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Die
Erfindung betrifft einen geschlossenen Kabelkanal zur Aufnahme und
Halterung von Leitungen oder Kabeln, welche Solarmodule bzw. Photovoltaikmodule
mit entsprechenden Anschlüssen verbinden.
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Solarmodule
bzw. Photovoltaikmodule wandeln das Sonnenlicht in elektrische Energie
um und werden einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Solaranlagen
bzw. Photovoltaikanlagen zur Stromversorgung verwendet. Die in den
Solarmodulen gewonnene elektrische Energie wird über Kabel,
einem Energiespeicher bzw. einem Energieverbraucher zugeführt
oder aber in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Es
sind verschiedene Konstruktionen von Solaranlagen bekannt, beispielsweise
die Anordnung von Solarmodulen auf Schrägdächern,
auf Flachdächern oder freistehende Konstruktionen. Alle
diese verschiedenen Solaranlagen sind den Witterungseinflüssen
ausgesetzt. Die elektrischen Leitungen sind durch eine Isolation
geschützt, jedoch beispielsweise nicht gegen mechanische
Beschädigung, ausgelöst durch herabfallende Gegenstände
bei ungünstigen Wetter, wie Wind und/oder Schnee.
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Aus
dem Gebrauchsmuster
DE
29616947 U1 ist eine Tragschiene für Solarmodule
bekannt, bei der ein nach oben offener Kanal zur Kabelführung
an der Tragschiene angeformt ist. Nachteilig ist, dass nur an einer
Seite der Tragschiene Kabel verlegt werden können. Einen
solchen angeformten Kabelkanal zeigt auch das Gebrauchsmuster
DE 202005003224 U1 .
Des Weiteren ist in diesem Gebrauchsmuster die Möglichkeit
aufgezeigt, mit einem Ergänzungsprofil an einer Tragschiene
einen Kabelkanal sowohl auf der rechten als auch auf der linken
Seite der Tragschiene zu schaffen. Hierzu wird das Ergänzungsprofil
mit einem Ende in eine hinterschnittene Nut der Tragschiene eingeschoben
und dort verklemmt. Nachteilig bei beiden vorgenannten Kabelkanälen
ist, dass diese nach oben offen sind und damit die Kabel oder Leitungen
den Witterungseinflüssen, insbesondere mechanischen Beschädigungen,
ausgesetzt sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Anordnung für
einen geschlossenen Kabelkanal zum Führen von Kabeln und
elektrischen Leitungen an einer Tragschiene zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird mit einem geschlossenen Kabelkanal mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Wie beim Stand der Technik wird
eine ergänzende Profilleiste zur Bildung des Kabelkanals
verwendet. Diese Profilleiste wird an der Tragschiene angeordnet,
welche zum Halten der Module, nämlich der Solarmodule bzw.
Photovoltaikmodule vorgesehen ist. Anders als im Stand der Technik
werden jedoch beide Enden der Profilleiste mit der Tragschiene verbunden.
Hierzu ist es vorteilhaft, die Profilleiste im Wesentlichen C-förmig
auszubilden, um innerhalb dieser C-Form einen Kabelkanal zu schaffen.
Andere Profilformen sind jedoch möglich. Ein Ende der Profilleiste,
insbesondere das untere Ende der Profilleiste, wird schwenkbar mit
der Tragschiene verbunden. Hierzu wird vorzugsweise eine drehgelenkige
Verbindung vorgesehen, wobei an der Tragschiene eine gelenkpfannenartige
Aufnahme angeordnet ist und die Profilleiste endseitig zu einem
Gelenkkopf geformt ist. Das andere Ende der Profilleiste, insbesondere das
obere Ende der Profilleiste, wird mit der Tragschiene verbunden,
vorzugsweise über eine Klemmverbindung. Hierzu weist die
Tragschiene eine Klemmleiste auf und die Profilleiste ist endseitig
zu einer Hakenleiste geformt, die mit ihrem Haken zur Bildung der
Klemmverbindung hinter die Klemmleiste der Tragschiene greifen kann.
Auf diese Weise ist die Profilleiste so an der Tragschiene angeordnet,
dass sie zwischen einer Öffnungsposition, wo der Kabelkanal
zugänglich ist und einer Befestigungsposition, wo der Kabelkanal
geschlossen ist, verschwenkbar ist. Durch das Vorsehen der drehgelenkigen
Verbindung am unteren Ende der Profilleiste ist sichergestellt,
dass beim Öffnen des Kabelkanals die im Kabelkanal verlegten
Kabel nicht herausfallen, sondern von der Profilleiste gehalten
werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist sowohl
die drehgelenkige Verbindung als auch die Klemmverbindung der Profilleiste
mit der Tragschiene lösbar, so dass nur an den Tragschienen
Kabelkanäle angeordnet sind, wo diese zur Führung
von Kabeln notwendig sind. Die Tragschiene wird bei einer vorteilhaften
Ausführungsform spiegelsymmetrisch zur Mittelachse ausgebildet.
Auf diese Weise kann eine Profilleiste sowohl an der rechten als
auch an der linken Seitenwand mit der Tragschiene verbunden und
dort ein geschlossener Kabelkanal gebildet werden.
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Zur
lösbaren Verbindung der Profilleiste mit der Tragschiene
wird das vorzugsweise untere Ende der Profilleiste mit dem Gelenkkopf
in eine möglichst seitliche zugängliche Öffnung
an der Tragschiene eingeschoben. Damit die Breite dieser Öffnung
einerseits groß genug für den Einschub des Gelenkkopfs ist
und anderseits die sichere Lagerung des Gelenkkopfs in der gelenkpfannenartigen
Aufnahme sichert, wird am Gelenkkopf eine Abflachung vorgesehen. Hierdurch
ergibt sich ein Gelenkkopf mit einem minimalen Durchmesser, der
kleiner ist als die Breite der Öffnung der gelenkpfannenartigen
Aufnahme an der Tragschiene. Befindet sich der Gelenkkopf in der
gelenkpfannenartigen Aufnahme der Tragschiene, ist die Profilleiste
aus dieser Montageposition verschwenkbar. Durch ein Verschwenken
nach oben gelangt das obere Ende der Profilleiste mit der Hakenleiste
in den Bereich, wo an Tragschiene die Klemmleiste angeformt ist,
welche die Hakenleiste umgreift. Durch diese Klemmverbindung wird
ein geschlossener Kabelkanal gebildet, in dem die Leitungen und Kabel
besser geschützt sind als in den bekannten offenen Kabelkanälen
des Standes der Technik.
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Die
Profilleiste ist lösbar an der Tragschiene gelagert. Es
ist jedoch auch möglich, ausschließlich die Klemmverbindung
zu lösen, um an die im Kabelkanal geführten Kabel
zu kommen. Zum Lösen dieser Klemmverbindung kann zusätzlich
im oberen Bereich der Profilleiste an der Außenseite eine
Griffleiste angeformt sein. Mittels eines Werkzeugs, welches in
die Griffleiste eingreift, kann die Profilleiste mit ihrer Hakenleiste
aus der Klemmverbindung mit der Klemmleiste der Tragschiene gelöst
werden.
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Zwischen
der Montageposition und der Befestigungsposition befindet sich die
Profilleiste in einer Öffnungsposition, wo der geöffnete
Kabelkanal zugänglich ist. In vorteilhafter Weise wird
eine Öffnungsposition auch durch ein Verschwenken der Profilleiste
aus der Montageposition nach unten möglich. Bei einem maximalen
Ausschwenken der Profilleiste nach unten wird eine Halteposition
erreicht. In dieser Halteposition wird die Profilleiste an der Tragschiene
gehalten und ermöglicht es leicht Kabel einzulegen, herauszunehmen
oder zu kontrollieren. Um eine Schwenkbewegung der Profilleiste über
die Montageposition hinweg nach unten zu ermöglichen, ist
die gelenkpfannenartige Aufnahme so gestaltet, dass der obere Abschluss
der gelenkpfannenartigen Aufnahme in die Seitenwand des Tragschiene übergeht
und den unteren Abschluss der gelenkpfannenartigen Aufnahme, der
durch eine Abbiegung der Unterseite der Tragschiene gebildet wird, überragt.
Der Übergang vom oberen Abschluss der Gelenkpfannenaufnahme
in die Seitenwand ist vorzugsweise als Abschrägung oder
Abwinklung ausgebildet. Bei geschlossenem Kabelkanal liegt an diesem Übergang eine
in gleicher Richtung ausgerichtete Anschlagleiste der Profilleiste
an. Diese Anschlagleiste geht dann unmittelbar in den Gelenkkopf über.
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Die
Abflachung am Gelenkkopf der Profilleiste ermöglicht das
leichte Einführen der Profilleiste in gelenkpfannenartige
Aufnahme. Die Abflachung muss jedoch so vorgesehen werden, dass
beim geschlossenen Kabelkanal der Gelenkkopf sicher in der gelenkpfannenartigen
Aufnahme an der Tragschiene gehalten wird. Dies wird zum einen dadurch
möglich, dass der minimale Durchmesser des Gelenkkopfes größer
ist als der halbe maximale Durchmesser. Des Weiteren wird bei einer
vorteilhaften Ausführungsform die Abflachung des Gelenkkopfes
so gewählt, dass bei geschlossenem Kabelkanal die Abflachung in
einem Winkel zur waagerechten Unterseite der Tragschiene ausgerichtet
ist, der größer ist als der Winkel, in dem die
Anschlagleiste zur Unterseite bzw. der Übergang von der
Seitenwand zur gelenkpfannenartigen Aufnahme zur Unterseite stehen.
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Die
Profilleiste und die Tragschiene sind bevorzugt als Strangpressprofil
ausgebildet und bestehen aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise
aus Aluminium.
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Die
Erfindung offenbart eine Möglichkeit in einfacher Weise
einen geschlossenen Kabelkanal an einer Tragschiene für
Solarmodule bzw. Photovoltaikmodule vorzusehen. Die Montage dieser
Profilschiene ist in einfacher Weise möglich. Des Weiteren kann
der Kabelkanal, wenn notwendig, geöffnet oder auch die
zusätzliche Profilleiste vollständig von der Tragschiene
wieder entfernt werden.
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Zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen:
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1 zeigt
einen Querschnitt durch eine Tragschiene mit einer Profilleiste
für einen geschlossenem Kabelkanal,
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2 zeigt
die Tragschiene von 1 mit geöffnetem Kabelkanal,
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3 zeigt
die Befestigung eines Solarmoduls an einem Dachhaken mittels der
Tragschiene in 1,
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4 zeigt
einen Querschnitt durch eine Tragschiene mit einer weiteren Profilleiste
für einen geschlossenem Kabelkanal.
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In 3 ist
die Anordnung eines Solarmoduls 10 auf einem Dach gezeigt.
Das Solarmodul 10 wird hierbei über ein Klemmprofil 30 mittels
einer Schraube 40 an einer unter dem Modul 10 angeordneten
Tragschiene 20 festgelegt. Hierzu wird die Befestigungsschraube 40 durch
eine Bohrung des Klemmprofils 30 geführt und der
Schraubenschaft 42 mit einem Außengewinde 43 versehen,
welches mit dem Innengewinde in der mittigen Bohrung einer Schraubenmutter 50 korrespondiert.
Die Schraubenmutter 50 ist an ihrer Unterseite mit einer
Druckfeder 60 verbunden. Die Druckfeder 60 drückt
die Schraubenmutter 50 im Befestigungsfall gegen die die
Aufnahmeöffnung begrenzenden Stege der oberen Nut an der
Tragschiene 20 und verhindert somit ein Verdrehen der Schraubenmutter 50.
Die Tragschiene 20 ist spiegelsymmetrisch aufgebaut und
besitzt an ihrer Unterseite 26 ebenfalls eine hinterschnittene
Nut für die Verbindung mit dem Dachhaken 70. Hierfür
wird eine Sechskantschraube 71 verwendet, die sich in Befestigungslage
zusammen mit der Unterlegscheibe 23 am Dachhaken 70 anlegt
und mit einer Schraubenmutter 72, die in gleicher Weise
wie die Schraubenmutter 50 aufgebaut ist, verbunden wird.
In der 3 ist die Montagelage gezeigt. Die Schraubenmuttern 50 und 72 sind
in den Nuten der Tragschiene 20 eingesetzt. Durch ein Hineindrücken
der Schraubenmuttern 50, 72 in die jeweiligen
Nuten entgegen der Federkraft der darunter angeordneten Druckfedern
und Verdrehen der Schraubenmuttern 50, 72 wird
eine Vorfixierung erreicht, durch die eine Festlegung des Moduls 10 bzw.
des Dachhakens 70 erfolgt. Die an den Modulen 10 vorhandenen
Kabel können nun durch Bildung eines Kabelkanals 100 sowohl
an der linken als auch an der rechten Seite der Tragschiene 20 geführt
werden.
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Ein
geschlossener Kabelkanal 100 ergibt sich durch die Verbindung
einer zusätzlichen Profilleiste 90 mit der Tragschiene 20 und
ist in 1 gezeigt. Die Tragschiene 20 ist spiegelsymmetrisch
zur Mittelachse M aufgebaut. Die Tragschiene 20 besitzt sowohl
auf der rechten als auch auf der linken Seite eine Hakenleiste 28, 28' und
eine gelenkpfannenartige Aufnahme 23, 23' mit
einer seitlichen Öffnung 24, 24' sowie
einer Abbiegung 23, 23' und einem Übergang 25, 25'.
Nachfolgend wird auf die Anordnung der Profilleiste 90 an
der linken Seitenwand 22 eingegangen. In gleicher Weise
ist eine Anordnung an der rechten Seitenwand 22' möglich.
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Die
Montage der Profilleiste 90 erfolgt wie in 2 dargestellt,
indem der am unteren Ende der Profilleiste 90 vorgesehene
Gelenkkopf 94 in die gelenkpfannenartige Aufnahme 23 an
der Tragschiene 20 eingeschoben wird. Die gelenkpfannenartige
Aufnahme 23 besitzt eine seitliche Öffnung 24.
Die Breite B der Öffnung ist kleiner als der maximale Durchmesser
Dmax des Gelenkkopfs 94. Aus diesem Grund wird zum seitlichen
Einschieben des Gelenkkopfs 94 in die Öffnung 24 eine
Abflachung 95 am Gelenkkopf 94 vorgesehen. Im
Bereich der Abflachung 95 besitzt der Gelenkkopf 94 einen
minimale Durchmesser Dmin, der kleiner ist als die Breite B der Öffnung 24,
so dass der Gelenkkopf 94 bei entsprechender Ausrichtung
der Profilleiste 90, d. h. in der in 2 gezeigten
Montageposition, in die gelenkpfannenartige Aufnahme 23 einführbar
ist. Der Gelenkkopf 94 mit Abflachung 95 ist jedoch
größer als eine Halbkugel, d. h. der minimale
Durchmesser Dmin des Gelenkkopfes 94 ist größer
als der halbe Durchmesser des maximalen Durchmessers Dmax, um eine
sichere Lagerung des Gelenkkopfs 94 in der gelenkpfannenartige
Aufnahme 23 zu ermöglichen.
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Ein
geschlossener Kabelkanal 100 ergibt sich durch Verschwenken
der in der gelenkpfannenartige Aufnahme 23 der Tragschiene 20 gelagerten Profilleiste 90 nach
oben. Hierdurch erreicht auch das obere Ende der Profilleiste 90 die
Tragschiene 20 und eine endseitig am oberen Ende der Profilleiste 90 vorgesehene
Hakenleiste 91 kann eine an der Tragschiene 20 angeformte
Klemmleiste 28 hintergreifen, wodurch eine Klemmverbindung
mit der Tragschiene 20 hergestellt wird und sich einen
geschlossenen Kabelkanal 100 bildet. In dieser Befestigungsposition der
Profilleiste 90 ist der Gelenkkopf 94 am unteren Ende
der Profilleiste 90 innerhalb der gelenkpfannenartigen
Aufnahme 23 an der Tragschiene 20 sicher gelagert.
Dies wird dadurch erreicht, dass der Gelenkkopf 94, wie
bereits beschrieben, zum einen größer als eine
Halbkugel ist und andererseits die Abflachung 95 steiler
ist als der Übergang 25 an der Tragschiene 20.
Dieser als Abschrägung ausgebildete Übergang 25 stellt
die Verbindung des oberen Abschlusses der gelenkpfannenartigen Aufnahme 23 zur
Seitenwand 22 an der Tragschiene 20 her. Parallel
zu diesem als Abschrägung ausgebildeten Übergang 25 verläuft
der untere Bereich der Profilleiste 90, der in der 1 mit
dem Bezugszeichen 93 bezeichnet wurde, d. h. dieser Bereich
kann nicht weiter verschwenkt werden, da ansonsten diese Anschlagleiste 93 an
dem Übergang 25 anschlägt. Die Ausrichtung
des Übergangs 25 und der Anschlagleiste 93 steht
in einem Winkel α zur Grundseite 26 der Tragschiene 20,
wohingegen die Abflachung 95 am Gelenkkopf 94 der
Profilleiste 90 in der Befestigungsposition, gezeigt in 1,
in einem größeren Winkel β zur Grundseite 26 der
Tragschiene 20 steht.
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Für
den Fall, dass weitere Kabel in den Kabelkanal 100 eingelegt,
entfernt oder geprüft werden sollen, lässt sich
die Klemmverbindung zwischen der Hakenleiste 91 und der
Klemmleiste 28 lösen. Zur Vereinfachung dieses
Demontagevorgangs ist im oberen Bereich der Profilliste 90 eine
Griffleiste 92 angebracht. Diese kann mittels eines Werkzeugs
hintergriffen werden, um so ausreichend Kraft zum Lösen
der Klemmverbindung aufzubringen. Die Profilleiste 90 ist
nach dem Lösen der Klemmverbindung nach unten verschwenkbar,
insbesondere über die Montageposition, gezeigt in 2,
hinaus, nämlich weiter nach unten in eine Halteposition.
In dieser Halteposition wird die Profilleiste 90 selbstständig
durch den Gelenkkopf 94 in der gelenkpfannenartigen Aufnahme 23 an
der Tragschiene 20 gehalten. Dieses Verschwenken über
die Montageposition hinaus nach unten wird dadurch möglich,
dass die untere Abbiegung 27, die den unteren Abschluss
der gelenkpfannenartigen Aufnahme bildet, gegenüber der Seitenwand 22 zurückversetzt
ist und damit ein weiten Schwenkbereich für die Profilleiste 90 gewährleistet.
Eine solche Halteposition als Öffnungsstellung hat den
Vorteil, dass in einfacher Weise die Kabel und Leitungen verlegt
werden können, ähnlich wie bei einem angeformten
Kabelkanal des Standes der Technik. Andererseits ermöglicht
die Profilleiste 90 und ihre Anordnung an der Tragschiene 20 die
Bildung eines geschlossenen Kabelkanals 100, der Schutz
vor mechanischen Beschädigungen der Kabel durch Tiere,
herabfallende Teile sowie besseren Schutz gegen Witterungseinflüsse
bietet.
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In
der 4 ist eine weitere Ausführungsform einer
Profilleiste 90' zur Bildung eines geschlossenen Kabelkanals
an einer Tragschiene 20' gezeigt. Nachfolgend sollen nur
die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben
werden. In diesem Beispiel ist an der Tragschiene 20' der Übergang 29, 29' von
der Seitenwand 22, 22' zur gelenkpfannenartigen
Aufnahme 23, 23' als waagerechte Abwinklung gestaltet.
Die Profilleiste 90' ist an diese Ausgestaltung der Tragschiene 20' angepasst
und besitzt eine Anschlagleiste 93', die in den Gelenkkopf 94' übergeht.
Im Vergleich zur waagerechten Ausrichtung des Übergangs 29 und
der waagerechten Ausrichtung der Anschlagleiste 93' im
Befestigungsfall ist auch in diesem Beispiel die Abflachung 95' am
Gelenkkopf 94' steiler zur Unterseite 26' ausgerichtet. Dies
ermöglicht, in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
ein Verschwenken der Profilleiste 90' nach unten über
die Montageposition hinaus in eine Halteposition.
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- 10
- Solarmodul
- 20,
20'
- Tragschiene
- 21,
21'
- Nut
- 22,
22'
- Seitenwand
- 23,
23'
- Aufnahme,
Gelenkpfanne
- 24,
24'
- Öffnung
- 25,
25'
- Übergang
- 26,
26'
- Unterseite
- 27,
27'
- Abbiegung
- 28,
28'
- Klemmleiste
- 29,
29'
- Übergang
- 30
- Klemmprofil
- 40
- Befestigungsschraube
- 41
- Schraubenkopf
- 42
- Schraubenschaft
- 43
- Außengewinde
- 50
- Schraubenmutter
- 60
- Druckfeder
- 70
- Dachhaken
- 71
- Schraube
- 72
- Schraubmutter
- 73
- Unterlegscheibe
- 90,
90'
- Profilleiste
- 91
- Hakenleiste
- 92
- Griffleiste
- 93,
93'
- Anschlagleiste
- 94,
94'
- Gelenkkopf
- 95,
95'
- Abflachung
- 100
- Kabelkanal
- B
- Breite
von 24
- Dmin
- minimaler
Durchmesser von 94
- Dmax
- maximaler
Durchmesser von 94
- M
- Mittelachse
- α
- Winkel
von 95
- β
- Winkel
von 25
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29616947
U1 [0003]
- - DE 202005003224 U1 [0003]