Rahmen 2, der durch die Rastelemente 3 an den Ankerplatten 1 in einem wählbaren Winkel gehalten wird. Auch in diesem Zustand kann das Solarmodul in die Sonne gedreht werden
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Bezugszeichenliste
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- 0
- Profilrahmen eines Solarmoduls,
- 1
- Ankerplatte,
- 1.1
- Nut in der Ankerplatte,
- 1.2
- Halteelement,
- 1.3
- Scharnierhalter,
- 1.4
- ebene Oberfläche,
- 1.5
- gegenüberliegende Oberfläche mit Nut und Scharnierhalter,
- 1.6
- Scharnierbolzen
- 2
- Ständer,
- 2.1
- Längsholm,
- 2.1.1
- Ausnehmung,
- 2.1.2
- Schräge,
- 2.1.3
- Schräge,
- 2.2
- Längsholm,
- 2.3
- Querholm,
- 2.4
- Öffnungen,
- 2.5
- Bügel,
- 3
- Rastelement,
- 3.1
- Ausnehmung,
- 3.2
- Haken,
- 3.3
- Ausnehmung
- 4
- Rolle oder Fuß
