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PV-Module 2.1 wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Der Wirkungsgrad solcher PV-Module 2.1 hängt dabei von ihrer Temperatur ab: Je höher die Temperatur der PV-Module 2.1, desto kleiner deren Wirkungsgrad. Eine Verringerung der Leistungsausbeute um 0,35% bis 0,6% pro Grad Celsius höherer Modultemperatur ist bei PV-Modulen 2.1 üblich und PV-Modul-Temperaturen von 70°C werden im Sommer durchaus erreicht. Kühlung lohnt sich also.
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Prinzipiell gäbe es aktive Möglichkeiten, PV-Module 2.1 zu kühlen, um deren Wirkungsgrad zu erhöhen: z.B. rückseitige Wasserkühlung. Dies ist aber aufwendig und zumindest für die üblichen, auf privaten Dächern installierten eher kleineren Anlagen oft auch unwirtschaftlich. Alternativ wäre eine Kühlung durch erzwungene Konvektion denkbar, also durch einen Luftstrom, der durch Ventilatoren Luft über oder besser unter die PV-Module 2.1 streichen lässt. Allerdings weisen die meisten heute installierte Flächen von PV-Modulen 2.1 zu viele Lücken zwischen den einzelnen PV-Modulen 2.1 auf, als dass Ventilatoren z.B. an dem oberen und/oder unteren Rand der gesamten PV-Modulfläche montiert in der Lage wären, einen ausreichenden Luftstrom ohne zu große Verluste unter allen PV-Modulen 2.1 einzuprägen.
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Als Alternative kann insbesondere auf Schrägdächern (siehe 1) die freie Konvektion genutzt werden. Dabei wird berücksichtigt, dass sich nicht nur die PV-Module 2.1 selbst erwärmen, sondern auch die Luft zwischen Dachfläche 1 und PV-Modul 2.1. Diese erwärmte Luft hat die Tendenz aufzusteigen, ähnlich wie die warme Luft in einem Kamin. Macht man diesen „Kamin“ nur lang genug, damit eine Luftströmung zwischen Dachfläche 1 und PV-Modulen 2.1 in Gang kommt, dann wird diese aufströmende Luft an dem unteren Rand der PV-Modulfläche kalte Luft 3.1 nachziehen und zur Kühlung der PV-Module 2.1 beitragen. Dieser „Kamineffekt“ bei PV-Modulen 2.1 ist bekannt und es gibt auch schon Lösungsmöglichkeiten, diesen auszunutzen. Dabei muss verhindert werden, dass die in 1 gezeigte, zwischen Dachfläche 1 und PV-Modulen 2.1 erwärmte Luft in dem Spalt 4 zwischen benachbarten PV-Modulen 2.1 auch vertikal nach oben als anteilige Luft 3 entweichen kann, also dem Hauptstrom hinter den PV-Modulen 2.1 verloren ginge, denn dann würde die „Kaminhöhe“ zu kurz und damit die Luftgeschwindigkeit hinter den PV-Modulen 2.1 zu niedrig, um eine genügend starke freie Konvektion in Gang zu halten. Bei zu geringer Luftgeschwindigkeit werden die laminaren Grenzschichten direkt unterhalb der PV-Module 2.1 nicht aufgelöst, zumindest nicht merklich verkleinert, was aber nötig wäre, um einen ausreichenden Wärmeübergang zwischen Luft und PV-Modulrückseite zu gewährleisten. Die alternative Anbringung z.B. von Querstromlüftern an dem oberen und/oder dem unteren Rand der PV-Modulfläche, um eine erzwungene Konvektion zur Kühlung der PV-Module 2.1 zu installieren, würde ebenfalls eine geschlossene Fläche von PV-Modulen 2.1 voraussetzen.
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Man muss also „nur“ dafür Sorge tragen, dass wie in 2 gezeigt, die PV-Module 2.1 auf der Dachfläche 1 entweder dicht an dicht 5 gelegt oder montiert werden oder deren Spalte 4 zwischen benachbarten PV-Modulen 2.1 durch geeignete Abdeckungen 6 verschlossen werden, sodass es zu einer ausreichend starken Luftströmung 3.2 und 3.3 kommen kann, egal ob durch freie oder erzwungene Konvektion. Tatsächlich ist das nicht so einfach.
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Eine übliche Montage von PV-Modulen 2.1 auf Ziegeldächern sieht heute folgendermaßen aus (siehe 3; Schrauben nicht dargestellt): Auf einem Dachsparren 16 nahe einer Dachlatte 7 wird ein Konstrukt, umfassend eine Grundplatte 8 und einen gebogenen Schenkel 9, dem Fachmann in Einheit unter dem Begriff Montage- oder Solarhaken 19 bekannt, montiert. Der Schenkel 9 des Solarhakens 19 ist dabei so geformt, dass dieser an dem Rand zwischen zwei übereinander liegenden Ziegeln 11 und 12 durchgeführt werden kann. Auf dem oberen Teil des Schenkels 9 kann dann später eine horizontal, also parallel zum First verlaufende Schiene, im weiteren Solarschiene 10.1 genannt, montiert werden, die über Nuten zur Aufnahme von Gleitmuttern oder Hammerkopfschrauben verfügt. Auf dieser Solarschiene 10.1 werden dann PV-Module 2.1 befestigt (siehe 4+5).
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Diese horizontalen Solarschienen 10.1 haben nach der Montage also immer einen bestimmten Abstand zur unteren Kante des oberen Ziegels 11, weil nur dort eine Durchführung des Schenkels 9 möglich ist, ohne die Dichtheit der Dachhaut zu verletzen. Man kann die Solarschienen 10.1 also nicht an beliebiger Stelle, insbesondere nicht in beliebigem Abstand zueinander, also auch nicht passend zur Länge der PV-Module 2.1 befestigen. Dies stellt aber hier noch kein Problem dar, weil die PV-Module 2.1 nicht unten und oben, sondern seitlich von Klemmen 13, wie in 5 zu sehen, an diesen horizontalen Solarschienen 10.1 gehalten werden.
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Wie in 4 im Schnittbild (Blickrichtung von der Traufe zum First) erkennbar, werden auf die Solarschiene 10.1 die PV-Module 2.1 aufgelegt und per Klemme 13 mittels Schraube 14 und in die Solarschiene 10.1 eingelegter Gleitmutter 15 gegen die Solarschiene 10.1 geklemmt. Ein Problem dieser Montageweise ist in 4 zu erkennen: Durch die starre Klemme 13 sind thermische Ausdehnungen der PV-Module 2.1 in den entstehenden Spalt 4 zwischen zwei montierten PV-Modulen 2.1 hinein nicht möglich. Spannungen in den PV-Modulen 2.1 sind also vorprogrammiert, weil sich die PV-Module 2.1 bei Sonneneinstrahlung viel schneller erwärmen als die darunter im Schatten liegenden Solarschienen 10.1.
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Bisher erhältliche Klemmen 13 sind oft so gebaut, dass diese eine möglichst geringe Breite in Richtung der Spaltüberbrückung aufweisen (siehe auch 19), eben auch, um die Strömungsverluste an Luft 3 in dem entstehenden Spalt 4 zwischen benachbarten PV-Modulen 2.1 möglichst niedrig zu halten (vergl. 4). Dazu findet der kleinere Schraubenkopf einer Inbusschraube 14 und nicht eine größere Mutter ihren Platz innerhalb der Klemme 13; die Schraube 14 ist also oben, eine (Gleit)Mutter 15 unten in der Solarschiene 10.1. Dies bedeutet oft, dass die Gleitmuttern 15 vorab in die Solarschiene 10.1 eingebracht werden müssen, also ggf. über viele Meter vorab eingeschoben werden müssen, um dann passend platziert werden zu können.
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Wie in 5 gezeigt, nutzt man üblicherweise zwei horizontale Solarschienen 10.1 pro PV-Modulreihe, d.h. jedes innere PV-Modul 2.2 wird durch mehrere innere Klemmen 13 gehalten. Die äußeren Klemmen, die außen liegende PV-Module 2.3 an dem Rand halten, sind hier nicht Teil des Problems und sind in 5 auch nicht dargestellt. Wenn im weiteren von den Klemmen 13 gesprochen wird, sind immer solche inneren Klemmen 13 gemeint, die mindestens zwei PV-Module 2.1 gleichzeitig gegen ein weiteres Teil, z.B. die Solarschiene 10.1, klemmen können.
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Diese Klemmen 13 haben i.d.R. eine Länge von ca. 40 bis 50mm in Längsrichtung 4.1 (siehe 5) des Spaltes 4 zwischen zwei mit der gleichen Klemme 13 gehaltenen PV-Modulen 2.1. Der durch die Montage der Klemme 13 entstehende Spalt 4 zwischen damit geklemmten PV-Modulen 2.1 hat oft eine Breite von z.B. 20mm, weil eine Schraube 14 (siehe 4) hindurchgehen muss - und damit bleibt immer ein zu großer Spalt 4 (siehe 1) zwischen zwei benachbarten PV-Modulen 2.1 übrig, wo Luft 3 entweichen kann.
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Bis heute ist bei der Installation von PV-Modulen 2.1 auf Schrägdächern 1 nur eine Montageart in Gebrauch, die diesen Spalt 4 zu schließen vermag. Dabei erfolgt die Befestigung der PV-Module 2.1 an deren oberem und unterem Rand durch spezielle H-Schienen 18, die in einem Kreuzverbund verlegt sind; siehe 6. Dafür werden zunächst parallel zum Ortgang verlegte Schienen 17 eingebracht, die per Solarhaken 19 an den Sparren 16 befestigt werden. Darauf werden parallel zum First verlaufende, meist als liegendes „H“ geformte, so genannte H-Schienen 18 befestigt. Zwischen zwei in entsprechend passendem Abstand montierten H-Schienen 18 können dann seitlich PV-Module 2.1 eingeschoben und seitlich dicht an dicht gelegt werden. Die H-Schienen 18 selbst verhindern durch entsprechende Federn oder Einlagen, dass zu viel Luft 3 zwischen H-Schiene 18 und PV-Modul 2.1 entweichen kann. Fertig ist eine mehr oder weniger dichte Fläche von PV-Modulen 2.1.
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Allerdings hat diese Methode mehrere wesentliche Nachteile, die alle von der unten beschriebenen Erfindung vermieden werden sollen:
- 1.) Der Kreuzverbund benötigt die vertikalen Schienen 17; man kann auf diese nicht verzichten, weil, wie weiter oben beschrieben, die horizontalen H-Schienen 18 nicht an beliebiger Stelle durch Solarhaken 19 an den Sparen 16 befestigt werden können, sondern nur in dem Abstand von einem Vielfachen der Ziegelhöhe (+/- einige wenige Zentimeter Ausgleich, sofern die Solarhaken 19 überhaupt mit einer Verstellmöglichkeit ausgestattet sind). Um dennoch den hier erforderlichen präzisen Abstand (entsprechend der jeweiligen Länge der PV-Module 2.1) zwischen den horizontalen H-Schienen 18 erreichen zu können, muss eine erste Lage mit längs der Dachschräge, also parallel zum Ortgang verlaufenden Schienen 17 an die Solarhaken 19 angeschraubt werden. Erst auf diesen Schienen 17 können dann die H-Schienen 18 in dem exakt passenden Abstand befestigt werden. Dieser so genannte Kreuzverbund ist natürlich mit erhöhtem Montageaufwand verbunden, weil zwei Lagen von Schienen 17, 18 verbaut werden müssen. Außerdem stellt diese zweite/zusätzliche Lage auch einen erhöhten Materialaufwand dar und zudem müssen die Abstände zwischen den H-Schienen 18 exakt an die Höhe der PV-Module 2.1 angepasst werden.
- 2.) Die verwendbaren H-Schienen 18 müssen neben der Aufnahme der PV-Module 2.1 auch eine zusätzliche Profilausbildung aufweisen, um sicher an den aufwärts verlaufenden Schienen 17 per Klemmung befestigt werden zu können. (siehe z.B. DE102007027997A1 ). Dies ist mit erhöhten Materialkosten dieser H-Schienen 18 verbunden. Um die PV-Module 2.1 wackelfrei innerhalb der H-Schienen 18 montieren zu können, müssen zusätzliche Federelemente, Einlagen o.ä. verwendet werden.
- 3.) Der Kreuzverbund verträgt sich außerdem nicht mit den neuen Entwicklungen der PV-Module 2.1: der rahmenlosen Bauweise. Übliche PV-Module 2.1 haben bislang fast immer einen umlaufenden, erhöhten Rahmen, der die Glasfläche auf der Oberseite der PV-Module 2.1 fixiert. Dieser Rahmen führt dazu, dass bei schräg aufgestellten PV-Modulen 2.1 an dem unteren Rand nach jedem Regen oder Tau ein mit Wasser benetzter Bereich mit Restwasser übrig bleibt, weil ein vollständiger Wasserablauf durch die Rahmenkante verhindert wird. Kommt Staub zu diesem Restwasser hinzu, bleibt auch nach Verdunsten dieses Restwassers eine dünne Dreckschicht übrig, die sich im Laufe der Zeit immer weiter verdickt/verkrustet. Eine solche Verkrustung bildet eine Lichtbarriere und hat für die Energieausbeute eines PV-Moduls 2.1 eine deutliche Auswirkung, selbst wenn sie nur wenige Zentimeter überdeckt. Der Grund: Die Solarzellen auf einem PV-Modul 2.1 sind in Reihe geschaltet. Wird eine Zelle auch nur teilweise beschattet und/oder durch Verkrustung weniger beleuchtet, so fällt die Leistung in dem gesamten PV-Modul 2.1 ab. Aus diesem Grunde gibt es nun rahmenlose PV-Module 2.1, bei denen die Gläser verklebt sind und abgerundete Kanten aufweisen. Damit kann das Wasser immer ungehindert abfließen; eine schleichende Verschlechterung durch rahmennahe Ablagerungen bleibt aus.
Die oben beschriebene „Lösung“ per Kreuzverbund und Einschieben der PV-Module 2.1 in die H-Schienen 18 würde die Errungenschaft der rahmenlosen PV-Module 2.1 sofort wieder zunichte machen, weil diese H-Schienen 18 wieder genau wie ein Rahmen wirken würden.
- 4.) Moderne PV-Module 2.1 werden in immer flacherer (=weniger stabilen) Bauweise und mit immer größer werdenden Flächen hergestellt. Die auf der größeren Fläche entstehenden größeren Wind- und Schneelasten können bei vielen PV-Modulen 2.1 nur noch dann abgetragen werden, wenn deren Montagepunkte an den Längsseiten liegen, also nur die (geringere) Breite, statt die (größere) Länge überbrückt werden muss. Viele Modulhersteller schreiben aus diesem Grunde die Montagepunkte an den Längsseiten auch vor. Damit sind die meisten Module nicht mehr für die aus Verschattungsgründen sinnvolle und deshalb übliche Hochkant-Montage im Kreuzverbund verwendbar.
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Eine weitere Möglichkeit, um eine geschlossene Fläche von PV-Modulen 2.1 zu erhalten, wäre durch parallel zum Ortgang verlegte H-Schienen 18 denkbar, in die man die PV-Module 2.1 von oben dicht an dicht einschieben könnte. Aber auch hierfür bräuchte man einen Kreuzverbund, da die Haken-Montage auch an die seitlichen Abstände/Wellentäler in dem Ziegeldach abzustellen sind. Diese Art der Montage würde zusätzlich dazu führen, dass die untersten PV-Module 2.1 an ihrem oberen Rand die Last sämtlicher darüber liegenden PV-Module 2.1 aufnehmen müssten, einschließlich deren Schneelasten. Weder die heute noch verwendeten rahmenbehafteten und erst recht nicht die neueren rahmenlosen PV-Module 2.1 können so hohe Randkräfte aufnehmen; dafür sind sie nicht ausgelegt. Außerdem wäre ein Einschieben/Ablassen von PV-Modulen 2.1 deutlich schwieriger als ein seitliches Einschieben wie oben beschrieben. Diese andere Ausrichtung eines Kreuzverbundes kommt deshalb praktisch nicht zum Einsatz.
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Andere Befestigungsmöglichkeiten der PV-Module 2.1, also z.B. eine Befestigung von der Rückseite her, scheiden aus praktischen Gründen aus, weil man inmitten eines Solarfeldes aus mehreren neben- und übereinander angebrachten PV-Modulen 2.1 die Rückseite i.d.R. nicht erreichen könnte.
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Aufgrund der Nachteile des Kreuzverbundes hat sich die gängige und günstigere Methode mit nur horizontal verlaufenden Solarschienen 10.1 weitgehend durchgesetzt (siehe 5). Hier sind die Klemmen 13, die die PV-Module 2.1 seitlich halten, dafür verantwortlich, dass Lücken zwischen nebeneinander liegenden PV-Modulen 2.1 entstehen. Die übereinander angebrachten Reihen liegen dagegen schon passend dicht aneinander und rahmenlose PV-Module 2.1 würden bei dieser Montageart auch keine Nachteile erfahren. Sämtliche PV-Module 2.1 werden dabei einzeln geklemmt und stützen sich nicht an darunter liegenden Modulen ab.
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Die Idee, die Klemmen 13, üblicherweise nur 40 bis 50mm lang, einfach so weit zu verlängern, dass sie so lang wie die PV-Module 2.1 selbst werden (einzelne Klemmen 13 werden zu einer langen Klemmenleiste), um damit die seitliche Lücke zwischen zwei PV-Modulen 2.1 zu überbrücken, wäre zwar zielführend, ist aber nicht wirklich praktikabel: Um die Klemmenleisten mit den horizontalen Solarschienen 10.1 zu verbinden, müssten diese Klemmenleisten für die sie haltenden Schrauben durchbohrt werden. Da der Abstand der horizontalen Solarschienen 10.1 zueinander aber von der Ziegeleindeckung abhängig und damit sehr variabel ist (keine Dacheindeckung ist wirklich exakt gleichmäßig), müssten die Klemmenleisten erst passgenau auf dem Dach einzeln gebohrt werden, nachdem die horizontalen Solarschienen 10.1 verlegt wurden. Dieser Aufwand wäre einfach zu groß und mögliche Bohrfehler würden schnell zum erhöhten Verbrauch von Material führen. Diese Idee ist hiermit beschrieben, aber wohl aus genannten Gründen nie umgesetzt worden.
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Ein weiteres grundsätzliches Problem von montierten PV-Modulen 2.1 nach dem Stand der Technik ist, dass die Befestigungsmittel 14 der Klemmen 13 nach der Montage meist weiterhin frei zugänglich sind, also keinerlei Schutz vor Demontage und Diebstahl vorhanden ist.
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Ein weiteres häufiges Problem bei der Montage von PV-Modulen 2.1 nach dem Stand der Technik ist, dass die Befestigungsmittel 14, 15 der Klemmen 13 es nur zulassen, dass eine kleinköpfige Inbusschraube 14 von der Sichtseite her in eine in die Solarschiene 10.1 vorab eingelegte Gleitmutter 15 geschraubt wird (siehe 4). Dies ist dem Versuch geschuldet, den Spalt 4 möglichst klein zu halten. Dies ist allerdings aus anderen Gründen problematisch, weil a) solche Gleitmuttern 15 oft über die gesamte Länge der Solarschiene 10.1 eingeschoben werden müssen und b) das Treffen der Mutter 15 durch die Schraube 14 auf einem Dach nicht immer einfach ist und c) es erhebliche Probleme bereiten kann, wenn die Solarschienen 10.1 nicht horizontal, sondern parallel zum Ortgang verlegt werden, weil dann die Gleitmuttern schnell durch Herunterrutschen abhanden kommen können und d) Gleitmuttern, deren rechtzeitiges Einlegen vergessen wurde, zu deutlichen Zeitverlusten führen können.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Montagemöglichkeit für flächige Elemente 2 wie PV-Module 2.1 zu schaffen, die ohne teuren Kreuzverbund auskommt und dennoch das Entweichen von Luft 3 zwischen montierten flächigen Elementen 2 weitgehend oder vollständig unterbindet, und darüber hinaus vorzugsweise eine einfache und schnelle Montierbarkeit ermöglicht und eine Demontage der so montierten flächigen Elementen 2 erschwert.
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Die Erfindung soll vorzugsweise möglichst breit einsetzbar sein, also sowohl viele wichtige gleichzeitig aber auch möglichst universell verwendbar bleiben, um ähnliche Aufgaben bei der Montage flächiger Elemente 2 im Allgemeinen zu lösen.
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Allgemeine Beschreibung der Erfindung
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Die nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese technische Aufgabe entsprechend dem Hauptanspruch elegant und umfasst dazu einen Halter 20, eine Abdeckleiste 22 und ein Befestigungsmittel 24.
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Wenn im Weiteren von dem Halter 20, der Abdeckleiste 22, dem Befestigungsmittel 24, dem flächigen Element 2 oder dem Hilfsmittel 23 gesprochen wird, ist damit keine Einschränkung hinsichtlich deren Anzahl oder deren zahlenmäßigem Verhältnis zueinander festgeschrieben. Oftmals werden mehrere Halter 20, mehrere Abdeckleisten 22, mehrere Befestigungsmittel 24, mehrere Hilfsmittel 23 verwendet, um flächige Elemente 2 entsprechend der vorliegenden Erfindung an einer Unterkonstruktion 10 zu montieren.
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Um das flächige Element 2, also z.B. ein PV-Modul 2.1, eine ebene oder gebogene Platte, eine Plane, eine Folie u.ä. an einer Unterkonstruktion 10 wie z.B. einer Solarschiene 10.1, einer Wand, einem Holzbalken o.a. aufzunehmen, zu halten und/oder zu klemmen und/oder zu spannen, wird eine Vorrichtung umfassend zunächst den Halter 20 und die Abdeckleiste 22 verwendet, wie in 7 gezeigt. Der Halter 20 umfasst dabei eine Ausnehmung 20.6 zur Durchführung des Befestigungsmittels 24 und/oder eine Ausformung, an der das Befestigungsmittel 24 angebracht werden kann, z.B. kraft- und/oder formschlüssig aufgenommen werden. Die Ausnehmung 20.6 kann z.B. ein Loch für eine Schraube sein, die allein oder zusammen mit einer Mutter die Befestigung des Halters 20 an der Unterkonstruktion 10 ermöglicht (siehe 9 u. 10). Die Ausformung zur Anbringung des Befestigungsmittels 24 an dem Halter 20 ist insbesondere eine Aufnahmegeometrie für das Befestigungsmittel 24, insbesondere zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung bzw. Befestigung zwischen dem Befestigungsmittel 24 und dem Halter 20, und kann z.B. durch Nuten, Wülste, Stege, Schenkel, Einziehungen u.a. an dem Halter 20 gegeben sein. Wie in einem Beispiel in 11 gezeigt, wird hier der Mittelsteg 20.3 des Halters 20 als Ausformung genutzt, um das Befestigungsmittel 24, hier in Form einer Federklemme, an dem Halter 20 anzubringen. Das Befestigungsmittel 24 greift bei der Montage dann in seitliche Schlitze 10.2 der Unterkonstruktion 10 und rastet dort ein, um so eine Befestigung des Halters 20 an der Unterkonstruktion 10 zu erreichen.
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In jedem Fall wird immer der Halter 20 mithilfe des Befestigungsmittels 24 an der Unterkonstruktion 10 befestigt.
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Die Abdeckleiste 22 wird durch Aufklipsen, Klemmen, Einschieben, Aufstecken, Eindrehen u.a. mit dem Halter 20 und/oder dem Befestigungsmittel 24 und/oder der Unterkonstruktion 10 und/oder dem flächigen Element 2 und/oder einem Hilfsmittel 23 verbunden. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, in dem an dem Halter 20 entsprechende Rastnasen 20.1 ausgeformt sind und passend dazu an der Abdeckleiste 22 entsprechende Rastnasen 22.1 ausgeformt sind, um dann z.B. durch Aufdrücken der Abdeckleiste 22 auf den Halter 20 beide ineinander einzurasten und so eine Verbindung herzustellen (siehe 7). Das Einschieben kann erfolgen, indem entsprechende passende Ausformungen an den zu verbindenden Teilen und der Abdeckleiste 22 vorgesehen sind. Das Eindrehen der mit der Abdeckleiste 22 zu verbindenden Teile kann erfolgen, indem an einer Seite der Abdeckleiste 22 eine entsprechende Rundung angebracht ist, die auf eine entsprechende Ausformung an den anderen Teilen trifft, und an der gegenüberliegenden Seite der Abdeckleiste 22 ein entsprechendes Einrasten erlaubt.
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Die Abdeckleiste 22 kann aber auch nur durch ihr Profil, z.B. als Rundstange oder Rohr, so geformt sein, dass sie in den entsprechend geformten Halter 20 eingedrückt werden kann (siehe 8). Die Abdeckleiste 22 kann aber auch aus flexiblem Material bestehen und so z.B. Halt an dem Befestigungsmittel 24 und/oder zwischen den Schenkeln 20.2 des Halters 20 finden (siehe 9). Die Abdeckleiste 22 kann aber auch durch das Hilfsmittel 23 mit dem Halter 20 und/oder dem Befestigungsmittel 24 und/oder der Unterkonstruktion 10 und/oder dem flächigen Element 2 verbunden werden, wobei das Hilfsmittel 23 z.B. eine Klammer, eine Feder u.a. sein kann.
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Der Halter 20 und die Abdeckleiste 22 sind so ausgeformt, dass a) der Halter 20 allein (siehe 9) oder b) der Halter 20 im Zusammenwirken mit der Abdeckleiste 22 (siehe 10) oder c) der Halter 20 und/oder die Abdeckleiste 22 im Zusammenwirken mit der Unterkonstruktion 10 (siehe 11) und/oder dem Hilfsmittel 23 das flächige Element 2 aufnehmen, halten und/oder klemmen und/oder spannen kann, sodass das flächige Element 2 letztlich mit der Unterkonstruktion 10 verbunden wird.
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Wenn mehrere der flächigen Elemente 2 (siehe z.B. 9, 10 oder 11) oder eines der flächigen Elemente 2 und ein weiteres Teil wie eine Schiene, Winkel, Quadratrohr, Randleiste 21 o.ä. (siehe 12) oder zwei Enden eines der flächigen Elemente 2, wie eines gekrümmten flächigen Elementes, z.B. die Enden eines längsgeschlitzten Rohres, mit sich selbst (siehe 13) auf diese Weise nebeneinander liegend mit der Unterkonstruktion 10 verbunden werden, entsteht i.d.R. ein Spalt 4 (siehe 10, 12, 13) zwischen den so verbundenen Teilen. Dieser Spalt 4 ergibt sich i.d.R. schon dann, wenn das Befestigungsmittel 24 Raum zwischen den nebeneinander liegenden Teilen beansprucht. Mit „nebeneinander“ ist eine räumliche Nähe der so verbundenen Teile gemeint, die üblicherweise an deren zueinander gewandten Kanten/Rändern entsteht.
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Die Abdeckleiste 22 ist nun so ausgeformt, dass sie in montiertem Zustand diesen Spalt 4 zu mindestens 70% überdeckt. Eine solche Überdeckung liegt vor, wenn bei Draufsicht auf den Spalt 4 dieser optisch in der Fläche aus Spaltbreite und Spaltlänge um mindestens 70% allein durch die Abdeckleiste 22 überdeckt wird. Bei gedanklicher Wegnahme aller anderen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Ausnahme der Abdeckleiste 22, muss diese Überdeckung eben jenes Maß von mindestens 70% erreichen. Dazu muss die Abdeckleiste 22 i.d.R. nur so ausgeformt sein, dass deren Ausdehnung in Richtung der Spaltüberbrückung des Spaltes 4 groß genug und ihre Länge entsprechend lang genug gewählt wird. Diese Forderung soll gewährleisten, dass die Abdeckleiste 22 auch tatsächlich die Funktion des Abdeckens/Überdeckens erfüllt.
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Die Abdeckleiste 22 ist so ausgeformt, dass sie ein sich in ihrer Längsausrichtung nicht änderndes äußeres Profil aufweist, also z.B. per Stranggussverfahren hergestellt werden kann. Dies ist wichtig, da damit die Abdeckleiste 22 an beliebiger Stelle ihrer Längsausrichtung wie vorgenannt befestigt werden kann. Die Längsausrichtung der Abdeckleiste 22 stimmt im montierten Zustand der Abdeckleiste 22 mit der Längsrichtung 4.1 (siehe 5) des Spaltes 4 überein.
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Im Gegensatz zu den üblichen Klemmen 13 nach dem Stand der Technik, die die PV-Module 2.1 gegen die Solarschiene 10.1 klemmen, ist bei dem nach dem Hauptanspruch gefertigten Halter 20 nicht bestimmt, ob dieser Halter 20 das flächige Element 2 letztlich mit der Unterkonstruktion 10 verbindet, indem er das flächige Element 2 z.B. gegen die Unterkonstruktion 10 klemmt oder das flächige Element 2 durch entsprechende Ausformungen/Öffnungen 25 (siehe 7) in dem Halter 20 aufnimmt und es auf diese Weise hält oder das flächige Element 2 auf andere Weise geklemmt oder gehalten wird (siehe 10: Abdeckleiste 22 wirkt hier als Klemme gegen den Halter 20 oder 12: Halter 20 und Abdeckleiste 22 wirken hier zusammen als Klemme gegen die Unterkonstruktion 10).
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Das Aneinanderstoßen zweier Abdeckleisten 22 in Längsrichtung 4.1 kann in dem Bereich des Halters 20 erfolgen, sodass einer dieser Halter 20 die Enden zweier Abdeckleisten 22 hält. Dies kann bei vielen Montagen sinnvoll sein. Bei der Montage von PV-Modulen 2.1 auf Dächern 1 werden aber üblicherweise zwei Halter 20 auf jeder Längsseite des PV-Moduls 2.1 dieses halten oder klemmen, wobei die Länge der Abdeckleiste 22 gleich der Länge dieser PV-Module 2.1 gewählt wird und beide Halter 20 zumindest weitgehend überdeckt und damit die Enden der Abdeckleiste 22 also frei liegen, d.h. nicht auf/in einem Halter 20 liegen. Um Vibrationen durch Wind an dieser Stelle zu vermeiden, ist es angeraten, die Abdeckleiste 22 in Richtung der möglichen Bewegung, d.h. auf und ab, mit einem größeren Flächenträgheitsmoment zu versehen, z.B. mit langen Schenkeln 22.2 wie in 12 zu sehen, auszustatten. Damit wird auch die Biegebelastung dieser Schenkel 22.2 durch die thermische Ausdehnung der PV-Module 2.1 reduziert. Es ist weiterhin sinnvoll, die Verbindung der Abdeckleiste 22 z.B. mit dem Halter 20 so zu gestalten, dass die Abdeckleiste 22 in montiertem Zustand mit Spannung gegen das flächige Element 2 wie das PV-Modul 2.1 gedrückt wird. Auch damit wird ein mögliches Vibrieren der Enden der Abdeckleiste 22 verhindert.
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Die Länge des Halters 20 und der Abdeckleiste 22 in Längsrichtung 4.1 können ein beliebiges Verhältnis zueinander aufweisen. So werden die Halter 20 i.d.R. deutlich kürzer als die Abdeckleiste 22 gewählt werden, sodass z.B. mehrere Halter 20 eine Abdeckleiste 22 halten. Der Halter 20 und die Abdeckleiste 22 können aber auch die gleiche Länge aufweisen (siehe 13). Dies kann bei kürzeren Abdeckleisten 22 bis ca. 250mm Länge sinnvoll sein. Es können auch mehrere Abdeckleisten 22 von einem langen Halter 20 gehalten werden, wenn z.B. mehrere Öffnungen in der Vorrichtung gewünscht sind, z.B. für Belüftungs- oder Drainagezwecke. Die Halter 20 und die Abdeckleisten 22 können auch regelmäßig versetzt montiert werden. Wenn Planen durch Anziehen/Eindrehen/Festziehen des Befestigungsmittels 24 durch den Halter 20 gespannt werden sollen, ist es sinnvoll, den Halter 20 über die ganze Länge des Spaltes 4 in Längsrichtung 4.1 gehen zu lassen, also dann auch bei größerer Länge des Spaltes 4 den Halter 20 und die Abdeckleiste 22 gleich lang zu machen.
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Der Halter 20 kann auch mehrteilig ausgeführt sein, kann Clip- oder Schnappverschlüsse zur Aufnahme des flächigen Elements 2 aufweisen oder auch Einrastoptionen bieten, bei denen das flächige Element 2 durch Anlegen und Eindrehen/Einschieben/Aufdrücken u.ä. mit dem Halter 20 so verbunden wird, dass das flächige Element 2 anschließend relativ sicher gehalten wird. Die Abdeckleiste 22 kann auch selbst das flächige Element 2 klemmen (alternativ: halten und/oder spannen), z.B. gegen die Unterkonstruktion 10 oder gegen Teile des Halters 20 (siehe 10).
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Die Abdeckleiste 22 kann auch kompressible Elemente wie Dichtungen umfassen, die zum Halten des flächigen Elements 2 nützlich und/oder zur weiteren Abdichtung des Spaltes 4 sinnvoll sind.
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Wichtige Neuerung der hier beschriebenen Erfindung ist also das Zusammenwirken von Halter 20, Abdeckleiste 22 und Befestigungsmittel 24 zur Montage des flächigen Elements 2 mit all den beschriebenen Vorzügen. Dabei unterliegt sowohl der Halter 20 als auch die Abdeckleiste 22 einigen Beschränkungen und Erfordernissen, die sich im Hauptanspruch finden.
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Entscheidend bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass der Halter 20 einfach an der Unterkonstruktion 10 befestigt werden kann und die Abdeckleiste 22 prinzipbedingt an jeder Stelle ihrer Längsausdehnung, also in Längsrichtung 4.1 des Spaltes 4, verbunden werden kann. Dadurch wird es möglich, bei unbestimmter Lage der Befestigungspunkte des Befestigungsmittels 24 an der Unterkonstruktion 10 den Spalt 4 zwischen so montierten flächigen Elementen 2 weitgehend zu schließen, ohne die Lage der Befestigungspunkte ermitteln/messen zu müssen oder gar entsprechend auszumessende Ausnehmungen 20.6 wie Bohrungen in den Halter 20 oder gar die Abdeckleiste 22 einbringen zu müssen.
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Die hier beschriebene Erfindung hat folgende Vorteile:
- - Mögliche Herstellung eines dichten Verbundes von flächigen Elementen 2. Dies ist z.B. bei PV-Modulen 2.1 wichtig, um den Kamineffekt ausnutzen zu können und/oder erzwungene Konvektion zu ermöglichen. Bei z.B. Wandelementen ist es wichtig, um das Eindringen von Unerwünschtem, beispielsweise Feuchtigkeit und Ungeziefer, zu vermeiden. Weiterhin ist es bei Dachelementen wichtig, um eine Wasserdichtigkeit zu herzustellen.
- - Dieser dichte Verbund an flächigen Elementen ist ohne aufwendigen/teuren Kreuzverbund realisierbar, was eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis mit sich bringt. Außerdem erfolgt dadurch keine Beeinträchtigung von modernen rahmenlosen PV-Modulen 2.1, die durch die horizontalen Schienen des Kreuzverbundes ihres Vorteils beraubt würden.
- - Die Unterkonstruktion 10 kann festgelegte, aber nicht vorher bestimmbare Positionen der Befestigungspunkte aufweisen, ohne dass dadurch eine darauf angepasste Bearbeitung von Haltern 20 oder Abdeckleisten 22 notwendig wird. Es ist also kein Bohren vor Ort erforderlich, auch wenn die Befestigungspunkte für die Befestigungsmittel 24 beliebig verteilt liegen.
- - Bei Nutzung für die PV-Modulmontage kann der Verlegevorgang (nur horizontale Solarschienen 10.1 wie in 5 gezeigt) identisch wie im Stand der Technik erfolgen. Auch die Montage der Halter 20 kann identisch wie im Stand der Technik erfolgen. Lediglich ein z.B. nachträgliches Aufklipsen der Abdeckleiste 22 wird erforderlich. Dies erleichtert die Umstellung von bekannten Systemen nach dem Stand der Technik auf die erfindungsgemäße Vorrichtung.
- - Breitere Halter 20 (Breite ist das Maß in Richtung der Spaltüberbrückung des Spaltes 4) sind möglich, weil der Spalt 4 weitgehend oder vollständig durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überdeckt wird; Dadurch ist der Einsatz von Hammerkopfschraube plus Mutter (=besser/schneller montierbar) als Befestigungsmittel 24 möglich, statt Inbusschraube 14 plus Gleitmutter 15. Dadurch sind auch federnde Halter 20 und/oder federnde Abdeckleisten 22 möglich, die die thermische Ausdehnung des flächigen Elements 2, z.B. des PV-Moduls 2.1, nicht merklich behindern.
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Vorteilhafterweise und gemäß bevorzugten Ausführungsformen kommen noch die folgenden Vorteile dazu:
- - Unzugänglichmachung/Sicherung des Befestigungsmittels 24 durch die Abdeckleiste 22. Durch eine Sicherung des Befestigungsmittels 24 kann z.B. der Diebstahl von teuren PV-Modulen 2.1 erschwert werden. Dadurch können z.B. doppellagige Wandelemente von Zelten, Schuppen, Garagen u.a. (siehe 17) oder einlagige Zelt-, Zaun- oder Dachelemente (siehe 18) vor einer Demontage bewahrt und dadurch der Zugang zum Inneren erschwert werden.
- - Überdeckung/Zugriffsbeschränkung auch des Halters 20 durch die Abdeckleiste 22 Reduzierte Windgeräusche und eine vollständige Abdichtung des Spaltes 4 sind möglich sowie optisch und technisch vorteilhaft.
- - Möglichkeit, weitere Teile an der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch entsprechend geformte Abdeckleisten 22 anzubringen Dadurch wird der Einsatzbereiches der Erfindung durch entsprechend geformte Abdeckleisten 22 auch auf Beleuchtung, Montage von Türen, Fensterläden, Stufen, Schlitten, Reinigungsgeräten, Spiegeln, Messeinrichtungen usw. ausgedehnt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der in Unteranspruch 2 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 das Befestigungsmittel 24 von der Sichtseite her betrachtet, weitgehend oder vollständig unzugänglich macht, ergibt sich der Vorteil, dass neben optischen/ästhetischen Aspekten der technische Sinn dieser Unzugänglichkeit darin zu sehen ist, dass nach Montage der Abdeckleiste 22 eine Demontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung, also z.B. ein Diebstahl von so montierten PV-Modulen 2.1, erschwert wird, solange die Abdeckleiste 22 weiterhin montiert ist (siehe 9 bis 12). Mit „unzugänglich machen“ ist dabei gemeint, dass das so unzugänglich gemachte Befestigungsmittel 24 von der Sichtseite her nicht mehr mit einem üblichen Werkzeug zur Montage/Demontage erreicht werden kann. Eine teilweise Sichtbarkeit, insbesondere eine theoretische Sichtbarkeit von der Rückseite/Unterseite her oder nur aus wenigen, kleinen Betrachtungswinkeln heraus, ist damit also nicht ausgeschlossen.
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Gemäß der in Unteranspruch 3 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 den Halter 20 von der Sichtseite der Vorrichtung her betrachtet, weitgehend vor direktem Zugriff bewahrt, ergibt sich der Vorteil, dass damit eine vollständige und ggf. auch dichte Abdeckung des Spaltes 4 ermöglicht wird. Solange Teile des Halters 20 sichtbar bleiben und die Abdeckleiste 22 wie gefordert ein sich unverändertes äußeres Profil in der Längsrichtung 4.1 (siehe 5) des Spaltes 4 aufweist, führt dies zu meist unerwünschten, nicht vollständig abgedeckten Bereichen des Spaltes 4. Eine vollständige Abdeckung kann neben optischen Vorteilen z.B. auch Windgeräusche reduzieren, zu Wasserdichtigkeit führen und z.B. den Luftaustritt 3 zwischen PV-Modulen 2.1 an dem Spalt 4 noch weiter reduzieren. Mit „weitgehend vor direktem Zugriff bewahrt“ ist gemeint, dass von der Sichtseite her unter Nutzung aller üblichen Betrachtungswinkel dann unter den meisten dieser Betrachtungswinkeln der Halter 20 dem Blick und damit auch dem Zugriff weitgehend verborgen bleibt. Eine teilweise Sichtbarkeit des Halters 20, insbesondere eine theoretische Sichtbarkeit von der Rückseite/Unterseite her oder nur aus wenigen, kleinen Betrachtungswinkeln heraus wie z.B. von der Draufsichtseite des Querschnitts (=Ende) der Abdeckleiste 22 aus gesehen, ist damit also nicht ausgeschlossen.
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Gemäß der in Unteranspruch 4 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 an jeder Stelle entlang ihrer Längsrichtung den gleichen Querschnitt senkrecht zu ihrer Längsachse aufweist, ergibt sich der Vorteil, dass damit eine einfache und schnelle Herstellung der Abdeckleiste 22 gewährleistet wird, also z.B. ein unbearbeitetes Stranggussprofil lediglich auf Länge zuzuschneiden ist, um die Abdeckleiste herzustellen. Die Abdeckleiste verfügt damit gerade nicht über eingebrachte Löcher o.ä., die nach dem unabhängigen Anspruch nicht ausgeschlossen sind.
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Gemäß der in Unteranspruch 5 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 ein in einer Richtung unverändertes äußeres Profil aufweist, ergibt sich der Vorteil, dass damit ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für den Halter 20 ermöglicht wird, indem z.B. ein Aluminiumstranggussprofil nur noch in Abschnitte geschnitten und ggf. mit einer Ausnehmung 20.6 für das Befestigungsmittel 24 versehen werden muss. Weitere Herstellungsschritte wie z.B. härten oder eloxieren können dann bei Bedarf nachträglich oder vorteilhaft schon vor dem Zuschnitt mit dem Stranggussprofil als Langware ausgeführt werden.
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Gemäß der in Unteranspruch 6 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 eingerichtet ist, dass er beim Anziehen/Eindrehen/Festziehen des Befestigungsmittels 24 zumindest eines der flächigen Elemente 2 gegen die Unterkonstruktion 10 klemmt, ergibt sich der Vorteil, dass der Halter 20 nicht auf eine bestimmte Höhe/Stärke des flächigen Elementes 2 festgelegt ist, wie das bei einer passend geformten Haltevorrichtung oft der Fall ist, sondern, z.B. je nach Länge des genutzten Befestigungsmittels 24 eine ganze Bandbreite an Höhen/Stärken an flächigen Elementen 2 klemmen kann. Außerdem wird der Umstieg auf die neuen Halter 20 von jenen Monteuren erleichtert, die mit den bisherigen Klemmen 13 nach dem Stand der Technik vertraut sind. Weiterhin ist bei einer solchen Klemmung die Klemmkraft durch Änderung des Anzugsmoment des Befestigungsmittels 24, dies kann z.B. eine Hammerkopfschraube und eine gezahnte Flanschmutter sein, recht gut justierbar und damit an die gegebenen Umstände anpassbar, was bei einer reinen Haltevorrichtung nicht gegeben wäre.
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Gemäß der in Unteranspruch 7 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 eine Ausformung 22.1 aufweist, die bei Anordnung auf/an dem Halter 20 und/oder dem Befestigungsmittel 24 und/oder der Unterkonstruktion 10 und/oder dem flächigen Element 2 und/oder dem Hilfsmittel 23 so einrastet, dass eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Abdeckleiste 22und dem Halter 20 und/oder dem Befestigungsmittel 24 und/oder der Unterkonstruktion 10 und/oder dem flächigen Element 2 und/oder dem Hilfsmittel 23 entsteht, ergibt sich der Vorteil, dass eine Entfernung des Befestigungsmittels 24 dadurch im Ergebnis erheblich erschwert wird, weil schon das Entfernen der Abdeckleiste 22 erheblich erschwert ist. Damit ist eine wirkungsvolle Ausführungsform geschaffen, die z.B. einen Diebstahl der montierten Vorrichtung oder Teile dieser Vorrichtung erheblich erschwert. Gerade bei teuren PV-Modulen 2.1 u.ä., die als solche auf Grund ihres Wertes zu schützen sind oder bei der Montage von flächigen Elementen 2, die selbst wichtige Teile einer Wand darstellen, z.B. bei einem Zelt oder einem Schuppen (siehe 17 und18), und so den Zugang zum Inneren verhindern, stellt diese Sicherung einen erheblichen Vorteil dar.
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Gemäß der in Unteranspruch 8 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 und/oder die Abdeckleiste 22 in Richtung der Spaltüberbrückung des Spaltes 4 federnde Eigenschaften aufweisen, ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere thermische Spannungen in dem flächigen Element 2 vermindert werden können, weil das flächige Element 2 sich bei federndem, also auch nachgebendem Halter 20 und/oder federnder, also auch nachgebender Abdeckleiste 22 in den Spalt 4 hinein ausdehnen kann. Die übliche thermische Ausdehnung z.B. eines PV-Moduls 2.1 in den Spalt 4 zwischen zwei PV-Modulen 2.1 hinein beträgt bis zu ca. 1 mm und kann gut durch entsprechend geformte erfindungsgemäße Halter 20 und/oder Abdeckleisten 22 aufgefangen werden, ohne zu hohe Spannungen in den PV-Modulen 2.1 zu verursachen. Bei üblichen Klemmen 13 (vergl. 4, 19) nach dem Stand der Technik ist dies nicht möglich. Handelt es sich bei dem flächigen Element 2 z.B. um PV-Module 2.1, Fassadenelemente aus keramischen Werkstoffen an Außenwänden und anderen, spannungsrissgefährdeten Elementen, sind starre Einspannungen problematisch, da sich das meist außen liegende flächige Element 2 allein durch Sonneneinstrahlung deutlich schneller erwärmt und damit ausdehnt, als die meist im Schatten liegende Unterkonstruktion 10. Die in Unteranspruch 8 angeführte Ausführungsform kann, wie in 12 gezeigt, z.B. durch eine Ausformung der Schenkel 20.2 des Halters 20 erreicht werden, wenn diese Schenkel 20.2 leicht schräg nach außen von dem Mittelsteg 20.3 des Halters 20 abgehen und so Raum für die Ausdehnung des flächigen Elements 2 in den Spalt 4 hinein schaffen. Eine dünne/lange Ausformung der Schenkel 22.2 der Abdeckleiste 22 trägt ebenso zu einer federnden Wirkung der Abdeckleiste 22 in Richtung der Spaltüberbrückung des Spaltes 4 bei. Eine solche Ausdehnung der flächigen Elemente 2 in den Spalt 4 hinein führt dann zwar zu einer zeitlich und räumlich begrenzten Verformung von dem Halter 20 und/oder der Abdeckleiste 22, aber bei entsprechender Auslegung der Geometrie, d.h. z.B. nicht zu dicke Schenkel 20.2, 22.2 und z.B. Wahl einer geeigneten Aluminiumlegierung für den Halter 20 und/oder der Abdeckleiste 22 mit hoher Dehnbarkeit, sind solche Verformungen dann weitgehend oder vollständig reversibel. Bei einem durchgehendem Mittelsteg (siehe 19), wie bei den üblichen Klemmen 13 nach Stand der Technik, ist eine solche Ausdehnung des flächigen Elements 2 in den Spalt 4 hinein nicht im erforderlichen Maße möglich.
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Gemäß der in Unteranspruch 9 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 und/oder die Abdeckleiste 22 zumindest teilweise mit Kerbungen versehen sind, ergibt sich der Vorteil, dass z.B. die Kerbungen 20.4 in dem Mittelsteg 20.3 des Halters 20 (siehe 16) eine zusätzliche Sicherheit gegen das unbeabsichtigte Lösen des Befestigungsmittels 24 bieten können. Die Kerbungen 20.5 in dem Schenkel 20.2 des Halters 20 können in Verbindung mit einer mit dazu passenden Kerbungen versehenen Randleiste 21 (siehe 12) dazu führen, dass diese Randleiste 21 erheblich besser fixiert wird. Solche Kerbungen 20.5 sind aber auch dann sinnvoll, wenn z.B. PV-Module 2.1 geklemmt werden sollen, weil die Krafteinwirkung dann linienförmig konzentriert und nicht flächig verteilt erfolgt. Dies gilt insbesondere, wenn das flächige Element 2 aus einem nachgebenden Material wie PVC-Schaum oder -Plane besteht.
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Gemäß der in Unteranspruch 10 angeführten Ausführungsform, bei der sowohl der Halter 20 als auch die Abdeckleiste 22 einteilig sind und/oder kein zusätzliches Hilfsmittel 23 benötig wird, ergibt sich der Vorteil, dass damit eine Vereinfachung einhergeht, sowohl in der Herstellung, der Lagerhaltung und auch der Montage. Gerade bei der Montage von PV-Modulen 2.1 auf Dächern 1 sind zusätzliche Teile, die zur Umsetzung der Montage durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erforderlich sind, sehr hinderlich, weil sie auf das Dach mitgeführt werden müssen, meist zusätzliche Handgriffe zur Montage benötigen und, insbesondere bei kleineren Teilen wie Federn oder Stiften, schnell verloren gehen können. Wenn von „einteilig“ gesprochen wird, dann ist damit gemeint, dass weder der Halter 20 noch die Abdeckleiste 22 aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind, auch wenn nach der Zusammensetzung der Halter 20 und/oder die Abdeckleiste 22 als jeweils ein Teil erscheinen. Der Halter 20 und die Abdeckleiste 22 sind aber auch dann als einteilig anzusehen, wenn sie z.B. als Korrosionsschutz oder für andere Zwecke einen Überzug wie z.B. eine Eloxierung oder eine Pulverbeschichtung erhalten. Über die Art und Zusammensetzung des Befestigungsmittels 24 ist damit keine Aussage getroffen. Dieses wird, zumindest bei den meisten Montagen, eher zwei- oder mehrteilig sein.
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Gemäß der in Unteranspruch 11 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 eine lichte innere Breite 20.8 von mindestens 17mm für die Aufnahme des Befestigungsmittels 24 aufweist, ergibt sich der Vorteil, dass bei Nutzung einer Schraubverbindung als Befestigungsmittel 24 bestehend aus Schraube und Mutter, die Möglichkeit besteht bis zu einer Gewindegröße von M8 die Anordnung von Schraube und Mutter auch so zu wählen, dass die Mutter innerhalb des Halters 20 aufgenommen werden kann. Bei kleinerer lichter innerer Breite 20.8 (siehe 16) bliebe bei Wahl einer Schraubverbindung der Größe M8 nur die Option, den Schraubenkopf und nicht die Mutter innerhalb des Halters 20 unterzubringen, da Schraubenköpfe z.B. von Inbusschrauben in der Gewindegröße M8 nur eine lichte innere Breite von meist 13mm benötigen. Die genannte Größe von 17mm ergibt sich als das Mindestmaß, das ein gebräuchliches Werkzeug wie ein Steckschlüsseleinsatz zum Anziehen einer M8 Mutter mit einer üblichen Schlüsselweite SW13 benötigt. Die genannte Gewindegröße M8 der Schraubverbindung ist deshalb gewählt, weil diese, insbesondere im Bereich der PV-Installation, die gebräuchlichste Gewindegröße darstellt, aber auch für andere Bereiche, bei denen flächige Elemente 2 wie PVC-Schaumplatten, Holzvertäfelungen u.ä. geklemmt und/oder gehalten werden sollen, meist eine ausreichende Dimensionierung darstellt. Der Vorteil, die Option zu haben, die Mutter innerhalb des Halters 20 unterzubringen, ergibt sich dadurch, dass dann eine Hammerkopfschraube als Schraube gewählt werden kann, dessen Einbringung in eine Nut der Unterkonstruktion 10 schneller und einfacher erfolgen kann, eben durch Einstecken und Drehen um 90°, als eine Gleitmutter in die Nut der Unterkonstruktion 10 ggf. über lange Wege einlegen zu müssen und diese mit einer von oben einzuführenden Schraube dann auch schnell und sicher treffen zu müssen. Auch Probleme mit nicht eingeschobenen/vergessenen Gleitmuttern gehören dann der Vergangenheit an. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass es Flansch-Muttern mit Verzahnung gibt, die im Zusammenwirken mit einer Hammerkopfschraube auch ohne den Einsatz einer Zahnscheibe zu einer sicheren Verbindung führen, wogegen Verzahnungen an (klein dimensionierten) Inbusschrauben nicht gebräuchlich sind und auch nicht ausreichend für eine sichere Verbindung ohne weitere Befestigungshilfsmittel wären. Die sich damit i.a. ergebene größere Breite des Halters 20 ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung unproblematisch, da der Spalt 4 durch die Abdeckleiste 22 weitgehend oder vollständig überdeckt wird.
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Eine „lichte innere Breite von mindestens 17mm“ wird aber auch dann bereitgestellt, wenn wie in 19, Teilbild B, eine unendlich große Fläche für diese „lichte Breite“ zur Verfügung gestellt wird. Dabei kann das „innere“, was als Vertiefung verstanden werden kann, ein Tiefenmaß von 0mm aufweisen oder dieses nur so gering, z.B. 1,5mm tief, sein, dass dort z.B. nur eine Unterlegscheibe Platz findet und die Mutter oder Schraube entsprechend größeren Platz darüber finden kann.
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Gemäß der in Unteranspruch 12 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 eine Ausformung 22.5 (siehe 14) aufweist, die im montierten Zustand in den Weg hineinragt, den das Befestigungsmittel 24 nehmen müsste, um sich zu lösen, ergibt sich der Vorteil, dass damit eine Sicherung gegen das unbeabsichtigte Lösen des Befestigungsmittels 24 wie z.B. einer Schraubverbindung damit kostengünstig eingebracht werden kann. Gerade wenn die Abdeckleiste 22 das Befestigungsmittel 24 von der Sichtseite her gesehen, weitgehend unzugänglich macht, ist eine weitere Sicherung an dieser Stelle sehr vorteilhaft, um ein unbeobachtetes Lösen zu verhindern.
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Gemäß der in Unteranspruch 13 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 nur jeweils genau eine Ausnehmung 20.6 für die Durchführung des Befestigungsmittels 24 und/oder genau eine Ausformung für die Anbringung des Befestigungsmittels 24 aufweist, ergibt sich der Vorteil, dass der Halter 20 als Massenteil mit vorgefertigter Ausnehmung 20.6 und/oder Ausformung gefertigt werden kann, also der Halter 20 keine individuelle Einbringung von mehreren Ausnehmungen 20.6 in bestimmten Abständen oder mehreren Ausformungen für die Anbringung des Befestigungsmittels 24 bedarf. Außerdem wird damit die Anforderung an leichte Montierbarkeit erfüllt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Befestigungspunkte an der Unterkonstruktion 10 vorher nicht exakt bestimmbar sind, wie dies bei der Montage an Solarschienen 10.1 auf einem Dach der Fall ist. Üblicherweise werden für die Vorrichtung dann mehrere, in Längsrichtung 4.1 (siehe 5) des Spaltes 4 gesehen, kurze Halter 20, die auf der Länge verteilt befestigt werden, und lange Abdeckleisten 22 verwendet.
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Gemäß der in Unteranspruch 14 angeführten Ausführungsform, bei der in Längsrichtung 4.1 des Spaltes 4 die Abdeckleiste 22 länger als der Halter 20 in gleicher Richtung ist, sofern die Abdeckleiste 22 eine Länge von 250mm überschreitet, ergibt sich der Vorteil, dass erheblich an Material, nämlich an der Länge der Halter 20, gespart werden kann. Üblicherweise werden die Abdeckleisten 22 so lang in Längsrichtung 4.1 (siehe 5) des Spaltes 4 ausgeführt, wie der Spalt 4 lang ist. Die Halter 20 sind zwar oft maßgeblich an dem Klemmen oder dem Halten der flächigen Elemente 2 beteiligt, müssen zur Erfüllung dieser Aufgabe aber nicht zwangsläufig so lang wie die Abdeckleisten 22 in Längsrichtung 4.1 sein. Oft reicht es, die Halter 20 nur ca. 50mm lang zu gestalten, damit sie ihre technische Aufgabe erfüllen können. Bei Spalten 4 mit sehr kurzer Längenausdehnung unter 250mm kann es vorteilhaft sein, die Länge der Halter 20 und der Abdeckleisten 22 identisch zu gestalten; bei größerer Länge der Abdeckleiste 22 ist es vorteilhaft, deutlich kürzere Halter 20 zu verwenden. Bei der üblichen Montage von PV-Modulen 2.1 auf Dächern 1 würden z.B. zwei Halter 20 mit je 50mm Länge mit einer Abdeckleiste 22 mit z.B. 1900mm Länge zusammenwirken. Mit „länger“ ist gemeint, dass der Längenunterschied 10% übersteigt.
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Gemäß der in Unteranspruch 15 angeführten Ausführungsform, bei der das flächige Element 2 vorzugsweise PV-Module 2.1, geschäumte Platten oder Planen sind, ergibt sich der Vorteil, dass für solche flächigen Elemente 2 viele der angeführten Ausführungsformen perfekt abgestimmt sind. So sind bei PV-Modulen 2.1 sämtliche Unteransprüche gleichzeitig vorteilhaft realisierbar. Bei geschäumten Platten, die z.B. als flächige Wandelemente beim Bau von Zelten, Schuppen, Garagen, Zäunen, Dächern u.a. (siehe 17 und 18) genutzt werden können, ergibt sich das Gleiche, auch wenn eine Ausführungsform nach Unteranspruch 8 (federnd) hier selten erforderlich erscheint. Dafür wirkt hier aufgrund der relativ leicht kompressiblen Materialien der Unteranspruch 9 (Kerbungen) sehr vorteilhaft.
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Gemäß der in Unteranspruch 16 angeführten Ausführungsform, bei der der Halter 20 eine Form aufweist, die im Querschnitt senkrecht zu dessen Längsachse einem „U“ ähnelt, wobei mindestens einer der Schenkel 20.2 zumindest in einem Teilbereich nach außen gerichtet ist, wobei an dem oberen Bereich beider Schenkel 20.2 je ein nach außen weisender, zusätzlicher Schenkelteil 20.9 abgeht, der mit einer Abweichung von bis zu +/-20° waagerecht verläuft, und die Abdeckleiste 22 eine Form aufweist, die im Querschnitt senkrecht zu ihrer Längsachse dem Großbuchstaben „T“ ähnelt, welcher einen oder mehrere Schenkel umfasst, die von dem oberen etwa horizontal verlaufendem Bereich der Abdeckleiste 22 nach unten verlaufen, wobei die größte horizontale Ausdehnung der Abdeckleiste 22 mindestens so groß ist, wie die größte horizontale Ausdehnung des Halters 20, ergibt sich der Vorteil, dass damit viele Aufgaben der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig zu lösen sind. Dazu gehört das Klemmen des flächigen Elements 2 gegen die Unterkonstruktion 10 durch den Halter 20, wenn dieser mit seinem Mittelteil 20.3 durch das Befestigungsmittel 24 gegen die Unterkonstruktion 10 gedrückt oder gezogen werden kann und das nach außen weisende Schenkelteil 20.9 das flächige Element 2 klemmt. Auch eine mögliche symmetrische Ausbildung des Halters 20 ermöglicht die Verwendung nur eines Befestigungsmittels 24, ohne dass der Halter 20 bei der Montage möglicherweise kippt. Der nach außen verlaufende Schenkel 20.2 des Halters 20 bietet bei entsprechender Auslegung der Dicke und Länge die Möglichkeit, diesem eine federnde Eigenschaft mitzugeben. Die T-ähnliche Form der Abdeckleiste 22 ermöglicht durch den horizontal verlaufenden Bereich (oberer T-Strich) eine gute abdeckende Wirkung und durch die gleichgroße oder größere horizontale Ausdehnung der Abdeckleiste 22 gegenüber der horizontalen Ausdehnung des Halters 20 kann diese den Halter 20 weitgehend oder vollständig überdecken und damit unzugänglich machen. Der Halter 20 und die Abdeckleiste 22 lassen sich in der im Unteranspruch 16 beschriebenen Form gut im Stranggussverfahren herstellen und bieten bei entsprechender Auslegung (siehe z.B. 12) eine einfache Möglichkeit, beide Teile durch Aufklipsen miteinander zu verbinden.
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Gemäß der in Unteranspruch 17 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 Ausformungen aufweist, an denen sich weitere Teile dauerhaft oder vorübergehend befestigen lassen und/oder an denen weitere Teile verschiebbar und/oder drehbar angebracht werden können, ergibt sich der Vorteil, dass damit die erfindungsgemäße Vorrichtung eine oder mehrere zusätzliche Funktionen erfüllen kann. Wie in 14 gezeigt, kann eine in die Abdeckleiste 22 eingebrachte Nut 22.2 eine Möglichkeit schaffen, weitere Teile an der Vorrichtung zu befestigen. Dies können z.B. Trittstufen sein, wenn die Vorrichtung zur Montage von PV-Modulen 2.1 auf Dächern 1 genutzt wird, um zwischen den PV-Modulen 2.1 eine Trittmöglichkeit zu schaffen. Wie in 15 gezeigt, können an der Abdeckleiste 22 ausgeformte Stege 22.3 auch dazu dienen, eine Schiene zur Aufnahme von Linearlagern 25 bereitzustellen, um z.B. über den per Vorrichtung montierten PV-Modulen 2.1 entsprechend gestaltete Reinigungsschlitten bewegen zu können. Aber auch bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Montage von Wandelementen eines Zeltes können solche Nuten 22.2 oder Stege 22.3 zur Aufnahme von verschieb- oder klappbaren Fensterläden dienen. Selbst bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Montage von Zaunelementen können in die Abdeckleiste 22 eingebrachte Nuten 22.2 zur Aufnahme von Reflektoren, zur Befestigung von Schildern o.ä. genutzt werden.
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Gemäß der in Unteranspruch 18 angeführten Ausführungsform, bei der die Abdeckleiste 22 zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und/oder einen lichtdurchlässigen Einsatz umfasst, ergibt sich der Vorteil, dass auch damit eine Erweiterung der Funktionalität der Vorrichtung erreicht werden kann. Insbesondere, wenn die Abdeckleiste an gut sichtbarer Stelle ihre technische Aufgabe erfüllt, kann deren in Längsrichtung 4.1 unverändertes äußeres Profil z.B. gut dazu genutzt werden, eine Beleuchtungseinrichtung bestehend aus einem LED-Lichtband o.ä. einzubringen. Dazu kann gemäß Unteranspruch 17 eine Nut 22.2 als Ausformung in die Abdeckleiste 22 eingebracht sein, an deren Boden ein solches Lichtband aufgeklebt wird und ein lichtdurchlässiger Streifen zur Abdeckung innerhalb der Nut 22.2 darüber angeordnet sein, um das Lichtband zu schützen.
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Auch wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung aus dem Halter 20 und der Abdeckleiste 22 perfekt auf die Situation abgestimmt ist, bei der PV-Module 2.1 an Solarschienen 10.1 angebracht werden sollen, bei denen die Abstände der Solarschienen 10.1 zueinander nicht exakt vorhersagbar sind und der durch die Montage der Halter 20 verursachte Spalt 4 weitgehend oder vollständig geschlossen und das Befestigungsmittel 24 unzugänglich gemacht werden soll und sogar die Unzugänglichkeit des gesamten Halters 20 gewünscht sein kann, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für weniger spezielle Fälle, z.B. auch dann, wenn die Abstände der Befestigungspunkte der genutzten Unterkonstruktion 10 im Voraus bekannt sind oder die Befestigungspunkte des Befestigungsmittels 24 beliebig an der Unterkonstruktion 10 wählbar sind (z.B. bei der Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Wand) oder wenn das Überdecken des Spaltes 4 nicht unbedingt gefordert wird (z.B. weil abschnittsweise Öffnungen des Spaltes 4 sogar gewünscht sind, beispielsweise bei Einsatz als Drainageüberdeckung oder zur Belüftung) oder andere zusätzliche Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewünscht sind, z.B. die Befestigung weiterer Teile an beliebiger Stelle der Abdeckleiste 22, erreichbar z.B. durch Einbringung einer Nut 22.2 in der Abdeckleiste 22 (siehe 14), dann sollte die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dafür möglichst universell anpassbar sein.
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Im Gegensatz zu den in 19 gezeigten, z.Zt. käuflichen Mittelklemmen für die Befestigung von PV-Modulen 2.1 an Solarschienen 10.1, unterscheidet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung deutlich von diesen: Keine der gezeigten Versionen A, B und C verfügt neben der Klemme 13 und einem Befestigungsmittel überhaupt über ein weiteres Teil. Lediglich Version D verfügt über eine Klemmhilfe, die aber in keiner Weise dazu geeignet ist, den entstehenden Spalt 4 auch nur ansatzweise zu überdecken, also als Abdeckleiste 22 zu wirken.
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Genaue Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung wird nun genauer anhand verschiedener Ausführungsformen und mit Bezug auf die Figuren beschrieben. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche bzw. funktionsgleiche Teile.
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In 1 wird das zu lösende Problem dargestellt, dass im Stand der Technik bei üblicher Montageart durch entweichende Luft 3 zwischen montierten PV-Modulen 2.1 auf einem Dach 1 entsteht, nämlich der entstehende Spalt 4 zwischen montierten PV-Modulen 2.1. Diese entweichende Luft fehlt für die Kühlung der PV-Module 2.1, welches deren Wirkungsgrad schmälert.
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In 2 wird eine theoretische Lösung des Problems durch Abdeckung 6 des Spaltes 4 zwischen PV-Modulen 2.1 gezeigt. Eine solche Abdeckung 6 ist aber praktisch nach dem Stand der Technik nur durch einen Kreuzverbund möglich, der aber erhebliche andere Nachteile aufwirft.
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In 3 wird die gebräuchliche Montage von Solarschienen 10.1 an Solarhaken 19 nach dem Stand der Technik gezeigt, um die räumlichen Einschränkungen hinsichtlich der beliebigen Montierbarkeit dieser Solarschienen 10.1 zu verdeutlichen.
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In 4 wird eine übliche Klemme 13 nach dem Stand der Technik im Schnittbild gezeigt, die zwei PV-Module 2.1 gegen die Solarschiene 10.1 klemmt und dabei den hierbei unvermeidlichen Spalt 4 entstehen lässt. Außerdem ist die problematische Anordnung von Schraube 14 und Gleitmutter 15 zu sehen, die die Montage unnötig erschwert.
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In 5 ist die übliche Montageart von PV-Modulen 2.1 nach dem Stand der Technik in der Aufsicht gezeigt, bei der zwei horizontale Solarschienen 10.1 mehrere PV-Module 2.1 tragen und dabei Spalte 4 entstehen lassen, die es zu vermeiden gilt.
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In 6 ist die Montage im Kreuzverbund nach dem Stand der Technik zu sehen, bei der horizontal verlegte H-Schienen 18 und parallel zum Ortgang verlegte Schienen 17 verwendet werden. Die Nachteile des Kreuzverbundes werden ausführlich im Text besprochen.
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In 7 ist eine Ausführungsform mit dem erfindungsgemäßen Halter 20 und der erfindungsgemäßen Abdeckleiste 22 zu sehen. In dieser Ausführungsform werden die hier nicht gezeigten flächigen Elemente 2 wie z.B. PV-Module 2.1 in der Ausformung 20.7 gehalten. Die Abdeckleiste 22 kann hier durch ihre Rastnase 22.1 in die entsprechende Rastnase 20.1 des Halters 20 einrasten und so die Verbindung mit dem Halter 20 herstellen. Der Halter 20 kann mit einem hier nicht gezeigten Befestigungsmittel 24, dass durch die Ausnehmung 20.6 geführt wird, an einer Unterkonstruktion 10 wie einer Solarschiene 10.1 befestigt werden.
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In 8 ist eine weitere Ausführungsform mit dem erfindungsgemäßen Halter 20 und der erfindungsgemäßen Abdeckleiste 22 gezeigt. Hierbei benötigt die Abdeckleiste 22 keine spezielle Ausformung wie eine Rastnase 22.1, sondern kann allein aufgrund ihrer Form in die entsprechend geformten Schenkel 20.2 des Halters 20 eingedrückt werden und so mit diesem verbunden werden. Hier ist auch das Befestigungsmittel 24 dargestellt, mit dem der Halter 20 mit der Unterkonstruktion 10 verbunden werden kann. Es ist zu erkennen, dass in dieser Ausführungsform das Befestigungsmittel 24 durch die Abdeckleiste 22 dem Zugriff weitgehend oder vollständig entzogen wird.
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In 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen. Hierbei stützt sich die Abdeckleiste 22 an den Schenkeln 20.2 des Halters 20 und an dem Befestigungsmittel 24 ab. Das Befestigungsmittel 24 verbindet den Halter 20 mit der Unterkonstruktion 10 per Hammerkopfschraube und Mutter. Eine solche Befestigung ist deutlich schneller und zuverlässiger zu montieren als die nach 4 gezeigte, die nach dem Stand der Technik üblich ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wäre hier gegeben, wenn die Abdeckleiste 22 aus flexiblem Material bestünde und/oder kleine Verzahnungen an dem das Befestigungsmittel 24 berührenden Bereich aufweist, um den Halt der Abdeckleiste 22 zu verbessern. Das flexible Material der Abdeckleiste 22 hätte an dieser Stelle auch den Vorteil, dass die thermische Ausdehnung der gehaltenen/geklemmten flächigen Elemente 2 in den Spalt 4 hinein, nicht behindert würde. Dazu ist der Halter 20 in dieser Ausführungsform schon entsprechend gestaltet, lässt z.B. im unteren Bereich seiner Schenkel 20.2 schon Luft zu den flächigen Elementen 2.
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In 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Hierbei wirken Teile des Halters 20 und der Abdeckleiste 22 zusammen, um das flächige Element 2 zu halten oder etwas zu klemmen. Das Befestigungsmittel 24 verbindet den Halter 20 mit der Unterkonstruktion 10 durch eine Schraubverbindung. Hierbei ist die vorteilhafte Ausführungsform dieser Befestigung mit von der Oberseite/Sichtseite her gesetzter Mutter und in die Unterkonstruktion 10 eingeführte Hammerkopfschraube gezeigt.
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In 11 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Hierbei überdeckt die Abdeckleiste 22 nicht nur das Befestigungsmittel 24, sondern auch den Halter 20 vollständig. Als Befestigungsmittel 24 ist hier eine Federklemme dargestellt, die um das Mittelteil 20.3 des Halters 20 greift und in Nuten 10.2 der Unterkonstruktion 10 einrastet. Das Schnittbild zeigt, dass hier eine Spezialschiene als Unterkonstruktion 10 eingesetzt wird.
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In 12 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Hierbei wird neben dem flächigen Element 2 auch eine Randleiste 21 von dem Halter 20 und der Abdeckleiste 22 gegen die Unterkonstruktion 10 geklemmt. In dieser Ausführungsform sind schon einige der vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung zu sehen, wie z.B., dass die Klemmkraft, mit der das flächige Element 2 und auch die Randleiste 21 gegen die Unterkonstruktion 10 geklemmt wird, durch Anziehen/Lösen des Befestigungsmittels 24, hier eine Schraubverbindung, justiert werden kann und dass die Abdeckleiste 22 auch den Halter 20 komplett überdeckt. Vorteil der Nutzung einer Randleiste 21: Der erfindungsgemäße Halter 20 und die erfindungsgemäße Abdeckleiste 22 können so auch am Rande z.B. von einem Feld aus PV-Modulen 2.1 eigesetzt werden; es werdwn also nicht wie üblich völlig andere, besondere Rand-Klemmen für die am Rand liegenden PV-Module 2.3 benötigt. Und wenn die Randleiste 21 wie hier gezeigt ausgeformt ist, verfügt sie zum besseren Halt über entsprechende, zu dem Halter 20 passende, Kerbungen und lässt sich durch einfaches Drehen auf zwei verschiedene Höhen/Dicken von PV-Modulen 2.1 einstellen.
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In 13 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen. Hierbei wird aufgezeigt, dass ein flächiges Element 2 auch mit sich selbst „verbunden“ werden kann, um so letztlich eine Verbindung mit einer Unterkonstruktion 10 zu realisieren, dabei auch wieder einen Spalt 4 erzeugt, der dann mit der erfindungsgemäßen Abdeckleiste 22 überdeckt werden kann. Gleichsam ist hier gezeigt, dass es bei kurzen Längen des Spaltes 4 sinnvoll sein kann, den Halter 20 und die Abdeckleiste 22 gleich lang zu gestalten.
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In 14 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In dieser Ausführungsform sind zwei andere der vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung zu sehen. So verfügt die Abdeckleiste 22 hier über eine eingebrachte Nut 22.2, die z.B. eine Gleitmutter oder den Kopf einer Hammerkopfschraube aufnehmen kann, um dann weitere Teile an der Abdeckleiste 22 zu befestigen, z.B. Steighilfen/Sprossen, die das Begehen eines PV-Modulfeldes ermöglichen. Außerdem ist die Abdeckleiste 22 hier mit einer Ausformung 22.5 versehen, die ein Lösen des Befestigungsmittels 24, hier der Mutter, wirkungsvoll verhindert, sobald die Abdeckleiste 22 auf den Halter 20 aufgeklipst wurde. Weiterhin ist diese Aufklipsung so gestaltet, dass eine Entfernung der Abdeckleiste 22 nach der Montage erheblich erschwert wird, also z.B. ein Diebstahl des geklemmten flächigen Elements 2 wirksam behindert wird.
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In 15 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In dieser Ausführungsform besteht eine der vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung darin, dass die Abdeckleiste 22 hier über eine Ausformung verfügt, die eine verschiebliche Anbringung weiterer Teile erlaubt, z.B. eine Reinigungsvorrichtung für von der erfindungsgemäßen Vorrichtung geklemmter PV-Module 2.1, die an einem Linearlager 25 angebracht sein könnte.
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In 16 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halters 20 gezeigt, um das Maß „lichte innere Breite“ des Halters 20 zu verdeutlichen. Wie zu sehen, ist damit die Breite in Richtung der Spaltüberbrückung des Spaltes 4 im montierten Zustand des Halters 20 gemeint, die von der Sichtseite, hier also von oben, frei bis zum Mittelsteg 20.3 des Halters 20 zugänglich ist, also das maximale Maß beschreibt, dass ein Werkzeug als Durchmesser aufweisen darf, um z.B. eine Mutter bis auf die Kerbungen 20.4 des Mittelstegs 20.3 des Halters 20 herunterzuschrauben. Dieses Maß entscheidet darüber, ob die vorteilhafte Anordnung des Befestigungsmittels 24 mit oben liegender Mutter und unten in die Unterkonstruktion 10 eingebrachter Hammerkopfschraube möglich ist oder nicht, da eine Mutter einen deutlich größeren Durchmesser an lichter Breite in dem Halter 20 benötigt, als der Schraubenkopf einer Inbusschraube.
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In 17 ist eine Ausführungsform mit dem erfindungsgemäßen Halter 20 und der erfindungsgemäßen Abdeckleiste 22 zu sehen, die einen ganz anderen Einsatzbereich, weit weg von PV-Modulen 2.1 zeigt. In dieser Ausführungsform, die z.B. eine doppelwandige Wand eines Schuppens darstellen kann, wird eine Unterkonstruktion 10 aus einem Profil verwendet, dass entfernt ähnlich den gebräuchlichen Solarschienen 10.1 ist und auch zwei gegenüberliegende Nuten für die Aufnahme von Hammerkopfschrauben bietet. Auch hier klemmen die Halter 20 die flächigen Elemente 2, hier z.B. PVC-Schaumplatten, gegen die Unterkonstruktion 10 und die Abdeckleisten 22 verdecken nicht nur den Spalt 4, sondern auch das verwendete Befestigungsmittel 24 und auch noch die Halter 20 vollständig. Damit wird nicht nur beidseitig eine optisch ansprechende Überdeckung aller unschönen Teile erreicht, sondern auch zur Sicherheit eine Demontage der Wand weitgehend unmöglich gemacht. In einer solchen Konstellation reicht es i.d.R. aus, die Halter 20 deutlich kürzer als die von oben nach unten durchgehenden Abdeckleisten 22 zu machen und dafür mehrere Halter 20 in der Höhe zu verteilen.
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In 18 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, die den Einsatz an einer einlagigen Wand, einem Zaun oder auch einer Dachkonstruktion zeigt. Möchte man eine solche Vorrichtung wasserdicht machen, kann man den Halter 20 durchgängig vorsehen, also gleichlang wie den Spalt 4 in dessen Längsrichtung 4.1 machen und ihn fest genug gegen ein flexibles Material wie eine PVC-Plane oder -Schaumplatte drücken und/oder nur die Abdeckleiste durchgängig lang machen und diese an ihren oberen Rändern mit flexiblen Dichtungen versehen. Wie man erkennen kann, sind mit den identischen Haltern 20 und Abdeckleisten 22 eine Vielzahl an Montagelösungen für ganz unterschiedliche Bereiche möglich. Es können mit den identischen Haltern 20 und Abdeckleisten 22 flächige Elemente 2 von z.B. 1mm bis über 40mm Dicke/Stärke geklemmt werden, man kann damit demontagesichere Wände, Zäune, Zelte, Garagen, Dächer u.a. ebenso bauen, wie PV-Module 2.1 auf Dächern 1 befestigen.
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In 19 sind verschiedene Klemmen 13 nach dem Stand der Technik gezeigt. Während Typ A der wohl am meist Verbreitete ist, überzeugt Typ R mit seiner Schlichtheit und Typ C mit einer unnötig teuren Ausführungsform. Allen drei Typen A, B und C ist gemeinsam, dass sie keinerlei thermische Ausdehnung der PV-Module 2.1 in den Spalt 4 hinein erlauben und einteilig sind. Lediglich Typ D zeigt dünne Schenkel und eine Ausformung an deren Schenkeln, welches zusammengenommen eine thermische Ausdehnung der gehaltenen PV-Module 2.1 in den Spalt 4 hinein erlaubt. Weiterhin verfügt der Typ D über eine Montagehilfe, die bei der Anordnung mit oben liegender Schraube durchaus hilfreich sein kann. Allerdings geht dies deutlich auf Kosten der Stabilität, weil weder eine große Gleitmutter noch der große Kopf einer Hammerkopfschraube sich an der gesamten Breite der Nut in der Solarschiene 10.1 abstützen kann, sondern nur der sehr dünne Rand dieser Nut oft nur 1...1,5mm weit gegriffen wird, in der Hoffnung, dass er halten möge. Den Typen A, C und D ist gemeinsam, dass keiner genügend Platz in der Klemme 13 für die Aufnahme einer Mutter bietet, also die vorteilhafte Möglichkeit mit Hammerkopfschraube in der Nut und Mutter in der Klemme 13 zu arbeiten, nicht realisiert wurde; lediglich der Typ B bietet diese Möglichkeit.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dachfläche
- 2
- Flächiges Element
- 2.1
- PV-Modul
- 2.2
- Innen liegendes PV-Modul
- 2.3
- Außen liegendes PV-Modul
- 3
- Entweichende Luft zwischen PV-Modulen
- 3.1
- Geringer, von unten zuströmender Luftanteil
- 3.2
- Starker, von unten zuströmender Luftanteil
- 3.3
- Starker, nach oben abgehender Luftanteil
- 4
- Spalt zwischen PV-Modulen
- 5
- Dichte Lage von PV-Modulen
- 6
- Mit Abdeckung versehener Spalt zwischen PV-Modulen
- 7
- Dachlatte
- 8
- Grundplatte eines Solarhakens
- 9
- Gebogener Schenkel eines Solarhakens
- 10
- Unterkonstruktion
- 10.1
- Solarschiene
- 10.2
- Schlitze in der Unterkonstruktion
- 11
- Oberhalb des Schenkels des Solarhakens liegender Ziegel
- 12
- Unterhalb des Schenkels des Solarhakens liegender Ziegel
- 13
- Klemme nach Stand der Technik
- 14
- Schraube
- 15
- Gleitmutter
- 16
- Dachsparren
- 17
- Parallel zum Ortgang verlegte Schiene
- 18
- Parallel zur Traufe verlegte Schiene in H-Form
- 19
- Solarhaken
- 20
- Halter
- 20.1
- Rastnase des Halters
- 20.2
- Schenkel des Halters
- 20.3
- Mittelsteg des Halters
- 20.4
- Kerbungen in dem Mittelsteg des Halters
- 20.5
- Kerbungen in dem Schenkel des Halters
- 20.6
- Ausnehmung in dem Halter zur Aufnahme des Befestigungsmittels
- 20.7
- Öffnung in dem Halter zur Aufnahme von flächigem Element
- 20.8
- Lichte innere Breite des Halters
- 21
- Randleiste
- 22
- Abdeckleiste
- 22.1
- Rastnase der Abdeckleiste
- 22.2
- Schenkel der Abdeckleiste
- 22.2
- Nut in der Abdeckleiste
- 22.3
- Steg an der Abdeckleiste
- 22.5
- Ausformung der Abdeckleiste zur Sicherung des Befestigungsmittels
- 23
- Zusätzliches Hilfsmittel
- 24
- Befestigungsmittel
- 25
- Linearlager
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007027997 A1 [0012]
