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Die Erfindung betrifft eine Teleskophalterung für plattenförmige Bauteile, insbesondere für plattenförmige Bauteile aus Glas wie beispielsweise Solarmodule, insbesondere Solarmodule ohne Rahmen. Die Erfindung betrifft auch eine Halteanordnung und eine Solarmodulanordnung.
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Vorrichtungen zum Halten von Solarmodulen insbesondere zum Sichern gegen ein Abrutschen auf einer geneigten Fläche sind bekannt. Eine solche Abrutschsicherung ist beispielsweise bereits in der
DE 10 2010 002 834 A1 dargestellt. Sie besteht aus einem an einer Querstrebe befestigten Haltearm definierter Länge, der an seinem unteren Ende eine U-förmige Aufnahme zum Halten des Solarmoduls besitzt. In der
DE 20 2011 105 259 U1 wird eine Abrutschsicherung beschrieben, die aus einer formschlüssigen Verrasterung zwischen dem Modulrahmen und den Trägerschienen des Unterbaus erfolgt. Aus der
DE 203 04 099 U1 ist ein Halteelement für Solarmodule bekannt, das ebenfalls ein Abrutschen von einer schrägen Fläche verhindert. Zum Anpassen an unterschiedliche Größen der Module besteht das Haltelement aus zwei gegeneinander verschiebbaren Schienen, die über eine Verschraubung miteinander entsprechend der Größe des Moduls verschraubt sind. In
EP 2 093 524 A1 ist eine Halterung aus zwei gegeneinander verstellbaren Schienen beschrieben, wobei die Schienen zum Verstellen von einander abgehoben werden müssen oder gehen einander verdreht werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halterung für plattenförmige Bauteile bereitzustellen, die ein Abrutschen der plattenförmigen Bauteile verhindert und sowohl einfach justierbar als auch kostengünstig zu fertigen ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Teleskophalterung für plattenförmige Bauteile, insbesondere Solarmodule, umfassend
- – eine erste Halteschiene und eine zweite Halteschiene, die einander in ihrer Längserstreckung wenigstens teilweise überlappen,
- – wobei die erste Halteschiene auf ihrer von der zweiten Halteschiene abgewandten Seite ein Längsende mit einem Endstück zur Aufnahme eines plattenförmigen Bauteils und auf der der zweiten Halteschiene zugewandten Seite zumindest abschnittsweise ein Profil aufweist,
- – wobei die zweite Halteschiene auf ihrer der ersten Halteschiene zugewandten Seite ein Sägezahnprofil aufweist, weiter umfassend
- – eine die erste und die zweite Halteschiene zumindest teilweise umgreifende Klemme, die einen Anpressdruck auf die erste und die zweite Halteschiene ausübt,
wobei das Profil der ersten Halteschiene und das Sägezahnprofil der zweiten Halteschiene derart ausgebildet sind, dass bei Ineinandergreifen des Profils und des Sägezahnprofils aufgrund des Anpressdrucks eine erste Relativbewegung der Halteschienen zueinander, bei der die Überlappung der Halteschienen in ihrer gemeinsamen Längsrichtung größer wird, möglich ist, und eine zweite Relativbewegung der Halteschienen zueinander, bei der die Überlappung der Halteschienen in der gemeinsame Längsrichtung kleiner wird, blockiert ist.
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Die erfindungsgemäße Teleskophalterung ermöglicht neben einem sicheren Halten von plattenförmigen Bauteilen gleichzeitig ein einfaches Montieren und Ausrichten eines oder mehrerer plattenförmiger Bauteile. Durch Ausüben von Druck gegen das Endstück zur Aufnahme des plattenförmigen Bauteils in der Längsrichtung der Halteschienen, in der die Überlappung der ersten und der zweiten Halteschiene größer wird, kann die Halterung verkürzt werden, gleichzeitig ist eine Bewegung in die Gegenrichtung auch bei Druckausübung z. B. durch das Eigengewicht der plattenförmigen Bauteile verhindert. Eine Verlängerung der Halterung ist nur möglich, wenn die Klemme von mindestens einer der Halteschienen gelöst wird und die erste und die zweite Halteschiene neu aufeinander angeordnet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Profil der ersten Halteschiene ein Sägezahnprofil. Ein solches Sägezahnprofil ist besonders gut geeignet bei vorhandenem Anpressdruck in das Sägezahnprofil der zweiten Halteschiene einzugreifen und damit eine Bewegung in einer Richtung zu blockieren und in einer Gegenrichtung zu erlauben.
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Es ist auch vorteilhaft, wenn das Profil der ersten Halteschiene eine Vielzahl von rechteckigen Vorsprüngen aufweist, auch diese können im Zusammenspiel mit dem Sägezahnprofil der zweiten Halteschiene eine Relativbewegung der Halteschienen in einer Längsrichtung erlauben und in der Gegenrichtung effektiv blockieren.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erste Halteschiene auf ihrer der zweiten Halteschiene zugewandten Seite eine Vielzahl von Stegen auf. Diese Stege können ebenfalls ein Sägezahnprofil aufweisen, sie können aber auch eine glatte Auflagefläche besitzen und als Abstandshalter dienen. Vorteilhafterweise sind die Stege T-förmig ausgebildet, wobei die Querbalken des T der zweiten Halteschiene zugewandt sind. Eine solche Stegform ist stabil, weist eine hohe Auflagefläche zwischen erster und zweiter Halteschiene auf und führt durch Materialeinsparungen zu Gewichtsreduktionen der Halterung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klemme elastisch ausgeführt, damit wird ein Zusammenbau der Teleskophalterung durch einfaches Schieben der Klemme über die aufeinanderliegende erste und zweite Halteschiene ermöglicht. Bevorzugt ist der Schenkel der Klemme, der in Kontakt mit der zweiten Halteschiene steht, in Form eines gewölbten Federschenkels ausgeführt. Bei Ausübung von Druck gegen das Aufnahmeende der ersten Halteschiene wird in dieser Ausführungsform die erste Halteschiene in Relation zu zweiten Halteschiene verschoben, die Klemme wird aufgespreizt.
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Vorteilhaft ist die Klemme U-förmig ausgeführt und weist zwei Schenkel auf, die über ein Mittelstück verbunden sind, wobei an den dem Mittelstück entgegengesetzten Enden der Schenkel jeweils ein Widerhaken ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Klemme die Halteschienen in deren Querrichtung umgreifen und zwischen dem Mittelstück und den Widerhaken sicher halten.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erste Halteschiene auf ihrer von der zweiten Halteschiene abgewandten Seite eine Vertiefung zur Aufnahme eines Schenkels der Klemme auf. Damit ist es möglich, ein Sägezahnprofil der ersten Halteschiene nur in einem Bereich der ersten Halteschiene aufzubringen, der dem Bereich entspricht, in dem die Vertiefung angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise beträgt die Länge der ersten Halteschiene 15 bis 25 cm, insbesondere 20 bis 25 cm, und die Länge der zweiten Halteschiene 20 bis 30 cm, insbesondere 25 bis 30 cm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge der ersten Halteschiene 21 cm und die Länge der zweiten Halteschiene 25 cm. Damit ist es möglich, die Teleskophalterung für alle gängigen Solarmodulgrößen einzusetzen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Teleskopalterung weist die zweite Halteschiene an ihrem dem Längsende mit der Aufnahme der ersten Halteschiene entgegengesetzten Längsende eine Verbindungsvorrichtung zur lösbaren Verbindung mit Profilschienen oder Dachkomponenten auf. Beispielsweise kann eine solche Verbindungsvorrichtung in Form eines Hakens ausgebildet sein, der in die Profilschiene eingehängt wird oder in Form von Schrauben, die an einer Profilschiene oder Dachkomponente befestigt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Halteanordnung umfassend miteinander verbundene Profilschienen und eine Vielzahl von Teleskophalterungen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Verbindungsvorrichtungen der zweiten Halteschienen mit einer der Profilschienen lösbar verbunden sind. Eine solche Halteanordnung kann einfach und schnell montiert werden und ermöglicht eine sichere Halterung von plattenförmigen Bauteilen und eine genaue Justage.
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Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Solarmodulanordnung umfassend ein Haltesystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung sowie eine Vielzahl von Solarmodulen, wobei jedes Solarmodul in die Aufnahme mindestens einer Teleskophalterung der Halteanordnung eingelegt ist. Die Solarmodule werden in dieser Anordnung in die Aufnahmen eingelegt und können dann durch Druck gegen das Aufnahmestück der Teleskophalterung exakt ausgerichtet werden. Durch die Anordnung von zwei Halterungen pro Solarmodul kann auch eine Verkantung der Solarmodule verhindert werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Solarmodulanordnung für rahmenlose Solarmodule zu verwenden.
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Ausführungsform einer Teleskophalterung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einer Gesamtansicht
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2 eine Detailansicht der Teleskophalterung im Bereich A gemäß 1
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3 eine Schnittansicht der Teleskophalterung gemäß 1 im Schnitt A-A.
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4a, 4b Sägezahnprofile, die in Ausführungsformen der Teleskophalterungen verwendet werden können
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5 einen Ausschnitt einer Solarmodulanordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Teleskophalterung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Teleskophalterung 100 weist eine erste Halteschiene 110 und eine zweite Halteschiene 120 auf, die in einer Ebene gegeneinander verstellbar sind. Die erste und die zweite Halteschiene sind einander teilweise überlappend angeordnet. Außerdem weist die Teleskophalterung 100 eine Klemme 130 auf, die die erste und die zweite Halteschiene, umgreift. Die Klemme 130 übt einen Anpressdruck auf die erste und die zweite Halteschiene 110, 120 aus. An der der zweiten Halteschiene 120 abgewandten Seite der ersten Halteschiene 110 ist an einem Längsende der ersten Halteschiene 110 eine U-förmige Aufnahme 150 für ein plattenförmiges Bauteil, beispielsweise ein Solarmodul angebracht. Die U-förmige Aufnahme verfügt in einem Innenbereich über eine Polsterung 155 zum Schutz des plattenförmigen Bauteils. Die erste Halteschiene 100 weist auf ihrer von der zweiten Halteschiene abgewandten Seite auch eine Vertiefung 135 zur Aufnahme eines Schenkels der Klemme 130 auf. Im der Vertiefung gegenüberliegenden Bereich der ersten Halteschiene 110 auf der der zweiten Halteschiene zugewandten Seite verfügt die erste Halteschiene 110 über ein Sägezahnprofil 115. Zur Abstandseinhaltung und Abstützung weist die erste Halteschiene 110 eine Vielzahl von Stegen 140 auf. Die Stege 140 haben in dieser Ausführungsform eine T-Form. Damit lässt sich eine gute Stabilität mit geringem Materialeinsatz sowie geringen Reibungsverlusten bei der Einstellung der Teleskophalterung realisieren. Die zweite Halteschiene 120 weist auf ihrer der ersten Halteschienen 110 zugewandten Seite ein Sägezahnprofil 125 auf. Die Sägezahnprofile der ersten und der zweiten Halteschiene greifen ineinander und werden zusätzlich durch den von der Klemme 130 ausgeübten Anpressdruck aufeinander gepresst. Die Sägezahnprofile besitzen jeweils steile und flache Flanken (im Detail dargestellt in 4), die jeweils die Zähne bilden. Zur Verhinderung einer Relativbewegung der ersten und der zweiten Halteschiene zueinander, derart, dass die Gesamtlänge der Teleskophalterung größer wird, sind die steilen Flanken der Zähne des Sägezahnprofils der zweiten Halteschiene 120 vom Längsende der Teleskophalterung, an dem die U-förmige Aufnahme 150 angeordnet ist, abgewandt. Die steilen Flanken blockieren auch bei Zug Z an der U-förmigen Aufnahme 150 eine Bewegung. Die flachen Flanken der Zähne des Sägezahnprofils der zweiten Halteschiene 120 sind dagegen dem Längsende der Teleskophalterung, an dem die U-förmige Aufnahme 150 angeordnet ist, zugewandt. Durch Ausüben von Druck D gegen die U-förmige Aufnahme 150 kann somit die Teleskophalterung verkürzt werden. Beim Verschieben der ersten und der zweiten Halteschiene 110, 120 gegeneinander gleitet die erste Halteschiene über die flachen Flanken der Zähne des Sägezahnprofils der zweiten Halteschiene 120 und die elastische Klemme 130 wird leicht aufgespreizt bis der jeweils nächste Zahn des Sägezahnprofils 115 im Sägezahnprofil 125 einrastet.
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Die zweite Halteschiene 120 weist in der dargestellten Ausführungsform außerdem an ihrem von der U-förmigen Aufnahme abgewandten Ende eine Verbindungsvorrichtung 170 zur Verbindung der Teleskophalterung beispielsweise mit einer Profilschiene auf. Die Verbindungsvorrichtung 170 weist eine Kralle 171 zum Einhängen in eine Profilschiene auf. Zur besseren Aufnahme der Gegenkraft beim Verschieben der ersten und der zweiten Halteschiene gegeneinander ist die Verbindungsvorrichtung 170 mit einer Abstütznase 172 ausgerüstet, die sich an der Profilschiene abstützen kann. Zum Ausgleich des Höhenunterschiedes zwischen erster und zweiter Halteschiene ist die zweite Halteschiene 120 im Bereich der Verbindungsvorrichtung 170 sattelförmig aufgewölbt. Die sattelförmige Aufwölbung 173 kann gleichzeitig dem Abstützen gegen eine Kante der Profilschiene dienen. Ferner dient die sattelförmige Aufwölbung als Auflage für ein plattenförmiges Bauteil und es ist daher zweckmäßig, sie mit einer Polsterung 174 zu versehen.
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2 zeigt eine Detailansicht der Teleskophalterung im Bereich A gemäß 1. Hier ist deutlich erkennbar, dass ein gerader Schenkel 131 der Klemme 130 in der Vertiefung 135 der ersten Halteschiene angeordnet ist. Während auf der Seite der zweiten Halteschiene 120 ein gewölbter Federschenkel 132 angeordnet ist. Durch diese Anordnung verschiebt sich bei Druck gegen die U-förmige Aufnahme die zweite Halteschiene 120 in Relation zur Klemme 130 und zur ersten Halteschiene 110. Dies erlaubt es, dass das Sägezahnprofil 115 der ersten Halteschiene nur im Bereich der Vertiefung ausgeführt und nicht über die gesamte Länge der ersten Halteschiene. Durch die Fixierung der Klemme 130 an der ersten Halteschiene ist gewährleistet, dass der Anpressdruck der Klemme 130 immer in einem Bereich wirkt, in dem die beiden Sägezahnprofile 115 und 125 aufeinandertreffen.
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3 zeigt die elastische Klemme 130 in einem Schnitt A-A gemäß 2. Die Klemme 130 umschließt U-förmig die beiden Halteschienen 110 und 120 und drückt mit ihren Schenkeln 131 und 132 die beiden Halteschienen 110 und 120 aufeinander, so dass die Zähne der Sägezahnprofile der Halteschienen eine formschlüssige Verbindung herstellen. Die elastische Klemme 130 wird dazu über die parallel übereinanderliegenden Halteschienen 110 und 120 und rastet mit Widerhaken 133, 134 bei vollständiger Umklammerung der beiden Halteschienen 110 und 120 ein. Die Elastizität der Klemme 130 ist so ausgelegt, dass bei einem Druck gegen die U-förmige Aufnahme der ersten Halteschiene 110 die Schenkel der elastischen Klemme auseinander spreizen, die zweite Halteschiene 120 in Relation zur ersten Halteschiene verschoben wird und so eine Verkürzung der Teleskophalterung 100 erreicht wird.
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4a und 4b zeigen Sägezahnprofile, die in Ausführungsformen der Teleskophalterungen verwendet werden können. Bei den in 4a gezeigten Sägezahnprofilen bilden die flachen Flanken 417, 427 der Zähne einen Winkel 418 von 20° mit einer Halteschienenebene 419. Die steilen Flanken 416, 426 bilden mit einer Senkrechten 411 zur Halteschienenebene 419 einen negativen Winkel. Somit hintergreifen die Zahnspitzen 412 der ersten Halteschiene 410 die Zahnspitzen 422 der zweiten Halteschiene 420. Mit dieser Ausführungsform der Sägezahnprofile kann eine Relativbewegung der ersten und der zweiten Halteschiene, die zu einer Verlängerung der Teleskophalterung führen würde besonders effektiv blockiert werden. Die in 4b gezeigten Sägezahnprofile unterscheiden sich von denjenigen in 4a durch den Winkel 418b, den die flachen Flanken der Zähne mit der Schienenebene bilden, er beträgt in 4b 45°. Bei gleicher Länge der steilen Flanken führt dies auch zu einer größeren Anzahl von Zähnen auf der gleichen Länge der Halteschienen.
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5 zeigt einen Ausschnitt einer Solarmodulanordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. Die Einordnung der Teleskophalterung 500 in einen aus Querstreben 502 und Längsstreben 501 bestehenden Unterbau zum Befestigen von Solarmodulen 503 auf einer gegenüber einer Horizontalen geneigten Ebene 504 eines Unterbaus z. B. einem Dach ist dargestellt. Im Folgenden wird die Montage von Solarmodulen in der erfindungsgemäßen Solarmodulanordnung skizziert. Die Teleskophalterungen 500 werden zunächst auf ihre maximale Länge gebracht. Dazu werden die erste und die zweite Halteschiene mit einer minimalen Überlappung aufeinandergelegt und die Klemme befestigt. Dann werden die Teleskophalterungen 500 mittels einer Verbindungsvorrichtung jeweils in eine Querstrebe 501 derart eingehängt, dass sie in der Ebene 504 des Unterbaus z. B. auf der Dachschräge ausgerichtet ist. Anschließend wird ein Solarmodul 503 in jeweils zwei der Teleskophalterungen eingelegt 500. Zur Justierung wird nun gegen die U-förmigen Aufnahmen der Teleskophalterungen 500 ein Druck ausgeübt bis die Teleskophalterungen 500 auf eine gewünschte Länge verkürzt sind. Somit ist das Solarmodul 503 während der Justage sicher gehalten, gegen Abrutschen geschützt und muss während der Justage vom Monteur nicht gehalten oder angehoben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Teleskophalterung
- 110
- erste Halteschiene
- 115
- Sägezahnprofil
- 120
- zweite Halteschiene
- 125
- Sägezahnprofil
- 130
- Klemme
- 131
- gerader Schenkel
- 132
- gewölbter Federschenkel
- 133
- Widerhaken
- 134
- Widerhaken
- 135
- Vertiefung
- 140
- Steg
- 150
- U-förmige Aufnahme
- 155
- Polsterung
- 170
- Verbindungsvorrichtung
- 171
- Kralle
- 172
- Abstütznase
- 173
- sattelförmige Aufwölbung
- 174
- Polsterung
- 410
- erste Halteschiene
- 411
- Senkrechte zur Halteschienenebene
- 412
- Zahnspitze
- 416
- steile Flanke
- 417
- flache Flanke
- 418
- Winkel
- 418b
- Winkel
- 419
- Halteschienenebene
- 420
- zweite Halteschiene
- 422
- Zahnspitze
- 426
- steile Flanke
- 427
- flache Flanke
- 500
- Teleskophalterung
- 501
- Längsstrebe
- 502
- Querstrebe
- 503
- Solarmodul
- 504
- Ebene eines Unterbaus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010002834 A1 [0002]
- DE 202011105259 U1 [0002]
- DE 20304099 U1 [0002]
- EP 2093524 A1 [0002]