KR20130140842A - 판 형상의 컴포넌트, 특히 솔라 모듈의 부착을 위한 클램프 커넥션 - Google Patents

판 형상의 컴포넌트, 특히 솔라 모듈의 부착을 위한 클램프 커넥션 Download PDF

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KR20130140842A
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아르민 바르트
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칼 프로이덴베르그 카게
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Abstract

가이드 그루브(5) 내측으로 돌출하는 마진(6, 7)을 갖는 그루브(5)를 구비한 레일-형상의 캐리어(2) 상에 솔라 모듈의 부착을 위한 클램프 커넥션(1)은, 상측 상에, 컴포넌트를 위해, 존재하는 적어도 하나의 지지 표면(12)을 구비하는 지지체(3)를 포함한다. T-형상의 카운터 베어링(9)은 그 하측 상에 존재한다. 이 경우 카운터 베어링의 크로스바(11)는 지지 브레이스(5)의 상측 부분을 움켜 잡는 길이방향 그루브(16) 및 지지 표면(12)을 덮는 클램핑 표면(13)을 갖는 클램핑 캡(4)의 그리고 가이드 그루브(5)의 돌출하는 마진(6, 7) 뒤에서 삽입되어 맞물릴 수 있고, 이 경우 클램핑 캡(40) 및 지지체(3)는 래칭 커넥션(18, 19, 20, 28, 48)을 통해 서로 부착된다.

Description

판 형상의 컴포넌트, 특히 솔라 모듈의 부착을 위한 클램프 커넥션{CLAMP CONNECTION FOR THE ATTACHMENT OF PLATE-SHAPED COMPONENTS, PARTICULARLY SOLAR MODULES}
본 출원은 2011년 2월 11일자로 제출된 유럽 특허 출원 제EP11 001 119.4호의 PCT 국제 출원이다. 위 출원 명세서 전체는 참조에 의해 본 명세서에 편입되는 것이다.
본 발명은 가이드 그루브(guide groove) 내측으로 돌출하는 마진을 갖는 가이드 그루브를 구비한 레일 형상의 캐리어 상에 판 형상의 컴포넌트, 특히 솔라 모듈의 부착을 위한 클램프 커넥션(clamp connection)에 관한 것으로서, 하측 상에 존재하는 T-형상의 카운터 베어링을 구비할 뿐만 아니라 지지 표면의 범위를 정하는 지지 브레이스(supporting brace)를 구비하고 상측 상에, 컴포넌트를 위해, 존재하는 적어도 하나의 지지 표면을 구비하는 지지체로 이루어지고, 이 경우 상기 카운터 베어링의 크로스바(crossbar)는 가이드 그루브에서의 가이드 그루브의 길이방향으로 정렬되어 삽입될 수 있고 90°만큼 회전 후에 그것은, 가이드 그루브의 그리고 클램핑 캡의 돌출하는 마진 뒤에서, 지지 브레이스의 상측 부분을 움켜 잡는 길이방향 그루브, 및 지지 표면을 덮는 클램핑 표면과 맞물린다.
판-형상의 컴포넌트의 부착을 위한 클램프 커넥션은 일반적으로 알려져 있다. 그렇지만, 최근 솔라 모듈을 위한 클램프 커넥션이 특수한 위치에 도달하였다. 이들 클램프 커넥션에 대해, 예컨대, 바람 또는 눈, 또는 모듈의 크기 및 중량에 기인하여 발생된 매우 높은 기계적 부하를 고려하여, 그것은 매우 안정적이어야 하는 것이 특히 중요하다. 솔라 모듈은 클램프 커넥션을 통해 확고하게 고정되어야 한다. 동시에, 모듈의 매우 민감한 표면 상에 크랙 형성의 결과에 이를 수 있는, 클램핑에 기인하는 뒤틀림이 모듈 상에 발생하지 않아야 할 필요가 있다.
업계 현황에 대하여, DE 20 2008 002 264 U1 및 US 2009/0200443 A1을 참조한다. 알려져 있는 이들 클램프 커넥션은 만족스럽지 않은데, 특히, 그것들은 복수의 개개의 부품으로 이루어져 필요한 온-사이트 설치를 비싸게 만들기 때문이다. 다수의 개개의 부품에 기인하여, 조립 동안의 취급이 어려운데, 특히 또한 조립은 대체로 경사진 위치에 있는 캐리어 상에서 이루어지기 때문이다. 캐리어의 경사진 방향은 개개의 부품이 의도하지 않은 방식으로 서로에 대해 미끄러지는 결과에 이르러, 끊임없는 재조절을 필요로 한다.
우리의 종래 특허 출원 EP 09 012 682에 있어서는, 그 설계가 단순하고 용이한 설치를 가능하게 하는 개선된 클램프 커넥션이 표현되었다. 클램프 커넥션은 실질적으로 3개의 부분으로 이루어진다: 즉, 클램프 지지체, 클램핑 캡 및 부착 나사. 지지체는, 베이스가 지지체의 하측으로부터 돌출하는 T-형상의 카운터 베어링을 그 바닥부측에 갖고, 캐리어의 가이드 그루브에 삽입되어 가이드 그루브의 돌출하는 마진 뒤에서 맞물리는 크로스바를 갖는다. 이러한 식으로, 캐리어 상에 클램프 지지체의 단순화된 설치가 가능하다. 클램핑 캡은 클램프 지지체 상에 놓이고 부착 나사에 의해 상기 지지체에 나사 결합된다. 모듈의 마진 측은 클램핑 캡에 의해 움켜 잡혀지고 지지체 상에 눌려진다. 지지체의 상측 상에서는, 캐리어에 대해 길이방향으로 배향된 지지 브레이스가 존재하는데, 그것에 맞대어 모듈 마진이 가해지고 그것은 가해진 모듈에 대한 스페이서로서 동시에 제공된다.
본 발명은, 설치를 더 단순화하고, 동시에, 도난-방지 부착이 달성되게 하려는 목적으로, 종래 특허 출원에서 설명된 클램프 커넥션을 더 개선하는 문제에 기초하는 것이다.
본 발명을 위한 시작점으로서, 상기 종래 출원에서 설명된 클램프 커넥션이 사용된다. 이러한 클램프 커넥션은, 실질적으로, 컴포넌트, 특히 솔라 모듈을 위해, 상측 상에 존재하는 적어도 하나의 지지 표면을 갖는 지지체, 및 지지 표면 또는 표면들의 범위를 정하고 지지체의 길이방향으로 향해지는 지지 브레이스로 이루어진다. 그 바닥부 측 상에서, 지지체는 T-형상의 카운터 베어링을 갖고, 그 크로스바로 캐리어의 가이드 그루브에 삽입된다. 클램핑 캡은 지지체 상의 지지 표면과 대향하는 하나 이상의 클램핑 표면, 및 지지 브레이스의 상측 부분을 에워싸는 길이방향 그루브를 갖는다. 지지체에 관하여, 2개의 솔라 모듈이 클램프 커넥션에 의해 움켜 잡혀져야 하면, 클램핑 표면은 지지 브레이스에 대해 측방으로, 즉, 각각의 측면 상에 하나씩 제공된다. 클램프 커넥션이 하나의 솔라 모듈만을 움켜 잡아야 하면 하나의 클램핑 표면이 제공되는데, 솔라 모듈이 단부 피스로서 로우 배열될 경우이다. 본 발명에 의하면, 클램핑 캡 및 지지체는 래칭 커넥션(latching connection)을 통해 서로에 연결되어 있다. 그러므로, 클램프 커넥션에 대해, 2개의 개개의 부분만이, 즉, 지지체 및 클램핑 캡이 제공된다. 클램핑 캡 상에는, 바람직하게는 클램핑 캡과 래칭 핀을 강성 연결하여 유닛을 형성함으로써, 래칭 핀이 배열된다. 지지체에는, 구멍부(bore)가 제공되고, 그 내부로 래칭 핀이 밀어 넣어진다. 래칭 핀 상에도 그리고 또한 지지체에서의 구멍부에도 반대 방향으로 배향된 톱니가 배열되어, 구멍부로부터 래칭 핀의 끌어냄을 반대하면서 구멍부 내로 래칭 핀을 밀어 넣는 것을 가능하게 한다. 부분의 나사 연결은 필요하지 않다; 래칭 핀은, 지지체에 클램핑 캡을 부착하여 그리하여 인접하는 솔라 모듈의 마진을 동시에 움켜 잡기 위해, 구멍부 내로 눌려지기만 하면 된다. 톱니로 구멍부의 그리고 래칭 핀의 형성은 여러 다른 두께의 솔라 모듈이 클램프 커넥션에 의해 움켜 잡혀질 수 있다는 부가적 이점을 갖는다. 구멍부 내 그리고 핀 상의 톱니는 래칭 핀이 여러 다른 깊이로 구멍부 내로 밀어 넣어질 수 있게 하여, 여러 다른 두께의 모듈이 클램핑될 수 있다.
많은 경우에 있어서, 클램프 커넥션이 플라스틱으로 제조되고 지지체가 엘라스토머로 제조되면 이롭다. 이것은 솔라 모듈의 클램핑 인 동안 클램프 커넥션의 특정 탄성을 가능하게 한다. 상기 탄성의 지지체에 있어서, 지지 표면에는 길이방향 노치가 구비될 수 있다. 클램핑 캡의 클램핑 표면에는 바람직하게는 또한 어떤 탄성을 갖는 실리콘 코팅이 구비된다.
클램프 커넥션을 갖는 강력한 도난-방지 디바이스를 달성하기 위해, 지지체의 구멍부에 예컨대 플라스틱으로 만들어진 삽입체(insert)가 삽입되면 이롭다. 플라스틱으로 만들어진 래칭 핀 및 플라스틱으로 만들어진 삽입체는, 증가된 정도로까지, 클램핑 캡의 제거를 방지한다. 이러한 커넥션에 있어서, 카운터 베어링의 크로스바의 하측에 맞대어 가해지는 측방 브래킷이 삽입체에 제공되면 또한 이롭다. 마지막으로, 삽입체가 가이드 그루브의 바닥부 상에서 하측 마진에 가해지고, 그리하여, 래칭 핀이 밀어 넣어질 때 지지체의 저항을 발생시키면 이롭다.
불변 두께의 모듈에 클램프 커넥션이 제공되는 경우에 대해, 구멍부 내 언더컷에서 또는 구멍부의 하측 마진에서의 컷에서 맞물리는 단부에서 래칭 러그(latching lug)를 갖는 래칭 핀으로 래칭 커넥션이 이루어지면 이롭다.
지지체의 구멍부 내로 래칭 핀의 눌려 들어감을 용이하게 하기 위해, 래칭 핀에는 래칭 러그 또는 톱니의 길이 위에 적어도 하나의 길이방향 슬롯이 구비된다. 길이방향 슬롯에 의해 분할되는 래칭 핀의 부분의 약간의 압축에 의해, 구멍부 내로의 그 도입은 용이하게 된다.
지지체 상에 클램핑 캡을 부가적으로 단단히 고정하는 것은 클램핑 캡이 그 하측 상에 백 컷(back cut)을 구비한 길이방향 노치(notch)를 갖고, 그 뒤에서 지지 브레이스의 상측 부분 상에 존재하는 가시 후크(barbed hook)가 체결(clipping in)될 수 있다는 사실에 의해 달성된다. 이들 가시 후크는 바람직하게는 길이방향 노치의 길이 전체 위에 뻗어 있다.
지지체의 강도를 강화하기 위해, 후자에는, 지지 표면의 영역에도 또한 지지 브레이스의 영역에도 뻗어 있고 지지체 자체에 매립되어 있는 지지판이 구비될 수 있다. 지지판도 또한 삽입체도 가황(vulcanization) 공정으로 지지체에 삽입될 수 있다.
첨부 도면에 있어서, 본 발명은 수 개의 실시예로 도해적으로 표현된다. 이들 도면은:
도 1은 캐리어에 부착된 클램프 커넥션의 경사도;
도 2는 래칭 톱니부(latching toothing)를 통하는 래칭 커넥션을 갖는 클램프 커넥션을 통한 횡단면도;
도 3은 하측 단부에 래칭 러그를 갖는 래칭 핀에 의한 래칭 커넥션을 통한 횡단면도;
도 4는 도 3에 따른 래칭 커넥션의 확대 상세도; 및
도 5는 가시 후크 및 길이방향 노치의 배열을 갖는 클램핑 캡의 일 섹션의 확대 표현도.
도 1은 캐리어(2)의 부분적 섹션 상에 배열된 클램프 커넥션(1)을 도시하는 경사도이다. 알려진 방식으로, 솔라 모듈은 클램프 커넥션(1)에 삽입되어 그 내부에 클램핑될 수 있다. 솔라 모듈은 본 명세서에서 더 상세하게 도시되지는 않는다. 클램프 커넥션(1) 그 자체는 지지체(3) 및 클램핑 캡(4)으로 이루어진다. 캐리어(2)는 내측으로 돌출하는 마진(6, 7)을 갖는 가이드 그루브(5)를 갖는 압출된 프로파일이다. 지지체(3)는 측방으로 돌출하는 지지 표면(12), 및 지지 브레이스(15)를 갖는다. 상측 부분을 갖는 지지 브레이스(15)는 클램핑 캡(4)의 길이방향 그루브(16)에 놓여 있다.
도 2에 있어서, 클램프 커넥션(1)의 중앙을 통하는 횡단면이 도시되어 있다. 여기서는, 래칭 핀(18)을 갖는 클램핑 캡(4)뿐만 아니라, 지지 표면(12), 지지 브레이스(15), 카운터 베어링(9) 및 삽입체(24)를 갖는 지지체(3)를 볼 수 있다. 래칭 핀(18)은 지지체(3)에서 중심에 위치하는 구멍부(17) 내로 눌려진다. 래칭 핀(18)은 래칭 톱니부(19)를 갖는 한편, 래칭 톱니부(20)는 구멍부(17)에 제공된다. 본 경우에 있어서 후자의 래칭 톱니부는 삽입체(24)에 위치한다. 2개의 래칭 톱니부(19, 20)는 호환가능하고, 반대 방향으로 향하는 톱니로 이루어진다. 래칭 핀(18)에는, 래칭 톱니부에 의해 움켜 잡혀지는 길이 위로, 바람직하게는 90°의 상호 각도로 향하는 2개의 길이방향 슬롯(21)이 구비된다. 길이방향 슬롯(21)은 길이방향 슬롯(21)에 의해 형성된 후크 아암(22)의 방사상 압축을 가능하게 한다. 그 실시예에 있어서, 지지체의 구멍부(17)에서의 톱니 섹션은 플라스틱으로 만들어진 삽입체(24)로부터 형성된다. 지지체(3)의 하측 상에 존재하는 카운터 베어링(9)은 T-형상의 설계를 갖는다. 카운터 베어링(9)의 베이스(10)는, T-형상의 크로스바(11)가 가이드 그루브(5)에 놓여 있을 때, 캐리어(2)의 마진(6, 7) 밑에 가해지도록 된다.
지지체(3)가 캐리어(2) 상에 가해질 때, 클램핑 캡(4)은 처음에 캐리어(2)에 횡으로 향해져서, 크로스바(11)는 가이드 그루브(5) 내에 길이방향으로 삽입될 수 있다. 가이드 그루브(5) 내로 카운터 베어링(9)의 도입 후에, 클램핑 캡(4), 및 그리하여, 크로스바(11)도 90°만큼 회전되어서, 클램핑 캡(4)은 캐리어(2)의 길이방향으로 배향된다. 클램핑 캡(4) 그 자체는 플라스틱으로 만들어진다. 그 클램핑 표면(13)에는 실리콘 코팅(14)이 제공된다. 지지체(3)의 표면 상에는, 길이방향 노치(25)가 제공된다. 클램핑 캡(4) 상의 실리콘 코팅(14)과 함께 이들 길이방향 노치(25)는 솔라 모듈의 매우 탄성적인 단단한 클램핑 인의 결과를 초래한다. 그러므로, 솔라 모듈은 클램핑 캡(4)과 지지체(3) 사이에서 비파괴적 방식으로 유지된다.
지지체(3)에는 지지체(3)의 강도를 강화하는 지지판(41)이 부가적으로 구비된다. 지지판(41) 및 또한 삽입체(24)는 지지체(3) 상에 또는 내부에 가황에 의해 부착된다. 삽입체(24)는 형상의 관점에서 크로스바(11)에 적응되는 측방 브래킷(26)을 갖는다. 그것들은 카운터 베어링(9)의 크로스바(11)의 하측 상에 가해지고, 지지체(3)의 엘라스토머에 의해 그들 외측 상에서 감싸진다. 삽입체(24)는 가이드 그루브(5)의 바닥부 상에서 하측 마진과 브레이싱된다.
도 3에 따른 클램프 커넥션은, 그 기본 설계의 관점에서, 도 2와 유사하다. 래칭 커넥션은 이 점에서 다르다: 그것은, 톱니 대신, 하측 단부에 래칭 러그(28)를 구비하는 래칭 핀(48)으로 이루어진다. 래칭 러그(28)의 영역에 있어서, 크로스의 형상에서 슬롯(21)이 여기에 또한 제공된다. 이들 래칭 러그(28)는, 래칭 핀(48)이 구멍부(47) 내로 눌려질 때, 구멍부(47)에서의 백 컷에서 또는 구멍부(47)의 하측 마진에서의 컷 내로 맞물린다. 이것은 이러한 래칫 커넥션이 솔라 모듈의 어떤 두께에만 적합하다는 결과를 갖는다. 이러한 두께는, 클램핑 캡(40) 상의 클램핑 표면(13)과 지지체(3) 사이에, 래칭 러그(28)의 맞물림 후에 미리 결정되는 갭에 의해 주어진다. 클램핑 캡(40)에는 그 하측에 백 컷(43)을 갖는 길이방향 노치(46)가 구비된다. 이들 백 컷(43) 뒤에서는, 클램핑 캡(40) 및 그리하여 래칭 핀(48)이 구멍부(47) 내로 눌려질 때, 삽입체(42) 상에 존재하는 가시 후크(44)가 맞물린다.
단단한 부착을 위해, 이 실시예에서는, 삽입체(42)가 구멍부(47)의 길이 전체 위에 뻗어 있어, 가시 후크(44) 또한 플라스틱으로 이루어진다. 동시에, 브래킷(50)은 삽입체(42) 상에 측방으로 존재하여, 지지체(3)의 강도에 기여한다. 지지판은 여기에서는 필요하지 않다.
도 3으로부터의 확대된 상세 실시예는 도 4 및 도 5에 표현되고 있다. 도 4에 있어서는, 삽입체(42) 상의 백 컷(43) 상의 래칭 러그(28)의 후킹을 볼 수 있다.
도 5는 길이방향 노치(46)의 횡단면 형상을 확대하여 도시하고 있다. 삽입체(42) 상에 존재하는 레지-같은 연장부(ledge-like extension)(49)는 이들 길이방향 노치(46) 내에 삽입될 수 있다. 이러한 연장부(49)에는 백 컷(43) 뒤에서 체결되는 방식으로 맞물리는 가시 후크(44)가 구비되어 있다. 결과로서, 클램핑 캡(40)은 지지체(3) 상에 더 단단히 고정된다. 레지-같은 최상부 부분(49)은, 클램핑 캡(40)을 놓는 동안, 지지체(3) 상으로 옆으로 쉽게 편향될 수 있다.

Claims (17)

  1. 가이드 그루브(guide groove)(5) 내측으로 돌출하는 마진(6, 7)을 갖는 상기 그루브(5)를 구비한 레일-형상의 캐리어(2) 상에 판 형상의 컴포넌트의 부착을 위한 클램프 커넥션(clamp connection)(1)으로서,
    상측 상에, 컴포넌트를 위해, 존재하는 적어도 하나의 지지 표면(12)을 구비하고, 하측 상에 존재하는 T-형상의 카운터 베어링(9)뿐만 아니라, 상기 지지 표면(12)의 범위를 정하는 지지 브레이스(supporting brace)(15)를 구비한 지지체(3)를 포함하고, 이 경우 상기 카운터 베어링은 상기 가이드 그루브(5)에 상기 가이드 그루브(5)의 길이방향으로 정렬되어 삽입될 수 있는 크로스바(crossbar)(11)를 포함하고, 90°만큼 회전 후에 상기 지지 브레이스(5)의 상측 부분을 움켜 잡는 길이방향 그루브(16) 및 상기 지지 표면(12)을 덮는 클램핑 표면(13)을 갖는 클램핑 캡(4)의 그리고 상기 가이드 그루브(5)의 상기 돌출하는 마진(6, 7) 뒤에서 맞물리되, 상기 클램핑 캡(40) 및 상기 지지체(3)는 래칭 커넥션(latching connection)(18, 19, 20, 28, 48)을 통해 서로 부착되는 것인 클램프 커넥션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 래칭 커넥션(18, 19, 20, 28, 48)은, 상기 클램핑 캡(4, 40)에 연결되어 있고 상기 지지체(3)에서의 구멍부(bore)(17, 47) 내로 눌려서 해당 구멍부에 부착되는 래칭 핀(18, 48)으로 이루어진 것인 클램프 커넥션.
  3. 제1항에 있어서, 상기 래칭 핀(18, 48)은 상기 클램핑 캡(4)에 강성 연결되는 것인 클램프 커넥션.
  4. 제1항에 있어서, 상기 래칭 핀(18)은 상기 구멍부(17, 47)에 제공된 호환가능한 래칭 톱니부(latching toothing)(20)에 맞물리는 래칭 톱니부(19)를 갖는 것인 클램프 커넥션.
  5. 제1항에 있어서, 상기 래칭 톱니부(19, 20)는 상기 구멍부(17)에 그리고 상기 래칭 핀(18) 상에 반대 방향으로 배향된 톱니를 갖는 것인 클램프 커넥션.
  6. 제1항에 있어서, 상기 래칭 핀(18)은, 상기 톱니의 길이 위에, 적어도 하나의 길이방향 슬롯(21)을 갖는 것인 클램프 커넥션.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지체(3)의 상기 구멍부(17) 내에 삽입체(insert)(24, 42)가 삽입되는 것인 클램프 커넥션.
  8. 제7항에 있어서, 상기 삽입체(24, 42)는 플라스틱으로 만들어진 것인 클램프 커넥션.
  9. 제7항에 있어서, 상기 삽입체(24, 42)는 상기 카운터 베어링(9)의 상기 크로스바(11)의 하측 상에 가해지는 측방 브래킷(26)을 갖는 것인 클램프 커넥션.
  10. 제7항에 있어서, 상기 삽입체(24, 42)는 상기 가이드 그루브(5)의 바닥부 상에서 하측 마진에 가해지는 것인 클램프 커넥션.
  11. 제1항에 있어서, 상기 래칭 커넥션은 상기 구멍부(17)에서의 백 컷(back cut)(43) 상에 또는 상기 구멍부(47)의 하측 마진에서의 컷에 맞물리는 단부에서 래칭 러그(latching lug)(28)를 갖는 래칭 핀(48)으로 이루어진 것인 클램프 커넥션.
  12. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 캡(4, 40)은 플라스틱으로 만들어진 것인 클램프 커넥션.
  13. 제12항에 있어서, 상기 클램핑 캡(4, 40)의 상기 클램핑 표면은 실리콘 코팅(14)을 갖는 것인 클램프 커넥션.
  14. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 캡(40)은, 해당 클램핑 캡의 하측 상에, 백 컷(43)을 갖는 길이방향 노치(notch)(46)를 갖고, 그 뒤에서, 상기 지지 브레이스(48) 상에서, 레지(49) 상에 존재하는 가시 후크(barbed hook)(44)가 체결(clipping in)에 의해 맞물리는 것인 클램프 커넥션.
  15. 제1항에 있어서, 상기 지지체(3)는 엘라스토머로 만들어지는 것인 클램프 커넥션.
  16. 제1항에 있어서, 상기 지지체(3)는 지지판(41)과 정렬되는 것인 클램프 커넥션.
  17. 제16항에 있어서, 상기 지지판(41) 및 상기 삽입체(24)는 상기 지지체(3)에 가황(vulcanization)에 의해 연결되는 것인 클램프 커넥션.
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