(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部（７５４０）と該山部に対応する側面（７５２０，７５３０）とを有する断面台形の薄板（７５００）上にソーラーモジュールを取り付ける固定システムであって、
少なくとも１つの異形材レール（１０００）と、
複数のレールホルダ（４０００）と、
を備え、
前記異形材レール（１０００）は、横断面図で見て、
前記異形材レールの部分的又は全体的に平たんな下面（１１１０）を形成する底板（１１００）と、
レールホルダ（４０００）のための第１及び第２の収容室（１２００，１３００）であって、両者とも側方に向かって外向きに部分的に閉鎖され、これに応じてそれぞれ１つの側方の開口（１２１０，１３１０）を有しており、両側方の開口（１２１０，１３１０）は、互いに逆向きの方向を指向している第１及び第２の収容室（１２００，１３００）と、
第３の収容室（１４００）であって、前記異形材レールの下面とは反対側の開口（１４１０）を有し、該開口は、モジュール固定エレメントを固定する内側輪郭を有している第３の収容室（１４００）と、
を備え、
前記レールホルダ（４０００）は、それぞれ、
本体（４１００）と、
前記本体を貫く第１の貫通孔（４３１０）と、
前記本体から突出するＴ字形の部分（４２００）と、
を有し、前記異形材レール（１０００）は、前記レールホルダ（４０００）によって、それぞれ第１の収容室（１２００）又は第２の収容室（１３００）に設けられた側方の開口（１２１０，１３１０）内に前記Ｔ字形の部分（４２００）を係合させるとともに、前記貫通孔（４３１０，４３２０）を貫く固定手段により前記側面（７５２０，７５３０）に前記レールホルダ（４０００）を固定することにより、前記山部上に固定可能であり、
前記レールホルダの本体（４１００）の上面は、組み付けられた状態で前記異形材レール（１０００）の上面から突出しない
ことを特徴とする、固定システム。
【請求項２】
前記第１の収容室（１２００）又は前記第２の収容室（１３００）の内側は、Ｃ字形に画成されている、請求項１記載の固定システム。
【請求項３】
前記第１の収容室（１２００）又は前記第２の収容室（１３００）は、側方に向かって外向きに、前記底板に対して垂直に位置する少なくとも１つの側方突片（２２２０）により部分的に閉鎖されている、請求項１又は２記載の固定システム。
【請求項４】
前記第２の収容室（１３００）は、前記底板に対して垂直に位置する仮想の中央平面に関して、前記第１の収容室（１２００）に対して鏡面対称に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の固定システム。
【請求項５】
前記内側輪郭は、それぞれ異なる壁に、前記底板に対して略平行に延在する屈曲部（２５１０）を有し、該屈曲部のうちの第１の屈曲部（２５１０）は、第２の屈曲部（２５２０）と比較して、前記底板からより大きな間隔を有しており、さらに
前記内側輪郭は、固定エレメントのための第１及び第２の載置面（２５３０，２５４０）を有しており、
前記第１及び第２の載置面と前記底板との間隔は、前記第１の屈曲部と前記底板との間隔より小さい、
請求項１から４までのいずれか１項記載の固定システム。
【請求項６】
前記第１の載置面（２５３０）及び前記第２の載置面（２５４０）は、前記底板に対して平行である、請求項５記載の固定システム。
【請求項７】
前記第１の屈曲部（２５１０）と前記第１の載置面（２５３０）とは、少なくとも部分的にオーバラップしているか、又は
前記第２の屈曲部（２５２０）と前記第２の載置面（２５４０）とは、少なくとも部分的にオーバラップしている、
請求項５又は６記載の固定システム。
【請求項８】
前記内側輪郭（２５００）は、前記底板の平面から突出した突片（２５５０）を有しており、該突片は、前記異形材レールの、互いに対向して位置する２つの内壁間に配置されており、前記突片の、前記底板から遠位の端部に前記第２の屈曲部（２５２０）を有しており、かつ
前記第１の屈曲部（２５１０）は、前記内壁のうちの一方の第１の内壁に配置されており、前記第２の屈曲部（２５２０）と同じ方向を指向している、
請求項５から７までのいずれか１項記載の固定システム。
【請求項９】
前記突片（２５５０）は、前記底板に垂直に位置している、請求項８記載の固定システム。
【請求項１０】
前記第１の載置面（２５３０）は、前記第１の内壁から突出している、請求項８又は９記載の固定システム。
【請求項１１】
前記第２の載置面（２５４０）は、前記突片の、前記底板から遠位の端部に配置されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載の固定システム。
【請求項１２】
ソーラーモジュールを固定するアッセンブリ（７０００）であって、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の固定システムと、
山部（７５４０）と該山部に対応する側面（７５２０，７５３０）とを有する断面台形の薄板（２５００）と、
を備え、異形材レール（１０００）は、前記山部（７５４０）上に載置され、
レールホルダ（４０００）は、該レールホルダの貫通孔（４３１０）を貫く固定手段により、前記薄板（７５００）の山部（７５４０）の側面（７５２０，７５３０）に固定されており、かつ
前記レールホルダ（４０００）のＴ字形の部分（４２００）は、それぞれ、前記異形材レールの第１の収容室に設けられた側方の開口内に、又は第２の収容室に設けられた側方の開口内に係合する、
ことを特徴とする、ソーラーモジュールを固定するアッセンブリ。
【請求項１３】
山部（７５４０）と該山部に対応する側面（７５２０）とを有する断面台形の薄板（７５００）上に請求項１から１１までのいずれか１項記載の固定システムを取り付ける方法であって、
ａ）異形材レール（１０００）を該異形材レールの下面で前記薄板（７５００）の山部（７５４０）上に載置する工程と、
ｂ）１つのレールホルダ（４０００）のＴ字形の部分（４２００）を、前記異形材レール（１０００）の収容室の１つに差し込む工程と、
ｃ）前記レールホルダ（４０００）を前記側面（７５２０）の１つに、前記レールホルダの貫通孔（４３１０）に挿通させた固定手段により固定する工程と、
ｄ）別のレールホルダにおいてもその都度、前記ｂ）及びｃ）の工程を少なくとも一回繰り返す工程と、
を有することを特徴とする、断面台形の薄板上に固定システムを取り付ける方法。
【請求項１４】
前記レールホルダ（４０００）を前記異形材レール（１０００）の両側に取り付ける、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異形材レール、断面台形の薄板上にソーラーモジュールを取り付ける固定システム、断面台形の薄板上にソーラーモジュールを固定するアッセンブリ、断面台形の薄板上に本発明に係る固定システムを取り付ける方法に関する。
【０００２】
ソーラーモジュール、例えば電気エネルギを発生させる太陽光発電モジュール又は伝熱媒体を加熱する集熱モジュールは、一般に屋上や屋外への設置時に、互いに平行に配置された異形材レール上に固定される。
【０００３】
産業建造物及び企業建造物の屋根には、しばしば断面台形の薄板あるいは折板（Ｔｒａｐｅｚｂｌｅｃｈ）が使用される。それというのも、断面台形の薄板は、与えられた形状に基づいて、フラットな屋根と比較してかなり高い強度を有しているからである。断面台形の薄板は、周知のように、連続的に延びる金属薄板に、山部と、これに隣接する側面とを有している。側面は、断面台形の薄板の谷部から突出している。
【０００４】
公知の固定システムは、断面台形の薄板の山部上に異形材レールを固定するようになっている。この公知の固定の形態では、約０．５ｍｍからという典型的な材料厚さに基づいて、風による吸引負荷が過度に強ければ、ねじ又はリベットが引き抜かれてしまう恐れがある。
【０００５】
断面台形の薄板上にソーラーモジュールを取り付ける公知の固定システムは、ＶａｒｉｏＦｉｘ‐Ｖ‐Ｓｙｓｔｅｍの名称でＳｃｈｌｅｔｔｅｒ  ＧｍｂＨ社より提供されている。この公知の固定システムでは、下面にＣ字形の内側輪郭を有する異形材レールが使用される。取り付けには、長方形の本体とＴ字形の部分とを有するホルダが使用される。Ｔ字形の部分は、長方形の長辺の中央部において同じ平面内で突出している。ホルダは、それぞれのＴ字形の部分でＣ字形の内側輪郭内に差し込まれ、２つの貫通孔に挿通された固定手段、例えばねじ又はリベットにより断面台形の薄板の側面に固定される。その際、ホルダは、完全に異形材レールの下側に存在している。このようなシステムの取り付けは、ホルダを下方から、既に載置された異形材レール内に差し込まなければならないので、煩雑である。
【０００６】
ソーラーモジュールをより簡単に断面台形の薄板上に取り付け可能とすることが求められている。
【０００７】
本発明の第１の観点は、異形材レールであって、横断面図で見て、
異形材レールの部分的又は全体的に平たんな下面を形成する底板と、
レールホルダのための第１及び第２の収容室であって、両者とも側方に向かって外向きに部分的に閉鎖され、これに応じてそれぞれ１つの側方の開口を有しており、両側方の開口は、互いに逆向きの方向を指向している第１及び第２の収容室と、
第３の収容室であって、異形材レールの下面とは反対側の開口を有し、開口は、モジュール固定エレメントを固定する内側輪郭を有している第３の収容室と、
を備える異形材レールに関する。
【０００８】
本発明に係る異形材レールは、断面台形の薄板上へのソーラーモジュール用の固定システムの特に簡単な取り付けを可能にする。レールホルダは、異形材レールの側方で薄板の山部の側面に取り付けられ、取り付けのために設けられた両収容室内で異形材レールに結合され得る。さらに異形材レールは、温度変動時の膨張又は収縮を許容する、薄板上への固定を可能にする。
【０００９】
異形材レールは、上述の特徴に基づいて簡単に、取り付けのために設けられた収容室内に側方から係合可能なレールホルダが、薄板の山部の側面に載置され、ねじ又はリベット等の固定手段によりそれぞれの側面に結合されるように、取り付け可能である。これにより、薄板の負荷は、剪断によりなされる。これにより、異形材レールが上方のみから螺止され、薄板に引っ張り荷重だけが働く場合と比較して、薄板には、遙かに大きな力を加えることができ、これにより、より高い荷重に耐えることができる。
【００１０】
ホルダは、好ましくは、例えば一般的な断面台形の薄板を使用した場合、山部の側面の上３分の１のみに位置するように側面に固定されている。これにより、水を案内する谷部に直接穴を開けずに済む。
【００１１】
本発明に係る異形材レールは、薄板の種々異なる断面幾何学形状における使用を可能にする。このことは、薄板の多様性に基づいて、異形材レールの可変の使用にとって重要である。
【００１２】
レールホルダのための第１及び第２の収容室は両方とも、それぞれ側方に向かって外向きに部分的に閉鎖されている。これに応じて収容室は、異形材レールの周囲に対して開放されたそれぞれ１つの側方の開口を有している。その際、側方とは、本発明の範囲内で、レール長手方向に対して横切る方向を向くと同時に、底板に対して垂直でない方向と解されるべきである。
【００１３】
以下に、異形材レールの態様について説明する。
【００１４】
異形材レールの底板は、好ましくは全体的に平たんな下面を有している。このことは、薄板の山部上への均等な載置を可能にする。しかし、底板は、例えば製造及び輸送上の理由から凹部が底板に形成されていることが望ましい場合や、凹部が異形材レールを固定するために利用されることが望ましい場合は、部分的にのみ平たんであってもよい。底板の下面は、異形材レールの下面も規定している。
【００１５】
レールホルダのための収容室の内側は、一態様において、Ｃ字形に画成されている。換言すれば、横断面図で見て、その内面を画成する辺は、Ｃ字形を形成している。このようなＣ字形の画成は、適当に３辺により達成され得る。３辺のうち、横方向に延びる底板に対して相対的に、２辺がやはり横方向に配置され、１辺が縦方向に配置されている。これらの辺が互いに直角に交わると、特に単純でコンパクトな、しかも安定な態様が生じる。
【００１６】
外方に向かって部分的に閉鎖されたＣ字形は、相補的に係合するＴ字形の輪郭を有するレールホルダを使用することを可能にする。このようなレールホルダは、収容室の開口内に側方から係合することにより、特に安定な、しかも良好に調整可能な固定を可能にする。このことについては、さらに下で詳細に説明する。
【００１７】
ただし、択一的には、第１又は第２の収容室のＣ字形の画成は、互いに直角とは異なる角度で交わる辺により形成されていても、弧状に形成されていてもよい。このような場合も、Ｃ字形の画成の少なくとも一部は、最も単純な形で記載したアルファベットの「Ｃ」の典型的な字画に、少なくとも仮想的に割り当てられる。アルファベットの「Ｃ」を最も単純化して記載した形は、２本の横棒と１本の縦棒とを有している。Ｃ字形の画成の種々異なる態様において、アルファベットの「Ｃ」のそれぞれの棒に対応するそれぞれの区分間の移行部は、はっきりしたものでなくてもよい。
【００１８】
レールホルダのための収容室の開口は、例えば側方突片により規定され得る。
【００１９】
２つの択一的な態様のうちの一方の態様においては、唯一の側方突片が使用される。特に簡単な態様は、このような側方突片が底板上に、底板に対して垂直に配置されているときに、実現される。このような側方突片は、例えばＵ字形の結合手段が側方突片との形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ：形状による束縛）を形成して、異形材レールの下面を、薄板により形成されるそれぞれの基材に押し付ける力を働かせることを可能にする。このような力は、異形材レールを基材上に保持することができる。さらに形状結合によって、異形材レールが側方に滑動することは、防止可能である。
【００２０】
この第１の択一的な態様の一変化態様においては、上側の側方突片のみが、レールホルダのための収容室を側方に向かって外向きに部分的に閉鎖するために役立つ。このように形成された収容室は、例えばレールホルダのＳ字形の結合手段とともに形状結合を形成して、異形材レールをこうして基材上に保持し、滑動や傾倒を防止することができる。その際、好ましくは、上側の側方突片も、底板に対して垂直に配置されている。
【００２１】
好ましくは、２つの択一的な態様のうちの他方の態様において、レールホルダのための収容室の開口は、下側の側方突片と、第１の択一的な態様の変化態様との関連で説明したような上側の側方突片とにより規定される。それぞれの収容室の側方突片は、好ましくはそれぞれ底板に対して垂直に位置し、互いに延長線上に配置されている。こうして、構造的に特に簡単な態様が生じる。本態様は、その外側寸法に関して特にコンパクトである。さらに、異形材レールの互いに垂直に位置する要素の組み合わせにより、長手方向での安定化が達成される。レールホルダのための収容室の開口における上側及び下側の側方突片の構成は、その他、レールホルダのＴ字形の結合手段を受容して、形状結合部を形成するのに特に好適であるという利点を有している。その際、Ｔ字形の結合手段のＴ字の横棒部分は、下側の側方突片とも、上側の側方突片とも係合する。これにより、異形材レールは、付加的に安定化され、特に傾倒に対して安定化される。
【００２２】
本発明の第１の観点に係る異形材レールの収容室のそれぞれの側方の開口は、逆向きの方向を指向している。逆向きの方向とは、ここでは、９０°より大きく異なる方向と解される。特に好ましくは、方向は、１２０°より大きく、さらに好ましくはほぼ１８０°又はちょうど１８０°異なる。このことは、開口が、レールホルダのＴ字形の部分をそれぞれ側方から異形材レールに導入することを可能にするために適していることを保証する。収容室の開口が指向する方向は、一般的な言語慣用に則して、開口を画成する要素、例えば側方突片の端部間の面に対して垂直に位置し、この面に関して収容室から離間する方向を指している。
【００２３】
特に好ましい態様によれば、第２の収容室は、底板に対して垂直に位置する仮想の中央平面に関して、第１の収容室に対して鏡面対称に形成されている。このことは、異形材レールの特に単純かつコンパクトな構成を可能にする。
【００２４】
ところで、第１及び第２の収容室の側方の開口は、これらの収容室の唯一の開口である必要はない。むしろ、別の開口、例えば雨水を導出する開口が設けられていてもよい。
【００２５】
第３の収容室の配置次第で、異形材レールの構造形態は、側方の幅が狭まるようにも、広がるようにも形成可能である。
【００２６】
第３の収容室は、レールホルダのための第１の収容室と第２の収容室との間に形成されていてもよい。このことは、異形材レールのより広幅の構造形態を可能にする。しかし択一的には、第３の収容室は、第１及び第２の収容室の上方に形成されていてもよい。このことは、異形材レールの比較的狭幅の構造形態を可能にする。この構成において第１及び第２の収容室は、近接配置可能である。しかし、第３の収容室を、部分的にのみ第１及び第２の収容室の上方に形成し、部分的にのみ第１の収容室と第２の収容室との間に形成することも可能である。このことは、例えば第３の収容室の下側に安定化する構造を設けることを可能にする。
【００２７】
第３の収容室は、モジュール固定エレメントを固定するために役立つ内側輪郭を有している。その際、モジュール固定エレメントとは、一般に、異形材レールとソーラーモジュールとの間の不動あるいは強固な結合を達成するために役立つエレメントと解される。
【００２８】
内側輪郭は、種々異なる形態で形成されていてよい。例えば２つの対向する突片が、第３の収容室の、底板とは反対の側に配置されていてよい。２つの対向する突片は、Ｔ字形の部分又は溝ブロックがこれと形状結合を形成することを可能にする。このような構成は、上述したような上側及び下側の側方突片を備える第１又は第２の収容室の構成の向きを９０°変えたものに相当する。しかし、本発明は、この構成に限定されるものではなく、むしろ、異形材レールへの構成部材、例えばソーラーモジュールの固定を可能にする任意の内側輪郭が使用可能である。別の好ましい態様についてはさらに下で説明する。
【００２９】
好ましい態様において、内側輪郭は、それぞれ異なる壁又は突片に、底板に対して略平行に延在する屈曲部を有し、屈曲部のうちの第１の屈曲部は、第２の屈曲部と比較して、底板からより大きな間隔を有しており、さらに内側輪郭は、固定エレメントのための第１及び第２の載置面を有しており、第１及び第２の載置面と底板との間隔は、第１の屈曲部と底板との間隔より小さい。このような態様において、底板からそれぞれ異なる間隔を置いて両屈曲部を配置したことにより、異形材レール上にソーラーモジュールを固定するために使用される結合ブロック（Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇｓｓｔｅｉｎ）において、組み付け状態で第１あるいは第２の屈曲部と係合する第１及び第２の係合面が一平面内に位置する必要をなくす。このことは、軽く傾けることによる異形材レール内への結合ブロックの特に簡単な装入を可能にする。第１及び第２の載置面は、結合ブロックが装入後まずこれらの両載置面上に位置した状態にとどまり、脱落、傾倒及び回動を防止することを可能にする。これにより、組立時、まず一連の結合ブロックをそれぞれの異形材レール内に、後にソーラーモジュールの固定のために使用される前に装入することができる。結合ブロックがまず第１及び第２の載置面上に載置され、次に上向きの力により両屈曲部に圧着されることが望ましいので、第１及び第２の載置面と底板との間隔が、少なくとも両屈曲部のうちの第１の屈曲部と底板との間隔より小さいことが必要である。
【００３０】
特に好ましくは、第１の載置面及び第２の載置面は、底板に対して平行である。さらに第１の載置面と第２の載置面とは、好ましくは底板から等間隔に配置されている。これにより、平たんな下面を有した結合ブロックの載置は、容易になる。
【００３１】
一態様において、第１の屈曲部と第１の載置面とは、少なくとも部分的にオーバラップしている。別の態様において、第２の屈曲部と第２の載置面とは、少なくとも部分的にオーバラップしている。これらの両態様は、もちろん互いに組み合わされてもよい。
【００３２】
特に好ましい態様において、内側輪郭は、底板の平面から突出した突片を有しており、突片は、異形材レールの、互いに対向して位置する２つの内壁間に配置されており、底板から遠位の端部に第２の屈曲部を有している。さらに第１の屈曲部は、内壁のうちの一方の第１の内壁に配置されており、第２の屈曲部と同じ方向を指向している。内側輪郭のこのような構成により、Ｕ字形の結合ブロックの使用が可能となる。その際、結合ブロックは、上向きの力の作用下で第１の屈曲部に係合する第１の係合面を有していてもよい。さらに結合ブロックは、上向きの力の作用下で第２の屈曲部に係合する第２の係合面を有していてもよい。結合ブロックの第２の係合面は、Ｕ字の、第１の係合面が存在する辺とは別の辺の上面に存在する。
【００３３】
好ましくは、突片は、底板に垂直に立設されている。このことは、特に単純な、長手方向で安定化する構成を可能にする。
【００３４】
好ましい態様において、第１の載置面は、第１の内壁から突出している。これにより、第１の屈曲部と第１の載置面とは、少なくとも部分的にオーバラップしている。これにより、装入後であって固定前の結合ブロックのクリアランスは、第１の内壁に沿って両側において制限される。
【００３５】
別の好ましい態様において、第２の載置面は、突片の、底板から遠位の端部に配置されている。これにより、突片は、第２の屈曲部を所望の位置に保持するという役割だけではなく、同時に第２の載置面も形成している。これにより、第２の載置面を設ける別の要素は、省略可能である。まさにこの態様において、第１の載置面と第２の載置面とが底板から同じ間隔を有していると特に有利である。すなわち、平たんな載置面を有する結合ブロックの平たんでフラットな載置が可能となる。
【００３６】
択一的な態様において、内側輪郭は、簡単な溝ブロックが挿入され、固定され得るように形成されている。別の択一的な態様において、内側輪郭は、六角ナットが側方から挿入され、固定され得るように形成されている。
【００３７】
本発明の第２の観点は、山部と山部に対応する側面とを有する断面台形の薄板上にソーラーモジュールを取り付ける固定システムであって、
本発明の第１の観点に係る少なくとも１つの異形材レールと、
複数のレールホルダと、
を備え、レールホルダは、それぞれ、
本体と、
本体を貫く第１の貫通孔と、
本体から突出するＴ字形の部分と、
を有し、異形材レールは、レールホルダによって、それぞれ第１の収容室又は第２の収容室に設けられた側方の開口内にＴ字形の部分を係合させるとともに、貫通孔を貫く固定手段により側面にレールホルダを固定することにより、山部上に固定可能であり、
レールホルダの本体の上面は、組み付けられた状態で異形材レールの上面から突出しない、
固定システムに関する。
【００３８】
このような固定システムは、異形材レールと、異形材レールに対応するレールホルダとの本発明による組み合わせを有している。ホルダは、本体から突出するＴ字形の部分により容易に、異形材レールと形状結合され得る。このためにＴ字形の部分は、異形材レールのレールホルダのための第１の収容室又は第２の収容室内に差し込まれ、適当に回動させられる。さらにレールホルダは、レールホルダのそれぞれの貫通孔により、断面台形の薄板のそれぞれ１つの側面に固定され得る。このために本体は、異形材レールの両側方の開口の一方にＴ字形の部分を差し込んで、レールホルダのためのそれぞれの第１の収容室又は第２の収容室内でＴ字形の部分を回動させた後でも引き続き長手方向で自由に運動可能であるとともに、引き続き回動可能であり、好ましくは薄板の側面に面接触させられる。固定のためには、典型的なエレメント、例えばねじ又はリベットが適している。これらのエレメントは、貫通孔に差し込まれ、薄板の材料内に押し込まれる。これにより、強固でガタつきのない結合が、レールホルダと薄板との間に形成可能である。既に上述したように、異形材レールとレールホルダの形状結合を用いたこのような強固な結合により、異形材レールも強固に薄板上に保持され、滑落及び傾倒は防止され得る。
【００３９】
留意すべきは、固定システムのレールホルダの上面が本発明では組み付けられた状態で異形材レールの上面から突出しないことである。このことは、異形材レールへのレールホルダの側方からの取り付けと、異形材レール上へのソーラーモジュールのフラットな載置とを可能にする。
【００４０】
本発明の第３の観点は、ソーラーモジュールを固定するアッセンブリであって、
第２の観点に係る固定システムと、
山部と山部に対応する側面とを有する断面台形の薄板と、
を備え、異形材レールは、山部上に載置され、
レールホルダは、レールホルダの貫通孔を貫く固定手段により、薄板の山部の側面に固定されており、かつ
レールホルダのＴ字形の部分は、それぞれ、異形材レールの第１の収容室に設けられた側方の開口内にか、又は第２の収容室に設けられた側方の開口内に係合する、
ソーラーモジュールを固定するアッセンブリに関する。
【００４１】
これにより、本発明の第３の観点に係るアッセンブリは、組み立てられた状態の第２の観点に係る固定システムと、断面台形の薄板との組み合わせに関する。その際、既に固定システムとの関連で説明したように、レールホルダの本体は、好ましくは薄板のそれぞれの側面に面接触し、レールホルダのＴ字形の部分を介して異形材レールとの形状結合を形成する。その際、レールホルダは、異形材レールの側方に位置している。異形材レールは、こうして強固に薄板の山部上に保持される。これにより、薄板及び異形材レールは、強固に結合されたユニットを形成する。
【００４２】
好ましくは、薄板と異形材レールとの間に面状のスペーサが組み付けられている。スペーサは、例えばエチレン‐プロピレン‐ジエン‐ゴム（ＥＰＤＭ）から製造可能である。エチレン‐プロピレン‐ジエン‐ゴムは、この種の使用にとって有利な特性を有している。スペーサにより、材料間の接触腐食は防止可能である。
【００４３】
既に本発明に係る異形材レールとの関連で暗示したように、本発明の第３の観点に係るアッセンブリは、薄板に比較的大きな力が加えられ、これにより、より高い負荷に耐え得る点において優れている（剪断負荷）。異形材レールの本発明による保持は、材料の温度に起因する長さ変化を許容することを可能にする。
【００４４】
レールホルダの組み付け時、本発明に係るアッセンブリは、特に高いフレキシビリティを可能にする。静的な負荷に基づいて、レールホルダの数は大幅に削減可能である。レールホルダは、すべての谷部の側面に取り付けることもできるが、例えば１つおき又は２つおきの谷部に取り付けてもよい。これにより、既に言及したように、単に薄板の負荷が最適化されるだけではない。
【００４５】
アッセンブリの一態様において、それぞれの異形材レールのレールホルダは、これに応じて、異形材レールの一方の側にのみ取り付けられている。このことは、レールホルダのための第１及び第２の収容室の一方にはレールホルダが取り付けられていないことを意味している。収容室及びレールホルダの構造に基づいて、これでも、原則、異形材レールの確実な取り付けにとって十分であり得る。
【００４６】
しかし、好ましくは、レールホルダは、異形材レールの両側に取り付けられている。その結果、相応の保持作用が異形材レールの両側に生じる。このことは、薄板に作用する力の特に好適な分配を達成する。
【００４７】
レールホルダは、交互に圧縮荷重と引張り荷重とが薄板に及ぼされるように取り付けられていてもよい。このためにレールホルダは、取り付けに際し、それぞれのＴ字形の部分がそれぞれの収容室内にクリアランスを有している限り、固定手段によってそれぞれの側面に固定される前に、収容室の上側の画成面又は下側の画成面に突き当てられて保持されなければならない。薄板が高さの凹凸を有しているならば、側面毎に、それにもかかわらず、１つのレールホルダが取り付けられてもよい。
【００４８】
原則、すべての側面にレールホルダを取り付ける必要はない。例えばレールホルダは、１つおき、２つおき、３つおき、・・・、の側面に取り付けられてもよい。またレールホルダは、例えば交互に異形材レールのそれぞれの側に配置されていてもよい。
【００４９】
レールホルダに対して付加的に、上側の台形ホルダが、山部上に取り付けられていてもよい。台形ホルダは、異形材レールを付加的に保持する。台形ホルダは、例えば吸引負荷が強いとき又は断面台形の薄板の谷部深さが十分でないときに好適に使用可能である。この種の上側の台形ホルダは、例えば貫通孔を有する載置プレートを有しており、これにより、山部上に固定可能である。さらに上側の台形ホルダは、例えばＣ字形の保持部分を有している。Ｃ字形の保持部分は、異形材レールの収容室内に係合する。これにより異形材レールの付加的な保持が達成可能である。
【００５０】
本発明の第４の観点は、山部と山部に対応する側面とを有する断面台形の薄板上に第２の観点に係る固定システムを取り付ける方法であって、
ａ）異形材レールを異形材レールの下面で薄板の山部上に載置する工程と、
ｂ）１つのレールホルダのＴ字形の部分を、異形材レールの収容室の１つに差し込む工程と、
ｃ）レールホルダを側面の１つに、レールホルダの貫通孔に挿通させた固定手段により固定する工程と、
ｄ）別のレールホルダにおいてもその都度、ｂ）及びｃ）の工程を少なくとも一回繰り返す工程と、
を有する、断面台形の薄板上に固定システムを取り付ける方法に関する。
【００５１】
本発明の第４の観点に係る方法は、対応するレールホルダによる第２の観点に係る固定システムに属する異形材レールの簡単な取り付けを可能にする。その際、レールホルダは、異形材レールの片側又は好ましくは両側に取り付け可能である。
【００５２】
本発明の第４の観点に係る方法により、第２の観点に係る固定システム及び断面台形の薄板は、本発明の第３の観点に係るアッセンブリへと移行する。その際、既に言及した変化態様及び利点は、内容的に、本発明の第４の観点に係る方法においても成立する。
【００５３】
異形材レールを、方法の開始時、平屋根にルーズに載置し、その後で初めて、それぞれのレールホルダを適当な側面に固定することにより、第４の観点に係る方法は、最大限のフレキシビリティを有している。ある異形材レールのために必要であるだけの数のレールホルダを取り付けることができ、それらの位置は、ほぼ自由に選択可能である。レールホルダを側方から取り付けるようになっていることにより、作業工程を実施しなければならない場所は、容易に接近可能である。
【００５４】
ホルダの位置を固定するため、すなわちレールホルダの滑落を回避するため、レール端部において、最後のレールホルダの直近に、ねじが、収容室内に嵌合したナットにより固定されてもよい。これにより、レールは、熱膨張時に自由に運動可能であるが、滑落はしない。
【００５５】
本発明に係る異形材レール、固定システム、アッセンブリ及び方法により、ソーラーモジュールは、点状にも列状にも、連続的に延びるレールに固定可能である。
【００５６】
本発明の別の特徴及び利点は、実施の形態についての以下の説明から看取可能である。実施の形態は以下の図面に関する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の観点に係る異形材レールの第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の第１の観点に係る異形材レールの第２の実施の形態を示す図である。
【図３】図２に示した異形材レールを結合ブロックが装入された状態で示す図である。
【図４】本発明の第２の観点に係る固定システム用のレールホルダを示す図である。
【図５】異形材レール及びレールホルダを示す図である。
【図６】本発明の第２の観点に係る固定システムを示す図である。
【図７】本発明の第３の観点に係るアッセンブリを示す図である。
【図８】本発明の第４の観点に係る方法のフローチャートである。
【００５８】
図１は、本発明の第１の観点に係る異形材レール１０００の第１の実施の形態の横断面図である。異形材レール１０００は、底板１１００を有している。底板１１００の下側の面は、異形材レール１０００の下面１１１０を形成している。下面１１１０は、凹部１１２０を有しているので、部分的にのみ平たんである。下面１１１０は、平たんである範囲内において、異形材レール１０００の載置面を形成している。異形材レール１０００は、組み付けられた状態において、この載置面を介して載置される。
【００５９】
異形材レール１０００は、底板１１００の上方に、レールホルダのための第１の収容室１２００を有している。第１の収容室１２００は、図１で見て左側に向かって部分的に閉鎖されている。このために側方突片１２２０，１２３０が役立つ。側方突片１２２０，１２３０間には、側方の開口１２１０が形成される。開口１２１０及び両側方突片１２２０，１２３０は別として、第１の収容室１２００はＣ字形に画成されている。この画成は、２つの横方向片あるいは水平片１２４０，１２６０と、１つの縦方向片あるいは鉛直片１２５０とによりなされ、両横方向片１２４０，１２６０は、Ｃ字の横棒に相当し、縦方向片１２５０は、Ｃ字の縦棒に相当している。
【００６０】
レールホルダのための第１の収容室１２００に対して鏡面対称的に、レールホルダのための第２の収容室１３００が存在している。第２の収容室１３００は、図１で見て右側に向かって２つの側方突片１３２０，１３３０により部分的に閉鎖されている。第１の収容室１２００と同様、第２の収容室１３００の側方突片１３２０，１３３０間には、側方の開口１３１０が形成される。第２の収容室１３００も、２つの横方向片あるいは水平片１３４０，１３６０と、１つの縦方向片あるいは鉛直片１３５０とによりＣ字形に画成されている。
【００６１】
さらに異形材レール１０００は、第３の収容室１４００を有している。第３の収容室１４００も、底板１１００の上方に存在し、その上、第１及び第２の収容室１２００，１３００の上方に存在している。第３の収容室１４００は、内側輪郭１５００を有している。内側輪郭１５００は、２つの横方向突片１５１０，１５２０から形成されている。底板１１００から等間隔に配置された両横方向突片１５１０，１５２０間には、異形材レール１０００の下面１１１０とは反対側の開口１４１０が形成されている。図１に看取可能であるように、開口１４１０は、異形材レール１０００がその下面１１１０を下に載置されているとき、上を向いている。
【００６２】
レールホルダのための第１及び第２の収容室１２００，１３００は、断面台形の薄板あるいは折板上に異形材レール１０００を取り付ける際に、レールホルダの適当な結合手段を収容するために役立つ。特にＴ字形及びＵ字形の結合手段の使用が考えられる。これにより、異形材レール１０００とそれぞれのレールホルダとの間に形状結合が形成可能である。次に、レールホルダが上述の薄板に結合されると、異形材レール１０００と薄板との間にも形状結合が形成される。形状結合により、異形材レール１０００は、薄板上に保持される。
【００６３】
第３の収容室１４００内には、モジュール固定エレメントの適当な結合手段又はモジュール固定エレメント全体が収容可能である。上述のように第３の収容室１４００を横方向突片１５１０，１５２０により画成したことにより、結合手段を適当に形成すれば、モジュール固定エレメントと異形材レール１０００との間に形状結合が形成される。モジュール固定エレメントには、他方、太陽光発電モジュール又は太陽熱集熱モジュール等のソーラーモジュールが、固定可能である。ソーラーモジュールは、こうして薄板上に取り付けられる。
【００６４】
図２は、本発明の第１の観点に係る異形材レール２０００の第２の実施の形態を示している。異形材レール２０００は、底板２１００を有している。底板２１００は、異形材レール２０００の全体的に平たんな下面２１１０を形成している。異形材レール２０００の側方には、図１に示した異形材レール１０００と同様、レールホルダのための第１及び第２の収容室２２００，２３００が形成されている。第１及び第２の収容室２２００，２３００は、それぞれ、外側に向かって側方突片２２２０，２２３０及び２３２０，２３３０により画成されている。側方突片２２２０，２２３０及び２３２０，２３３０間には、それぞれ側方の開口２２１０，２３１０が形成されている。レールホルダのための第１及び第２の収容室２２００，２３００も、側方突片２２２０，２２３０，２３２０，２３３０及び開口２２００，２３００は別として、それぞれＣ字形に画成されている。
【００６５】
さらに異形材レール２０００は、第３の収容室２４００を有している。第３の収容室２４００は、異形材レール２０００の下面２１１０とは反対側の開口２４１０を形成している。第３の収容室２４００は、側方において第１の内壁２４２０と第２の内壁２４３０とにより画成され、下方において底板２１００により画成されている。
【００６６】
第３の収容室２４００内には、内側輪郭２５００が形成されている。内側輪郭２５００は、第１の屈曲部２５１０と、第１の載置面２５３０と、第２の屈曲部２５２０及び第２の載置面２５４０を有する突片２５５０とを有している。第１の屈曲部２５１０及び第１の載置面２５３０はともに、第１の内壁２４２０から突出している。その際、第１の屈曲部２５１０は、第１の載置面２５３０と比較して底板２１００からより遠位に位置している。さらに第１の載置面２５３０は、第１の屈曲部２５１０と比較してより大きく第３の収容室２４００内に突入している。突片２５５０の、底板２１００から遠位の端部には、第２の屈曲部２５２０及び第２の載置面２５４０が配置されている。その際、第２の屈曲部２５２０は、第１の屈曲部２５１０と同様、第１の内壁２４２０から離間する方向に突出している。第２の載置面２５４０は、底板２１００から第１の載置面２５３０と同じ間隔を置いている。ウェブ２５５０は、底板２１００上に垂直に立設されている。
【００６７】
下面２１１０並びにレールホルダのための第１及び第２の収容室２２００，２３００の機能は、図１に示した異形材レール１０００の下面１１１０並びにレールホルダのための第１及び第２の収容室１２００，１３００の機能と同一である。それゆえ、ここでの再度の説明は省略する。
【００６８】
内側輪郭２５００は、適当な結合ブロックとの形状結合を形成することを可能にする。これについての詳細は、図３を参照しながら以下に説明する。
【００６９】
図３は、結合ブロック３０００が装入された図２に示した異形材レール２０００を示している。結合ブロック３０００は、載置面３１００を有しており、片側Ｕ字形に形成されている。これにより、結合ブロック３０００は、その上面に第１の係合面３３００を有するとともに、Ｕ字の下辺の上面に係合面３４００を有している。結合ブロック３０００を通して孔３２００が延びている。孔３２００を通して結合ブロック３０００は、ねじにより異形材レール２０００の上方に配置されるエレメントと結合可能である。このようなエレメントの例は、別の異形材レール、太陽光発電モジュール若しくは太陽熱集熱モジュール等のソーラーモジュール、又はスペーサである。
【００７０】
結合ブロック３０００の取り付けのために、結合ブロック３０００は、まずその載置面３１００でもって異形材レール２０００の第１の載置面２５３０及び第２の載置面２５４０上に載置される。このことは、断面台形の薄板上に異形材レールを取り付けた後、複数の結合ブロックを装入することを可能にする。結合ブロックの傾倒、回動又は落下の可能性は排除される。孔３２００内に挿入されるねじを介して、上向きの力が、結合ブロック３０００に及ぼされると、結合ブロック３０００は、底板２１００から離間するように上方に引っ張られる。これにより、第１の係合面３３００は、第１の屈曲部２５１０と係合し、さらに第２の係合面３４００は、第２の屈曲部２５２０とやはり係合する。これにより、結合ブロック３０００は異形材レール２０００に掛止されるので、異形材レール２０００の上方に配置されるエレメントの、空間を跨いだ結合（ｒａｕｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）による固定が可能である。全体として、異形材レール２０００と結合ブロック３０００との組み合わせにより、異形材レール２０００の上方に配置されるエレメントの特に簡単な組み付けが達成される。
【００７１】
図４は、本発明の第２の観点に係る固定システムのためのレールホルダ４０００を示している。レールホルダ４０００は、本体４１００を有している。本体４１００は、縦長の形状を有している。一端の近傍には、Ｔ字形の部分４２００が設けられている。Ｔ字形の部分４２００は、Ｔ字の横棒部分４２２０と付設部分４２１０とを有している。その際、横棒部分４２２０は、本体４１００に対して平行に形成されており、付設部分４２１０を介して本体４１００に結合されている。さらに本体４１００は、突出部４３００を有している。突出部４３００には、２つの貫通孔４３１０，４３２０が形成されている。レールホルダ４０００は、図４に示した平面に対して垂直方向に、一定の厚さを有している。
【００７２】
Ｔ字形の部分４２００は、本発明の第１の観点に係る異形材レール１０００，２０００の取り付け時、それぞれの異形材レール１０００，２０００の収容室１２００，１３００，２２００，２３００の１つと形状結合を形成するために役立つ。このためには、まず、Ｔ字形の部分４２００の横棒部分４２２０を、それぞれの側方の開口１２１０，１３１０，２２１０，２３１０の長手方向の延びに対して略平行に配置しなければならない。次に、横棒部分４２２０を、開口を通して、それぞれの収容室内に導入する。導入後、レールホルダ４０００を付設部分４２１０周りに回動させる。これにより、レールホルダ４０００と異形材レール１０００，２０００との間に形状結合が形成されるので、レールホルダ４０００は、異形材レールを逆に回動させなければもはや取り外されない。回動は、断面台形の薄板上にそれぞれの異形材レールを取り付けるために、有利には、本体４１００が実質的にフラットに山部の側面に載置されるように行われる。次に、貫通孔４３１０，４３２０の一方又は両方に、適当な固定手段、例えばねじ又はリベットを挿通し、薄板の材料内に押し込む。強固でがたつきのない結合がレールホルダ４０００と薄板との間に形成されるまで、押し込みが行われると、異形材レール１０００，２０００も、レールホルダ４０００により薄板上に保持される。
【００７３】
図５は、図１に示すような第１の実施の形態に係る異形材レール１０００を、レールホルダ４０００が装入されて回動された状態で示している。異形材レール１０００の第２の収容室１３００内に嵌められているレールホルダ４０００のＴ字形の部分４２００の横棒部分４２２０が、縦方向片１３５０及び側方突片１３２０，１３３０とともに形状結合を形成していることが明りょうに看取可能である。さらに横棒部分４２２０が、上方に向かって第２の収容室１３００内にクリアランスを有していることも看取可能である。これにより、使用される構成部材の凹凸の補償や、温度に起因する長さの変化に対する許容が達成される。上述の形状結合から、断面台形の薄板の側面にレールホルダ４０００を固定することで、最終的に異形材レール１０００も固定されることも看取可能である。
【００７４】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る固定システムの一実施の形態を示している。この固定システムは、２本の第２の実施の形態に係る異形材レール２０００及び１２個のレールホルダ４０００を有している。その際、異形材レール２０００の構成については、図２を参照されたい。また、レールホルダ４０００の構成については、図４を参照されたい。
【００７５】
図６に示した固定システムは、断面台形の薄板上への２本の異形材レール２０００の平行な取り付けを可能にする。その際、両異形材レール２０００の各々は、６つのレールホルダ４０００により薄板に固定可能である。２本の異形材レール２０００のこのような平行な取り付けは、通常、一連のソーラーモジュールを取り付けるために使用される。その際、各々のソーラーモジュールは、両異形材レールの各々に載置される。その際、ソーラーモジュールは、異形材レールの内側輪郭１５００，２５００と係合する適当なモジュール固定エレメントにより異形材レールに固定される。
【００７６】
なお、念のために付言しておくと、本発明に係る固定システムは、２本の異形材レール及び１２個のレールホルダに限定されるものではない。むしろ、異形材レール及びレールホルダのあらゆる別の有意義な組み合わせも使用可能であり、これらは例えばソーラーモジュールを取り付けるためのキットと見なされることもできる。
【００７７】
図７は、本発明の第２の観点に係る固定システムと断面台形の薄板７５００とを備える、ソーラーモジュールを固定するアッセンブリ７０００を示している。
【００７８】
薄板７５００は、谷部７５１０と、２つの谷部７５１０間に位置する山部７５４０とを有している。各々の山部７５４０には、２つの側面７５２０，７５３０が配設されている。側面７５２０，７５３０は、それぞれ、隣接する谷部７５１０と山部７５４０とを結合している。谷部７５１０、側面７５２０，７５３０及び山部７５４０は、一枚の連続した金属薄板から曲げ加工により形成されている。
【００７９】
異形材レール２０００は、その下面２１１０で薄板７５００の山部７５４０上に載置されている。異形材レール２０００の両側には、各レールホルダ４０００が、それぞれのレールホルダ４０００のＴ字形の部分が第１又は第２の収容室２２００，２３００の画成部と形状結合を形成するように取り付けられている。さらにレールホルダ４０００は、ねじ７１００によりそれぞれの側面７５２０，７５３０に固定されている。これにより、図５を参照しながら既に説明した、異形材レール２０００への固定の媒介により、異形材レール２０００も、薄板７５００に不動に保持される。レールホルダ４０００を両側に取り付けたことにより、山部上での異形材レールの付加的な安定化が達成される。
【００８０】
図８は、断面台形の薄板上に本発明の第２の観点に係る固定システムを取り付ける方法を示す。薄板は、図７に示したように、山部と、山部に対応する側面とを有している。
【００８１】
まず、ステップＳ８１において、固定システムに属する第１の異形材レールをその下面でもって薄板の山部上に載置する。次に、ステップＳ８２において、固定システムに属する１つのレールホルダのＴ字形の部分を異形材レールの１つの収容室内に差し込む。次に、ステップＳ８３において、レールホルダを回動させて、レールホルダの本体が側面の１つに載置されるようにし、ねじにより側面に固定する。ステップＳ８４において、レールホルダの差込ステップＳ８２と固定ステップＳ８３とを、異形材レールを山部上に不動に保持するのに十分な数のレールホルダが取り付けられるまで何度も繰り返す。
【００８２】
次に、ステップＳ８５において、固定システムに属する第２の異形材レールを第１の異形材レールに対して平行に載置する。第２の異形材レールは、所望のモジュールの載置及び固定が可能であるように、第１の異形材レールに対して間隔を置いていなければならない。
【００８３】
次に、ステップＳ８２〜Ｓ８４を、第２の異形材レールについても、第２の異形材レールが十分な強度で薄板上に取り付けられるまで繰り返す。
【００８４】
その際、第２の異形材レールを第１の異形材レールと同じ側面において固定する必要はない。むしろ、両異形材レールは、互いに無関係に、例えば凹凸の補償、膨張の許容範囲の設定又は薄板上の障害物の存在といった周辺条件の要求に応じて固定され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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