WO2011015186A2 - Endklemme zur befestigung gerahmter pv-module - Google Patents

Endklemme zur befestigung gerahmter pv-module Download PDF

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WO2011015186A2
WO2011015186A2 PCT/DE2010/000908 DE2010000908W WO2011015186A2 WO 2011015186 A2 WO2011015186 A2 WO 2011015186A2 DE 2010000908 W DE2010000908 W DE 2010000908W WO 2011015186 A2 WO2011015186 A2 WO 2011015186A2
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Dieter Fluhrer
Hans Urban
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Schletter Gmbh
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    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to an end clamp for mounting framed PV modules on a support profile.
  • PV modules are usually arranged grouped into matrix-type module fields and clamped on parallel mounted support profiles by means of so-called module clamps.
  • module clamps As a rule, each PV module is gripped at its edges by means of four solder module clamps.
  • Module terminals can generally be divided into two types, namely middle terminals and end terminals. With middle clamps, the opposite edges of two adjacent PV modules are clamped together, whereas end clamps are used only at the edges of the matrix-like module field, so only the outer edges of the outermost PV modules summarize.
  • DE 20 2008 007 705 U1 shows a simple screwable end clamp for mounting framed PV modules on support profiles.
  • the end clamp includes a hold down portion and a side fixing portion of the PV module or its frame, a central portion having an opening for passing a screw, and also a portion with which the end clamp is supported on the support profile itself.
  • the section for lateral fixing can, as shown for example in DE 20 2007 026 819 U1, also be higher than the section for supporting.
  • Such simple screwable end clamps are arranged transversely on the support profiles, so that a PV module can be supported by the support profiles also in statically favorable locations, especially in places with low deflection. Characteristic is further that the section for supporting first comes to rest on the same continuous and mostly flat surface of the support profile on which also rests the module frame, and secondly is arranged exclusively on the side of the screw, which is opposite to the section for lateral fixing.
  • framed PV modules can have different module heights, more precisely frame heights; often in the range between 20 and 50 millimeters. Since end clamps, unlike middle clamps, are supported on the support profile itself, a suitable type of end clamp must be used for each frame height. At medium By contrast, different frame heights are simply compensated with the screw connection. Another disadvantage is that end clamps are required by their arrangement at the edge of a matrix-like module field naturally in significantly smaller numbers than middle clamps.
  • an end clamp which is also arranged in parallel on a special support profile and is also supported there in one of a plurality of parallel oblique grooves. Depending on the number and positioning of the inclined grooves, PV modules of different heights can be fastened with this end clamp.
  • this end clamp can only be used in combination with the special support profile.
  • the support profile is in turn systemically arranged so that it runs parallel and exactly below the module edges.
  • the supporting portion is arranged on one side and on the side of the screw opposite to the lateral fixing portion.
  • the end clamp comprises two parts, which together contain the four sections and can be put together in a special way: the two parts are parallel to the sections for holding down and lateral grasping and in several possible discrete positions, which between correspond to the surface and the hold-down frame heights, each with a remaining degree of freedom and with clearance fit in the other two degrees of freedom nestable.
  • one of the parts carries a toothing with a plurality along the remaining degree of freedom extending tooth elements and the other part a corresponding toothing with at least one toothed element.
  • the end clamp is universally suitable for framed PV modules with a large number of different frame heights.
  • the teeth act on the one hand when pushed together as a sliding guide and on the other hand for setting the desired frame heights as a grid switch or mechanical index.
  • the at least one toothed element engages a toothing in the other teeth respectively in the interstices of the tooth elements.
  • a very fine adjustment can be achieved, in particular one with more than 10 steps, preferably millimeter steps.
  • the desired frame height can also be easily adjusted on site and optionally also adjusted again. This adjustment is expediently carried out before the actual attachment of the end clamp, which contributes to occupational safety especially in a roof mounting.
  • such end clamps can be pre-assembled in the factory and in series with a desired frame height or pre-assembled with a frequently occurring frame heights or packaging with the smallest possible frame height.
  • the end clamp is universally suitable for a variety of simple, in particular equipped with a central screw support profiles of the PV mounting systems available on the market.
  • the end clamp is very manufacturable despite their bipartite and their gears and once set in the desired position, just like a conventional simple end clamp to assemble.
  • the two parts can be fit into one another in each area of the end clamp, in particular in a region which is substantially perpendicular to the one surface of the support profile.
  • an area of the section for supporting or an area in the lateral fixing section is preferably provided for this purpose.
  • the section to support offers special advantages due to its usually outwardly free space.
  • one of the teeth has only a single tooth element.
  • This can be provided on the corresponding part, in particular in the form of a web, which extends along the remaining degree of freedom or in the direction of thrust and engages in one of the interspaces between the tooth elements of the other toothing.
  • both teeth each have a plurality along the remaining degree of freedom extending tooth elements and the engagement is carried out according to several tooth elements. This allows better joining and strength properties for the connection between the two parts can be achieved.
  • the two parts of the end clamp are preferably designed essentially as extruded parts. These can therefore be cut to length from an extruded profile, in particular one made of light metal, with the contour according to the invention and further processed if necessary.
  • the teeth can be extruded with production.
  • the teeth of one part and the teeth of the other part can engage behind each other, in particular in the manner of a dovetail joint or the like.
  • one of the parts the other part surrounds U-shaped.
  • the U-shaped encompassing part having two spaced legs, with which the other part is embraced accordingly, preferably only in sections.
  • the one leg can act as a counter-holder, which prevents that provided without rear engagement teeth can disengage from the engagement transversely to the remaining degree of freedom.
  • a mutual engagement behind the teeth is optionally still possible, with a rear engagement with only one flank per tooth element is particularly preferred.
  • the U-shaped encompassing part is that which is intended to rest on the one surface of the support profile. In this case, the two parts are then fit into one another, in particular in the area of the section for supporting.
  • a second toothing is provided on one of the parts, the first toothing opposite the inside or outside, wherein the first and the second toothing are offset from each other and one of the parts turned in the same way with the other part fitting into one another is.
  • By turning one of the parts and then nestling or pushing together with the other part can be selected from the staggered, belonging to the first or second teeth positions.
  • that part with the first and second teeth is the above-described U-shaped encompassing, wherein the first and second teeth facing each other inside.
  • the part embraced in a U-shape is the part with the first and second toothing, the first and second toothings then being opposite on the outside.
  • the first and second teeth are offset by half a pitch.
  • the positions are arranged with respect to the one side with the first toothing exactly midway between the positions with respect to the other side with the second toothing.
  • the tooth elements of at least one of the teeth are constantly spaced and whose pitch is exactly one unit length or two units of length, preferably standardized.
  • the positions with respect to one side with the first teeth straight and the positions of the other sides with the second teeth odd units of length correspond, preferably even and odd millimeters.
  • one side may also correspond to whole length units and the other side to half length units. In any case, it may be appropriate to perform the respective tooth elements of all gears with the same constant pitch.
  • one of the parts has a scale for the adjustable frame heights, wherein the frame height for which the two parts are adjusted or straight, on the scale by means of the other part or a marker is read thereon.
  • a scale is preferably a millimeter scale, wherein dimensional systems with other units of length are also possible in principle.
  • this part which is in particular the other than that with the first and second teeth, has a second such scale on an opposite side.
  • the first scale then corresponds to the first toothing and the second scale to the second toothing, wherein the graduation lines of the scales can be offset in accordance with the toothings.
  • the other part than that with the at least one scale has at least one joining instruction for selecting one of its two possible turning positions.
  • the end clamp is already preassembled, for which purpose the two parts are telescoped in one of the possible discrete positions.
  • the position is suitable for packaging, preferably the one with the smallest frame height provided.
  • the end clamp is already prefabricated for framed PV modules with a certain frame height, for which purpose the parts are telescoped in the position which corresponds to this frame height closest.
  • prefastening is preferably carried out at the factory and in series.
  • the pre-assembled end clamp comprises a provided for clamping with a support profile screw, which is already performed by the portion with the opening.
  • a support profile screw On the shaft of the screw may also optionally be arranged a nut member or another anchor element, which is suitable for engaging behind a screw, channel in the support profile.
  • one of the end clamps is preferably for larger frame heights than the other end clamp, with the smallest intended frame height for the larger frame height end clamp corresponding to the largest intended frame height of the other end clamp or overlapping by up to six length units.
  • the end clamp starts at 41 mm for larger frame heights and the other end clamp for smaller frame heights ends at 41 mm or, in the case of an overlap for example, with 45 mm.
  • frame heights between 28 and 53 mm can be covered in increments of 1 mm with a set of two end clamps according to the invention, in particular those with offset tooth arrangements.
  • the unit of length in terms of the pitch of the teeth, the scales and / or the above-described transition of the two end clamps of a set is particularly the millimeter, as frame heights of PV modules are internationally accepted in millimeters.
  • the end clamp may preferably be arranged in the manner together with a framed PV module, a support profile and a screw that the frame of the PV module rests on a surface of the support profile, wherein the frame crosses the support profile, and by means of the end clamp PV module is mounted on the support profile, for which purpose the two parts of the end clamp in the position which corresponds to the height of the frame closest, are telescoped together.
  • the end clamp is supported on the same one surface of the support profile by means of the section provided therefor, and the lateral fixing section fixes the frame laterally in parallel, and the screw is passed through the section with the opening and braced with the support profile, and the section for Hold down the frame against which one surface of the supporting profile jams.
  • FIG. 1 is a perspective of an end clamp mounted transversely on a support profile
  • FIG. 2 is a rear view of the assembly of FIG. 1, in addition to a PV module,
  • FIG. 3 is a side view of the assembly of FIG. 1 with the PV module of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a side view of the assembly of FIG. 1 with a higher PV module
  • FIG. 5 shows a perspective of the end clamp according to FIG. 1 additionally with scales
  • FIG. 5 is another perspective of the end clamp of FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a perspective of the two separate parts of an end clamp comparable to that according to FIG. 1, but for PV modules with smaller frame heights,
  • Fig. 8 is a rear view of the parts of FIG. 7 in an initial joining position for straight frame heights
  • FIG. 9 shows a rear view of the parts according to FIG. 7 in an initial joining position for odd frame heights.
  • the end clamp shown in Fig. 1 to Fig. 3 is provided for mounting a framed PV module on a support profile 8.
  • the PV module of conventional design is shown in dashed lines only in FIGS. 2 and 3 and can be seen on its frame 3 and on a photovoltaic laminate 18 mounted therein. As can be seen, the PV module rests with its frame 3 on a continuous surface 7 of the support profile 8.
  • the support section 8 is designed as an extruded profile and shown shortened in Fig. 1. In fact, it extends across several PV modules in the x-direction.
  • the frame 3 or this segment of the overall rectangular frame crosses the support section 8 in the y-direction, comparable to the arrangement shown in DE 20 2008 007 838 U1.
  • the end clamp comprises essentially four as known in the art Functional sections: a section 1 for holding down the frame 3 of the PV module on the surface 7 of the support section 8, a section 2 for laterally fixing the frame 3, a section 4 with an opening 12 for passing a screw 5 and a section 6 to itself Supporting on the same surface 7 of the support section 8, on which also the frame 3 comes to rest.
  • the supporting portion 6 is arranged exclusively on one side and on the side of the screw 5 opposite to the side fixing portion 2.
  • the end clamp in the y-direction has a longitudinal extent and is arranged so that the end clamp, in particular its portion 2 for lateral fixing, is directed transversely to the support profile 8.
  • the end clamp as well as the frame 3 crosses the support section 8 approximately at a right angle.
  • the end clamp consists of an upper part 10 and a lower, U-shaped part 11 with two parallel spaced legs A and B, so it is made in two parts.
  • the two parts 10 and 11 together contain the four sections 1, 2, 4, 6.
  • the section 1 for holding down, the lateral fixing section 2 and the section 4 for performing the screw 5 in the upper part 10 are included, whereas the Section 6 extends over both parts 10 and 11.
  • a parallel to the section 2 web 17 is provided at the upper part 10, which forms the section 6 together with the lower, U-shaped part 11.
  • section 6 the two parts 10 and 11 are telescoped into one another in a special way: First, parallel to the sections 1 and 2 for holding down and lateral fixing, ie in the y-direction, which is the same at mounted end clamp with parallel to the frame 3 and to its Second, in a plurality of possible discrete positions corresponding to certain frame heights provided between the surface 7 and the hold-down portion 1, that is, height-displaceable in the z-direction. And third, in each of these positions with a remaining degree of freedom, just in y- or thrust direction, and with clearance in the other two degrees of freedom in the x and z directions.
  • the upper part 10 carries at the direction of the screw 5 inside of the web 17 a toothing 15 with a plurality along the remaining degree of freedom extending tooth elements.
  • the tooth elements are recognizable as small, identical webs and have a constant pitch of 2 here mm up.
  • the lower, U-shaped part 11 on the inner side of the leg A also carries a corresponding toothing 16a with also a plurality along the remaining degree of freedom extending tooth elements.
  • the two parts 10 and 11 are therefore mutually linear when pushed together, so that apart from the clearance fit per position only one degree of freedom remains, just in the thrust direction.
  • the outer leg B therefore also acts as a counter-holder for the web 17, so that the teeth 15 and 16a from the engagement parallel to the support section 8 can not solve.
  • the two parts 10 and 11 were previously pushed into each other in the appropriate position. This telescoping can take place both in one direction and in the other direction, ie from two sides.
  • the lower U-shaped part 11 can be completely pushed along the upper part 11.
  • the position of the parts 10 and 11 shown by way of example in FIG. 3 corresponds to a frame height H of 42 mm.
  • the two parts 10 and 11 can be pushed apart again, placed in the appropriate position and pushed back into one another or together.
  • the lower, U-shaped part 11 on the inside of the leg B carries a second toothing 16b which lies opposite the first toothing 16a on the inside.
  • the first and the second teeth 16a and 16b are the same, in particular their tooth elements have the same constant pitch of 2 mm and the same tooth geometry as well as the toothing 15. It is essential that the second toothing 16b is offset from the first toothing 16a, namely by exactly half a pitch, ie in the embodiment by exactly 1 mm. It is also particularly important that the lower, U-shaped part 11 and the upper part 10 are not only in the one and in the other direction, but also in the reverse manner nestable.
  • the end clamp can therefore be manufactured on the one hand on the one hand and on the other hand universally adjusted for PV modules with a variety of frame heights in increments of 1 mm, the pair of gears 15 / 16a straight frame heights and the gear pairing 15 / 16b corresponds to odd frame heights. In the present case 6 positions are provided for straight and 7 positions for odd frame heights.
  • FIG. 4 shows the same end clamp set for a PV module with a larger frame height H 1 of, for example, 45 mm.
  • H 1 frame height
  • the lower, U-shaped part 11 is turned by 180 ° and pushed together in the corresponding new position with the upper part 10, which can be seen in particular on reversely arranged legs A and B.
  • the two parts 10 and 11 of the end clamp according to FIGS. 1 to 4, including their toothings 15, 16 a and 16 b, are each designed essentially as extruded parts.
  • the extrusion direction corresponds to the remaining degree of freedom or the direction of thrust.
  • the tooth elements of the teeth 15, 16a and 16b can be manufactured with a pitch of 2 mm easily and with high strength.
  • toothings 15 and 16a or 15 and 16b on the tooth flanks which are pressed against each other during the tightening of the screw 5, additionally engage behind to a slight extent.
  • these tooth flanks are slightly and obliquely undercut in a corresponding manner, preferably continuously, so that the teeth strive during clamping of the screw 5 by itself in the final engagement position, as disclosed in DE 20 2009 003 633 U1 of the Applicant.
  • a clearance fit of about 2/10 mm is provided between the unloaded tooth flanks and between the untoothed outside of the web 17 and the respectively unused toothing 16b or 16a. This allows a simple telescoping and ensures proper strength of the connection.
  • the arrangement according to FIG. 4 is identical to the arrangement according to FIG. 2 and FIG. 3 apart from the other setting and the frame 3 1 which is higher by 3 mm.
  • the end clamp is supported by means of the designated section 6 on the same a surface 7 of the support section 8, and the side fixing section 2 sets the frame 3 'laterally parallel and the screw 5 through the opening 12 of the section 4th performed and clamped to the support section 8 by means of the inserted in the screw 19 square nut 14, so that the section 1 for holding down the frame 3 'against the one surface 7 of the support section 8 is clamped.
  • the two parts 10 and 11 of the end clamp according to FIGS. 1 to 4 can be made available to the installer separately. However, it is also possible to pre-fabricate them for a certain frame height, wherein the two parts 10 and 11 are then pushed into each other in the position that corresponds to this frame height closest. In such a prefabricated end clamp, the screw 5 can be assigned with and already passed through the opening 12. In addition, it is possible to arrange on the shaft of the screw 5 already the nut member 14 or any other anchor element, which is also suitable for engaging behind a screw 19.
  • the end clamp can also be preassembled without individual pre-assembly only in such a way that the parts 10 and 11 are pushed into each other in a position that corresponds to the smallest possible frame height and thus logistically easy to handle and also to save space.
  • FIGS. 5 and 6 show the same end clamp according to FIGS. 1 to 4, but without support profile 8 and during telescoping and in another position. It is essential here that the end clamp is supplemented by two scales 20a and 20b and by two joining instructions 21a and 21b.
  • the two scales 20a and 20b are provided for the adjustable frame heights and arranged at the upper part 10 at the untoothed back of the web 17, preferably by laser engraving. It can also be seen that the two scales 20a and 20b are arranged with respect to the remaining degree of freedom at the opposite ends of the web 17, ie in each case where the lower, U-shaped part 11 is initially attached to the upper part 10 for telescoping.
  • the scale 20a of the gear pairing 15th / 16a ie straight frame heights
  • the scale 20b of the gear pairing 15 / 16b that is associated with odd frame heights.
  • the graduation marks are the Scales 20a and 20b as the teeth 16a and 16b constantly spaced at 2 mm and offset by 1 mm from each other and also labeled with the corresponding odd or even measures.
  • the edge 22a or 22b then acts as a pointer for the scale 20a or 20b when sighting over it.
  • the joining instructions 21a and 21b are arranged on the lower, U-shaped part 11 respectively outside of the legs A and B, preferably also by laser engraving. It consists of an indication for the intended setting range "42 - 52 mm” or “41 - 53 mm", an indication "even” or “odd” and an arrow, the preferred joining direction for reading the respective scale 20a or 20b indicates.
  • the assembly of the two parts 10 and 11 in connection with both scales 20a and 20b and the joining instructions 21a and 21b is explained in more detail below with reference to a comparable end clamp shown in FIGS. 7 to 9.
  • the end clamp shown in FIGS. 7 to 9 is comparable to that according to FIGS. 5 and 6, but intended for smaller frame heights.
  • the end clamp also has an upper part 10 'and a lower, U-shaped part 11'. Only the section for supporting and the section for lateral fixing is correspondingly shorter. In addition, no screw is performed through the portion with the opening and the two parts 10 'and 11' are shown in FIG. 7 initially separate.
  • two scales 20a 'and 20b' are again arranged offset at an offset of 1 mm at the upper part 10 'on the non-serrated rear side of the web 17' with a 2 mm pitch and against one another.
  • that frame height for which the two parts 10' and 11 'are set or are being straight again can be read by means of the edge 22a' or 22b 'of the lower, U-shaped part 11' .
  • two comparable joining instructions 21a 'and 21b * are each provided on the outside of the legs A' and B 1 of the lower, U-shaped part 11 '.
  • the joining instruction 21a 'or 21b' is corresponding to the smaller adjustment range "28-40 mm” or “29-39 mm” supplemented by the indication "even” or “odd” and an arrow, the preferred joining direction for reading the indicating scale 20a 'and 20b' respectively.
  • the lower, U-shaped part 11 'position so that the desired frame height appropriate indication "even” or “odd” is to be read.
  • the leg B 1 is accordingly the front of the two.
  • the lower, U-shaped part 11 ' starting from the arrangement of FIG. 8, first 180 ° to turn so that "odd” to read, so the leg According to the arrow of the joining instruction 21b 1 , the lower, U-shaped part 11 'is now to be brought to the scale 20b' and the value 29 selected by means of the edge 22b '. and 11 'are then pushed together.
  • the end clamp according to FIG. 5 and the end clamp according to FIG. 7 may be associated with one another as a set.
  • the end clamp according to FIG. 5 is accordingly provided for larger frame heights than the end clamp according to FIG. 7.
  • the smallest intended frame height of 41 mm of the end clamp according to FIG. 5 follows the largest intended frame height of 40 mm of the end clamp according to FIG. 7 at a distance of 1 mm. In this way, this set of two end clamps frame heights between 28 and 53 mm can be covered in steps of 1 mm without gap.
  • the end clamps of a set are preferably provided uniformly either with or without a screw. In addition, the provision is preferably made uniformly either with separate or already nested parts.

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Abstract

Die Endklemme zur Befestigung eines gerahmten PV-Moduls auf einem Tragprofil umfasst einen Abschnitt (1) zum Niederhalten des Rahmens des PV-Moduls auf eine Fläche (7) des Tragprofils (8), einen Abschnitt (2) zum seitlichen Festlegen des Rahmens, einem Abschnitt (4) mit einer Öffnung zum Durchführen einer Schraube (5) und einen Abschnitt (6) zum sich Abstützen auf derselben Fläche (7) des Tragprofils (8). Charakteristisch ist, dass die Endklemme zwei Teile (10, 11) aufweist, die zusammen die vier Abschnitte (1, 2, 4, 6) enthalten und die parallel zu den Abschnitten (1, 2) zum Niederhalten und seitlichen Festlegen und in mehreren möglichen diskreten Stellungen mit jeweils einem verbleibenden Freiheitsgrad und mit Spielpassung in den beiden anderen Freiheitsgraden ineinanderschiebbar sind. Hierfür ist vorgesehen, dass eines der Teile (10) eine Verzahnung (15) mit einer Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente und das andere Teil (11) eine hierzu korrespondierende Verzahnung (16a) mit mindestens einem Zahnelement trägt. Die mehreren möglichen Stellungen entsprechen bestimmten zwischen der Fläche (7) und dem Abschnitt (1) zum Niederhalten vorgesehenen Rahmenhöhen.

Description

Beschreibung Endklemme zur Befestigung gerahmter PV-Module
Die Erfindung betrifft eine Endklemme zur Befestigung gerahmter PV-Module auf einem Tragprofil.
PV-Module werden üblicherweise zu matrixartigen Modulfeldern gruppiert angeordnet und dazu auf parallel montierten Tragprofilen mittels sogenannter Modulklemmen festgeklemmt. In der Regel wird jedes PV-Modul an seinen Kanten mittels vier solöteβr Modulklemmen gefasst. Modulklemmen können dabei generell in zwei Typen unterschieden werden, nämlich in Mittelklemmen und in Endklemmen. Mit Mittelklemmen werden die gegenüberliegenden Kanten zweier benachbarter PV-Module gemeinsam festgeklemmt, wohingegen Endklemmen nur an den Rändern des matrixartigen Modulfeldes zur Anwendung kommen, also lediglich die außenliegenden Kanten der äußersten PV-Module fassen.
In DE 20 2008 007 705 U1 wird eine einfache schraubbare Endklemme für die Befestigung gerahmter PV-Module auf Tragprofilen gezeigt. Die Endklemme umfasst einen Abschnitt zum Niederhalten und einen Abschnitt zum seitlichen Festlegen des PV-Moduls beziehungsweise seines Rahmens, einen mittleren Abschnitt mit einer Öffnung zum Durchführen einer Schraube sowie außerdem einen Abschnitt, mit dem die Endklemme sich auf dem Tragprofil selbst abstützt. Der Abschnitt zum seitlichen Festlegen kann dabei, wie es beispielsweise DE 20 2007 026 819 U1 zeigt, auch höher ausfallen als der Abschnitt zum sich Abstützen. Solche einfachen schraubbaren Endklemmen werden quer auf den Tragprofilen angeordnet, sodass ein PV-Modul von den Tragprofilen auch an statisch günstigen Stellen getragen werden kann, insbesondere an Stellen mit geringer Durchbiegung. Kennzeichnend ist weiter, dass der Abschnitt zum sich Abstützen erstens auf derselben durchgehenden und meist planen Fläche des Tragprofils zur Anlage kommt, auf welcher auch der Modulrahmen aufliegt, sowie zweitens ausschließlich auf der Seite der Schraube angeordnet ist, die dem Abschnitt zum seitlichen Festlegen gegenüberliegt.
Gerahmte PV-Module können je nach Hersteller und Typ unterschiedliche Modulhöhen, genauer gesagt Rahmenhöhen aufweisen; häufig im Bereich zwischen 20 und 50 Millimeter. Da sich Endklemmen im Gegensatz zu Mittelklemmen am Tragprofil selbst abstützen, ist für jede Rahmenhöhe eigens ein passender Typ von Endklemmen zu verwenden. Bei Mittel- klemmen werden unterschiedliche Rahmenhöhen hingegen einfach mit der Verschraubung ausgeglichen. Nachteilig kommt hinzu, dass Endklemmen aufgrund ihrer Anordnung am Rand eines matrixartigen Modulfeldes naturgemäß in deutlichen geringeren Stückzahlen benötigt werden als Mittelklemmen.
Aus DE 20 2005 007 855 U1 ist eine weitere Endklemme für die Montage gerahmter PV-Module bekannt. Diese Endklemme wird parallel auf einem dazugehörigen Tragprofil angeordnet, wobei es Voraussetzung ist, dass das Tragprofil parallel und exakt unter den Modulrändern verläuft, was sich aus praktischen und statischen Erwägungen für gerahmte PV-Module nicht weiter durchgesetzt hat.
Aus DE 20 2005 006 951 U1 ist eine Endklemme bekannt, die ebenfalls parallel auf einem speziellen Tragprofil angeordnet ist und sich dort außerdem in einer von mehreren parallelen Schrägnuten abstützt. Je nach Anzahl und Positionierung der Schrägnuten können mit dieser Endklemme PV-Module unterschiedlicher Höhe befestigt werden. Diese Endklemme ist jedoch nur in Kombination mit dem speziellen Tragprofil verwendbar. Außerdem ist das Tragprofil systembedingt wiederum so anzuordnen, dass es parallel und exakt unter den Modulrändern verläuft.
Für ungerahmte PV-Module bzw. sogenannten Laminatmodule sind unter anderem aus dem Katalog„Modulklemmen Übersicht", Stand 05/2009, der Anmelderin unter der Bezeichnung „Serie^Erofi" zweiteilige Endklemmen bekannt. Zwischen den zwei Teilen der Endklemme können unterschiedlich dicke Laminatmodule mittels einer Schraubverbindung eingeklemmt und mit dem Tragprofil zugleich verspannt werden. Das untere Teil stützt sich im Gegensatz zu der eingangs genannten, einteiligen Endklemme beidseitig der Schraube am Tragprofil ab. Derartige Endklemmen sind gemessen am geringen Verstellbereich von etwa 3 bis 14 Millimeter materialintensiv und eignen sich nicht für vergleichsweise hohe gerahmte PV-Module.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Endklemme der eingangs genannten einfachen Art so weiterzuentwickeln, dass diese für gerahmte PV-Module mit einer Vielzahl unterschiedlicher Rahmenhöhen universell einsetzbar ist. Die Endklemme soll dabei weiterhin für verschiedenste Tragprofile geeignet sowie herstellungs- und montagegerecht sein. Die Aufgabe wird mit der im Hauptanspruch aufgezeigten Endklemme gelöst. Demgemäß ist diese insbesondere zur Befestigung eines gerahmten PV-Moduls auf einem Tragprofil vorgesehen und weist, wie aus dem Stand der Technik zunächst bekannt, im Wesentlichen vier Funktionsabschnitte auf: einen Abschnitt zum Niederhalten des Rahmens des PV-Moduls auf eine Fläche des Tragprofils, einen Abschnitt zum seitlichen Festlegen des Rahmens, einen Abschnitt mit einer Öffnung zum Durchführen einer Schraube und einen Abschnitt zum sich Abstützen auf derselben Fläche des Tragprofils, auf der auch der Rahmen zur Anlage kommt. Außerdem ist der Abschnitt zum sich Abstützen einseitig und auf derjenigen Seite der Schraube angeordnet, die dem Abschnitt zum seitlichen Festlegen gegenüberliegt.
Die Weiterentwicklung liegt im Wesentlichen darin, dass die Endklemme zwei Teile umfasst, die zusammen die vier Abschnitte enthalten und in besonderer Weise zusammensetzbar sind: Die zwei Teile sind parallel zu den Abschnitten zum Niederhalten und seitlichen Fassen und in mehreren möglichen diskreten Stellungen, welche bestimmten zwischen der Fläche und dem Abschnitt zum Niederhalten vorgesehenen Rahmenhöhen entsprechen, mit jeweils einem verbleibenden Freiheitsgrad und mit Spielpassung in den beiden anderen Freiheitsgraden ineinanderschiebbar. Hierfür ist vorgesehen, dass eines der Teile eine Verzahnung mit einer Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente und das andere Teil eine hierzu korrespondierende Verzahnung mit mindestens einem Zahnelement trägt.
Dadurch, dass die zwei Teile höhenversetzt in verschiedenen Stellungen ineinandergeschoben werden können, eignet sich die Endklemme universell für gerahmte PV-Module mit einer Vielzahl unterschiedlicher Rahmenhöhen. Die Verzahnungen wirken zum einen beim Ineinanderschieben als Schiebeführung und zum anderen für die Einstellung der gewünschten Rahmenhöhen als Halteraster beziehungsweise mechanischer Index. Dabei greift das mindestens eine Zahnelement der einen Verzahnung in die andere Verzahnung respektive in die Zwischenräume von deren Zahnelemente ein.
Durch Vorsehen einer Vielzahl von vorzugsweise konstant beabstandeten Zahnelementen kann eine sehr feine Einstellung erreicht werden, insbesondere eine mit mehr als 10 Schritten, vorzugsweise Millimeterschritten. Die gewünschte Rahmenhöhe kann zudem auf einfache Weise bauseits eingestellt und gegebenenfalls auch wieder verstellt werden. Dieses Einstellen erfolgt zweckmäßigerweise noch vor der eigentlichen Befestigung der Endklemme, was besonders bei einer Dachmontage zur Arbeitssicherheit beiträgt. Außerdem können derartige Endklemmen bereits werksseitig und in Serie mit einer gewünschten Rahmenhöhe vorkonfektioniert oder auch mit einer häufig vorkommenden Rahmenhöhen oder verpackungsgerecht mit der kleinst möglichen Rahmenhöhe vormontiert werden. Ferner eignet sich die Endklemme universell für die verschiedensten einfachen, insbesondere mit einem mittigen Schraubkanal ausgestatteten Tragprofile der am Markt erhältlichen PV-Montagesysteme. Darüber hinaus ist die Endklemme trotz ihrer Zweiteiligkeit und ihrer Verzahnungen sehr fertigungsgerecht herstellbar und einmal in der gewünschten Stellung eingestellt, genau wie eine herkömmliche einfache Endklemme zu montieren.
Die zwei Teile können in jedem Bereich der Endklemme passend ineinanderschiebbar sein, insbesondere in einem Bereich der im Wesentlichen senkrecht zur der einen Fläche des Tragprofils ausgeführt ist. Bevorzugt ist hierfür ein Bereich des Abschnitts zum sich Abstützen oder auch ein Bereich im Abschnitt zum seitlichen Festlegen vorgesehen. Der Abschnitt zum sich Abstützen bietet aufgrund seines üblicherweise nach außen hin freien Bauraums besondere Vorteile.
Es ist möglich, dass eine der Verzahnungen lediglich ein einziges Zahnelement aufweist. Dieses kann an dem entsprechenden Teil insbesondere in Form eines Steges vorgesehen sein, der entlang des verbleibenden Freiheitsgrades bzw. in Schubrichtung verläuft und in einen der Zwischenräume zwischen den Zahnelemente der anderen Verzahnung eingreift. Bevorzugt ist es jedoch, wenn beide Verzahnungen jeweils eine Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente aufweisen und der Eingriff entsprechend über mehrere Zahnelemente erfolgt. Dadurch können bessere Füge- und Festigkeitseigenschaften für die Verbindung zwischen den beiden Teilen erreicht werden.
Die zwei Teile der Endklemme sind bevorzugt im Wesentlichen als Strangpressteile ausgeführt. Diese können demnach von einem Strangpressprofil, insbesondere einem aus Leichtmetall, mit der erfindungsgemäßen Kontur abgelängt und erforderlichenfalls weiter bearbeitet sein. Die Verzahnungen können dabei fertigungsgerecht mit extrudiert werden.
Zum passenden Ineinanderschieben mit nur einem verbleibenden Freiheitsgrad können sich die Verzahnung des einen Teils und die Verzahnung des anderen Teils gegenseitig hintergreifen, insbesondere in Art einer Schwalbenschwanzverbindung oder dergleichen. In einer dazu alternativen und bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eines der Teile das andere Teil U-förmig umgreift. So kann das U-förmig umgreifende Teil zwei beabstandete Schenkel aufweisen, mit denen das andere Teil entsprechend umgriffen wird, vorzugsweise lediglich abschnittsweise. Der eine Schenkel kann dabei als Gegenhalter wirken, der verhindert, dass ohne Hintergriff vorgesehene Verzahnungen sich quer zum verbleibenden Freiheitsgrad aus dem Eingriff lösen können. Ein sich gegenseitiges Hintergreifen der Verzahnungen ist optional dennoch möglich, wobei ein Hintergreifen mit jeweils nur einer Flanke pro Zahnelement besonders bevorzugt wird. Falls ein Teil das andere U-förmig umgreift, kann es zudem von Vorteil sein, wenn das U-förmig umgreifende Teil dasjenige ist, welches zur Anlage auf der einen Fläche des Tragprofils vorgesehen ist. Hierbei sind die beiden Teile dann insbesondere im Bereich des Abschnitts zum sich Abstützen passend ineinanderschiebbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist an einem der Teile eine zweite Verzahnung vorgesehen ist, die dessen erster Verzahnung innen oder außen gegenüberliegt, wobei die erste und die zweite Verzahnung gegeneinander versetzt sind und eines der Teile in derselben Weise auch gewendet mit dem anderen Teil passend ineinanderschiebbar ist. Durch Wenden eines der Teile und anschließendem Ineinander- bzw. Zusammenschieben mit dem anderen Teil kann aus den gegeneinander versetzten, zur ersten oder zweiten Verzahnung gehörenden Stellungen ausgewählt werden. Von ganz besonderem Vorteil ist jedoch, dass damit eine feinere Einstellung der Rahmenhöhe möglich ist oder aber der Teilungsabstand der Zahnelemente fertigungsgerecht größer ausfallen kann, insbesondere für eine Herstellung im Strangpressverfahren. Vorzugsweise ist dabei dasjenige Teil mit der ersten und zweiten Verzahnung das vorstehend beschriebene U-förmig umgreifende, wobei die erste und zweite Verzahnung sich innen gegenüberliegen. Alternativ ist es genauso möglich, dass das U-förmig umgriffene Teil dasjenige Teil mit der ersten und zweiten Verzahnung ist, wobei sich die erste und zweite Verzahnungen dann außen gegenüberliegen. In Kombination mit sich alleinig gegenseitig hintergreifenden Verzahnungen, d. h. ohne U-förmiges Umgreifen, ist es ebenfalls vorstellbar, die erste und zweite Verzahnung an einem der Teile außen vorzusehen. In jedem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Verzahnung um eine halbe Schrittweite versetzt sind. Dadurch ordnen sich die Stellungen bezüglich der einen Seite mit der ersten Verzahnung genau mittig zwischen die Stellungen bezüglich der anderen Seite mit der zweiten Verzahnung ein.
Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn die Zahnelemente mindestens einer der Verzahnungen konstant beabstandet sind und deren Teilungsabstand genau einer Längeneinheit oder zwei Längeneinheiten entspricht, vorzugsweise genormten. Insbesondere in Kombination mit um einen halben Teilungsabstand versetzt angeordneten Verzahnungen ist es möglich, dass bei Wahl eines Teilungsabstandes von zwei Längeneinheiten in besonders praktischer Weise die Stellungen bezüglich der einen Seite mit der ersten Verzahnung geraden und die Stellungen der anderen Seiten mit der zweiten Verzahnung ungeraden Längeneinheiten entsprechen, vorzugsweise geraden und ungeraden Millimetern. Mit einem Teilungsabstand von genau einer genormten Längeneinheit kann die eine Seite ebenso ganzen Längeneinheiten und die andere Seite halben Längeneinheiten entsprechen. In jedem Fall kann es zweckmäßig sein, die jeweiligen Zahnelemente aller Verzahnungen mit demselben konstanten Teilungsabstand auszuführen.
In einer weiteren besonders praktischen Ausführungsform weist eines der Teile eine Skala für die einstellbaren Rahmenhöhen auf, wobei diejenige Rahmenhöhe, für welche die zwei Teile eingestellt sind oder gerade werden, an der Skala mittels des anderen Teils oder auch einer Markierung daran ablesbar ist. Ein solche Skala ist vorzugsweise eine Millimeterskala, wobei grundsätzlich auch Maßsysteme mit anderen Längeneinheiten möglich sind. Besonders in Kombination mit den vorstehend beschriebenen versetzt angeordneten Verzahnungen kann es zudem Vorteil sein, wenn dieses Teil, das insbesondere das andere als dasjenige mit der ersten und zweiten Verzahnung ist, eine zweite solche Skala an einer gegenüberliegenden Seite aufweist. Vorzugsweise korrespondiert die erste Skala dann mit der ersten Verzahnung und die zweite Skala mit der zweiten Verzahnung, wobei die Teilungsstriche der Skalen entsprechend der Verzahnungen versetzt sein können. Außerdem kann es in diesem Zusammenhang von Vorteil sein, wenn das andere Teil als dasjenige mit der zumindest einen Skala mindestens eine Fügeanweisung zur Auswahl einer seiner zwei möglichen Wendestellungen aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Endklemme bereits vormontiert, wozu die beiden Teile in einer der möglichen diskreten Stellungen passend ineinandergeschoben sind. Die Stellung ist verpackungsgerecht vorzugsweise diejenige mit der kleinsten vorgesehen Rahmenhöhe.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Endklemme bereits für gerahmte PV-Module mit einer bestimmten Rahmenhöhe vorkonfektioniert, wozu die Teile in derjenigen Stellung passend ineinandergeschoben sind, die dieser Rahmenhöhe am nächsten entspricht. Ein derartiges Vorkonfektionieren erfolgt vorzugsweise werksseitig und in Serie. Dabei kann es zudem von Vorteil sein, wenn die vorkonfektionierte Endklemme eine zum Verspannen mit einem Tragprofil vorgesehene Schraube umfasst, die bereits durch den Abschnitt mit der Öffnung geführt ist. Am Schaft der Schraube kann außerdem optional ein Mutterelement oder ein anderes Ankerelement angeordnet sein, das zum Hintergreifen eines Schraub-, kanals im Tragprofil geeignet ist. Diese Maßnahmen können die bauseitige Montage wesentlich erleichtern und zur Arbeitsicherheit beitragen, insbesondere bei Installationen auf einem Dach.
Zum Abdecken einer großen Bandbreite von Rahmenhöhen kann es vorteilhaft sein, einen Satz aus zwei Endklemmen vorzusehen. Bei einem solchen Satz ist eine der Endklemmen vorzugsweise für größere Rahmenhöhen als die andere Endklemme vorgesehen, wobei die kleinste vorgesehene Rahmenhöhe der Endklemme für größere Rahmenhöhen der größten vorgesehenen Rahmenhöhe der anderen Endklemme entspricht oder sie sich um bis zu sechs Längeneinheiten überlappen. Beispielsweise beginnt die Endklemme für größere Rahmenhöhen bei 41 mm und die andere Endklemme für kleinere Rahmenhöhen endet mit 41 mm oder im Falle einer Überlappung beispielshalber mit 45 mm. Bevorzugt ist es jedoch, weil materialsparender, wenn die vorgesehen Rahmenhöhen der beiden Endklemmen um genau eine Längeneinheit voneinander beabstandet sind, sodass zum Beispiel die eine Endklemme mit 41 mm beginnt und die andere mit 40 mm endet. Mit einem Satz zweier erfindungsgemäßer Endklemmen, insbesondere solcher mit jeweils versetzt angeordneten Verzahnungen, können beispielsweise Rahmenhöhen zwischen 28 und 53 mm in Schritten von 1 mm abgedeckt werden.
Als Längeneinheit hinsichtlich des Teilungsabstandes der Verzahnungen, der Skalen und/oder des vorbeschriebenen Übergangs der zwei Endklemmen eines Satzes eignet sich besonders der Millimeter, da Rahmenhöhen von PV-Modulen international üblich in Millimetern angegeben werden.
Schließlich kann die Endklemme bevorzugt in der Art zusammen mit einem gerahmten PV-Modul, einem Tragprofil und einer Schraube angeordnet sein, dass der Rahmen des PV-Moduls auf einer Fläche des Tragprofil aufliegt, wobei der Rahmen das Tragprofil kreuzt, und mittels der Endklemme das PV-Modul auf dem Tragprofil befestigt ist, wozu die beiden Teile der Endklemme in derjenigen Stellung, die der Höhe des Rahmens am nächsten entspricht, passend ineinandergeschoben sind. Weiter ist bestimmungsgemäß vorgesehen, dass die Endklemme sich mittels des dafür vorgesehenen Abschnitts auf derselben einen Fläche des Tragprofils abstützt, und der Abschnitt zum seitlichen Festlegen den Rahmen seitlich parallel festlegt, und die Schraube durch den Abschnitt mit der Öffnung durchgeführt und mit dem Tragprofil verspannt ist, und der Abschnitt zum Niederhalten den Rahmen gegen die eine Fläche des Tragprofils klemmt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Perspektive einer Endklemme quer montiert auf einem Tragprofil,
Fig. 2 eine Rückansicht der Baugruppe gemäß Fig. 1 , zusätzlich mit einem PV-Modul,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Baugruppe gemäß Fig. 1 mit dem PV-Modul gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Baugruppe gemäß Fig. 1 mit einem höheren PV-Modul,
Fig. 5 eine Perspektive der Endklemme gemäß Fig. 1 zusätzlich mit Skalen,
Fig. 6 eine weitere Perspektive der Endklemme gemäß Fig. 5,
Fig. 7 eine Perspektive auf die zwei separaten Teile einer Endklemme vergleichbar zu derjenigen gemäß Fig. 1, jedoch für PV-Module mit kleineren Rahmenhöhen,
Fig. 8 eine Rückansicht auf die Teile gemäß Fig. 7 in einer anfänglichen Fügestellung für gerade Rahmenhöhen, und
Fig. 9 eine Rückansicht auf die Teile gemäß Fig. 7 in einer anfänglichen Fügestellung für ungerade Rahmenhöhen.
Die in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigte Endklemme ist zur Befestigung eines gerahmten PV-Moduls auf einem Tragprofil 8 vorgesehen. Das PV-Modul herkömmlicher Bauart ist lediglich in Fig. 2 und Fig. 3 gestrichelt dargestellt und an seinem Rahmen 3 sowie an einem darin gefassten photovoltaischen Laminat 18 erkennbar. Wie zu erkennen ist, liegt das PV-Modul mit seinem Rahmen 3 auf einer durchgehenden Fläche 7 des Tragprofils 8 auf. Das Tragprofil 8 ist als Strangpressprofil ausgeführt und in Fig. 1 verkürzt dargestellt. Tatsächlich erstreckt es sich in x-Richtung über mehrere PV-Module hinweg. Außerdem weist das Tragprofil 8 zum Befestigen der Endklemme einen zur Fläche 7 hin offenen Schraubkanal 19 auf. Dieser ist als hinterschnittene Längsnut ausgeführt, welche die Fläche 7 in zwei Hälften unterteilt. Der Rahmen 3 bzw. dieses Segment des im Ganzen rechteckigen Rahmens kreuzt das Tragprofil 8 in y-Richtung, vergleichbar mit der in DE 20 2008 007 838 U1 dargestellten Anordnung.
Die Endklemme umfasst wie aus dem Stand der Technik bekannt im Wesentlichen vier Funktionsabschnitte: einen Abschnitt 1 zum Niederhalten des Rahmens 3 des PV-Moduls auf die Fläche 7 des Tragprofil 8, einen Abschnitt 2 zum seitlichen Festlegen des Rahmens 3, einen Abschnitt 4 mit einer Öffnung 12 zum Durchführen einer Schraube 5 und einen Abschnitt 6 zum sich Abstützen auf derselben Fläche 7 des Tragprofils 8, auf der auch der Rahmen 3 zur Anlage kommt. Typisch für diese einfache Art von Endklemmen ist außerdem, dass der Abschnitt 6 zum sich Abstützen ausschließlich einseitig und auf derjenigen Seite der Schraube 5 angeordnet ist, die dem Abschnitt 2 zum seitlichen Festlegen gegenüberliegt. Außerdem ist zu erkennen, dass die Endklemme in y-Richtung eine Längserstreckung aufweist und so angeordnet ist, dass die Endklemme, insbesondere deren Abschnitt 2 zum seitlichen Festlegen, quer zu dem Tragprofil 8 gerichtet ist. Dabei kreuzt die Endklemme wie auch der Rahmen 3 das Tragprofil 8 etwa in einem rechten Winkel. Zum Spannen der Endklemme wird die Schraube 5, die mit einer im Schraubkanal 19 eingelegten Vierkantmutter 14 im Eingriff steht, mit geeignetem Drehmoment angezogen.
Eine wesentliche Neuerung der Endklemme besteht darin, dass die Endklemme aus einem oberen Teil 10 sowie einem unteren, U-förmigen Teil 11 mit zwei parallel beabstandeten Schenkeln A und B besteht, also zweiteilig ausgeführt ist. Die beiden Teile 10 und 11 enthalten zusammen die vier Abschnitte 1 , 2, 4, 6. Hierbei ist der Abschnitt 1 zum Niederhalten, der Abschnitt 2 zum seitlichen Festlegen und der Abschnitt 4 zum Durchführen der Schraube 5 im oberen Teil 10 enthalten, wohingegen der Abschnitt 6 sich über beide Teile 10 und 11 erstreckt. So ist am oberen Teil 10 ein zum Abschnitt 2 paralleler Steg 17 vorgesehen, der zusammen mit dem unteren, U-förmigen Teil 11 den Abschnitt 6 bildet.
Im Abschnitt 6 sind die beiden Teile 10 und 11 in besonderer Weise ineinanderschiebbar: Erstens parallel zu den Abschnitten 1 und 2 zum Niederhalten und seitlichen Festlegen, also in y-Richtung, was bei montierter Endklemme gleichbedeutend ist mit parallel zum Rahmen 3 bzw. zu dessen oberem Kantenbereich 13. Zweitens in mehreren möglichen diskreten Stellungen, welche bestimmten zwischen der Fläche 7 und dem Abschnitt 1 zum Niederhalten vorgesehenen Rahmenhöhen entsprechen, das heißt höhenversetzbar in z-Richtung. Und drittens in jeder dieser Stellungen mit einem verbleibenden Freiheitsgrad, eben in y- bzw. in Schubrichtung, und mit Spielpassung in den beiden anderen Freiheitsgraden in x- und z-Richtung. Dazu ist vorgesehen, dass das obere Teil 10 an der zur Schraube 5 gerichteten Innenseite des Stegs 17 eine Verzahnung 15 mit einer Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente trägt. Die Zahnelemente sind als kleine, identische Stege erkennbar und weise einen konstanten Teilungsabstand von hier 2 mm auf. Außerdem trägt auch das untere, U-förmige Teil 11 an der Innenseite des Schenkels A eine hierzu korrespondierende Verzahnung 16a mit ebenfalls einer Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente. Die beiden Teilen 10 und 11 führen sich daher beim Ineinanderschieben gegenseitig linear, sodass abgesehen von der Spielpassung je Stellung nur ein Freiheitsgrad verbleibt, eben in Schubrichtung. Die Führung beim Ineinanderschieben erfolgt mittels der im gegenseitigen Eingriff stehenden Verzahnungen 15 und 16a als auch mittels des unteren Teils 11, welches den Steg 17 U-förmig umgreift. Der außenliegende Schenkel B wirkt deshalb zudem als Gegenhalter für den Steg 17, sodass sich die Verzahnungen 15 und 16a aus dem Eingriff parallel zum Tragprofil 8 nicht lösen können. Zum Einstellen der gewünschten Rahmenhöhe wurden die beiden Teile 10 und 11 zuvor in der entsprechenden Stellung ineinandergeschoben. Dieses Ineinanderschieben kann sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung, also von zwei Seiten aus erfolgen. Außerdem kann das untere U-förmige Teil 11 entlang des oberen Teils 11 komplett durchgeschoben werden.
Die in Fig. 3 beispielhaft gezeigte Stellung der Teile 10 und 11 entspricht einer Rahmenhöhe H von 42 mm. Zum Einstellen einer anderen Rahmenhöhe können die beiden Teile 10 und 11 wieder auseinandergeschoben, in die entsprechende Stellung versetzt und wieder ineinander- bzw. zusammengeschoben werden.
Weiter ist zu erkennen, dass das untere, U-förmige Teil 11 an der Innenseite des Schenkels B eine zweite Verzahnung 16b trägt, die dessen erster Verzahnung 16a innenseitig gegenüberliegt. Die erste und die zweite Verzahnung 16a und 16b sind gleich ausgeführt, insbesondere weisen deren Zahnelemente denselben konstanten Teilungsabstand von 2 mm und dieselbe Zahngeometrie auf wie auch die Verzahnung 15. Wesentlich ist, dass die zweite Verzahnung 16b gegenüber der ersten Verzahnung 16a versetzt ist, nämlich um genau einen halben Teilungsabstand, d. h. im Ausführungsbeispiel um genau einen 1 mm. Besonders wichtig ist außerdem, dass das untere, U-förmige Teil 11 und das obere Teil 10 nicht nur in der einen als auch in der anderer Richtung, sondern zudem in umgekehrter Weise ineinanderschiebbar sind. Das bedeutet, dass das untere, U-förmige Teil 11 gegenüber dem oberen Teil 10 auch um 180° um eine z-Richtung gewendet und auf das obere Teil 10 bzw. dessen Steg 17 geschoben werden kann. Dies hat zur Folge, dass dann nicht mehr die Verzahnung 16a am Schenkel A, sondern die Verzahnung 16b am Schenkel B mit der Verzahnung 15 am Steg 17 im Eingriff steht. Auf diese Weise sind die Teile 10 und 11 mittels der Verzahnungspaarungen 15/16a und 15/16b trotz des Teilungsabstands von 2 mm in Schritten von 1 mm jeweils ineinanderschiebbar. Die Endklemme kann daher einerseits fertigungsgerecht hergestellt und andererseits universell für PV-Module mit einer Vielzahl unterschiedlicher Rahmenhöhen in Schritten von 1 mm eingestellt werden, wobei die Verzahnungspaarung 15/16a geraden Rahmenhöhen und die Verzahnungspaarung 15/16b ungeraden Rahmenhöhen entspricht. Im vorliegenden Fall sind 6 Stellungen für gerade und 7 Stellungen für ungerade Rahmenhöhen vorgesehen.
Zur Veranschaulichung dieser Variabilität zeigt Fig. 4 dieselbe Endklemme eingestellt für ein PV-Modul mit einer größeren Rahmenhöhe H1 von beispielshalber 45 mm. Dazu ist das untere, U-förmige Teil 11 um 180° gewendet und in der entsprechenden neuen Stellung mit dem oberen Teil 10 zusammengeschoben, was insbesondere an umgekehrt angeordneten Schenkeln A und B ersichtlich ist.
Die zwei Teile 10 und 11 der Endklemme gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 sind einschließlich ihrer Verzahnungen 15, 16a und 16b jeweils im Wesentlichen als Strangpressteile ausgeführt. Die Extrusionsrichtung entspricht hierbei dem verbleibenden Freiheitsgrad bzw. der Schubrichtung. In einem solchen Strangpressverfahren lassen sich die Zahnelemente der Verzahnungen 15, 16a und 16b mit einem Teilungsabstand von 2 mm einfach und mit hoher Festigkeit herstellen.
Nicht näher zu erkennen ist, dass sich die Verzahnungen 15 und 16a bzw. 15 und 16b an den Zahnflanken, die beim Verspannen der Schraube 5 gegeneinander gedrückt werden, zusätzlich in geringem Maße hintergreifen. Dazu sind diese Zahnflanken geringfügig und in korrespondierender Weise schräg hinterschnitten, vorzugsweise kontinuierlich, sodass die Verzahnungen beim Verspannen der Schraube 5 von selbst in die endgültige Eingriffstellung streben, wie dies in DE 20 2009 003 633 U1 der Anmelderin offenbart ist. Zwischen den unbelasteten Zahnflanken sowie zwischen der unverzahnten Außenseite des Stegs 17 und der jeweils nicht benutzten Verzahnung 16b bzw. 16a ist hingegen eine Spielpassung von etwa 2/10 mm vorgesehen. Dies erlaubt ein einfaches Ineinanderschieben und gewährleistet eine zweckmäßige Festigkeit der Verbindung.
Die Anordnung gemäß Fig. 4 ist abgesehen von der anderen Einstellung und dem um 3 mm höheren Rahmen 31 identisch zu der Anordnung gemäß Fig. 2 und Fig. 3. Auch hier liegt der Rahmen 3' auf der Fläche 7 des Tragprofils 8 auf, wobei der Rahmen 3' das Tragprofil 8 kreuzt. Zur Befestigung des PV-Moduls auf dem Tragprofil 8 sind die beiden Teile 10 und 11 der Endklemme vor der Montage in derjenigen Stellung, die der Höhe des Rahmens 3' am nächsten entspricht, passend ineinandergeschoben worden. Außerdem ist bestimmungsgemäß vorgesehen, dass die Endklemme sich mittels des dafür vorgesehenen Abschnitts 6 auf derselben einen Fläche 7 des Tragprofils 8 abstützt, und der Abschnitt 2 zum seitlichen Festlegen den Rahmen 3' seitlich parallel festlegt und die Schraube 5 durch die Öffnung 12 des Abschnitts 4 durchgeführt und mit dem Tragprofil 8 mittels der im Schraubkanal 19 eingelegten Vierkantmutter 14 verspannt ist, sodass der Abschnitt 1 zum Niederhalten den Rahmen 3' gegen die eine Fläche 7 des Tragprofils 8 klemmt.
Die beiden Teile 10 und 11 der Endklemme gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 können dem Monteur separat zur Verfügung gestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, diese für eine bestimmte Rahmenhöhe vorzukonfektionieren, wobei die beiden Teile 10 und 11 dann in derjenigen Stellung passend ineinandergeschoben sind, die dieser Rahmenhöhe am nächsten entspricht. Bei einer solchen vorkonfektionierten Endklemme kann die Schraube 5 mit beigeordnet und bereits durch die Öffnung 12 geführt sein. Zusätzlich ist es möglich, an dem Schaft der Schraube 5 bereits das Mutterelement 14 oder ein beliebiges anderes Ankerelement anzuordnen, das ebenfalls zum Hintergreifen eines Schraubkanals 19 geeignet ist. In einer einfacheren Variante kann die Endklemme auch ohne individuelle Vorkonfektionierung lediglich in der Art vormontiert sein, dass die Teile 10 und 11 in einer Stellung ineinandergeschoben sind, die der kleinst möglichen Rahmenhöhe entspricht und damit logistisch einfach zu handhaben und außerdem platzsparend zu verpacken ist.
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen dieselbe Endklemme gemäß Fig. 1 bis Fig. 4, jedoch ohne Tragprofil 8 sowie während des Ineinanderschiebens und in einer anderen Stellung. Wesentlich ist hier, dass die Endklemme um zwei Skalen 20a und 20b sowie um zwei Fügeanweisungen 21a und 21b ergänzt ist. Die zwei Skalen 20a und 20b sind für die einstellbaren Rahmenhöhen vorgesehen und am oberen Teil 10 an der unverzahnten Rückseite des Steges 17 angeordnet, vorzugsweise per Lasergravur. Zu erkennen ist außerdem, dass die zwei Skalen 20a und 20b bezüglich des verbleibenden Freiheitsgrades an den entgegengesetzten Enden des Steges 17 angeordnet sind, also jeweils dort, wo das untere, U-förmige Teil 11 am oberen Teil 10 zum Ineinanderschieben anfänglich angesetzt wird. An der jeweiligen Skala 20a bzw. 20b ist diejenige Rahmenhöhe, für welche die zwei Teile 10 und 11 eingestellt sind oder gerade werden, mittels der Kante 22a bzw. 22b des unteren, U-förmigen Teils 11 ablesbar, wobei die Skala 20a der Verzahnungspaarung 15/16a, d. h. geraden Rahmenhöhen, und die Skala 20b der Verzahnungspaarung 15/16b, d. h. ungeraden Rahmenhöhen zugeordnet ist. Entsprechend sind die Teilungsstriche der Skalen 20a und 20b wie die Verzahnungen 16a und 16b konstant mit 2 mm beabstandet und um 1 mm gegeneinander versetzt sowie außerdem mit den entsprechenden geraden bzw. ungeraden Maßzahlen beschriftet. Zum Ablesen wirkt die Kante 22a bzw. 22b beim darüber Visieren dann als Zeiger für die Skala 20a bzw. 20b. Die Fügeanweisungen 21a und 21b sind am unteren, U-förmigen Teil 11 jeweils außen am Schenkel A und B angeordnet, vorzugsweise ebenfalls per Lasergravur. Sie besteht aus einer Angabe für den vorgesehenen Stellbereich„42 - 52 mm" bzw.„41 - 53 mm", einer Angabe„gerade" bzw. „ungerade" sowie einem Pfeil, der die bevorzugte Fügerichtung zum Ablesen der betreffenden Skala 20a bzw. 20b angibt. Das Zusammensetzen der beiden Teile 10 und 11 im Zusammenhang mit beiden Skalen 20a und 20b und den Fügeanweisungen 21a und 21b ist nachfolgend anhand einer vergleichbaren, in den Fig. 7 bis Fig. 9 dargestellten Endklemme näher erläutert.
Die in Fig. 7 bis Fig. 9 dargestellte Endklemme ist vergleichbar mit derjenigen gemäß Fig. 5 und Fig. 6, jedoch für kleinere Rahmenhöhen bestimmt ist. Die Endklemme weist genauso ein oberes Teil 10' und ein unteres, U-förmiges Teil 11' auf. Lediglich der Abschnitt zum sich Abstützen und der Abschnitt zum seitlichen Festlegen fällt entsprechend kürzer aus. Außerdem ist noch keine Schraube durch den Abschnitt mit der Öffnung durchgeführt und die beiden Teile 10' und 11' sind gemäß Fig. 7 zunächst separat.
Wie bei derJΞndklemme gemäß Fig. 5 und Fig. 6 sind am oberen Teil 10' an der unverzahnten Rückseite des Steges 17' wieder zwei Skalen 20a' und 20b' jeweils mit einer 2-mm-Teilung und gegeneinander um 1 mm versetzt angeordnet. An der jeweiligen Skala 20a' bzw. 20b* ist wieder diejenige Rahmenhöhe, für welche die zwei Teile 10' und 11' eingestellt sind oder gerade werden, mittels der Kante 22a' bzw. 22b' des unteren, U-förmigen Teils 11' ablesbar. Außerdem sind ebenso zwei vergleichbare Fügeanweisungen 21a' und 21b* jeweils außen an den Schenkel A' und B1 des unteren, U-förmigen Teils 11' vorgesehen. Die Fügeanweisung 21a' bzw. 21b' lautet entsprechend dem kleineren Stellbereich„28 - 40 mm" bzw.„29 - 39 mm" ergänzt um die Angabe„gerade" bzw. „ungerade" und einen Pfeil, der die bevorzugte Fügerichtung zum Ablesen der betreffenden Skala 20a' bzw. 20b' angibt.
Zum zweckmäßigen Fügen bzw. Ineinanderschieben der beiden Teile 10' und 11' ist ausgehend von der gewünschten Rahmenhöhe, beispielsweise 28 mm gemäß Fig. 8, das untere, U-förmige Teil 11' so zu positionieren, dass die zur gewünschten Rahmenhöhe passende Angabe„gerade" oder„ungerade" zu lesen ist. Der Schenkel B1 ist demgemäß der vordere von beiden. Anschließend ist das untere, U-förmige Teil 11' mit dem Pfeil voran an die die Rahmenhöhe betreffende Skala, hier also die Skala 20a' mit dem Wert 28, heranzuführen, wobei die vorderen Kante, also die Kante 22a', mit dem gewünschten Wert 28 am Rand der Skala 20a1 in Deckung zu bringen ist, sodass schließlich das Ineinanderschieben in der richtigen Fügestellung bis zur Deckungsgleichheit mit dem oberen Teil 10' erfolgen kann.
Zum Einstellen einer ungeraden Rahmenhöhe, beispielsweise 29 mm gemäß Fig. 9, ist das untere, U-förmige Teil 11' ausgehend von der Anordnung gemäß Fig. 8 zunächst um 180° zu wenden, sodass„ungerade" zu lesen ist, also der Schenkel A' der vordere ist. Gemäß dem Pfeil der Fügeanweisung 21b1 ist das untere, U-förmige Teil 11' nun an die Skala 20b' heranzuführen und der Wert 29 mittels der Kante 22b' auszuwählen. In dieser Fügestellung können die beiden Teile 10' und 11' dann ineinandergeschoben werden.
Es ist grundsätzlich möglich, nur eine oder auch zwei feiner unterteilte anstatt zwei Skalen 20a und 20b mit gegeneinander versetzten Teilungsstrichen zu verwenden. Mit zwei gegeneinander versetzten Skalen wird jedoch die Lesbarkeit erhöht und die Wahl der richtigen Seite zum Aufschieben des unteren, U-förmigen Teils 11' erleichtert.
Schließlich können die Endklemme gemäß Fig. 5 und die Endklemme gemäß Fig. 7 als Satz einander zugeordnet sein. Die Endklemme gemäß Fig. 5 ist entsprechend für größere Rahmenhöhen als die Endklemme gemäß Fig. 7 vorgesehen. Die kleinste vorgesehene Rahmenhöhe von 41 mm der Endklemme gemäß Fig. 5 folgt der größten vorgesehenen Rahmenhöhe von 40 mm der Endklemme gemäß Fig. 7 in einem Abstand von 1 mm. Auf diese Weise können mit diesem Satz aus zwei Endklemmen Rahmenhöhen zwischen 28 und 53 mm in Schritten von 1 mm ohne Lücke abgedeckt werden. Die Endklemmen eines Satzes werden vorzugsweise einheitlich entweder mit oder ohne Schraube bereitgestellt. Außerdem erfolgt die Bereitstellung bevorzugt einheitlich entweder mit separaten oder bereits ineinandergeschobenen Teilen.

Claims

Schutzansprüche
1. Endklemme zur Befestigung eines gerahmten PV-Moduls auf einem Tragprofil, mit einem Abschnitt (1) zum Niederhalten des Rahmens (3) des PV-Moduls auf eine Fläche (7) des Tragprofils (8), einen Abschnitt (2) zum seitlichen Festlegen des Rahmens (3), einem Abschnitt (4) mit einer Öffnung (12) zum Durchführen einer Schraube (5) und einem Abschnitt (6) zum sich Abstützen auf derselben Fläche (7) des Tragprofils (8), wobei der Abschnitt (6) zum sich Abstützen einseitig und auf derjenigen Seite der Schraube (5) angeordnet ist, die dem Abschnitt (2) zum seitlichen Festlegen gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Endklemme zwei Teile (10, 11) umfasst, die zusammen die vier Abschnitte (1 , 2, 4, 6) enthalten und die parallel zu den Abschnitten (1 , 2) zum Niederhalten und seitlichen Festlegen und in mehreren möglichen diskreten Stellungen, welche bestimmten zwischen der Fläche (7) und dem Abschnitt (1) zum Niederhalten vorgesehenen Rahmenhöhen
entsprechen, mit jeweils einem verbleibenden Freiheitsgrad und mit Spielpassung in den beiden anderen Freiheitsgraden ineinanderschiebbar sind, wofür eines der Teile (10) eine Verzahnung (15) mit einer Vielzahl entlang des verbleibenden
Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente und das andere Teil (11) eine hierzu korrespondierende Verzahnung (16a) mit mindestens einem Zahnelement trägt.
2. - Endklemme nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (10, 11) in einem Bereich des Abschnitts (2) zum seitlichen Festlegen oder in einem Bereich des Abschnitts (6) zum sich Abstützen ineinanderschiebbar sind.
3. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass beide Verzahnungen jeweils eine Vielzahl entlang des verbleibenden Freiheitsgrades verlaufender Zahnelemente aufweisen.
4. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zwei Teile (10, 11) im Wesentlichen als Strangpressteile ausgeführt sind.
5. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum passenden Ineinanderschieben mit nur einem
verbleibenden Freiheitsgrad die Verzahnung (15) des einen Teils (10) und die
Verzahnung (16a) des anderen Teils sich gegenseitig hintergreifen und/oder dass eines der Teile (11) das andere Teil (10) U-förmig umgreift.
6. Endklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmig
umgreifende Teil (9) dasjenige ist, welches zur Anlage auf der Fläche (7) des
Tragprofils (8) vorgesehen ist.
7. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eines der Teile (11) eine zweite Verzahnung (16b) aufweist, die dessen erster Verzahnung (16a) innen oder außen gegenüberliegt, wobei die erste und die zweite Verzahnung (16a, 16b) gegeneinander versetzt und eines der Teile (11) in der selben Weise auch gewendet mit dem anderen Teil (10) passend ineinanderschiebbar ist.
8. Endklemme nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Teil mit der ersten und zweiten Verzahnung das U-förmig umgreifende ist und die erste und zweite Verzahnung sich innen gegenüberliegen.
9. Endklemme nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Verzahnung (16a, 16b) um einen halben Teilungsabstand versetzt sind.
10. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zahnelemente mindestens einer der Verzahnungen (15, 16a, 16b) konstant beabstandet sind und deren Teilungsabstand genau einer
Längeneinheit oder zwei Längeneinheiten entspricht.
11. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eines der Teile (10) eine Skala (20a) für die einstellbaren Rahmenhöhen aufweist und diejenige Rahmenhöhe, für welche die zwei Teile (10, 11) eingestellt sind oder gerade werden, an der Skala (14a) mittels des anderen Teils (11) oder einer Markierung daran ablesbar ist.
12. Endklemme nach Anspruch 7 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10) mit der Skala (20a) gegenüberliegend eine zweite solche Skala (20b) aufweist.
13. Endklemme nach Anspruch 7 und 11 oder nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das andere Teil (11) als dasjenige mit der Skala (20a) mindestens eine Fügeanweisung (21a, 21b) zur Auswahl einer seiner zwei möglichen Wendestellungen aufweist.
14. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Endklemme vormontiert ist, wozu die beiden Teile (10, 11) in einer der möglichen diskreten Stellung passend ineinandergeschoben sind.
15. Endklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung diejenige mit der kleinsten vorgesehene Rahmenhöhe ist.
16. Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Endklemme für gerahmte PV-Module mit einer bestimmten Rahmenhöhe (H) vorkonfektioniert ist, wozu die beiden Teile (10, 11) in derjenigen Stellung passend ineinandergeschoben sind, die dieser Rahmenhöhe (H) am nächsten entspricht.
17. Endklemme nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Endklemme eine zum Verspannen mit einem Tragprofil (8) vorgesehene Schraube (5) umfasst, die durch den Abschnitt (4) mit der Öffnung (12) geführt ist.
18. Endklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schaft der Schraube (5) ein Mutterelement (14) oder ein Ankerelement angeordnet ist, das zum Hintergreifen eines Schraubkanals (19) im Tragprofil (8) vorgesehen ist.
19. Satz aus zwei Endklemmen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Endklemmen (Fig. 5) für größere
Rahmenhöhen als die andere Endklemme (Fig. 7) vorgesehen ist, wobei die kleinste vorgesehene Rahmenhöhe der Endklemme (Fig. 5) für größere Rahmenhöhen der größten vorgesehenen Rahmenhöhe der anderen Endklemme (Fig. 7) entspricht oder sie um genau eine Längeneinheit voneinander beabstandet sind oder sich um bis zu sechs Längeneinheiten überlappen.
20. Endklemme nach Anspruch 10, 11 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Längeneinheit ein Millimeter ist.
21. Anordnung mit einer Endklemme nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche sowie mit einem gerahmten PV-Modul, einem Tragprofil und einer
Schraube, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) des PV-Moduls auf einer Fläche (7) des Tragprofils (8) aufliegt, wobei der Rahmen (3) das Tragprofil (8) kreuzt, und mittels der Endklemme das PV-Modul auf dem Tragprofil (8) befestigt ist, wozu die beiden Teile (10, 11) der Endklemme in derjenigen Stellung, die der Höhe des Rahmens (3) am nächsten entspricht, passend ineinandergeschoben sind, und die Endklemme sich mittels des dafür vorgesehenen Abschnitts (6) auf derselben einen Fläche (7) des Tragprofils (8) abstützt, und der Abschnitt (2) zum seitlichen Festlegen den Rahmen (3) seitlich parallel festlegt und die Schraube (5) durch den Abschnitt (4) mit der Öffnung (12) durchgeführt und mit dem Tragprofil (8) verspannt ist und der Abschnitt (1) zum Niederhalten den Rahmen (3) gegen die eine Fläche (7) des Tragprofils (8) klemmt.
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