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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung zur kraftschlüssigen
Verbindung eines Holmes oder einer Leiste an einem C-Profil einer
Trägerschiene, aufweisend ein Halteelement, das mittels
einer Schraube und eines Nutensteins mit Gewindebohrung am C-Profil
befestigbar ist, welches Halteelement den Holm oder die Leiste mit
einem Abschnitt auf die Oberseite des C-Profils drückt.
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Es
ist bekannt, in einem Unterbau für Solarmodule, die auf
einem Dach befestigt werden, längs- oder querverlaufende
Profilschienen mit einem C-Profil vorzusehen, in welche Nutensteine
mit einem Gewinde einschiebbar sind. In diese Nutensteine können
Verbindungsschrauben eingeschraubt werden, die in Durchgangsbohrungen
in den Halteelementen, die als Schraub-Klemmelemente auf den Rahmen
greifen, eingeschraubt werden. Hierüber kann das Photovoltaikmodul
gesichert gehalten werden. Jedes Klemmelement besteht aus einem
U-Profil, beispielsweise aus Aluminium gefertigt, und weist obenseitig
an den Schenkelwänden außen angesetzte Spannwände
auf, die mit den Unterseiten auf die Rahmenabschnitte des Solarmoduls
greifen, das auf dem Profilträger aufliegt. Die Anordnung
erfolgt dabei so, dass die Fixierung an dem Untergestell mit den entsprechenden
Profilen durch Festschrauben des Halteelementes erfolgt. Dabei drückt
der in das C-Profil eingesetzte Nutenstein unter die Längsschienen
des C-Profils und wird hieran festgespannt. Diese Ausführungsform
hat den Nachteil, dass der Nutenstein in das C-Profil eingeschoben
werden muss, die Position vorläufig gewählt und
danach die Spannschraube mühsam in die Gewindebohrung eingeführt
werden muss, um das Halteelement an dem C-Profil befestigen zu können.
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Solche
Befestigungen sind zur Befestigung von Holmen oder Leisten an Rahmen
anderer Module geeignet. Die Befestigungseinrichtung ist in der Handhabung
jedoch aufwändig, da die Teile einzeln gehandhabt werden
und der Verbund durch Einfädeln der Schraube erst gebildet
wird. Da die Photovoltaikmodule auf Dächern verarbeitet
werden, bedeutet dies, dass eine umständliche Sicherung
der Module und eine zeitaufwändige, teure Befestigung gegeben
ist.
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Aus
der
WO 2009/091238
A1 ist eine Befestigungseinrichtung zum Fixieren von Solarpaneelen an
einem C-Profil bekannt, die einen verschiebbar in dem C-Profil gelagerten
Nutenstein aufweist, in dem eine Schraube eingeschraubt ist und
der mit einer auf das C-Profil aufgreifenden Deckplatte verbunden
ist. Die Schraube greift auf einen Klemmkopf, der länglich
ausgebildet ist und um 90° gedreht werden kann, um so mit
den beiden Seitenabschnitten auf die aufgelegten Solarmodule aufgreifen
zu können. Durch Festschrauben der Schraube ist eine kraftschlüssige Verbindung
gegeben. Der Befestigungskopf wird durch eine die Schraube umschließende
Wendelfeder nach oben gedrückt. Diese Einrichtung ist nicht montagefreundlich.
Die Einrichtungen müssen erst in das C-Profil eingeschoben
und positioniert werden. Eine leichte Montage ist hierüber
nicht erzielbar. Eine ähnliche Einrichtung ist aus der
WO 03/098126 A1 bekannt.
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Aus
der
DE 10 2008
000 293 A1 ist ebenfalls eine Befestigungsvorrichtung für
die Befestigung von plattenförmigen Elementen an einer
Montageschiene bekannt, die ein erstes Halteteil und ein zweites
Halteteil aufweist, zwischen denen ein Aufnahmeraum zur Aufnahme
des plattenförmigen Elementes vorgesehen ist. Als Befestigungselement
ist eine Schraube vorgesehen, die in eine Mutter einschraubbar ist,
die in einem Halter angeordnet ist und hiermit einen Nutenstein
bildet. Auch diese Vorrichtung setzt voraus, dass der Halter mit
dem Gewindeteil in das C-Profil hineingeschoben wird.
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Aus
der
EP 1 826 507 A2 ist
eine Befestigungseinrichtung für die Befestigung von Solarpaneelen
an einer Montageschiene bekannt, die ein Niederhalteelement, ein
in eine Aufnahmenut der Montageschiene einführbares und
darin verdrehbares Hintergreifteil, eine Befestigungsschraube und eine
Schraubenfeder aufweist. Die Befestigungsschraube weist einen Schraubenschaft
auf, der bereichsweise mit einem Außengewinde versehen
ist und mit einem Innengewinde in einer Öffnung im Hintergreifteil
in Eingriff bringbar ist. Die Schraubenfeder erstreckt sich entlang
des Schraubenschaftes und ist zwischen dem Niederhalteelement und
dem Hintergreifteil angeordnet. Die Schraubenfeder ist an einem
ersten Lagerpunkt an dem Niederhalteelement und an einem zweiten
Lagerpunkt an dem Hintergreifteil gehalten. Zudem verläuft
die Wicklung der Schraubenfeder in Drehrichtung des Außengewindes der
Befestigungsschraube und ist spielfrei an dem Schraubenschaft angeordnet.
Durch Drehung des Niederhalteelementes kann nach dem Einführen
des Hintergreifteils in das C-Profil dieses so verschwenkt werden,
dass ein gleitender Sitz in dem C-Profil gegeben ist. Über
die Schraube kann der Verbund gesichert werden. Diese Befestigungsvorrichtung
ist nicht komfortabel, da eine Drehung des Niederhalteelementes
vollzogen werden muss, um das Paneel unter die Übergreifschenkel
schieben zu können und den gleitenden Sitz des Hintergreifteils
zu bewirken.
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Ausgehend
vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Befestigungseinrichtung der gattungsgemäßen
Art so weiterzubilden, dass sie als austauschbare Einheit in Verbindung
mit einer Unterkonstruktion aus Trägerschienen mit C-Profil
verwendet werden kann und einfach zu montieren ist, wobei das auf
den Holm oder die Leiste drückende Spannelement integrierter Bestandteil
sein soll und nicht verdreht werden muss, um eine Sicherung der
Befestigungseinrichtung im C-Profil zu bewirken.
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Die
Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung
gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen
Lehre.
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In
der ersten Alternative des Anspruches 1 ist ein in das C-Profil
einsetzbarer Einsatz vorgesehen, der schmaler ist als die Öffnungsweite
des C-Profils, so dass der Einsatz von oben oder von unten, je nachdem,
wie das C-Profil ausgerichtet ist, eingesetzt werden kann. Der Einsatz
kann dabei auch wieder herausgezogen werden. Der Einsatz selbst
weist mindestens eine Wand mit mindestens einer Durchgangsöffnung
zum Durchführen der Schraube auf, ferner eine Aufnahme
für den Nutenstein. Da der Nutenstein und auch die Aufnahme nicht
breiter sein dürfen als der Spalt in dieser Ausführungsform,
da sonst der Einsatz nicht einsetzbar wäre, ist in der
ersten Ausführungsform ein gesondertes Arretierungs-, Klemm-
oder Verriegelungselement vorgesehen, das um die Schraube im oder
am Einsatz schwenkbar gelagert ist. Der Nutenstein und/oder die
Aufnahme ist dabei durch Druckausübung auf die in die Gewindebohrung
des Nutensteins eingeschraubte Schraube gegen die Kraft einer Federeinrichtung
in Richtung des Bodens des C-Profils verschiebbar. Zugleich wird
aber auch das Verriegelungselement mitgenommen und fährt über
mindestens einen, die Position sichernden Anschlag oder Sicherungszapfen
an der Unterseite der Wand und wird dann durch die Kraft einer am
oder im Einsatz abgestützten Feder soweit verschwenkt,
dass das Verriegelungselement unter eine Seitenschiene des C-Profils
greift, so dass eine Abzugssicherung gegeben ist. Wird in dieser
Position die Schraube bei gleichzeitigem Aufgreifen des Halteelementes
auf den Holm oder die Leiste, die quer verlaufend auf dem C-Profil aufliegt,
angezogen, also in den Nutenstein hineingeschraubt, so drückt
dieser gegen das Klemm- oder Verriegelungselement, das kraftschlüssig
die Seitenschiene des C-Profils untergreift, und sichert so den Verbund.
Wenn diese Verschiebung erfolgt, greifen zugleich in dem Einsatz
gelagerte Arretierungs- oder Klemmmittel in Abhängigkeit
von der Drehbewegung unter die Seitenschienen des C-Profils und
bilden eine Lagersicherung. Der Nutenstein wird also nicht mehr
lose in das C-Profil eingeschoben, sondern ist in dem Einsatz gelagert,
der in den Schlitz senkrecht zur Längsachse eindrückbar
ist.
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Gemäß der
alternativen Ausführung ist der Nutenstein verschwenkbar
im Einsatz gelagert und weist ein angebrachtes oder angeformtes
Verriegelungselement auf, das nach dem Verschwenken unter mindestens
eine Seitenschiene des C-Profils greift. Auch diese Schwenkbewegung
wird freigegeben, wenn durch Druck auf die Schraube der Nutenstein
ebenfalls über mindestens einen vorgesehenen Anschlag oder
Sicherungszapfen an der Unterseite der Wand geschoben wird und die
Feder im Einsatz auf den Nutenstein wirken kann.
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Um
das Halteelement mit dem Einsatz der Schraube und dem gesonderten
Verriegelungselement und/oder dem Nutenstein, gleich ob dieser mit oder
ohne Klemmmittel versehen ist, zu einer montagefreundlichen Baueinheit
zu vereinen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass die
Wand des Einsatzes über eine Federeinrichtung, insbesondere
einer sich an der Unterseite des Halteelementes abstützende
bü gel- oder ringförmige Formfeder, abgestützt
ist, die mit den Seitenschenkeln abschnittsweise in den Längsspalt
des C-Profils eingreift, so dass eine Verdrehsicherung des Einsatzes
beim Einsetzen zusätzlich gegeben ist. Die Formfeder kann
dabei beispielsweise zwei Schenkel aufweisen, die sich an der Unterseite
des Halteelementes abstützen und mit einem Verbindungsteil
auf dem Einsatz ruhen. Durch eine Mittenbohrung dieses Verbindungsabschnittes
kann die Schraube hindurchgeführt sein, zweckmäßig
ist es jedoch, eine bauchige Formfeder vorzusehen, die entweder
aus der Wand herausgeformt oder an dieser befestigt ist und sich
mit einem oberen Schenkel oder einem oberen Brückenteil
an der Unterseite des Halte- oder Spannelementes abstützt.
Grundsätzlich können hier beliebige Formfedern
zum Einsatz kommen, um einen notwendigen Abstand einzuhalten und
gleichzeitig auch eine seitliche Lagefixierung beim Einsetzen in
den Spalt des C-Profils auszuüben.
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Wenn
der Einsatz und die Wand aus Kunststoff bestehen, empfiehlt es sich
dabei, die Federschenkel der Formfeder direkt mit anzuspritzen.
Dies kann auch eine geschlossene ringförmige Feder sein.
An dieser können auch Ausnehmungen oder sonstige Arretierungsmittel
vorgesehen sein, um beispielsweise einen Schenkel einer doppelschenkligen Schraubenfeder
aufzunehmen, die zum Verschwenken des Klemmmittels oder des Nutensteins
mit Klemmmittel im Einsatz gelagert ist. Das Widerlager kann aber
auch im Einsatz selbst, z. B. durch eine Rippe gebildet, vorgesehen
sein.
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Wenn
der Nutenstein gleichzeitig mit dem Klemmmittel oder Klemmelement
bzw. einer Verlängerung versehen ist, um als Klemmelement
verwendet werden zu können, empfiehlt es sich, an dem Nutenstein
einen Führungsabschnitt vorzusehen, der von unten durch
die Wand des Einsatzes hindurchgreift und darin verschwenkbar gelagert
ist. Der Füh rungsabschnitt kann rund oder aber auch bei
entsprechender rechteckförmiger Ausbildung der Aufnahme
rechteckig und röhrenförmig ausgebildet sein, vorzugsweise
auch eine Parallelogrammstruktur mit gerundeten Ecken aufweisen,
so dass innerhalb der rechteckigen und röhrenförmigen
Aufnahme der so ausgebildete Führungsabschnitt mindestens
in zwei Drehstellungen verbracht werden kann. Da der Führungsabschnitt
und der Formstein eine Einheit bilden, ist ersichtlich, dass durch
Verschwenken bei entsprechend länglicher Ausbildung des
Formsteins dieser in eine Position verbringbar ist, in der er achsparallel zur
Längsrichtung des Einsatzes verläuft und in den Spalt
einführbar ist, und dass er bei Einnahme einer Drehposition
mit dem Klemmelement unter mindestens eine der beiden Seitenschienen
des C-Profils greift.
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Um
auf den Nutenstein bei diesen Ausführungen verschwenken
zu können, muss durch eine Feder ein Drehmoment ausgeübt
werden, damit nach dem Überfahren des Nutensteins über
einen Anschlag oder über mehrere Sicherungszapfen dieser
die notwendige Drehbewegung vollzieht, ist an dem zylinderförmigen
Führungsabschnitt ein Hebel angebracht, der mit der Feder
zusammenwirkt. Die Feder kann eine Zug- oder Druckfeder sein, die
dann die Federkraft auf den Führungsabschnitt und den Nutenstein
bei Freigabe des Nutensteins ausübt und die Drehung bewirkt,
damit die Klemmabschnitte des Nutensteins unter die Seitenschiene
greifen können. Der Nutenstein kann dabei beidseitig so
ausgebildet sein, dass ein Untergreifen beider Seitenschienen erfolgt.
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Im
Falle, dass der Führungsabschnitt eine eckige Grundstruktur,
beispielsweise eine Parallelogrammstruktur, aufweist, kann ein Federschenkel
einer doppelschenkligen Wendelfeder an einer Außenfläche
anliegen. Im vorgespannten Zustand liegt dabei die Feder an dem
Krümmungsradius im Eckenbereich an, so dass nach dem Verschieben
des Formsteines um einen definierten Hub, damit dieser über die
Sicherungszapfen gleiten kann, die Feder solange gegen die Anlagefläche
drückt, bis der Nutenstein sich um einen gewünschten
Winkel verdreht. Dabei gelangt die Feder zur Anlage an eine äußere
Seitenfläche des Führungsabschnittes.
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Abweichend
vom Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung also immer
nur durch Druck auf die Schraube ein Verdrehen und Verschwenken
der Klemm-, Arretierungs- oder Untergreifmittel bzw. des Nutensteins
zum Untergreifen der Seitenschienen des C-Profils freigegeben, während
das Verschwenken eine Feder bewirkt. Der Führungsabschnitt
sollte also mindestens eine Länge aufweisen, die größer
ist als der notwendige Verschiebeweg zur Freigabe des Nutensteins über
den oder die Sicherungszapfen.
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Damit
eine Rückstellung bedarfsweise möglich ist, wenn
beispielsweise die Schraube gelockert wird und ein Modul wieder
entfernt ist, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass an
dem Führungsabschnitt oder auch an dem gesondertem Arretierungs-,
Klemm- oder Verriegelungselement ein Betätigungsansatz
vorgesehen ist, der mit einem Finger hintergriffen werden kann,
um bei gleichzeitigem Niederdrücken der Schraube nach Überschreiten
des Sicherungszapfens eine Rückdrehung bewirken zu können.
Es ist ersichtlich, dass auf diese Weise auch eine einfache Demontage
ohne Zuhilfenahme weiterer Werkzeuge möglich ist.
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Durch
Druck auf die Schraube bzw. durch Rückhub derselben durch
die Federeinrichtung werden die Arretierungs- oder Klemmmittel automatisch wirksam
und verhindern somit ein Verschieben innerhalb es C-Profils und
bieten eine sichere Befestigung z. B. des Photovoltaikmoduls an
der Trägerschiene. Der Einsatz und das Halteelement können
dabei mittels der Schraube bereits vormontiert ausgeführt sein,
so dass beim Gebrauch lediglich ein Einschieben in das C-Profil
erforderlich ist, um den Rahmen beispielsweise eines Photovoltaikmoduls
an der Trägerschiene zu fixieren. Die Spannschraube wird dann
in den Nutenstein weiterhin eingeschraubt, bis die Oberwand des
Einsatzes die unteren Flächen der Längsschienen
des C-förmigen Profils untergreift. Durch Festdrehen der
Schraube wird dabei der Holm oder die Leiste fest gegen die Oberseite
der beiden Längsschienen des C-Profils gedrückt
und daran durch Kraftschluss gehalten.
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Wenn
der Einsatz schmaler ausgebildet ist als die Öffnungsweite
des C-Profils, kann der Einsatz mit dem Halteelement ebenfalls vormontiert
sein und auf einfache Weise in den Spalt eingedrückt werden. Durch
Druck auf die Schraube wird dabei ebenfalls erreicht, dass sich
die Arretierungs- und Klemmmittel unter die Längsschienen
bewegen, beispielsweise durch Verschwenken oder Verschieben, so
dass mit dem Einsetzen zugleich auch eine Lagesicherung gegeben
ist, ohne dass die Druckwände an dem Halteelement unter
Spannung auf dem Holm oder der Leiste liegen. Erst durch Festdrehen
der Schraube erfolgt die Kraftschlussverbindung. Das Halteelement
kann auch über Verbindungsteile an dem Einsatz vormontiert
sein. Die Aufnahme für den Nutenstein, die in dem Einsatz
vorgesehen ist, kann eine seitlich beschickbare Lagerstelle, eine
Wanne oder ein rahmenförmiges Gehäuse sein, das
gegenüber dem Boden des C-Profils federnd im Einsatz abgestützt
ist.
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Oberhalb
der Aufnahme ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen,
dass als Arretierungs- und Klemmmittel ein seitlich vorschiebbarer,
die Breite des Spaltes des C-Profils nicht überschreitender Verriegelungsschieber
oder ein schwenkbares Verriegelungselement vorgesehen ist, das um
eine horizontale, also parallel zur Längsachse des C-Profils verlaufende
Schwenkachse verschwenkbar ist oder um eine senkrecht hierzu verlaufende Schwenkachse.
Dies hängt jeweils von der Ausgestaltungsform ab. In einem
Fall kann es beispielsweise ein Kniehebel sein, im anderen Fall
ein einfacher, einseitig gelagerter Hebel oder ein um die Schraube
herum schwenkbarer doppelseitiger Hebel, so dass beim Verdrehen
desselben das eine Ende unter die eine Längsschiene und
das andere Ende unter die andere Längsschiene des C-Profils
greifen können. Auch diese schwenkbaren Verriegelungselemente
sind nicht breiter ausgelegt als der Spalt in dem C-Profil, damit
der Einsatz mit dem Verriegelungselement von oben auf einfache Weise
in den Spalt des C-Profils eingesetzt werden kann. Damit beim Niederdrücken der
Schraube und der Lagerstelle und/oder des Nutensteins gegenüber
der Lagerstelle oder mit derselben die entsicherten Verriegelungselemente
in gewünschter Weise verschwenken oder verschoben werden
können, sind hierfür Federn vorgesehen, die mit
den Verriegelungselementen entsprechend zusammenwirken, so dass
beim Niederdrücken des Nutensteins in Richtung des Bodens
des C-Profils die freiwerdende Federkraft die gewünschte
Verschwenkung oder das Verschieben der Verriegelungselemente gewährleistet.
Die Verriegelungselemente bleiben in der neuen Ausrichtung, auch
dann, wenn der Nutenstein oder die Lagerstelle durch Loslassen der
Schraube wieder zurückgeführt wird. Ebenso verbleiben
die Verriegelungselemente in der Klemmposition beim Festschrauben
des Halteelementes, bei dem die seitlichen Druckwände auf
die Holme oder Leisten benachbarter Module greifen.
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Das
Verriegelungselement kann dabei ein mindestens einseitig um eine
parallel zur Schraube verschwenkbar gelagerter Hebel sein, der unter
der Kraft einer Feder nach dem Lösen eines Sicherungsmittels
beim Niederdrücken des Nutensteins seitlich unter mindestens
einer der Längsschienen des C-Profils schwenkt. Der Hebel
kann aber auch ein doppelseitiger Hebel sein, der um die Schraube
herumgeführt oder -gelagert ist und zwei Seitenschenkel auf weist,
die durch Drehung die Seitenschienen des C-Profils untergreifen.
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Als
Sicherungsmittel kann an der Unterseite der Oberwand des Einsatzes
mindestens ein Zapfen vorstehen, der in eine Bohrung in dem Hebel
greift und so ein Verschwenken durch die Feder verhindert. Erst
wenn der Nutenstein gegen die Kraft der Federeinrichtung niedergedrückt
wird, kann der Hebel durch Eigengewicht oder durch eine Feder mit
seiner Bohrung von dem Zapfen abgleiten und die Feder wirksam werden,
die den Hebel verschwenkt. Wird kein Druck auf die Schraube ausgeübt,
so bewirkt die Lagerstelle des Nutensteins oder die den Nutenstein untergreifende
Feder, dass die Lagerstelle mit Stützflächen oder
der Nutenstein selbst zur Anlage an dem Verriegelungselement, z.
B. einem Hebel, gelangt. Durch Festschrauben der Schraube kann dann der
Verbund gesichert und die Befestigung kraftschlüssig hergestellt
werden.
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Das
Halteelement mit den Druckwänden zur Befestigung eines
oder zweier parallel und im Abstand der Breite des Halteelementes
verlaufend angeordneter Holme kann verschieden ausgeführt
sein. Beispielsweise kann das Halteelement winklig oder U-förmig,
einseitig oder beidseitig angeformte Druckwände aufweisend
ausgeführt sein. In der unteren Wand, die die beiden schmalen
Seitenwände des Halteelementes verbindet, kann eine Aufnahmebohrung
für die Schraube eingebracht sein. Damit die Schraube,
die mit ihrem Schraubenkopf auf die Innenseite der unteren Wand
dieses U-Profils greift, im Einsetzen des Einsatzes in den Spalt
des C-Profils und beim Niederdrücken der Aufnahme für
den Nutenstein nicht nach oben entweichen kann, ist in weiterer
Ausführung vorgesehen, dass der Schraubenkopf in einem
Niederhalter gelagert ist, der an der Bodenwand des Winkel- oder
U-Profils des Halteelementes und/oder an den Seitenwänden
des Halteelementes verankert ist, und dass der Niederhalter eine Einführungs bohrung
zum Durchstecken eines Schraubenwerkzeugs, z. B. eines Schraubenziehers, zum
Drehen der Schraube aufweist. Die Schraube kann in ihrem Schraubenkopf
eine schlitzförmige Aufnahme oder eine sechskantige oder
eine andere übliche Innenaufnahme zum Betätigen
aufweisen oder mit einem Betätigungsansatz aus der Bohrung im
Niederhalter hervorstehen. Der Niederhalter verhindert also, dass
beim Niederdrücken der Kopf nach oben entweichen kann.
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Der
Niederhalter kann zur Verankerung in Längsrichtung beabstandet
zwei Rastnasen an federnden Schenkeln aufweisen. Ferner kann ein
mittiges Distanzteil den Bewegungshub des Schraubenkopfes definieren.
Mit den Schenkeln mit den Rastnasen kann der Niederhalter auf einfache
Weise an dem Halteelement befestigt werden. Zu diesem Zweck sind
im Abstand der Schenkel Durchbrüche vorgesehen, in die
die Rastnasen einschiebbar sind. Nach dem Einschieben greifen die
Rastnasen unter Ausnutzung der Federspannung der Schenkel mit den
Rückzugssicherungsflächen unter die Unterseite des
Bodens des U-Profils.
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Um
bei der Vormontage eine genaue Positionierung des Halteelementes
gegenüber dem Einsatz vornehmen zu können, ist
in weiterer Ausgestaltung an der oberen Wand des Einsatzes eine
auf die Seitenschienen des C-Profils aufgreifende Stützplatte
vorgesehen, die seitlich zur Schraube Führungssäulen
aufweist, die in Führungsbohrungen in dem Niederhalter
geführt sind. Diese Anordnung ermöglicht zugleich
eine verdrehsichere Montage.
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Die
Federeinrichtung, die auf den Nutenstein direkt oder indirekt wirkt,
kann eine nach oben vorgespannte, einseitig oder zweiseitig gelagerte,
federnd ausgebildete Bodenplatte des Einsatzes sein. Bei einseitiger
Lagerung ist das Ende an einer Seitenwand des Einsatzes befestigt.
Bei zweiseitiger Lagerung ist dafür Sorge zu tragen, dass
beim Niederdrücken die Seitenwände elastisch genug
sind, um bei Ausübung eines Druckes auf den Nutenstein
der sich ändernden wirksamen Länge der unteren
Wand entsprechend folgen zu können. Auch können
Filmscharniere zwischen den Seitenwänden des Einsatzes
und der Bodenplatte vorgesehen sein, die diesen Ausgleich schaffen
oder die Federfunktion selbst wahrnehmen. Im Falle der einseitigen
Lagerung der Bodenplatte als Federelement ist diese vorzugsweise
gebogen ausgeführt. Die Teile können allesamt aus
Kunststoff hergestellt werden. An der Bodenplatte kann auch ein
Zapfen angebracht sein, ebenso an der oberen Wand des Einsatzes,
auf den eine Schraubenfeder gelagert ist, die mit einem Schenkel im
Eingriff mit schwenkbaren Arretierungs- oder Klemmmitteln steht
bzw. mit dem Verriegelungselement.
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Um
im Bedarfsfall eine Demontage bzw. ein Herausziehen des eingesetzten
Einsatzes zu ermöglichen, ist in weiterer Ausgestaltung
vorgesehen, dass in der oberen Wand des Einsatzes mindestens ein
Durchbruch vorhanden ist, über den das Arretierungs- oder
Klemmmittel zugänglich ist und zurückgeschwenkt
werden kann, wenn durch Druck die gelöste, jedoch noch
in das Gewinde in dem Nutenstein eingreifende Schraube gleichzeitig
niedergedrückt wird. Zu diesem Zweck muss die Schraube
erst soweit herausgedrückt werden, bis ein Niederdrücken überhaupt
ermöglicht wird. Auch kann zur Führung der beweglichen
Aufnahme für den Nutenstein vorgesehen sein, dass in Längsrichtung
an den beiden Seitenwänden der Aufnahme Führungsteile,
z. B. rechteckförmige Säulen, vorgesehen sind,
die in Durchbrüche in der oberen Wand geführt
gelagert sind. Die Führungssäulen können
ferner quer zur Längsrichtung des C-Profils an der Stützplatte
angebracht und das Halteelement quer verlaufend zum C-Profil angeordnet
sein.
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Das
Halteelement mit der Befestigungseinrichtung bildet mit dem Einsatz
eine vormontierte, unmittelbar in den Spalt eines C-Profils eindrückbare Einheit.
Es ist er sichtlich, dass beispielsweise beim Einsatz der Befestigungseinrichtung
zum Fixieren eines Holms oder einer Leiste, die Bestandteile eines Rahmes
eines Solar- oder Photovoltaikmoduls ist, der Monteur auf dem Dach
die Fixierung auf einfache Weise vornehmen kann, indem er nämlich
die mitgeführte Befestigungseinrichtung einfach zwischen zwei
benachbarte Module in das C-Profil der Trägerschiene eindrückt.
Automatisch wird dabei das Arretierungs- oder Klemmelement freigegeben,
so dass die damit zusammenwirkende Feder diese unter die Längsschienen
des C-Profils verschwenkt oder verschiebt, so dass die Baueinheit
bereits lagefixiert ist und auch die Module hält. Zur weiteren
Klemmsicherung wird die Schraube lediglich angezogen, so dass eine
lösbare kraftschlüssige Verbindung gegeben ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt aus einer Trägerschiene
mit C-Profil und einer darin eingesetzten, erfindungsgemäß ausgebildeten
Befestigungseinrichtung,
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2 in
perspektivischer Darstellung dieselbe Anordnung wie in 1,
jedoch mit abgenommener Seitenwand der Trägerschiene, so
dass der Einsatz der Befestigungseinrichtung sichtbar ist,
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3 die
Darstellung in 2 mit dem Halteelement in der
Seitenansicht und eingesetztem Niederhalter für die Schraube,
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4 die
aus Kunststoff bestehenden Teile der Befestigungseinrichtung nach
der Erfindung mit eingesetzter Schraube und aus einer aus Fadenstahl bestehenden
Feder in einer perspektivischen Seitendarstellung,
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5 die
in 4 dargestellten Elemente der Befestigungseinrichtung
in perspektivischer Draufsicht,
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6 ein
weiteres Beispiel einer Befestigungseinrichtung in perspektivischer
Darstellung mit einer Ringfeder als Federeinrichtung in der schrägen Draufsicht
und
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7 das
in 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einer
Befestigungseinrichtung in einer perspektivischen Unteransicht.
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In 1 ist
ein Ausschnitt einer Trägerschiene 1 dargestellt.
Die Trägerschiene 1 weist obenseitig ein C-Profil 2 auf,
das aus verlängerten Seitenwänden der Trägerschiene 1 einerseits
und aus obenseitigen Längsschienen 12a und 12b besteht, die
in einem bestimmten Abstand X zueinander verlaufen und einen durchgehenden
Spalt bilden. Solche C-Profile 2 sind beispielsweise auch
von Gardinenleisten bekannt. Die C-Profile 2 eignen sich
besonders für eine einfache Montage diverser einzuschiebender
Gegenstände.
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Erfindungsgemäß ist
nun in dem Darstellungsbeispiel in den zwischen den Längsschienen 12a, 12b vorgesehenen
Spalt von oben ein Einsatz 6 eingesetzt. Dieser Einsatz 6 ist
nicht breiter als der Spalt, wie auch aus der 2 ersichtlich
ist. Dieser Einsatz 6 weist eine obere Wand 7 auf,
die mit mehreren Durchbrüchen versehen ist, unter anderem
für eine Schraube 4 und für Führungsteile,
die an den Seitenwänden einer Aufnahme 9 angebracht
sind. Die Aufnahme 9 wird gebildet durch eine Bodenplatte 10,
die als federnde oder federnd gelagerte Platte ausgebildet ist,
und aus den die Aufnahme 9 bildenden Seitenwänden.
Die Bodenplatte 10 ist Bestandteil einer Federeinrichtung.
Es handelt sich dabei um den an der Seitenwand 30b bogenförmig
angebrachten Federschenkel, der an der gegenüberliegenden Seitenwand 30a des
Einsatzes 6 abgestützt ist. Dieser federnde Boden 10 gestattet
es, dass die Aufnahme 9 durch Druck auf die Schraube 4,
die in eine Gewindedurchbohrung in den in die Aufnahme 9 eingesetzten
Nutenstein 5 eingeschraubt ist, nach unten in Richtung
des Bodens 11 des C-Profils verschwenkt bzw. gedrückt
werden kann. Dieser Hub reicht aus, um einen nicht sichtbaren Zapfen,
der an der Unterseite der oberen Wand 7 angebracht ist,
aus einer Bohrung in einem Verriegelungselement 13, das
als einseitiger Hebel ausgebildet ist, herausgleiten zu lassen.
Dieser Hebel 13 ist hinter der Schraube 4 drehbar
auf einem Lagerzapfen 31 gelagert, so dass er von der Feder 14,
die als doppelseitige Schenkelfeder ausgebildet ist, nach außen
unter die Längsschiene 12a verschwenkt werden
kann. Die Federeinrichtung mit dem Boden 10 muss also um
einen definierten kleinen Hub nach unten gedrückt werden, damit
der Sicherungszapfen mit der Ausnehmung in dem Verriegelungselement 13,
das als einseitiger Hebel 13 ausgebildet ist, herausgleiten
kann. Die Feder 14 bewirkt dann ein Verschwenken in die
gewünschte Richtung, so dass bereits beim Einsetzen des
Einsatzes von oben in den Spalt des C-Profils 2 bei gleichzeitigem
Druck auf die Schraube 4 eine örtliche Fixierung
innerhalb des C-Profils 2 erfolgt. Der Sicherungszapfen
bleibt dann außer Eingriff mit dem Hebel 13.
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Die
Feder 14 ist auf einem Ansatz 32 gelagert. Der
nach oben führende Schenkel der Feder 14, der
hinter eine Gleitfläche an dem Verriegelungselement greift,
kann dabei so ausgeführt sein, dass die Feder auch die
Abwärts bewegung des Verriegelungselementes 13 nach
dem Niederdrücken des Nutensteins 5 unterstützt.
Die Spannfläche des Verriegelungselementes 13 bleibt
nach wie vor oberhalb des Nutensteines 5, so dass beim
Anziehen der Schraube nach dem Zurückführen der
Federeinrichtung 10 das Verriegelungselement 13 gegen
die Unterseite mindestens der Längsschiene 12a gepresst wird,
wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Halteelement 3 und
der Trägerschiene 1 hergestellt wird. Damit der
Einsatzweg begrenzt wird, ist weiterhin an der oberen Wand 7 eine
Stützplatte 20 angeformt, die, wie aus den 4 und 5 ersichtlich
ist, Ausnehmungen für das Eingleiten der Führungsteile 25 aufweist,
die an den Seitenwänden der Aufnahme 9 vorgesehen
sind. Ferner sind auch Säulen 21, die sich nach
oben erstrecken, und zwar parallel zu der Schraube 4, vorgesehen.
Die Säulen 21 gleiten in Führungsbohrungen 22 eines
Niederhalters 17 beim Anspannen der Schraube ein. An dem Niederhalter 17 befindet
sich ferner ein Distanzteil 27, der etwas höher
ist als die Kopfhöhe der Schraube 4, so dass diese
in diesen Distanzteil 27 eintreten kann, in welchem der
Kopf drehbar mit einem oberen Rand abgestützt ist. Der
Distanzteil 27 stützt sich, wie aus 3 deutlich
sichtbar ist, auf der Bodenwand 18 des Halteelementes 3 ab.
Der Niederhalter 17 wird durch die an den Rastansätzen 28 angeformten Rastnasen 29 an
dem Halteelement 3 gehalten. Die Rastnasen 29 greifen
dabei durch Durchbrüche des Halteelementes 3 in
der Bodenwand 18 hindurch und Untergreifen mit ihren Auflageflächen
die Bodenwand 18 untenseitig. Damit beim Einsetzen der
Rastnasen 29 der Hub begrenzt ist, sind Hinterschnitte 33 an
den Rastansätzen 28 (Schenkel) vorgesehen.
-
Aus 4 und 5 ist
ersichtlich, dass die Bohrung in dem Niederhalter 17 eine
trichterförmige Einführungsbohrung 23 aufweist,
durch die hindurch der Schraubenkopf 16 mit dem Innensechskant
zugänglich ist, in das ein Sechskantschlüssel
einsteckbar ist, um die Schraube 4 festdrehen zu können.
Die Kunststoffteile, die aus 4 und 5 ersichtlich sind,
die aus Stahl bestehende Schraube 4 und die aus Federstahl
bestehende Feder 14 sind in einer Einheit vormontierbar
und werden zusammen mit dem Halteelement 3 zusammengefügt
und bilden die verbaubare Befestigungseinrichtung, beispielsweise zum
Fixieren der Photovoltaikmodule an Trägerschienen 1.
Der Monteur kann eine so vormontierte Einheit, bei der die Schraube 4 beispielsweise
in das Gewinde des Nutensteines 5 mit einem oder zwei Gewindegängen
eingeschraubt ist, von oben in den Spalt des C-Profils 2 einstecken.
Gleichzeitig wird über den Niederhalter 17 und
die Stützplatte 20 erreicht, dass die Schraube 4 nach
unten gedrückt werden kann, wodurch die Federeinrichtung 10 nachgibt und
sich nach unten bewegt. Gleichzeitig bewegen sich die Seitenwände 30a und 30b des
Einsatzes 6 geringfügig nach außen, wenn
keine einseitige Anbindung des Bodens 10 gegeben ist. Das
Verriegelungselement 13 kann dann von dem nicht sichtbaren Verdrehungssicherungszapfen
abgleiten, so dass der Federschenkel der Feder 14 das Verriegelungselement 13 mit
dem Seitenschenkel nach außen verschwenken kann, wie dies
aus 4 und 5 ersichtlich ist. Dabei untergreift
der Schenkel des Verriegelungselementes 13 die Längsschiene 12a,
wie aus 2 ersichtlich ist. Wird nun
der Druck von den Druckwänden 15 weggenommen,
so bewirkt die Federeinrichtung 10 ein Zurückdrücken
der Aufnahme 9 in die Ausgangsposition. Das Verriegelungselement 13 behält
aber seine Sicherungsfunktion und verbleibt unter der Längsschiene 12a.
Nun kann das bereits aufgelegte oder noch aufzulegende Modul mit dem
Holm durch Festschrauben des Halteelementes 3 gesichert
werden. Zu diesem Zweck liegt der außenseitige Holm oder
die Leiste des Moduls an der Außenwand 19a bzw. 19b des
U-förmigen Profils des Halteelementes 3 an. Durch
Eindrehen der Schraube 4 erfolgt eine Festklemmung zwischen
der Oberseite der beiden Längsschienen 12a, 12b und
den unte ren Auflageflächen der Druckwände 15 des
Halteelementes 3, so dass eine sichere kraftschlüssige
Verbindung gegeben ist.
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Aus 5 ist
ferner ersichtlich, dass durch den Durchbruch 26 in der
oberen Wand 7 hindurch das verschwenkbare Verriegelungselement 13 im Bedarfsfall
für die Demontage mit einem Schraubenzieher 13 bei
niedergedrückter Federeinrichtung 10 zurückgeschwenkt
werden kann. Beim Loslassen drückt dann die Federeinrichtung 10 das
Verriegelungselement mit der Sicherungsbohrung an den nicht dargestellten
Sicherungszapfen, so dass die Befestigungseinheit aus dem C-Profil 2 herausgenommen
und auch wieder eingesetzt werden kann.
-
In
den 6 und 7 ist in perspektivischen Darstellungen
ein anderes Beispiel einer Befestigungseinrichtung nach der Erfindung
dargestellt. Auch bei diesem Beispiel wird ein Halteelement 3 auf nicht
dargestellten Rahmenholmen benachbarter Photovoltaikmodule aufgesetzt,
die mit den Unterseiten auf einer nicht dargestellten, quer zum
Halteelement 3 verlaufenden Trägerschiene mit
C-Profil 2 aufliegen. In den U-förmigen Kanal
des Halteelementes 3 ist ein Niederhalter 17 eingesetzt.
Dieser besteht beispielsweise aus Kunststoff und greift mit der Rastnase 29 durch
Durchbrüche in der Bodenwand des Halteelementes 3 hindurch
und ist darüber gesichert gehalten. Mittig weist der Niederhalter 17 eine Einführungsbohrung
auf, die in einem Lagerungsabschnitt für den Kopf einer
Schraube 4 mündet. Die Lagerstelle ist so dimensioniert,
dass die Schraube 4 nach oben nicht entweichen kann und
der Schraubenkopf mit seinem äußeren Flansch auf
der Bohrzone in der Bodenplatte des Halteelementes 3 aufliegt. Die
Schraube 4 ist also gesichert gehalten und weist einen
unteren Gewindeabschnitt auf. Dieser Gewindeabschnitt greift in
eine Gewindebohrung in den Nutenstein 5 ein.
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Der
Nutenstein 5 ist ein Formteil 34 und weist eine
parallelogrammförmige Struktur in der Draufsicht auf, wie
sowohl aus 6 als auch aus 7 in
der gedrehten Position ersichtlich ist. Das Formteil 34 weist
einen Führungsabschnitt 39 auf, der die gleiche
Grundstruktur, also eine Parallelogrammstruktur aufweist. Die Gewindebohrung
durchdringt auch dieses Teil. Es ist ersichtlich, dass durch die
Parallelogrammstruktur eine Lagerstelle für den Führungsabschnitt 39 geschaffen
werden muss, um ein Verschwenken des Nutensteins 5 um einen
definierten Winkel zu ermöglichen, damit die an den Enden
in Längsrichtung angeformten Klemmabschnitte 40 durch
Verbringen des Nutensteins 5 in die Drehstellung, wie sie
in 7 dargestellt ist, unter die Seitenschienen des
C-Profils greifen können. Die Aufnahme 9 weist
also einen rechteckförmigen Durchbruch mit gerundeten Ecken
auf, so dass diese Bewegung des Führungsabschnittes 39 ermöglicht
wird. In der Wand der Aufnahme 9 ist ferner eine Nut 41 über
einen Eckenbereich verlaufend eingebracht, so dass der eine Schenkel 43 der
Feder 14, der auf den einen Ansatz 32 aufgesetzt
ist, gegen die zugeordnete äußere Kante des Führungsabschnittes 39 greifen kann. Über
diese Nut 41 ist zugleich auch eine Lagesicherung des Federschenkels 43 und
damit der Feder 14 gegeben. Der zweite Schenkel 44 der
Feder 14 hingegen ist am Widerlager 38 oder an
einer Ausnehmung in dem Seitenschenkel 36 der Federeinrichtung 35 abgestützt,
die als Formfeder an der Wand 7 angeformt ist und eine
ringförmige Struktur aufweist, was aus 7 ersichtlich
ist, so dass der obere Abschnitt sich an der Unterseite des Halteelementes 3 abstützen
kann.
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Die
Wand 7 mit der Aufnahme 9 und der Federeinrichtung 35 ist
aus Kunststoff im Spritzgießverfahren als Formteil hergestellt,
so dass auch hier eine vereinfachte Fertigung möglich ist.
Damit nun ein Verschwenken des Nutensteines 5 durch die
Feder verhindert wird, sind beidsei tig Sicherungszapfen 37 an
der Unterseite ausgeformt, gegen die die schmalen Seitenflächen
des Nutensteines 5 greifen. Wird nun durch Druck auf das
Halteelement 3 die Schraube 4 nach dem Einsetzen
des Nutensteines 5 in den Schlitz des C-Profils 2 niedergedrückt,
so wird der Führungsabschnitt 39 nach unten verschoben.
Der angeformte Nutenstein 5 verschiebt sich ebenfalls nach
unten, so dass er mit der Oberfläche unter die Sicherungszapfen 37 gelangt.
Nun kann die Feder 14 ihre Federkraft entfalten. Der Schenkel 43 bewirkt eine
Drehung des Führungsabschnittes 39 in der Aufnahme 9 um
einen definierten Winkel, beispielsweise 30°, so dass der
Klemmabschnitt 40 unter die nicht dargstellten Seitenschienen
des C-Profils greifen kann. Der Nutenstein 5 nimmt dabei
die in 7 dargestellte Position ein.
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Wenn
in dieser Position weiterhin die Schraube 4 angezogen wird,
so ist ersichtlich, dass ein fester Verbund zwischen der Trägerschiene
mit dem C-Profil und den aufliegenden Leisten- oder Rahmenteilen über
die Druckwände des Halteelementes 3 herstellbar
ist. Es ist ferner ersichtlich, dass die Befestigungseinrichtung
in der dargestellten Form vormontiert sein kann, so dass der Monteur
auf dem Dach beispielsweise nur durch Aufdrücken eine vorläufige
Sicherung und durch Anziehen der Schraube 4 eine zusätzliche
Sicherung der kraftschlüssigen Verbindung bewirken kann.
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Die
Darstellung in den 6 und 7 zeigt ferner,
dass an dem Führungsabschnitt 39 ein Betätigungshebel 42 angeformt
oder befestigt ist. Es ist ersichtlich, dass über diesen
Hebel der Verbund nach Entnahme eines Photovoltaikmoduls wieder
aufgelöst werden kann. Wenn die Schraube 4 etwas
herausgedreht wird, wird dadurch bewirkt, dass bei gleichzeitigem
Druck auf das Halteelement 3 der Nutenstein 5 nach
unten bewegt wird, so dass er mit der Oberfläche unter
die Stirnflächen der Sicherungszapfen 37 gelangt
und durch Betätigung des Betätigungshebels 42 wieder
in die Ausgangsposition zurückbringbar ist, wie aus 6 ersichtlich.
Beim Loslassen des Halteelementes 3 wird dabei automatisch der
Nutenstein 5 durch die Federeinrichtung 35 nach oben
gezogen und untergreift mit den schmalen Seitenflächen
des Klemmabschnittes 40 die Sicherungszapfen 37.
Die Höhe des Betätigungshebels ist so gelegt,
dass der Verschiebeweg des Führungsabschnittes 39 so
hoch ist, dass das Übergleiten über die Sicherungszapfen 37 möglich
ist.
-
Das
Ausführungsbeispiel in den 6 und 7 zeigt
ferner, dass auch in diesem Fall eine bauliche Einheit gegeben ist,
die ausschließlich durch Druck auf das Halteelement 3 auf
einfache Weise in einem C-Profil 2 verriegelbar ist, um
dann durch die kraftschlüssige Schraubverbindung die Rahmenteile an
dem C-Profil der Trägerschiene fixieren zu können.
Die Schwenkbewegung des Nutensteins 5, der hier zugleich
als Klemmelement dient, wird auch in dieser Ausführung
durch eine separate Feder 14 bewirkt und ist unabhängig
von den Drehpositionen der Schraube 4.
-
- 1
- Trägerschiene
- 2
- C-Profil
- 3
- Halteelement
- 4
- Schraube
- 5
- Nutenstein
- 6
- Einsatz
- 7
- obere
Wand
- 8
- Durchgangsöffnung
- 9
- Aufnahme
- 10
- Federeinrichtung
- 11
- Boden
- 12a
- Seitenschienen
- 12b
- Seitenschienen
- 13
- Verriegelungselement/Hebel
- 14
- Feder
- 15
- Druckwand
- 16
- Schraubenkopf
- 17
- Niederhalter
- 18
- Bodenwand
- 19a
- Seitenwand
- 19b
- Seitenwand
- 20
- Stützplatte
- 21
- Führungssäule
- 22
- Führungsbohrung
- 23
- Einführungsbohrung
- 24
- Durchbruch
- 25
- Führungsteil
- 26
- Durchbruch
- 27
- Distanzteil
- 28
- Distanzsätze
- 29
- Rastnasen
- 30a
- Seitenwand
- 30b
- Seitenwand
- 31
- Lagerzapfen
- 32
- Ansatz
- 33
- Hinterschnitte
- 34
- Formteil
- 35
- Federeinrichtung
- 36
- Seitenschenkel
- 37
- Sicherungszapfen
- 38
- Widerlager
- 39
- Führungsabschnitt
- 40
- Klemmabschnitt
- 41
- Nut
- 42
- Betätigungshebel
- 43
- Federschenkel
- 44
- Federschenkel
- X
- Öffnungsweite
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2009/091238
A1 [0004]
- - WO 03/098126 A1 [0004]
- - DE 102008000293 A1 [0005]
- - EP 1826507 A2 [0006]