WO2013139745A2 - Nachführvorrichtung für solarmodule - Google Patents

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WO2013139745A2
WO2013139745A2 PCT/EP2013/055583 EP2013055583W WO2013139745A2 WO 2013139745 A2 WO2013139745 A2 WO 2013139745A2 EP 2013055583 W EP2013055583 W EP 2013055583W WO 2013139745 A2 WO2013139745 A2 WO 2013139745A2
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solar module
cross member
tracking device
longitudinal axis
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a tracking device for solar modules for the purpose of optimally aligning the solar modules to the position of the sun.
  • Tracking devices for solar modules also called tilt trackers
  • the basic structure of such tilt trackers usually consists of a north-south oriented rail, for example in the form of a square tube, which is connected via corresponding bearings rotatably connected to a series of posts, which are embedded in the ground via foundations.
  • a bearing member is secured to each end of a post, through which the rail passes, so that the rail is supported by a plurality of bearing points.
  • Module carrier rails can be arranged transversely to the rotatable rail, to which in turn the solar modules can be fastened. About appropriately mounted levers and linkage, the rail and thus the solar modules can be pivoted, which ultimately succeed tracking to the sun.
  • the tracking device for solar modules comprises a row of posts each oriented along a vertical axis, the row extending along a longitudinal axis and at least one parallel to the longitudinal axis oriented tilting rail on which at least one solar module can be arranged and which is pivotable for tracking the solar module about the longitudinal axis.
  • the tilting rail is connected to at least one post by at least one cross member, wherein the at least one cross member for pivoting the tilt rail about a pivot point is rotatable and wherein the at least one cross member is offset by a distance from the pivot point.
  • the fulcrum is at the top of the post.
  • the distance is accordingly measured from the fulcrum to an imaginary middle line of the cross member, which extends along its longitudinal axis.
  • the fulcrum is not in a preferred embodiment at the height of the cross member, but is conveniently located above.
  • the solar modules can be arranged above the cross member and still pass through or close to the fulcrum, resulting in a particularly stable arrangement.
  • the cross member is substantially horizontal.
  • the cross member is preferably arranged at least substantially parallel to the solar module (s).
  • the cross member is arranged in the middle position, preferably below the pivot point.
  • This unusual arrangement makes it possible to bring the center of gravity of the solar modules closer to the pivot point in the direction of the vertical axis, so that the center of gravity during pivoting moves as little as possible out of the center plane or the alignment of the vertical axis of the post.
  • the symmetrical arrangement of two tilt rails left and right of the longitudinal axis also allows an extremely stable arrangement.
  • a solar module is attached in each case only via a tilt rail.
  • the cross member is arranged at least substantially transversely to the longitudinal axis and centered to the vertical axis.
  • the cross members are connected by a lever arm to the pivot point.
  • the lever arm is arranged substantially at right angles to the cross member and rotatably connected thereto. is the cross member z. B. executed as a U-profile, the connection preferably takes place over the web surface.
  • the arrangement of the lever arm can also be replaced by a corresponding shape of the cross member, for example if it is shaped like a "T".
  • one and / or both ends of the cross member each rotatably mounted a tilt rail, so there are two tilt rails, which together carry a solar module table. It can also be more, z. B. 3, 4 or 6.
  • the attachment is preferably on a corresponding side surface of the cross member profile.
  • the tilting rail (s) are designed as square tubes.
  • at least two square tubes are connected at their respective abutting ends via at least one inner intermediate piece.
  • the intermediate piece can in turn be designed as a square tube, which can be arranged within the tilting rail formed from at least one square tube.
  • a galvanized steel square tube is used.
  • a Z-profile, a double-T-carrier or the like can be used. It is also possible to mix different profile types. Similar variations also apply to the cross member, which is preferably designed as a U-profile, but alternatively preferably could also be designed as a double-T-carrier or as a preferably flat square tube.
  • the lever arm is rotatably connected at one end to the cross member and with the other end it is preferably mounted on a bearing element on the head of a post.
  • the cross member is pivoted by turning the lever arm and thus the tilt rail (s) and the solar modules mounted thereon, for optimal alignment with the sun.
  • a plurality of solar modules is arranged rotationally fixed on the dump rails.
  • the arrangement can take place directly on the at least one tilting rail or, if appropriate, also indirectly via suitable module carrier rails, which can be mounted between the tilting rail and the solar module.
  • the Order of the solar modules or the module carrier rails is along the longitudinal axis and across it arbitrarily free, in other words so infinitely selectable on the tilt rail, as not on the space-consuming bearings of the tilt rail on the head of each post consideration must be taken. Therefore, the distance of two consecutive posts in a row is ideally calculable according to the statics, so the foundation distances are freely selectable and do not depend on the size and / or arrangement of one or more solar modules. Thus, the row of posts is ideally positioned based on the statics.
  • a rectangular solar module can be positioned with its long side aligned either parallel or transverse to the longitudinal axis on a tilt rail and / or a module carrier rail. Particularly preferred is an arrangement of several solar modules along and possibly also transversely to the longitudinal axis on the tilt rail.
  • the solar modules are usually plate-shaped photovoltaic modules. These are preferably framed, alternatively frameless.
  • the row of the respectively along the vertical axis oriented post and thus the longitudinal axis is preferably positioned in a north-south direction.
  • the posts are preferably producible from standard profiles, in particular from steel, particularly preferably from double T-beams.
  • the double-T-carrier is aligned with its flange side transverse to the longitudinal axis.
  • solar parks are constructed with a plurality of such rows of posts along a preferred north-south direction. In alternative embodiments, it is also possible, for example if the geography or terrain requires it, to deviate from this north-south direction of the longitudinal axis.
  • the row of posts also have a kink.
  • the row of posts also have a kink.
  • at least at one or both ends of the row of posts at least one damper and / or spring element, more preferably a shock absorber provided, which connects the lower portion of the post with the mounted on this post crossmember, and in this way dampens a rapid rotational movement of the cross member, for example by a gust of wind. This prevents that a torsional or twisting of the solar module table over the row of posts postulated.
  • a rotation unit is arranged on at least one other post of the series, which is designed to rotate about a Mitauerarm the at least one cross member and thereby to pivot the at least one tilt rail.
  • this other post is preferably made similar or even identical to the others, that is made for example from a standard profile, particularly preferably from a double-T-carrier.
  • the same profiles, but with larger dimensions and / or wall thicknesses can be used.
  • the rotation unit is a worm gear or another ringmélzgetriebe, particularly preferably a double worm gear. Further preferably, the rotation unit is arranged at an upper end of the other post. In this case, the axis of rotation of the rotary unit particularly preferably lies in the alignment of at least two pivot points which are located on other posts of the row.
  • the Mitauerarm corresponds in its function with the previously mentioned lever arm.
  • the Mitauerarm represents the connection of the cross member with the rotation unit
  • the lever arm is the connection of the cross member with a pivot point or bearing element.
  • the driver arm and / or the lever arm is made Steel made (as a profile element, such as U-profile or square tube, or as a flat element), alternatively, a correspondingly dimensioned flat iron is used.
  • the drive arm and / or the lever arm are preferably a combustion cutting plate
  • the at least one tilt rail is pivotable.
  • An advantage of using a worm gear or twin worm gear as a rotation unit is that a very fine adjustment of the tilt rail is possible.
  • the self-locking inherent in a worm gear is positively usable for the overall design of the system.
  • wind forces which are introduced by the solar modules into the tracking device and thus into the rotation unit, are preferably degradable via the self-locking. The forces are not forwarded to a drive unit required for driving the rotation unit, such as an electric motor. This is a necessary for the drive of the tracking device for solar modules electric motor small and inexpensive dimensioned.
  • the rotational or rotational movement of the driving arm can also be represented by a linear unit, for example a linear motor, in combination with a lever.
  • the transverse beams are in each case mounted passively via a lever arm.
  • an electric motor is used as the drive unit.
  • a hydraulic motor or a pneumatic drive is used as the drive unit.
  • the various types of drive units can be combined or connected in series.
  • the connection between the rotary unit and the driving arm via a compensation element which is designed to compensate for angular deviations, height differences and / or axial distance changes and / or parallel displacements in the row of posts.
  • the compensation element preferably has a variability, ie expansion and damping properties, preferably in all spatial directions. More preferably, torsional forces are damped or compensated.
  • the above-mentioned correction options essentially relate to the position of the pivot points relative to one another.
  • the posts and thus the pivot points can never be positioned so accurately in reality that no angle deviations, height differences, axial distance changes or parallel displacements in the row of posts, so between the pivot points occur.
  • the rotational movement of the driving arm should essentially take place transversely to the longitudinal axis. For example, if two consecutive posts are not exactly aligned with each other, but set up slightly twisted, this angle deviation and the other points mentioned above (height differences, etc.) can be compensated for by a compensation element.
  • differences in height or parallel displacements if, for example, one or more posts are not oriented exactly along the longitudinal axis.
  • changes in length can also be compensated, which can occur, for example, at very high or low temperatures due to different expansion coefficients inherent in the various materials used. These can be compensated by a substantially axial displaceability of the compensating element.
  • the compensation element is also designed such that it prevents impacts from the transmission.
  • a smaller or less dimensioned transmission and / or a smaller or weaker dimensioned nator drive unit can be built. The costs and the production and assembly costs are thereby minimized.
  • a Hardy disk is used for the compensating element, since this is the o.g. Advantages combined in the best possible way.
  • the Hardytrain can also assume a supporting function, which is not the case with a universal joint, for example, since this can not transmit lateral forces.
  • the preferred compensating element can also absorb transverse forces and thus represents a supporting component.
  • inclinations, gradients or gradients of up to 15% and higher can be compensated with a hardy disk.
  • an elastomer element a torsion damper and / or a vibration damper can also be used as a compensation element.
  • a torsional damper and / or vibration absorber for example, with an elastomeric element, which makes axial displacements compensated.
  • such a compensating element may also be used in other, any configurations of tracking devices.
  • the lever arm and / or the driving arm is configured such that the distance from the cross member to the pivot point is adjustably fixable, e.g. in that the lever arm and / or the driving arm comprises at least two fastening regions along the distance between the cross member and the pivot point, via which the cross member can be fixed positively and / or non-positively by corresponding fastening means.
  • connection between the cross member and the lever arm and / or the Mit Harvardarm is preferably carried out rotatably.
  • a group of fastening openings or oblong holes in particular but preferably provided holes.
  • a group of fastening openings consists of at least two bores, furthermore preferably more than two, for example four, six, eight, ten, etc., but more preferably six bores.
  • An odd number of mounting holes is possible borrowed. It is advantageous that from the group of fastening openings those for the attachment of the lever arm and / or the Mitêts are selectable, which have a suitable distance between the cross member and the pivot point. As a result, the distance from the pivot point to the cross member can be varied.
  • the rotationally fixed connection between the cross member and the lever arm or driving arm can also be ensured via only one fastening opening with an associated fastening means in combination, for example with a bolt or the like.
  • This further element, for example the bolt then allows the connection to be rotationally fixed, the actual positive and / or frictional connection being achieved via the fastening means (which is located in the fastening opening).
  • the lever arm and the driving arm are arranged in a preferred embodiment, not directly on the post, but on a head piece, which is attached to the upper end of the post.
  • the head piece by at least two mutually arranged elongated mounting portions, in particular slots, along the vertical axis and transversely to the longitudinal axis infinitely adjustable on the post can be fixed.
  • the slots can be arranged in the header or in the post, or in both.
  • the long sides of the oblong holes preferably point in the direction of the vertical axis. In other words, therefore, the head piece serves as a kind of extension or shortening of the post along the vertical axis.
  • the pivot point along the vertical axis is displaced.
  • the mutually spaced slots preferably have so much play across the vertical axis of the post, that the head piece can also be rotated transversely to the vertical axis and thus also transversely to the longitudinal axis.
  • the offset of posts that are not accurately positioned along the row can be offset by this variability and head in both directions transverse to the longitudinal axis.
  • This makes it possible to align several pivot points along the row of posts exactly or at least approximately exactly to a height or in an escape. It is understood that preferably also the axis of rotation of the rotary unit is at this height and / or in this flight.
  • the head piece is designed as a U-profile.
  • a strong flat iron is used.
  • a flat iron on site so in the construction of the device, so in the construction of the device, kröpfbar.
  • the header may be attached to the post from two different sides, thereby allowing for displacement of the lever arm along the longitudinal axis. This is advantageous in order to avoid the fastening means or screws which may be present at a certain point on the tilting rail (s) and which serve to connect the individual parts of the tilting rail (s).
  • the lever arm can preferably be mounted on both sides of the head piece or on both flanges of a post formed as a double T-beam.
  • the connection area of the lever arm with the tilting rail can thus be displaced in the longitudinal direction within a range of up to ⁇ 80 mm, preferably ⁇ 60 mm, alternatively up to ⁇ 40 mm in order to avoid any objects on the tilt rail.
  • the lever arm via a bearing element with the post and / or the head piece is connectable, wherein the bearing element is the fulcrum and wherein the lever arm is rotatable about the pivot point substantially transverse to the longitudinal axis.
  • the bearing element is designed such that the lever arm is also slightly rotated about the vertical axis relative to the post. loading
  • the bearing is designed as a self-aligning bearing and / or preferably as a flange bearing. The preferred bearing shape not only allows a rotational movement or rotation transverse to the longitudinal axis, but also a rotation or rotation about the vertical axis.
  • the bearing element is attachable to the upper end of the post, particularly preferably on a head piece.
  • the bearing element can be arranged from both sides on the head piece or post.
  • some head pieces in one row comprise the bearing element for the mounting of the lever arm, while another head piece is designed for a positive and / or non-positive connection with the rotary unit.
  • the lower part of the two embodiments of the head piece can be made substantially similar, ie the part which serves for connection to the post.
  • the upper part of the head piece, which is used in relation to the vertical axis and which serves to receive the rotation unit is designed as a kind of platform, with which the rotation unit can be positively and / or non-positively connected.
  • this pedestal is designed as a square plate or as a round plate on which the rotation unit can be fastened via at least one screw with a corresponding nut or a plurality of such fastening means.
  • the bearing element in particular the self-aligning bearing or the flange bearing, is screwed or also welded or the like, but essentially fixed positively and / or non-positively.
  • the solar module is rectangular, wherein it can be arranged in a first embodiment with its long side substantially parallel to the longitudinal axis.
  • at least one module carrier rail can be fixed positively and / or non-positively on and essentially transversely to the tilting rail, to which the solar module is formally and / or non-positively fixed via at least one clip. or non-positively fixed.
  • the module carrier rail is designed as a U-profile with module carrier rail side surfaces oriented parallel to the web surface on the two flanges on the side opposite the web.
  • Preferred materials are aluminum or steel.
  • the module carrier rail is positively and / or non-positively connected at its web surface to the or the tilt rail (s), in particular screwed tight.
  • the solar modules are preferably attached via at least one bracket, in particular aluminum clip, on the side facing away from the web surface of the module carrier rail, wherein the bracket along the module carrier rail is continuously displaceable, so that the manufacturer's predetermined mounting openings in the solar module can be used. Screws are preferably used for the attachment, but more preferably rivets, as this makes it difficult to steal the solar modules.
  • the module carrier rail has at least one bore, by way of which the module carrier rail can be fixed to the tilting rail, for example can be screwed.
  • a number of holes is provided in the module carrier rail, any of which can be used for attachment.
  • a bracket is used which engages over the tilting rail and is fastened to two approximately at the width of the tilting rail spaced apart holes on the tilting rail, in particular by screws or rivets.
  • the tilting rail can be arranged lower with respect to the vertical axis, so that even when using a module support rail, the solar module is not higher than when no one is used.
  • the solar module with its long side substantially transversely to the longitudinal axis via at least one module terminal form and / or non-positively on the one or the tilt rail (s) can be fixed.
  • the said arrangements of the solar modules are to be understood as preferred embodiments only.
  • the solar module can be arranged transversely with its long side.
  • the solar module can also be arranged parallel to the longitudinal axis. It is advantageous that, due to the large variation possibilities, solar modules of different sizes and / or also solar modules from different manufacturers can be arranged and installed next to one another on the tracking device. Furthermore, the original mounting holes of the solar modules can be used. It is understood that not only along the longitudinal axis of several solar modules can be arranged, but also across it.
  • the solar module by a module clamp on the tilt rail and / or on the module carrier rail can be fixed.
  • the module clamp is formed by two interlocking profile elements, wherein an upper profile element has at least one projection, via which at least one solar module can be fixed positively and / or non-positively.
  • the lower profile element is designed substantially as a U-profile.
  • the upper profile element is arranged positively and / or non-positively, which is formed in a preferred embodiment substantially H-shaped.
  • the mutually contacting surfaces of the upper and lower profile element are roughened or corrugated in a preferred embodiment or provided with a structure which is to be understood as an assembly aid and among other things causes the two parts of the module clamp or the profile elements do not fall apart. Likewise, as it were a snapping of the profile elements allows each other.
  • the projection Transverse to at least one side surface of the upper profile element, the projection is arranged, which is finally carried out such that a compressive force on another element, in particular on a solar module to be arranged, is executable.
  • the upper and lower profile element of the module clamp each have at least one mutually corresponding bore, via which the module terminal via at least one fastening element form and / or non-positively on the tilt rail or a module carrier rail can be fixed.
  • a fastener a drilling screw is used.
  • a frictional connection of the at least one solar module on the projection and on the upper profile element and the fastening element in the lower profile element and in the tilting rail or in another element, on which the solar module is to be arranged acts.
  • the passage region of the fastening element in the tilting rail can be sealed via a sealing element which can be arranged in the module clamp.
  • the lower profile element advantageously has an undercut or a recess, within which the sealing element can be arranged.
  • the sealing element is preferably made of a rubber-like material, which has the task to protect the hole in the tilt rail, which is caused by the use of the drill screw against external influences such as rain, and corrosion, weathering or the like.
  • the tilt rail itself is advantageously coated against the effects of weather and corrosion or galvanized or the like. If the surface is damaged (for example by puncturing), this coating or the surface treatment is destroyed.
  • the lower profile element in the region of the support on the tilting rail on at least one lower side wall on a support area on which the solar module can be arranged is thus not arranged directly on the tilting rail, but on at least one support area.
  • the solar module and the tilt rail have no direct contact.
  • the solar module, wel- Ches usually has an aluminum frame, arranged on the module clamp, which is also made of aluminum in a preferred embodiment.
  • the two-part design of the module clamp allows adaptation to different levels of solar modules, characterized in that the two parts are slidable into one another. The connection with different levels of solar modules is thus no problem.
  • the invention is also directed to the module clamp described above as such.
  • the surfaces facing upwards of at least two solar modules form a solar module table which extends along a solar module plane and wherein the solar module table is aligned substantially symmetrically to the longitudinal axis whose direction results from at least two fulcrums, wherein the vertical distance of the solar module plane to Fulcrum is designed such that a torque which is introduced during the rotation of the solar module table about the fulcrum in at least one post, can be minimized.
  • the vertical distance from the solar module level to the fulcrum acts like a lifting arm, via which the torque is introduced into the post. It is understood that the consideration of the perpendicular distance from the fulcrum to the solar module level represents a simplification for the calculation of the torque.
  • the complete (rotating) structure consisting of at least one solar module, at least one tilt rail, etc. is taken into account, wherein advantageously an overall center of gravity can be determined, which is positioned such that as low as possible forces in or Posts are initiated. Due to the great variability through the use of the lever arm / Mit Meetingarms in combination with the cross member, the bearing elements, the compensation element, etc., this is only possible.
  • an arrangement of a cross member directly to a post or to a head part is possible without the use of a lever arm.
  • This embodiment is currently no distance between the cross member and the pivot point provided.
  • the tilting rail is connected to at least one post by a cross member, wherein the cross member comprises a pivot around which the cross member is rotatable. This is preferably at least substantially in alignment with the vertical axis of the post.
  • the tilt rail By pivoting the cross member, the tilt rail, which is connected to the fulcrum opposite end of the cross member rigidly with this, also rotated about the pivot point.
  • the tilting rail is therefore not in alignment with the vertical axis of the post or centrally above the pivot points, but is offset by the length of the cross member, usually by 170 to 500 mm, preferably by 250-350 mm, this being the distance between a pivot point and the longitudinal center line of the tilt rail.
  • the lever arm In the middle rotational position of the tilting rail, in which the solar modules are not tilted to the east or west, the lever arm is approximately horizontally or transversely aligned to the post, so that the tilting rail is offset laterally to the post.
  • the solar module table is located centrally above the pivot points. This unusual arrangement makes it possible to bring the center of gravity of the solar modules closer to the pivot point in the direction of the vertical axis so that the center of gravity during pivoting moves as little as possible out of the center plane or the alignment of the vertical
  • the tracking device in which the or the cross member is arranged without additional lever arms on the post or the head pieces or are, the previously said.
  • the cross member via the aforementioned bearing element with the post and / or the head piece is connectable, wherein the bearing element is the fulcrum and wherein the lever arm is rotatable about the pivot point substantially transverse to the longitudinal axis.
  • the tracking device for solar modules comprises a series of posts each oriented along a vertical axis, the row extending along a longitudinal axis, and a tilting rail oriented parallel to the longitudinal axis, to which at least one solar module can be arranged and which to Tracking the solar module is pivotable about the longitudinal axis.
  • the cross member in the embodiment without lever arm as a U-rail, in particular made of steel is formed.
  • the cross member has a rail-side region and a post-side region, wherein it is connected to the rail-side region positively and / or non-positively connected to the tilt rail.
  • the rail-side region of the cross member is provided with recesses such that any projections of the tilt rail, in particular in the connecting region of two Kippschienenabêten, do not hinder the arrangement of the cross member.
  • the rail-side region of the cross member is designed such that it surrounds the tilt rail at least partially.
  • the regions of the rail-side region, which surround the tilt rail, are preferably provided with recesses such that one or more possible projections on the tilt rail, for example due to at least one screw mounted there, do not stand in the way of fastening the cross member.
  • a frictional connection is achieved by means of preferably at least one screw with a corresponding nut and / or furthermore preferably at least one rivet or another suitable fastening means.
  • the rail-side region of the cross member is designed as a two-part frame, wherein at least one fastening means, preferably at least one screw (with corresponding nut) of the positive connection of the two parts can be realized.
  • the cross member can be articulated on both sides of the post or the head piece, so that also about an offset of the cross member with respect to the tilt rail is possible to avoid any protrusions on the tilt rail.
  • Remote embodiments are conceivable in which the frame is attached to the side of the cross member, and the cross member can be arbitrarily articulated by one or the other side, so that there is a further offset.
  • a rotation unit is arranged on a post of the row, which designed to is to pivot about a Mitauerarm the tilt rail.
  • the rotation unit has already been described in detail in the previous sections.
  • the rotation unit can be arranged directly on a post alternatively but also on the already known head piece.
  • the tilting rail is guided in the region of the force transmission between the driving arm and the tilting rail through a recess in the driving arm and preferably with at least one protective element, in particular one or more plastic strips, arranged in a form-fitting manner in the recess.
  • the protective element serves to avoid direct contact of the tilting rail with the driving arm, by being inserted into the gap between the inner wall of the recess and the outer surface of the tilting rail.
  • the advantage here is that so that the tilting rail in the drive arm is preferably movable along the longitudinal axis storable.
  • the tilt rail can first be positioned at any position along the longitudinal direction and then fixed in the recess, for. B. with acting as a stopper protective elements.
  • the recess has a non-rotationally symmetrical cross section, the shape of which corresponds to the outer cross section of the tilting rail, so that it can be arranged in the recess in a rotationally fixed manner.
  • the cross section of the recess or the tilting rail is z.
  • B polygonal, in particular hexagonal, square, square or triangular.
  • the recess is preferably closed, but may be open and closable on one side. It is also advantageous that corrosion between the tilt rail and driver arm can be prevented by the use of the protective element. Thus, for example, a variety of material pairings are feasible.
  • all solar modules which can be arranged on the tilting rail form a solar module table which extends along a solar module plane, wherein the tilting rail, which is aligned at least one cross member and the driving arm parallel to the solar module plane.
  • a center line of the solar module table oriented parallel to the longitudinal axis is cut in the middle rotational position of the tilting rail, in which the solar module plane is oriented transversely to the plane of the vertical axes of the posts, cut by the vertical axes passing through the pivot points, the tilting rail being parallel to the solar module plane Distance from the pivot points is offset and wherein the vertical distance of the center line to the pivot point is less than 100 mm.
  • the center of gravity (the center line) of the solar module in the middle rotational position of the tilting rail is preferably directly or at least approximately directly above the pivot points.
  • the vertical distance between the center line and the fulcrum is preferably less than 120 mm, more preferably less than 100 mm.
  • FIG. 1 a preferred embodiment of a tracking device for solar modules in a perspective view
  • FIG. 2 shows a perspective view of a preferred embodiment of a driver arm and its positioning between a cross member and a rotation unit or a compensation element
  • Figure 3 a preferred embodiment of a compensation unit, connected to a rotary unit and a driving arm;
  • Figure 4 a perspective view of a preferred embodiment of a
  • Figure 5a a view of a preferred embodiment of a module clamp
  • FIG. 5b shows a view of a preferred embodiment of a module clamp connected to two solar modules
  • FIG. 6 shows a side view of a preferred embodiment of a tracking device for solar modules with use of a module carrier rail
  • Figure 7 a preferred embodiment of a module carrier rail and a
  • FIG. 8 shows a bottom view of a preferred embodiment of a solar module in conjunction with a module carrier rail;
  • Figure 9 a perspective view of the compound of a preferred
  • Embodiment of a solar module with a module carrier rail and a tilt rail Embodiment of a solar module with a module carrier rail and a tilt rail
  • Figure 10 a preferred embodiment of an intermediate piece and its
  • FIG. 1 1 shows a preferred embodiment of a tracking device for solar modules without lever arm in a perspective view
  • FIG. 12 shows a preferred embodiment of a cross member in an embodiment of the tracking device without a lever arm in a perspective view, together with a tilt rail, a head piece and a bearing element;
  • Figure 13 a stylized representation of a preferred embodiment of a
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the tracking device for solar modules 20. Shown is a first post 40, which is aligned along a vertical axis H and at the upper end of a head piece 42 is arranged. At the upper end of the head piece 42, a pivot point D is realized by a bearing element 54. On the bearing element 54, the lever arm 50 is articulated, on which in turn a cross member 70 is arranged rotationally fixed. In Fig. 1, this attachment via four screws with corresponding nuts. The underlying mounting portions 52 are hidden by the cross member 70. Only two attachment portions 52, which are not used for the attachment of the cross member 70 are below the cross member 70, so to speak, free.
  • a tilt rail 60 are rotatably arranged in the preferred embodiment.
  • the tilt rail 60 is rotatably mounted on the cross member 70 via a bracket or by a U-iron 28 on the cross member 70. This is sketched by way of example in the right-hand of the tilting rail 60 shown in FIG. In the preferred embodiment shown in FIG. 1, the solar module 20 is arranged directly on the tilt rail 60.
  • the attachment via a module clamp 30, the arrangement of which is shown in FIG. 1 using the example of the left tilting rail 60.
  • this is a purely sketchy representation of the module clamp 30. The exact structure thereof will be described later in FIG. 6.
  • the decisive factor here is only that the positioning and ultimately the attachment of the module clamp 30 on the tilt rail 60 along or parallel to the tilt rail 60 can be done freely.
  • the variability (in terms of positionability and attachment) transversely to the longitudinal axis L results from the functional principle of the module clamp 30.
  • the rotation unit 80 which also via a head piece 42, but here over the front solar module 20, arranged on another post 40 is.
  • the row of posts is already indicated, which extends along the longitudinal axis L, which in turn results through the pivot points D.
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of a rotary unit 80 and its arrangement to a cross member 70. Shown is a post 40, at the upper end of a head piece 42 is arranged. In order to ensure a displaceability of the head piece 42 along the vertical axis H, the Befest Whilesöff- openings 44 are designed as superimposed slots, which are also wider than necessary to ensure in the transverse direction to the vertical axis H rotatability of the head 42. At the upper end of the head piece 42, the rotary unit 80 is arranged positively and / or non-positively via a plurality of screws. In the preferred embodiment shown in FIG. 2, this arrangement is possible via a type of platform in which the head piece 42 ends and on which the rotation unit 80 can be arranged.
  • a drive unit 86 relative to the rotation unit 80.
  • the driver arm 82 is rotatably connected in a preferred embodiment four screws with the cross member 70.
  • the driver arm 82 has a plurality of attachment portions 52, via which a distance x, which extends from a center line of the cross member 70 to the pivot point D, can be varied.
  • 3 shows a side view of a preferred embodiment of a connection of a rotation unit 80 with a driver arm 82 via a compensation element 84.
  • the compensation element 84 is designed as a hardy disk.
  • FIG. 4 shows a possible arrangement of two solar modules 20 on two tilting rails 60. Positioned between the solar modules 20 is a rotation unit 80 which, via a compensating element 84 and a driving arm 82 via a cross member 70, here concealed by the right - hand solar module 20, the two Tilting rails 60 pivoted. It is understood that in Fig. 4, only a section is shown. Thus, an infinite number of solar modules 20 can be arranged on the correspondingly extended tilt rails 60 along the longitudinal axis L to the left and right of the solar modules 20. The arrangement preferably takes place directly next to one another in order to be able to install as much solar module surface on a certain property as possible.
  • the left solar module 20 is still a lever arm 50 indicated, via which ultimately the post 40 is optionally also connected via a head piece 42 with another cross member 70, which in turn is rotatably connected to the two tilt rails 60.
  • the two solar modules 20 form a solar module table 22 and span a solar module level E.
  • FIG. 5 a shows a preferred embodiment of a module clamp 30 consisting of an upper profile element 32 and a lower profile element 31.
  • a sealing element 34 is arranged in the ren profile element 31 in the ren profile element 31 in the ren profile element 31.
  • the sealing element 34 protrudes slightly beyond the bearing surface of the lower profile element 31.
  • the outer region of the lower side walls 31 'and the inner region of the upper side walls 32' corresponding thereto have an engraving or riffling which facilitates assembly of the upper profile element 32 and the lower profile element 31 or the whole Module clamp 30 is used.
  • this corrugation is also easy to handle, since it prevents, for example, that the two parts fall apart.
  • the two projections 36 which preferably extend substantially at a right angle from the upper side walls 32 '. Between the upper side walls 32 'of the upper profile element 32, a bore 36 is arranged, which is covered in the embodiment shown in Fig. 5a by a fastener 38 and which is analogous to the corresponding also in the lower profile element 31.
  • a drilling screw is used as the fastening element 38.
  • FIG. 5 b shows a preferred embodiment of a module terminal 30 in combination with two solar modules 20.
  • the force flow which acts during the fastening of the solar modules 20 and is made possible via the module terminal 30 becomes clear.
  • this power flow of the solar modules 20 (alternatively preferably only of a solar module 20) via protrusions 33 in an upper profile element 32, from where it finally via a fastener 38, preferably a self-drilling screw, and a lower profile element 31 in a lower Element, in this preferred case in a tilt rail 60, is initiated.
  • a sealing element 34 is arranged between the tilting rail 60 and the support region of the lower profile element 31 and the bearing areas 35.
  • the drill screw 38 leads through the mutually corresponding Holes 36, which are each located in the upper profile element 32 and the lower profile element 31.
  • the power flow is finally ensured by the tilt rail 60 to the one or more solar modules 20 or closed.
  • FIG. 6 shows a further preferred embodiment of the tracking device for solar modules 20.
  • the solar modules 20, which form a solar module table 22 are arranged on tilt rails 60 via at least one module carrier rail 24.
  • the module carrier rail 24 or the module carrier rails 24 are oriented essentially transversely to the tilting rail 60 or the tilting rails 60 and thus to a longitudinal axis L.
  • a positive and / or non-positive connection with the solar modules 20 via at least one clip 26 is shown.
  • the known structure results from a post 40, on which a head piece 42 with corresponding attachment regions 44 is arranged.
  • a rotation unit 80 is connected via a driving arm 82 to the cross member 70.
  • the connection of the Mit Conversearms 82 with the cross member 70 is rotationally fixed in a preferred embodiment of four screws.
  • the solar module table 22 is pivoted or rotated about the longitudinal axis L or about the pivot point D. Between the pivot point D and a solar module plane E, which results from the upwardly facing surfaces of the solar modules 20 and the solar module table 22 extends the vertical distance a. Preferably, this is dimensioned such that when a tilt of the solar module table as low as possible torque is introduced into the post 40, so as low as possible.
  • the solar modules 20 are shown only schematically or dashed.
  • FIG. 7 shows a preferred embodiment of a module carrier rail 24 and a clamp 26 for a tracking device for solar modules 20.
  • the solar module 20 can pass through at least one opening 26 'in the clamp 26 at its manufacturer-side mounting openings on the module carrier rail 24
  • Fig. 5 Shown in Fig. 5 are further two webs 27, which serve, the bracket 26 along the module carrier rail 24 to position and allow a centering or alignment.
  • the module carrier rail side surfaces 25 are designed such that they are enclosed by the clip 26 in such a way that it can not slip off to the side, but can only be pushed over the ends of the module carrier rail 24. Since the clip 24 is clamped only with rivets and / or screws to the module support rail 24, it is preferably secured against slipping. For this purpose, at least one of the module carrier rail side surfaces 25 is bent to the left and right of the bracket with a tool.
  • Fig. 8 shows a solar module table 22 from below.
  • a tilting rail 60 to which a bracket 28 a module support rail 24 is secured substantially transversely thereto.
  • the solar modules 20 can be arranged on the module carrier rail 24 via clips 26.
  • FIG. 9 shows a preferred embodiment of the arrangement of a solar module 20 on a tilting rail 60. It can be clearly seen that the bracket-side fastening opening in the solar module 20 can be used via the clamp 26. Since the clamp 26 can be freely positioned on the module carrier rail 24, it can be adapted to the most varied solar module sizes. Furthermore, FIG. 9 shows the connection of the module carrier rail 24 via a bracket or a U-iron 28 with the tilt rail 60. Here too, it becomes clear that a free positioning of the module carrier rail 24 and thus of the solar module 20 on the tilt rail 60 is possible due to this connection ,
  • FIG. 10 shows a preferred embodiment of an intermediate piece 62 which serves to fasten or string together a plurality of square tubes, which ultimately form the tilting rail 60.
  • the intermediate piece 62 is provided with suitable threads, so that fastening means 10 can be fastened by means of suitable fastening openings 64, which are located in the square tubes, in such a way that a form and / or force fit can be achieved between the intermediate piece 62 and the square tube.
  • suitable fastening openings 64 which are located in the square tubes, in such a way that a form and / or force fit can be achieved between the intermediate piece 62 and the square tube.
  • a plurality of openings are provided in the square tubes, which correspond to the threads in the intermediate piece 62, wherein not all mounting holes or threads must be used, so that if necessary.
  • a to be attached to the tilt rail 60 bracket 28 or a flat iron is freely positionable.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the tracking device for solar modules 20.
  • a first post 40 which is aligned along a vertical axis H, and at the upper end of a head piece 42 is arranged.
  • mounting holes 44 are designed as superimposed slots, which are also wider than necessary to ensure in the transverse direction a rotatability of the head piece 42.
  • a pivot point D is realized by a bearing element 54.
  • a cross member 70 is articulated, at the outer end of which in turn is rigidly mounted a tilting rail 60.
  • a distance x ' which results between the pivot point D and the tilt rail 60 and which is preferably about 300 mm.
  • the pivot point D and the rotation axis of the rotation unit 80 are aligned along a longitudinal axis L, to which the tilting rail 60 is aligned in parallel.
  • FIG. 11 shows the arrangement of a module carrier rail 24 on the tilting rail 60.
  • the arrangement is effected in a preferred embodiment substantially transversely to the longitudinal axis L.
  • a bracket 26 which connects the module carrier rail 24 and the solar module 20 to one another.
  • the solar module 20 in turn has a center line M parallel to the longitudinal axis L and forms on its surface a solar module level E.
  • FIG. 12 shows a preferred embodiment of a cross member 70 for the tracking device for solar modules 20 without lever arm.
  • a bearing element 54 is arranged at the post-side region 74. This connects a head piece 42 to the cross member 70 at a pivot point D. From the pivot point D, a distance x 'is formed with a tilt rail 60, which is connected at its rail-side area 72 to the cross member 70.
  • a two-part frame is provided, the first part 71 attached to the cross member 70, in particular laterally welded to the cross member 70.
  • the frame part 71 has a recess into which one side of the tilt rail 60 is inserted.
  • the tilting rail 60 is clamped between the first and second frame part and thus attached to the lever arm 60. Also shown is a recess 76 in the frame part 71, which serves to make room for any projections of the tilting rail 60, as may occur for example by a fastening means V, which serves to attach the tilting rail 60 with an intermediate piece 62.
  • Fig. 13 shows a tracking device for solar modules 20 according to the Fig. 1 1 schematically in a section transverse to a longitudinal axis L. Shown is a solar module 20 in its center position, in which a center line M is located exactly above the pivot points D, so that Weight of the solar module table 20 is optimally centered.
  • a cross member 70 and a tilting rail 60 are aligned parallel to a solar module plane E, which, however, in other tilted positions of the tilting rail 60th Also, the case is because the tilt rail 60, module carrier rails 24 and thus the solar module table 20 and the cross member 70 are preferably connected to each other rotatably.

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Description

Nachführvorrichtung für Solarmodule
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nachführvorrichtung für Solarmodule zum Zweck der optimalen Ausrichtung der Solarmodule an den Sonnenstand.
Nachführvorrichtungen für Solarmodule, auch Kipptracker genannt, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Der Grundaufbau derartiger Kipptracker besteht meist aus einer in Nord-Süd-Richtung orientierten Schiene, zum Beispiel in Form eines Vierkantrohrs, welche über entsprechende Lager drehbar mit einer Reihe von Pfosten, welche über Fundamente in den Boden eingelassen sind, verbunden ist. In der Regel ist an jedem Ende eines Pfostens ein Lagerelement befestigt, durch welches die Schiene hindurchführt, so dass die Schiene über eine Vielzahl von Lagerpunkten gelagert wird. Quer zu der drehbaren Schiene können Modulträgerschienen angeordnet werden, an welchen wiederum die Solarmodule befestigt werden können. Über entsprechend angebrachte Hebel und Gestänge können die Schiene und damit die Solarmodule verschwenkt werden, wodurch letztendlich die Nachführung an den Sonnenstand gelingt. Meist wird ein Elektromotor als Antriebseinheit verwendet. Problematisch ist dabei die Lageranordnung. So kann in einem Bereich, in welchem die Schiene gelagert ist, kein Solarmodul angebracht werden, da hier sozusagen das Lagerelement im Wege steht. Weiter kommt hinzu, dass die Schiene, um eine gewisse Länge zu erreichen, aus Einzelteilen aneinander gestückelt ist. An den Schienen-Stößen kommen Schrauben oder dergleichen zum Einsatz, wel- che ebenfalls der Befestigung der Solarmodule an dieser Stelle im Wege stehen. Weiter kommt hinzu, dass die einzelnen Pfosten, die in einer Reihe stehen und über welche die Schiene gelagert bzw. geschwenkt wird, in der Realität nie so ex- akt positionierbar sind, dass die verschiedenen Lagerelemente exakt in der Flucht stehen. Zudem können Bodenunebenheiten nie exakt ausgeglichen werden. Folglich kommt es hier immer wieder zu Verspannungen, welche sich besonders nachteilig auf die Antriebseinheit, beispielsweise einen Elektromotor, auswirken. Um dennoch eine passable Funktion bereitzustellen gestaltet sich der Aufbau derartiger Vorrichtungen äußerst zeitaufwendig. Dadurch dass die Lageranordnung auf der Schiene nicht unabhängig von der Position des Solarmoduls möglich ist bzw. umgekehrt, kann auch die Anordnung der Fundamente bzw. Pfosten nicht frei gewählt werden, wodurch kein hinsichtlich der Statik optimaler Aufbau derarti- ger Vorrichtungen möglich ist. Letztlich bringt auch eine Anordnung eines Lagerelements auf einem Pfosten mit einem darüber angeordneten Solarmodul das Problem mit sich, dass durch den hierbei entstehenden Abstand zwischen Solarmodul und Drehpunkt bzw. Lagerelement bei der Drehbewegung der Solarmodule ein zu großes Drehmoment in den oder die Pfosten eingeleitet wird.
Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nachführvorrichtung für Solarmodule bereitzustellen, welche eine freie Anordnung von Solarmodulen ermöglicht und die Kräfte der Solarmodule in einer Art und Weise in die Pfosten bzw. die Fundamente einleitet, dass eine freie Wahl der Fundament- bzw. Pfostenabstände möglich wird, wobei die Kräfte möglichst gering gehalten werden sollen und welche einen Antrieb, welcher für die Schwenkbewegung der Solarmodule ursächlich ist, von Winkelabweichungen, Höhenunterschieden und/oder axialen Abstandsänderungen und/oder Parallelverschiebungen in der Reihe der Pfosten, insbesondere in deren Drehpunkten, entkoppelt, so dass insgesamt ein schneller und einfa- eher Aufbau einer derartigen Vorrichtungen möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nachführvorrichtung für Solarmodule gemäß Anspruch 1 . Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß umfasst die Nachführvorrichtung für Solarmodule eine Reihe von jeweils entlang einer Hochachse orientierten Pfosten, wobei sich die Reihe entlang einer Längsachse erstreckt und zumindest eine parallel zur Längsachse orientierte Kippschiene, an der zumindest ein Solarmodul anordenbar ist und welche zum Nachführen des Solarmoduls um die Längsachse verschwenkbar ist. Die Kippschiene ist mit zumindest einem Pfosten durch zumindest einen Querträger verbunden, wobei der zumindest eine Querträger zum Verschwenken der Kipp- schiene um einen Drehpunkt rotierbar ist und wobei der zumindest eine Querträger um einen Abstand versetzt zum Drehpunkt angeordnet ist.
Vorteilhafterweise befindet sich der Drehpunkt am oberen Ende der Pfosten. Der Abstand bemisst sich dementsprechend vom Drehpunkt zu einer gedachten Mittel- linie des Querträgers, welcher sich entlang dessen Längsachse erstreckt. Mit anderen Worten befindet sich also der Drehpunkt in einer bevorzugten Ausführungsform nicht auf der Höhe des Querträgers, sondern ist zweckmäßigerweise oberhalb angeordnet. Dadurch können die Solarmodule oberhalb des Querträgers angeordnet werden und trotzdem durch oder nahe des Drehpunkts verlaufen, was eine besonders stabile Anordnung ergibt. In einer Mittelposition des Solarmoduls oder der Solarmodule, in welcher das oder die Solarmodul(e) nicht nach Osten oder Westen gekippt sind, sondern annähernd horizontal stehen, steht auch der Querträger im Wesentlichen horizontal . Der Querträger ist bevorzugt zumindest im Wesentlichen parallel zu dem oder den Solarmodul(en) angeordnet. Bezogen auf die Hochachse der Pfosten ist der Querträger dabei in der Mittelposition bevorzugt unterhalb des Drehpunkts angeordnet. Durch diese ungewöhnliche Anordnung ist es möglich, den Schwerpunkt der Solarmodule in Richtung der Hochachse näher an den Drehpunkt zu bringen, so dass sich der Schwerpunkt beim Verschwenken nur möglichst wenig aus der Mittelebene bzw. der Flucht der Hochachse des Pfos- tens hinausbewegt. Die symmetrische Anordnung von zwei Kippschienen links und rechts der Längsachse ermöglicht zudem eine äußerst stabile Anordnung. Abhängig von Größe und Form des Solarmodules ist es natürlich auch denkbar, dass ein Solarmodul jeweils nur über eine Kippschiene befestigt wird. Vorzugsweise ist der Querträger zumindest im Wesentlichen quer zur Längsachse und mittig zur Hochachse angeordnet. Einige der Querträger sind über einen Hebelarm mit dem Drehpunkt verbunden. Hierzu ist der Hebelarm im Wesentlichen rechtwinklig zum Querträger angeordnet und mit diesem drehfest verbunden. Ist der Querträger z. B. als U-Profil ausgeführt, findet die Verbindung bevorzugt über die Stegfläche statt. Dadurch ist der Abstand zwischen dem Querträger und dem Drehpunkt möglich. Alternativ bevorzugt kann die Anordnung des Hebelarms auch durch eine entsprechende Form des Querträgers ersetzt werden, beispielsweise wenn dieser wie ein "T" geformt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird an und/oder auf den beiden Enden des Querträgers je eine Kippschiene drehfest befestigt, es gibt also zwei Kippschienen, welche zusammen einen Solarmodultisch tragen. Es können auch mehr sein, z. B. 3, 4 oder 6. Ist der Querträger als U-Profil ausgeführt, erfolgt die Befestigung bevorzugt an einer entsprechenden Seitenfläche des Querträger-Profils. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kippschiene(n) als Vierkantrohre ausgebildet. Bevorzugt sind dabei zumindest zwei Vierkantrohre an ihren jeweils aneinanderstoßenden Enden über zumindest ein innenliegendes Zwischenstück verbindbar. Das Zwischenstück kann seinerseits als Vierkantrohr ausgeführt sein, welches innerhalb der aus zumindest einem Vierkantrohr gebildeten Kippschiene anordenbar ist. Bevorzugt wird ein verzinktes Stahl-Vierkantrohr verwendet. Alternativ bevorzugt ist auch ein Z-Profil, ein Doppel-T-Träger oder dergleichen verwendbar. Weiter ist es möglich, unterschiedliche Profiltypen zu mischen. Ähnliche Variationsmöglichkeiten gelten auch für den Querträger, welcher bevorzugt als U- Profil ausgeführt ist, alternativ bevorzugt aber auch als Doppel-T-Träger oder als bevorzugt flaches Vierkantrohr ausgeführt werden könnte.
Der Hebelarm ist mit einem Ende drehfest mit dem Querträger verbunden und mit dem anderen Ende ist er bevorzugt an einem Lagerelement am Kopf eines Pfostens gelagert. Damit werden durch Drehen des Hebelarms der Querträger verschwenkt und damit die Kippschiene(n) und die darauf befestigten Solarmodule, zur optimalen Ausrichtung an den Sonnenstand. Bevorzugt ist auf den Kippschienen eine Vielzahl von Solarmodulen drehstarr angeordnet. Die Anordnung kann unmittelbar auf der zumindest einen Kippschiene erfolgen oder gegebenenfalls auch mittelbar über geeignete Modulträgerschienen, welche zwischen der Kippschiene und dem Solarmodul montierbar sind. Die An- Ordnung der Solarmodule bzw. der Modulträgerschienen ist dabei entlang der Längsachse und quer dazu beliebig frei, mit anderen Worten also stufenlos auf der Kippschiene wählbar, da nicht auf die platzraubenden Lagerungen der Kippschiene am Kopf jedes Pfostens Rücksicht genommen werden muss. Daher ist der Ab- stand von zwei in Reihe aufeinanderfolgenden Pfosten ideal nach der Statik berechenbar, die Fundamentabstände sind also frei wählbar und hängen nicht von der Größe und/oder der Anordnung eines oder mehrerer Solarmodule ab. Somit ist die Reihe der Pfosten ideal anhand der Statik positionierbar. Ein rechteckiges Solarmodul kann mit seiner langen Seite entweder parallel oder quer zur Längsachse ausgerichtet auf einer Kippschiene und/oder einer Modulträgerschiene positioniert werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine Anordnung mehrerer Solarmodule entlang und ggf. auch quer zur Längsachse auf der Kippschiene.
Bei den Solarmodulen handelt es sich in der Regel um plattenförmige Photovol- taikmodule. Diese sind bevorzugt gerahmt ausgeführt, alternativ auch rahmenlos. Die Reihe der jeweils entlang der Hochachse orientierten Pfosten und somit die Längsachse ist dabei bevorzugt in einer Nord-Süd-Richtung positioniert. Die Pfos- ten sind bevorzugt aus Standardprofilen herstellbar, insbesondere aus Stahl, besonders bevorzugt aus Doppel-T-Trägern. Bevorzugt ist der Doppel-T-Träger mit seiner Flanschseite quer zur Längsachse ausgerichtet. Bevorzugt werden Solarparks mit einer Vielzahl derartiger Reihen von Pfosten entlang bevorzugter Nord- Süd-Richtung aufgebaut. Bei alternativen Ausführungsformen kann auch, bei- spielsweise wenn es die Geographie bzw. das Gelände erfordern, von dieser Nord-Süd-Richtung der Längsachse abgewichen werden. Tatsächlich ist jede Richtung und auch die Anordnung, besonders bevorzugt auch in nicht ebenem, sondern in hügeligem oder bergigem Gelände möglich. Weiterhin bevorzugt kann die Reihe der Pfosten auch einen Knick aufweisen. So sind ab einer Rotationsein- heit, über welche die Schwenkbewegung in die zumindest eine Kippschiene einleitbar ist, beispielsweise auch Geländesteigungen möglich. Bevorzugt ist zumindest an einem oder beiden Ende(n) der Reihe der Pfosten zumindest ein Dämpfer- und/oder Federelement, besonders bevorzugt ein Stoßdämpfer, vorgesehen, welches den unteren Bereich des Pfostens mit dem an diesem Pfosten gelagerten Querträger verbindet, und auf diese Weise eine schnelle Drehbewegung des Querträgers z.B. durch einen Windstoß dämpft. Dadurch wird verhindert, dass einen Torsionsbewegung bzw. Verwindung des Solarmodultisches sich über die Reihe der Pfosten aufschaukelt. Die langsamere Nachführbewegung durch die Rotationseinheit wird hingegen nicht oder kaum gedämpft. Vorzugsweise ist an zumindest einem anderen Pfosten der Reihe eine Rotationseinheit angeordnet, welche dazu ausgelegt ist, über einen Mitnehmerarm den zumindest einen Querträger zu drehen und dadurch die zumindest eine Kippschiene zu verschwenken. Es versteht sich, dass dieser andere Pfosten bevorzugt ähnlich oder sogar identisch wie die anderen ausgeführt ist, also zum Beispiel aus einem Standardprofil hergestellt ist, besonders bevorzugt aus einem Doppel-T-Träger. Von Vorteil kann es aber auch sein, für den Pfosten, an welchem die Rotationseinheit angeordnet ist, eine stabilere Ausführungsform zu wählen. So können die gleichen Profile, allerdings mit größeren Abmessungen und/oder Wandstärken verwendet werden.
Bevorzugt ist die Rotationseinheit ein Schneckengetriebe oder ein anderes Schraubwälzgetriebe, besonders bevorzugt ein Doppel-Schneckengetriebe. Weiterhin bevorzugt ist die Rotationseinheit an einem oberen Ende des anderen Pfostens angeordnet. Besonders bevorzugt liegt dabei die Drehachse der Rotations- einheit in der Flucht zumindest zweier Drehpunkte, welche sich an wieder anderen Pfosten der Reihe befinden.
Die Drehbewegung der Rotationseinheit wird über den Mitnehmerarm auf den Querträger geleitet. Mit anderen Worten korrespondiert also der Mitnehmerarm in seiner Funktion mit dem bereits vorher genannten Hebelarm. So stellt der Mitnehmerarm die Verbindung des Querträgers mit der Rotationseinheit dar, während der Hebelarm die Verbindung des Querträgers mit einem Drehpunkt bzw. Lagerelement darstellt. Bevorzugt ist der Mitnehmerarm und/oder der Hebelarm aus Stahl gefertigt (als Profilelement, beispielsweise U-Profil oder Vierkantrohr, oder auch als flaches Element), alternativ ist auch ein entsprechend dimensioniertes Flacheisen verwendbar. Bevorzugt handelt es sich bei dem Mitnehmerarm und/oder auch bei dem Hebelarm um eine Brennschneidplatte
Durch die Kraftübertragung über den Mitnehmerarm auf den Querträger ist die zumindest eine Kippschiene verschwenkbar. Vorteilhaft bei der Verwendung eines Schneckengetriebes oder Doppelschneckengetriebes als Rotationseinheit ist es, dass eine sehr feine Verstellung der Kippschiene möglich ist. Weiterhin von gro- ßem Vorteil ist es, dass die Selbsthemmung, welche einem Schneckengetriebe grundsätzlich innewohnt, positiv für die Gesamtauslegung des Systems nutzbar ist. So sind beispielsweise bevorzugt Windkräfte, welche durch die Solarmodule in die Nachführvorrichtung und damit in die Rotationseinheit eingeleitet werden, über die Selbsthemmung abbaubar. Die Kräfte werden nicht in eine für den Antrieb der Rotationseinheit nötige Antriebseinheit, wie beispielsweise einen Elektromotor, weitergeleitet. Damit ist ein für den Antrieb der Nachführvorrichtung für Solarmodule notwendiger Elektromotor klein und kostengünstig dimensionierbar.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Dreh- bzw. Rotationsbewegung des Mitnehmerarms auch über eine Lineareinheit, beispielsweise einen Linearmotor, in Kombination mit einem Hebel, darstellbar.
Typischerweise ist in einer Reihe von Pfosten jeweils einer mit einer Rotationseinheit ausgerüstet, welcher eine Drehbewegung erzeugt, während an allen anderen Pfosten dieser Reihe die Querträger jeweils über einen Hebelarm passiv gelagert sind. Zweckmäßigerweise wird als Antriebseinheit ein Elektromotor verwendet. In alternativ bevorzugten Ausführungsformen kommt als Antriebseinheit ein Hydraulikmotor oder ein pneumatischer Antrieb zum Einsatz. Es versteht sich, dass die verschiedenen Typen von Antriebseinheiten kombinierbar oder auch in Reihe schaltbar sind. Bevorzugterweise wird als Energiequelle für die Antriebseinheit diejenige verwendet, die gerade bestmöglich zugänglich ist. Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung zwischen der Rotationseinheit und dem Mitnehmerarm über ein Ausgleichselement, welches dazu ausgelegt ist, Winkelabweichungen, Höhenunterschiede und/oder axiale Abstandsänderungen und/oder Parallelverschiebungen in der Reihe der Pfosten auszugleichen. Bevor- zugt weist das Ausgleichselement hierzu eine Variabilität, also Dehnungs- und Dämpfungseigenschaften bevorzugt in alle Raumrichtungen auf. Weiter bevorzugt werden auch Torsionskräfte abgedämpft bzw. ausgeglichen.
Die genannten Korrekturmöglichkeiten beziehen sich dabei im Wesentlichen auf die Position der Drehpunkte zueinander. So können die Pfosten und damit die Drehpunkte in der Realität nie so genau positioniert werden, dass keine Winkelabweichungen, Höhenunterschiede, axiale Abstandsänderungen oder Parallelverschiebungen in der Reihe der Pfosten, also zwischen den Drehpunkten, auftreten. Die Drehbewegung des Mitnehmerarms sollte im Wesentlichen quer zur Längs- achse erfolgen. Sind beispielsweise zwei aufeinanderfolgende Pfosten nicht exakt zueinander ausgerichtet, sondern etwas zueinander verdreht aufgestellt, können diese Winkelabweichung sowie die anderen weiter oben genannten Punkte (Höhenunterschiede etc.) über ein Ausgleichselement ausgeglichen werden. Ähnliches gilt für Höhenunterschiede oder auch Parallelverschiebungen, wenn bei- spielsweise ein oder mehrere Pfosten nicht exakt entlang der Längsachse orientiert sind.
Vorteilhafterweise sind auch Längenänderungen kompensierbar, welche beispielsweise bei sehr hohen oder tiefen Temperaturen durch unterschiedliche Aus- dehnungskoeffizienten, welche den verschiedenen verwendeten Materialien innewohnen, auftreten können. Diese sind durch eine im Wesentlichen axiale Verschiebbarkeit des Ausgleichselements kompensierbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ausgleichselement auch derart ausgebildet, dass es Schläge vom Getriebe abhält. In der Folge ist bei Verwendung eines derart bevorzugten Ausgleichselements ein kleiner bzw. schwächer dimensioniertes Getriebe und/oder auch eine kleinere oder schwächer dimensio- nierte Antriebseinheit verbaubar. Die Kosten und der Fertigungs- sowie der Montageaufwand sind dadurch minimierbar.
Vorzugsweise wird für das Ausgleichselement eine Hardyscheibe verwendet, da diese die o.g. Vorteile bestmöglich in sich vereint. Von großem Vorteil ist dabei zusätzlich der deutliche Kostenvorteil bei Einsatz einer Hardyscheibe, beispielsweise gegenüber einem Kardangelenk. Weiter vorteilhaft ist, dass die Hardyscheibe auch eine tragende Funktion übernehmen kann, was bei einem Kardangelenk beispielsweise nicht der Fall ist, da dieses keine Querkräfte übertragen kann. Das bevorzugte Ausgleichselement kann auch Querkräfte aufnehmen und stellt damit ein tragendes Bauteil dar. Bevorzugt können mit einer Hardyscheibe Neigungen, Steigungen oder Gefälle bis 15 % und höher ausgeglichen werden.
Alternativ kann oder können auch ein Elastomerelement, ein Torsionsdämpfer und/oder ein Schwingungstilger als Ausgleichselement zum Einsatz kommen. Denkbar ist auch die Kombination eines Torsionsdämpfers und/oder Schwingungstilgers beispielsweise mit einem Elastomerelement, welches axiale Verschiebungen ausgleichbar macht. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein derartiges Ausgleichselement kann auch in anderen, beliebigen Konfigurationen von Nachführvorrichtungen zum Einsatz kommen.
Bevorzugt ist der Hebelarm und/oder der Mitnehmerarm derart ausgestaltet, dass der Abstand vom Querträger zum Drehpunkt verstellbar festlegbar ist, z.B. dadurch dass der Hebelarm und/oder der Mitnehmerarm zumindest zwei Befestigungsbereiche entlang des Abstands zwischen dem Querträger und dem Drehpunkt umfasst, über welche der Querträger form- und/oder kraftschlüssig durch korrespondierende Befestigungsmittel festlegbar ist.
Die Verbindung zwischen dem Querträger und dem Hebelarm und/oder dem Mitnehmerarm wird bevorzugt drehfest ausgeführt. Um dies sicherzustellen, wird bevorzugt eine Gruppe von Befestigungsöffnungen oder Langlöchern, insbesondere bevorzugt aber Bohrungen bereitgestellt. Dabei besteht eine Gruppe von Befestigungsöffnungen aus zumindest zwei Bohrungen, weiterhin bevorzugt aus mehr als zwei, beispielsweise vier, sechs, acht, zehn etc., besonders bevorzugt aber aus sechs Bohrungen. Auch eine ungerade Zahl von Befestigungsöffnungen ist mög- lieh. Von Vorteil ist es dabei, dass aus der Gruppe von Befestigungsöffnungen diejenigen für die Befestigung des Hebelarms und/oder des Mitnehmerarms auswählbar sind, die einen geeigneten Abstand zwischen dem Querträger und dem Drehpunkt aufweisen. Dadurch kann der Abstand vom Drehpunkt zum Querträger variiert werden.
Alternativ bevorzugt kann die drehfeste Verbindung zwischen Querträger und Hebelarm bzw. Mitnehmerarm auch über nur eine Befestigungsöffnung mit einem zugehörigen Befestigungsmittel in Kombination beispielsweise mit einem Bolzen oder dergleichen sichergestellt werden. Dieses weitere Element, beispielsweise der Bolzen, ermöglicht dann, dass die Verbindung verdrehfest ist, der eigentliche Form- und/oder Kraftschluss wird über das Befestigungsmittel (welches in der Befestigungsöffnung steckt) erreicht.
Der Hebelarm sowie der Mitnehmerarm sind in einer bevorzugten Ausführungs- form nicht direkt am Pfosten angeordnet, sondern an einem Kopfstück, welches am oberen Ende des Pfostens befestigt ist. Vorzugsweise ist das Kopfstück durch zumindest zwei untereinander angeordnete längliche Befestigungsbereiche, insbesondere Langlöcher, entlang der Hochachse und quer zur Längsachse stufenlos verstellbar am Pfosten festlegbar. Die Langlöcher können im Kopfstück oder im Pfosten angeordnet sein, oder in beiden. Die langen Seiten der Langlöcher weisen dabei bevorzugt in die Richtung der Hochachse. Mit anderen Worten dient also das Kopfstück als eine Art Verlängerung oder Verkürzung des Pfostens entlang der Hochachse. Damit ist auch der Drehpunkt entlang der Hochachse verschiebbar.
Weiterhin bevorzugt haben die untereinander angeordneten Langlöcher bevorzugt quer zur Hochachse des Pfostens soviel Spiel, dass das Kopfstück auch quer zur Hochachse und damit auch quer zur Längsachse verdreht werden kann. Dadurch kann der Versatz von Pfosten, die nicht exakt entlang der Reihe aufgestellt bzw. fundamentiert sind, durch diese Variabilität und Kopfstück in beiden Richtungen quer zur Längsachse ausgeglichen werden. Damit ist es möglich, mehrere Drehpunkte entlang der Reihe der Pfosten exakt oder zumindest annähernd exakt auf eine Höhe bzw. in einer Flucht auszurichten. Es versteht sich, dass bevorzugt auch die Drehachse der Rotationseinheit auf dieser Höhe und/oder in dieser Flucht liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kopfstück als U-Profil ausgeführt. Alternativ wird ein starkes Flacheisen verwendet. Zweckmäßigerweise ist ein derartiges Flacheisen auch vor Ort, also beim Aufbau der Vorrichtung, kröpfbar. Hierdurch wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad erreicht, durch welche die Reihe der Pfosten ideal ausgerichtet werden kann. Vorzugsweise kann das Kopfstück von zwei verschiedenen Seiten an dem Pfosten befestigt werden, wodurch ein Versatz des Hebelarms entlang der Längsachse ermöglicht wird. Dies ist vorteilhaft, um den an einer bestimmten Stelle an der Kippschiene(n) unter Umständen vorhandenen Befestigungsmitteln oder Schrauben, welche der Verbindung der Einzelteile der Kippschiene(n) dienen, auszuwei- chen. Aus dem gleichen Grund kann auch der Hebelarm bevorzugt an beiden Seiten des Kopfstücks bzw. an beiden Flanschen eines als Doppel-T-Träger ausgebildeten Pfostens angebracht werden. Durch die Tiefe des Lagerelements in Richtung der Längsachse wird somit eine weitere Versatzmöglichkeit geschaffen. Damit kann also - bei gleicher Position des Pfostens - der Verbindungsbereich des Hebelarms mit der Kippschiene innerhalb eines Bereichs von bis zu ±80mm, bevorzugt ±60mm, alternativ bis zu ±40mm in Längsrichtung versetzt werden, um etwaigen Objekten auf der Kippschiene auszuweichen.
Vorzugsweise ist der Hebelarm über ein Lagerelement mit dem Pfosten und/oder dem Kopfstück verbindbar, wobei das Lagerelement den Drehpunkt darstellt und wobei der Hebelarm um den Drehpunkt im Wesentlichen quer zur Längsachse rotierbar ist. Vorteilhafterweise ist das Lagerelement derart ausgelegt, dass der Hebelarm auch etwas um die Hochachse relativ zum Pfosten verdrehbar ist. Be- vorzugt ist das Lager als Pendellager und/oder bevorzugt auch als Flanschlager ausgeführt. Die bevorzugte Lagerform ermöglicht nicht nur eine Drehbewegung bzw. Rotation quer zur Längsachse, sondern auch eine Verdrehung bzw. Rotation um die Hochachse. Damit ist eine Verdrehung der Pfosten, welche entlang der Reihe ausgerichtet sind, um die Hochachsen, welche beispielsweise beim Fundamentieren entstanden sind, durch das Lagerelement ausgleichbar. Bevorzugt ist das Lagerelement am oberen Ende des Pfostens anbringbar, besonders bevorzugt an einem Kopfstück. Vorteilhafterweise kann das Lagerelement von beiden Seiten am Kopfstück oder Pfosten angeordnet werden.
Zweckmäßigerweise umfassen einige Kopfstücke in einer Reihe das Lagerelement für die Lagerung des Hebelarms, während ein anderes Kopfstück ausgelegt ist für eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit der Rotationseinheit. So kann der untere Teil der zwei Ausführungsformen des Kopfstücks im Wesentlichen ähnlich ausgeführt sein, also der Teil, der zur Verbindung mit dem Pfosten dient. Gegebenenfalls kann es von Vorteil sein, das Kopfstück, welches der Verbindung mit der Rotationseinheit dient, stabiler auszuführen. Vorteilhafterweise ist der in Bezug auf die Hochachse obere Teil des Kopfstücks, welcher für die Aufnahme der Rotationseinheit dient, als eine Art Podest ausgeführt, mit welchem die Rotati- onseinheit form- und/oder kraftschlüssig verbindbar ist. Vorteilhafterweise ist dieses Podest als viereckige Platte oder als Rundplatte ausgeführt, auf welcher die Rotationseinheit über zumindest eine Schraube mit einer entsprechenden Mutter bzw. einer Vielzahl derartiger Befestigungsmittel befestigbar ist. Demgegenüber ist bei der Ausführungsform des Kopfstücks für die Lagerung des Hebelarms das La- gerelement, insbesondere das Pendellager oder das Flanschlager angeschraubt oder auch verschweißt oder dergleichen, im Wesentlichen aber form- und/oder kraftschlüssig befestigt.
Zweckmäßigerweise ist das Solarmodul rechteckig, wobei es bei einer ersten Aus- führungsform mit seiner langen Seite im Wesentlichen parallel zur Längsachse anordenbar ist. Dies ist dadurch möglich, dass an und im Wesentlichen quer zur Kippschiene zumindest eine Modulträgerschiene form- und/oder kraftschlüssig festlegbar ist, an welcher über zumindest eine Klammer das Solarmodul form- oder kraftschlüssig festlegbar ist. Bevorzugt ist die Modulträgerschiene als U-Profil mit jeweils an den beiden Flanschen auf der dem Steg gegenüberliegenden Seite parallel zur Stegfläche orientierten Modulträgerschienenseitenflächen ausgebildet. Bevorzugte Materialien sind Aluminium oder Stahl . Besonders bevorzugt ist die Modulträgerschiene an ihrer Stegfläche form- und/oder kraftschlüssig mit der bzw. den Kippschiene(n) verbunden, insbesondere festgeschraubt. Die Solarmodule werden bevorzugt über zumindest eine Klammer, insbesondere Aluminiumklammer, an der der Stegfläche abgewandten Seite der Modulträgerschiene befestigt, wobei die Klammer entlang der Modulträgerschiene stufenlos verschiebbar ist, so dass die herstellerseitig vorgegebenen Befestigungsöffnungen im Solarmodul verwendbar sind. Bevorzugt werden für die Befestigung Schrauben verwendet, besonders bevorzugt aber Nieten, da dadurch ein Diebstahl der Solarmodule erschwert wird. Bevorzugt weist die Modulträgerschiene zumindest eine Bohrung auf, über welche die Modulträgerschiene an der Kippschiene festlegbar, zum Beispiel schraubbar ist. Vorzugsweise ist in der Modulträgerschiene eine Reihe von Bohrungen vorgesehen, von denen beliebige zur Befestigung genutzt werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Bügel verwendet, der die Kippschiene um- greift und an zwei etwa um die Breite der Kippschiene voneinander beabstandeten Löchern an der Kippschiene befestigt wird, insbesondere durch Schrauben oder Nieten.
Von Vorteil ist es, dass bei Verwendung einer Modulträgerschiene, deren zusätzli- che Bauhöhe über die Festlegung des Querträgers am Hebelarm und/oder am Mitnehmerarm kompensierbar ist. Dazu kann auf die Gruppe von Befestigungsöffnungen zurückgegriffen werden, welche im Hebelarm und/oder im Mitnehmerarm vorhanden ist. Über eine Auswahl anderer Befestigungsbereiche in dieser Gruppe kann die Kippschiene bezogen auf die Hochachse niedriger angeordnet werden, so dass auch bei Verwendung einer Modulträgerschiene das Solarmodul nicht höher liegt, als wenn keine verwendet wird. Bei einer zweiten Ausführungsform ist das Solarmodul mit seiner langen Seite im Wesentlichen quer zur Längsachse über zumindest eine Modulklemme form- und/oder kraftschlüssig an der einen bzw. den Kippschiene(n) festlegbar. Es versteht sich, dass die genannten Anordnungen der Solarmodule lediglich als bevor- zugte Ausführungsformen zu verstehen sind. So kann auch bei Verwendung einer Modulträgerschiene das Solarmodul mit seiner langen Seite quer angeordnet werden. Ebenso kann das Solarmodul, wenn es direkt auf zumindest einer Kippschiene angeordnet werden soll, auch parallel zur Längsachse angeordnet werden. Von Vorteil ist es, dass durch die großen Variationsmöglichkeiten unterschiedlich gro- ße Solarmodule und/oder auch Solarmodule unterschiedlicher Hersteller auf der Nachführvorrichtung nebeneinander anordenbar und verbaubar sind. Des Weiteren sind die originalen Befestigungsöffnungen der Solarmodule verwendbar. Es versteht sich, dass nicht nur entlang der Längsachse mehrere Solarmodule anordenbar sind, sondern auch quer dazu.
Vorteilhafterweise ist das Solarmodul durch eine Modulklemme an der Kippschiene und/oder an der Modulträgerschiene festlegbar. Bevorzugt ist die Modulklemme durch zwei ineinandergreifende Profilelemente gebildet, wobei ein oberes Profilelement zumindest einen Vorsprung aufweist, über welchen zumindest ein So- larmodul form- und/oder kraftschlüssig festlegbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das untere Profilelement im Wesentlichen als U-Profil ausgeführt. Auf diesem unteren Profilelement wird das obere Profilelement form- und/oder kraftschlüssig angeordnet, welches in einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen H-förmig ausgebildet ist.
Die zueinander in Kontakt stehenden Flächen des oberen und unteren Profilelement sind in einer bevorzugten Ausführungsform aufgerauht bzw. geriffelt oder mit einer Struktur versehen, welche als Montagehilfe zu verstehen ist und unter anderem bewirkt, dass die beiden Teile der Modulklemme bzw. die Profilelemente nicht auseinanderfallen. Ebenso wird damit sozusagen ein Einrasten der Profilelemente ineinander ermöglicht. Quer zu zumindest einer Seitenfläche des oberen Profilelements ist der Vorsprung angeordnet, welcher letztendlich derart ausgeführt ist, dass eine Druckkraft auf ein weiteres Element, im Besonderen auf ein anzuordnendes Solarmodul, ausführbar ist. Vorteilhafterweise weisen hierzu das obere und das untere Profilelement der Modulklemme jeweils zumindest eine zueinander korrespondierende Bohrung auf, über welche die Modulklemme über zumindest ein Befestigungselement form- und/oder kraftschlüssig an der Kippschiene bzw. einer Modulträgerschiene festlegbar ist. Besonders bevorzugt wird als Befestigungselement eine Bohrschraube eingesetzt. Zweckmäßigerweise wirkt ein Kraftschluss von dem zumindest einen Solarmodul über den Vorsprung und über das obere Profilelement und das Befestigungselement in das untere Profilelement und in die Kippschiene bzw. in ein weiteres Element, an welchem das Solarmodul angeordnet werden soll .
Vorteilhafterweise ist der Durchtrittsbereich des Befestigungselements in der Kippschiene über ein in der Modulklemme anordenbares Dichtungselement abdichtbar. Vorteilhafterweise weist hierzu das untere Profilelement eine Hinter- schneidung oder eine Ausnehmung auf, innerhalb derer das Dichtungselement anordenbar ist. Das Dichtungselement ist bevorzugt aus einem gummiähnlichen Material gefertigt, welches die Aufgabe hat, das Loch in der Kippschiene, welches durch den Einsatz der Bohrschraube hervorgerufen wird, gegen äußere Einflüsse wie Regen, sowie Korrosion, Verwitterung oder dergleichen zu schützen. So ist die Kippschiene selbst vorteilhafterweise gegen Witterungseinflüsse und Korrosionseinflüsse beschichtet oder verzinkt oder dergleichen. Bei Beschädigung der Oberfläche (beispielsweise durch ein Durchbohren) wird diese Beschichtung bzw. die Oberflächenbehandlung zerstört.
Vorteilhafterweise weist das untere Profilelement im Bereich der Auflage auf der Kippschiene an zumindest einer unteren Seitenwand einen Auflagebereich auf, auf welchem das Solarmodul anordenbar ist. Mit anderen Worten wird hier das Solarmodul also nicht direkt auf der Kippschiene angeordnet, sondern auf zumindest einem Auflagebereich. Damit haben das Solarmodul und die Kippschiene keinen direkten Kontakt. Von Vorteil ist dies wieder in Bezug auf die Korrosionsproblematik. So wird in dieser bevorzugten Ausführungsform das Solarmodul, wel- ches meist einen Aluminiumrahmen aufweist, an der Modulklemme angeordnet, welche in einer bevorzugten Ausführungsform auch aus Aluminium hergestellt ist.
Von Vorteil ist es, dass die zweiteilige Gestaltung der Modulklemme eine Adaption an unterschiedlich hohe Solarmodule ermöglicht, dadurch, dass die zwei Teile ineinander verschiebbar sind. Die Verbindung mit unterschiedlich hohen Solarmodulen stellt damit kein Problem dar.
Die Erfindung ist auch auf die oben beschriebene Modulklemme als solche gerich- tet.
Zweckmäßigerweise bilden die nach oben gewandten Flächen zumindest zweier Solarmodule einen Solarmodultisch, welcher sich entlang einer Solarmodulebene erstreckt und wobei der Solarmodultisch im Wesentlichen symmetrisch zur Längs- achse, deren Richtung sich durch zumindest zwei Drehpunkte ergibt, ausgerichtet ist, wobei der lotrechte Abstand der Solarmodulebene zum Drehpunkt derart ausgelegt ist, dass ein Drehmoment, welches bei der Rotation des Solarmodultisches um den Drehpunkt in zumindest einen Pfosten eingeleitet wird, minimierbarist. So wirkt der lotrechte Abstand von der Solarmodulebene zum Drehpunkt wie ein He- beiarm, über welchen das Drehmoment in den Pfosten eingeleitet wird. Es versteht sich, dass die Berücksichtigung des lotrechten Abstands vom Drehpunkt zur Solarmodulebene eine Vereinfachung für die Berechnung des Drehmoments darstellt. Zweckmäßigerweise wird für die Auslegung der Nachführvorrichtung für Solarmodule der komplette (rotierende) Aufbau bestehend aus zumindest einem So- larmodul, zumindest einer Kippschiene etc. berücksichtigt, wobei vorteilhafterweise ein Gesamtschwerpunkt bestimmbar ist, der so positioniert wird, dass möglichst geringe Kräfte in den oder die Pfosten eingeleitet werden. Durch die große Variabilität durch die Verwendung des Hebelarms/Mitnehmerarms in Kombination mit dem Querträger, den Lagerelementen, dem Ausgleichselement etc. wird dies erst ermöglicht.
Alternativ bevorzugt ist eine Anordnung eines Querträgers unmittelbar an einen Pfosten oder an ein Kopfteil möglich, ohne die Verwendung eines Hebelarms. Bei dieser Ausführungsform ist gerade kein Abstand zwischen dem Querträger und dem Drehpunkt vorgesehen. Die Kippschiene ist mit zumindest einem Pfosten durch einen Querträger verbunden, wobei der Querträger einen Drehpunkt um- fasst, um welchen der Querträger rotierbar ist. Dieser liegt bevorzugt zumindest im Wesentlichen in der Flucht der Hochachse des Pfostens.
Durch ein Verschwenken des Querträgers wird die Kippschiene, die an dem dem Drehpunkt gegenüberseitigen Ende des Querträgers starr mit diesem verbunden ist, ebenfalls um den Drehpunkt rotiert. Die Kippschiene liegt also nicht in der Flucht der Hochachse des Pfostens bzw. mittig über den Drehpunkten, sondern ist um die Länge des Querträgers dazu versetzt, in der Regel um 170 bis 500 mm, bevorzugt um 250-350 mm, wobei dies die Distanz zwischen einem Drehpunkt und der Längsmittellinie der Kippschiene bezeichnet. In der mittleren Drehposition der Kippschiene, in der die Solarmodule nicht nach Osten oder Westen gekippt sind, ist der Hebelarm etwa waagerecht bzw. quer zu dem Pfosten ausgerichtet, so dass die Kippschiene seitlich zu den Pfosten versetzt ist. Der Solarmodultisch liegt jedoch mittig über den Drehpunkten. Durch diese ungewöhnliche Anordnung ist es möglich, den Schwerpunkt der Solarmodule in Richtung der Hochachse näher an den Drehpunkt zu bringen, so dass sich der Schwerpunkt beim Ver- schwenken nur möglichst wenig aus der Mittelebene bzw. der Flucht der Hochachse des Pfostens hinaus bewegt.
Ansonsten gilt auch für die Ausführungsform der Nachführvorrichtung, bei welcher der bzw. die Querträger ohne zusätzliche Hebelarme an den Pfosten bzw. den Kopfstücken angeordnet ist bzw. sind, das vorher Gesagte. Zum Beispiel ist der Querträger über das bereits genannte Lagerelement mit dem Pfosten und/oder dem Kopfstück verbindbar, wobei das Lagerelement den Drehpunkt darstellt und wobei der Hebelarm um den Drehpunkt im Wesentlichen quer zu Längsachse rotierbar ist. Ebenfalls umfasst die Nachführvorrichtung für Solarmodule eine Reihe von jeweils entlang einer Hochachse orientierten Pfosten, wobei sich die Reihe entlang einer Längsachse erstreckt, und eine parallel zur Längsachse orientierte Kippschiene, an der zumindest ein Solarmodul anordenbar ist und welche zum Nachführen des Solarmoduls um die Längsachse verschwenkbar ist. Vorhandene Unterschiede werden nachfolgend aufgezeigt:
Bevorzugt ist der Querträger bei der Ausführungsform ohne Hebelarm als U- Schiene, insbesondere aus Stahl, ausgebildet. Weiterhin bevorzugt weist der Querträger einen schienenseitigen Bereich und einen pfostenseitigen Bereich auf, wobei er am schienenseitigen Bereich form- und/oder kraftschlüssig mit der Kippschiene verbunden ist. Dabei ist der schienenseitige Bereich des Querträgers derart mit Rücksprüngen versehen, dass etwaige Vorsprünge der Kippschiene, ins- besondere im Verbindungsbereich von zwei Kippschienenabschnitten, die Anordnung des Querträgers nicht behindern. Bevorzugt ist der schienenseitige Bereich des Querträgers derart ausgebildet, dass er die Kippschiene zumindest teilweise umschließt. Dabei sind die Bereiche des schienenseitigen Bereichs, welche die Kippschiene umschließen, bevorzugt derart mit Rücksprüngen versehen, dass ein oder mehrere etwaige Vorsprünge auf der Kippschiene, beispielsweise aufgrund zumindest einer dort angebrachten Schraube, der Befestigung des Querträgers nicht im Wege stehen. Bevorzugt wird neben dem Formschluss ein Kraftschluss durch bevorzugt zumindest eine Schraube mit entsprechender Mutter und/oder weiterhin bevorzugt zumindest eine Niete oder ein anderes geeignetes Befesti- gungsmittel erreicht. Bevorzugt ist der schienenseitige Bereich des Querträgers als zweiteiliger Rahmen ausgeführt, wobei über zumindest ein Befestigungsmittel, bevorzugt zumindest eine Schraube (mit entsprechender Mutter) der Formschluss der zwei Teile realisierbar ist. Eine weitere Variabilität ergibt sich vorteilhafterweise dadurch, dass der Querträger zu beiden Seiten des Pfostens bzw. des Kopfstücks angelenkt werden kann, so dass auch darüber eine Versatz des Querträgers in Bezug auf die Kippschiene möglich ist, um etwaigen Vorsprüngen auf der Kippschiene auszuweichen. Fernen sind Ausführungsformen denkbar, bei denen der Rahmen seitlich am Querträger befestigt ist, und der Querträger beliebig von der einen oder der anderen Seite angelenkt werden kann, so dass sich ein weiterer Versatz ergibt.
Auch bei der Ausführungsform der Nachführvorrichtung ohne Hebelarm ist an einem Pfosten der Reihe eine Rotationseinheit angeordnet, welche dazu ausgelegt ist, über einen Mitnehmerarm die Kippschiene zu verschwenken. Die Rotationseinheit wurde in den vorigen Abschnitten bereits eingehend beschrieben. Die Rotationseinheit kann direkt an einem Pfosten alternativ aber auch an dem bereits bekannten Kopfstück angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist die Kippschiene im Bereich der Kraftübertragung zwischen dem Mitnehmerarm und der Kippschiene durch eine Ausnehmung im Mitnehmerarm hindurchgeführt und bevorzugt mit zumindest einem Schutzelement, insbesondere einem oder mehreren Kunststoffstreifen, in der Ausnehmung formschlüssig angeordnet. Bevorzugt dient das Schutzelement dazu, einen direkten Kontakt der Kippschiene mit dem Mitnehmer- arm zu vermeiden, indem es in den Spalt zwischen der Innenwand der Ausnehmung und der Außenfläche der Kippschiene eingesetzt wird. Von Vorteil ist dabei, dass damit die Kippschiene im Mitnehmerarm bevorzugt entlang der Längsachse beweglich lagerbar ist. Alternativ kann die Kippschiene zunächst an beliebiger Position entlang der Längsrichtung positioniert und dann in der Ausnehmung fixiert werden, z. B. mit als Stopper fungierenden Schutzelementen. In bevorzugten Ausführungen weist die Ausnehmung einen nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt auf, dessen Form dem Außenquerschnitt der Kippschiene entspricht, so dass diese drehfest in der Ausnehmung anordenbar ist. Der Querschnitt der Ausnehmung bzw. der Kippschiene ist z. B. polygonförmig, insbesondere sechseckig, viereckig, quadratisch oder dreieckig. Die Ausnehmung ist bevorzugt geschlossen, kann jedoch an einer Seite offen und verschließbar sein. Von Vorteil ist es außerdem, dass eine Korrosion zwischen Kippschiene und Mitnehmerarm durch den Einsatz des Schutzelements verhinderbar ist. Damit sind beispielsweise mannigfaltige Materialpaarungen realisierbar.
Zweckmäßigerweise bilden alle an der Kippschiene anordenbaren Solarmodule einen Solarmodultisch, welcher sich entlang einer Solarmodulebene erstreckt, wobei die Kippschiene, der zumindest eine Querträger und der Mitnehmerarm parallel zu der Solarmodulebene ausgerichtet sind. Von Vorteil ist der äußerst flache Aufbau dieser Anordnung aufgrund der parallelen Anordnung der Kippschiene, des Querträgers und des Mitnehmerarms. Vorzugsweise wird eine parallel zur Längsachse ausgerichtete Mittellinie des Solarmodultisches in der mittleren Drehposition der Kippschiene, in der die Solarmodulebene quer zur Ebene der Hochachsen der Pfosten ausgerichtet ist, geschnitten von den durch die Drehpunkte verlaufenden Hochachsen, wobei die Kippschiene parallel zur Solarmodul- ebene um eine Distanz von den Drehpunkten versetzt ist und wobei der lotrechte Abstand der Mittellinie zum Drehpunkt kleiner als 100 mm ist. In anderen Worten liegt der Schwerpunkt (die Mittellinie) des Solarmodultisches in der mittleren Drehposition der Kippschiene bevorzugt direkt oder zumindest annähernd direkt über den Drehpunkten. Der lotrechte Abstand der Mittellinie zum Drehpunkt liegt bevorzugt bei unter 120 mm, besonders be- vorzugt bei unter 100 mm. Von großem Vorteil ist es, wenn der lotrechte Abstand zwischen dem Drehpunkt und der Mittellinie - wie hier - möglichst klein ist, da, wenn der Solarmodultisch geschwenkt wird, in der Folge auch deren Mittellinie geschwenkt wird. Da auf der Mittellinie auch der Schwerpunkt des Solarmodultisches liegt, wird über den Schwerpunkt, welcher sich mit dem Radius dreht, der sich aus dem lotrechten Abstand der Mittellinie vom Drehpunkt ergibt, ein Moment in dem Pfosten eingeleitet. Je geringer also der lotrechte Abstand zwischen Drehpunkt und Mittellinie ausgeführt wird, desto geringer ist die Kraftein leitung, insbesondere die Einleitung von Querkräften, in den Pfosten. Es versteht sich, dass auch hier gilt, dass zweckmäßigerweise für die Auslegung der komplette (rotierende) Aufbau bestehend aus zumindest einem Solarmodul, zumindest einer Kippschiene etc. berücksichtigt wird, wobei vorteilhafterweise ein Gesamtschwerpunkt bestimmbar ist, der auf der Mittellinie liegt und der so positioniert wird, dass möglichst geringe Kräfte in den oder die Pfosten eingeleitet werden. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Nachführvorrichtung für Solarmodule mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
Es zeigen:
Figur 1 : eine bevorzugte Ausführungsform einer Nachführvorrichtung für Solarmodule in einer perspektivischen Darstellung; Figur 2: eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Mitnehmerarms und deren Positionierung zwischen einem Querträger und einer Rotationseinheit bzw. einem Ausgleichselement; Figur 3: eine bevorzugte Ausführungsform einer Ausgleichseinheit, verbunden mit einer Rotationseinheit und einem Mitnehmerarm;
Figur 4: eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines
Solarmodultisches;
Figur 5a: eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Modulklemme;
Figur 5b: eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Modulklemme, verbunden mit zwei Solarmodulen;
Figur 6: eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Nachführvorrichtung für Solarmodule mit Verwendung einer Modulträgerschiene;
Figur 7: eine bevorzugte Ausführungsform einer Modulträgerschiene und einer
Klammer;
Figur 8: eine Untersicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Solarmodultisches in Verbindung mit einer Modulträgerschiene; Figur 9: eine perspektivische Darstellung der Verbindung einer bevorzugten
Ausführungsform eines Solarmoduls mit einer Modulträgerschiene und einer Kippschiene;
Figur 10: eine bevorzugte Ausführungsform eines Zwischenstücks und dessen
Anordnung in einer Kippschiene;
Figur 1 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Nachführvorrichtung für Solarmodule ohne Hebelarm in einer perspektivischen Darstellung; Figur 12: eine bevorzugte Ausführungsform eines Querträgers bei einer Ausfüh- rungsform der Nachführvorrichtung ohne Hebelarm in einer perspektivischen Darstellung, zusammen mit einer Kippschiene, einem Kopfstück und einem Lagerelement;
Figur 13: eine stilisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer
Nachführvorrichtung für Solarmodule ohne Hebelarm in Richtung einer Längsachse gesehen.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Nachführvorrichtung für Solarmodule 20. Gezeigt ist ein erster Pfosten 40, welcher entlang einer Hochachse H ausgerichtet ist und an dessen oberen Ende ein Kopfstück 42 angeordnet ist. Am oberen Ende des Kopfstücks 42 ist ein Drehpunkt D durch ein Lagerelement 54 realisiert. Am Lagerelement 54 ist der Hebelarm 50 angelenkt, an welchem wiederum ein Querträger 70 drehfest angeordnet ist. In Fig. 1 erfolgt diese Befestigung über vier Schrauben mit entsprechenden Muttern. Die darunterliegenden Befestigungsbereiche 52 sind durch den Querträger 70 verdeckt. Lediglich zwei Befestigungsbereiche 52, welche für die Befestigung des Querträgers 70 nicht verwendet werden, liegen unterhalb des Querträgers 70 sozusagen frei.
Deutlich zu sehen ist ein Abstand x zwischen dem Drehpunkt D und einer Mittellinie des Querträgers 70. Hierbei wird deutlich, dass der Abstand x leicht vergrößert (oder in einer anderen bevorzugten Ausführungsform auch minimiert) werden kann, wenn für die Befestigung des Querträgers 70 auch die unteren Befestigungsbereiche 52 verwendet würden. An den jeweiligen Enden des Querträgers 70 sind in der bevorzugten Ausführungsform je eine Kippschiene 60 drehfest angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Kippschiene 60 auf dem Querträger 70 über einen Bügel bzw. durch ein U-Eisen 28 auf dem Querträger 70 drehfest befestigt. Dies ist beispielhaft bei der rechten der in Fig. 1 dargestellten Kippschiene 60 skizziert. Bei der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das Solarmodul 20 unmittelbar auf der Kippschiene 60 angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Befestigung über eine Modul klemme 30, deren Anordnung in Fig. 1 am Beispiel der linken Kippschiene 60 gezeigt ist. In Fig. 1 handelt es sich hierbei um eine rein skizzenhafte Darstellung der Modulklemme 30. Deren genauer Aufbau wird später in Fig. 6 beschrieben. Entscheidend ist hierbei lediglich, dass die Positionierung und letztendlich die Befestigung der Modulklemme 30 auf der Kippschiene 60 entlang bzw. parallel zur Kippschiene 60 frei erfolgen kann. Die Variabilität (hinsichtlich Positionierbarkeit und Befestigung) quer zur Längsachse L ergibt sich durch das Funktionsprinzip der Modulklemme 30. Ebenfalls angedeutet ist die Rotationseinheit 80, welche ebenfalls über ein Kopfstück 42, hier allerdings über das vordere Solarmodul 20 verdeckt, auf einem anderen Pfosten 40 angeordnet ist. Damit ist bereits die Reihe von Pfosten angedeutet, welche sich entlang der Längsachse L erstreckt, welche sich wiederum durch die Drehpunkte D ergibt.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Rotationseinheit 80 und dessen Anordnung zu einem Querträger 70. Gezeigt ist ein Pfosten 40, an dessen oberen Ende ein Kopfstück 42 angeordnet ist. Um eine Verschiebbarkeit des Kopfstücks 42 entlang der Hochachse H zu gewährleisten, sind die Befestigungsöff- nungen 44 als übereinander angeordnete Langlöcher ausgeführt, die auch breiter sind als notwendig, um in Querrichtung zu Hochachse H eine Verdrehbarkeit des Kopfstücks 42 zu gewährleisten. Am oberen Ende des Kopfstücks 42 ist über mehrere Schrauben die Rotationseinheit 80 form- und/oder kraftschlüssig angeordnet. In der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist diese An- Ordnung über eine Art Plattform möglich, in welcher das Kopfstück 42 endet und auf welcher die Rotationseinheit 80 anordenbar ist. Dargestellt ist weiter die Anordnung einer Antriebseinheit 86 relativ zur Rotationseinheit 80. Zwischen dem Mitnehmerarm 82 und der Rotationseinheit 80 befindet sich ein Ausgleichselement 84. Der Mitnehmerarm 82 ist in bevorzugter Ausführungsform über vier Schrauben drehfest mit dem Querträger 70 verbunden. Auch der Mitnehmerarm 82 weist mehrere Befestigungsbereiche 52 auf, über welche ein Abstand x, welcher sich von einer Mittellinie des Querträgers 70 zum Drehpunkt D erstreckt, variiert werden kann. Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Verbindung einer Rotationseinheit 80 mit einem Mitnehmerarm 82 über ein Ausgleichselement 84. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Ausgleichselement 84 als Hardyscheibe ausgeführt. Dieses ist ein Gummielement, welche die Rotationseinheit 80 und den Mitnehmerarm 82 zwar verbindet, allerdings eine gewisse Elastizität zulässt. Deutlich zeigt Fig. 3, dass sowohl vom Mitnehmerarm 82 als auch von der Rotationseinheit 80 jeweils in die eigentliche Hardyscheibe 84 sozusagen Bolzen hineinragen. Die eigentliche Verbindung wird über die Scheibe, nämlich über die Hardyscheibe, hergestellt. Es versteht sich, dass dies nur eine skizzenhafte Darstellung ist und eine Hardyscheibe in Realität von der skizzierten durchaus abweichen kann. Gut zu sehen ist in dieser Seitenansicht die Anordnung eines Querträgers 70 am Mitnehmerarm 82 relativ zur Rotationseinheit 80 bzw. auch zu dessen Drehpunkt D, über welchen sich letztendlich wieder ein Abstand x zum Querträger 70 ergibt.
Fig. 4 zeigt eine mögliche Anordnung von zwei Solarmodulen 20 auf zwei Kippschienen 60. Zwischen den Solarmodulen 20 positioniert ist eine Rotationseinheit 80, welche über ein Ausgleichselement 84 und einen Mitnehmerarm 82 über einen Querträger 70, hier durch das rechte Solarmodul 20 verdeckt, die zwei Kippschienen 60 verschwenkt. Es versteht sich, dass in Fig. 4 nur ein Ausschnitt dargestellt ist. So kann entlang der Längsachse L jeweils links und rechts der Solarmodule 20 eine unendliche Zahl von Solarmodulen 20 auf den entsprechend verlängerten Kippschienen 60 angeordnet werden. Bevorzugt erfolgt die Anordnung direkt ne- beneinander, um möglichst viel Solarmodulfläche auf einem gewissen Grundstück installieren zu können. Beim linken Solarmodul 20 ist noch ein Hebelarm 50 angedeutet, über welchen letztendlich der Pfosten 40 gegebenenfalls auch über ein Kopfstück 42 mit einem weiteren Querträger 70 verbunden ist, welcher wiederum drehfest mit den beiden Kippschienen 60 verbunden ist. Die zwei Solarmodule 20 bilden einen Solarmodultisch 22 und spannen eine Solarmodulebene E auf.
Fig. 5a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Modulklemme 30, bestehend aus einem oberen Profilelement 32 und einem unteren Profilelement 31 . Im unte- ren Profilelement 31 ist ein Dichtungselement 34 angeordnet. In der in Fig. 5a gezeigten bevorzugten Ausführungsform steht das Dichtungselement 34 etwas über die Auflagefläche des unteren Profilelements 31 über. Vorteilhafterweise wird dadurch eine noch bessere Dichtwirkung erzielt. In einer bevorzugten Ausführungs- form weist der Außenbereich der unteren Seitenwände 31 ' sowie der Innenbereich der dazu korrespondierenden oberen Seitenwände 32' eine Gravur bzw. eine Rif- felung auf, welche als Montageerleichterung des oberen Profilelements 32 und des unteren Profilelements 31 bzw. der ganzen Modulklemme 30 dient.
Weiter dient diese Riffelung auch einfach zur Handhabung, da sie beispielsweise verhindert, dass die beiden Teile auseinanderfallen. Dargestellt sind weiter die beiden Vorsprünge 36, welche sich bevorzugt im Wesentlichen rechtwinklig von den oberen Seitenwänden 32' weg erstrecken. Zwischen den oberen Seitenwänden 32' des oberen Profilelements 32 ist eine Bohrung 36 angeordnet, welche in der in Fig. 5a gezeigten Ausführungsform durch ein Befestigungselement 38 ver- deckt wird und welche sich analog dazu korrespondierend auch im unteren Profilelement 31 befindet. Vorteilhafterweise wird als Befestigungselement 38 eine Bohrschraube verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform weist das untere Profilelement 31 zu beiden Seiten der unteren Seitenwände 31 ' einen Auflagebereich 35 auf, der zur Anordnung der Solarmodule 20 dient.
Fig. 5b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Modulklemme 30 in Kombination mit zwei Solarmodulen 20. Deutlich wird hierbei der Kraftfluss, der bei der Befestigung der Solarmodule 20 wirkt und über die Modulklemme 30 ermöglicht wird. So wirkt dieser Kraftfluss von den Solarmodulen 20 (alternativ bevorzugt auch nur von einem Solarmodul 20) über Vorsprünge 33 in ein oberes Profilelement 32 hinein, von wo es letztendlich über ein Befestigungselement 38, bevorzugt eine Bohrschraube, und über ein unteres Profilelement 31 in ein unteres Element, in diesem bevorzugten Fall in eine Kippschiene 60, eingeleitet wird. Zwischen der Kippschiene 60 und dem Auflagebereich des unteren Profilelements 31 bzw. den Auflagebereichen 35 ist ein Dichtelement 34 angeordnet. Gut zu sehen ist die räumliche Trennung der Solarmodule 20 von der Kippschiene 60 durch die Auflagebereiche 35, welche sich zu beiden Seiten des unteren Profilelements 31 erstrecken. Die Bohrschraube 38 führt durch die zueinander korrespondierenden Bohrungen 36, welche sich jeweils im oberen Profilelement 32 und im unteren Profilelement 31 befinden. Über den Form- und/oder Kraftschluss der Bohrschraube 38 mit der Kippschiene 60 wird letztlich der Kraftfluss von der Kippschiene 60 zu dem oder den Solarmodulen 20 sichergestellt bzw. geschlossen.
Fig. 6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Nachführvorrichtung für Solarmodule 20. Es sind in dieser bevorzugten Ausführungsform die Solarmodule 20, welche einen Solarmodultisch 22 bilden, über zumindest eine Modulträgerschiene 24 auf Kippschienen 60 angeordnet. Die Modulträgerschiene 24 bzw. die Modulträgerschienen 24 sind im Wesentlichen quer zur Kippschiene 60 bzw. den Kippschienen 60 und damit zu einer Längsachse L orientiert.
Zwischen der Modulträgerschiene 24 wird eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit den Solarmodulen 20 über zumindest eine Klammer 26 dargestellt. Ansonsten ergibt sich der bekannte Aufbau über einen Pfosten 40, an wel- ehern ein Kopfstück 42 mit entsprechenden Befestigungsbereichen 44 angeordnet ist. Auf dem Kopfstück 42 ist eine Rotationseinheit 80 über einen Mitnehmerarm 82 mit dem Querträger 70 verbunden. Die Verbindung des Mitnehmerarms 82 mit dem Querträger 70 erfolgt drehfest in bevorzugter Ausführungsform über vier Schrauben. Der Solarmodultisch 22 wird geschwenkt bzw. gedreht um die Längs- achse L bzw. um den Drehpunkt D. Zwischen dem Drehpunkt D und einer Solarmodulebene E, welche sich aus den nach oben gewandten Flächen der Solarmodule 20 bzw. des Solarmodultisches 22 ergibt, erstreckt sich der lotrechte Abstand a. Bevorzugt ist dieser derart bemessen, dass bei einer Schrägstellung des Solarmodultisches ein möglichst geringes Drehmoment in den Pfosten 40 eingeleitet wird, also möglichst gering. Die Solarmodule 20 sind nur schemenhaft bzw. gestrichelt dargestellt.
Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Modulträgerschiene 24 und einer Klammer 26 für eine Nachführvorrichtung für Solarmodule 20. Über zumin- dest eine Öffnung 26' in der Klammer 26 kann das Solarmodul 20 an dessen her- stellerseitigen Befestigungsöffnungen an der Modulträgerschiene 24 durch
Schrauben oder Nieten befestigt werden. Dargestellt sind in Fig. 5 weiterhin zwei Stege 27, welche dazu dienen, die Klammer 26 entlang der Modulträgerschiene 24 zu positionieren und eine Zentrierung oder auch Ausrichtung zu ermöglichen. Die Modulträgerschienenseitenflächen 25 sind derart ausgestaltet, dass sie von der Klammer 26 derart umschlossen werden, dass diese nicht zur Seite abrutschen kann, sondern nur über die Enden der Modulträgerschiene 24 aufgescho- ben werden kann. Da die Klammer 24 nur mit Nieten und/oder Schrauben an die Modulträgerschiene 24 geklemmt ist, wird sie bevorzugt gegen Abrutschen gesichert. Dazu wird zumindest eine der Modulträgerschienenseitenflächen 25 links und rechts neben der Klammer mit einem Werkzeug aufgebogen. Fig. 8 zeigt einen Solarmodultisch 22 von unten. Dargestellt ist eine Kippschiene 60, an welcher über einen Bügel 28 eine Modulträgerschiene 24 im Wesentlichen quer dazu befestigt ist. Der Solarmodultisch 22, welcher in Fig. 8 durch zumindest zwei Solarmodule 20 gebildet wird, bildet an der Oberfläche eine Solarmodulebene E. Die Solarmodule 20 sind über Klammern 26 an der Modulträgerschiene 24 anordenbar.
Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung eines Solarmodules 20 auf einer Kippschiene 60. Gut zu sehen ist dabei, dass über die Klammer 26 die herstellerseitigen Befestigungsöffnung im Solarmodul 20 nutzbar sind. Da- durch dass die Klammer 26 auf der Modulträgerschiene 24 frei positionierbar ist, ergibt sich eine Anpassbarkeit an die unterschiedlichsten Solarmodul-Größen. Weiter zeigt Fig. 9 die Verbindung der Modulträgerschiene 24 über einen Bügel oder ein U-Eisen 28 mit der Kippschiene 60. Auch hierbei wird deutlich, dass durch diese Verbindung eine freie Positionierbarkeit der Modulträgerschiene 24 und damit des Solarmoduls 20 auf der Kippschiene 60 möglich ist.
Fig. 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Zwischenstücks 62, welches der Befestigung bzw. Aneinanderreihung mehrerer Vierkantrohre dient, welche letztendlich die Kippschiene 60 bilden. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Zwischenstück 62 mit geeigneten Gewinden versehen, so dass über geeignete Befestigungsöffnungen 64, welche sich in den Vierkantrohren befinden, Befestigungsmittel 10 derart befestigbar sind, dass zwischen dem Zwischenstück 62 und dem Vierkantrohr ein Form- und oder Kraftschluss realisierbar ist. Vorteilhafter- weise sind in den Vierkantrohren mehrere Öffnungen vorgesehen, welche mit den Gewinden im Zwischenstück 62 korrespondieren, wobei nicht alle Befestigungsöffnungen bzw. Gewinde verwendet werden müssen, so dass ggfs. ein auf der Kippschiene 60 anzubringenden Bügel 28 oder ein Flacheisen frei positionierbar ist.
Fig. 1 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Nachführvorrichtung für Solarmodule 20. Gezeigt ist ein erster Pfosten 40, welcher entlang einer Hochachse H ausgerichtet ist, und an dessen oberem Ende ein Kopfstück 42 angeordnet ist. Um eine Verschiebbarkeit des Kopfstücks 42 entlang der Hochachse H zu gewährleisten, sind Befestigungsöffnungen 44 als übereinander angeordnete Langlöcher ausgeführt, die auch breiter sind als notwendig, um in der Querrichtung eine Verdrehbarkeit des Kopfstücks 42 zu gewährleisten. Am oberen Ende des Kopfstücks 42 ist ein Drehpunkt D durch ein Lagerelement 54 realisiert. Am La- gerelement 54 ist ein Querträger 70 angelenkt, an dessen äußeren Ende wiederum drehstarr eine Kippschiene 60 befestigt ist. Zu sehen ist ein Distanz x', welche sich zwischen dem Drehpunkt D und der Kippschiene 60 ergibt und die vorzugsweise etwa 300 mm beträgt. Der Drehpunkt D und die Drehachse der Rotationseinheit 80 sind entlang einer Längsachse L ausgerichtet, zu der die Kippschiene 60 parallel ausgerichtet ist.
Dargestellt ist weiterhin, dass eine Rotationseinheit 80 ebenfalls über Langlöcher in der Höhe an einem anderen Pfosten 40 verstellbar ist. Der Mitnehmerarm 82, der die Kippschiene 60 und die Rotationseinheit 80 verbindet, ist derart ausge- führt, dass die Kippschiene 60 durch eine Ausnehmung im Mitnehmerarm 82 hindurchgeführt ist. Die Innenseiten der Ausnehmung sind mit einem Kunststoffstreifen 88 ausgekleidet. Weiterhin zeigt Fig. 1 1 die Anordnung einer Modulträgerschiene 24 auf der Kippschiene 60. Die Anordnung erfolgt in bevorzugter Ausführungsform im Wesentlichen quer zur Längsachse L. Angedeutet ist weiterhin eine Klammer 26, welche die Modulträgerschiene 24 und das Solarmodul 20 miteinander verbindet. Das Solarmodul 20 wiederum weist parallel zur Längsachse L eine Mittellinie M auf und bildet an seiner Oberfläche eine Solarmodulebene E. Fig. 12 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Querträgers 70 für die Nachführvorrichtung für Solarmodule 20 ohne Hebelearm. Am pfostenseitigen Bereich 74 ist ein Lagerelement 54 angeordnet. Dieses verbindet ein Kopfstück 42 mit dem Querträger 70 in einem Drehpunkt D. Vom Drehpunkt D aus wird eine Dis- tanz x' mit einer Kippschiene 60 gebildet, die an dessen schienenseitigen Bereich 72 mit dem Querträger 70 verbunden ist. Hierzu ist ein zweiteiliger Rahmen vorgesehen, dessen erster Teil 71 an dem Querträger 70 befestigt, insbesondere seitlich an dem Querträger 70 angeschweißt ist. Der Rahmenteil 71 weist eine Vertiefung auf, in die eine Seite der Kippschiene 60 eingesetzt wird. Auf die ande- re Seite wird der zweite Rahmenteil 73 mit einer ähnlichen Vertiefung aufgesetzt und mit zwei geeigneten langen Schrauben 1 und entsprechenden Muttern mit dem ersten Rahmenteil 71 verbunden. Auf diese Weise wird die Kippschiene 60 zwischen dem ersten und zweiten Rahmenteil eingeklemmt und somit am Hebelarm 60 befestigt. Weiterhin dargestellt ist ein Rücksprung 76 in dem Rahmenteil 71 , welcher dazu dient, Raum zu schaffen für etwaige Vorsprünge der Kippschiene 60, wie sie zum Beispiel durch ein Befestigungsmittel V auftreten können, welches der Befestigung der Kippschiene 60 mit einem Zwischenstück 62 dient.
In dem in Fig. 12 gezeigten Ausschnitt der Kippschiene 60 stoßen zwei Kippschie- nenabschnitte, also zwei Vierkantrohre, aneinander. Zu sehen sind die mehreren Befestigungsöffnungen 64, welche auf den Flächen der Vierkantrohre angeordnet sind. Es sind jeweils nur in die vom Stoß entfernten Befestigungsöffnungen 64 Befestigungsmittel 1 ', vorzugweise Schrauben 1 , eingeführt, welche jeweils in ein (nicht sichtbares) Zwischenstück 62 eingreifen. Dadurch wird über den anderen Befestigungsöffnungen 64 die Möglichkeit der Befestigung einer Modulträgerschiene 24 belassen.
Fig. 13 zeigt eine Nachführvorrichtung für Solarmodule 20 gemäß der Fig. 1 1 schematisch in einem Schnitt quer zu einer Längsachse L. Gezeigt ist ein Solar- modul 20 in seiner Mittelstellung, in der eine Mittellinie M genau über den Drehpunkten D liegt, also das Gewicht des Solarmodultisches 20 optimal zentriert ist. Ein Querträger 70 und eine Kippschiene 60 sind parallel zu einer Solarmodulebene E ausgerichtet, was allerdings in anderen Kippstellungen der Kippschiene 60 auch der Fall ist, da die Kippschiene 60, Modulträgerschienen 24 und damit der Solarmodultisch 20 und der Querträger 70 bevorzugt drehfest miteinander verbunden sind. Somit drehen sich diese Elemente zusammen um die Drehpunkte D Wichtig ist in diesem Zusammenhang ein lotrechter Abstand a' von der Mittellinie M zum Drehpunkt D, da dieser den Radius der Drehbewegung beim Nachführen der Solarmodule bildet. Weiterhin ist eine Distanz x' zwischen dem Drehpunkt D und dem Mittelpunkt der Kippschiene 60 dargestellt.
Bezugszeichenliste
1 Schraube
V Befestigungsmittel
10 Befestigungsmittel
20 Solarmodul
22 Solarmodultisch
24 Modulträgerschiene
25 Modulträgerschienenseitenfläche
26 Klammer
26' Öffnung
27 Steg
28 Bügel, U-Eisen
30 Modulklemme
31 unteres Profilelement
31 ' untere Seitenwand
32 oberes Profilelement
32' obere Seitenwand
33 Vorsprung
34 Dichtungselement
35 Auflagebereich
36 Bohrung
38 Befestigungselement
40 Pfosten
42 Kopfstück 44 Befestigungsbereich, Langloch
50 Hebelarm
52 Befestigungsbereich, Bohrung
54 Lagerelement
60 Kippschiene
62 Zwischenstück
64 Befestigungsöffnungen
70 Querträger
71 erster Rahmenteil
72 schienenseitiger Bereich
73 zweiter Rahmenteil
74 pfostenseitiger Bereich
76 Rücksprung
80 Rotationseinheit
82 Mitnehmerarm
84 Ausgleichselement
86 Antriebseinheit
D Drehpunkt
E Solarmodulebene
H Hochachse
L Längsachse
M Mittellinie
X Abstand
x' Distanz
a, a' lotrechter Abstand

Claims

Ansprüche
1 . Nachführvorrichtung für Solarmodule (20), umfassend
eine Reihe von jeweils entlang einer Hochachse (H) orientierten Pfosten (40), wobei sich die Reihe entlang einer Längsachse (L) erstreckt, und
eine parallel zur Längsachse (L) orientierte Kippschiene (60), an der zumindest ein Solarmodul (20) anordenbar ist und welche zum Nachführen des Solarmoduls (20) um die Längsachse (L) verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kippschiene (60) mit zumindest einem Pfosten (40) durch einen Querträger (70) verbunden ist,
wobei der Querträger (70) zum Verschwenken der Kippschiene (60) um einen Drehpunkt (D) rotierbar ist.
2. Nachführvorrichtung nach Anspruch 1 ,
wobei der Querträger (70) um einen Abstand (x) versetzt zum Drehpunkt (D) angeordnet ist. 3. Nachführvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei an einem anderen Pfosten (40) der Reihe eine Rotationseinheit (80), insbesondere ein Schneckengetriebe, angeordnet ist, welche dazu ausgelegt ist, über einen Mitnehmerarm (82) den zumindest einen Querträger (70) zu drehen und dadurch die zumindest eine Kippschiene (60) zu verschwenken.
4. Nachführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-3,
wobei die Verbindung zwischen der Rotationseinheit (80) und dem Mitnehmerarm (82) über ein Ausgleichselement (84), insbesondere eine Hardy- scheibe, erfolgt, welches dazu ausgelegt ist, Winkelabweichungen, Höhenun- terschiede und/oder axiale Abstandsänderungen und/oder Parallelverschiebungen in der Reihe der Pfosten (40), insbesondere in deren Drehpunkten (D), auszugleichen.
5. Nachführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4,
wobei der zumindest eine Querträger (70) im Wesentlichen quer zur Längsachse (L) und mittig zur Hochachse (H) angeordnet ist und wobei der Ab- stand (x) zwischen dem Querträger (70) und dem Drehpunkt (D) über einen
Hebelarm (50) und/oder über den Mitnehmerarm (82) darstellbar ist, dadurch dass der Hebelarm (50) und/oder der Mitnehmerarm (82) jeweils mit einem Ende am Drehpunkt (D) anordenbar ist und mit einem anderen Ende form- und/oder kraftschlüssig mit dem Querträger (70) verbindbar ist.
6. Nachführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5,
wobei der Hebelarm (50) und/oder der Mitnehmerarm (82) derart ausgestaltet ist, dass der Abstand (x) vom Querträger (70) zum Drehpunkt (D) verstellbar festlegbar ist, dadurch dass der Hebelarm (50) und/oder der Mitnehmer- arm (82) zumindest zwei Befestigungsbereiche (52), insbesondere Bohrungen, entlang des Abstands (x) zwischen dem Querträger (70) und dem Drehpunkt (D) umfasst, über welche der Querträger (70) form- und/oder kraftschlüssig durch korrespondierende Befestigungsmittel (10) festlegbar ist. 7. Nachführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei an einem in Bezug auf die Hochachse (H) oberen Ende zumindest eines Pfostens (40) ein Kopfstück (42) anordenbar ist, wobei das Kopfstück (42) durch zumindest zwei untereinander angeordnete längliche Befestigungsbereiche (44), insbesondere Langlöcher, entlang der Hochachse (H) und optional quer zur Längsachse (L) verstellbar am Pfosten (40) festlegbar ist.
8. Nachführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Hebelarm (50) und/oder der Querträger (70) über ein Lagerele- ment (54) mit dem Pfosten (40) und/oder dem Kopfstück (42) verbindbar ist, wobei das Lagerelement (54) den Drehpunkt (D) darstellt und wobei der Hebelarm (50) und/oder der Querträger (70) um den Drehpunkt (D) im Wesentlichen quer zu Längsachse (L) rotierbar ist.
9. Nachführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Solarmodul (20) rechteckig ist und wobei es mit seiner langen Seite im Wesentlichen parallel zur Längsachse (L) anordenbar ist, dadurch dass an und im Wesentlichen quer zur Kippschiene (60) zumindest eine Modulträ- gerschiene (24) form- und/oder kraftschlüssig festlegbar ist, an welcher über zumindest eine Klammer (26) das Solarmodul (20) form- und/oder kraftschlüssig festlegbar ist.
10. Nachführvorrichtung nach Anspruch 9,
wobei das Solarmodul (20) durch eine Modulklemme (30) an der Kippschiene
(60) und/oder an der Modulträgerschiene (24) festlegbar ist, wobei die Modulklemme (30) durch zwei ineinander greifende Profilelemente (31 , 32) gebildet ist, wobei ein oberes Profilelement (32) zumindest einen Vorsprung (33) aufweist, über welchen zumindest ein Solarmodul (20) form- und/oder kraftschlüssig festlegbar ist.
1 1 . Nachführvorrichtung nach Anspruch 10,
wobei das obere (32) und ein unteres Profilelement (31 ) der Modulklemme (30) jeweils zumindest eine zueinander korrespondierende Bohrung (36) aufweisen, über welche die Modulklemme (30) über zumindest ein Befestigungselement (38), insbesondere eine Bohrschraube, form- und/oder kraftschlüssig auf der Kippschiene (60) festlegbar ist, wobei ein Kraftfluss von dem zumindest einem Solarmodul (20) über den Vorsprung (33) und über das obere Profilelement (32) und das Befestigungselement (38) in das untere Profilelement (31 ) und in die Kippschiene (60) wirkt.
12. Nachführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-1 1 ,
wobei die nach oben gewandten Flächen zumindest zweier Solarmodule (20) einen Solarmodultisch (22) bilden, welcher sich entlang einer Solarmodul- ebene (E) erstreckt und wobei der Solarmodultisch (22) im Wesentlichen symmetrisch zur Längsachse (L), deren Richtung sich durch zumindest zwei Drehpunkte (D) ergibt, ausgerichtet ist, wobei ein lotrechter Abstand (a) der Solarmodulebene (E) zum Drehpunkt (D) derart ausgelegt ist, dass ein Drehmoment, welches bei der Rotation des Solarmodultisches (22) um den Drehpunkt (D) in zumindest einen Pfosten (40) eingeleitet wird, minimierbar ist.
Nachführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die nach oben gewandten Flächen der an der Kippschiene (60) anor- denbaren Solarmodule (20) einen Solarmodultisch (22) bilden, welcher sich entlang einer Solarmodulebene (E) erstreckt und wobei die Kippschiene (60), der Querträger (70) und der Mitnehmerarm (82) parallel zu der Solarmodulebene (E) ausgerichtet sind.
Nachführvorrichtung nach Anspruch 13,
wobei eine parallel zur Längsachse (L) ausgerichtete Mittellinie (M) des Solarmodultisches (20) in einer mittleren Drehposition der Kippschiene (60), in der eine Solarmodulebene (E) quer zur Ebene der Hochachsen (V) der Pfosten ausgerichtet ist, geschnitten wird von den durch die Drehpunkte (D) verlaufenden Hochachsen (H), wobei die Kippschiene (60) parallel zur Solarmodulebene (E) um ein Distanz (χ') von der Drehpunkten (D) versetzt ist, und wobei ein lotrechter Abstand (a') der Mittellinie (M) zum Drehpunkt (D) kleiner als 100 mm ist.
15. Nachführvorrichtung für Solarmodule (20), umfassend
eine Reihe von jeweils entlang einer Hochachse (H) orientierten Pfosten (40), wobei sich die Reihe entlang einer Längsachse (L) erstreckt, und
zumindest eine parallel zur Längsachse (L) orientierte Kippschiene (60), an der zumindest ein Solarmodul (20) anordenbar ist und welche zum Nachführen des Solarmoduls (20) um die Längsachse (L) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Rotationseinheit (80) über zumindest einen Mitnehmerarm (82) mit zu- mindest einer Kippschiene (60) verbunden und dazu ausgelegt ist, die zumindest eine Kippschiene (60) zu verschwenken,
wobei die Rotationseinheit (80) und der Mitnehmerarm (82) über ein Ausgleichselement (84), insbesondere eine Hardyscheibe, verbunden sind.
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