WO2024042101A1

WO2024042101A1 - Verbindungssystem und verfahren

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Publication number: WO2024042101A1
Application number: PCT/EP2023/073070
Authority: WO
Inventors: Gunnar Schaefer; Thomas Soard; James Hess
Original assignee: Elrinklinger Automotive Manufactoring Inc.; Elringklinger Ag
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2023-08-22
Publication date: 2024-02-29
Also published as: DE102022123867A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zur mechanischen Fixierung benachbart bzw. aneinander angrenzender angeordneter Körper bzw. Module (2) in einer Ebene, insbesondere von flächigen Solarmodulen, die über einem Untergrund (3) angeordnet sind. Um ein Verbindungssystem (1) zur mechanischen Fixierung benachbart angeordneter Körper in einer Ebene mit freier Zugänglichkeit jedes beliebigen Moduls für Einbau und/oder Ausbau zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass an den Randbereichen (4) angrenzender Module (2) eine Ausnehmung aus je zwei fluchtend zueinander angeordneten Halbräumen (6) vorgesehen ist sind, dass in der Ausnehmung ein Fixierungskörper (7) mit länglicher Querschnittsfläche (Q) um ca. 90° um eine Achse (M) senkrecht zu einer Flächennormalen (N) der Module (2) in die Halbräume (6) eingreifend drehbar ist.

Description

Verbi ndungs system und Verfahren

Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verbindungssystem zur mechanischen Fixierung benachbart angeordneter Körper in einer Ebene , insbesondere von flächigen Solarmodulen, die über einem Untergrund angeordnet sind, sowie ein Verfahren zur mechanischen Fixierung benachbart angeordneter Körper in einer Ebene .

Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze zur mechanischen Fixierung z . B . von über einem Untergrund angeordneten Solarmodulen bekannt , die sogar als Straßenbelag ausgebildet sind und daher auch von schweren Lastkraftwagen befahrbar sind . Für derartig hohe Belastungen ist eine Fixierung j edes einzelnen Elements auf einem als Betonfundament ausgebildeten Untergrund bekannt . Weniger aufwendig ist eine Fixierung benachbart in einer Ebene angeordneter Körper an j eweils angrenzenden Randbereichen .

Auch diese Solarmodule sind für die Straße für die Belastung durch schwere Fahrzeuge wie z . B . Lastkraftwagen ausgelegt . Sie werden auf Schotter verlegt , der keine perfekt ebene Oberfläche darstellt . Um dennoch eine glatte , ebene Fahrbahnoberfläche zu schaf fen, sind die Module in Auf- und Abwärtsrichtung senkrecht zu einer Fahrbahn-Ebene miteinander verbunden . Dazu müssen diese Verbindungen in der Lage sein, die Last von einem Modul auf das nächste zu übertragen . Eine Standardlösung besteht darin, eine Überlappung zwischen angrenzenden Solarmodulen herzustellen . Dieser Ansatz hat aber den Nachteil , dass die Solarmodule in einer bestimmten Reihenfolge und Ausrichtung gegenüber angrenzenden Modulen verlegt werden müssen .

Dies hat darüber hinaus auch den Nachteil , dass man die Solarmodule in einer bestimmten Reihenfolge abnehmen mus s . Wenn es sich um eine große Straße handelt und nur ein Solarmodul in einem mittleren Bereich beispielsweise wegen eines Defektes aus zuwechseln ist , müssen alle davor liegend angeordneten Solarmodule entfernt werden, um Zugang zu dem defekten Modul zur Auswechslung zu erhalten .

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungssystem zur mechanischen Fixierung benachbart angeordneter Körper in einer Ebene mit freier Zugänglichkeit j edes beliebigen Moduls für Einbau und/oder Ausbau sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaf fen .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 durch ein Verbindungssystem zur mechanischen Fixierung benachbart bzw . an Randbereichen aneinander angrenzend angeordneter Körper bzw . Module , insbesondere von f lächigen Solarmodulen, die über einem Untergrund in einer Ebene angeordnet sind, dadurch gelöst , dass an den Randbereichen angrenzender Module Ausnehmungen aus j e zwei fluchtend zueinander angeordneten Halbräumen vorgesehen sind, so dass in einer der Ausnehmungen j e ein Fixierungskörper mit länglicher Querschnitts fläche um ca . 90 ° um eine Achse senkrecht zu einer Flächennormalen der Module in die Halbräume eingrei fend drehbar ist .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde , dass es für eine ef fektive Fixierung gegen eine Auf- und Ab-Bewe- gung zwischen zwei angrenzenden Module auf einem nicht vollkommen ebenen Untergrund ausreichend ist einen Fixierungskörper aus einer Ausnehmung im Randbereich eines Modul s heraus in eine entsprechende Ausnehmung in dem Randbereich des angrenzenden Moduls hineinragen zu lassen . Da die Aus führung einer Steckverbindung zumindest beim Lösen eines Moduls aus einem fixen flächigen Verband heraus ausscheidet , sind die Fixierungskörper zwischen den Ausnehmungen drehbar gelagert und dazu von einer Seite her für ein Werkzeug zugänglich, um in eine Position gedreht zu werden, in der die Fixierungskörper in die j eweils angrenzenden Halbräume eingrei fend positioniert sind . Beide Halbräume sind dann durch einen Fixierungskörper derart miteinander gekoppelt , dass sie nur miteinander und nicht mehr gegeneinander beweglich sind . Die Module sind damit in Auf- und Abwärtsrichtung senkrecht zu einer Fahrbahn-Ebene miteinander verbunden .

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Demnach ist der Fixierungskörper in die Ausnehmung, die aus zwei Halbräumen aneinander angrenzender Module gebildet ist , von außen her durch eine Öf fnung einsetzbar . Die Halbräume sind im Wesentlichen spiegel- oder punktsymmetrisch zueinander ausgeformt , so dass die Ausnehmung aus zwei Häl ften gebildet wird, und ein Halbraum in einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung Endanschläge zur Begrenzung einer Verdrehung eines Fixierungskörpers auf ca . 90 ° und/oder eine Rastnase aufweist .

Der Fixierungskörper ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung quaderförmig oder prismatisch ausgebi ldet . Er zeichnet sich damit in einer Draufsicht durch eine kurze und eine lange Seite aus . Die kurze Seite ermöglicht eine einfache Installation zwischen zwei Platten . Die lange Seite sorgt nach einem Verdrehen um ca . 90 ° in der Ausnehmung für die sichere Verbindung zwischen den beiden Platten bzw . Modulen, indem die lange Seite des Fixierungskörpers in der Fixierungs stellung in beide Halbräume eingrei fend positioniert ist .

Der Fixierungskörper weist insbesondere zwei Mantel flächen auf , die Mantel flächenabschnitte eines Zylinders darstellen . Eine dem j eweiligen Fixierungskörper zugeordnete Öf fnung zu dem Raum zwischen den angrenzenden Modulen weist eine Flächenform auf , die der des Fixierungskörpers entspricht . Diese Art der Führung erleichtert das Einstecken des Fixierungskörpers durch die Öf fnung in die Ausnehmung hinein . In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Fixierungskörper eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems über einen Kanal an einer frei zugänglichen Oberfläche der angrenzenden Randbereiche der benachbarten Module zur Ausübung eines Drehmoments zugänglich ausgebildet .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Fixierungskörper eine Ausnehmung auf , die zum Eingrei fen eines Werkzeugs ausgebildet ist . Durch das Werkzeug wird nach dem Einstecken des Fixierungskörpers in die Ausnehmung hinein insbesondere ein Drehmoment auf den Fixierungskörper ausgeübt . In einer Aus führungs form weist die Ausnehmung in dem Fixierungskörper für eine sichere und unverlierbare temporäre Verbindung zwischen Werkzeug und Fixierungskörper eine schlüsselloch- förmige Kontur auf .

Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung in dem Fixierungskörper zur Ausbildung einer Baj onett-Verbindung mit dem Werkzeug ausgeformt . Damit ist der Fixierungskörper verliersicher an dem Werkzeug fixierbar und kann nach Art eines Steckers nicht nur in die Ausnehmung zwischen zwei Modulen durch die Öffnung eingesteckt und verdreht werden, sondern nach dem Lösen einer Fixierung beider angrenzender Modulteile auch aus der Ausnehmung herausgezogen werden .

Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem so aufgebaut und ausgeformt , dass der Fixierungskörper einer Ausnehmung zum Eingrei fen eines Werkzeugs gegenüberliegend eine Führung aufweist . Diese Führung ist in einer Aus führungs form in Form eines Drehzapfens ausgeführt , alternativ oder zusätzlich ist an dem Fixierungskörper eine Außenführung vorgesehen, die als Vorsprung ausgebildet sein kann . Den vorstehend genannten Spielarten von Führungen sind in den Halbräumen der Module entsprechend angepasste Ausnehmungen vorgesehen . Der Fixierungskörper ist damit im Ergebnis besser gegen ein Verkippen in der Ausnehmung in den Randbereichen der Module gesichert . Dabei wird auch ein Drehen des Fixierungskörpers durch das Werkzeug in der Ausnehmung erleichtert . Auch wird beim Einfügen des Fixierungskörpers in der Ausnehmung eine Begrenzung bzw . ein Anschlag gebildet , bis zu dem der Fixierungskörper einzuschieben ist , um eine sichere und dauerhaft zuverlässige Fixierung bewirken zu können .

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein über den in eine Fixierungsstellung gedrehten Fixierungs körper steckbares und insbesondere durch die Öf fnung in die Ausnehmung einsteckbares Sicherungsstück vorgesehen . In einer vorteilhaften Aus führungs form ist eine klemmende Fixierung des Sicherungsstücks auf oder über dem Fixierungskörper gegeben . Alternativ ist es in einer Aus führungs form der Erfindung vorgesehen, dass die einzelnen Sicherungsstücke mit ihrer Funktionalität zur Lagesicherung der j eweiligen in vorgegebenen Fixierungsstellungen angeordneten Fixierungskörper durch Ausstülpungen an einer den Kanal zwischen den benachbarten Modulen abdeckenden Abdecklippe einstückig zu integrieren .

Als weitere Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird ein Verfahren zur Fixierung benachbart angeordneter Körper bzw . Module in einer Fläche unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehend angegebenen Merkmale vorgeschlagen, bei dem zwei Module direkt aneinander angrenzend über einem Untergrund lose verlegt werden, wobei sich das Verfahren vorteilhafterweise dadurch aus zeichnet , dass ein Fixierungskörper mit länglicher Querschnitts fläche durch eine Öf fnung in eine angepasst ausgeformte Ausnehmung eingesetzt bzw . eingesteckt wird, die an Randbereichen der angrenzenden Module spiegel- oder punktsymmetri sch angeordnet ist , und anschließend j e ein Fixierungskörper in der Ausnehmung um ca . 90 ° um eine Achse parallel zu einer Flächennormalen der Module gedreht wird .

Durch die vorstehend angegebenen Merkmale wird ein aus wenigen Einzelteilen bestehendes , robustes und mit geringem Werkzeugaufwand schnell und sicher betätigbares Verbindungs system geschaf fen . Optische Kontrollen über eine in vorbegebender Weise ausgeführte Fixierung der benachbarten Module sind möglich, wie auch funktionale Kontrollen durch Sicherungselemente , die nur auf oder über Fixierungskörper in einer Position mit in vorbegebender Weise ausgeführten Fixierungen mechanisch aufgesetzt und ausreichend fixiert werden können . Auch hierzu werden nachfolgend Aus führungsbeispiele anhand der Zeichnung im Detail beschrieben .

Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Aus führungs formen unter Bezugnahme auf Aus führungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert . Darin zeigen in schematischer Darstellung :

Figur 1 : eine perspektivische Ansicht zweier Solarmodule , die an einem angrenzenden Randbereich miteinander mechanisch durch mehrere Verbindungssysteme fixiert sind;

Figur 2 : eine perspektivische Ansicht von zwei fortschreitend freigeschnittenen Solarmodulen in der Ansicht von Figur 1 ;

Figur 3 : eine teilweise geschnittene perspektivische vergrößerte Ansicht I I I von Randbereichen der zwei Solarmodule von Figur 2 ;

Figuren 4a - 4c : perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen eines Fixierungskörpers und einer zugehörigen Ausnehmung des Aus führungsbeispiels A eines Verbindungssystems ;

Figuren 5a - 5d : perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen einer Ausnehmung des Aus führungsbeispiels A eines Verbindungssystems ;

Figuren 6a und 6b : perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen eines Fixierungskörpers des Aus führungsbeispiels B eines Verbindungssystems ;

Figuren 7a bis 7c :

Teilschritte zur Herstellung eines Verbindungssystems 1 nach Aus führungsbeispiel B in perspektivischer und teilweise geschnittener Darstellung;

Figuren 8a bis 8d : perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen einer Ausnehmung des Aus führungsbeispiels B eines Verbindungssystems ;

Figuren 9a und 9b : einen ski z zierten Verlauf einer Demontage eines Verbindungssystems nach Aus führungsbeispiel B ;

Figuren 10a und 10b : vergrößerte Ausschnitte aus Figur 3 zur Darstellung eines fortschreitenden Zusammenbaus einer Aus führungs form eines Verbindungssystems nach Aus führungsbeispiel B an einem Randbereich; Figur 11 : eine teilweise geschnittene und vergrößerte perspektivische Ansicht XI von Randbereichen der zwei Solarmodule von Figur 2 und

Figuren 12a - 12e : perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen eines weiteren Aus führungsbeispiels einer Abdecklippe .

Über die verschiedenen Abbildungen hinweg werden für gleiche Elemente oder Verfahrensschritte stets die gleichen Bezugs zeichen verwendet . Ohne Beschränkung der Erfindung wird nachfolgend nur ein Einsatz einer Vorrichtung zur mechanisch hoch belastbaren Fixierung ebener Solarmodule mit einer gleichmäßig hexagonalen Kantenform dargestellt und beschrieben . Die Solarmodule sind aneinander angrenzend auf einem i . d . R . nicht völlig ebenen Untergrund angeordnet . Es ist für den Fachmann j edoch of fensichtlich, dass in gleicher Weise auch eine Anpassung auf dreidimensional beliebig ausgeformte Untergründe auch unter Verwendung dreieckiger Körper nach Art eines Finite-Ele- mente-Netzes möglich ist , um eine Uberdeckung mit einer vorbestimmten Oberflächenform zu realisieren . Auch können die Körper bzw . Module selber eine nicht-ebene Oberfläche aufweisen, solange sich zu angrenzenden Körpern hin anschließende Randbereiche bilden, an denen diese Körper miteinander in Kontakt stehen .

Figur 1 stellt zwei Aus führungsbeispiele eines Verbindungssystems 1 zur mechanischen Fixierung benachbart bzw . aneinander angrenzend angeordneter Körper eine perspektivische Ansicht von zwei Solarmodulen 2 dar . Die Solarmodule 2 sind in einer Ebene auf einem Untergrund 3 angeordnet und an einem angrenzenden Randbereich 4 miteinander mechanisch fixiert . Dazu sind an den Randbereichen 4 der beiden dargestellten angrenzenden Module 2 in regelmäßigen Abständen verteilt Öf fnungen 5 vorgesehen . Jede dieser Öf fnungen 5 gehen in eine Ausnehmung über, die aus j e zwei Halbräumen 6 gebildet ist , die an den angrenzenden Randbereichen 4 der Module 2 fluchtend zueinander angeordnet sind . Ferner sind die Halbräume 6 im Wesentl ichen spiegelsymmetrisch oder hier punktsymmetrisch ausgeformt, wie in Detailabbildungen noch dargestellt und beschrieben wird . Durch die Öf fnung 5 hindurch ist j e ein mit einer länglichen Querschnitts fläche Q versehener Fixierungskörper 7 zur Ausbildung j e eines Verbindungssystems 1 in der aus zwei Halbräumen 6 gebildeten Ausnehmung um ca . 90 ° drehbar angeordnet .

Figur 1 stellt eine Mischung von Aus führungsbeispielen A, B eines Verbindungssystems 1 zur Fixierung zweier Module 2 dar, die noch separat beschrieben werden . In beiden Fällen sind die Fixierungskörper 7 um ca . 90 ° um eine Achse M paral lel zu einer Flächennormalen N der Module 2 in der j eweiligen aus zwei Halbräumen 6 gebildeten Ausnehmung drehbar, wie in Figur 1 anhand eines Werkzeugs W angedeutet . Dazu sind die Fixierungskörper 7 quaderförmig bzw . prismatisch ausgebildet und weisen zwei Mantel flächen auf , die Mantel flächenabschnitte eines Zylinders darstellen . Damit sind die Fixierungskörper 7 bei maximaler Raumausnutzung in den j eweiligen Ausnehmungen gut drehbar gelagert .

In beiden dargestellten Aus führungsbeispielen A, B des Verbindungssystems 1 sind die Fixierungskörper j eweils von einem freien Außenraum her durch die Öf fnung 5 in die Ausnehmung nach Art eines Steckers einsetzbar . Dabei entspricht j ede der Öf fnungen 5 einer Querschnitts fläche Q eines zugehörigen Fixierungskörpers 7 . Der Fixierungskörper 7 nimmt über seine Außenkontur eine relative Positionierung der aneinander angrenzenden Solarmodule 2 zueinander vor und erlaubt damit ein einfacheres Positionieren der Solarmodule 2 zueinander . In beiden Aus führungsbeispielen A, B ist die j eweilige Ausnehmung aus zwei im Wesentlichen punktsymmetrisch ausgeformten Halbräumen 6 aneinander angrenzender Module 2 gebildet , und die Halbräume 6 weisen nachfolgend noch vergrößert im Detail dargestellte Endanschläge 8 zur Begrenzung einer Verdrehung eines Fixierungskörpers auf ca . 90 ° in dem Hohlraum auf , sowie hier nicht weiter dargestellte Rastnasen, die einer Fixierung der Fixierungskörper 7 in einer verriegelten Stellung dienen . Nun grei ft der Fixierungskörper 7 mit seiner längeren Seite kraft- und lagekoppelnd in die Halbräume 6 der direkt angrenzenden Solarmodule 2 fixierend ein .

Eingesetzt wird in dem Aus führungsbeispiel von Figur 1 eine Abfolge der beiden Aus führungsbeispiele von Verbindungssystemen 1 in einem Muster A-B-A. Selbstverständlich kann auch nur eines der Aus führungsbeispiele A oder B des Verbindungssystems

1 an allen Randbereichen 4 der aneinander angrenzenden Module

2 verwendet werden, um eine sichere Fixierung zu gewährleisten .

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von zwei fortschreitend freigeschnittenen Solarmodulen 2 mit einer ungefähr hexagonalen Grundstruktur in der Ansicht von Figur 1 . Neben einer Deckschicht 9 , die im Fall der hier dargestel lten Solarmodule 2 neben einer mechanisch hoch belastbaren Schutzschicht darunterliegende Funktionselementen in Form z . B . von Solarzellen sowie LED-Elemente , Wärme-Pads zum elektrischen Behei zen der Module 2 gegen Schnee und Eis auch Sensoren für Druck und Temperatur etc . umfasst , sind in zwei Randbereichen 4 Abdecklippen 10 aus einem Elastomer-Material entfernt worden, die einen Kanal 11 zwischen den Deckschichten 9 benachbarter Module 2 mit diesen Deckschichten 9 bündig füllen und verschließen . Das links angeordnete Modul 2 ist bis auf einen massiven Chassis 12 reduziert worden, an dessen Randbereichen 4 die Halbräume 6 j e nach Aus führungsbeispiel A oder B der j eweiligen Verbindungssysteme 1 ausgebildet angeformt sind . Der Chassis 12 kann aus einem Kunststof f oder Aluminium gebildet sein, als Ausgleich gegenüber Unebenheiten des Untergrunds 3 wird j edoch bevorzugt , den Chassis 12 aus einem Elastomer oder gummielastischen Kunststof f herzustellen . Ferner ist in diesem Chassis eine zentrale Aufnahme 13 für eine Elektronik vorgesehen, die in einem realen Einsatz über einen Kanal 14 für Strom- und Daten-Leitungen zu angrenzenden Modulen 2 hin verbunden ist .

Von dem rechten Modul 2 sind bis auf Fixierungskörper 7 entsprechend den Aus führungsbeispielen A oder B der j eweiligen Verbindungssysteme 1 nur Kühlkörper 15 aus spiegelbildlich aufeinander gestapelten Aluminium-Sickenblechen zur Entwärmung der darüberliegend angeordneten Solarzellen und vier der sechs als Schmutzschutz für die darunterliegenden Verbindungssysteme 1 eingesteckten Abdecklippen 10 alle weiteren Bauteile entfernt worden . Die gestapelten Aluminium-Sickenbleche dienen einerseits einer Entwärmung einer flächig darüber angeordneten Elektronik und steigern damit insbesondere einen Wirkungsgrad von Solarzellen . Auch senken die Kühlkörper 15 durch eine Abfuhr von Wärme aus stark erhitzten Bauteilen oder Regionen der Elektronik eine Tendenz zur Ausbildung von Wärme-Nestern . Damit wird an Elektronikkomponenten aufgrund eines mit der Temperatur einhergehenden rapiden Anstiegs einer Aus fallwahrscheinlichkeit eine durchschnittliche Lebensdauer erhöht , ohne dass die eingesetzten Elektrokomponenten gezielt überdimensioniert werden müssten, um den höheren Temperaturen im Fall hoher Belastung Rechnung zu tragen . Auch muss keine Redundanz von Bauteilen vorgesehen werden, so dass neben Kosten auch Bauraum eingespart wird . Eine weitere Funktion der Kühlkörper 15 liegt darin, dass sie sehr druckstabil und damit durch Aufstandskräfte hoch belastbar sind . Die mechanisch hoch belastbare Schutzschicht mit darunterliegende Funktionselementen stützt sich bei Belastung z . B . durch ein über die Solarmodule rollendes Fahrzeug mechanisch auf den Kühlkörpern 15 statt dem j eweiligen Chassis 12 ab .

Figur 3 stellt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht I I I von Randbereichen 4 der zwei Solarmodule 2 von Figur 1 bei abgenommener Abdecklippe 10 und entfernter Deckschicht 9 des Moduls 2 dar . Hierin ist die Anordnung der Aus führungsbeispielen A, B der Verbindungssysteme 1 mit ihren entsprechenden Halbräumen 6 in den Randbereichen 4 deutlicher erkennbar .

Dazu zeigen die Abbildungen der Figuren 4a - 4c perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen eines Fixierungskörpers 7 der Aus führungs form A des Verbindungssystems 1 mit einer zugehörigen Ausnehmung . Fig . 4a zeigt , dass der Fixierungskörper 7 prismatisch ausgebildet ist , eine kürzere und eine längere Seite sowie zwei Mantel flächen 16 aufweist , die Mantel flächenabschnitte eines Zylinders darstellen . Eine als Ba onett-Ausnehmung 17 bzw . -Sockel im Fixierungskörper 7 ausgebildete und an einer freien Außenfläche ungefähr Schlüsselloch-artig ausgebildete Öf fnung stellt ein Gegenstück zu dem Werkzeug W dar, um eine einfache , schnell herstell- und auch wieder lösbare mechanische Steck-Dreh-Fixierung unter dem Schlüsselloch in zwei Viertelkreis-Ausnehmungen zur Übertragung linearer Kräfte sowie eines Drehmoments bilden zu können . Damit ist ein sicheres Einführung und Fixieren, wie auch ein Lösen mit einem Heraus ziehen eines j eweiligen Fixierungskörpers 7 durch das Zusammenspiel von Baj onett-Ausnehmung 17 und Werkzeug W möglich . Der Längsschnitt von Figur 4b zeigt einen konkreten Innenaufbau des Fixierungskörpers 7 , der als Spritz- Gießteil hier aus einem Kunststof f oder auch Metall herstellbar ist .

Ein Zusammenbau- und Verriegelungsvorgang ist mit den durch

Pfeilen verbundenen Teilschritten in Figur 4c angedeutet : Der

Fixierungskörper 7 mit länglicher Querschnitts fläche Q wird durch die Öf fnung 5 in die Ausnehmung eingesetzt bzw . eingesteckt , die aus Halbräumen 6 bestehend an Randbereichen 4 der Chassis 12 zweier angrenzender Module 2 zueinander punktsymmetrisch angeordnet ist . Anschließend wird das Werkzeug W in die Ausnehmung 17 des Fixierungskörpers 7 eingesteckt und bis zum vollständigen Einstecken mit dem Erreichen einer Endlage hineingedrückt und dann in der Ausnehmung der Halbräume 6 durch das Werkzeug W um ca . 90 ° um die Achse M parallel zu einer Flächennormalen N der Module 2 gedreht . Das Werkzeug W kann auch schon zuvor als Hil fe beim Einstecken des Fixierungskörpers 7 in die Baj onett-Öf fnung 17 eingesteckt worden sein . In j edem Fall wird das Werkzeug W durch Drehen um ca . - 90 ° in der Ausnehmung 17 des Fixierungskörpers 7 wieder gelöst und kann aus dem Fixierungskörper 7 herausgezogen werden . Damit ist durch dieses Verbindungssystem 1 eine mechanisch ausreichend beanspruchbare Fixierung zweier Module aneinander geschaf fen worden, die durch angrenzende Verbindungssysteme 1 mechanisch verstärkt wird .

Der Baj onett-Ausnehmung 17 ist an dem Fixierungskörper 7 gegenüberliegend eine Führung 18 in Form eines Zapfens oder Rings angeformt , wie in Figuren 4a, 4b erkennbar . Die Folge der Figuren 5a - 5d stellen perspektivische und tei lweise geschnittene Darstellungen eines Halbraums 6 einer Ausnehmung des Aus führungsbeispiels A des Verbindungssystems 1 dar . Hier ist dann die Schulter 8 als Endanschlag für den Fixierungskörper 7 in dem Halbraum 6 der Ausnehmung in den Figuren 5b - 5c sichtbar . Ferner weist der Halbraum 6 der Ausnehmung des Ausführungsbeispiels A eine Ausnehmung 19 auf , in die die Führung 18 des Fixierungskörper 7 in Form eines Zapfens oder Rings drehbar eingrei ft . Auch wirkt diese Ausnehmung als Endanschlag beim Einführen des Fixierungskörpers 7 in die Ausnehmung der Halbräume 6 . Der Fixierungskörper 7 wird also in dieser einfachen Bauform durch die Mantel flächen 16 und die Führung 18 in der Ausnehmung drehbar bis zum Erreichen einer vorbestimmten Position geführt .

Die Figuren 6a und 6b stellen eine perspektivische und eine geschnittene Darstellungen eines Fixierungskörpers 7 des Ausführungsbeispiels B des Verbindungssystems 1 dar . Dieser Fixierungskörper 7 ist deutlich größer als der zum Ausführungsbeispiel A zuvor beschriebene und vergleichsweise einfacher ausgestaltete Fixierungskörper 7 . Zudem ist dieser Fixierungskörper 7 dadurch gekennzeichnet , dass er zu zwei Achsen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist , wobei die zweite Achse senkrecht auf der Mittelachse M steht . Statt einer Führung 18 des Fixierungskörpers 7 in Form eines Zapfens oder Rings sind hier Vorsprünge 20 als Außenführungen des Fixierungskörpers 7 vorgesehen . Durch die vorstehend aufgezeigte Symmetrie sind vier Außenführungen an dem Fixierungskörper 7 des Aus führungsbeispiels B vorgesehen .

Figuren 7a bis 7c zeigen Teilschritte zur Herstellung des Verbindungssystems 1 nach Aus führungsbeispiel B in perspektivischer und teilweise geschnittener Darstellung . Nach Figur 7a läuft das Einsetzen des Fixierungskörpers durch die Öf fnung 6 in die Halbräume 6 so ab, wie vorstehend zu Figur 4 c beschrieben . Nach dem Entfernen des Werkzeugs W wird hier nun ein Sicherungsstück 21 in die Öf fnung 5 eingesetzt , wie in Figur 7b angedeutet . Das Sicherungsstück 21 weist eine Klemmnut 22 auf , die den Fixierungskörper 7 in seiner verriegelten Stellung umgrei ft . Zugleich füllt das Sicherungsstück 21 die Öffnung 5 plan aus , so dass kein Verdrehen des Sicherungsstücks 21 in der Öf fnung 5 und damit auch kein Verdrehen des Fixierungskörper 7 in der Ausnehmung möglich ist .

Figuren 8a bis 8d sind perspektivische und teilweise geschnittene Darstellungen einer Ausnehmung an Randbereichen 4 zweier Chassis 12 des Verbindungssystems 1 nach Aus führungsbeispiel B . Die Darstellungen sind analog der der Abbildungs folge der Figuren 4a bis 4d gewählt worden . Aus einem direkten Vergleich der Abmessungen der Halbräume 6 beider Aus führungsbeispiele A, B wird deutlich, dass bei Aus führungsbeispiel B einem breiteren Fixierungskörper 7 entsprechend auch der Halbraum 6 angemessen vergrößert ist . Als Ausnehmung 19 an dem Halbraum 6 für die Führung 18 in der Ausnehmung ist nun eine Art von Drehkranz an der Ausnehmung 6 vorgesehen, in den die Vorsprünge 20 am Fixierungskörper 7 verschieblich bzw . drehbar im Eingri f f stehen . Wiederum dient eine Schulter 8 als Endanschlag für die Drehbewegung des Fixierungskörpers 7 .

Figuren 9a und 9b stellen einen ski z zierten Verlauf einer Demontage eines Verbindungssystems vom Typ B dar . Wie in einer Schnittdarstellung von Figur 7c gezeigt umfasst das Sicherungsstück 21 oberhalb der Klemmnut 22 ebenfalls eine Baj onett-Aufnahme 17 , durch die ein Einführen des Sicherungsstücks 21 auch bei Aufbau der Klemmung zwischen der Klemmnut 22 und dem bereits in die Verriegelungsstellung verdrehten Fixierungskörper 7 unter Einsatz des Werkzeugs W erleichtert wird . Auf j eden Fall macht die Baj onett-Aufnahme 17 im Sicherungsstück 21 sowie dem Fixierungskörper 7 ein Lösen des Verbindungssystems 1 nach Aus führungsbeispiel B leicht und sicher möglich . Ein Fixieren und Lösen des Werkzeugs in der Baj onett- Aufnahme 17 bei allen vorstehend beschriebenen Elementen läuft immer nach dem selben einfachen Schema ab durch Fixierung durch ein Verdrehen um ca . 90 ° und Lösen durch ein Verdrehen um ca . 90 ° in der Gegenrichtung . Weitere Werkzeuge außer diesem robusten und einfach aufgebauten Werkzeug W sind nicht erforderlich .

Figuren 10a und 10b zeigen vergrößerte Ausschnitte aus Figur 3 zur Darstellung eines fortschreitenden Zusammenbaus einer Ausführungs form B eines Verbindungssystems 1 an einem Randbereich 4 . In der Abbildung von Figur 10a sind neben Halbräumen 6 auch zwei Verbindungssysteme 1 des Aus führungsbeispiels A in ihren Fixierungsstellungen zu sehen . Zudem ist ein Halbraum 6 und ein Verbindungssystem 1 des Aus führungsbeispiels B ebenfalls in einer Fixierungsstellung dargestellt . In Figur 10b ist der Fixierungskörper 7 in seiner verriegelten Stellung durch ein auf gestecktes Sicherungsstück 21 zusätzlich gegen j edes Lösen durch Verdrehen gesichert .

Figur 11 zeigt in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht XI von Randbereichen 4 der zwei Solarmodule 2 von Figur 2 das recht einfach und robust ausgestaltete Werkzeug W zur Montage wie Demontage des Verbindungssystems 1 , wie vorstehend beschrieben und hier nur durch einen 90 ° -Pfeil angedeutet . Die am Grund des Kanals 11 zwischen Deckschichten 9 benachbarter Module 2 vorgesehenen Öf fnungen 5 , siehe Figur 10a, sind durch eine Abdecklippe 10 vor Umwelteinflüssen geschützt , das als Element aus einem Gummi-elastischen Elastomer auch einem Längs- und Querausgleich zwischen den Solarmodulen 2 dient . Dazu werden diese aus einem Elastomer bestehenden Abdecklippen 10 in die j eweiligen Kanäle 11 eingesteckt und durch hier nur angedeutete Fixierungselemente in den Baj onett- Ausnehmungen 17 der Fixierungskörper 7 des ersten Aus führungsbeispiels A gegen ein Verschieben, Herausrutschen oder Herausfallen befestigt . Hierzu können Schrauben verwendet werden, wie auch Fixierungselemente mit einer Baj onett-Aufnahme vergleichbar der der Fixierungskörper 7 und der Sicherungsstücke 21 zur Betätigung durch das Werkzeug W .

Die Abbildungen der Figuren 12a - 12c zeigen eine perspektivische Darstellung und Ansichten eines weiteren Aus führungsbeispiels einer Abdecklippe 10 , die in einer Einbaulage den Kanal 11 zwischen Deckschichten 9 benachbarter Module 2 abdeckend den zwischen den Modulen 2 verlaufenden Kanal 14 für Strom- und Daten-Leitungen überdeckt . Die Abdecklippe 10 weist eine geri f felte freie Oberfläche 0 auf , siehe auch Figur 12b . In Abweichung der Darstellung der im Querschnitt T- förmigen Abdecklippe 10 u . a . von Figur 2 sind nun nicht nur Ausnehmungen zur Lagesicherung der Abdecklippe 10 durch Verschrauben an Fixierungskörpern 7 in modi fi zierten Baj onett-Aufnahmen 17 des Verbindungssystems 1 nach Aus führungsbeispiel A durch Ausnehmungen in der Abdecklippe 10 hindurch vorgesehen . Es sind vielmehr Sicherungsstücke 21 des Aus führungsbeispiels B und entsprechende Sicherungsstücke 23 für Verbindungssysteme 1 des Aus führungsbeispiels A ebenfalls mit einer Klemmnut 22 vorgesehen . Beide Arten von Sicherungsstücken 21 , 23 sind als Verdrehsicherungen der j eweiligen Fixierungskörper 7 als Ausstülpungen 24 an der gummi-elastomeren Abdecklippe 10 einstückig angeformt . Hierdurch wird eine Anzahl von separat zu handhabenden und den j eweiligen Stellen einzusetzenden Einzelteilen gemindert , was auch Zeit bei Ein- oder Ausbau eines Moduls 2 einspart .

Die Vorderansicht von Figur 12c zeigt eine nun im Wesentlichen Y- förmige Abdecklippe 10 . Die Ausstülpungen 24 sind zur Ausbildung der Sicherungsstücke 21 , 23 unterschiedlich tief , wie auch Figur 12d in einer Seitenansicht unter Andeutung von Ausnehmungen 25 für die Fixierung durch Verschraubung zeigt . Figur 12e ergänzt die Darstellung durch eine Ansicht von unten her . Hier wird nochmals verdeutlicht , dass in diesem Aus führungsbeispiel Ausnehmungen 25 für die Fixierung durch Verschraubung der Abdecklippe 10 nur zwischen den vergleichsweise kleinen und schmalen Sicherungsstücken 23 vorgesehen sind . Eine Klemmung durch die Sicherungsstücke 21 wird al s ausreichend angesehen, so dass an deren Stellen auf zusät zliche Verschraubungen verzichtet wird . Bezugs z ei chenl i s te

Verbindungs system Körper / Modul Untergrund Randbereich der angrenzenden Module 2 Öf fnung zu einer Ausnehmung aus zwei gleichartig ausgebildeten und punktsymmetrisch zueinander angeordneten Halbräumen 6 Halbraum

Fix ie rungs körper

Endanschlag/Schulter in dem Halbraum 6 der Ausnehmung gegen weiteres Verdrehen eines Fixierungskörpers 7 obere Deckschicht des Moduls 2 mit Funktionselementen 0 Abdecklippe 1 Kanal zwischen Deckschichten 9 benachbarter Module 2 2 Chassis eines Moduls 2 3 zentrale Aufnahme für eine Elektronik 4 Kanal für Strom- und Daten-Leitungen zu angrenzenden Modulen 2 hin 5 Kühlkörper 6 Mantel fläche des Fixierungskörpers 7 7 Ba j onett-Auf nähme 8 Führung des Fixierungskörper 7 in Form eines Zapfens oder Rings 9 Ausnehmung an dem Halbraum 6 für der Führung 18 in der Ausnehmung ( Loch oder Drehkranz an der Ausnehmung 6 ) 0 Vorsprung am Fixierungskörper 7 zum Eingri f f in einer Ausnehmung 19 an dem Halbraum 6 1 Sicherungsstück des Aus führungsbeispiels B 2 Klemm-Nut 3 Sicherungsstück des Aus führungsbeispiels A 4 Ausstülpung an der gummi-elastomeren Abdecklippe 10 5 Ausnehmung für die Fixierung durch Verschraubung

A erstes Aus führungsbsp . eines Verbindungssystems 1 B zweites Aus führungsbsp . eines Verbindungssystems 1 M Achse senkrecht zu der Flächennormalen N der Module 2 N Flächennormale eines Moduls 2 0 geri f felte freie Oberfläche der Abdecklippe 10 Q Fixierungskörper-Querschnitts f läche/ Form der Öf fnung 5 W Werkzeug mit mindestens einem Knopf zur Verbindung in einer Öf fnung nach Art eines Baj onett-Verschlusses

Claims

Ansprüche Verbindungssystem (1) zur mechanischen Fixierung benachbart bzw. an Randbereichen (4) aneinander angrenzend angeordneter Körper bzw. Module (2) in einer Ebene, insbesondere von flächigen Solarmodulen, die über einem Untergrund (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Randbereichen (4) angrenzender Module (2) eine Ausnehmung aus je zwei fluchtend zueinander angeordneten Halbräumen (6) vorgesehen ist, so dass in der Ausnehmung ein Fixierungskörper (7) mit länglicher Querschnittsfläche (Q) um ca. 90° um eine Achse (M) senkrecht zu einer Flächennormalen (N) der Module (2) in die Halbräume (6) eingreifend drehbar ist. Verbindungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) von außen her durch eine Öffnung (5) in die Ausnehmung nach Art eines Steckers einsetzbar ist, wobei die Ausnehmung aus zwei im Wesentlichen punkt- oder spiegelsymmetrisch ausgeformten Halbräumen (6) aneinander angrenzender Module (2) gebildet ist, und ein Halbraum (6) insbesondere einen Endanschlag (8) zur Begrenzung einer Verdrehung eines Fixierungskörpers auf ca. 90° und/oder eine Rastnase aufweist. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) quaderförmig oder prismatisch ausgebildet ist, eine kürzere und eine längere Seite aufweist und vorzugsweise zwei Mantelflächen (16) aufweisen, die Mantelflächenabschnitte eines Zylinders darstellen. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) über einen Kanal (11) an einer frei zugänglichen Oberfläche der angrenzenden Randbereiche (4) der benachbarten Module (2) zur Ausübung eines Drehmoments zugänglich ausgebildet ist. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) eine Ausnehmung (17) aufweist, die zum Eingreifen eines Werkzeugs (W) ausgebildet ist. Verbindungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (17) in dem Fixierungskörper (7) eine schlüsselloch-förmige Kontur aufweist . Verbindungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (17) in dem Fixierungskörper (7) zur Ausbildung einer Bajonett-Verbindung mit dem Werkzeug (W) ausgeformt ist. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) eine Ausnehmung (17) zum Eingreifen eines Werkzeugs (W) gegenüberliegend eine Führung (18) aufweist. Verbindungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in Form Führung (18) eines Drehzapfens ausgebildet ist. Verbindungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) eine Außenführung aufweist, die insbesondere durch einen Vorsprung (20) gebildet ist. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Halbräumen (6) der Module (2) der Führung (18) entsprechend ausgeformte Ausnehmungen (19) vorgesehen sind. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungskörper (7) zu zwei Achsen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein über den in der Ausnehmung der beiden Halbräume (6) zwischen den beiden Modulen

(2) in eine Fixierungsstellung gedrehten Fixierungskörper (7) steckbares Sicherungsstück (21, 23) vorgesehen ist. Verbindungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsstück (21, 23) in die Ausnehmung einsteckbar und/oder zur Ausbildung einer klemmenden Fixierung auf oder über dem Fixierungskörper (7) ausgebildet ist, insbesondere durch eine Klemmnut (22) . Verfahren zur mechanischen Fixierung benachbart angeordneter Körper bzw. Module in einer Fläche, bei dem zwei Module direkt aneinander angrenzend über einem Untergrund

(3) lose verlegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierungskörper (7) mit länglicher Querschnittsfläche (Q) durch eine Öffnung (5) in eine Ausnehmung aus je zwei fluchtend zueinander angeordneten Halbräumen (6) eingesetzt bzw. eingesteckt wird, die an Randbereichen

(4) der angrenzenden Module (2) spiegel- oder punktsymmetrisch angeordnet ist, und anschließend je ein Fixierungskörper (7) in der Ausnehmung um ca. 90° um eine Achse (M) parallel zu einer Flächennormalen (N) der Module (2) gedreht wird.