DE102010020196B4 - Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul sowie Solarmodulanordnung mit Rahmenvorrichtung und Solarmodul - Google Patents
Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul sowie Solarmodulanordnung mit Rahmenvorrichtung und Solarmodul Download PDFInfo
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Abstract
sind ein Solarmodul (1) umschließende Randprofilleisten (2) vorhanden, die in Richtung einer Einlegeseite offen sind, so dass ein Solarmodul (1) verhältnismäßig einfach zwischen die Randprofilleisten (2) eingelegt werden kann. Zum Fixieren des Solarmoduls (1) sind Randklammern (3) vorhanden, die mit einem Auflagezungenabschnitt (4) auf einer Deckseite des Solarmoduls (1) aufliegen und mit den Randprofilleisten (2) in Verbindung stehen. Die Randprofilleisten (2) sind zum Ausgleich von durch Temperaturschwankungen hervorgerufene relative Längenänderungen in Bezug auf das Solarmodul (1) über einen in der Länge veränderbaren Federschenkel aufweisende Eckverbinder (5) miteinander verbunden.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine mit einer Rahmenvorrichtung sowie mit einem Solarmodul ausgebildete Solarmodulanordnung.
- Eine derartige Rahmenvorrichtung ist beispielsweise aus
DE 10 2006 053 830 B3 bekannt. Die vorbekannte Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul verfügt über vier Randprofilleisten und zum Verbinden der Randprofilleisten über Eckverbinder, die mit jeweils zwei Schenkeln ausgebildet sind. Zum Fixieren eines Solarmodules sind drei Randprofilleisten mit das Solarmodul übergreifenden Deckstegen ausgebildet, während die Eckverbinder mit das Solarmodul an vier Ecken übergreifenden dreiecksartigen Deckplatten ausgebildet sind. - Weitere Rahmenvorrichtungen für Solarmodule, Sonnenkollektoren oder andere plattenartige Elemente sind aus
DE 10 2008 005 856 A1 ,DE 10 2006 061 284 A1 ,DE 103 28 528 A1 ,DE 103 21 422 A1 ,DE 203 16 758 U1 ,DE 85 11 432 U1 ,US 7,487,771 B1 undUS 4,452,138 A bekannt. - Aus
DE 82 13 715 U1 ist eine Rahmenvorrichtungen für Solarkollektoren bekannt, die Klammer zum Fixieren einer Abdeckplatte aufweist. - Aus
DE 20 2008 013 005 U1 ist ein Steckverbinder für Hohlprofile in Gestalt eines L-artig ausgebildeten Winkelstückes bekannt, das mit nach außen abstehenden Krallzungen ausgebildet ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul der eingangs genannten Art anzugeben, die sich durch eine einfache Montage und durch ein sicheres Halten eines in die Rahmenvorrichtung eingefügten Solarmodules auch bei extremen Temperaturwechseln auszeichnet.
- Diese Aufgabe wird bei einer Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
- Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung alle Randprofilleisten in Richtung einer Einlegeseite offen sind, lässt sich ein Solarmodul sehr einfach in die Rahmenvorrichtung einlegen. Die Randklammern sorgen dafür, dass das eingelegte Solarmodul zuverlässig gehalten wird, wobei durch den in seiner Länge veränderlichen Federschenkel eines jeden Eckverbinders sichergestellt ist, dass sich unterschiedliche Längenänderungen aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem Material der Randprofilleisten und des Solarmodules auch bei extremen Temperaturwechseln unter permanentem Anliegen der Randprofilleisten an und der Randklammern auf dem Solarmodul kompensieren.
- Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
- Es zeigen:
-
1 in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandte Deckseite eines durch die Rahmenvorrichtung gehaltenen Solarmodules, -
2 in einer Rückansicht das Ausführungsbeispiel gemäß1 mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Solarmodules einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules, -
3 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung einer Randklammer bei dem Ausführungsbeispiel gemäß1 , -
4 in einer Schnittansicht das Ausführungsbeispiel gemäß1 im Schnitt durch eine Randklammer gemäß3 , -
5 in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß3 mit teilweise entfernten Randklammern, -
6 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung eines Eckverbinders bei dem Ausführungsbeispiel gemäß1 und -
7 in einer Schnittansicht den Eckverbinder gemäß6 . -
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul1 mit Blick auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandte Deckseite. Die erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung für das Solarmodul1 verfügt über vier Randprofilleisten2 , die an den Randseiten des Solarmodules angeordnet sind, wobei an dieser Stelle zum erleichterten Verständnis angemerkt sei, dass in der Darstellung gemäß1 die beiden in Querrichtung verlaufenden Randprofilleisten2 verkürzt dargestellt sind. - Die Rahmenvorrichtung gemäß der Erfindung verfügt weiterhin über eine Anzahl von Randklammern
3 , die, wie weiter unten näher erläutert, lösbar mit den Randprofilleisten2 verbunden sind und jeweils mit einem Auflagezungenabschnitt4 das Solarmodul1 randseitig übergreifen und mit der Rahmenvorrichtung verbinden. -
2 zeigt das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung in einer Rückansicht auf die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules1 . Aus2 ist ersichtlich, dass die Randprofilleisten2 auf der Rückseite des Solarmodules1 das Solarmodul1 mit in Richtung der Innenseite des Solarmodules1 hineinragenden Stützabschnitten stützen. Die aufeinander zu weisenden Enden von zwei Randprofilleisten2 sind über die weiter unten näher erläuterte Eckverbinder5 miteinander verbunden. -
3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführung einer Randklammer3 für eine erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung. Die vorzugsweise aus einem Blechstreifen über einen Stanz-Biege-Vorgang hergestellte Randklammer3 weist neben dem mit wenigstens einer eingeprägten Auflageausbuchtung6 ausgebildeten Auflagezungenabschnitt4 einen in relaxierter Anordnung der Randklammer3 mit einem Winkel von etwas weniger als 90 Grad gegenüber dem Auflagezungenabschnitt4 angeordneten Seitenwandabschnitt7 auf, der über zwei randseitig angeordnete, halbkreisförmig gebogene deckseitige Umbiegeabschnitte8 mit dem Auflagezungenabschnitt4 verbunden ist. Über die Breite der deckseitigen Umbiegeabschnitte8 lässt sich verhältnismäßig einfach die zum Verändern der Winkelausrichtung zwischen dem Auflagezungenabschnitt4 und dem Seitenwandabschnitt7 erforderliche Kraft einstellen. - Auf der dem Auflagezungenabschnitt
4 abgewandten Seite steht der Seitenwandabschnitt7 über fußseitige Umbiegeabschnitte9 , die beidseitig einer ausgestanzten Manipulationszunge10 angeordnet sind, mit einem Hintergriffabschnitt11 in Verbindung, an dem die Manipulationszunge10 angesetzt ist. Der Hintergriffabschnitt11 weist ein mit den fußseitigen Umbiegeabschnitten9 verbundenes Schrägsegment12 auf, das sich schräg von dem Seitenwandabschnitt7 weg in Richtung des Auflagezungenabschnittes4 erstreckt. Zum Versteifen sind in den Seitenwandabschnitt7 , in die fußseitigen Umbiegeabschnitte9 und in das Schrägsegment12 jeweils von dem Seitenwandabschnitt7 über einen fußseitigen Umbiegeabschnitt9 in das Schrägsegment12 nach außen vorstehende durchgehende Versteifungssicken13 eingebracht, so dass das Schrägsegment12 nur mit einer erheblichen Kraft, die größer als der zum Verbiegen des Auflagezungenabschnittes4 in Bezug auf den Seitenwandabschnitt7 erforderliche Kraft ist, gegenüber dem Seitenwandabschnitt7 verbiegbar ist. - Auf der den fußseitigen Umbiegeabschnitten
9 abgewandten Seite des Schrägsegmentes12 ist der Hintergriffabschnitt11 mit einem halbkreisartig ausgebildeten innenseitigen Umbiegesegment14 ausgebildet, an dessen von dem Schrägsegment12 abgewandten Seite ein leistenartiges Endsegment15 angeformt ist. Auf diese Art und Weise erhält der Hintergriffabschnitt11 in seinem dem Auflagezungenabschnitt4 zugewandten Bereich eine abgerundete, kantenfreie Ausgestaltung. -
4 zeigt in einer geschnittenen Detailansicht das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung im Schnitt durch eine Randprofilleiste2 und eine Randklammer3 mit einem in die Rahmenvorrichtung eingelegten Solarmodul1 . Aus4 ist ersichtlich, dass die Randprofilleiste2 in Richtung einer Einlegeseite offen mit einem seitlichen Abschlusssteg16 und mit einer Auflageleiste17 ausgebildet sind, die L-artig rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Die bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung abgewandte Rückseite des Solarmodules1 liegt somit auf den Auflageleisten17 auf, während die Abschlussstege16 an den Randseiten des Solarmodules1 anliegen. - Zum Fixieren des Solarmodules
1 an den Randprofilleisten2 liegt der Auflagezungenabschnitt4 auf der bei bestimmungsgemäßer Anordnung einfallender Strahlung zugewandten Deckseite des Solarmodules1 auf, während unter Anliegen des Seitenwandabschnittes7 an dem Abschlusssteg16 der Hintergriffabschnitt11 in einem durch einen außenseitigen Endabschnitt der Auflageleiste17 , durch einen rechtwinklig zu der Auflageleiste17 ausgerichteten und in einem Abstand von dem Abschlusssteg16 angeordneten Stützsteg18 , der gegenüber dem Abschlusssteg16 somit nach innen versetzt ist, und durch einen parallel zu der Auflageleiste17 ausgerichteten sowie an den Stützsteg18 angeformten Randsteg19 umschlossenen Klammeraufnahmeraum20 angeordnet ist. Dabei liegt das innenseitige Umbiegesegment14 an einer Hintergriffsfläche21 an, die den Grund einer Einrastnut22 bildet, die auf der dem Solarmodul1 abgewandten Seite in die Auflageleiste17 eingebracht ist. - An den Randsteg
19 setzt sich außenseitig ein bündig mit dem Abschlusssteg16 ausgerichteter Außensteg23 an, der sich von der Auflageleiste17 weg erstreckt und mit einem über den Randsteg19 von der Auflageleiste17 weg erstreckenden Endabschnitt einen Aufnahmeraum für einen an den Eckverbindern5 angeformten T-artigen Einschiebesockel24 bildet. - Die Montage der Randklammer
3 erfolgt durch Aufkleben mit einem witterungsbeständigen, wärmeaktivierten Klebstoff. Dabei wird der Klebstoff als Klebstoffscheibe oder als Presspulver auf den Auflagezungenabschnitt4 jeder Randklammer3 auf die dem Solarmodul1 zugewandte Seite appliziert. Durch Erwärmen wird der Klebstoff aktiviert, und die Randklammern3 werden auf die Oberseite des Solarmodules1 aufgebracht. Nach Aushärten der Klebeverbindung wird das Solarmodul1 mit den angeklebten Randklammern3 in Richtung der offenen Einlegeseite in die erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung zwischen die Randprofilleisten2 eingeführt. Dabei federn die Randklammern3 nach Kontakt der Versteifungssicken13 mit dem betreffenden Abschlusssteg16 in den deckseitigen Umbiegeabschnitten8 nach außen auf, bis unter Einwirken der Federkraft der Hintergriffabschnitt11 in den Klammeraufnahmeraum20 eingetreten und die in4 dargestellte Endmontagestellung der Randklammer3 eingenommen worden ist. - Durch Ansetzen beispielsweise von Zangen als Demontagewerkzeuge an den Manipulationszungen
10 lassen sich mit einer der zum Einnehmen der Endmontageanordnung gemäß4 gegengerichteten Dreh-Schiebe-Bewegung die Randklammern3 wieder von den Randprofilleisten2 entfernen, falls das Solarmodul1 wieder abgenommen werden sollte. -
5 zeigt in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung gemäß1 mit Blick auf zwei Eckverbinder5 . Jeder Eckverbinder5 weist einen Umgreifschenkel25 mit einer festen Länge und einen Federschenkel26 mit einer in einer Längsrichtung veränderbaren Länge auf. Bei der in5 dargestellten Ausführung eines Eckverbinders5 einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung ist jeder Federschenkel26 mit einem Verschiebeabschnitt27 und mit einem fest an einem Eckblock28 des Eckverbinders5 angeformten Widerlagerabschnitt29 ausgebildet. Zum Ausüben einer Rückzugskraft auf den Verschiebeabschnitt27 in Richtung des Widerlagerabschnittes29 ist als diskretes Rückzugsmittel eine Zugfeder30 vorhanden. - Dabei versteht es sich, dass das Rückzugsmittel aufgrund elastischer Materialeigenschaften des Federschenkels
26 beispielsweise auch kontinuierlich ausgebildet und insgesamt integraler Bestandteil des Federschenkels26 sein kann. - Zum Sichern des Umgreifschenkels
25 beziehungsweise des Federschenkels26 an seinem dem Eckblock28 abgewandten Verschiebeabschnitt27 sind Befestigungsstifte31 vorhanden, die den Umgreifschenkel25 beziehungsweise den Verschiebeabschnitt27 queren und in der betreffenden Randprofilleiste2 verankert sind. -
6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Ausführung eines Eckverbinders5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß1 einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung. Aus6 sind zum einen in den Umgreifschenkel25 sowie in den Verschiebeabschnitt27 eingebrachte Stiftausnehmungen32 für in6 nicht dargestellte Befestigungsstifte31 erkennbar. Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß6 entnehmen, dass die Zugfeder30 fest mit dem Verschiebeabschnitt27 beziehungsweise mit dem Widerlagerabschnitt29 verbundenen Einhängesockeln33 ,34 verbunden ist, um den Verschiebeabschnitt27 bis zum Einnehmen einer durch die jeweilige tatsächliche Länge der betreffenden Randprofilleiste2 bestimmte minimale Länge des Federschenkels26 an den Widerlagerabschnitt29 heranzuziehen und damit ein in die Rahmenvorrichtung eingelegtes Solarmodul1 randseitig bündig und spielfrei mit den Abschlussstegen16 zu umgeben. Zum Führen des Verschiebeabschnittes27 in Bezug auf den Widerlagerabschnitt29 sind Führungsleisten35 ,36 ,37 vorhanden, die eine Bewegung des Verschiebeabschnittes27 in Längsrichtung des Federschenkels26 geradlinig führen. -
7 zeigt in einer geschnittenen Ansicht einen Eckverbinder5 bei dem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung gemäß1 im Schnitt durch den Federschenkel26 . Aus7 ist ersichtlich, dass die Einhängesockel33 ,34 an mechanisch hoch belastbaren, vorzugsweise aus einem Metallblech gefertigten flachen Verankerungselementen38 ,39 angebracht sind, die über Formschlussverbindungen40 in dem Verschiebeabschnitt27 beziehungsweise in dem Widerlagerabschnitt29 eingebettet sind. Dadurch ist eine hohe mechanische Festigkeit des Federschenkels26 auch gegenüber verhältnismäßig hohen, durch die Zugfeder30 ausgeübten Zugkräften sichergestellt.
Claims (10)
- Rahmenvorrichtung für ein Solarmodul (
1 ) mit vier Randprofilleisten (2 ) und mit zwei Schenkel (25 ,26 ) aufweisenden Eckverbindern (5 ) zum Verbinden der Randprofilleisten (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass alle Randprofilleisten (2 ) in Richtung einer Einlegeseite zum Einlegen eines Solarmoduls (1 ) offen sind, dass eine Anzahl von Randklammern (3 ) vorhanden ist, die jeweils mit einem Auflagezungenabschnitt (4 ) ein zwischen den Randprofilleisten (2 ) angeordnetes Solarmodul (1 ) überdecken und mit einem Hintergriffabschnitt (11 ) eine Hintergrifffläche (21 ) einer Randprofilleiste (2 ) hintergreifen, und dass alle Eckverbinder (5 ) einen Federschenkel (26 ) aufweisen, der in Längsrichtung in der Länge veränderbar und mit einem Rückzugsmittel (30 ) zum Ausüben einer eine minimale Länge des Federschenkels (26 ) bewirkenden Rückzugskraft ausgestattet ist. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagezungenabschnitt (
4 ) wenigstens einer Randklammer (3 ) über wenigstens einen elastischen deckseitigen Umbiegeabschnitt (8 ) mit einem Seitenwandabschnitt (7 ) verbunden ist. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergriffabschnitt (
11 ) auf der dem Auflagezungenabschnitt (4 ) gegenüber liegenden Seite an den Seitenwandabschnitt (7 ) angeformt ist. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergriffabschnitt (
11 ) ein von dem Seitenwandabschnitt (7 ) schräg in Richtung des Auflagezungenabschnittes (4 ) ausgerichtetes Schrägsegment (12 ) aufweist. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randprofilleisten (
2 ) eine Einrastnut (22 ) aufweisen, deren Grund durch die Hintergriffsfläche (21 ) gebildet ist. - Rahmenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Randklammer (
3 ) eine Manipulationszunge (10 ) aufweist, die mit dem Hintergriffabschnitt (11 ) verbunden ist. - Rahmenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (
26 ) wenigstens eines Eckverbinders (5 ) einen mit einem Umgreifschenkel (25 ) fester Länge verbundenen Widerlagerabschnitt (29 ) und einen gegenüber dem Widerlagerabschnitt (29 ) verschiebbaren Verschiebeabschnitt (27 ) aufweist, wobei der Widerlagerabschnitt (29 ) und der Verschiebeabschnitt (27 ) über das Rückzugsmittel (30 ) miteinander verbunden sind. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückzugsmittel eine Zugfeder (
30 ) ist. - Rahmenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerlagerabschnitt (
29 ) und der Verschiebeabschnitt (27 ) jeweils ein mit einem Ende der Zugfeder (30 ) verbundenes Verankerungselement (38 ,39 ) aufweisen, das gegenüber den durch die Zugfeder (30 ) ausgeübten Zugkräften widerstandsfähigen Formschlussverbindungen (40 ) in den Widerlagerabschnitt (29 ) beziehungsweise in den Verschiebeabschnitt (27 ) eingebettet ist. - Solarmodulanordnung mit einem Solarmodul (
1 ) und mit einer Rahmenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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