DE202024000425U1

DE202024000425U1 - Mounting device for non-destructive installation of solar modules on the house facade

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Publication number: DE202024000425U1
Application number: DE202024000425.2U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2024-03-02
Filing date: 2024-03-02
Publication date: 2024-03-27
Anticipated expiration: 2034-03-03

Abstract

Montagevorrichtung für Solarmodule (6] zur zerstörungsfreien Montage an der Gebäudefassade dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels einer Klemmvorrichtung (9], die eine stufenlose Längenänderung durch eine Stellschraube [1] und damit eine definierte Klemmkraft ermöglicht, in die Fensteröffnung senkrecht oder waagerecht gespannt wird, wobei der definierte, durch Markierungen gekennzeichnete, Klemmkraftbereich bei Temperaturschwankungen durch ein Längenausgleichselement [2] gewährleistet wird und die Montagevorrichtung über tragfähige, über die Fassadenfläche hinausragende Auslegerelemente [3] verfügt, die Strebenelemente (5] tragen, welche über die Fensteröffnung hinausragen und an denen die Solarmodule (6] befestigt werden, wobei die modulare Anordnung der Strebenelemente (5] eine Montage der Solarmodule (6] neben, über, unter, zwischen oder mehreren dieser Nennungen der Fensteröffnung oder den Fensteröffnungen vor der Fassade ermöglicht.

Mounting device for solar modules (6) for non-destructive mounting on the building façade, characterized in that it is clamped vertically or horizontally into the window opening by means of a clamping device (9) which enables a continuous change in length by means of an adjusting screw [1] and thus a defined clamping force, wherein the defined clamping force range, indicated by markings, is ensured by a length compensation element [2] in the event of temperature fluctuations and the mounting device has load-bearing boom elements [3] which protrude beyond the façade surface and which carry strut elements (5) which protrude beyond the window opening and to which the solar modules (6) are attached, wherein the modular arrangement of the strut elements (5) enables the solar modules (6) to be mounted next to, above, below, between or more than one of these names of the window opening or the window openings in front of the façade.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Montagevorrichtung zur zerstörungsfreien Montage von Solarmodulen an der Hausfassade, im Weiteren Montagevorrichtung, Montagesystem oder Montagehalterung genannt, welche mittels eines Klemmmechanismus in der Fensteröffnung verspannt wird.The invention is a mounting device for the non-destructive mounting of solar modules on the house facade, hereinafter referred to as mounting device, mounting system or mounting bracket, which is clamped in the window opening by means of a clamping mechanism.

Solarmodule, insbesondere Photovoltaikmodule, aber auch Solarthermiemodule werden auf Dachflächen, Freiflächen, Balkongeländern oder auch an Fassadenflächen zur Energiegewinnung montiert. Die entsprechenden Module werden auf Montagevorrichtungen, i.A. bestehend aus Aluminiumprofilschienen, verklemmt oder verschraubt. Die Montagevorrichtungen wiederum werden je nach Einsatzort aufgestellt, aufgeschraubt oder integriert.Solar modules, especially photovoltaic modules, but also solar thermal modules are mounted on roofs, open spaces, balcony railings or even on facades to generate energy. The corresponding modules are clamped or screwed onto mounting devices, usually consisting of aluminum profile rails. The mounting devices, in turn, are set up, screwed on or integrated depending on the location.

Insbesondere die sogenannten „Balkonkraftwerke“ oder „Mini-PV-Anlagen“ werden immer beliebter. Diese Kleinstphotovoltaikanlagen werden größtenteils auf Balkonen, Terrassen oder Garagen- bzw. Carportdächern montiert. Die gewonnene Energie wird mittels Schutzkontaktstecker oder auch alternativen Steckverbindungen mit dem Stromnetz des Hauses verbunden. Die hier vorgestellte Erfindung zielt darauf ab, die Fassadenfläche von Gebäuden für solche Kleinstphotovoltaikanlagen nutzbar zu machen. Ein Einsatz für großflächige Fassadensolaranlagen ist aber ebenso denkbar.In particular, the so-called "balcony power plants" or "mini PV systems" are becoming increasingly popular. These small photovoltaic systems are mostly installed on balconies, terraces or garage or carport roofs. The energy generated is connected to the house's power grid using a safety plug or alternative plug connections. The invention presented here aims to make the facade area of buildings usable for such small photovoltaic systems. However, use for large-scale facade solar systems is also conceivable.

Im Falle einer Montage an der Fassade wird diese üblicherweise angebohrt, Dübel oder Anker eingesetzt und dann werden unterschiedliche Befestigungselemente angeschraubt, wie z.B. Profilschienen oder Winkelelemente, an denen wiederum die Solarmodule verklemmt oder verschraubt werden.In the case of installation on the facade, this is usually drilled, dowels or anchors inserted and then various fastening elements are screwed on, such as profile rails or angle elements, to which the solar modules are then clamped or screwed.

Der Nachteil an diesem Vorgehen ist der invasive Eingriff in die Gebäudefassade, der oft aufwändig durch einen Fachbetrieb durchgeführt werden muss, ggf. die Gebäudedämmung durchdringt, damit lokal die Dämmwerte reduziert und Kältebrücken schafft. Weiterhin ist die Entscheidung über einen solchen Eingriff in die Bausubstanz ausschließlich dem Eigentümer vorbehalten.The disadvantage of this approach is the invasive intervention in the building façade, which often has to be carried out by a specialist company at great expense and may penetrate the building insulation, thereby reducing the insulation values locally and creating cold bridges. Furthermore, the decision on such an intervention in the building structure is reserved exclusively for the owner.

Der Erfindung liegen die Aufgaben zugrunde zum einen den Nutzerkreis von Solaranlagen um die Gruppe der Mieter zu erweitern, die keinen Zugang zu geeigneten Eigentums- oder Mietflächen, z.B. Balkone, Terrassen, Freiflächen, haben, auf denen Solaranlagen montiert oder aufgestellt werden könnten. Mieter aber auch Eigentümer werden mittels dieser hier beschriebenen Montagevorrichtung emanzipiert Solarenergie zu erzeugen ohne durch invasiven Eingriff in die Fassade das Gebäude beschädigen zu müssen. Dies wird durch eine zerstörungsfreie, nicht-invasive Befestigung erreicht. Zum anderen sollen die Hinderungsgründe zur Erschließung der Gebäudefassaden zur solarenergetischen Nutzung reduziert werden, insbesondere durch die Möglichkeit der rückstandslosen Entfernung der Montagevorrichtung. Eigentümer bzw. Eigentümergemeinschaften sollen dadurch animiert werden, ihren Mietern bzw. Wohnungseigentümern eine Montage einer Solaranlage zu gestatten.The invention is based on the tasks of expanding the user group of solar systems to include the group of tenants who do not have access to suitable property or rental space, e.g. balconies, terraces, open spaces, on which solar systems could be installed or set up. Tenants and owners are emancipated by the installation device described here to generate solar energy without having to damage the building by invasively intervening in the facade. This is achieved by a non-destructive, non-invasive fastening. On the other hand, the obstacles to developing building facades for solar energy use are to be reduced, in particular by making it possible to remove the installation device without leaving any residue. Owners or owner associations are thereby encouraged to allow their tenants or apartment owners to install a solar system.

Die Erfindung löst diese Aufgaben dadurch, dass die Befestigung kraftschlüssig innerhalb der Fensterlaibung oder der Fenstersohle und dem Fenstersturz erfolgt. Die Fassade muss dazu weder angebohrt noch anderweitig beschädigt werden.The invention solves these problems by ensuring that the fastening is carried out in a force-fitting manner within the window reveal or the window base and the window lintel. The facade does not need to be drilled or damaged in any other way.

Darüberhinaus ist eine rückstandslose Entfernung möglich. Die wiederlösbare, kraftschlüssige Verbindung wird dadurch erreicht, dass die Montagevorrichtung in die Fensterlaibung oder zwischen Fenstersohle und Fenstersturz geklemmt wird.In addition, it can be removed without leaving any residue. The removable, force-locking connection is achieved by clamping the mounting device into the window reveal or between the window base and the window lintel.

Der Stand der Technik, betreffend den Klemmmechanismus, wird in DE 10 2018 004 902 A1 2019.12.19 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine „Vorrichtung zum beschädigungsfreien und sturmsicheren Befestigen von Gegenständen außen am Fenster von gedämmten Häusern“. Diese dort beschriebene Klemmvorrichtung hat die Aufgabe Blumenkästen, meteorologische oder andere sensorische Geräte, Futterhäuser oder ähnliches auf der Fensterbank sicher zu verwahren. Für eine Verwendung für Solarmodule größerer Bauart an der Fassade, also außerhalb der Fensteröffnung, ist diese Klemmvorrichtung nicht geeignet, da die Klemmkraft nicht definiert eingestellt werden kann. Auch wenn der Hauptanspruch darlegt, dass dies möglich sein soll „...permanenten definierbaren Federspannung...” kann die Federspannung, bedingt durch die beschriebene „rasterartig“ einzustellende Länge und den Hebelmechanismus, welcher nur eine binäre Einstellung - auf oder zu - ermöglicht, nicht definiert eingestellt werden, da dafür eine stufenlose eben nicht „rasterartige“ Längeneinstellung von Nöten wäre.The state of the art regarding the clamping mechanism is described in EN 10 2018 004 902 A1 2019.12.19. This is a "device for fastening objects to the outside of the window of insulated houses without causing damage and in a storm-proof manner". The clamping device described there is designed to safely store flower boxes, meteorological or other sensory devices, bird feeders or similar on the windowsill. This clamping device is not suitable for use with larger solar modules on the facade, i.e. outside the window opening, because the clamping force cannot be set in a defined manner. Even if the main claim states that this should be possible "... permanent, definable spring tension ..." the spring tension cannot be set in a defined manner due to the described "grid-like" adjustable length and the lever mechanism, which only allows a binary setting - open or closed - because this would require a continuous, not "grid-like" length adjustment.

Es kann daher nicht gewährleistet werden, dass die anliegenden Kräfte, vgl. dazu [16], insbesondere Sogkräfte durch Windlasten über die Klemmfunktion aufgenommen werden können. Auch die beschriebenen Arretierungsbleche bzw. Arretierungswinkel, welche den Spalt zwischen Fensterrahmen und Fensterflügel als Halt verwenden, ändern daran nichts, da diese aufgrund des „winzigen“ Spaltes zu fragil sind, um im Falle des Versagens der Klemmfunktion den hohen Windlasten an einem Solarmodul standzuhalten. Ein weiterer Nachteil dieser beschriebenen Konstruktion ist, dass die Rollläden nicht geschlossen werden können, solange die Arretierungsbleche zwischen Fensterrahmen und Fensterflügel arretiert sind. Weiterhin stellt der Hebelmechanismus eine aufwändige Konstruktion und eine mechanisch anfällige (Schmutz, Witterung) Konstruktion dar.It cannot therefore be guaranteed that the applied forces, cf. [16], in particular suction forces caused by wind loads, can be absorbed by the clamping function. The locking plates or locking angles described, which use the gap between the window frame and the window sash as a hold, do not change this, as they are too fragile due to the "tiny" gap to withstand the high wind loads on a solar module in the event of the clamping function failing. Another disadvantage of this described construction is that the roller shutters cannot be closed as long as the locking plates are between the window frame and window sash are locked. Furthermore, the lever mechanism is a complex construction and is mechanically vulnerable (dirt, weather).

Ein ähnliches Element zur Halterung von Behältnissen für Pflanzen und Kräuterbeeten wird in DE 202004015119 U1 beschrieben. Dieser Erfindung fehlt ebenso die Möglichkeit eine definierte Klemmkraft einzustellen, da es weder ein Signalelement gibt, welches eine ausreichende Klemmkraft anzeigt, noch gibt es ein Federelement, was Längenänderungen bei Temperaturschwankungen ausgleicht und zumindest eine Vorspannung aufrecht hält. Die Erfindung verfügt weiterhin über keinerlei Sicherungselemente, die eingreifen, sollte der Klemmmechanismus versagen. Ein Herabfallen bei Temperaturschwankungen und Wind ist somit wahrscheinlich.A similar element for holding containers for plants and herb beds is used in EN 202004015119 U1 This invention also lacks the ability to set a defined clamping force, as there is neither a signal element that indicates sufficient clamping force, nor is there a spring element that compensates for changes in length due to temperature fluctuations and at least maintains a pre-tension. The invention also has no safety elements that intervene if the clamping mechanism fails. Falling down due to temperature fluctuations and wind is therefore likely.

Die hier beschriebene Montagevorrichtung zur zerstörungsfreien Montage von Solarmoduten an der Hausfassade erweitert diesen Stand der Technik, durch die Möglichkeit der definierten Einstellung eines Klemmkraftbereiches durch ein stufenloses Stellelement z.B. einer Stellschraube, wodurch keine konstruktiv aufwändigen, binären und anfälligen Hebelmechanismen nötig sind, eines Längenausgleichselementes und der Möglichkeit der Sicherung des Montagegestells, so dass die Rollladen dennoch geschlossen werden können, da das Sicherungselement nicht mittels Arretierungsblechen den Spalt zwischen Fensterflügel und Fensterrahmen blockiert. Weiterhin wird der Stand der Technik erweitert, indem die Klemmstrebe, z.B. ausgeführt als Nutenprofil 40mm × 40mm aus Aluminium, über die Möglichkeit der Anbindung von Auslegerelementen verfügt, welche aus der Fassadenfläche herausragen und wiederum Strebenelemente aufnehmen können, die eine Verbindung zu einem benachbarten Fenster aufbauen oder nur über die Fensteröffnung seitlich, nach oben oder unten hinausragen.The mounting device described here for the non-destructive installation of solar modules on the house facade extends this state of the art by the possibility of defined adjustment of a clamping force range using a stepless adjusting element, e.g. an adjusting screw, which means that no structurally complex, binary and vulnerable lever mechanisms are required, a length compensation element and the possibility of securing the mounting frame so that the roller shutters can still be closed because the securing element does not block the gap between the window sash and the window frame using locking plates. The state of the art is also extended by the clamping strut, e.g. designed as a 40mm × 40mm groove profile made of aluminum, having the option of connecting cantilever elements that protrude from the facade surface and in turn can accommodate strut elements that establish a connection to an adjacent window or only protrude laterally, upwards or downwards beyond the window opening.

Diese Strebenelemente, z.B. ausgeführt als Nutenprofil 40mm × 40mm aus Aluminium, dienen der Befestigung der Solarmodule und eines entsprechenden Wechselrichters. Die Solarmodule werden auf die Strebenelemente so montiert, dass sie die Fenster nicht verdecken. Die Klemmvorrichtung, die Ausleger und Strebenelemente werden z.B. mittels geeigneter Schellen, Winkelverbinder, Automatikverbinder oder Winkel miteinander verbunden.These strut elements, e.g. designed as a 40mm × 40mm groove profile made of aluminum, are used to attach the solar modules and a corresponding inverter. The solar modules are mounted on the strut elements in such a way that they do not cover the windows. The clamping device, the boom and strut elements are connected to one another using suitable clamps, angle connectors, automatic connectors or angles.

Die Solarmodule können auf den Strebenelementen auch beweglich gelagert werden, so dass sie als Sonnen- oder Lichtschutz vor das Fenster manuell gezogen oder motorisiert gefahren werden können.The solar modules can also be movably mounted on the strut elements so that they can be pulled manually or driven motorized in front of the window as sun or light protection.

1 stellt die Komponenten der Montagevorrichtung schematisch dar. 1 shows the components of the assembly device schematically.

Die Gewichtskräfte F_G der Solarmodule und der Montagevorrichtung werden von Standfüßen, angebracht an den Auslegerelementen, welche auf der Fenstersohle aufgestellt sind, als Lagerkräfte F_L aufgenommen. Weitere Kräfte resultieren aus an der Fläche der Solarmodule wirkenden Windlasten Fw insbesondere Soglasten. Diese werden durch die Reibkraft F_R, resultierend aus der Klemmkraft F_K über die Beziehung F_R = F_K × µ_A, der Klemmstrebe gehalten. µ_A stellt dabei den Haftreibungskoeffizienten zwischen der Oberfläche der Fensterlaibung und der Oberfläche der Beschichtung der Klemmvorrichtung dar.The weight forces F _G of the solar modules and the mounting device are absorbed as bearing forces F _L by feet attached to the boom elements, which are positioned on the window base. Additional forces result from wind loads Fw acting on the surface of the solar modules, in particular suction loads. These are held by the friction force F _R , resulting from the clamping force F _K via the relationship F _R = F _K × µ _A , of the clamping strut. µ _A represents the coefficient of static friction between the surface of the window reveal and the surface of the coating of the clamping device.

2 stellt das Kräftegleichgewicht am Montagesystem schematisch dar. 2 schematically shows the balance of forces on the assembly system.

Die Strebenelemente lassen sich modular den Bedingungen am Gebäude anpassen und erweitern. Entsprechend lassen sich Solarmodule verschiedener Größen zwischen benachbarten Fenstern, übereinander liegenden Fenstern und um nur ein Fenster herum befestigen. Auch eine geneigte Ausführung des Montagesystems ist möglich. Die Neigung wird durch entsprechende angewinkelte Montage der Klemmelemente und deren Ausleger erreicht. Die Ausleger oben an einem Fenster sind entsprechend kürzer als die unteren, sodass ein Winkel zwischen den montierten Solarmodulen und der Fassade entsteht. Andere verstellbare Ausführungen sind ebenso möglich.The strut elements can be modularly adapted and expanded to suit the conditions on the building. Solar modules of different sizes can be attached between adjacent windows, windows on top of each other and around just one window. An inclined version of the mounting system is also possible. The inclination is achieved by installing the clamping elements and their arms at an appropriate angle. The arms at the top of a window are correspondingly shorter than the ones at the bottom, so that an angle is created between the installed solar modules and the facade. Other adjustable versions are also possible.

3 zeigt eine Auswahl möglicher Anordnungen von Solarmodulen. 3 shows a selection of possible arrangements of solar modules.

Um die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Fensterlaibungen bzw. zwischen Fenstersohle - und Fenstersturz zu erreichen und ein Herausrutschen des Montagesystems durch z.B. auftretende Windlasten an den Solarmodulen aus der Fensteröffnung zu verhindern, verfügt die Klemmvorrichtung an beiden Enden über Klemmfüße, welche mittels einer Stellschraube in die Fensterlaibung bzw. zwischen Fenstersohle und Fenstersturz gespannt werden und ein Längenausgleichselement belasten.In order to achieve a force-locking connection between the window reveals or between the window base and the window lintel and to prevent the mounting system from slipping out of the window opening due to wind loads on the solar modules, for example, the clamping device has clamping feet at both ends, which are tightened into the window reveal or between the window base and the window lintel using an adjusting screw and load a length compensation element.

Ein Längenausgleichselemente in Form einer Spiral-, Teller, oder Elastomerfeder sorgt für den Kraftschluss innerhalb eines definierten Kraftbereiches. Das Längenausgleichselement hat die Aufgabe Längenänderungen der Klemmstrebe bei Temperaturschwankungen auszugleichen und eine Mindestklemmkraft zu gewährleisten. In einer Klemmvorrichtung können mehrere Längenausgleichselemente zum Einsatz kommen.A length compensation element in the form of a spiral, plate or elastomer spring ensures the force connection within a defined force range. The length compensation element has the task of compensating for changes in the length of the clamping strut in the event of temperature fluctuations and of ensuring a minimum clamping force. Several length compensation elements can be used in a clamping device.

Der Schraubenkopf der Stellschraube ist konisch oder konkav geformt, sodass der darin versenkte Klemmfuß beweglich gelagert werden kann. Dadurch können leichte Unebenheiten im Mauerwerk ausgeglichen werden und die Stellbarkeit der Stellschraube wird gewährleistet.The screw head of the adjusting screw is conical or concave so that the clamping foot recessed into it can be movably mounted. This compensates for slight unevenness in the masonry and ensures the adjustability of the adjusting screw.

Die Stellschraube ist so gekennzeichnet z.B. durch Farbe, eine haptische Hervorhebung oder Delle oder einen Aufkleber auf einer Flanke des Schraubenkopfes, dass beim Festziehen die Anzahl der Umdrehungen mitgezählt werden kann. Dies ermöglicht eine definierte Einstellung des Federweges L des Längenausgleichselementes und über die Beziehung F_K = L × c auch der Klemmkraft. Wobei c die Federkonstante des Längenausgleichselementes z.B. als Elastomerfeder oder der Spiralfeder darstellt.The adjusting screw is marked, for example, by color, a tactile highlight or dent or a sticker on a flank of the screw head, so that the number of turns can be counted when tightening. This enables a defined setting of the spring travel L of the length compensation element and, via the relationship F _K = L × c, also of the clamping force. Where c represents the spring constant of the length compensation element, e.g. as an elastomer spring or the spiral spring.

Die Klemmfüße bestehen z.B. aus Edelstahl oder einem anderen witterungsbeständigem, ausreichend festem Material und sind mit dem Längenausgleichselement mittels einer oder mehrerer Verbindungsschrauben verbunden.The clamping feet are made of stainless steel or another weather-resistant, sufficiently strong material and are connected to the length compensation element by means of one or more connecting screws.

Auf die Klemmfüße ist eine wechselbare Beschichtung aufgeclipt oder aufgelegt. Diese Beschichtung besteht aus Gummi oder einem weichen Kunststoff, der ein Zerkratzen und Abfärben an der Fensterlaibung bzw. der Fenstersohle und dem Fenstersturz verhindert und eine rutschsichere Verbindung herstellt.A replaceable coating is clipped or placed on the clamping feet. This coating is made of rubber or a soft plastic that prevents scratches and discoloration on the window reveal or the window base and the window lintel and creates a non-slip connection.

Der Haftreibungswert µ_B zwischen Klemmfuß und Beschichtung wird dabei durch eine geeignete Materialauswahl so bestimmt, dass er niedriger ist als der Haftreibungswert zwischen der Beschichtung und der Fensterlaibung bzw. der Fenstersohle und dem Fenstersturz, um eine definierte Belastung des Montagesystems im Fenster zu gewährleisten. Es gilt µ_A > µ_B.The static friction value µ _B between the clamp base and the coating is determined by a suitable material selection so that it is lower than the static friction value between the coating and the window reveal or the window base and the window lintel in order to ensure a defined load on the mounting system in the window. µ _A > µ _B applies.

Das Material und die Dimensionierung der Beschichtung kann entsprechend des Oberflächenmaterials der Fensterlaibung bzw. des Fenstersturzes und der Fenstersohle angepasst werden um eine optimale Haftung zu gewährleisten.The material and dimensions of the coating can be adapted to the surface material of the window reveal or the window lintel and the window base to ensure optimal adhesion.

Wird die Stellschraube festgezogen und das Längenausgleichselement belastet, verformt sich dieses und das Gehäuse wandert in Richtung des Klemmfußes und trifft dort in der Endstellung auf einen Dichtring, bestehend aus einem elastischen, witterungsbeständigem Material z.B. EPDM der das Gehäuseinnere mit dem Längenausgleichselement vor Nässe abdichtet.If the adjusting screw is tightened and the length compensation element is loaded, it deforms and the housing moves in the direction of the clamping foot and in the end position meets a sealing ring consisting of an elastic, weather-resistant material, e.g. EPDM, which seals the inside of the housing with the length compensation element against moisture.

Der Dichtring dient gleichzeitig als Signalelement, indem er z.B. in roter Farbe anzeigt, dass die nötige Klemmkraft F_K des Längenausgleichselements noch nicht erreicht ist und die Stellschraube weiter festgezogen werden muss, sollte dieser noch sichtbar sein. Erst wenn die Vorspannkraft und proportional damit der Federweg ausreichend hoch ist, dann schließt das Gehäuse mit dem Dichtring ab und verdeckt diesen.The sealing ring also serves as a signal element, for example by indicating in red that the required clamping force F _K of the length compensation element has not yet been reached and the adjusting screw must be tightened further if the latter is still visible. Only when the preload force and proportionally the spring travel is sufficiently high does the housing close with the sealing ring and cover it.

Weitere Möglichkeiten der Signalgebung wären z.B. durch einen federgelagerten farblich gekennzeichneten Stift gegeben, der durch eine Öffnung im Gehäuse aufgrund der Umfangsänderung des Längenausgleichselements in Form einer Elastomerfeder beim Belasten nach außen gedrückt wird oder dass ein farblicher z.B. roter Ring an der Außenkante des Gehäuses angebracht ist und dieser bei ausreichender Belastung in einer Rille im Klemmfuß verschwindet.Other signaling options could be, for example, a spring-loaded, color-coded pin that is pushed outward through an opening in the housing due to the change in circumference of the length compensation element in the form of an elastomer spring when loaded, or a colored ring, e.g. red, is attached to the outer edge of the housing and this disappears into a groove in the clamping foot when sufficient load is applied.

Um eine Beschädigung des Dichtringes und eine Überlastung des Längenausgleichselementes auszuschließen wird auf dem Gehäuse eine zweite ringförmig umlaufende Markierung z.B. in grün angebracht, die nach dem Belasten noch sichtbar sein muss und dem Monteur signalisiert, dass die Klemmkraft ausreichend hoch ist..In order to prevent damage to the sealing ring and overloading of the length compensation element, a second ring-shaped marking, e.g. in green, is applied to the housing. This must still be visible after loading and signals to the fitter that the clamping force is sufficiently high.

Die Klemmvorrichtung kann entweder durch stückweises Anschrauben weiterer Profilschienen oder teleskopierbar verlängert werden, um sie z.B. bei einem Umzug an verschiedene Fensterbreiten anzupassen.The clamping device can be extended either by screwing on additional profile rails piece by piece or by telescopically in order to adapt it to different window widths, for example when moving house.

Das zylindrische Gehäuse verfügt radial über eine Öffnung, welche im montierten Zustand nach unten gerichtet ist, um ggf. eingetretenes Wasser entweichen zu lassen.The cylindrical housing has a radial opening which, when mounted, is directed downwards to allow any water that may have entered to escape.

4 stellt eine Klemmvorrichtung und deren Komponenten schematisch dar. 4 shows a clamping device and its components schematically.

5 zeigt im Detail den Querschnitt einer Klemmvorrichtung und deren Klemmfuß mit Beschichtung und Stellschraube mit Flankenmarkierung. 5 shows in detail the cross-section of a clamping device and its clamping foot with coating and adjusting screw with flank marking.

6 zeigt im Detail den Querschnitt einer Klemmvorrichtung und deren Längenausgleichselement einmal im belasteten und im unbelasteten Zustand. 6 shows in detail the cross-section of a clamping device and its length compensation element in the loaded and unloaded state.

Die Klemmstrebe wird entweder auf die erforderliche Länge entsprechend der Breite der Fensterlaibung bzw. Fenstersohle und Fenstersturz zugeschnitten oder stückweise verlängert bzw. teleskopisch ausgezogen. Im Anschluss wird die Stellschraube so gedreht, dass die Klemmfüße parallel Kontakt zur Fensterlaibung bzw. Fenstersohle und Fenstersturz bekommen und die Klemmstrebe unbelastet sich selbst trägt. Dies stellt den Ausgangspunkt des Federwegs L = L₀ dar. Nun wird die Stellschraube immer weiter angezogen. Durch die Flankenmarkierung auf der Schraubenflanke kann nun über die Anzahl der Umdrehungen n und die Steigung P der Stellschraube der Federweg L der Elastomerfeder über die Beziehung L = n × P und damit die Klemmkraft mittels der Beziehung F_K = L × c eingestellt werden.The clamping strut is either cut to the required length according to the width of the window reveal or window base and window lintel or lengthened piece by piece or pulled out telescopically. The adjusting screw is then turned so that the clamping feet come into parallel contact with the window reveal or window base and window lintel and the clamping strut supports itself without load. This represents the starting point of the spring travel L = L _0. Now the Adjusting screw is tightened further and further. Using the flank marking on the screw flank, the spring travel L of the elastomer spring can now be adjusted using the relationship L = n × P and thus the clamping force using the relationship F _K = L × c via the number of turns n and the pitch P of the adjusting screw.

Die Anzahl der Umdrehungen wird dem Monteur vom Hersteller vorgegeben. Als Gegenkontrolle kann nun das Signalelement herangezogen werden. Ist der Dichtring respektive das Signalelement nicht mehr zu sehen, ist die Klemmkraft ausreichend hoch eingestellt.The number of revolutions is specified to the fitter by the manufacturer. The signal element can now be used as a counter check. If the sealing ring or the signal element is no longer visible, the clamping force is set sufficiently high.

Ein Überlastung des Längenausgleichselements wird dadurch vermieden, dass das Gehäuse beim Belasten durch die Stellschraube auf den Dichtring fährt und diesen im Extremfall so zusammendrückt, bis ein deutlicher Widerstand beim Festziehen der Stellschraube vernommen wird. Der Federweg L wird durch das starre Gehäuse begrenzt.Overloading of the length compensation element is avoided by the housing moving onto the sealing ring when the adjusting screw is loaded and, in extreme cases, compressing it until a clear resistance is felt when the adjusting screw is tightened. The spring travel L is limited by the rigid housing.

Der Federweg L ist vom Hersteller so zu wählen, dass ein zulässiger Klemmkraftbereich entsteht. So wird gewährleistet, dass bei Temperaturschwankungen immer eine ausreichend große Mindestklemmkraft eingehalten und eine zulässige Höchstklemmkraft nicht überschritten wird.The spring travel L must be selected by the manufacturer so that a permissible clamping force range is created. This ensures that a sufficiently large minimum clamping force is always maintained in the event of temperature fluctuations and that a permissible maximum clamping force is not exceeded.

Jedes Montagegestell verfügt zusätzlich über ein oder mehrere Sicherungselemente gegen ein Herabfallen der Gesamtanlage. Dazu wird um den Körper der Klemmvorrichtung ein witterungsbeständiges, dünnes, aber festes Band z.B. aus Textilgewebe oder auch ein Seil oder Draht gelegt oder anderweitig z.B. durch Anschrauben oder Einführen in eine der Nuten der Profilschiene am Körper der Klemmvorrichtung befestigt.Each mounting frame also has one or more safety elements to prevent the entire system from falling down. To do this, a weatherproof, thin but strong band, e.g. made of textile fabric or a rope or wire, is placed around the body of the clamping device or is otherwise attached to the body of the clamping device, e.g. by screwing it on or inserting it into one of the grooves in the profile rail.

Das Band wird zwischen den Dichtungslippen der Fensterdichtung in den Innenraum geführt. Der am Ende des Bands angebrachter Sicherungskörper auf der Innenseite des Fensters verhindert ein Herausrutschen des Bands auch bei geöffnetem Fenster, indem er durch die Seite des Fensters geführt wird, an der der Fensterflügel über den Angeln mit dem Fensterrahmen befestigt ist.The tape is guided into the interior between the sealing lips of the window seal. The locking element attached to the end of the tape on the inside of the window prevents the tape from slipping out even when the window is open by guiding it through the side of the window where the window sash is attached to the window frame via the hinges.

Der Sicherungskörper ist entsprechend so dimensioniert, dass er nicht durch den Spalt zwischen Fensterflügel und Fensterrahmen rutschen kann. Der Sicherungskörper kann dazu lose zwischen Fenster und Fensterrahmen herabhängen oder aber am Fensterrahmen oder am Fensterflügel befestigt werden z.B. durch Ankleben oder Anschrauben.The safety body is dimensioned in such a way that it cannot slip through the gap between the window sash and the window frame. The safety body can hang loosely between the window and the window frame or can be attached to the window frame or window sash, e.g. by gluing or screwing.

Der Sicherungskörper kann einen akustischen, optischen oder digitalen Signalgeber beinhalten, der im Falle, dass ein Klemmelement versagt und das Sicherungselement belastet wird, ein entsprechendes Signal aussendet und den Eigentümer über ein Versagen der Klemmvorrichtung informiert.The securing body may include an acoustic, optical or digital signaling device which, in the event that a clamping element fails and the securing element is loaded, emits a corresponding signal and informs the owner of a failure of the clamping device.

Das Band des Sicherungselements ist dabei locker und unbelastet. Die Länge des Bands ist dabei so zu wählen, dass ein vollständiges Schließen der Rollläden möglich ist. Die Rollläden drücken im geschlossenen Zustand auf das Band und dieses auf die Fensterlaibung.The band of the safety element is loose and not under any strain. The length of the band should be chosen so that the roller shutters can be closed completely. When closed, the roller shutters press on the band and this presses on the window reveal.

7 zeigt schematisch den Querschnitt eines Fensters und eines Sicherungselements. 7 shows schematically the cross-section of a window and a security element.

Fett hervorgehobene Begriffe werden in der Bezugszeichenliste aufgeführt und verweisen auf Komponenten, dargestellt in den anliegenden Figuren.Terms highlighted in bold are listed in the list of reference symbols and refer to components shown in the accompanying figures.

FigurenlisteCharacter list

1 Components of a mounting device, below with solar module
2 Forces acting on the mounting device
3 Various options for arranging the mounting device and the solar modules
4 Components of a clamping device
5 Detail of a clamping device with clamping foot, coating and adjusting screw with flank marking and concave rounded head
6 Detail of a clamping device with clamping foot and length compensation element in unloaded state (top) and loaded state (bottom)
7 Cross-section of a window with security element designed as a band with security body

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: StellschraubeAdjusting screw
22: LängenausgleichselementLength compensation element
33: KlemmstrebeClamping strut
44: AuslegerelementCantilever element
55: StrebenelementStrut element
66: SolarmodulSolar module
77: StandfußStand
88th: BeschichtungCoating
99: KlemmvorrichtungClamping device
1010: KlemmfußClamp foot
1111: VerbindungsschraubeConnecting screw
1212: GehäuseHousing
1313: Öffnungopening
1414: FensterlaibungWindow reveal
1515: FensterrahmenWindow frame
1616: FensterflügelWindow sash
1717: Fensterscheibewindow pane
1818: FenstersturzWindow lintel
1919: Fenstersohle/ FensterbankWindow sill/window sill
2020: Bandtape
2121: SicherungskörperFuse body
2222: RollladenRoller shutter
2323: DichtringSealing ring
2424: FlankenmarkierungFlank marking

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018004902 A1 [0009]
DE 202004015119 U1 [0011]

Claims

Mounting device for solar modules (6) for non-destructive mounting on the building façade, characterized in that it is clamped vertically or horizontally into the window opening by means of a clamping device (9) which enables a continuous change in length by means of an adjusting screw [1] and thus a defined clamping force, wherein the defined clamping force range, indicated by markings, is ensured by a length compensation element [2] in the event of temperature fluctuations and the mounting device has load-bearing boom elements [3] which project beyond the façade surface and which carry strut elements (5) which project beyond the window opening and to which the solar modules (6) are attached, wherein the modular arrangement of the strut elements (5) enables the solar modules (6) to be mounted next to, above, below, between or more than one of these names of the window opening or the window openings in front of the façade.

Mounting device according to Claim 1 characterized in that the strut elements (5] establish a connection to the adjacent and/or above or below window opening and are also fastened there with a clamping device (9) with cantilever elements [3].

Mounting device according to Claim 1 and 2 characterized in that the adjusting screw [1] has one or more flank markings [23] in the form of recesses, elevations or colored markings so that the number of revolutions can be easily counted.

Mounting device according to Claim 1 until 3 characterized in that the clamping feet [10] of the clamping device (9] have a replaceable, clipped-on, applied or inserted, non-staining coating (8) which has a greater static friction between the outer surface of the coating and the surface of the window reveal or lintel [18] and the window sole [19] than between the surface of the clamping foot and the inner surface of the coating (8).

Mounting device according to Claim 1 until 4 characterized in that markings on the shaft of the adjusting screw [1] and/or the housing [12] and/or the length compensation element [2] mark the permissible clamping force range.

Mounting device according to Claim 1 until 5 characterized in that a safety element in the form of a band [20] made of textile, a rope or wire and a safety body [21] prevents the mounting frame and the solar modules (6) from falling down in the event of failure of the clamping device (9), while at the same time enabling the roller shutters [22] to be closed.

Mounting device according to Claim 1 until 6 characterized in that the securing body [21] of the securing element, which is fastened to the band [20], wire or rope within the space, has a signal transmitter which informs the owner in the event of failure of the clamping device.

Mounting device according to Claim 1 until 7 characterized in that the housing [12] protects the length compensation element [2] from the effects of the weather by sealing against a sealing ring [23] in the loaded state and allowing any water that may enter to escape through an opening [13].

Mounting device according to Claim 1 until 8th characterized in that an elastomer spring is used as the length compensation element [2], the change in diameter of which during loading or unloading radially raises or lowers a marking bolt which indicates the current clamping force within a clamping force range by means of marking lines, furrows or grooves in relation to the housing [12].