DE202011001761U1 - clamping device - Google Patents
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Abstract
Klemmvorrichtung (100) zum Einspannen und Fixieren eines plattenförmigen Elements, insbesondere eines Solarmoduls (201, 202), auf einem Träger (300), wobei eine Öffnung (O) zwischen dem Träger (300) und wenigstens einem Befestigungselement (111, 112) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (100) ein Erdungselement (130) aufweist, das im montierten Zustand des plattenförmigen Elements eine direkte und unmittelbare elektrisch leitende Verbindung zwischen dem plattenförmigen Element, insbesondere dessen Rahmen, und dem Träger (300) ausbildet.Clamping device (100) for clamping and fixing a plate-shaped element, in particular a solar module (201, 202) on a support (300), wherein an opening (O) between the support (300) and at least one fastening element (111, 112) is provided characterized in that the clamping device (100) comprises a grounding element (130) which, in the mounted state of the plate-shaped element, forms a direct and direct electrically conductive connection between the plate-shaped element, in particular its frame, and the carrier (300).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum Einspannen und Fixieren eines plattenförmigen Elements, insbesondere eines Solarmoduls auf einem Träger, wobei eine Öffnung zwischen dem Träger und wenigstens einem Befestigungselement vorgesehen ist.The present invention relates to a clamping device for clamping and fixing a plate-shaped element, in particular a solar module on a support, wherein an opening between the support and at least one fastening element is provided.
Eine solche Klemmvorrichtung ist beispielsweise aus der
Die Träger bestehen praktisch in allen Fällen aus Metall, beispielsweise aus Edelstahl oder aus Aluminium. Die plattenförmigen Elemente, insbesondere die Solarmodule, weisen einen Schichtaufbau auf, der von einem Rahmen eingefasst ist, der beispielsweise aus einer Legierung oder aus Aluminium besteht. Ein Problem der Montage ist die Erdung der plattenförmigen Elemente. Bei der aus der
Zur Verbesserung der Kontaktausbildung sieht die aus der
Um eine optimale elektrische Anbindung eines mit einer isolierenden Schutzschicht überzogenen Solarmodulrahmens an die Tragekonstruktion zu erreichen, ist bei der aus der
Bei sämtlichen vorstehenden Lösungen wird die elektrische Verbindung zwischen dem Modulrahmen und dem Trägergerüst, das beispielsweise aus Profilschienen gebildet wird, über die Klemmvorrichtung hergestellt. Die Klemmvorrichtung weist hierzu jeweils wenigstens einen Dorn auf, der den Modulrahmen einritzt oder in den Modulrahmen eindringt. Hierdurch entsteht ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen Modulrahmen und Klemmvorrichtung. Die Klemmvorrichtung wird dann selbst auf beispielsweise einer Profilschiene befestigt. Die Kontaktierung zwischen Klemmvorrichtung und Profilschiene erfolgt durch Befestigung der Klemmvorrichtung auf der Profilschiene. Nun kann allerdings der Fall auftreten, dass die Klemmvorrichtung beispielsweise aus Aluminium besteht und die Oberflächen – beispielsweise aufgrund von Oxidation – mit einer nicht leitfähigen Schicht überzogen ist. Genauso kann rein prinzipiell auch die Profilschiene aus Aluminium bestehen und ebenfalls eine nicht leitfähige Oberfläche aufweisen. Darüber hinaus kann beispielsweise die Profilschiene aus Stahl bestehen und die Klemmvorrichtung aus Aluminium oder umgekehrt oder beide Vorrichtungen können aus Stahl bestehen. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Kontaktverhältnisse, die teilweise wiederum nicht zufriedenstellend sind. So entsteht beispielsweise bei einem Profilrahmen aus Aluminium und einer Klemmvorrichtung aus Aluminium, welche beide eine isolierende Schutzschicht aufweisen, ein nur schlechter oder überhaupt kein Kontakt zwischen Klemmvorrichtung und Profilschiene, also Trägerkonstruktion.In all the above solutions, the electrical connection between the module frame and the support frame, which is formed for example of profile rails, made via the clamping device. For this purpose, the clamping device has in each case at least one mandrel, which scores the module frame or penetrates into the module frame. This creates an electrically conductive contact between the module frame and clamping device. The clamping device is then fastened itself to, for example, a rail. The contact between the clamping device and rail by attaching the clamping device on the rail. Now, however, the case may arise that the clamping device consists for example of aluminum and the surfaces - for example due to oxidation - is coated with a non-conductive layer. Similarly, in principle, the profile rail made of aluminum and also have a non-conductive surface. In addition, for example, the rail may be made of steel and the clamping device made of aluminum or vice versa, or both devices may be made of steel. This results in different contact conditions, some of which are again unsatisfactory. For example, in the case of a profile frame made of aluminum and a clamping device made of aluminum, both of which have an insulating protective layer, there is only poor or no contact between the clamping device and the mounting rail, ie the support structure.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, dass im montierten Zustand des plattenförmigen Elements auf dem Träger bei einfacher Montage eine optimale elektrische Verbindung zwischen dem plattenförmigen Element, beispielsweise dem Rahmen eines Solarmoduls, und dem Träger, beispielsweise einer Profilschiene, vermittelt wird, wobei die Montage möglichst einfach vonstatten gehen soll.The invention is therefore the object of developing a clamping device of the type described above to the effect that in the assembled state of the plate-shaped element on the support with simple installation an optimal electrical connection between the plate-shaped element, such as the frame of a solar module, and the carrier, for example a rail, is taught, the installation should be as simple as possible.
Diese Aufgabe wird durch eine Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Klemmvorrichtung ein Erdungselement aufweist, das im montierten Zustand des plattenförmigen Elements eine direkte und unmittelbare elektrisch leitende Verbindung zwischen dem plattenförmigen Element, insbesondere dessen Rahmen, und dem Träger ausbildet.This object is achieved by a clamping device of the type described above in that the clamping device has a grounding element, which forms a direct and immediate electrically conductive connection between the plate-shaped element, in particular its frame, and the carrier in the mounted state of the plate-shaped element.
Grundidee der Erfindung ist es, ein Erdungselement vorzusehen, das simultan sowohl eine Kontaktierung mit dem plattenförmigen Element und insbesondere dessen Rahmen als auch mit dem Träger herstellt und welches einfach handhabbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dieses Erdungselement so anzuordnen, dass es im montierten Zustand zwischen dem plattenförmigen Element, insbesondere zwischen dem Rahmen des plattenförmigen Elements und dem Träger angeordnet ist und im montierten Zustand eine leitende Verbindung zwischen dem Rahmen des plattenförmigen Elements und dem Träger ausbildet. Dieses Erdungselement wird dabei zusammen mit der Klemmvorrichtung gehandhabt und auf dem Träger montiert. Es sind also keine zusätzlichen Montageschritte erforderlich, vielmehr kann die Klemmvorrichtung von dem Monteur auf einfache Weise montiert werden.The basic idea of the invention is to provide a grounding element which simultaneously produces both a contact with the plate-shaped element and in particular its frame as well as with the carrier and which is easy to handle. According to the invention, this grounding element is arranged so that it is arranged in the assembled state between the plate-shaped element, in particular between the frame of the plate-shaped element and the carrier and in the mounted state forms a conductive connection between the frame of the plate-shaped element and the carrier. This earthing element is handled together with the clamping device and mounted on the carrier. So there are no additional assembly steps required, but the clamping device can be mounted by the installer in a simple manner.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Klemmvorrichtung sieht vor, dass das wenigstens eine Befestigungselement relativ zum Träger in einer Offenposition gegen eine Federkraft vorgespannt ist. Dies ermöglicht eine einfache Handhabung der Klemmvorrichtung, denn sie muss vom Monteur nicht erst in eine Offenposition gebracht werden.An advantageous embodiment of the clamping device provides that the at least one fastening element is biased relative to the carrier in an open position against a spring force. This allows easy handling of the clamping device, because it does not have to be brought by the fitter first in an open position.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht dabei vor, dass das wenigstens eine Befestigungselement und das Erdungselement entgegen der Federkraft verschieblich zueinander angeordnet sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine besonders einfache Montage des Erdungselements an dem Träger, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass das wenigstens eine Befestigungselement relativ zum Träger in einer Offen-Position gegen die Federkraft vorgespannt ist. Die Klemmvorrichtung wird gewissermaßen in dieser Offen-Position auf dem Träger angeordnet, wobei die Befestigung des Erdungselements aufgrund der Federvorspannung an dem Träger besonders einfach möglich ist.A preferred embodiment provides that the at least one fastening element and the grounding element against the spring force are arranged displaceable relative to each other. This design enables a particularly simple mounting of the grounding element on the carrier, wherein at the same time it is ensured that the at least one fastening element is biased relative to the carrier in an open position against the spring force. The clamping device is arranged as it were in this open position on the carrier, wherein the attachment of the grounding element due to the spring bias on the carrier is particularly easy.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Erdungselement ein Zahnblech ist, das im montierten Zustand des plattenförmigen Elements zwischen dem plattenförmigen Element und dem Träger angeordnet ist und dessen Zähne so verschränkt sind, dass sie sowohl in das plattenförmige Element bzw. dessen Rahmen als auch in den Träger eingreifen und insbesondere auf dem plattenförmigen Element bzw. dessen Rahmen und/oder eventuell auf dem Träger vorhandene Schutzschichten durchdringen. Aufgrund dieser verschränkten Zähne des Zahnblechs wird bei der Fixierung des plattenförmigen Elements auf dem Träger gewissermaßen automatisch der elektrische Kontakt unmittelbar und direkt zwischen dem plattenförmigen Element, beispielsweise dem Rahmen des Solarmoduls, und dem Träger, beispielsweise der Profilschiene, hergestellt und ausgebildet. Dies geschieht simultan zur Fixierung des plattenförmigen Elements mit Hilfe der Klemmvorrichtung.A particularly preferred embodiment provides that the grounding element is a toothed plate, which is arranged in the assembled state of the plate-shaped element between the plate-shaped member and the carrier and whose teeth are so entangled that they both in the plate-shaped element or its frame and engage in the carrier and in particular on the plate-shaped element or its frame and / or possibly on the support existing protective layers penetrate. Because of these entangled teeth of the toothed plate, the electrical contact is directly and directly produced between the plate-shaped element, for example the frame of the solar module, and the carrier, for example the profile rail, during the fixation of the plate-shaped element on the carrier. This is done simultaneously to fix the plate-shaped element by means of the clamping device.
Die Verschränkung der Zähne in die beiden Richtungen kann rein prinzipiell auf die unterschiedlichste Art und Weise ausgebildet sein. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Zähne des Zahnblechs so verschränkt sind, dass abwechselnd ein in Richtung des plattenförmigen Elements verschränkter Zahn auf einen in Richtung des Trägers verschränkten Zahn folgt. Diese alternierende Verschränkung ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von elektrischen Kontakten über einen größeren Bereich.The entanglement of the teeth in the two directions can be designed purely in principle in a variety of ways. An embodiment provides that the teeth of the toothed plate are so entangled that alternately entangled in the direction of the plate-shaped element tooth follows a entangled in the direction of the support tooth. This alternating entanglement allows a variety of electrical contacts to be made over a wider range.
Das Zahnblech selbst kann rein prinzipiell eine beliebige Gestalt aufweisen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Zahnblech eine im Wesentlichen viereckige Gestalt aufweist, insbesondere eine rechteckige oder quadratische Gestalt, und dass dieses Zahnblech im montierten Zustand des plattenförmigen Elements in einer in dem Träger angeordneten, dem plattenförmigen Element zugewandten Längsnut zu liegen kommt. Dabei entspricht in vorteilhafter Weise die Dicke des Zahnblechs im Wesentlichen der Tiefe der Längsnut. Durch diese Ausbildung wird ein kompakter Aufbau ermöglicht, denn in diesem Fall ragen lediglich verschränkte Zähne über die Nut hinaus, was gewünscht ist, denn hierdurch wird während des Anpressens des plattenförmigen Elements die Herstellung des elektrischen Kontakts vermittelt.The toothed plate itself can have a purely arbitrary shape in principle. A particularly advantageous embodiment provides that the toothed plate has a substantially quadrangular shape, in particular a rectangular or square shape, and that this toothed plate in the mounted state of the plate-shaped element in a arranged in the carrier, the plate-shaped element facing longitudinal groove comes to rest. In this case, advantageously corresponds to the thickness of the toothed plate substantially the depth of the longitudinal groove. This design allows a compact design, because in this case only protrude entangled teeth beyond the groove, which is desired, because this is mediated during the pressing of the plate-shaped element, the production of the electrical contact.
Zur Befestigung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung an einem Träger, beispielsweise einem Trägergerüst aus Profilschienen, ist vorzugsweise eine Gewindeplatte vorgesehen, die in üblicher Weise innerhalb einer Profilschiene ausgerichtet wird und eine Bohrung zum Eindrehen eines Gewindebolzens bereitstellt. Als Träger kann hierfür beispielsweise eine an sich bekannte C-Profilschiene eingesetzt werden.For fastening the clamping device according to the invention to a support, for example a support frame made of profile rails, a threaded plate is preferably provided, which is aligned in a conventional manner within a rail and provides a bore for screwing a threaded bolt. As a support, for example, a known per se C-rail can be used for this purpose.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung weist die Gewindeplatte auf der Seite, die der Klemmvorrichtung zugewandt ist, Aussparungen auf, die der Fixierung der Gewindeplatte an dem Träger dienen. Insbesondere sind nutenartige Aussparungen in Form von Rinnen in etwa parallel zu den Schmalseiten vorgesehen, die zum Eingreifen von entsprechenden, nach innen gerichteten Umbiegungen der Profilschiene vorgesehen sind, sodass die Gewindeplatte verdrehsicher und formschlüssig in der Profilschiene verankert wird. Dies erleichtert insbesondere auch die Befestigung der Klemmvorrichtung an dem Träger und die Montage der Solarmodule beim Einspannen und Fixieren der Module in der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung, da ein Verdrehen der Gewindeplatte nach Eingriff der Aussparungen der Gewindeplatte in entsprechende Umbiegungen der Profilschiene verhindert wird, insbesondere wenn ein Gewindebolzen bzw. eine Schraube zum Schließen der Klemmvorrichtung eingedreht wird. Mit einer solchen Schraube bzw. einem solchen Gewindebolzen werden die plattenförmigen Elemente, insbesondere die Solarmodule, in der Öffnung zwischen dem Erdungselement in Form des Zahnblechs bzw. dem Träger und dem wenigstens einen Befestigungselement fixiert und befestigt. Diese Schraube bzw. dieser Gewindebolzen wird dabei gegen die Federkraft in ein Gewinde der Gewindeplatte eingedreht.In a particularly preferred embodiment of the clamping device according to the invention, the threaded plate on the side facing the clamping device, recesses, which serve to fix the threaded plate to the carrier. In particular, groove-like recesses in the form of grooves are provided approximately parallel to the narrow sides, which are provided for engagement of corresponding, inwardly directed bends of the rail, so that the threaded plate is anchored against rotation and positive locking in the rail. This facilitates in particular the attachment of the clamping device to the support and the assembly of the solar modules when clamping and fixing the modules in the clamping device according to the invention, since rotation of the threaded plate after engagement of the recesses of the threaded plate is prevented in corresponding bends of the rail, especially if a threaded bolt or a screw to close the clamping device is screwed. With such a screw or such a threaded bolt, the plate-shaped elements, in particular the solar modules, are fixed and fixed in the opening between the grounding element in the form of the toothed plate or the carrier and the at least one fastening element. This screw or this threaded bolt is screwed against the spring force in a thread of the threaded plate.
Durch das Eindrehen des Gewindebolzens bzw. der Schraube wird das Befestigungselement in Richtung des Trägers verschoben, sodass sich die Öffnung verkleinert und das plattenförmige Element eingespannt werden kann. Hierbei nimmt vorzugsweise der Schraubenkopf das Befestigungselement mit, sodass durch ein einfaches Eindrehen der Schraube die Klemmvorrichtung geschlossen wird. Im Schraubenkopf kann beispielsweise ein üblicher Innensechskant vorgesehen sein, in den ein entsprechender Schlüssel eingreifen kann.By screwing in the threaded bolt or the screw, the fastening element is displaced in the direction of the carrier, so that the opening is reduced and the plate-shaped element can be clamped. In this case, the screw head preferably carries the fastening element so that the clamping device is closed by a simple screwing in of the screw. In the screw head, for example, a conventional hexagon socket can be provided, in which a corresponding key can engage.
Das Eindrehen des Gewindebolzens bzw. der Schraube erfolgt bis zu dem Punkt, an dem das plattenförmige Element sicher und fest in der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung eingespannt und fixiert ist. Wenn dieser Zustand erreicht ist, ist gleichzeitig durch das Zahnblech die Erdung des plattenförmigen Elements sichergestellt, denn es wurde über das Zahnblech eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem plattenförmigen Element und dem Träger ausgebildet. Durch Eindrehen der Schraube werden also nicht nur die Solarmodule fixiert und befestigt, es wird gleichzeitig auch die Klemmvorrichtung an dem Träger, also beispielsweise einer Profilschiene, befestigt und es werden die Erdungskontakte hergestellt.The screwing of the threaded bolt or the screw takes place to the point at which the plate-shaped element is securely and firmly clamped and fixed in the clamping device according to the invention. When this state is reached, the grounding of the plate-shaped element is ensured at the same time by the toothed plate, because it was formed on the toothed plate an electrically conductive connection between the plate-shaped member and the carrier. By screwing in the screw so not only the solar modules are fixed and fixed, it is also the clamping device on the support, so for example a rail, and at the same time it establishes the grounding contacts.
Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung ermöglicht damit ein Einspannen und Fixieren und gleichzeitiges Erden von beispielsweise plattenförmigen Solarmodulen unterschiedlicher Abmessungen bzw. unterschiedlicher Dicke, d. h. bei einem dickeren Solarmodul ist der Gewindebolzen weniger weit einzuschrauben als bei einem dünneren Solarmodul. Die Erfindung stellt somit eine variable Klemmvorrichtung, beispielsweise als Randklemme oder Mittelklemme zum Einspannen, Fixieren und gleichzeitigen Erden von Solarmodulen bereit, die für den Monteur sehr einfach handhabbar ist, und die das Einspannen und Erden von plattenförmigen Elementen bzw. von Solarmodulen unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Bauart ohne Anpassung erlaubt.The clamping device according to the invention thus enables a clamping and fixing and simultaneous grounding, for example, plate-shaped solar modules of different dimensions or different thickness, d. H. with a thicker solar module, the threaded bolt is less screwed in than with a thinner solar module. The invention thus provides a variable clamping device, for example, as edge clamp or middle clamp for clamping, fixing and simultaneous grounding of solar modules ready, which is very easy to handle for the fitter, and the clamping and grounding of plate-shaped elements or solar modules of different thickness and different Type without adaptation allowed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Die verschiedenen Merkmale können jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. The various features may be implemented individually or in combination with each other.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Eine in den
Da ein Solarmodul eine verhältnismäßig große Fläche aufweist, muss es mit einer Mehrzahl von derartigen Klemmvorrichtungen
Wie vorstehend bereits beschrieben, hält die Druckfeder
Vorstehend wurde eine Klemmvorrichtung
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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