DE102008046850B4

DE102008046850B4 - Träger für Photovoltaikmodule sowie zugehörige Baugruppe und zugehöriges Montageverfahren

Info

Publication number: DE102008046850B4
Application number: DE102008046850A
Authority: DE
Inventors: Stefan Heinz; Wolfgang Wölki
Original assignee: Joma Polytec GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2028-09-09
Also published as: DE102008046850A1

Abstract

Träger (12) für Photovoltaikmodule (14), umfassend einen Rahmen (16) und Befestigungsmittel zur Halterung der Photovoltaikmodule (14) im Rahmen (16), wobei der Rahmen aus Kunststoff ist und die Befestigungsmittel als Aufnahmeprofile (18) ausgebildet sind, wobei Fügemittel zur Befestigung der Aufnahmeprofile (18) am Rahmen (16) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeprofile (18) Aufnahmenuten (30) zur Aufnahme von freien Schmalseiten (48) eines Photovoltaikmoduls (14) aufweisen und dass die Fügemittel zum einen als an der Oberkante des Rahmens (16) parallel zur Rahmenebene nach außen abstehend ausgebildete, am Rahmen (16) vorgesehene Fügestege (26) und zum anderen als an den Aufnahmeprofilen (18) vorgesehene, mit den Fügestegen (26) zusammenwirkende Fügeaussparungen (32) so ausgebildet sind, dass die Aufnahmeprofile (18) seitlich auf den Rahmen (16) aufschiebbar sind, wobei dann die freien Schmalseiten (48) des Photovoltaikmoduls (14) in Aufnahmenuten (30) und die Fügestege (26) in die Fügeaussparungen (32) gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger für Photovoltaikmodule, umfassend einen Rahmen und Befestigungsmittel zur Halterung der Photovoltaikmodule im Rahmen.
Derartige Träger sind beispielsweise aus der DE 201 09 943 U1 bekannt geworden.
Aus der EP 1 052 363 A1 sind Profilrahmen zur Halterung von Glasscheiben oder Kunststoffplatten bekannt geworden, wobei der Rahmen zwei Schenkel umfasst, die quer zur Ebene der Glasscheibe oder Kunststoffplatte mit der Glasscheibe oder Kunststoffplatte gefügt werden.
Aus der FR 26 01 728 A1 sind Befestigungsmittel in Form von Aufnahmeprofilen zur Aufnahme der freien Schmalseiten von Flächenelementen bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Träger für Photovoltaikmodule bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau aufweisen, kostengünstig herstellbar sind und eine sichere Einfassung der Photovoltaikmodule ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Träger sieht folglich vor, dass der Rahmen insbesondere einteilig aus Kunststoff ist und dass die Befestigungsmittel als Aufnahmeprofile ausgebildet sind, die Aufnahmenuten zur Aufnahme von freien Schmalseiten eines Photovoltaikmoduls aufweisen. Durch Vorsehen eines insbesondere einteiligen Rahmens aus Kunststoff kann dieser in Großserie kostengünstig hergestellt werden. Durch Vorsehen der Aufnahmeprofile mit zugehörigen Aufnahmenuten können die Photovoltaikmodule sicher entlang ihren freien Schmalseiten eingefasst werden. Bei in Draufsicht rechteckigen Photovoltaikmodulen sind dabei die Schmalseiten die umlaufenden Seiten, also die Längs- und Querseiten.
Die Erfindung sieht dabei vor, dass Fügemittel zur Befestigung der Aufnahmeprofile am Rahmen vorgesehen sind. Die Fügemittel sind dabei als am Rahmen vorgesehene Fügestege und als an den Aufnahmeprofilen vorgesehene, mit den Fügestegen zusammenwirkende Führungsaussparungen umfassen. Hierdurch wird ein positionsgenaues Fügen von den Aufnahmeprofilen am Rahmen gewährleistet.
Die Fügestege sind dabei an der Oberkante des Rahmens nach außen abstehend ausgebildet, so dass die Aufnahmeprofile seitlich, also parallel zur Ebene des Rahmens, auf den Rahmen aufschiebbar sind und dadurch die Fügestege in die Fügeaussparungen gelangen. Durch dieses seitliche Aufschieben der Aufnahmeprofile auf den Rahmen kann zusätzlich erreicht werden, dass die jeweilige Schmalseite in die zugehörige Aufnahmenut des zugehörigen Aufnahmeprofils gelangt. Folglich wird mit Bewegen des jeweiligen Aufnahmeprofils in lediglich eine Richtung, zum einen das Photovoltaikmodul sicher eingefasst und zum anderen zeitgleich das Aufnahmeprofil am Rahmen gefügt.
Vorteilhafterweise sind mehrere Aufnahmeprofile vorgesehen, die entlang den Schmalseiten des Photovoltaikmoduls anzuordnen sind. Bei rechteckigen Photovoltaikmodulen sind vorzugsweise vier Aufnahmeprofile, nämlich an den vier Schmalseiten, vorgesehen. Die Aufnahmenuten der Aufnahmeprofile nehmen dabei die Schmalseiten vorzugsweise vσllständig auf. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Photovoltaikmodule von den Aufnahmeprofilen sicher eingefasst werden.
Vorzugsweise sind die Aufnahmeprofile aus Kunststoff ausgebildet und weisen an den Bereichen, an denen die Photovoltaikmodule an den Aufnahmeprofilen anliegen, Dichtmittel auf. Die Dichtmittel sind dabei vorzugsweise über die gesamte Längsrichtung der Aufnahmenuten verlaufend vorgesehen, so dass ein dichtes Anliegen der Dichtmittel an der Oberfläche des jeweiligen Photovoltaikmoduls gewährleistet wird. Vorzugsweise sind an den einander gegenüberliegenden Seiten der Aufnahmenuten Dichtmittel vorgesehen, so dass die Schmalseiten der Photovoltaikmodule gegen Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz geschützt sind. Insbesondere dann, wenn die Photovoltaikmodule aus mehreren Komponenten bestehen, die übereinander liegend angeordnet sind, wird durch eine derartige Ausbildung der Erfindung gewährleistet, dass keine Feuchtigkeit oder Fremdkörper in die Photovoltaikmodule eindringen können.
Die Aufnahmeprofile sind dabei vorzugsweise im Extrusionsverfahren hergestellt, wobei die Dichtmittel, die insbesondere aus einem anderen Kunststoff ausgebildet sind wie die Aufnahmeprofile, durch Koextrusion an die Aufnahmeprofile angeformt sind beziehungsweise zusammen mit den Aufnahmeprofilen hergestellt werden. Hierdurch wird insbesondere eine wirtschaftliche Fertigung der Aufnahmeprofile samt Dichtmittel erzielt.
Um einen möglichst verwindungsfreien Rahmen zu erhalten und um ein sicheres Aufnehmen des Photovoltaikmoduls durch den Rahmen zu gewährleisten, sieht der Rahmen vorzugsweise Längs- und/oder Querelemente zur Auflage der Unterseite des Photovoltaikmoduls vor. Insbesondere großflächige Photovoltaikmodule können dadurch vom Rahmen sicher abgestützt werden.
Um ein Festsetzen des Aufnahmeprofils nach dem seitlichen Aufschieben auf den Rahmen zu erreichen, ist denkbar, dass die Fügestege Verzahnungen und die Fügeaussparungen mit den fügestegeseitigen Verzahnungen zusammenwirkende Gegenverzahnungen aufweisen. Hierdurch kann eine Art Rastverbindung zwischen Fügestegen und Fügeaussparungen, und damit zwischen Rahmen und dem jeweiligen Aufnahmeprofil auf einfache Art und Weise, ohne zusätzliche Bauteile realisiert werden.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die der Aufnahmenut ferngelegene, untere Wandung der Fügeaussparung von einer rahmenseitigen Rastaussparung im endmontierten Zustand derart aufgenommen wird, dass eine rahmenseitige, die Rastaussparung begrenzende Rastkante das jeweilige Aufnahmeprofil wenigstens abschnittsweise insbesondere senkrecht zu einer zur Rahmenebene parallelen Ebene hinterrastet. Durch das seitliche Aufschieben der Aufnahmeprofile auf den Rahmen wird folglich zur Sicherung der Endmontagelage des Aufnahmeprofils am Rahmen eine Rastverbindung realisiert. Die die Rastaussparung begrenzende Rastkante ist dabei vorzugsweise nicht elastisch verformbar ausgebildet. Vielmehr kann vorgesehen sein, dass die Fügestege wenigstens bedingt elastisch derart ausgebildet sind, dass das Aufnahmeprofil in die zugehörige Rastaussparung einrasten kann. Aufgrund des Vorsehens der Rastkante ist ein seitliches Abziehen des jeweiligen Aufnahmeprofils nach Erreichen der Endmontagelage nicht mehr möglich. Insofern wird eine dauerhafte Rastverbindung realisiert.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Baugruppe, die einen erfindungsgemäßen Träger mit zugehörigem Rahmen und zugehörigen Aufnahmeprofilen umfasst sowie ein vom Träger aufgenommenes Photovoltaikmodul. Diese endmontierte Baugruppe kann insbesondere als selbständige Baugruppe in den Handel gelangen.
Zur Montage der erfindungsgemäßen Baugruppe wird insbesondere wie folgt vorgegangen. Zunächst wird das Photovoltaikmodul auf den Rahmen verbracht. Danach werden die Aufnahmeprofile seitlich, parallel zur Rahmenebene, auf die Schmalseiten des Photovoltaikmoduls aufgeschoben, wobei zudem die Aufnahmeprofile mit dem Rahmen gefügt werden.
Dabei sind, wie bereits erwähnt, Fügestege am Rahmen und Fügeaussparungen an den Aufnahmeprofilen derart vorgesehen, dass die Aufnahmeprofile seitlich auf den Rahmen so aufgeschoben werden können, dass die Fügestege in die Fügeaussparungen gelangen.
Für den Fall, dass, wie bereits angesprochen, rahmenseitig eine Rastaussparung mit Rastkante zur Aufnahme der unteren Wandung der Fügeaussparung vorgesehen ist, erfolgt die Montage derart, dass die untere Wandung der Fügeaussparung in die rahmenseitige Rastaussparung gelangt, so dass die die Rastaussparung begrenzende Rastkante das Aufnahmeprofil hintergreift.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht auf einen ein Photovoltaikmodul aufweisenden Träger
2 eine perspektivische Unteransicht des Trägers gemäß 1;
3 den Rahmen des Trägers in 1 ohne das Photovoltaikmodul;
4 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts des Rahmens aus 3;
5 einen Querschnitt durch ein Aufnahmeprofil, wie es in 1 gezeigt ist, ohne Photovoltaikmodul und ohne Rahmen;
6 den Querschnitt gemäß 5 mit Photovoltaikmodul und Rahmen.
In der 1 ist eine Baugruppe 10 gezeigt, die einen Träger 12 sowie ein vom Träger 12 eingefasstes Photovoltaikmodul 14 umfasst. Der Träger 12 wird seinerseits gebildet von einem Rahmen 16 sowie von insgesamt vier, die vier freien Schmalseiten des Photovoltaikmoduls 14 einfassenden Aufnahmeprofilen 18. Der Rahmen 16 ist dabei einteilig aus Kunststoff, und insbesondere als spritzgeprägtes Bauteil ausgeführt. Die Aufnahmeprofile 18 sind vorzugsweise ebenfalls als Kunststoff ausgebildet und als Extrusionsteile ausgeführt.
Wie aus 2 deutlich wird, weist der Rahmen ein verstärkendes Längselement 20 sowie zwei stabilisierende Querelemente 22 auf.
Wie insbesondere aus 3 deutlich wird, erhebt sich die Oberseite des Längselements 20 über die Oberseiten der Querelemente 22. Auf der Oberseite 24 des Längselements kommt die Unterseite des Photovoltaikmoduls 14 zum Aufliegen.
Wie aus der Vergrößerung gemäß 4 deutlich wird, weist der Rahmen 16 an seiner Oberkante mehrere, seitlich nach außen abstehende Fügestege 26 auf. Unterhalb der Fügestege 26 sind im Rahmen 16 Rastaussparungen 28 vorgesehen. Die Längserstreckung der Fügestege 26 entspricht im Wesentlichen der Längserstreckung der jeweils zugehörigen Rastaussparung 28.
Die Aufnahmeprofile 18 weisen einen in Längsrichtung konstanten Querschnitt auf, wie er in 5 dargestellt ist. Deutlich wird, dass die Aufnahmeprofile 18 eine Aufnahmenut 30 zur Aufnahme der freien Schmalseiten des Photovoltaikmoduls 14 aufweisen. Ferner weisen die Aufnahmeprofile 18 jeweils eine parallel dazu verlaufend angeordnete Fügeaussparung 32 auf, die im endmontierten Zustand, wie auch aus 6 deutlich wird, zur Aufnahme der jeweiligen, rahmenseitigen Fügestege 26 dient.
Wie insbesondere aus den 5 und 6 deutlich wird, weisen die Fügestege 26 an ihrer Ober- und Unterseite sowie die Fügeaussparungen an den mit den Fügestegen 26 zugewandten Seiten Verzahnungen 34 beziehungsweise Gegenverzahnungen 36 auf.
In den Aufnahmenuten 30 sind, wie ebenfalls aus 5 und 6 deutlich wird, in Längsrichtung der Aufnahmeprofile verlaufende Dichtmittel 38, 40 vorgesehen. Die Dichtmittel 38, 40 werden dabei vorzugsweise mittels Koextrusion bei der Herstellung der Aufnahmeprofile 18 zusammen mit den Aufnahmeprofilen 18 hergestellt.
Zur Montage der Baugruppe 10, wie sie in 1 dargestellt ist, wird zunächst das Photovoltaikmodul 14 auf den Rahmen 16, wie in 3 gezeigt ist, aufgelegt. Anschließend werden die auf eine entsprechende Länge abgelenkten Aufnahmeprofile 18 seitlich, das heißt parallel zu der vom Photovoltaikmodul gebildeten Ebene, derart auf den Rahmen 16 aufgeschoben, dass zum einen die Fügestege 26 in die jeweils zugehörige Fügeaussparung 32 eingreifen und zum anderen die freien Schmalseiten 48 des Photovoltaikmoduls 14 in die Aufnahmenuten 30 gelangen. Folglich wird mit lediglich einem Arbeitsgang zum einen das Photovoltaikmodul 14 von den Aufnahmeprofilen 18 eingefasst und zum anderen die Aufnahmeprofile 18 am Rahmen 16 gefügt.
Aufgrund der die Rastaussparungen 28 nach außen begrenzenden jeweiligen Rastkante 42 werden beim Aufschieben der Aufnahmeprofile 18 die jeweiligen Fügestege 26 bedingt nach oben ausgelenkt. Die untere Wandung 44 der jeweiligen Fügeaussparung 32 wird folglich durch den Spalt zwischen den jeweiligen Fügestegen 26 und der zugehörigen Rastkante 42 hindurchgezwängt, bis die Endmontagelage, wie sie in 6 dargestellt ist, erreicht wird. In dieser Endmontagelage schnappt die untere Wandung 44 in die Rastaussparung 28 ein, wodurch die Fügestege 26 aus ihrer ausgelenkten Lage in ihre ursprüngliche Lage zurückbewegt werden. Die Rastkante 42 hinterschnappt dabei eine mit der Rastkante 42 zusammenwirkende, aufnahmeprofilseitige Gegenrastkante 46. Ein seitliches Abziehen der Aufnahmeprofile ist nach Erreichen der Endmontagelage, wie sie in 6 dargestellt ist, nicht mehr möglich.
Wie ebenfalls aus 6 deutlich wird, sind die freien Schmalseiten 48 des Photovoltaikmoduls 14 aufgrund der Dichtmittel 38 und 40 feuchtigkeits- und staubdicht von den Aufnahmeprofilen 18 eingefasst. Die Dichtmittel 38 und 40 liegen dabei entlang den gesamten Längserstreckungen der Aufnahmeprofile 18 unter einer gewissen Vorspannung an dem Photovoltaikmodul 14 an.
Insgesamt ergibt sich eine auf einfache Art und Weise montierbare Baugruppe 10, die ein sicheres Positionieren des Photovoltaikmoduls 14 am Träger 12 ermöglicht, wobei die Montage der Baugruppe 10 auf einfache Art und Weise ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich ist.

Claims

Träger (12) für Photovoltaikmodule (14), umfassend einen Rahmen (16) und Befestigungsmittel zur Halterung der Photovoltaikmodule (14) im Rahmen (16), wobei der Rahmen aus Kunststoff ist und die Befestigungsmittel als Aufnahmeprofile (18) ausgebildet sind, wobei Fügemittel zur Befestigung der Aufnahmeprofile (18) am Rahmen (16) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeprofile (18) Aufnahmenuten (30) zur Aufnahme von freien Schmalseiten (48) eines Photovoltaikmoduls (14) aufweisen und dass die Fügemittel zum einen als an der Oberkante des Rahmens (16) parallel zur Rahmenebene nach außen abstehend ausgebildete, am Rahmen (16) vorgesehene Fügestege (26) und zum anderen als an den Aufnahmeprofilen (18) vorgesehene, mit den Fügestegen (26) zusammenwirkende Fügeaussparungen (32) so ausgebildet sind, dass die Aufnahmeprofile (18) seitlich auf den Rahmen (16) aufschiebbar sind, wobei dann die freien Schmalseiten (48) des Photovoltaikmoduls (14) in Aufnahmenuten (30) und die Fügestege (26) in die Fügeaussparungen (32) gelangen.
Träger (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aufnahmeprofile (18) vorgesehen sind, die entlang den Schmalseiten (48) des Photovoltaikmoduls (14) angeordnet sind.
Träger (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeprofile (18) aus Kunststoff ausgebildet sind und an den Bereichen, die an dem Photovoltaikmodul (14) anliegen, Dichtmittel (38, 40) vorsehen.
Träger (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeprofile (18) im Extrusionsverfahren hergestellt sind, wobei die Dichtmittel (38, 40) durch Koextrusion an die Aufnahmeprofile (18) angeformt sind.
Träger (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (16) Längs- und/oder Querelemente (20, 22) zur Auflage des Photovoltaikmoduls (14) aufweist.
Träger (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestege (26) Verzahnungen (34) und die Fügeaussparungen (32) Gegenverzahnungen (36) aufweisen.
Träger (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Aufnahmenut (30) fern gelegene, untere Wandung (44) der Fügeaussparung (32) von einer rahmenseitigen Rastaussparung (28) im endmontierten Zustand derart aufgenommen wird, dass eine rahmenseitige, die Rastaussparung (28) begrenzende Rastkante (42) das jeweilige Aufnahmeprofil (18) wenigstens abschnittsweise hinterrastet.
Träger (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestege (26) wenigstens bedingt elastisch auslenkbar ausgebildet sind.
Baugruppe (10), umfassend einen Träger (12) mit einem Rahmen (16) und mit Aufnahmeprofilen (18) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einem vom Träger (12) aufgenommenen Photovoltaikmodul (14).
Verfahren zur Montage einer Baugruppe (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaikmodul (14) auf den Rahmen (16) verbracht wird, dass Aufnahmeprofile (18) seitlich parallel zur Rahmenebene auf die Schmalseiten (48) des Photovoltaikmoduls (14) aufgeschoben und zudem die Aufnahmeprofile (18) mit dem Rahmen (16) gefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Baugruppe (10) einen Träger (12) nach wenigstens Anspruch 9 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeprofile (18) seitlich auf den Rahmen (16) so aufgeschoben werden, dass die Fügestege (26) in die Fügeaussparungen (32) gelangen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Baugruppe (10) einen Träger (12) nach wenigstens Anspruch 8 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wandung (44) der Fügeaussparung (32) in die rahmenseitige Rastaussparung (28) gelangt, so dass die die Rastaussparung (28) begrenzende Rastkante (42) das jeweilige Aufnahmeprofil (18) hinterrastet.