WO2012051998A1 - Verdrehsicherung zur lagesicherung eines schraubenkopfes oder dergleichen und anordnung von verdrehsicherung, bauteil und schraube oder dergleichen mit mutter - Google Patents

Verdrehsicherung zur lagesicherung eines schraubenkopfes oder dergleichen und anordnung von verdrehsicherung, bauteil und schraube oder dergleichen mit mutter Download PDF

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Energiebau Solarstromsysteme Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/041—Releasable devices
    • F16B37/042—Releasable devices locking by rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/18—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements
    • F16B7/187—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements with sliding nuts or other additional connecting members for joining profiles provided with grooves or channels

Definitions

  • Hammer head screws are often used for the attachment of components to rails whose head is positioned in a running along the longitudinal direction of the channel profile with folds that form a longitudinal slot, so that the hammer head is aligned at right angles to the longitudinal direction of the profile and only nor the thread-carrying part of the hammer head screw protrudes from the slot of the channel and is available for the connection of another component by means of matching the hammer head screw nut.
  • the base plate has a hole for the thread-carrying part of the fastening screw between the positioning jaws.
  • the hammer head must first be placed on the positioning jaws of the plastic insert to then set in parallel to the profile channel alignment together with the plastic insert through the slot in the profile channel. Thereafter, the thread-carrying part of the screw must be turned by 90 °, so that the hammer head can be positioned between the jaws. The screw must be pulled out manually, as the hammer head would slide back to the bottom of the profile channel that the hammer head would no longer be placed between the positioning jaws and the risk of incorrect assembly would be re-given.
  • a disadvantage of the arrangement proposed in DE 10 2007 059 049 A1 is also that the plastic insert is indeed displaceable within the profile channel, but only tightened until the fastening nut and the component to be fastened is fixed in a specific position along the rail. Should there be a need for correction here, after the partial loosening of the fastening nut there is a risk that the thread will be pressed so deeply into the channel that the hammer head will no longer lie between the positioning jaws. The same danger already exists in the regular assembly, if in the first turns for tightening the fastening nut pressure is exerted, the fixation by means of holding mandrel no longer withstand.
  • the present invention therefore has the task of eliminating the disadvantages of the disclosed in DE 10 2007 059 049 A1 arrangement and to provide an anti-rotation device for mounting screws, which allows a preassembled arrangement of rotation, to be fastened component and screw or the like with mother who a time-saving and error-free installation allowed, in particular of photovoltaic modules on profile carriers mitteis module clamps.
  • the rotation in addition to the features of the preamble in claim 1, a web surface with a slope.
  • the web surface on a pedestal and a ramp surface, wherein the pedestal between the ramp surface and the back side of the web is arranged.
  • the ramp surface connects with its lowest point to the pedestal surface and rises from this starting at each of the webs in the same direction of rotation, either clockwise or counterclockwise, depending on the rotational orientation of the fastener to be used. Due to the ramp and pedestal surfaces of the web surface, it is possible to provide an arrangement according to claim 9.
  • the head which does not necessarily have to be a screw, since, for example, fixing means can be used in the manner of a bayonet lock, completely or partially on the pedestal surfaces of the rotation.
  • the head is longer than wide, so that it can be guided on the one hand by the longitudinal slot of the profile channel and on the other hand, after appropriate rotational movement, the slot-forming folds of the profile channel can rest from the inside.
  • the most advantageous head shape is dependent on the shape of the head receiving component, which does not necessarily have to be a rail.
  • embodiments have been established with substantially rectangular head shapes in which the two diagonally opposite corners are rounded, which lie in the direction of tightening the mother in front of the other corners, which in turn have no rounding.
  • the slope of the ramp surfaces runs at each bridge in the direction of tightening of the nut. Since the pedestal surface as part of the matched to the head size web surface provides no support surface over the entire width of the head, which is available for a frictional engagement between the head and pedestal surface is dimensioned so that the frictional overcome by the shear forces occurring with progressive tightening of the mother and the head of the slope of the ramp surface following slides in its rotationally fixed position between the webs.
  • Spacers may be, for example, elements made of elastomeric plastics, such as foam, or of rubber.
  • a spiral spring can be used whose inner diameter is greater than that of the bolt.
  • the bolt can advantageously be guided through the lumen of the spiral spring, which is then at least partially surrounded by the turns of the spiral spring.
  • an elastically deformable spacer has the advantage that, for example, to be attached to a rail module clamp in the preassembled state the desired distance to the base plate of the rotation and thus the hammer head and later to the rail may have, so that for example the insertion of photovoltaic modules between rail and module clamp is simplified and the time to reach the final assembly state is shortened, so by tightening the nut by slightly reducing the distance between the two components to each other already with the Assembly desired clamping state is achieved.
  • a correction of the position of the rotation in the channel of a rail can be made without a partial slipping of the mother is slipped out of the web gap by the partial release of the mother, since the spacer head with the channel-forming folds of the rail and the mother due to its spring force continue to be spaced apart under tension and thus prevents slipping out of the head from the web gap.
  • a position correction of the arrangement according to the invention thus no longer constitutes a source of error.
  • such a spacer has the advantage that the mandrel described in DE 10 2007 059 049 A1 in the lumen of the recess or recess of the rotation is superfluous.
  • the undesirable tilting of the bolt already described above can thus be ruled out, as well as an accidental sliding down of the head on the bottom of the profile channel, since the spacer finds its original shape after a short deformation and thus ensures the correct position of the head.
  • a threaded sleeve head is used instead of an ordinary nut, which can be such that a spacer used as a coil spring can be guided over the internally threaded sleeve, which in turn receives the thread of the hammer head screw.
  • the spiral spring can deform elastically on the smooth outer lateral surface of the internally threaded sleeve, as compared to the rough lateral surface of a screw thread.
  • internal threads and screw threads can also be interchanged so that the hammer head to be inserted into the profiled rail channel is arranged on the internally threaded sleeve, into which a suitable screw is screwed. Both variants are equivalent and can be selected by the skilled person in terms of cost and production technology.
  • outside smooth threaded sleeves can be made more accurate by recess or recess of the base plate.
  • a module clamp is advantageous, which has a long and a short flange, wherein the flanges are interconnected via a profile web, which is led beyond the branch of the short flange as a fixing lug.
  • the short flange serves as a stop for the between fixing lug and rail clamped module, wherein the profile rail should preferably have a stop.
  • a largely error-free assembly is additionally supported by advantageous embodiments of the rotation.
  • the direction of the front surface of the web slope decreases in the direction of the front surface, such as in a concave curvature.
  • the ramp surface should be at least greater than the Podestfiumblee or make up even 70% to 90% of the web surface, so that remain for the pedestal only 10% to 30%.
  • the bridge surface is completely made up of a pedestal surface, then in many cases it is almost impossible to overcome the frictional engagement that is greater in proportion to the increased contact surface before the vector of the shear force is already too much in the direction of increasing the contact pressure between the head and the contact surface during the tightening of the nut Base plate of the anti-rotation has migrated.
  • a reverse and lateral stop for the head is made by the rotation.
  • This can be done, for example, by arranged on the Stig Wegenfest edges of the pedestal surfaces arranged lugs or tabs that rise at the edges of the pedestal, at the same time limit the outer side surfaces of the webs.
  • the latter can also serve as a transport lock by their distance from each other, for example when using hammer heads, larger than the width of the hammer heads but smaller than the distance between each other diagonally opposite corners of the hammer heads.
  • the preferably designed as tabs limiting elements on the outer side surfaces of the webs facing edges of the pedestal areas during rotation of the hammer head in tightening direction of the mother before reaching the rotationally fixed position between the webs must be spread slightly apart. So it must be easier in the course of the rotational movement Sp Stetzrstand be overcome, which is large enough to prevent an undesirable transition of the head from its first position according to claim 9 to its second position according to claim 9 during the transport of the assembly.
  • the inner side surfaces of the webs facing the recess or recess of the rotation, the outer side surfaces of the webs are facing away from her.
  • the rotation can be inexpensively and easily made of plastic, such as polypropylene copolymer, but may also be made of metal or other materials if necessary. It is also cost-effective to produce the anti-rotation device in one piece.
  • Fig. 1 shows the underside of the rotation (1) in the plan.
  • front (4), back (5), side outer (6a), side inner (6b) and surfaces (7) are clear, and the hole-shaped recess (9) of the base plate (2), opposite Front (4) and back surfaces (5) of the webs (8) has projections (10) which rest after mounting on the slot-forming folds of a rail with profile channel.
  • FIG. 2 shows a side view of the anti-rotation device (1), which reveals the front surface (4) of the right web (8) and the back surface (5) of the left web (8), as well as the projections (10) of FIG Base plate (2), the limiting elements formed as lugs (15) and as tabs delimiting elements (17) and the side inner surfaces (6b).
  • Fig. 3 shows a cross section of the anti-rotation device (1) along the Symetrieachse AA drawn in Fig. 1.
  • FIG. 4 A shows the individual parts of the arrangement according to claim 9 in the side view, namely the threaded sleeve (22) with the mother head (32) and threaded part (33), the component (23), here a module clamp (23). , with long flange (34), short flange (35), connecting web (36), fixing lug (37), branch (38) of the short flange (35), hole - shaped recess (24), recess edges (29) and side facing away from the screw head (28 ) of the module clamp (23), the spacer (31), which is designed here as a spiral spring (31), the rotation (1) and a hammer head screw (19) with head (21) and bolts (20).
  • Fig. 4 B shows the arrangement (18) in the first position according to claim 9 in side view.
  • Fig. 4 C shows the arrangement (18) in the second position according to claim 9 in the side view.
  • other components surrounding the assembly (18) in the final assembled state are shown in black, which the person skilled in the art can easily identify as a carrier profile and module.
  • Fig. 5 A shows the arrangement (18) from below in the plan just before the final assembly to a rail in the first position according to claim 9. To see the on the pedestal surfaces (hidden) of the webs (8) resting hammer head (21), and an arrow indicating the tightening direction (30) of the nut (not shown).
  • Fig. 5 B shows the arrangement (18) from below in the plan view in a transition state between the first and second position according to claim 9 on a rail.
  • Fig. 5 C shows the arrangement (18) from below in the plan view in the second position according to claim 9 on a rail.
  • this final assembly position of the hammer head (21) in longitudinally parallel alignment between the side inner surfaces (6b) of the webs (8).
  • Marked by dashed lines here are the width (26) of the hammer head (21), the distance (25) between the side inner surfaces (6b) of the webs (8) and the length (27) of the hammer head (21).

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Abstract

Verdrehsicherung (1) zur Lagesicherung eines Schraubenkopfes oder dergleichen, aufweisend eine Grundplatte (2) mit wenigstens zwei auf ihrer (2) Unterseite (3) voneinander beabstandet angeordneten Stegen (8) und einer Ausnehmung (9) zwischen den Stegen (8), wobei die Grundplatte (2) gegenüber Front- (4) und Rückenflächen (5) der Stege (8) jeweils einen Überstand (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegoberflächen (7) je eine Rampenfläche (11) mit einer zur Frontfläche (4) des Steges (8) gerichteten Steigung und je eine Podestfläche (12) zwischen Rückenfläche (5) des Steges (8) und Rampenfläche (11) aufweisen, wobei die Podestfläche (12) an den tiefsten Punkt (13) der Rampenfläche (11) anschließt. Anordnung (18) der Verdrehsicherung (1), einer Schraube (19) sowie Schraubenmutter (22) und eines Bauteils (23) mit Ausnehmung (24), wobei der Bolzen (20) durch die Ausnehmungen (9, 24) der Grundplatte (2) und des Bauteils (23) geführt und auf der kopfabgewandten Seite (28) des Bauteils (23) mit der Mutter (22) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Rampenfläche (11) jeweils in Anzugsdrehrichtung (30) der Mutter (22) gerichtet ist und dass der Kopf (21) in einer ersten Position den Podestflächen (12) aufliegt und in einer zweiten Position zwischen den Seiteninnenflächen (6b) der Stege (8) liegt.

Description

Verdrehsicherung zur Lagesicherung eines Schraubenkopfes oder dergleichen und Anordnung von Verdrehsicherung, Bauteil und Schraube oder dergleichen mit Mutter
[0001] Zur Befestigung von Bauteilen an Profilschienen werden häufig Hammerkopfschrauben verwendet, deren Kopf dabei in einem entlang der Längsrichtung des Profils verlaufenden Kanal mit Abkantungen, die einen Längsschlitz bilden, positioniert wird, so dass der Hammerkopf rechtwinklig zur Längsrichtung des Profils ausgerichtet ist und nur noch der gewindetragende Teil der Hammerkopfschraube aus dem Schlitz des Kanals hervorsteht und für die Verbindung eines weiteren Bauteils mittels der zur Hammerkopfschraube passenden Schraubenmutter zur Verfügung steht. Dabei tritt das Problem auf, dass beim Anziehen der Mutter die Lage des Schraubenkopfes dadurch verändert werden kann, dass die Schraube sich in Richtung der Anzugsdrehbewegung der Mutter mitdreht, meistens weil Schraubengewinde und Innengewinde der Mutter nicht ausreichend geschmiert sind oder bei Beginn der Verschraubung kurzfristig gegeneinander verkanten. Die Belastbarkeit einer Verbindung mit aus der vorgesehenen, zum Profilschlitz rechtwinkligen Position herausgedrehtem Hammerkopf bleibt hinter der einer solchen mit korrekt angeordnetem Hammerkopf zurück, da die Auflageflächen für den Hammerkopf verringert wird oder der Hammerkopf gar nicht mehr aufliegt.
[0002] Zur Lösung des Problems wurden bereits Markierungen am dem Kopf entgegengesetzten Ende solcher Schrauben angebracht, die nach Montage eines Bauteils wenigstens eine optische Kontrolle ermöglichen, da der Hammerkopf selbst regelmäßig durch die schlitzbildenden Abkantungen der Profilschiene, auf denen er aufliegt, verdeckt wird. Diese Lösung mag bei baumängelbedingten Haftungsfragen von Bedeutung sein, befriedigt jedoch nicht, da eine aktive Kontrolle sämtlicher Verbindungsmittel unmittelbar nach Montage in jedem Fall erforderlich wäre, um diesbezügliche Baumängel auszuschließen. Die Vielzahl solcher Verbindungen, beispielsweise bei der Montage von Photovoltaikmodulen auf Trägerprofilen, führt jedoch dazu, dass trotz optischer Kontrolle die beschriebenen Montagefehler immer wieder auftreten mit teils kostspieligen Folgen. Es besteht daher Bedarf an Montagemöglichkeiten, die die beschriebenen Montagefehler kontruktionsbedingt ausschließen.
[0003] DE 10 2007 059 049 A1 greift dieses Problem bereits auf. Dort wird eine Anordnung aus Profilschiene und Befestigungsschraube mit -mutter zur Lagesicherung der Befestigungsschraube in der Profilschiene beschrieben, die mittels eines in den Längskanal der betreffenden Profilschiene einklemmbaren Plastikeinsatzes, der quer zur Längsausrichtung des Profils Positionierungsbacken für den Hammerkopf aufweist und mit Front- und Rückenseiten dieser Positionierungsbacken an den Abkantungen des
BESTÄTIGUNGSKOPIE Längskanats an- und ihnen mit einer die Positionierungsbacken tragenden Grundplatte aufliegt. Die Grundplatte weist zwischen den Positionierungsbacken ein Loch für den gewindetragenden Teil der Befestigungsschraube auf. Der Hammerkopf muss dabei zunächst auf die Positionierungsbacken des Plastikeinsatzes aufgelegt werden, um sodann, in zum Profilkanal paralleler Ausrichtung zusammen mit dem Plastikeinsatz durch den Schlitz in den Profilkanal gesetzt zu werden. Danach muss der gewindetragende Teil der Schraube um 90° gedreht werden, damit der Hammerkopf zwischen den Backen positioniert werden kann. Dabei muss die Schraube händisch hervor gezogen werden, da ein Zurückgleiten des Hammerkopfes auf den Grund des Profilkanals zur Folge hätte, dass der Hammerkopf nicht mehr zwischen den Postionierungsbacken angeordnet und die Gefahr der Fehlmontage erneut gegeben wäre. Hilfsweise wird in DE 10 2007 059 049 A1 daher vorgeschlagen, das Loch für den gewindetragenden Teil der Befestigungsschraube mit einem ins Lumen gerichteten Dorn zu versehen, um das Gewinde mittels dieses Dorns nach dem Herausziehen fixieren zu können. Nachteilig ist hierbei, dass das Gewinde leicht schräg fixiert wird, was bei der Durchführung des Gewindes durch eine Aussparung eines zu befestigenden Bauteils besonders dann Schwierigkeiten bereitet, wenn das Bauteil mehrere auf gleiche Art zu nutzende Montagelöcher nebeneinander aufweist. Stößt man dabei mit dem Rand eines Montagelochs auf das dornfixierte Gewinde, so gleitet der Hammerkopf leicht auf den Grund des Kanals der Profilschiene. Das gleiche Problem besteht auch, wenn das Gewinde gerade steht.
[0004] Nachteilig an der in DE 10 2007 059 049 A1 vorgeschlagenen Anordnung ist außerdem, dass der Plastikeinsatz zwar innerhalb des Profilkanals verschiebbar ist, jedoch nur bis die Befestigungsmutter festgezogen und das zu befestigende Bauteil in einer bestimmten Position entlang der Profilschiene fixiert ist. Sollte hier Korrekturbedarf entstehen, so besteht nach dem teilweisen Lösen der Befestigungsmutter die Gefahr, dass das Gewinde so tief in den Kanal gedrückt wird, dass der Hammerkopf nicht mehr zwischen den Positionierungsbacken liegt. Die gleiche Gefahr besteht auch bereits bei der regulären Montage, wenn bei den ersten Umdrehungen zum Anziehen der Befestigungsmutter ein Druck ausgeübt wird, dem die Fixierung mittels Haltedorn nicht mehr standhält. Auch bei der Verwendung von montageüblichen, Rohr- oder Steckschlüsseln oder Akkuschraubern mit entsprechendem Aufsatz besteht, wenn das Werkzeug nicht vorsichtig und passgenau aufgesetzt wird, die Gefahr, die Befestigungsschraube wieder auf den Grund des Kanals der Profilschiene herunter zu drücken oder zumindest so weit, dass die Sperre durch die Positionierungsbacken überwunden werden kann. [0005] Weiterhin nachteilig ist, dass eine Vormontage von dem an der Profilschiene zu befestigendem Teil, Befestigungsschraube und -mutter zwar möglich ist, aber keinen Zeitgewinn und auch keine Reduktion von Montagefehlern ergibt. Denn der Hammerkopf müsste auf den Positionierungsbacken aufliegen, um ihn durch den Längsschlitz in den Profilkanal einsetzen zu können. Ein Aufliegen auf den Positionierungsbacken ist aber nur dann möglich, wenn die Mutter über dem zu befestigenden Bauteil so stark angezogen ist, dass für ausreichenden Reibschluss gesorgt ist, der den Hammerkopf in montierbarer Position hält, also rechtwinklig zum Raum zwischen den Positionierungsbacken. Setzt man die solchermaßen vormontierte, also mit zu befestigendem Bauteil und Plastikeinsatz verbundene Befestigungsschraube durch den Längsschlitz in den Profilkanal ein, so muss die Mutter erst wieder gelöst werden, danach eine Vierteldrehung des Hammerkopfes vorgenommen werden und dann die Schraube hervor gezogen werden, die schließlich händisch gehalten oder mittels Dorn fixiert werden muss.
[0006] Vorliegend stellt sich daher die Aufgabe, die Nachteile der in DE 10 2007 059 049 A1 offengelegten Anordnung zu beseitigen und eine Verdrehsicherung für Befestigungsschrauben bereitzustellen, die eine vormontierte Anordnung von Verdrehsicherung, zu befestigendem Bauteil und Schraube oder dergleichen mit Mutter erlaubt, die eine zeitsparende und fehlerfreie Montage erlaubt, insbesondere von Photovoltaikmodulen auf Profilträgern mitteis Modulklemmen.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Verdrehsicherung nach Anspruch 1 und eine Anordnung nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. Dabei werden hier unter Aussparungen neben Löchern auch Vertiefungen in einer Oberfläche verstanden, die auch U-förmige seitliche Einschnitte in die Grundplatte einschließen, während bei einer Ausnehmung zwingend ist, dass sie sich aus mindestens einem Blickwinkel durch das gesamte Materia! hindurch erstreckt und aus diesem Blickwinkel einen umlaufenden Rand aufweist.
[0008] Erfindungsgemäß weist die Verdrehsicherung zusätzlich zu den Merkmalen des Oberbegriffs in Anspruch 1 eine Steg Oberfläche mit einer Steigung auf. Dabei weist die Stegoberfläche eine Podestfläche und eine Rampenfläche auf, wobei die Podestfläche zwischen der Rampenfläche und der Rückenseite des Steges angeordnet ist. Die Rampenfläche schließt mit ihrem tiefsten Punkt an die Podestfläche an und steigt von dieser ausgehend an und zwar bei jedem der Stege in die gleiche Drehrichtung, entweder mit dem oder gegen den Uhrzeigersinn, je nach Drehorientierung des einzusetzenden Befestigungsmittels. [0009] Aufgrund der Rampen- und Podestflächen der Stegoberfläche ist es möglich, eine Anordnung nach Anspruch 9 zu schaffen. Dabei liegt der Kopf, der nicht notwendigerweise der einer Schraube sein muss, da beispielsweise auch Befestigungs mittel nach Art eines Bajonettverschlusses Verwendung finden können, ganz oder teilweise auf den Podestflächen der Verdrehsicherung auf. Der Kopf ist länger als breit, damit er einerseits durch den Längsschlitz des Profilkanals geführt werden kann und andererseits nach entsprechender Drehbewegung den schlitzbildenden Abkantungen des Profilkanals von innen anliegen kann. Die vorteilhafteste Kopfform ist dabei von der Ausformung des den Kopf aufnehmenden Bauteils abhängig, das nicht notwendigerweise eine Profilschiene sein muss. Im Falle von Hammerkopfschrauben für Profilschienen haben sich Ausführungsformen mit im Wesentlichen rechteckigen Kopfformen etabliert, bei denen die zwei sich diagonal einander gegenüberliegenden Ecken abgerundet sind, die in Anzugsdrehrichtung der Mutter vor den übrigen Ecken liegen, die ihrerseits keine Rundung aufweisen. Die Steigung der Rampenflächen verläuft bei jedem Steg in Richtung der Anzugsdrehrichtung der Mutter. Da die Podestfläche als Teil der auf die Kopfgröße abzustimmenden Stegoberfläche keine Auflagefläche über die gesamte Breite des Kopfes bietet, ist die für einen Reibschluss zwischen Kopf und Podestfläche zur Verfügung stehende Fläche so bemessen, dass der Reibschluss durch die mit fortschreitendem Anziehen der Mutter auftretenden Scherkräfte überwunden werden und der Kopf der Steigung der Rampenfläche folgend in seine drehfixierte Position zwischen den Stegen gleitet.
[0010] Vorteilhaft ist es, insbesondere für die Montage von Modulklemmen zur Befestigung von Photovoltaikmodulen auf Profilträgern, wenn zwischen Verdrehsicherung und dem zu befestigenden Bauteil wenigstens ein elastisch verformbarer Abstandshalter angeordnet ist. Abstandshalter können beispielsweise Elemente aus elastomeren Kunststoffen, wie Schaumstoff, oder aus Gummi sein, Vorzugsweise kann eine Spiralfeder verwendet werden, deren Innendurchmesser größer als der des Bolzens ist. Dadurch kann der Bolzen vorteilhaft durch das Lumen der Spiralfeder geführt werden, der dann von den Windungen der Spiralfeder wenigstens teilweise umgeben ist. Die Verwendung eines elastisch verformbaren Abstandshalters hat den Vorteil, dass beispielsweise eine an einer Profilschiene zu befestigende Modulklemme im vormontierten Zustand den gewünschten Abstand zur Grundplatte der Verdrehsicherung und damit auch zum Hammerkopf und später zur Profilschiene aufweisen kann, so dass beispielsweise das Einfügen von Photovoltaikmodulen zwischen Profilschiene und Modulklemme vereinfacht und die Zeit zum Erreichen des Montageendzustands verkürzt wird, indem so beim Anziehen der Mutter durch geringfügige Verringerung des Abstands der beiden Bauteile zueinander bereits der mit der Montage angestrebte Klemmzustand erreicht wird. Weiterhin kann eine Korrektur der Position der Verdrehsicherung im Kanal einer Profilschiene vorgenommen werden, ohne dass bereits durch teilweises Lösen der Mutter ein Herausgleiten des Kopfes aus dem Stegzwischenraum riskiert wird, da der Abstandshalter den Kopf mit den kanalbildenden Abkantungen der Profilschiene und die Mutter aufgrund seiner Federkraft weiterhin unter Spannung voneinander beabstandet und damit ein Herausgleiten des Kopfes aus dem Stegzwischenraum verhindert. Eine Positionskorrektur der erfindungsgemäßen Anordnung stellt somit keine Fehlerquelle mehr dar.
[0011] Weiterhin hat ein solcher Abstandshalter den Vorteil, dass der noch in DE 10 2007 059 049 A1 beschriebene Dorn im Lumen der Ausnehmung oder Aussparung der Verdrehsicherung überflüssig wird. Das bereits weiter oben beschriebene unerwünschte Schrägstellen des Bolzens kann somit ausgeschlossen werden, ebenso wie ein versehentliches Hinabgleiten des Kopfes auf den Grund des Profilkanals, da der Abstandshalter nach kurzer Deformation seine ursprüngliche Form wiederfindet und so die korrekte Position des Kopfes sichert.
[0012] In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung wird statt einer gewöhnlichen Schraubenmutter eine Gewindehülse mit Kopf verwendet, die so bemessen sein kann, dass eine als Abstandshalter eingesetzte Spiralfeder über die innengewindetragenden Hülse geführt werden kann, die ihrerseits das Gewinde der Hammerkopfschraube aufnimmt. Dies führt dazu, dass die Spiralfeder an der glatten äußeren Mantelfläche der innengewindetragenden Hülse sich reibungsärmer als an der rauen Mantelfläche eines Schraubengewindes elastisch verformen kann. Natürlich können Innengewinde und Schraubengewinde auch miteinander vertauscht sein, so dass der in den Profilschienenkanal einzusetzende Hammerkopf an der innengewindetragenden Hülse angeordnet ist, in die eine passende Schraube eingedreht wird. Beide Varianten sind äquivalent und können vom Fachmann unter kosten- und fertigungstechnischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Darüber hinaus können außen glatte Gewindehülsen passgenauer durch Aussparung oder Ausnehmung der Grundplatte geführt werden.
[0013] Als Bauteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist für die Befestigung von Photovoltaikmodulen eine Modulklemme von Vorteil, die einen langen und einen kurzen Flansch aufweist, wobei die Flansche über einen Profilsteg miteinander verbunden sind, der über die Abzweigung des kurzen Flansches als Fixiernase hinausgeführt ist. Der kurze Flansch dient dabei als Anschlag für das zwischen Fixiernase und Profilschiene einzuklemmende Modul, wobei auch die Profilschiene vorzugsweise einen Anschlag aufweisen sollte.
[0014] Eine weitestgehend fehlerfreie Montage wird zusätzlich durch vorteilhafte Ausführungsformen der Verdrehsicherung unterstützt. So ist es beispielsweise vorzuziehen, die Rampenflächen jeweils nicht nur mit einer zur Frontfläche des Steges gerichteten Steigung zu versehen sondern zusätzlich mit einer Neigung in Richtung der Ausnehmung oder Aussparung der Verdrehsicherung auszustatten. Dadurch gleitet der Kopf noch leichter in seine drehfixierte Position zwischen den Stegen.
[0015] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zur Frontfläche des Steges gerichtete Steigung in Richtung der Frontfläche abnimmt, wie beispielsweise bei einer konkaven Krümmung.
[0016] Vorzugsweise sollte die Rampenfläche zumindest größer als die Podestfiäche sein oder sogar 70% bis 90% der Stegoberfläche ausmachen, so dass für die Podestfläche lediglich 10% bis 30% verbleiben. Je weniger Podestfläche für den Reibschluss zwischen Kopf und Stegoberfläche zur Verfügung steht, desto geringer ist die Scherkraft, die aufgebracht werden muss, um den Reibschluss zu überwinden. Besteht die Stegoberfläche dagegen komplett aus Podestfläche, so ist es in vielen Fällen nahezu unmöglich, den proportional zur vergrößerten Auflagefläche größeren Reibschluss rechtzeitig zu überwinden, bevor der Vektor der Scherkraft während des Anziehens der Mutter durch zunehmenden Anpressdruck zwischen Kopf und Auflagefläche bereits zu sehr in Richtung Grundplatte der Verdrehsicherung gewandert ist.
[0017] Um das Erstellen der erfindungsgemäßen Anordnung zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn durch die Verdrehsicherung ein rückwärtiger und seitlicher Anschlag für den Kopf gestellt wird. Dies kann beispielsweise durch an den Stegrückenflächen zugewandten Rändern der Podestflächen angeordnete Nasen geschehen oder durch Laschen, die an den Rändern der Podestfläche aufragen, der zugleich die außen liegenden Seitenflächen der Stege begrenzen. Letztere können auch als Transportsicherung dienen, indem ihr Abstand zueinander, beispielsweise bei der Verwendung von Hammerköpfen, größer als die Breite der Hammerköpfe aber kleiner als der Abstand einander diagonal gegenüberliegender Ecken der Hammerköpfe ist. Dadurch müssen die vorzugsweise als Laschen ausgeführten Begrenzungselemente an den den Außenseitenflächen der Stege zugewandten Rändern der Podestflächen bei einer Drehung des Hammerkopfes in Anzugsdrehrichtung der Mutter vor Erreichen der drehfixierten Position zwischen den Stegen leicht auseinander gespreizt werden werden. Es muss also im Zuge der Drehbewegung zunächst ein leichter Spreizwiderstand überwunden werden, der groß genug ist, um einen unerwünschten Übergang des Kopfes von seiner ersten Position gemäß Anspruch 9 in seine zweite Position gemäß Anspruch 9 während des Transports der Anordnung zu verhindern. Die Innenseitenflächen der Stege sind der Ausnehmung oder Aussparung der Verdrehsicherung zugewandt, die Außenseitenflächen der Stege sind ihr abgewandt.
[0018] Die Verdrehsicherung lässt sich kostengünstig und einfach aus Kunststoff herstellen, wie beispielsweise Polypropylen-Copolymer, kann aber erforderlichenfalls auch aus Metall oder anderen Materialien gefertigt sein. Ebenfalls kostengünstig ist es, die Verdrehsicherung einstückig herzustellen.
[0019] Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung und der erfindungsgemäßen Anordnung beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert:
[0020] Fig. 1 zeigt die Unterseite der Verdrehsicherung (1 ) in der Aufsicht. Zu erkennen ist die Unterseite (3) der hier zweifach achssymetrische Grundplatte (2) der Verdrehsicherung mit den Stegen (8), deren Oberflächen (7) jeweils die Rampenfläche (1 1) und die Podesfläche (12) aufweisen. In der Aufsicht werden auch Front- (4), Rücken- (5), Seitenaußen- (6a), Seiteninnen- (6b) und Oberflächen (7) deutlich, sowie die lochförmige Aussparung (9) der Grundplatte (2), die gegenüber Front- (4) und Rückenflächen (5) der Stege (8) Überstände (10) aufweist, die nach Montage auf den schlitzbildenden Abkantungen einer Profilschiene mit Profilkanal aufliegen.
[0021] Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Verdrehsicherung (1 ), die die Frontfläche (4) des rechten Steges (8) und die Rückenfläche (5) des linken Steges (8) erkennen lässt, ebenso wie die Überstände (10) der Grundplatte (2), die als Nasen ausgebildeten Begrenzungselemente (15) und als Laschen ausgebildeten Begrenzungselemente (17) und die Seiteninnenflächen (6b).
Γ00221 Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Verdrehsicherung (1 ) entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Symetrieachse A-A. In der Schrägaufsicht zu erkennen ist hier die in Richtung des Betrachters geneigte Rampenfläche (1 1 ), die Seiteninnenfläche (6b), die Überstände (10), das Begrenzungsnase (15) und die Begrenzungslasche (17) sowie die Podestfläche (12) von der Seite, der tiefste Punkt (13) der Rampenfläche (1 1 ), der der Rückenfläche (5) zugewandte Rand (14) der Podestfläche (12) und der der Seitenaußenfläche zugewandte Rand (16) der Podestfläche (12). [0023] Fig. 4 A zeigt die Einzelteile der Anordnung gemäß Anspruch 9 in der Seitenansicht, nämiich die Gewindehülse (22) mit Mutterkopf (32) und gewindetragendem Teil (33), das Bauteil (23), hier eine Modul klemme (23), mit langem Flansch (34), kurzem Flansch (35), Verbindungssteg (36), Fixiernase (37), Abzweigung (38) des kurzen Flansches (35), lochförmiger Aussparung (24), Aussparungsrändern (29) und schraubenkopfabgewandter Seite (28) der Modulklemme (23), den Abstandshalter (31), der hier als Spiralfeder (31 ) ausgebildet ist, die Verdrehsicherung (1) sowie eine Hammerkopfschraube (19) mit Kopf (21) und Bolzen (20).
[0024] Fig. 4 B zeigt die Anordnung (18) in der ersten Position gemäß Anspruch 9 in der Seitenansicht. Zu sehen sind die Modulklemme (23) mit Fixiernase (37), kurzem Flansch (35), Abzweigung (38) des kurzen Flansches (35), langem Flansch (34), Mutterkopf (32), gewindetragendem Teil (33) der als Gewindehülse ausgebildeten Mutter (22), Verdrehsicherung (1 ) mit Stegrückenfläche (5), Stegfrontfläche (4), Überständen (10) der Grundplatte (2) sowie der Hammerschraubenkopf (21 ).
[0025] Fig. 4 C zeigt die Anordnung (18) in der zweiten Position gemäß Anspruch 9 in der Seitenansicht. Lediglich zur Veranschaulichung sind weitere, die Anordnung (18) im Montageendzustand umgebende Bauteile schwarz eingezeichnet, die der Fachmann leicht als Trägerprofil und Modul identifizieren kann. Zu erkennen sind Hammerkopf (21), Verdrehsicherung (1), Abstandshalter (31 ), der als Spiralfeder (31 ) ausgebildet ist, gewindetragender Teil (22) der als Gewindehülse ausgebildeten Mutter, Bauteil (23), hier eine Modulklemme (23) sowie die hammerkopfabgewandte Seite (28) der Modulklemme (23).
[0026] Fig. 5 A zeigt die Anordnung (18) von unten in der Aufsicht kurz vor der Endmontage an einer Profilschiene in der ersten Position gemäß Anspruch 9. Zu sehen sind der auf den Podestflächen (verdeckt) der Stege (8) aufliegende Hammerkopf (21), sowie ein Pfeil, der die Anzugsdrehrichtung (30) der Mutter (nicht gezeigt) angibt.
[00271 Fig. 5 B zeigt die Anordnung (18) von unten in der Aufsicht in einem Übergangszustand zwischen erster und zweiter Position gemäß Anpruch 9 an einer Profilschiene. Zu erkennen sind hier die Anzugsdrehrichtung (30) der Mutter (nicht gezeigt) gemäß Pfeil, der Hammerkopf (21 ) sowie die in dieser Position des Hammerkopfes (21) sichtbaren Podestflächen (12). [0028] Fig. 5 C zeigt die Anordnung (18) von unten in der Aufsicht in der zweiten Position gemäß Anspruch 9 an einer Profilschiene. In dieser Montageendposition liegt der Hammerkopf (21 ) in längsparalleler Ausrichtung zwischen den Seiteninnenflächen (6b) der Stege (8). Durch gestrichelte Linien kenntlich gemacht sind hier die Breite (26) des Hammerkopfes (21), der Abstand (25) zwischen den Seiteninnenflächen (6b) der Stege (8) und die Länge (27) des Hammerkopfes (21 ).

Claims

1. Verdrehsicherung (1) zur Lagesicherung eines Schraubenkopfes oder dergleichen, aufweisend eine Grundplatte (2) mit wenigstens zwei auf ihrer (2) Unterseite (3) voneinander beabstandet angeordneten, Front- (4), Rücken- (5), Seitenaußen- (6a), Seiteninnen- (6b) und Oberflächen (7) aufweisenden Stegen (8) und einer Ausnehmung oder Aussparung (9) zwischen den Stegen (8), wobei die Grundplatte (2) gegenüber Front- (4) und Rückenflächen (5) der Stege (8) jeweils einen Überstand (10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stegoberflächen (7) je eine Rampenfläche (1 1 ) mit einer zur Frontfläche (4) des Steges (8) gerichteten Steigung und je eine Podestfläche (12) zwischen Rückenfläche (5) des Steges (8) und Rampenfläche (1 1) aufweisen, wobei die Podestfläche (12) an den tiefsten Punkt (13) der Rampenfläche (1 1 ) anschließt.
2. Verdrehsicherung (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rampenflächen (1 1) jeweils in Richtung der Ausnehmung oder Aussparung (9) der Verdrehsicherung (1 ) geneigt sind.
3. Verdrehsicherung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils die Rampenfläche (1 1 ) größer als die Podestfläche (12) ist.
4. Verdrehsicherung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet
durch jeweils am den Rückenflächen (5) zugewandten Rand (14) der Podestflächen (12) angeordnete Begrenzungselemente (15), wie beispielsweise Nasen (15) oder Laschen, die jeweils tiefer als das Niveau der Podestfläche (12) reichen.
5. Verdrehsicherung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet
durch jeweils am den Seitenaußenflächen (6a) zugewandten Rand (16) der Podestflächen (12) angeordnete Begrenzungselemente (17), wie beispielsweise Nasen oder Laschen (17), die jeweils tiefer als das Niveau der Podestfläche (12) reichen.
6. Verdrehsicherung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils die Steigung der Rampenflächen (1 1) in Richtung der Frontfläche (4) abnimmt.
7. Verdrehsicherung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie im Wesentlichen aus Kunststoff besteht.
8. Verdrehsicherung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einstückig ausgebildet ist.
9. Anordnung (18) einer Verdrehsicherung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, einer Schraube oder dergleichen (19) mit Bolzen (20) und Kopf (21), der länger als breit ist, sowie Schraubenmutter oder dergleichen (22) und eines Bauteils (23) mit Ausnehmung oder Aussparung (24), wobei der Abstand (25) einander zugewandter Seitenflächen (6b) verschiedener Stege (8) größer als die Breite (26) und kleiner als die Länge (27) des Kopfes (21) ist, wodurch dieser in längsparalleler Ausrichtung zwischen den Seiteninnenflächen (6b) drehfixierbar ist, und der Bolzen (20) durch die Ausnehmungen und/oder Aussparungen (9, 24) der Grundplatte (2) und des Bauteils (23) geführt und auf der kopfabgewandten Seite (28) des Bauteils (23) mit der Mutter (22), die die Ränder (29) der Ausnehmung oder Aussparung (24) des Bauteils (23) überlappt, in Eingriff steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steigung der Rampenfläche (1 1) jeweils in Anzugsdrehhchtung (30) der Mutter (22) gerichtet ist und dass der Kopf (21 ) in einer ersten Position ganz oder teilweise den Podestflächen (12) aufliegt und in einer zweiten Position zwischen den Seiteninnenflächen (6b) der Stege (8) liegt.
10. Anordnung (18) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen Verdrehsicherung (1 ) und Bauteil (23) wenigstens ein elastisch verformbarer Abstandshalter (31 ), vorzugsweise eine Spiralfeder (31 ), angeordnet ist.
1 1. Anordnung (18) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bolzen (20) durch wenigstens einen Abstandshalter (31) hindurchgeführt ist.
12. Anordnung (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Begrenzungselemente (15) gemäß Anspruch 4 eine Drehbewegung des den Stegen (8) aufliegenden Kopfes (21 ) gegen die Anzugsdrehrichtung (30) der Mutter (22) begrenzen oder verhindern.
13. Anordnung (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der lichte Abstand der am weitesten voneinander entfernten Begrenzungselemente (17) gemäß Anspruch 5 zueinander größer als die Länge des Kopfes und kleiner als der Abstand zwischen den in der Aufsicht am weitesten voneinander beabstandeten Ecken des Kopfes (21) ist.
14. Anordnung (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mutter (22) als Gewindehülse mit die Ränder (29) der Ausnehmung oder Aussparung (24) des Bauteils (23) überlappendem Mutterkopf (32) ausgebildet ist, deren gewindetragender Teil (33) durch das Bauteil (23) geführt ist.
15. Anordnung (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (23) eine Klemme ist, die einen langen (34) und einen kurzen (35) Flansch aufweist, die durch einen Profilsteg (36) miteinander verbunden sind, wobei der Profilsteg (36) als Fixiernase (37) über die Abzweigung (38) des kurzen Flansches (35) hinausgeführt ist.
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