专利名称：将用于pv模块的支撑轨紧固到梯形板的紧固结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将用于光伏模块的支撑轨紧固到梯形板的梯形肋的紧固结构。
背景技术：
从DE 20 2008 007 838 Ul已知一种将PV模块倾斜布置在梯形板上的排列结构。 该倾斜排列结构包括用于中心安装到梯形板的肋上的多个保持元件以及相对于所述肋横 向设置的两个PV模块支撑轨。保持元件从三面包围肋，并紧固到肋的两个倾斜侧。支撑轨 放置在保持元件上，并将以劳力密集方式用螺钉固定于其上。此外，针对不同形状的肋分别 制造保持元件。
从DE 20 2009 002 208 Ul已知一种类似的倾斜排列结构，其包括固定器 (holder)，所述固定器更详细地公开于DE 10 2008 028 108 Al，并且如上所述设置用于中 心安装到梯形板的肋上。所述固定器上焊接有螺栓以用于多零件夹紧装置，支撑轨被接纳 于所述夹紧装置中。需要螺杆驱动工具来致动夹紧装置。针对不同的肋形状这些固定器也 必须分别制造。发明内容
本发明的一个目的是提供一种节省材料、面向生产且易于组装的将用于PV模块 的支撑轨紧固到梯形板的肋的紧固结构。
该目的通过权利要求1所公开的将用于PV模块的支撑轨紧固到梯形板的梯形肋 的紧固结构来实现。支撑轨因此包括具有槽开口的底切槽，所述支撑轨与所述肋横切地设 置。所述紧固结构还包括至少一个保持元件。所述保持元件具有紧固区段，所述紧固区段 紧固到所述肋的倾斜侧。特征在于所述保持元件布置在所述肋的左侧或右侧。为此紧固 区段可为平坦的板形状。另外，保持元件具有接合延伸部，所述接合延伸部不可拆卸地或不 可移除地布置在紧固区段上。另外，接合延伸部在接合位置与所述槽接合，在相对于所述接 合位置旋转的释放位置，可穿过所述槽开口插入到所述槽中。另外，通过接合延伸部，优选 以夹紧方式将支撑轨压制到肋的上侧。
保持元件与支撑轨之间的连接没有螺钉，并且通过接合延伸部可快速、容易、牢固 且以稳定的方式生成。可以以易于组装的方式沿着槽开口在任意点将保持元件插入槽中。 即使支撑轨已经布置在若干肋上，随后仍可将保持元件组装到这些肋的任何自由倾斜侧 上。还有利的是，支撑轨可直接(这在结构上是适宜的)或仅通过薄弹性保护层分离地放 置在肋的上侧上。另外，保持元件尤其节省材料，并且可以以几何上简单的方式设置，因为 其仅布置在左侧或仅布置在右侧。其不接触肋的上侧。还有重要的是，无需为了适合于不 同的肋形状而调节保持元件。
所述槽优选在两侧底切。保持元件因此可通过接合延伸部从两侧与所述槽接合， 为此适宜的是接合延伸部在相对的向外方向上具有两个突起。接合延伸部因此以锤头或者 T形螺栓的方式与所述槽协作，从而使得保持元件与支撑轨之间的连接尤其稳定。
为了转移平行于支撑轨的特别大的负载，可能适宜的是接合延伸部具有销，或者 甚至接合延伸部本身具有延伸部，其接合在所述槽的槽基座中的点状凹入中。支撑轨因此 在其纵向方向上附加固定在保持元件上。所述点状凹入可以是槽基座中的简单钻孔。
在尤其面向生产的实施例中，接合延伸部和紧固区段彼此一体地连接，和/或正 好由一块金属或塑料板制造而成。此外，冲压或激光切割是合适的生产方法。
尤其与上述实施例结合，还可能进一步有利的是，接合延伸部和紧固区段以共面 方式形成，尤其是形成为平行平面板。此类型的保持元件可以以尤其简单的方式生产。作 为另外一种选择，可以想到接合延伸部与紧固区段成一角度形成，使得相比于肋的倾斜侧 的虚拟直线延伸线，接合延伸部相对于肋的上侧更陡。这意味着与倾斜侧的虚拟直线延伸 线和肋的上侧之间的角度相比，接合延伸部与肋的上侧之间的角度更接近直角。这可增加 保持元件与支撑轨之间的连接强度，并且可有利于接合延伸部插入槽中，尤其是在支撑轨 已经布置在所述上侧上并且肋相对低的情况下。为了最大强度，接合延伸部优选垂直于或 基本上垂直于所述肋的上侧取向。
紧固区段可通过螺钉或铆钉以已知方式紧固到肋的倾斜侧。为了防止在倾斜侧中 预先引入孔，为此自攻螺钉是优选的。相比之下，在紧固区段中预先引入贯穿开口可能是有 利的。
在尤其易于组装的实施例中，紧固区段在支撑轨旁边从两侧沿着所述肋伸出。因 此当垂直于梯形板看时，可从支撑轨的左侧和右侧触及紧固元件。组装人员因此可符合人 体工程学地利用工具，例如螺丝刀或电动螺丝刀装置，将任何紧固装置(尤其是上述螺钉或 铆钉)施加到紧固区段上。
在进一步有利的实施例中，弹性和/或塑性垫片布置在紧固区段与肋的倾斜侧之 间，并优选在最终组装位置被压缩。由于所述弹性和/或塑料垫片的可延展特性，可通过将 紧固区段紧固来有利地减小其间距尺寸。因此，垫片可由橡胶类材料构成，尤其是EPDM材 料或肖氏硬度优选介于50和80之间的类似弹性体。此类垫片可以以预制方式紧固到紧固 区段，从而无需由组装人员自己来布置。例如，其可通过粘合剂或者作为另外一种选择通过 保持螺母来紧固，该保持螺母被压入紧固区段中的开口中。所述垫片优选可作为基本上一 件式的层来设置，或者还可由多个局部零件构成。尤其是与通过螺钉或铆钉紧固的紧固区 段相结合，可能有利的是垫片还是密封装置，其防止雨水透过肋的倾斜侧中的开口渗入。
在将紧固区段紧固到肋的倾斜侧的过程中，弹性和/或塑性垫片会被压缩，由此 保持元件更靠近倾斜侧移动，同时由于其倾斜而在向下方向上经历小的移动分量。在此上 下文中，“向下”是指垂直于肋的上侧的向下方向。在这种情况下，尤其有利的是，保持元件 通过接合延伸部将支撑轨逐渐收紧到肋的上侧，从而形成尤其稳定、牢固和持久的连接。在 可想到的替代形式中，可有意不将任何螺钉或铆钉垂直于倾斜侧施加，而是略微陡一些，从 而使其在张紧时垂直指向，并且紧固区段因此在向下方向上经历小的附加移动分量。
在实践中，梯形板将具有另外的梯形肋，支撑轨将与这些肋中的多个交叉。为了进 一步紧固支撑轨，在这种情况下适宜的是设置另外至少一个如上所述的保持元件，通过所 述保持元件将支撑轨压制到至少一个另外的肋的上侧。
在就支撑轨而言尤其节省材料的实施例中，支撑轨仅与三个或两个肋交叉。另外， 仅设置一个另外的保持元件，通过所述保持元件将支撑轨压制到所述三个或两个肋中的正好一个另外的肋的上侧。在这种情况下，结构上有利的是，保持元件紧固到所述三个或两个 肋的两个靠外的倾斜侧。这样支撑轨仅与三个或两个肋交叉的紧固结构尤其适用作PV模 块的边缘或并排布置的两个PV模块的相邻边缘的点状紧固基础。
支撑轨优选包含第二底切槽以用于固定PV模块。该第二槽尤其可设置于支撑轨 的上侧中。
本发明还单独涉及一种旨在应用于上述紧固结构的保持元件。本发明还单独涉及 一种包括支撑轨以及如上所述的至少两个保持元件的套件。
最后，本发明还涉及一种多排列结构，其中设置有另外一个紧固结构或者设置有 另外三个紧固结构，其中PV模块附接到所述紧固结构的支撑轨。双排列结构的支撑轨可在 一行承载多个PV模块。四排列结构的支撑轨优选按照矩形图案排列，其中有利的是相邻PV 模块经由其边缘同时附接在两个支撑轨上。因此，支撑轨可以以尤其短的方式设置，且其各 端部位于PV模块下方。
以下将参照多个示例性实施例更详细地说明本发明，其中
图1示出将用于PV模块的支撑轨紧固到梯形板的梯形肋的紧固结构；
图2单独地示出根据图1的紧固结构的保持元件；
图3示出从正面看时根据图1的紧固结构的半剖面(图4中的剖面AA)
图4示出从左面看时根据图1的紧固结构的侧视图5示出将支撑轨接合到根据图1的保持元件的步骤；
图6示出根据图1的保持元件的组装前状态；
图7示出根据图1的保持元件的最终组装的状态；
图8示出处于组装前状态的另一保持元件；
图9单独地示出紧固结构的保持元件；
图10示出根据图9的保持元件的最终组装的状态；
图11详细示出根据图1的多(个)排列结构；
图12示出另一多(个)排列结构。
具体实施方式
图1、图3和图4示出将支撑轨I紧固到梯形板5的两个梯形肋3、4的紧固结构。 该紧固结构对应于根据图11的多排列结构的虚线剖面D1。图11还示出支撑轨I设置用于 承载PV模块2。
肋3、4平行于彼此布置在一定距离处，并具有类似于梯形的横截面(梯形板所典 型的)。还可以看出，支撑轨I相对于肋3、4横向成直角设置，并且其底侧20还直接放置在 肋3、4的上侧17、18上。作为另外一种选择，可在肋3、4的上侧17、18上直接布置薄的弹 性保护层，支撑轨I放置在该保护层上，但保护层本身不起支撑作用。重要的是支撑轨I可 将垂直负载转移到肋3、4的上侧17、18上。支撑轨I是挤压成型的，并(以已知方式)在其 两侧(底侧20及其上侧21)底切有槽6、23。上侧槽23设置用于夹紧装置以便附接PV模块 2，如图11所示。
根据图1的紧固结构还包括两个相同的保持元件8、9，这两个保持元件紧固到肋3、4。为此，各保持元件8、9具有矩形的紧固区段10、11，紧固区段10、11平坦且为板形并形 成保持元件8、9的最大部分，保持元件8、9各自通过所述矩形紧固区段紧固到肋3、4的对 应一个倾斜侧15a、16b。结构上有利的是，倾斜侧15a、16b是肋3、4的两个外侧。
对于该紧固结构，在紧固区段8、9的每个中设置有两个自攻螺钉24，其中所述螺 钉的螺纹本文未详细示出。螺钉24穿过紧固区段8、9中的预制孔25并穿过倾斜侧15a、 16b。紧固区段8、9设置在比上侧17、18的水平高度低的位置。尤其可从图4看出，紧固区 段10以这样的方式设计，使得其在两侧从支撑轨I旁边沿着倾斜侧15a伸出。因此，组装 人员可在不受支撑轨I妨碍的情况下利用工具致动螺钉24。
根据图1的紧固结构的特征还在于保持元件8、9中的每一个分别具有接合延伸 部12和13，所述延伸部不可拆卸地或不可移除地布置在相应的紧固区段8、9上。因此，紧 固区段10、11与相应的接合延伸部12、13形成为单件金属板件，并因此一体地连接至彼此。 接合延伸部12、13从紧固区段10、11中心向上突出，使得保持元件8、9以支撑轨I为中心 布置，而非主要布置于其下方。
还可从图4看出，接合延伸部12在接合位置的任一侧接合槽6。因此，接合延伸部 12具有相对的向外取向的两个突起26。接合位置取向为横切支撑轨I或平行于肋3。在相 对于接合位置旋转90°的释放位置，保持元件8可通过使接合延伸部12穿过槽开口 7来插 入槽6中，这在图5中更详细地示出。
还重要的是，支撑轨I不仅通过接合延伸部8被压制在肋3的上侧17上，而且被 夹紧。另外，接合延伸部12相对于槽开口 7以这样的方式设计，使得支撑轨I在其横向方 向上双向固定。尤其独特的是，不仅紧固区段10、11，而且作为整体的保持元件8、9也仅布 置在肋3、4的左侧或仅布置在右侧，也就是说，位于相应的肋3、4的中心的左侧或右侧。术 语“左”和“右”将被理解为肋3、4的横向，这可从图1、图3和图11看出。如此示例性实施 例中一样，与现有技术相比，保持元件8、9优选整体侧向位于相应倾斜侧15a、16b的旁边, 而不接触上侧17、18。
图5按照组装顺序示出保持元件9被接合到根据图1的紧固结构的支撑轨I。从 平行于支撑轨I的初始释放位置A开始在任何点处，利用接合延伸部12使保持元件9穿过 槽开口 7插入槽6中，从而到达位置B。然后，保持元件9旋转90°到达横切支撑轨I的接 合位置C，在该位置接合延伸部12最大程度地接合槽6。最后，可将保持元件9移到与所述 倾斜侧的倾斜程度近似对应的倾斜位置D。由于此示例性实施例中在释放位置A，接合延伸 部12显著窄于槽开口 7，所以保持元件9不仅可平行地插入槽6中，而且可与支撑轨I略微 成对角地插入。
根据图5的接合处理可在将支撑轨I置于肋3、4上之前或之后进行。.如果提供 较长的支撑轨(与两个以上的肋交叉或者将插入两个以上的保持元件)，可能适宜的是将支 撑轨初始置于肋上，只有在这之后才将保持元件从下方插入槽中。参照根据图1或图12的 排列结构，即使支撑轨I或I’已经设置到位或者已被紧固，也可随后有利地将另外的保持 元件8、9如此组装到肋的任意自由倾斜侧上。支撑轨I或I’在插入保持元件8、9之前可按 时间顺序设置在肋3、4上，保持元件8、9可按时间顺序在将紧固区段11紧固在倾斜侧15b、 16b上之前插入。与现有技术相比，这些选择使得该紧固结构特别易于组装，多功能并且容错性好。
如图3左手侧一样，然而，图6和图7还详细示出在保持元件9的紧固区段11与肋4的倾斜侧16b之间布置弹性垫片19。弹性垫片形成为将紧固区段11与倾斜侧16b平行隔开的层。重要的是当螺钉24被致动时，弹性垫片19被压缩。因此在根据图7的最终的组装位置，垫片19比根据图6的组装前的状态窄。弹性垫片19可为橡胶类材料，并且可由弹性体构成，例如EPDM等。
由于垫片26的这种压缩27，紧固元件11与倾斜侧16b之间的距离减小，由此保持元件9由于倾斜侧16b的倾斜而在向下方向上经历很难察觉到的移动分量28。然而，这导致保持元件9通过接合延伸部12逐渐将支撑轨I夹紧到肋4的上侧18上。图7中将压缩 27和移动分量28放大大约十倍示出。可通过箭头28看出，此上下文中的“向下”是指垂直于上侧18的向下方向。
垫片26同时用作防雨水的密封件，否则雨水会穿过倾斜侧16b中用于螺钉24的开口(在细节图中不可见)渗入肋4中。为了简化组装，垫片26已经以预制方式(例如，通过粘合剂或双面胶带)粘贴到紧固区段U。作为另外一种选择或除此之外，垫片可利用被压到开口 25中的保持螺母(nub)来紧固。
图8示出保持元件9’的另一示例性实施例,其还未组装成最终的组装状态。与先前描述的保持元件的不同在于，其接合延伸部13与紧固区段11’成一角度形成，使得接合延伸部13比肋4的倾斜侧16b陡。这意味着与倾斜侧16b的虚拟直线延伸线和肋4的上侧18之间的对应角度α相比，接合延伸部13与肋4的上侧18之间的角度更接近直角。在此示例性实施例中，接合延伸部13甚至垂直于肋4的上侧18，因此接合于槽6的边缘29后面。
图9示出保持元件9”的另一示例性实施例。与先前描述的保持元件9和9’的不同在于，弹性垫片19具有一体的延伸部22，该延伸部22意在布置于肋4的上侧18与支撑轨I的底侧20之间。图10因此示出处于最终的组装状态的保持装置9”，其中支撑轨I被夹紧于上侧18上，延伸 部22布置在它们之间。根据预期用途，延伸部22用作保护层，保护上侧18免于磨损，并且可另外增大与肋4横切的摩擦连接。通过在垫片19上设置延伸部 22，可以省去单独的保护手段，例如预先在上侧18上或在底侧20上施加保护层。与先前的保持元件9和9’的另一不同在于，形成的接合延伸部14与上侧18所成角度小于90°，但比倾斜侧16b陡。
图11示出总共12个相同的根据图1的紧固结构的多排列结构，其中设置有具有大量梯形肋的共用梯形板区域5’。梯形板区域5’可如图所示由单个梯形板组成，或者可由多个这样的板构成。支撑轨I全部与肋横切且按照适合于附接矩形PV模块2的图案设置。 四个这样的PV模块2 (仅示意性地示出其中三个)布置在支撑轨I上。
由于支撑轨I尽可能短，但肋之间的间距与PV模块2的格式通常彼此不适应，所以适宜的是支撑轨I与两个肋交叉，或者如果肋之间的间距较大的话，可与三个肋交叉。在此示例性实施例中，支撑轨I仅与两个肋3、4交叉足矣。因此，支撑轨I并非在PV模块2 下方连续延伸，而是各端部位于PV模块2下方，以节省材料。另外，虚线剖面Dl对应于根据图1的紧固结构。
为了施加PV模块2，支撑轨I与PV模块2的平行于肋的边缘交叉，其中结构上有利的是这些边缘为PV模块2的纵向边缘。各壳体中的PV模块2通过这些纵向边缘在左侧 和右侧放置在两个支撑轨I上。重要的是各壳体中在肋的横向方向上相邻的PV模块2通过 其相邻的纵向边缘放置在两个支撑轨I上，并且附接到所述支撑轨。如右上角的PV模块2 所示，可如此以传统方式将PV模块2夹紧在支撑轨I上。所述相邻纵向边缘优选利用“中 部夹具(middle clamp)”紧固在一起，而“端部夹具”可分别用于固定自由边缘。
图12最后示出，四个传统上成一行的长支撑轨I ’也承载PV模块2并为此经过PV 模块2下方，并且可与梯形板区域5’的适当多的肋交叉。通过四个根据图1的保持元件8 将各支撑轨I’以规则的距离夹紧在肋3’的上侧。
权利要求
1.一种将用于光伏模块的支撑轨(I)紧固到梯形板(5)的梯形肋(3)的紧固结构，其中所述支撑轨(I)包括具有槽开口(7)的底切槽￠)，所述支撑轨(I)与所述肋(3)横切地设置，所述紧固结构包括至少一个保持元件(8)，其中所述保持元件(8)具有紧固区段(10)，所述紧固区段紧固到所述肋(3)的倾斜侧(15a)，其特征在于所述保持元件(8)布置在所述肋(3)的左侧或右侧，并且所述保持元件(8)具有接合延伸部(12)，所述接合延伸部不可拆卸地布置在所述紧固区段(10)上，其中所述接合延伸部(12)在接合位置(C)与所述槽(6)接合，在相对于所述接合位置(C)旋转的释放位置(A)可穿过所述槽开口(7)插入所述槽(6)中，通过所述接合延伸部(12)将所述支撑轨(I)压制到所述肋(3)的上侧(17)。
2.根据权利要求1所述的紧固结构，其特征在于所述槽(6)在两侧底切，并且所述接合延伸部(12)在两侧与所述槽(6)接合，为此所述接合延伸部(12)在相对的向外方向上具有两个突起(26)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述接合延伸部(12)具有销，所述销伸到槽(6)的槽基座(30)中的点状凹入中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述接合延伸部(12)和紧固区段(10)彼此一体地连接，和/或由来自一块金属或塑料板的一件式单元组成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述接合延伸部(12)和紧固区段(10)以共面方式形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述接合延伸部(13，14)与紧固区段(11’，11”)成一角度形成，使得所述接合延伸部(13，14)比所述肋(4)的倾斜侧(16b)陡。
7.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述紧固区段(10)通过螺钉(24)或铆钉紧固到所述肋的倾斜侧。
8.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述紧固区段(10)在支撑轨(I)旁边从两侧沿着所述肋(3)伸出。
9.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于在所述紧固区段(11，11’，11”)与所述肋的倾斜侧(16b)之间布置有弹性和/或塑性垫片(19)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述弹性和/或塑性垫片(19)以预制方式紧固到紧固区段(11，11’，11”)。
11.根据权利要求9所述的紧固结构，其特征在于所述弹性和/或塑性垫片(19)具有布置在所述肋(4)的上侧(18)与支撑轨(I)之间的延伸部(22)。
12.一种根据权利要求9所述的紧固结构的组装方法，其特征在于在将紧固区段(11)紧固到倾斜侧(16b)的过程中，所述弹性和/或塑性垫片(19)被压缩，所述保持元件(9)在向下方向上经历移动分量(28)，并且所述保持元件(9)通过所述接合延伸部(12)将支撑轨⑴逐渐拉紧到肋⑷的上侧(17)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述梯形板(5)具有另外的梯形肋(4)，所述支撑轨(I)与多个肋(3，4)交叉，并且另外设置有至少一个这样的保持元件(9)，通过所述保持元件将支撑轨(I)压制到所述另外的肋(4)的至少一个的上侧(18)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述支撑轨正好与三个或两个肋(3，4)交叉，并且正好设置有一个另外的这样的保持元件(9)，通过所述保持元件将支撑轨(I)压制到所述三个或两个肋(4)中的正好一个另外的一个肋的上侧(18)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述保持元件(8，9)紧固到所述三个或两个肋(3，4)的两个靠外的倾斜侧(15a，16b)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构，其特征在于所述支撑轨(I)包括第二底切槽(23)以用于附接PV模块(2)。
17.一种根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构的保持元件(7，8)。
18.—种包括支撑轨(I)以及根据前述权利要求中任一项所述的紧固结构的至少两个保持元件(8,9)的套件。
19.一种包括根据前述权利要求1至16中任一项所述的紧固结构的排列结构，其特征在于设置有另一个这样的紧固结构，或者设置有另外三个这样的紧固结构，其中光伏模块(2)附接到所述紧固结构的支撑轨(I)。
全文摘要
一种将用于光伏模块的支撑轨(1)紧固到梯形板(5)的梯形肋(3)的紧固结构包括节省材料的保持元件(8)。所述保持元件(8)具有紧固区段(10)，所述紧固区段从左侧或右侧紧固到所述肋(3)的倾斜侧(15a)。接合延伸部(12)不可移除地布置在所述紧固区段(10)上。在接合位置，所述接合延伸部到达支撑轨(1)的下侧(20)中的槽(6)后面。在相对于所述接合位置旋转的释放位置，接合延伸部可穿过槽开口插入所述槽(6)中。通过所述接合延伸部将支撑轨(1)压制到所述肋(3)的上侧(17)。
文档编号H01L31/042GK103026147SQ201180036334
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年5月27日
发明者H·乌尔班, D·弗路尔 申请人:旭乐德有限公司