WO2012095413A1 - Befestigungssystem zur montage von solarmodulen auf einem trapezblech - Google Patents

Befestigungssystem zur montage von solarmodulen auf einem trapezblech Download PDF

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WO2012095413A1
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PCT/EP2012/050296
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Sandy Schnitzer
Lisa HERTLEIN
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Mounting Systems Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a rail, a fastening system for mounting solar modules on a trapezoidal sheet, an arrangement for fixing solar modules on a trapezoidal sheet and a method for mounting a fastening system according to the invention on a trapezoidal sheet.
  • Solar modules such as photovoltaic modules for generating electrical energy or collector modules for heating heat transfer media, are usually mounted in roof or outdoor mounting on mutually parallel rails.
  • Trapezoidal sheets are often used for roofs of industrial and commercial buildings because they have a significantly increased strength compared to a flat sheet due to their shape. Trapezoidal sheets are known to be in a continuous sheet, high beads and adjacent flanks, which protrude from beads of the trapezoidal sheet.
  • Known attachment systems provide for attachment of the rail on the high beads of the trapezoidal sheet. Due to typical material thicknesses of approx. 0.5 mm and above, there is a risk of tearing out screws or rivets if the wind load is too strong.
  • a well-known fastening system for mounting solar modules on a trapezoidal sheet is offered under the name VarioFix-V system by Schleifer GmbH.
  • a profile rail is used, which has a C-shaped inner profile on an underside.
  • holders having a rectangular main body and a T-shaped part are used, the T-shaped part projecting in the middle of a long side of the rectangle and in the same plane.
  • the holders are inserted with the respective T-shaped parts in the C-shaped profile and secured by fasteners such as screws or rivets through two through holes on flanks of the trapezoidal sheet.
  • the holders are completely below the rail. The installation of such a system is cumbersome because the holder must be inserted from below into the already resting rail.
  • a first aspect of the present invention relates to a profiled rail which, viewed in a cross-sectional view, comprises:
  • a first and a second receiving space for rail holders both of which are laterally outwardly partially closed and each having a respective lateral opening, wherein the two side openings facing each other in opposite directions, and
  • a third receiving space which has an opening facing away from the underside of the rail opening with an inner profile for securing module fastening elements.
  • the rail of the present invention allows a particularly simple installation of a fastening system for solar modules on a trapezoidal sheet. Rail holders can be mounted on the sides of the rail on flanks of the high corrugations of the trapezoidal sheet and connected in the two receiving spaces provided for this purpose with the rail.
  • the profile rail also allows attachment to the trapezoidal sheet, which allows for changes in temperature expansions or contractions.
  • the rail can be easily mounted due to the described features such that rail holder, which can engage laterally in the space provided for this purpose, rest on flanks of the high beads of the trapezoidal sheet and are connected with a fastening means such as a screw or rivets with the respective edge ,
  • the load of the trapezoidal sheet is thus carried out by shearing, which introduced into a trapezoidal sheet much larger forces and thus higher loads can be maintained than when a rail is bolted only from above and the trapezoidal sheet is only stressed by train.
  • the holder is preferably fastened to the flanks of the raised beads so that, for example when using conventional trapezoidal sheets, it lies only in an upper third of the flank. This avoids penetration directly into the water-conducting bead.
  • the rail according to the present invention also makes it possible to be used on different profile geometries of trapezoidal sheets. This is due to the variety of designs of trapezoidal sheets crucial for a variable use of the rail.
  • the first and the second receiving space for rail holders are both partially closed in the respective lateral direction outwards. Accordingly, the receiving spaces have a respective lateral opening to the environment of the rail.
  • lateral directions should be understood to mean transversely to the rail longitudinal direction, which are not at the same time perpendicular to the base plate.
  • the bottom plate of the profile rail preferably has a completely flat underside. This allows a uniform resting on high beads of a trapezoidal sheet.
  • the bottom plate can also be only partially planar, for example, if a notch in the bottom plate should be formed for reasons of manufacture and transport, or if such is to be used for fixing the rail.
  • the underside of the bottom plate also defines an underside of the profile rail.
  • the receiving spaces for rail holders are limited egg-shaped in one embodiment inside. In other words, in the cross-sectional view form their inner boundary webs a C-shape. Such a C-shaped boundary can be achieved in a suitable manner by three legs, of which two taverns are also arranged horizontally and one vertically relative to the horizontally extending bottom plate. Stand these legs at right angles to each other, so there is a particularly simple, compact and stable embodiment.
  • the partially closed C-shape on the outside makes it possible to use rail holders with a complementary T-profile.
  • Such rail holder allow with lateral engagement in the openings of the receiving spaces a particularly stable and well adjustable attachment, as will be explained in more detail below.
  • the C-shaped boundary of a first or second receiving space may also be formed by legs in other than right angles to each other, or also arcuate. Even in such cases, at least parts of the C-shaped boundary can at least theoretically be assigned to the typical elements of the letter C in its simplest form of representation, the simplest representation of the letter C having two horizontal bars and one vertical bar. In various embodiments of a C-shaped boundary, it is also conceivable that the transitions between respective sections, which can be assigned to the corresponding bar of the letter C, are fluid.
  • the definition of the opening of the receiving spaces for rail holder can be done for example by side bars.
  • only a single side bar is used.
  • a particularly simple embodiment is achieved when such a side bar is arranged on the bottom plate perpendicular to this.
  • Such a side bar allows an example U-shaped connecting means produces a positive connection with it and exerts a force which presses the underside of the rail on the respective substrate formed by the trapezoidal sheet. Such a force can hold the rail on the ground.
  • lateral slipping of the profile rail can be prevented by the positive-locking connection.
  • only one upper side web serves for partially closing the receiving space for rail holders laterally outwards.
  • Such a receiving space designed in such a way for example, form a positive connection with an S-shaped connecting means of a rail holder and hold the rail in this way on the ground and secure against sliding away and tilting.
  • the upper side web is also arranged perpendicular to the bottom plate.
  • the result is a structurally particularly simple embodiment, which is also particularly compact in terms of their external dimensions.
  • a stabilization in the longitudinal direction is achieved by a combination of mutually perpendicular elements of the rail.
  • the embodiment with an upper and a lower side web at the opening of the receiving space for rail holder otherwise has the advantage of their particular suitability to receive a T-shaped connecting means of a rail holder and thus form a positive connection.
  • a beam of the T-shaped connecting means engages both the lower and the upper side web.
  • the rail is additionally stabilized, in particular against tilting.
  • the respective lateral openings of the receiving spaces of a profile rail according to the first aspect of the invention have in opposite directions. Opposite directions are understood to mean those directions which differ by more than 90 °. Particularly preferably, these differ by more than 120 ° and more preferably by about or exactly 180 °. This ensures that the openings are adapted to allow insertion of T-shaped parts of rail holders laterally of the rail.
  • the second receiving space is formed with respect to an imaginary center plane, which is perpendicular to the bottom plate, mirror-inverted to the first receiving space.
  • the lateral openings of the first and second receiving spaces need not be the only openings of these receiving spaces. Rather, other openings, for example for draining rainwater, may be provided.
  • the design of the rail in the lateral direction may be narrower or wider.
  • the third receiving space may be formed between the first and the second receiving space for rail holders, which allows a wider design of the rail.
  • the third receiving space may also be formed above the first and the second receiving space. This allows a narrower design of the rail, in which the first and the second receiving space can be closely adjacent.
  • the third receiving space is only partially formed above and partially between the first and the second receiving space. This allows, for example, the provision of stabilizing structures below the third receiving space.
  • the third receiving space has an inner profile which serves for fastening module fastening elements.
  • a module fastening element is generally understood to mean an element which serves to produce a firm connection between the profile rail and a solar module.
  • the inner profile can be formed in various ways. For example, two opposing webs may be disposed on the opposite side of the bottom plate of the third receiving space, which allow a T-shaped part or a sliding block forms a positive connection with it. Such an embodiment may correspond to an embodiment of the first or the second receiving space with upper and lower side web, as described above, rotated by 90 °.
  • the invention is not limited to this, but any internal profiles can be used, which are the attachment of components on the rail, for example of solar modules. Further preferred embodiments are described below.
  • the arrangement of the two cranks at different distances from the bottom plate makes it possible for a connection block to be used for fastening solar modules to the profile rail, first and second engagement surfaces, which in the assembled state for engagement with the first or the second offset are not required to lie in one plane. This allows a particularly simple insertion of the connecting block in the rail by slightly tilting.
  • the first and the second bearing surface allow the connection stone after insertion initially remains on these two bearing surfaces and is secured against falling out, tilting and twisting.
  • a number of connecting blocks can be inserted into the respective rail during assembly, first, before they are used later for the attachment of solar modules. Since the connection stone is initially to rest on the first and the second bearing surface and then to be pressed by an upward force against the two cranks, it is necessary that the distances of the first and the second bearing surface to the bottom plate smaller than at least the distance first of the two cranks are to the bottom plate.
  • the first support surface and the second support surface are parallel to the bottom plate.
  • the first bearing surface and the second bearing surface are preferably arranged at the same distance from the base plate. The laying of a connecting block with a flat bottom is thereby facilitated.
  • the first offset and the first contact surface overlap at least partially.
  • the second offset and the second contact surface overlap at least partially.
  • the inner profile has a protruding from a plane of the bottom plate web, which is arranged between two opposite inner walls of the rail, and which has at its end remote from the bottom plate, the second crank.
  • the first offset is arranged on a first of the inner walls and points in the same direction as the second offset.
  • the connecting block may have a first engagement surface, which engages under the action of an upward force with the first crank, and may further comprise a second engagement surface which engages under the action of an upward force with the second crank.
  • the second engagement surface of the connection block is then located on an upper side of a respective other leg of the U than that on which the first engagement surface is located.
  • the web is perpendicular to the bottom plate. This allows a particularly simple and stabilizing in the longitudinal direction execution.
  • the first bearing surface protrudes from the first inner wall.
  • the first offset and the first contact surface overlap at least partially.
  • the play of the connecting stone after insertion and before fastening is thus limited on both sides on the first inner wall.
  • the second bearing surface is arranged at the end remote from the bottom plate of the web.
  • the bridge not only fulfills the task of keeping the second offset at the desired position, but at the same time also forms the second bearing surface. Another element for providing the second bearing surface can thus be avoided.
  • it is particularly advantageous if the first and the second bearing surface have the same distance from the bottom plate. Then, namely, a flat and flat laying a connecting block with a flat support surface is made possible.
  • the inner profile is designed so that a simple sliding block can be inserted and fixed.
  • the inner profile is formed so that a hex nut can be inserted laterally and secured.
  • a second aspect of the invention relates to a fastening system for mounting solar modules on a trapezoidal sheet having high beads and associated flanks, comprising at least one rail according to the first aspect of the invention and a plurality of rail holders; the rail holders each have the following:
  • a fastening system has an inventive combination of a rail with associated rail holders.
  • the holders can be easily brought into a positive connection with the rail by means of projecting from the main body T-shaped part.
  • the T-shaped part is inserted into either the first or the second receiving space for rail holders of the profile rail and twisted suitably.
  • the holders can be fastened by means of their respective through-hole on each flank of a trapezoidal sheet.
  • the main body which is freely movable in the longitudinal direction after insertion of the T-shaped part in one of the two side openings of the rail and after turning the T-shaped part in the respective first or second receiving space for rail holder, and on can be rotated, preferably placed flat on a flank of the trapezoidal sheet.
  • For attachment are typical elements such as screws or rivets, which are inserted through the through hole and driven into the material of the trapezoidal sheet.
  • This can be a solid and wobble-free connection between the holder and the trapezoidal sheet are formed.
  • by such a fixed connection by means of the positive connection the holder with the rail and the rail are held firmly on the trapezoidal sheet and secured against sliding away and tilting.
  • tops of the rail holders of the fastening system according to the invention in the mounted state do not protrude beyond an upper side of the mounting rail. This allows the lateral mounting of the rail holder on the rail and the flat laying a solar module on the rail.
  • a third aspect of the invention relates to an arrangement for fixing solar modules with a fastening system according to the second aspect and a trapezoidal sheet having high beads and associated flanks, wherein - the rail rests on the raised beads,
  • the rail holders are fastened by means of fastening means through their through holes on the flanks of the high beads of the trapezoidal sheet, and wherein
  • the T-shaped parts of the rail holder engage in either the lateral opening of the first or second receiving space of the rail.
  • the arrangement according to the third aspect of the invention thus relates to the combination of a trapezoidal sheet with a fastening system according to the second aspect in the assembled state.
  • the main bodies of the rail holders preferably lie flat on respective flanks of the trapezoidal sheet and form a positive connection with the profile rail via their T-shaped parts.
  • the rail holders lie on the side of the rail.
  • the rail is held in this way firmly on the high beads of the trapezoidal sheet.
  • Trapezoidal sheet and rail thus form a firmly connected unit.
  • flat spacers are installed between the trapezoidal sheet and the rail.
  • These may for example be made of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), which has advantageous properties for this type of application.
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the spacers can prevent contact corrosion between the materials.
  • the arrangement of the present aspect of the invention is characterized in that in the trapezoidal sheet relatively large forces introduced and thus higher loads can be withstood (stress on shearing).
  • the inventive holder of the rail allows a tolerance to temperature-induced changes in length of the materials.
  • the arrangement of the present invention allows a particularly high flexibility. It can be largely reduced due to the static loads, the number of holders.
  • the holders can be mounted on the flanks of each bead, but also for example on every second or third bead. Thus, not only, as already mentioned, the load of the trapezoidal sheet can be optimized.
  • the rail holders of a respective rail are accordingly mounted only on one side of the rail. This means that in either the first or the second receiving space for rail holders no rail holder is attached. Due to the construction of the receiving space and the rail holder this can be sufficient in principle for a secure mounting of the rail.
  • the rail holder are mounted on both sides of the rail, so that a corresponding holding action occurs on both sides of the rail. This results in a particularly advantageous distribution of forces acting on the trapezoidal sheet metal.
  • the rail holders can be mounted in such a way that a pressure load and a tensile load are alternately exerted on the trapezoidal sheet.
  • the rail holder when mounting, as far as their respective T-shaped part in the respective receiving space game has to be kept adjoining an upper or lower boundary of the receiving space before it is fastened by means of a fastening means on the respective edge. If the trapezoidal sheet has a height unevenness, then a rail holder can still be attached to each flank.
  • rail holders are attached to each flank.
  • rail holders may be attached to every second, third, fourth, etc. flank.
  • rail holders may for example be arranged alternately on the respective sides of the rail.
  • upper trapezoidal holders can also be mounted on the raised beads, which additionally hold the profile rail. These can be used advantageously, for example, at high suction load or insufficient bead height of the trapezoidal sheets.
  • Such upper trapezoidal holders have, for example, a support plate with a through hole, with which they can be fastened on a high bead.
  • they have for example a C-shaped holding part, which engages in the receiving space of the profile rail.
  • an additional support of the rail can be achieved.
  • a fourth aspect of the invention relates to a method of assembling a fastening system according to the second aspect on a trapezoidal sheet having raised beads and associated flanks; wherein the method comprises the following steps: a) placing the profiled rail with its underside on high corrugation of the trapezoidal sheet, b) inserting the T-shaped part of one of the rail holders into one of the receiving spaces of the profiled rail, c) fastening the rail holder to one of the flanks by means of a Fastening means, which passes through a through hole of the rail holder, d) at least once repeating the steps b) and c), each with a further rail holder.
  • the method according to the fourth aspect of the invention allows easy mounting of a rail from the fastening system according to the second aspect with the associated rail holders.
  • the rail holders can be mounted on one side or preferably on both sides of the rail.
  • the fastening system according to the second aspect and a trapezoidal sheet are transferred to the arrangement according to the third aspect of the invention.
  • the already mentioned variants and advantages apply mutatis mutandis to the method according to the fourth aspect of the invention.
  • the rail is placed loosely at the beginning of the process on the flat roof and only then respective rail holders are attached to suitable edges, the method according to the fourth aspect shows maximum flexibility. It can be mounted exactly as many rail holders, as required for a particular rail, and their positions are largely arbitrary. Due to the lateral mounting of the holder, the points at which operations must take place, easily accessible.
  • the fastening system With the mounting rail according to the invention, the fastening system, the arrangement and the method, solar modules can be attached to continuous rails both at points and in rows.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a rail according to the first
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a rail according to the first
  • Fig. 3 shows the rail of Fig. 2 with an inserted connection stone.
  • Fig. 4 shows a rail holder for a fastening system according to the second
  • Fig. 5 shows a rail and a rail holder.
  • Fig. 6 shows a fastening system according to the second aspect of the invention.
  • Fig. 7 shows an arrangement according to the third aspect of the invention.
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method according to the fourth aspect of the invention
  • Fig. 1 shows a cross-sectional view of a first embodiment of a rail 1000 according to the first aspect of the invention.
  • the rail has a bottom plate 1 100, the lower side forms a bottom 1 1 10 of the rail.
  • the bottom 1 1 10 has a notch 1 120, so that the bottom 1 1 10 is only partially planar.
  • the bottom 1 1 10 forms, as far as it is flat, a support surface of the rail, on which rests the rail in the assembled state.
  • the rail on a first receiving space 1200 for rail holder, which is partially closed to the left side in Fig. 1.
  • the first receiving space 1200 is C-shaped limited. This is done by two horizontal legs 1240, 1260 and one vertical leg 1250, the two horizontal legs 1240, 1260 corresponding to the horizontal C-beams, and the vertical leg 1250 corresponding to a vertical C-beam.
  • a second receiving space 1300 for rail holder Mirrored to the first receiving space 1200 for rail holder is a second receiving space 1300 for rail holder, which is partially closed to the right in Fig. 1 by two side bars 1320, 1330. As with the first receiving space 1200, a lateral opening 1310 is formed between side bars 1320, 1330 of the second receiving space 1300. Also, the second receiving space 1300 is limited by two horizontal legs 1340, 1360 and a vertical leg 1350 C-shaped. Furthermore, the profile rail 1000 has a third receiving space 1400, which is likewise located above the base plate 1100 and also above the first and the second receiving space 1200, 1300. The third receiving space 1400 has an inner profile 1500, which is formed from two horizontal webs 1510, 1520.
  • the first and the second receiving space 1200, 1300 for rail holders are used when mounting the rail 1000 on a trapezoidal sheet for receiving suitable connection means of rail holders, in particular offering T-shaped and U-shaped connecting means.
  • suitable connection means of rail holders in particular offering T-shaped and U-shaped connecting means.
  • a positive connection between the rail 1000 and the respective rail holder can be made. If the rail holder is subsequently connected to the trapezoidal sheet metal, then there is also a form-fitting connection between the profiled rail 1000 and the trapezoidal sheet, by means of which the profiled rail 1000 is held on the trapezoidal sheet.
  • suitable connection means of module fasteners can be added. Due to the above limitation of the third receiving space 1400 by the horizontal webs 1510, 1520, a positive connection between the module fastening element and the profile rail 1000 is achieved with a suitable design of the connecting means.
  • a solar module for example a photovoltaic module or a solar collector module, can be fastened to the module fastening element, which is mounted in this way on the trapezoidal sheet metal.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a rail 2000 according to the first aspect of the invention.
  • the rail 2000 has a bottom plate 2100, which forms a completely flat bottom 21 10 of the rail.
  • Side of the profile rail 2000 similar to the profile rail 1000 shown in FIG. 1, a first and a second receiving space 2200, 2300 formed for rail holder. These are each bounded on the outside by side webs 2220, 2230, and 2320, 2330, between which respective lateral openings 2210, 2310 are formed.
  • the first and second receiving space 2200, 2300 for rail holders are limited except for the side bars 2220, 2230, 2320, 2330 and the openings 2200, 2300 each C-shaped.
  • the profiled rail 2000 further has a third receiving space 2400, which forms an opening 2410 facing away from the underside 21 10 of the profiled rail.
  • the third receiving space 2400 is bounded laterally by a first inner wall 2420 and a second inner wall 2430 and by the bottom plate 2100 downwards.
  • an inner profile 2500 is formed, which has a first crank 2510, a first bearing surface 2530 and a web 2550 with a second crank 2520 and a second bearing surface 2540.
  • the first crank 2510 and the first bearing surface 2530 both protrude from the first inner wall 2420.
  • the first offset 2510 is further away from the bottom plate 2100 than the first support surface 2530.
  • first support surface 2530 further into the third receiving space 2400 in than the first crank 2510.
  • first crank 2520 At one of the bottom plate 2100 remote end of the web 2550 are the Crank 2520 and the second bearing surface 2540 arranged.
  • the second crank 2520 also points away from the first inner wall 2420 like the first crank 2510.
  • the second bearing surface 2540 has the same distance from the base plate 2100 as the first bearing surface 2530.
  • the web 2550 is perpendicular to the base plate 2100.
  • the functions of the bottom 21 10 and the first and second receiving space 2200, 2300 for rail holder are identical to those of the bottom 1 1 10 and the first and second receiving space 1200, 1300 for rail holder of the rail 1000, which is shown in Fig. 1 , A new description is therefore omitted here.
  • the inner profile 2500 makes it possible to form a positive connection with suitable connecting blocks. Details on this are described below with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows the profiled rail 2000 of FIG. 2 with an inserted connection block 3000.
  • the connection block 3000 has a support surface 3100 and is U-shaped on one side. Thus, it has both on its upper side a first engagement surface 3300, as well as on an upper side of a lower leg of the U an engagement surface 3400.
  • Through the connecting block 3000 is a bore 3200, through which it can be connected by means of a threaded screw with an element above the rail.
  • an element may, for example, be a further profiled rail, a solar module such as a photovoltaic module or a solar collector module, or else a spacer.
  • the connecting block 3000 To mount the connecting block 3000, it is initially placed with its bearing surface 3100 on the first bearing surface 2530 and the second bearing surface 2540 of the profile rail 2000. This allows you to insert multiple links after Installation of the rail on a trapezoidal sheet, with tilting, twisting or falling of the connecting blocks are excluded.
  • an upward force is applied to the bonding block 3000 via a screw inserted into the bore 3200, it is pulled upwardly away from the bottom plate 2100.
  • the first engagement surface 3300 engages the first crank 2510
  • the second engagement surface 3400 also engages the second crank 2520.
  • the connection block 3000 jammed with the rail 2000, so that an attachment of the above the rail 2000 disposed element is possible by raumschlüssige connection.
  • the combination of the connecting block 3000 with the profile rail 2000 results in a particularly easy assembly of the elements arranged above the profile rail 2000.
  • Fig. 4 shows a rail holder 4000 for a fastening system according to the second aspect of the invention.
  • the rail holder 4000 has a main body 4100 which has an elongated shape. Near one end is a T-shaped part 4200 having a beam 4220 and an extension 4210.
  • the bar 4220 is formed parallel to the main body 4100 and connected via the extension piece 4210 with this.
  • the main body 4100 further has a projection 4300 in which two through holes 4310, 4320 are formed. In the direction perpendicular to the plane shown in Fig. 4, the rail holder 4000 has a constant thickness.
  • the T-shaped part 4200 is used in mounting a profile rail 1000, 2000 according to the first aspect of the invention for forming a positive connection with one of the receiving spaces 1200, 1300, 2200, 2300 of the respective rail.
  • the beam 4220 of the T-shaped part 4200 must first be placed substantially parallel to the longitudinal extension of the respective lateral opening 1210, 1310, 2210, 2310. Subsequently, the beam is inserted through the opening into the respective receiving space. After insertion, the holder 4000 is rotated about the nose piece 4210. Thus, a positive connection between the holder 4100 and the rail 1000, 2000 is formed, so that the holder 4000 can not be removed without turning back the rail.
  • the rotation is carried out for mounting the respective rail on a trapezoidal sheet advantageously such that the main body 4100 rests substantially flat on a flank of a bead.
  • Ansch manend be through one or both of the through holes 4310, 4320 suitable fasteners, such as screws or rivets, inserted and driven into the material of the trapezoidal sheet. If this happens to the extent that one firm and wobble-free connection between the holder 4000 and the trapezoidal sheet is formed, so the rail is held by means of the holder 4000 on the trapezoidal sheet.
  • Fig. 5 shows a profile rail 1000 according to the first embodiment, as shown in Fig. 1, with an inserted and rotated rail holder 4000.
  • the beam 4220 of the T-shaped part 4200 of the rail holder 4000 which in the second receiving space 1300 of the rail 1000 is inserted, with the vertical leg 1350 and the side legs 1320, 1330 forms a positive connection.
  • the beam 4220 has clearance upwardly in the second receiving chamber 1300.
  • FIG. 6 shows an embodiment of a fastening system according to the third embodiment of the invention.
  • This has two profiled rails 2000 according to the second embodiment and twelve rail holders 4000.
  • the fastening system of Fig. 6 allows a parallel mounting of two rails on a trapezoidal sheet.
  • Each of the two profile rails 2000 can be attached to the trapezoidal sheet with six rail holders 4000.
  • Such a parallel mounting of two rails is commonly used to mount a series of solar modules. Each module rests on each of the two profile rails.
  • the solar modules are attached to the profile rails with suitable module fastening elements, which come with the inner profiles 1500, 2500 of the rails engaged.
  • FIG. 7 shows an arrangement 7000 for fixing solar modules with a fastening system according to the second aspect of the invention and a trapezoidal sheet 7500.
  • the 7500 trapezoidal sheet has 7510 crimps and intermediate 7540 crimps. Each high bead 7540 is associated with two flanks 7520, 7530, which respectively connect adjacent beads 7510 and high beads 7540.
  • the beads 7510, flanks 7520, 7530 and high beads 7540 are bent from a single continuous piece of sheet metal.
  • the profile rail 2000 rests with its underside 2110 on the raised beads 7540 of the trapezoidal sheet 2500.
  • Respective holders 4000 are provided on both sides of the profile rail in such a way that their respective T-shaped parts form a positive connection with the boundaries of the first or second receiving spaces 2200, 2300.
  • the holders 4000 are fixed by means of screws 7100 to respective flanks 7520, 7530.
  • Fig. 8 shows a method for mounting a fastening system according to the second aspect of the invention on a trapezoidal sheet.
  • the trapezoidal sheet has, as shown in Fig. 7, high beads and associated flanks.
  • a step S81 a first profile rail from the fastening system is placed with its underside on high corrugations of the trapezoidal sheet metal.
  • a step S82 the T-shaped part of one of the rail holders is inserted from the fastening system into one of the receiving spaces of the profile rail.
  • the rail holder is subsequently rotated in step S83 so that its main body rests on one of the flanks and fastened by means of a screw on the flank.
  • the steps S82 of inserting and S83 of fixing rail holders are repeated a plurality of times in step S84 until a sufficient number of rail holders are mounted to hold the rail on the raised beads.
  • step S85 a second profiled rail is laid out of the fastening system parallel to the first profiled rail.
  • the second rail must be the first Rail be spaced so that a laying and securing of desired modules is possible.
  • steps S82 to S84 are then repeated for the second rail until it is mounted with sufficient strength on the trapezoidal sheet. It is not necessary that the second rail is attached to the same edges as the first rail. On the contrary, both profile rails can be fastened independently of one another as required by conditions such as, for example, the compensation of unevenness, the provision of expansion tolerance or the presence of obstacles on the trapezoidal sheet.

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Abstract

Profilschiene, die in einer Querschnittansicht betrachtet aufweist: eine Bodenplatte, die eine abschnittsweise oder vollständig ebene Unterseite der Profilschiene bildet, einen ersten und einen zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter, die beide seitlich nach außen hin teilweise geschlossen sind und entsprechend je eine seitliche Öffnung aufweisen, wobei die beiden seitlichen Öffnungen in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, und einen dritten Aufnahmeraum, der eine von der Unterseite der Profilschiene abgewandte Öffnung mit einem Innenprofil zum Befestigen von Modulbefestigungselementen aufweist.

Description

Befestigungssystem zur Montage von Solarmodulen auf einem Trapezblech
Die Erfindung betrifft eine Profilschiene, ein Befestigungssystem zur Montage von Solarmodulen auf einem Trapezblech, eine Anordnung zur Befestigung von Solarmodulen auf einem Trapezblech sowie ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems auf einem Trapezblech.
Solarmodule, beispielsweise Photovoltaikmodule zur Erzeugung elektrischer Energie oder Kollektormodule zur Erwärmung von Wärmeträgermedien, werden üblicherweise in Dach- oder Freilandmontage auf parallel zueinander angeordneten Profilschienen befestigt.
Für Dächer von Industrie- und Gewerbebauten werden häufig Trapezbleche eingesetzt, weil diese aufgrund ihrer Formgebung eine im Vergleich zu einem flachen Blech erheblich erhöhte Festigkeit aufweisen. Trapezbleche weisen bekanntlich in einem durchgängigen Blech, Hochsicken und angrenzende Flanken auf, welche aus Sicken des Trapezblechs hervorstehen.
Bekannte Befestigungssysteme sehen eine Befestigung der Profilschiene auf den Hochsicken des Trapezblechs vor. Bei dieser Befestigungsart besteht aufgrund typischer Materialstärken ab ca. 0,5 mm die Gefahr des Ausreißens von Schrauben oder Nieten bei zu starker Windsogbelastung. Ein bekanntes Befestigungssystem zur Montage von Solarmodulen auf einem Trapezblech wird unter dem Namen VarioFix-V - System von der Schleifer GmbH angeboten. Dabei wird eine Profilschiene verwendet, welche an einer Unterseite ein C-förmiges Innenprofil aufweist. Zur Montage werden Halter mit einem rechteckförmigen Hauptkörper und einem T-förmigen Teil verwendet, wobei das T-förmige Teil in der Mitte einer langen Seite des Rechtecks und in der gleichen Ebene absteht. Die Halter werden mit den jeweiligen T-förmigen Teilen in das C-förmige Profil gesteckt und mit Befestigungsmitteln wie Schrauben oder Nieten durch zwei Durchgangslöcher an Flanken des Trapezblechs befestigt. Dabei befinden sich die Halter vollständig unterhalb der Profilschiene. Die Montage eines solchen Systems ist umständlich, da die Halter von unten in die bereits aufliegende Profilschiene gesteckt werden müssen.
Wünschenswert wäre es, Solarmodule einfacher auf einem Trapezblech montieren zu können.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Profilschiene, welche in einer Querschnittansicht betrachtet aufweist:
- eine Bodenplatte, die eine abschnittsweise oder vollständig ebene Unterseite der Profilschiene bildet,
- einen ersten und einen zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter, die beide seitlich nach außen hin teilweise geschlossen sind und entsprechend je eine seitliche Öffnung aufweisen, wobei die beiden seitlichen Öffnungen in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, und
- einen dritten Aufnahmeraum, der eine von der Unterseite der Profilschiene abgewandte Öffnung mit einem Innenprofil zum Befestigen von Modulbefestigungselementen aufweist. Die Profilschiene der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders einfache Montage eines Befestigungssystems für Solarmodule auf einem Trapezblech. Schienenhalter können seitlich der Profilschiene auf Flanken der Hochsicken des Trapezblechs montiert und in den beiden hierfür vorgesehenen Aufnahmeräumen mit der Profilschiene verbunden werden. Die Profilschiene ermöglicht darüber hinaus eine Befestigung auf dem Trapezblech, die bei Temperaturänderungen Dehnungen oder Kontraktionen zulässt. Die Profilschiene kann aufgrund der beschriebenen Merkmale auf einfache Weise derart montiert werden, dass Schienenhalter, die in die hierfür vorgesehenen Aufnahmeräume seitlich eingreifen können, auf Flanken der Hochsicken des Trapezblechs aufliegen und mit einem Befestigungsmittel wie einer Schraube oder einer Niete mit der jeweiligen Flanke verbunden werden. Die Belastung des Trapezblechs erfolgt somit durch Abscherung, womit in ein Trapezblech wesentlich größere Kräfte eingebracht und somit höhere Lasten gehalten werden können, als wenn eine Profilschiene lediglich von oben verschraubt wird und das Trapezblech nur durch Zug beansprucht wird.
Der Halter ist vorzugsweise so an den Flanken der Hochsicken befestigt, dass er, bei- spielweise bei Verwendung üblicher Trapezbleche, nur in einem oberen Drittel der Flanke liegt. Damit wird eine Durchdringung unmittelbar in der wasserführenden Sicke vermieden.
Die Profilschiene gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es auch, auf unterschiedlichen Profilgeometrien von Trapezblechen verwendet zu werden. Dies ist aufgrund der Vielzahl von Ausführungen von Trapezblechen entscheidend für einen variablen Einsatz der Profilschiene.
Der erste und der zweite Aufnahmeraum für Schienenhalter sind beide in jeweiliger seitlicher Richtung nach außen hin teilweise geschlossen. Entsprechend haben die Aufnahmeräume eine jeweilige seitliche Öffnung zur Umgebung der Profilschiene hin. Unter seitlichen Richtungen sollen dabei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung quer zur Schienenlängsrichtung weisende Richtungen verstanden werden, die nicht zugleich senkrecht zur Bodenplatte stehen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Profilschiene beschrieben.
Die Bodenplatte der Profilschiene weist vorzugsweise eine vollständig ebene Unterseite auf. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges Aufliegen auf Hochsicken eines Trapezblechs. Die Bodenplatte kann jedoch auch nur abschnittsweise eben sein, beispielsweise wenn aus Gründen der Fertigung und des Transports eine Einkerbung in der Bodenplatte ausgebildet sein soll, oder wenn eine solche zur Fixierung der Profilschiene verwendet werden soll. Die Unterseite der Bodenplatte definiert auch eine Unterseite der Profil- schiene. Die Aufnahmeräume für Schienenhalter sind in einem Ausführungsbeispiel innen eiförmig begrenzt. Mit anderen Worten, in der Querschnittansicht bilden ihre inneren Begrenzungsstege eine C-Form. Eine solche C-förmige Begrenzung kann in geeigneter Weise durch drei Schenkel erreicht werden, von welchen relativ zur horizontal verlaufen- den Bodenplatte zwei Schenke ebenfalls horizontal und einer vertikal angeordnet sind. Stehen diese Schenkel im rechten Winkel zueinander, so ergibt sich eine besonders einfache, kompakte und stabile Ausführungsform.
Die nach außen hin teilweise geschlossene C-Form erlaubt es, Schienenhalter mit einem komplementär eingreifendem T-Profil zu verwenden. Solche Schienenhalter ermöglichen mit seitlichem Eingriff in die Öffnungen der Aufnahmeräume eine besonders stabile und gut justierbare Befestigung, wie weiter unten näher erläutert wird.
Alternativ kann die C-förmige Begrenzung eines ersten oder zweiten Aufnahmeraums jedoch auch durch Schenkel in anderen als rechten Winkeln zueinander, oder auch bogenförmig ausgebildet sein. Auch in solchen Fällen lassen sich zumindest Teile der C- förmigen Begrenzung den typischen Elementen des Buchstabens C in seiner einfachsten Darstellungsweise zumindest gedanklich zuordnen, wobei die einfachste Darstellungsweise des Buchstabens C zwei horizontale Balken und einen vertikalen Balken aufweist. Bei verschiedenen Ausführungen einer C-förmigen Begrenzung ist es auch denkbar, dass die Übergänge zwischen jeweiligen Abschnitten, welche sich den entsprechenden Balken des Buchstabens C zuordnen lassen, fließend sind.
Die Definition der Öffnung der Aufnahmeräume für Schienenhalter kann beispielsweise durch Seitenstege erfolgen.
In einem von zwei alternativen Ausführungsbeispielen wird nur ein einziger Seitensteg verwendet. Eine besonders einfache Ausführung wird erreicht, wenn ein solcher Seiten- steg auf der Bodenplatte senkrecht zu dieser angeordnet ist. Ein solcher Seitensteg ermöglicht es, dass ein beispielsweise U-förmiges Verbindungsmittel eine formschlüssige Verbindung damit herstellt und eine Kraft ausübt, welche die Unterseite der Profilschiene auf den jeweiligen von dem Trapezblech gebildeten Untergrund drückt. Eine solche Kraft kann die Profilschiene auf dem Untergrund halten. Außerdem kann durch die formschlüs- sige Verbindung ein seitliches Weggleiten der Profilschiene verhindert werden. In einer Variante dieser ersten alternativen Ausführungsform dient lediglich ein oberer Seitensteg zur teilweisen Schließung des Aufnahmeraums für Schienenhalter seitlich nach außen hin. Ein derart ausgestalteter Aufnahmeraum kann beispielsweise mit einem S-förmigen Verbindungsmittel eines Schienenhalters eine formschlüssige Verbindung ausbilden und die Profilschiene auf diese Weise auf dem Untergrund halten und gegen Weggleiten und Verkippen sichern. Bevorzugt ist dabei auch der obere Seitensteg senkrecht zur Bodenplatte angeordnet.
Bevorzugt wird in dem anderen der zwei alternativen Ausführungsbeispiele die Definition der Öffnung des Aufnahmeraums für Schienenhalter sowohl durch einen unteren Seiten- steg wie auch durch einen oberen Seitensteg gebildet, wie sie eben im Zusammenhang mit den Varianten der ersten Alternative beschrieben wurden, wobei die Seitenstege eines jeweiligen Aufnahmeraums bevorzugt jeweils senkrecht auf der Bodenplatte stehen und in Verlängerung zueinander angeordnet sind. So entsteht eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform, welche auch bezüglich ihrer Außenmaße besonders kompakt ist. Außerdem wird durch eine Kombination von zueinander senkrecht stehenden Elementen der Profilschiene eine Stabilisierung in Längsrichtung erreicht. Die Ausführung mit einem oberen und einem unteren Seitensteg an der Öffnung des Aufnahmeraums für Schienenhalter hat ansonsten den Vorteil ihrer besonderen Eignung, ein T-förmiges Verbindungsmittel eines Schienenhalters aufzunehmen und damit eine formschlüssige Verbindung auszubilden. Dabei kommt ein Balken des T-förmigen Verbindungsmittels sowohl mit dem unteren wie auch mit dem oberen Seitensteg in Eingriff. Hierdurch wird die Profilschiene zusätzlich stabilisiert, und zwar insbesondere gegen Verkippen.
Die jeweiligen seitlichen Öffnungen der Aufnahmeräume einer Profilschiene gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung weisen in entgegengesetzte Richtungen. Unter entgegenge- setzten Richtungen werden hier solche Richtungen verstanden, welche sich um mehr als 90° unterscheiden. Besonders bevorzugt unterscheiden sich diese um mehr als 120° und weiter bevorzugt um etwa oder exakt 180°. Dies stellt sicher, dass die Öffnungen dazu geeignet sind, ein Einführen von T-förmigen Teile von Schienenhaltern jeweils seitlich zur Profilschiene zu ermöglichen. Die Richtung, in welche eine Öffnung des Aufnahmeraums weist, steht entsprechend dem üblichen Sprachgebrauch senkrecht auf einer Fläche zwischen den Enden der sie begrenzenden Elemente, beispielsweise der Seitenstege, und weist bezüglich dieser Fläche von dem Aufnahmeraum weg. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Aufnahmeraum bezüglich einer gedachten Mittelebene, die zur Bodenplatte senkrecht steht, spiegelverkehrt zum ersten Aufnahmeraum ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kompakte Ausführung der Profilschiene. Die seitlichen Öffnungen des ersten und des zweiten Aufnahmeraums müssen übrigens nicht die einzigen Öffnungen dieser Aufnahmeräume sein. Vielmehr können auch weitere Öffnungen, beispielsweise zum Ableiten von Regenwasser, vorgesehen sein.
Je nach Anordnung des dritten Aufnahmeraums kann die Bauform der Profilschiene in seitlicher Richtung schmaler oder breiter ausfallen. Der dritte Aufnahmeraum kann zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter ausgebildet sein, was eine breitere Bauform der Profilschiene ermöglicht. Alternativ kann der dritte Aufnahmeraum jedoch auch über dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine schmalere Ausführung der Profilschiene, bei der der erste und der zweite Aufnahmeraum nahe benachbart sein können. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass der dritte Aufnahmeraum nur teilweise oberhalb und teilweise zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum ausgebildet ist. Dies ermöglicht beispielsweise das Vorsehen von stabilisierenden Strukturen unterhalb des dritten Aufnahmeraums.
Der dritte Aufnahmeraum weist ein Innenprofil auf, welches zum Befestigen von Modulbe- festigungselementen dient. Unter einem Modulbefestigungselement wird dabei allgemein ein Element verstanden, welches zum Herstellen einer festen Verbindung zwischen der Profilschiene und einem Solarmodul dient.
Das Innenprofil kann auf verschiedene Arten ausgebildet werden. Beispielsweise können zwei gegenüberliegende Stege an der der Bodenplatte entgegengesetzten Seite des dritten Aufnahmeraums angeordnet sein, welche ermöglichen, dass ein T-förmiges Teil oder ein Nutenstein eine formschlüssige Verbindung damit ausbildet. Eine solche Ausführung kann einer Ausführung des ersten oder des zweiten Aufnahmeraums mit oberem und unterem Seitensteg, wie oben beschrieben, verdreht um 90° entsprechen. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt, vielmehr können beliebige Innenprofile verwen- det werden, welche die Befestigung von Bauteilen auf der Profilschiene, beispielsweise von Solarmodulen, ermöglichen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen werden weiter unten beschrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Innenprofil an unterschiedlichen Wänden oder Stegen Kröpfungen auf, welche sich im wesentlichen parallel zur Boden- platte erstrecken, wobei eine erste Kröpfung einen größeren Abstand zur Bodenplatte aufweist, als eine zweite Kröpfung und wobei das Innenprofil ferner eine erste und eine zweite Auflagefläche für ein Befestigungselement aufweist, deren Abstände zur Bodenplatte geringer sind als der Abstand der ersten Kröpfung zur Bodenplatte. In einer solchen Ausführungsform wird durch die Anordnung der beiden Kröpfungen in unterschiedli- chem Abstand zur Bodenplatte ermöglicht, dass bei einem Verbindungsstein, welcher zur Befestigung von Solarmodulen auf der Profilschiene verwendet werden soll, erste und zweite Eingriffsflächen, welche im Montagezustand zum Eingriff mit der ersten bzw. der zweiten Kröpfung vorgesehen sind, nicht in einer Ebene liegen müssen. Dies ermöglicht ein besonders einfaches Einsetzen des Verbindungssteins in die Profilschiene durch leichtes Kippen. Die erste und die zweite Auflagefläche ermöglichen, dass der Verbindungsstein nach dem Einsetzen zunächst auf diesen beiden Auflageflächen liegen bleibt und gegen Herausfallen, Verkanten und Verdrehen gesichert ist. Dadurch können bei der Montage zunächst eine Reihe von Verbindungssteinen in die jeweilige Profilschiene eingelegt werden, bevor diese später zur Befestigung von Solarmodulen verwendet werden. Da der Verbindungsstein zunächst auf der ersten und der zweiten Auflagefläche aufliegen soll und anschließend durch eine nach oben gerichtete Kraft gegen die beiden Kröpfungen gepresst werden soll, ist es erforderlich, dass die Abstände der ersten und der zweiten Auflagefläche zur Bodenplatte kleiner als zumindest der Abstand der ersten der beiden Kröpfungen zur Bodenplatte sind. Besonders bevorzugt sind die erste Auflagefläche und die zweite Auflagefläche parallel zur Bodenplatte. Weiter ist die erste Auflagefläche und die zweite Auflagefläche bevorzugt im gleichen Abstand zur Bodenplatte angeordnet. Das Auflegen eines Verbindungssteins mit einer ebenen Unterseite wird hierdurch erleichtert.
Gemäß einer Ausführungsform überlappen sich die erste Kröpfung und die erste Auflage- fläche wenigstens teilweise. Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappen sich die zweite Kröpfung und die zweite Auflagefläche wenigstens teilweise. Diese beiden Ausführungsformen können natürlich auch miteinander kombiniert werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Innenprofil einen aus einer Ebene der Bodenplatte hervorstehenden Steg auf, welcher zwischen zwei einander gegenüberliegenden Innenwänden der Profilschiene angeordnet ist, und welcher an seinem von der Bodenplatte entfernten Ende die zweite Kröpfung aufweist. Dabei ist ferner die erste Kröpfung an einer ersten der Innenwände angeordnet und weist in die gleiche Richtung wie die zweite Kröpfung. Durch eine solche Ausführung des Innenprofils wird die Verwendung eines Verbindungssteins mit einer U-Form ermöglicht. Dabei kann der Verbindungsstein eine erste Eingriffsfläche aufweisen, welche unter Einwirkung einer nach oben gerichteten Kraft mit der ersten Kröpfung in Eingriff kommt, und kann ferner eine zweite Eingriffsfläche aufweisen, welche unter Wirkung einer nach oben gerichteten Kraft mit der zweiten Kröpfung in Eingriff kommt. Die zweite Eingriffsfläche des Verbindungssteins befindet sich dann auf einer Oberseite eines jeweils anderen Schenkels des U, als derjenige, auf welchem sich die erste Eingriffsfläche befindet.
Bevorzugt steht der Steg senkrecht auf der Bodenplatte. Dies ermöglicht eine besonders einfache und in Längsrichtung stabilisierende Ausführung.
In einer bevorzugten Ausführungsform steht die erste Auflagefläche von der ersten Innenwand ab. Damit überlappen sich die erste Kröpfung und die erste Auflagefläche zumindest teilweise. Das Spiel des Verbindungssteins nach dem Einlegen und vor dem Befestigen wird somit an der ersten Innenwand beidseitig begrenzt. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Auflagefläche am von der Bodenplatte entfernten Ende des Stegs angeordnet. Damit erfüllt der Steg nicht nur die Aufgabe, die zweite Kröpfung an der gewünschten Position zu halten, sondern bildet gleichzeitig auch noch die zweite Auflagefläche. Ein weiteres Element zum Vorsehen der zweiten Auflagefläche kann somit vermieden werden. Gerade in dieser Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Auflagefläche den gleichen Abstand zur Bodenplatte aufweisen. Dann wird nämlich ein ebenes und flaches Auflegen eines Verbindungssteins mit einer ebenen Auflagefläche ermöglicht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Innenprofil so ausgebildet, dass ein einfacher Nutenstein eingeschoben und befestigt werden kann. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Innenprofil so ausgebildet, dass eine Sechskantmutter seitlich eingeschoben und befestigt werden kann. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Befestigungssystem zur Montage von Solarmodulen auf einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist, aufweisend mindestens eine Profilschiene gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und eine Vielzahl von Schienenhaltern; wobei die Schienenhalter jeweils folgendes aufwei- sen:
- einen Hauptkörper
- ein erstes Durchgangsloch durch den Hauptkörper sowie
- ein von dem Hauptkörper abstehendes T-förmiges Teil; wobei die Profilschiene mit Hilfe der Schienenhalter unter Eingriff der T-förmigen Teile in die seitlichen Öffnungen jeweils des ersten oder des zweiten Aufnahmeraums und unter Befestigung der Schienenhalter an den Flanken mit Hilfe von Befestigungsmitteln durch ihre Durchgangslöcher hindurch auf den Hochsicken befestigbar ist, wobei die Oberseiten der Hauptkörper der Schienenhalter im montierten Zustand nicht über eine Oberseite der Profilschiene hinausragen. Ein solches Befestigungssystem weist eine erfinderische Kombination einer Profilschiene mit zugehörigen Schienenhaltern auf. Die Halter können mit Hilfe des vom Hauptkörper abstehenden T-förmigen Teils leicht in eine formschlüssige Verbindung mit der Profilschiene gebracht werden. Hierzu wird das T-förmige Teil in entweder den ersten oder den zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter der Profilschiene eingesteckt und geeig- net verdreht. Des Weiteren können die Halter mit Hilfe ihres jeweiligen Durchgangslochs an jeweils einer Flanke eines Trapezblechs befestigt werden. Hierzu wird der Hauptkörper, welcher nach dem Einstecken des T-förmigen Teils in eine der beiden seitlichen Öffnungen der Profilschiene und nach Verdrehen des T-förmigen Teils in dem jeweiligen ersten oder zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter noch in Längsrichtung frei be- wegbar ist, sowie weiter verdreht werden kann, bevorzugt flächig auf eine Flanke des Trapezblechs aufgelegt. Zur Befestigung eignen sich typische Elemente wie Schrauben oder Nieten, welche durch das Durchgangsloch gesteckt und in das Material des Trapezblechs hineingetrieben werden. Damit kann eine feste und wackelfreie Verbindung zwischen dem Halter und dem Trapezblech ausgebildet werden. Wie oben bereits beschrie- ben, kann durch eine solche feste Verbindung mittels der formschlüssigen Verbindung des Halters mit der Profilschiene auch die Profilschiene fest auf dem Trapezblech gehalten und gegen Weggleiten und Verkippen gesichert werden.
Zu beachten ist, dass die Oberseiten der Schienenhalter des Befestigungssystems erfindungsgemäß im montierten Zustand nicht über eine Oberseite der Profilschiene hinaus- ragen. Dies ermöglicht die seitliche Montage der Schienenhalter an der Profilschiene und das flache Auflegen eines Solarmoduls auf die Profilschiene.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Solarmodulen mit einem Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt und einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist, wobei - die Profilschiene auf den Hochsicken aufliegt,
- die Schienenhalter mit Hilfe von Befestigungsmitteln durch ihre Durchgangslöchern hindurch an den Flanken der Hochsicken des Trapezblechs befestigt sind, und wobei
- die T-förmigen Teile der Schienenhalter in jeweils entweder die seitliche Öffnung des erstens oder zweiten Aufnahmeraums der Profilschiene eingreifen.
Die Anordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bezieht sich somit auf die Kombination eines Trapezblechs mit einem Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt im montierten Zustand. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Befestigungssystem beschrieben wurde, liegen dabei die Hauptkörper der Schienenhalter bevorzugt flächig auf jeweiligen Flanken des Trapezblechs auf und bilden über ihre T-förmigen Teile eine formschlüssige Verbindung mit der Profilschiene aus. Die Schienenhalter liegen dabei seitlich der Profilschiene. Die Profilschiene wird auf diese Weise fest auf den Hochsicken des Trapezblechs gehalten. Trapezblech und Profilschiene bilden somit eine fest verbundene Einheit. Bevorzugt sind zwischen dem Trapezblech und der Profilschiene flächige Abstandshalter eingebaut. Diese können beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) hergestellt sein, welcher für diese Art der Anwendung vorteilhafte Eigenschaften hat. Durch die Abstandshalter kann Kontaktkorrosion zwischen den Materialien verhindert werden. Wie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Profilschiene angedeutet, zeichnet sich die Anordnung des vorliegenden Aspekts der Erfindung dadurch aus, dass in das Trapezblech relativ große Kräfte eingebracht und somit höheren Lasten standgehalten werden kann (Beanspruchung auf Abscheren). Die erfindungsgemäße Halterung der Profilschiene ermöglicht eine Toleranz gegenüber temperaturbedingten Längenänderungen der Materialien.
Bei der Montage der Halter ermöglicht die Anordnung der vorliegenden Erfindung eine besonders hohe Flexibilität. Es kann aufgrund der statischen Belastungen die Anzahl der Halter weitgehend reduziert werden. Die Halter können an den Flanken jeder Sicke, aber auch beispielsweise an jeder zweiten oder dritten Sicke montiert werden. Somit kann nicht nur, wie bereits erwähnt, die Belastung des Trapezblechs optimiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung sind die Schienenhalter einer jeweiligen Profilschiene dementsprechend lediglich auf einer Seite der Profilschiene montiert. Dies bedeutet, dass in entweder dem ersten oder dem zweiten Aufnahmeraum für Schienen- halter kein Schienenhalter befestigt ist. Aufgrund der Konstruktion des Aufnahmeraums und der Schienenhalter kann dies grundsätzlich für eine sichere Montage der Profilschiene ausreichen.
Bevorzugt sind jedoch die Schienenhalter beidseitig der Profilschiene montiert, so dass eine entsprechende Haltewirkung auf beiden Seiten der Profilschiene eintritt. Dies ergibt eine besonders vorteilhafte Verteilung der auf das Trapezblech wirkenden Kräfte.
Die Schienenhalter können derart montiert sein, dass abwechselnd eine Druckbelastung und eine Zugbelastung auf das Trapezblech ausgeübt werden. Hierzu müssen die Schienenhalter beim Montieren, soweit ihr jeweiliges T-förmiges Teil in dem jeweiligen Aufnahmeraum Spiel hat, an einer oberen oder unteren Begrenzung des Aufnahmeraums anstoßend gehalten werden, bevor diese mit Hilfe eines Befestigungsmittels an der jeweiligen Flanke befestigt wird. Sollte das Trapezblech eine Höhenunebenheit aufweisen, so kann an jeder Flanke trotzdem ein Schienenhalter angebracht werden.
Es ist grundsätzlich nicht erforderlich, dass an jeder Flanke Schienenhalter angebracht sind. Beispielsweise können Schienenhalter an jeder zweiten, dritten, vierten, etc. Flanke angebracht sein. Ebenso können Schienenhalter beispielsweise abwechselnd auf den jeweiligen Seiten der Profilschiene angeordnet sein. Zusätzlich zu den Schienenhaltern können auch obere Trapezhalter auf den Hochsicken montiert sein, welche die Profilschiene zusätzlich halten. Diese können beispielsweise bei hoher Sogbelastung oder bei nicht ausreichender Sickenhöhe der Trapezbleche vorteilhaft angewendet werden. Derartige obere Trapezhalter weisen beispielsweise eine Auflageplatte mit einem Durchgangsloch auf, womit sie auf einer Hochsicke befestigt werden können. Ferner weisen sie beispielsweise einen C-förmigen Halteteil auf, welcher in den Aufnahmeraum der Profilschiene eingreift. Damit kann eine zusätzliche Halterung der Profilschiene erreicht werden.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems gemäß dem zweiten Aspekt auf einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Auflegen der Profilschiene mit ihrer Unterseite auf Hochsicken des Trapezblechs, b) Einstecken des T-förmigen Teils eines der Schienenhalter in einen der Aufnahmeräume der Profilschiene, c) Befestigen des Schienenhalters an einer der Flanken mit Hilfe eines Befestigungsmittels, welches durch ein Durchgangsloch des Schienenhalters hindurchgeht, d) mindestens einmaliges Wiederholen der Schritte b) und c) mit jeweils einem weiteren Schienenhalter.
Das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ermöglicht eine einfache Montage einer Profilschiene aus dem Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt mit den zugehörigen Schienenhaltern. Die Schienenhalter können dabei einseitig oder bevorzugt beidseitig der Profilschiene montiert werden.
Durch das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung werden das Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt und ein Trapezblech in die Anordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung überführt. Die dabei bereits erwähnten Varianten und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung. Dadurch, dass die Profilschiene zu Beginn des Verfahrens auf das Flachdach lose aufgelegt wird und dann erst jeweilige Schienenhalter an geeigneten Flanken befestigt werden, zeigt das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt ein Höchstmaß an Flexibilität. Es können genau so viele Schienenhalter montiert werden, wie für eine bestimmte Profilschiene erforderlich sind, und deren Positionen sind weitgehend frei wählbar. Durch die seitliche Montage der Halter sind die Stellen, an welchen Arbeitsgänge stattfinden müssen, leicht zugänglich.
Zur Lagesicherung, d. h. zur Vermeidung des Herausrutschens der Halter kann an Schienenenden unmittelbar neben den letzten Haltern eine Schraube mit einer in den Aufnahmeraum passenden Mutter befestigt werden. Somit kann sich die Schiene bei Temperaturdehnungen frei bewegen, jedoch nicht herausrutschen.
Mit der erfindungsgemäßen Profilschiene, dem Befestigungssystem, der Anordnung und dem Verfahren können Solarmodule sowohl punktuell wie auch gereiht an durchgehenden Schienen befestigt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen, wobei auf folgende Figuren Bezug genommen wird:
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Profilschiene gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Profilschiene gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung.
Fig. 3 zeigt die Profilschiene von Fig. 2 mit einem eingesetzten Verbindungsstein.
Fig. 4 zeigt einen Schienenhalter für ein Befestigungssystem gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Profilschiene sowie einen Schienenhalter.
Fig. 6 zeigt ein Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Fig. 7 zeigt eine Anordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung.
Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Profilschiene 1000 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Profilschiene weist eine Bodenplatte 1 100 auf, deren untere Seite eine Unterseite 1 1 10 der Profilschiene bildet. Die Unterseite 1 1 10 weist eine Einkerbung 1 120 auf, so dass die Unterseite 1 1 10 nur abschnittsweise eben ist. Die Unterseite 1 1 10 bildet, soweit sie eben ist, eine Auflagefläche der Profilschiene, auf welcher die Profilschiene im montierten Zustand aufliegt. Über der Bodenplatte 1 100 weist die Profilschiene einen ersten Aufnahmeraum 1200 für Schienenhalter auf, welcher zur linken Seite in Fig. 1 teilweise geschlossen ist. Hierzu dienen Seitenstege 1220, 1230, zwischen welchen eine seitliche Öffnung 1210 ausgebildet wird. Abgesehen von der Öffnung 2010 und den beiden Seitenstegen 1220, 1230 ist der erste Aufnahmeraum 1200 C-förmig begrenzt. Dies erfolgt durch zwei horizontale Schenkel 1240, 1260 und einen vertikalen Schenkel 1250, wobei die beiden horizontalen Schenkel 1240, 1260 den horizontalen C-Balken entsprechen, und wobei der vertikale Schenkel 1250 einem vertikalen C-Balken entspricht.
Spiegelverkehrt zum ersten Aufnahmeraum 1200 für Schienenhalter befindet sich ein zweiter Aufnahmeraum 1300 für Schienenhalter, welcher zur rechten Seite in Fig. 1 durch zwei Seitenstege 1320, 1330 teilweise geschlossen ist. Ebenso wie beim ersten Aufnahmeraum 1200 wird zwischen Seitenstegen 1320, 1330 des zweiten Aufnahmeraums 1300 eine seitliche Öffnung 1310 gebildet. Auch der zweite Aufnahmeraum 1300 ist durch zwei horizontale Schenkel 1340, 1360 und einen vertikalen Schenkel 1350 C- förmig begrenzt. Des Weiteren weist die Profilschiene 1000 einen dritten Aufnahmeraum 1400 auf, welcher sich ebenfalls über der Bodenplatte 1 100 und auch über dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum 1200, 1300 befindet. Der dritte Aufnahmeraum 1400 weist ein Innenprofil 1500 auf, welches aus zwei horizontalen Stegen 1510, 1520 gebildet ist. Zwischen den beiden horizontalen Stegen 1510, 1520, welche den gleichen Abstand zur Boden- platte 1 100 aufweisen, ist eine von der Unterseite 1 110 der Profilschiene abgewandte Öffnung 1410 ausgebildet. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, zeigt die Öffnung 1410 nach oben, wenn die Profilschiene mit ihrer Unterseite 1 1 10 aufliegt.
Der erste und der zweite Aufnahmeraum 1200, 1300 für Schienenhalter dienen bei Montage der Profilschiene 1000 auf einem Trapezblech zur Aufnahme von geeigneten Ver- bindungsmitteln von Schienenhaltern, wobei sich insbesondere T-förmige und U-förmige Verbindungsmittel anbieten. Damit kann eine formschlüssige Verbindung zwischen der Profilschiene 1000 und dem jeweiligen Schienenhalter hergestellt werden. Wird der Schienenhalter anschließend mit dem Trapezblech verbunden, so besteht auch zwischen der Profilschiene 1000 und dem Trapezblech eine formschlüssige Verbindung, durch welche die Profilschiene 1000 auf dem Trapezblech gehalten wird.
In den dritten Aufnahmeraum 1400 können geeignete Verbindungsmittel von Modulbefestigungselementen, oder auch vollständige Modulbefestigungselemente, aufgenommen werden. Durch die obige Begrenzung des dritten Aufnahmeraums 1400 durch die horizontalen Stege 1510, 1520 wird bei geeigneter Ausbildung der Verbindungsmittel eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Modulbefestigungselement und der Profilschiene 1000 erreicht. An dem Modulbefestigungselement kann wiederum ein Solarmodul, beispielsweise ein Photovoltaikmodul oder ein Sonnenkollektormodul, befestigt werden, welches auf diese Weise auf dem Trapezblech montiert wird.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Profilschiene 2000 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Profilschiene 2000 weist eine Bodenplatte 2100 auf, welche eine vollständig ebene Unterseite 21 10 der Profilschiene bildet. Seitlich der Profilschiene 2000 sind, ähnlich zur in Fig. 1 gezeigten Profilschiene 1000, ein erster und ein zweiter Aufnahmeraum 2200, 2300 für Schienenhalter ausgebildet. Diese sind jeweils nach außen hin durch Seitenstege 2220, 2230, sowie 2320, 2330 begrenzt, zwischen welchen jeweilige seitliche Öffnungen 2210, 2310 ausgebildet sind. Auch der erste und der zweite Aufnahmeraum 2200, 2300 für Schienenhalter sind abgesehen von den Seitenstegen 2220, 2230, 2320, 2330 und den Öffnungen 2200, 2300 jeweils C-förmig begrenzt.
Die Profilschiene 2000 weist ferner einen dritten Aufnahmeraum 2400 auf, der eine von der Unterseite 21 10 der Profilschiene abgewandte Öffnung 2410 bildet. Der dritte Auf- nahmeraum 2400 ist seitlich durch eine erste Innenwand 2420 und eine zweite Innenwand 2430 sowie nach unten durch die Bodenplatte 2100 begrenzt. In dem dritten Aufnahmeraum 2400 ist ein Innenprofil 2500 ausgebildet, welches eine erste Kröpfung 2510, eine erste Auflagefläche 2530 sowie einen Steg 2550 mit einer zweiten Kröpfung 2520 und einer zweiten Auflagefläche 2540 aufweist. Die erste Kröpfung 2510 und die erste Auflagefläche 2530 stehen beide von der ersten Innenwand 2420 ab. Die erste Kröpfung 2510 ist dabei weiter von der Bodenplatte 2100 entfernt als die erste Auflagefläche 2530. Außerdem steht die erste Auflagefläche 2530 weiter in den dritten Aufnahmeraum 2400 hinein als die erste Kröpfung 2510. An einem von der Bodenplatte 2100 entfernten Ende des Stegs 2550 sind die Kröpfung 2520 und die zweite Auflagefläche 2540 angeordnet. Die zweite Kröpfung 2520 weist dabei ebenso von der ersten Innenwand 2420 ab wie die erste Kröpfung 2510. Die zweite Auflagefläche 2540 weist den gleichen Abstand zur Bodenplatte 2100 auf wie die erste Auflagefläche 2530. Der Steg 2550 steht senkrecht auf der Bodenplatte 2100.
Die Funktionen der Unterseite 21 10 sowie des ersten und des zweiten Aufnahmeraums 2200, 2300 für Schienenhalter sind identisch zu denjenigen der Unterseite 1 1 10 und des ersten und des zweiten Aufnahmeraums 1200, 1300 für Schienenhalter der Profilschiene 1000, welche in Fig. 1 gezeigt ist. Auf eine erneute Beschreibung wird deshalb an dieser Stelle verzichtet.
Das Innenprofil 2500 ermöglicht es, eine formschlüssige Verbindung mit geeigneten Verbindungssteinen auszubilden. Details hierzu sind mit Bezug auf Fig. 3 im Folgenden beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Profilschiene 2000 von Fig. 2 mit einem eingesetzten Verbindungsstein 3000. Der Verbindungsstein 3000 weist eine Auflagefläche 3100 auf und ist einseitig U- förmig ausgebildet. Somit weist er sowohl an seiner Oberseite eine erste Eingriffsfläche 3300, wie auch an einer oberen Seite eines unteren Schenkels des U eine Eingriffsfläche 3400 auf. Durch den Verbindungsstein 3000 geht eine Bohrung 3200, durch welche er mit Hilfe einer Gewindeschraube mit einem Element oberhalb der Profilschiene verbunden werden kann. Ein solches Element kann beispielsweise eine weitere Profilschiene, ein Solarmodul wie ein Photovoltaikmodul oder ein Sonnenkollektormodul, oder auch ein Abstandshalter sein. Zum Montieren des Verbindungssteins 3000 wird dieser zunächst mit seiner Auflageflä- che 3100 auf die erste Auflagefläche 2530 und die zweite Auflagefläche 2540 der Profilschiene 2000 gelegt. Dies ermöglicht das Einlegen mehrerer Verbindungssteine nach Montage der Profilschiene auf einem Trapezblech, wobei Verkantungen, Verdrehungen oder ein Herabfallen der Verbindungssteine ausgeschlossen werden. Wenn über eine in die Bohrung 3200 eingesetzte Schraube eine nach oben gerichtete Kraft auf den Verbindungsstein 3000 ausgeübt wird, so wird dieser von der Bodenplatte 2100 weg nach oben gezogen. Damit kommt die erste Eingriffsfläche 3300 mit der ersten Kröpfung 2510 in Eingriff, außerdem kommt die zweite Eingriffsfläche 3400 mit der zweiten Kröpfung 2520 ebenfalls in Eingriff. Damit verklemmt sich der Verbindungsstein 3000 mit der Profilschiene 2000, so dass eine Befestigung des oberhalb der Profilschiene 2000 angeordneten Elements durch raumschlüssige Verbindung möglich ist. Insgesamt ergibt sich durch die Kombination des Verbindungssteins 3000 mit der Profilschiene 2000 eine besonders leichte Montage der über der Profilschiene 2000 angeordneten Elemente.
Fig. 4 zeigt einen Schienenhalter 4000 für ein Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Der Schienenhalter 4000 weist einen Hauptkörper 4100 auf, welcher eine längliche Form hat. In der Nähe eines Endes befindet sich ein T-förmiges Teil 4200, welches einen Balken 4220 und ein Ansatzstück 4210 aufweist. Der Balken 4220 ist dabei parallel zum Hauptkörper 4100 ausgebildet und über das Ansatzstück 4210 mit diesem verbunden. Der Hauptkörper 4100 weist weiterhin einen Vorsprung 4300 auf, in welchem zwei Durchgangslöcher 4310, 4320 ausgebildet sind. In Richtung senkrecht zur in Fig. 4 dargestellten Ebene weist der Schienenhalter 4000 eine konstante Dicke auf. Das T-förmige Teil 4200 dient bei Montage einer Profilschiene 1000, 2000 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zum Ausbilden einer formschlüssigen Verbindung mit einem der Aufnahmeräume 1200, 1300, 2200, 2300 der jeweiligen Profilschiene. Hierzu muss der Balken 4220 des T-förmigen Teils 4200 zunächst im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der jeweiligen seitlichen Öffnung 1210, 1310, 2210, 2310 platziert werden. Anschließend wird der Balken durch die Öffnung hindurch in den jeweiligen Aufnahmeraum eingeführt. Nach der Einführung wird der Halter 4000 um das Ansatzstück 4210 gedreht. Damit wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Halter 4100 und der Profilschiene 1000, 2000 ausgebildet, so dass sich der Halter 4000 nicht mehr ohne Zurückdrehung der Profilschiene entfernen lässt. Die Drehung erfolgt zur Montage der jeweiligen Profilschiene auf einem Trapezblech zweckmäßigerweise derart, dass der Hauptkörper 4100 im Wesentlichen flach auf einer Flanke einer Hochsicke aufliegt. Anschießend werden durch eines oder durch beide der Durchgangslöcher 4310, 4320 geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben oder Nieten, gesteckt und in das Material des Trapezblechs hineingetrieben. Wenn dies soweit geschieht, dass eine feste und wackelfreie Verbindung zwischen dem Halter 4000 und dem Trapezblech ausgebildet wird, so wird auch die Profilschiene mit Hilfe des Halters 4000 auf dem Trapezblech gehalten.
Fig. 5 zeigt eine Profilschiene 1000 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 1 dargestellt, mit einem eingesetzten und gedrehten Schienenhalter 4000. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Balken 4220 des T-förmigen Teils 4200 des Schienenhalters 4000, welcher in dem zweiten Aufnahmeraum 1300 der Profilschiene 1000 eingefügt ist, mit dem vertikalen Schenkel 1350 und den Seitenschenkeln 1320, 1330 eine formschlüssige Verbindung ausbildet. Es ist außerdem zu erkennen, dass der Balken 4220 nach oben hin in der zweiten Aufnahmekammer 1300 Spiel hat. Hierdurch werden ein Ausgleich von Unebenheiten und eine Toleranz gegenüber temperaturbedingten Längenänderungen der verwendeten Bauteile erreicht. Aus der erläuterten formschlüssigen Verbindung ist auch ersichtlich, dass durch eine Befestigung des Schienenhalters 4000 an einer Flanke des Trapezblechs letztlich auch die Profilschiene 1000 befestigt ist. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Befestigungssystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses weist zwei Profilschienen 2000 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sowie zwölf Schienenhalter 4000 auf. Bezüglich der Ausgestaltung der Profilschienen 2000 wird dabei auf Fig. 2 verwiesen, bezüglich der Ausgestaltung der Schienenhalter 4000 wird auf Fig. 4 verwiesen. Das Befestigungssystem von Fig. 6 ermöglicht eine parallele Montage von zwei Profilschienen auf einem Trapezblech. Jede der beiden Profilschienen 2000 kann dabei mit sechs Schienenhaltern 4000 an dem Trapezblech befestigt werden. Eine solche parallele Montage zweier Profilschienen wird gewöhnlich verwendet, um eine Reihe von Solarmodulen zu montieren. Dabei liegt jedes Modul auf jeder der beiden Profilschienen auf. Die Solarmodule werden dabei mit geeigneten Modulbefestigungselementen, welche mit den Innenprofilen 1500, 2500 der Profilschienen in Eingriff kommen, auf den Profilschienen befestigt.
Es sei jedoch erwähnt, dass Befestigungssysteme gemäß der Erfindung nicht auf eine Zahl von zwei Profilschienen und zwölf Schienenhaltern eingeschränkt sind. Vielmehr kann auch jede andere sinnvolle Kombination von Profilschienen und Haltern verwendet und beispielsweise als Bausatz zur Montage von Solarmodulen betrachtet werden. Fig. 7 zeigt eine Anordnung 7000 zur Befestigung von Solarmodulen mit einem Befestigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und einem Trapezblech 7500.
Das Trapezblech 7500 weist Sicken 7510 und dazwischenliegende Hochsicken 7540 auf. Jeder Hochsicke 7540 sind zwei Flanken 7520, 7530 zugeordnet, welche jeweils be- nachbarte Sicken 7510 und Hochsicken 7540 verbinden. Die Sicken 7510, Flanken 7520, 7530 und Hochsicken 7540 sind aus einem einzigen durchgehenden Stück Blech gebogen.
Die Profilschiene 2000 liegt mit ihrer Unterseite 2110 auf den Hochsicken 7540 des Trapezblechs 2500 auf. Beidseitig der Profilschiene sind jeweilige Halter 4000 angeb- rächt, und zwar derart, dass ihre jeweiligen T-förmigen Teile eine formschlüssige Verbindung mit den Begrenzungen der ersten oder zweiten Aufnahmeräume 2200, 2300 ausbilden. Außerdem sind die Halter 4000 mit Hilfe von Schrauben 7100 an jeweiligen Flanken 7520, 7530 befestigt. Durch die bereits mit Bezug auf Fig. 5 erklärte Vermittlung der Befestigung auf die Profilschiene wird damit auch die Profilschiene 2000 auf dem Trapezblech 7500 festgehalten. Durch die beidseitige Montag der Schienenhalter 4000 wird eine zusätzliche Stabilisierung der Profilschiene auf den Hochsicken erreicht.
Fig. 8 zeigt ein Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auf einem Trapezblech. Das Trapezblech weist, ebenso wie in Fig. 7 dargestellt, Hochsicken und zugehörige Flanken auf. Zunächst wird in einem Schritt S81 eine erste Profilschiene aus dem Befestigungssystem mit ihrer Unterseite auf Hochsicken des Trapezblechs gelegt. Anschließend wird in einem Schritt S82 der T-förmige Teil eines der Schienenhalter aus dem Befestigungssystem in einen der Aufnahmeräume der Profilschiene eingesteckt. Der Schienenhalter wird in Schritt S83 nachfolgend derart gedreht, dass sein Hauptkörper auf einer der Flanken aufliegt und mit Hilfe einer Schraube an der Flanke befestigt. Die Schritte S82 des Ein- steckens und S83 des Befestigens von Schienenhaltern werden in Schritt S84 mehrfach wiederholt, bis ausreichend viele Schienenhalter montiert sind, um die Profilschiene auf den Hochsicken festzuhalten.
Anschließend wird in Schritt S85 eine zweite Profilschiene aus dem Befestigungssystem parallel zur ersten Profilschiene aufgelegt. Die zweite Profilschiene muss so zur ersten Profilschiene beabstandet sein, dass ein Auflegen und Befestigen von gewünschten Modulen möglich ist.
Die Schritte S82 bis S84 werden anschließend auch für die zweite Profilschiene so lange wiederholt, bis diese mit ausreichender Festigkeit auf dem Trapezblech montiert ist. Es ist dabei nicht notwendig, dass die zweite Profilschiene an denselben Flanken wie die erste Profilschiene befestigt wird. Vielmehr können beide Profilschienen unabhängig voneinander so befestigt werden, wie es Rahmenbedingungen wie beispielsweise der Ausgleich von Unebenheiten, das Vorsehen von Dehnungstoleranz oder das Vorhandensein von Hindernissen auf dem Trapezblech erfordern.

Claims

Patentansprüche
Profilschiene, die in einer Querschnittansicht betrachtet aufweist:
eine Bodenplatte, die eine abschnittsweise oder vollständig ebene Unterseite der
Profilschiene bildet,
einen ersten und einen zweiten Aufnahmeraum für Schienenhalter, die beide seitlich nach außen hin teilweise geschlossen sind und entsprechend je eine seitliche Öffnung aufweisen, wobei die beiden seitlichen Öffnungen in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, und
einen dritten Aufnahmeraum, der eine von der Unterseite der Profilschiene abgewandte Öffnung mit einem Innenprofil zum Befestigen von Modulbefestigungselementen aufweist.
Profilschiene gemäß Anspruch 1 ,
wobei der erste oder der zweite Aufnahmeraum innen C-förmig begrenzt ist. Profilschiene gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei der erste oder der zweite Aufnahmeraum seitlich nach außen hin durch mindestens einen senkrecht zur Bodenplatte stehenden Seitensteg teilweise geschlossen ist.
Profilschiene gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der zweite Aufnahmeraum bezüglich einer gedachten Mittelebene, die zur
Bodenplatte senkrecht steht, spiegelverkehrt zum ersten Aufnahmeraum ist.
Profilschiene gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Innenprofil an unterschiedlichen Wänden oder Stegen Kröpfungen aufweist, welche sich im Wesentlichen parallel zur Bodenplatte erstrecken, wobei eine erste Kröpfung einen größeren Abstand zur Bodenplatte aufweist als eine zweite Kröpfung,
und wobei das Innenprofil ferner eine erste und eine zweite Auflagefläche für ein Befestigungselement aufweist, deren Abstände zur Bodenplatte geringer sind als der Abstand der ersten Kröpfung zur Bodenplatte.
Profilschiene gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Auflagefläche und die zweite Auflagefläche parallel zur Bodenplatte sind.
Profilschiene gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6,
wobei sich die erste Kröpfung und die erste Auflagefläche wenigstens teilweise überlappen
oder wobei sich die zweite Kröpfung und die zweite Auflagefläche wenigstens teilweise überlappen.
Profilschiene gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei das Innenprofil einen aus einer Ebene der Bodenplatte hervorstehenden Steg aufweist, welcher zwischen zwei einander gegenüberliegenden Innenwänden der Profilschiene angeordnet ist, und welcher an seinem von der Bodenplatte entfernten Ende die zweite Kröpfung aufweist,
und wobei die erste Kröpfung an einer ersten der Innenwände angeordnet ist und in die gleiche Richtung weist wie die zweite Kröpfung.
Profilschiene gemäß Anspruch 8,
wobei der Steg senkrecht auf der Bodenplatte steht.
Profilschiene gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei die erste Auflagefläche von der ersten Innenwand absteht.
Profilschiene gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei die zweite Auflagefläche am von der Bodenplatte entfernten Ende des Stegs angeordnet ist.
Befestigungssystem zur Montage von Solarmodulen auf einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist,
aufweisend mindestens eine Profilschiene gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 und eine Vielzahl von Schienenhaltern;
wobei die Schienenhalter jeweils folgendes aufweisen:
einen Hauptkörper,
ein erstes Durchgangsloch durch den Hauptkörper,
sowie ein von dem Hauptkörper abstehendes T-förmiges Teil; wobei die Profilschiene mit Hilfe der Schienenhalter unter Eingriff der T-förmigen Teile in die seitlichen Öffnungen jeweils entweder des ersten oder des zweiten Aufnahmeraums und unter Befestigung der Schienenhalter an den Flanken mit Hilfe von Befestigungsmitteln durch ihre Durchgangslöcher hindurch auf den Hochsi- cken befestigbar ist,
wobei Oberseiten der Hauptkörper der Schienenhalter im montierten Zustand nicht über eine Oberseite der Profilschiene hinausragen.
Anordnung zur Befestigung von Solarmodulen mit einem Befestigungssystem gemäß Anspruch 12 und einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist,
wobei die Profilschiene auf den Hochsicken aufliegt,
die Schienenhalter mit Hilfe von Befestigungsmitteln durch ihre Durchgangslöcher hindurch an den Flanken der Hochsicken des Trapezblechs befestigt sind, und wobei die T-förmigen Teile der Schienenhalter in jeweils entweder die jeweilige seitliche Öffnung des ersten oder des zweiten Aufnahmeraums der Profilschiene eingreifen.
Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems nach Anspruch 12 auf einem Trapezblech, welches Hochsicken und zugehörige Flanken aufweist;
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
a) Auflegen der Profilschiene mit ihrer Unterseite auf Hochsicken des Trapezblechs,
b) Einstecken des T-förmigen Teils eines der Schienenhalter in einen der Aufnahmeräume der Profilschiene,
c) Befestigen des Schienenhalters an einer der Flanken mit Hilfe eines Befestigungsmittels, welches durch ein Durchgangsloch des Schienenhalters hindurchgeht,
d) mindestens einmaliges Wiederholen der Schritte b) und c) mit jeweils einem weiteren Schienenhalter.
Verfahren gemäß Anspruch 14,
wobei Schienenhalter beidseitig der Profilschiene montiert werden.
PCT/EP2012/050296 2011-01-12 2012-01-10 Befestigungssystem zur montage von solarmodulen auf einem trapezblech WO2012095413A1 (de)

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