DE202007006094U1 - Solarmodul-Anordnung mit Tragvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Solarmodul-Anordnung an einer Gebäudeaussenseite, insbesondere auf einem Dach, mit mehreren Solarmodulen (1), welche über eine Tragvorrichtung (2) mit der Gebäudeaussenseite verbunden sind, wobei die Tragvorrichtung (2) Stützbügel (20, 21) zum Halten der Solarmodule (1) aufweist, in welche Rahmen (23) der Solarmodule (1) direkt oder über die Rahmen (23) haltende Halteteile (40) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Solarmodul (1) an mindestens zwei gegenüber liegenden Seiten gegen Zug von einem am Stützbügel (20, 21) eingeschobenen Verschlusselement (26) verankert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Solarmodul-Anordnung mit mehreren Solarmodulen, welche über eine Tragvorrichtung mit einer Gebäudeaussenseite, insbesondere dem Dach eines Gebäudes, verbunden sind.
  • WO 2004/079775 beschreibt eine Anordnung, bei welcher jedes Solarmodul auf Einer Seite mit einem Klammerelement versehen und sodann auf der anderen Seite schräg von oben in ein Trägerprofil eingeschoben wird. Sodann wird das Klammerelement auf das Trägerprofil des benachbarten Moduls abgesenkt und dort von einem Arretierungsstück fixiert. Die Trägerprofile werden mit Profilstützen verschraubt, welche ihrerseits mit einer Blechwanne auf dem Dach verbunden werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher die Module schnell montiert werden können.
  • In einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Tragvorrichtung Stützbügel zum Halten der Solarmodule aufweist, in welche die Rahmen der Solarmodule direkt oder über Halteteile eingesetzt sind. Jedes Solarmodul ist an mindestens zwei gegenüber liegenden Seiten gegen Zug und Druck von einem am jeweiligen Stützbügel einschiebbaren Verschlusselement verankert. Die Verwendung von derartigen Verschlusselementen auf zwei gegenüber liegenden Seiten vereinfacht die Montage.
  • In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Tragvorrichtung einen ersten Teil besitzt, der an die Gebäudeaussenseite angrenzt, sowie einen zweiten Teil, der die Solarmodule hält. Die beiden Teile sind über Verbindungsmechanismen miteinander verbunden. Jeder Verbindungsmechanismus weist ein Hakenelement auf, das mit dem zweiten Teil verbunden ist, sowie ein Lager, welches mit dem ersten Teil verbun den ist. Das Hakenelement kann unter Deformation mindestens eines Federelements des Lagers in das Lager eingeschnappt und darin eingehängt werden. Dies erlaubt es, den zweiten Teil schnell und einfach am ersten Teil zu befestigen.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen
  • 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführung der Erfindung,
  • 2 eine Detailansicht aus 1 im Bereich des unteren Stützbügels,
  • 3 eine Detailansicht aus 1 im Bereich des oberen Stützbügels,
  • 4 die Ausführung nach 1 von oben,
  • 5 den unteren Stützbügel für die Ausführung nach 1,
  • 6 die Ansicht des Stützbügels nach 5 von vorne,
  • 7 den oberen Stützbügel für die Ausführung nach 1,
  • 8 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführung der Erfindung im Bereich eines Stützbügels,
  • 9 einen Schnitt entlang Linie IX-IX von 1, wobei die Federelemente nur gestrichelt angedeutet sind, und
  • 10 eine alternative Ausführung der Hakenelemente in einer Schnittdarstellung entsprechend jener von 9.
  • Die in 1 bis 7 und 9 gezeigte Ausführung einer Solarmodul-Anordnung ist primär für die Montage auf dem Dach eine Gebäudes vorgesehen und dient dazu, eine oder mehrere Reihen von Solarmodulen 1 je in schräger Lage zu halten. Zum Halten der Solarmodule 1 ist eine Tragvorrichtung 2 vorgesehen, welche im Folgenden detailliert beschrieben wird.
  • Die Tragvorrichtung 2 kann grob in zwei Teile unterteilt werden. Ein erster Teil 3 grenzt an die Gebäudeaussenseite, d. h. am Dach 4 an, während ein zweiter Teil 5 die Solarmodule hält und seinerseits am ersten Teil 3 befestigt ist.
  • In der vorliegenden Ausführung umfasst der erste Teil 3 eine Vielzahl von Wannen 6, welche auf Schutzmatten 7 ruhen, die auf dem Dach 4 ausgelegt sind. Jede Wanne 4 wird von einem Blechprofil gebildet, welches ungefähr U-Form besitzt. Sie sind mit Ballastmaterial gefüllt, was in 1 exemplarisch für eine Wanne unter Bezugsziffer 8 illustriert ist. Das Gewicht dieses Ballastmaterials 8 verankert die Anordnung auf dem Dach 4.
  • Die Randbereiche der Wannen 6 bilden mehrere Lager 10, indem sie als Federelemente 11 ausgeführt sind. Jedes Lager 10 wird von zwei Federelementen 11 benachbarter Wannen 6 gebildet. Die Lager 10 bilden zusammen mit Hakenelementen 12 des zweiten Teils 5 mehrere Verbindungsmechanismen zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 5 der Tragvorrichtung 2.
  • Wie insbesondere auch aus 9 ersichtlich, besitzt jedes Hakenelement 12 einen Schaft, der von einer Schraube 14 gebildet wird, die an ihrem unteren Endbereich durch ein Gewinde 15 an einem Hakenkopf 16 geschraubt ist. Der Hakenkopf 16 wird in der vorliegenden Ausführung von einem U-Profilabschnitt gebildet, dessen Basis von der Schraube 14 durchsetzt ist und dessen Schenkel nach oben gerichtet sind.
  • Der Kopf der Schraube 14 ist an der Oberseite der Basis eines horizontalen U-Trägers 18 abgestützt. Die Unterseite 19 dieses U-Trägers 18 bildet eine Abstützfläche, welche gegen die obere Aussenseite der Lager 10 abgestützt ist.
  • Eine alternative Ausführung des Hakenelements ist in 10 dargestellt. Hier erstreckt sich die Schraube 14 nicht durch den Träger 18, sondern ist an einem Halteelement 35 befestigt, welches seinerseits am Träger 18 eingehängt ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass im Träger 18 keine Löcher vorgebohrt werden müssen und dass die Positionen der Hakenelemente 12 entlang des Trägers 18 frei gewählt werden können.
  • Bei der Ausführung nach 10 handelt es sich beim Halteelement 35 um einen Profilabschnitt, welcher einen steifen, seitlichen Arm 36 besitzt, der über einen der Arme des Trägers 18 gelegt und an dessen Form angepasst ist. Der Arm 36 kann jedoch z. B. auch als Federarm ausgestaltet sein, der den Träger 18 federnd übergreift.
  • Bei der Montage der Anordnung wird zuerst der erste Teil 3 der Tragvorrichtung 2 auf dem Dach 4 montiert. Zudem wird der zweite Teil 5 der Tragvorrichtung 2 vorgefertigt, wobei die Schrauben 14 und die Hakenköpfe 16 bereits montiert werden. Bei der Endmontage werden sodann die Hakenköpfe 16 unter Deformation der Federelemente 11 in die Lager 10 eingeschnappt, so dass die in 1 gezeigte Situation entsteht, wo die Hakenelemente 12 zwischen den Federelementen 11 jedes Lagers 10 eingeführt sind. Jetzt können die Schrauben 14 angezogen werden, wodurch sich der Abstand zwischen den Hakenköpfen 16 und der Unterseite 19 des U-Trägers 18 reduziert. Die Federelemente 11 besitzen, wie in 1 gezeigt, an ihren oberseitigen Enden gegen die Schrauben 14 hin gebogene Enden, gegen deren Innenseite die Hakenköpfe 16 beim Anziehen der Schrauben 14 zu liegen kommen und so eine zugfeste Verbindung zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 5 bilden.
  • Da die Wannen 6 lange Profile sind, deren Länge die Breite mehrerer Solarmodule 1 übersteigt, bilden die Lager 10 lange Schlitze, die seitlich von den Federelemente 11 begrenzt sind. In jedem der Lager 10 können somit mehrere Hakenelemente 12 verankert werden, und die Positionen der U-Träger 18 können entsprechend der Positionen der Solarmodule 1 frei gewählt werden.
  • Jeder U-Träger 18 ist, von oben gesehen, zwischen zwei benachbarten Solarmodulen 1 angeordnet und trägt mindestens zwei Stützbügel 20, 21. Sind die Solarmodule 1, wie in 1 dargestellt, in schräger Lage zu montieren, so kann einer der Stützbügel, im vorliegenden Beispiel der untere Stützbügel 20, direkt am U-Träger 18 befestigt werden, während der andere Stützbügel, d. h. der obere Stützbügel 21, über Vertikalträger 22 beabstandet vom U-Träger 18 montiert wird.
  • Wie im Folgenden beschrieben, besitzt jeder Stützbügel 20, 21, eine oder mehrere nach oben offene Ausnehmungen 25, in welchen der Rahmen 23 mindestens eines der Solarmodule 1 eingesetzt werden kann. Dabei bezeichnet der Begriff „oben" im vorliegenden Text und den Schutzansprüchen die Richtung von der Gebäudeoberfläche weg, was nicht unbedingt der Vertikalrichtung entsprechen muss, falls die Gebäudeoberfläche schräg oder vertikal verläuft.
  • Zum Verankern des Solarmoduls 1 in den Stützbügeln 20, 21 ist im Bereich jedes Stützbügels 20, 21 ein einschiebbares Verschlusselementen 26 vorgesehen. In der Ausführung, welche in 1 bis 7 dargestellt ist, handelt es sich bei den Verschlusselemente 26 um Metallprofile, welche ungefähr S- bzw. Z-Form besitzen. Sie werden nach Einlegen der Solarmodule 1 in die Ausnehmungen 25 von der Seite her eingeschoben, so dass ein erster Finger 27 jedes Verschlusselements 26 in einen seitlichen Schlitz 28 der Ausnehmung 25 eingreift und sich ein zweiter Finger 29 von oben über den Rahmen 23 des Solarmoduls 1 legt und dieses formschlüssig gegen Zug sichert (siehe 2 und 3). Nach Einschieben des Verschlusselements 26 können in der gezeigten Ausführung die Enden 30 (siehe 4) des ersten Fingers 27 etwas umgebogen werden, so dass das Verschlusselement 26 seitlich fixiert wird.
  • Wie aus 3 ersichtlich, besitzt der Stützbügel 21 eine Art Nase 25a, welche den Rahmen 23 hintergreift und so den Stützbügel 21 in Position hält.
  • Wie insbesondere aus 5 bis 7 ersichtlich, ist jeder Stützbügel 20 bzw. 21 ein U-Profil mit einer Basisplatte 33 und zwei im wesentlichen vertikal angeordneten Schenkeln 34. In jedem Schenkel 34 ist eine der Ausnehmungen 25 angeordnet.
  • Zur Stabilisierung der Schenkel 34 kann in jedem Schenkel 34 ein Loch 34a oder dergleichen vorgesehen sein, über welche die Schenkel 34 zug- und stossfest über ein (gestrichelt dargestelltes) Stabilisierungselement 34b, wie z. B. eine Schraube mit Hülse, verbunden werden können.
  • Bei den unteren Stützbügeln 20 ist die Basisplatte 33 horizontal angeordnet, bei den oberen Stützbügel 21 vertikal. Die Basisplatte 33 der oberen Stützbügel ist mit dem jeweiligen Vertikalträger 22 verschraubt.
  • Wie aus 2 ersichtlich, hält jeder Stützbügel 20, 21 zwei benachbarte Solarmodule 1, wobei jedes davon in je einem der Schenkel 34 eines Stützbügels gehalten ist. Das dem Stützbügel 20 bzw. 21 zugeordnete Verschlusselement 26 erstreckt sich durch beide Schenkel 34 und fixiert beide Solarmodule 1.
  • In der soweit gezeigten Ausführung werden die Rahmen 23 der Solarmodule 1 direkt in den Stützbügeln 20, 21 gehalten. In einer zweiten Ausführung, welche in 8 illustriert ist, werden die Rahmen 23 der Solarmodule 1 über Halteteile 40 in den Stützbügeln 20 gehalten. Dabei ist jeder Halteteil 40 als Profilschiene ausgestaltet, welche sich über mehrere Solarmodule hinweg erstreckt und diese hält. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Position der Solarmodule flexibel gewählt werden kann und deren Breite nicht dem Abstand der Stützbügel 20 zu entsprechen braucht.
  • Die Ausgestaltung der Ausführung nach 8 entspricht weitgehend der Lösung gemäss WO 2004/079775 , weshalb primär auf die dortige Beschreibung verweisen wird.
  • Wie aus 8 ersichtlich, besitzt mindestens ein Teil der Halteteile 40 auf einer Seite eine Aufnahme 41 in der Form einer Bucht zwischen zwei Zungen 42, 43, in welchen die Rahmen 23 einer ersten Reihe von Solarmodulen 1 gehalten werden. Auf der gegenüber liegenden Seite der Halteteile 40 sind Klammerelemente 44 vorgesehen, von denen jedes einen oder mehrere Rahmen 23 einer zweiten Reihe von Solarmodulen 1 hält. Die Klammerelemente 44 sind lösbar an den Halteteilen 40 befestigt, wozu ein Arretierungsstück 46 vorgesehen ist, dessen Funktion in WO 2004/079775 näher erläutert wird.
  • Die Halteteile 40 sind mit den Verschlusselementen 26 in den Stützbügeln 20 verankert. Hierzu sind in jedem Stützbügel 20 nebeneinander zwei Ausnehmungen 25 vorgesehen, von denen jede an ihrem unteren Ende eine horizontal verlaufende Bucht 47 aufweist. In die Ausnehmungen 25 greifen zwei Beine 48 des jeweiligen Halteteils 40 ein. An den Enden der Beine 48 befinden sich horizontale Fussabschnitte 49, welche in die Buchten 47 eingreifen.
  • Das Verschlusselement 26 ist in dieser Ausführung C- oder S-förmig ausgeführt und greift in eine weitere Ausnehmung 50 ein. Es verhindert, dass sich die in die Fussabschnitte 49 aus den Buchten 47 herausgleiten können.
  • Vorzugsweise ist der in 8 gezeigte Stützbügel 20 wiederum aus einem U-Profil gefertigt und besitzt zwei vertikale Schenkel 34.
  • Die soweit gezeigten Ausführungen können in verschiedenster Weise abgewandelt werden.
  • Beispielsweise kann die Verbindung zwischen der Tragvorrichtung 2 und der Aussenseite des Gebäudes bzw. dem Dach 4 zugfest ausgebildet sein, indem die Tragvorrichtung z. B. in der Gebäudeaussenseite verschraubt ist, oder sie kann rein auf Schwerkraft beruhen, wie in obigem Beispiel mit den mit Ballastmaterial 8 gefüllten Wannen 6 illustriert ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2004/079775 [0002, 0036, 0037]

Claims (19)

  1. Solarmodul-Anordnung an einer Gebäudeaussenseite, insbesondere auf einem Dach, mit mehreren Solarmodulen (1), welche über eine Tragvorrichtung (2) mit der Gebäudeaussenseite verbunden sind, wobei die Tragvorrichtung (2) Stützbügel (20, 21) zum Halten der Solarmodule (1) aufweist, in welche Rahmen (23) der Solarmodule (1) direkt oder über die Rahmen (23) haltende Halteteile (40) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Solarmodul (1) an mindestens zwei gegenüber liegenden Seiten gegen Zug von einem am Stützbügel (20, 21) eingeschobenen Verschlusselement (26) verankert ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei jeder Stützbügel (20, 21) mindestens eine nach oben offene Ausnehmung (25) aufweist, in welche der Rahmen (23) mindestens eines der Module (1) bzw. der Halteteil (40) einsetzbar ist, und wobei der Rahmen (23) bzw. der Halteteil (40) in der Ausnehmung (25) vom Verschlusselement (26) gehalten ist, insbesondere formschlüssig gegen Zug gehalten ist.
  3. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Stützbügel (20, 21) ein U-Profil mit einer Basisplatte (33) und zwei nach im wesentlichen vertikalen Schenkeln (34) ist.
  4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei in jedem Schenkel (34) mindestens eine der Ausnehmungen (25) angeordnet ist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei jedem Stützbügel (20, 21) ein Verschlusselement (26) zugeordnet ist, welches den Rahmen (23) in beiden Ausnehmungen (25) des Stützbügels (20, 21) verankert, uns insbesondere wobei sich das Verschlusselement (26) durch beide Schenkel (34) erstreckt.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei bei mindestens einem Teil der Stützbügel (20, 21) die Basisplatte (33) vertikal angeordnet ist, und insbesondere wobei die Basisplatten (33) dieser Stützbögel (20, 21) über Vertikalträger (22) mit der Gebäudeaussenseite verbunden sind.
  7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rahmen (23) der Solarmodule (1) direkt in den Stützbügeln (21, 22) gehalten sind.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rahmen (23) der Solarmodule (1) über Halteteile (40) in den Stützbügeln (20, 21) gehalten sind.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei jeder Halteteil (40) sich über mehrere Solarmodule (1) erstreckt und diese hält, und insbesondere wobei jeder Halteteil (40) eine Profilschiene ist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei mindestens ein Teil der Halteteile (40) auf einer ersten Seite eine Aufnahme (41) aufweist, in welcher eine oder mehrere Rahmen (23) einer ersten Reihe von Solarmodulen (1) gehalten ist bzw. sind, und wobei auf einer zweiten Seite der Halteteile (40) mindestens ein Klammerelement (44) montiert ist, in welchem eine oder mehrere Rahmen (23) einer zweiten Reihe von Solarmodulen (1) gehalten ist bzw. sind.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, wobei das Klammerelement (44) lösbar an den Halteteilen (40) befestigt ist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei jeder Stützbügel (20, 21) mindestens zwei Ausnehmungen (25) zur Aufnahme der Halteteile (40) aufweist, wobei jede Ausnehmung (25) einen horizontal verlaufende Bucht (47) aufweist, in welche ein horizontaler Fussabschnitt (49) eines Beins (48) eines der Halteteile (40) eingreift, und wobei ein Herausgleiten des Fussabschnitts (49) aus der Bucht (47) durch das im Stützbügel (20, 21) eingesetzte Verschlusselement (26) verhindert wird.
  13. Solarmodul-Anordnung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, an einer Gebäudeaussenseite, insbesondere auf einem Dach, mit mehreren So larmodulen (1), welche über eine Tragvorrichtung (2) mit der Gebäudeaussenseite verbunden sind, wobei die Tragvorrichtung (2) einen ersten, an die Gebäudeaussenseite angrenzenden Teil (3) und einen zweiten, die Solarmodule (1) haltenden Teil (5) aufweist, wobei der erste und der zweite Teil (3, 5) über Verbindungsmechanismen (10, 12) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbindungsmechanismus (10, 12) ein Hakenelement (12) aufweist, welches mit dem zweiten Teil (5) verbunden ist, sowie ein Lager (10) mit mindestens einem Federelement (11), welches mit dem ersten Teil verbunden ist, wobei das Hakenelement (12) unter Deformation des Federelements (11) im Lager (10) eingeschnappt und darin eingehängt ist.
  14. Anordnung nach Anspruch 13, wobei das Hakenelement (12) eine Abstützfläche (19) aufweist, welche eine Aussenseite des Lagers (10) zu liegen kommt, sowie einen Schaft (14) und einen Hakenkopf (16), wobei nach dem Einschnappen der Abstand des Hakenelements (12) zur Abstützfläche (19) verkürzbar ist, derart, dass der Hakenkopf (16) gegen eine Innenseite des Lagers (10) drängbar ist.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, wobei der Schaft (14) eine Schraube ist, welche durch ein am Hakenkopf (16) angeordnetes Gewinde (15) geschraubt ist.
  16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das mindestens eine Federelement (11) ein Federprofil ist, über dessen Länge mehrere Hakenelemente (12) eingeschnappt sind.
  17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei jedes Lager (10) zwei Federelemente (11) aufweist, zwischen denen das Hakenelement (12) eingeführt ist.
  18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der erste Teil eine Vielzahl von Wannen (6) aufweist, in welchen Ballastmaterial (8) angeordnet ist.
  19. Anordnung nach Anspruch 18, wobei die Lager (10) von Randbereichen der Wannen (6) gebildet sind.
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