DE9218903U1 - Solar roof tile and device for its manufacture - Google Patents
Solar roof tile and device for its manufactureInfo
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Description
BOEHMERT & BOEHMEBX'NßRDEMANßl uNaPARTNERBOEHMERT & BOEHMEBX'NßRDEMANßl uNaPARTNER
RU 2307RU2307
RIETER-WERKE HANDLE KG,RIETER-WERKE HANDLE KG,
Schneckenburgstrasse 11,Schneckenburgstrasse 11,
78467 Konstanz78467 Constance
Solar-Dachzlegel und Einrichtung zu seiner HerstellungSolar roof tiles and equipment for their production
Die Erfindung betrifft Solar-Dachziegel, bestehend aus einem Dachziegel und einer darauf angebrachten, plattenförmigen Solarzelle, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Solar-Dachziegeln. The invention relates to solar roof tiles, consisting of a roof tile and a plate-shaped solar cell attached thereto, as well as a device for producing solar roof tiles.
Es ist seit langem bekannt, Solarzellen auf Hausdächern anzubringen, um damit den im Haus anfallenden Energiebedarf ganz oder teilweise zu decken. Man geht dabei im allgemeinen so vor, daß die ganze oder ein Teil der Dacheindeckung durch vergleichsweiseIt has long been known to install solar cells on house roofs in order to cover the energy requirements of the house in whole or in part. The general procedure is to replace all or part of the roof covering with comparatively
2 große Solarzellen-Platten, beispielsweise einer Größe von 1 m , ersetzt wird. Nachteilig dabei ist, daß aufwendige Abdichtungen zwischen den einzelnen Solarzellen-Platten erforderlich sind, daß der Austausch derart großer Solarzellen-Platten, etwa bei einer2 large solar cell panels, for example a size of 1 m , are replaced. The disadvantage here is that complex seals are required between the individual solar cell panels, so that the replacement of such large solar cell panels, for example in the case of a
BOEHMERT & BOEHMERTTNCTRDEMAN^BOEHMERT & BOEHMERTTNCTRDEMAN^
Beschädigung, sehr kostspielig ist und daß während eines solchen Austauschs das Dach an dieser Stelle offen ist. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind in letzter Zeit Versuche mit einem anderen System unternommen worden, bei welchem das Dach in der üblichen Weise mit Dachziegeln oder Dachsteinen eingedeckt und dann auf den Dachziegeln bzw. -steinen jeweils Solarzellen-Platten befestigt werden, deren Größe in etwa der Größe der Sichtflächen der verwendeten Dachziegel entspricht. Die Befestigung der Solarzellen-Platten auf den Dachziegeln erfolgt dabei mittels besonderer Kleber oder mittels Silikon. Damit wird zwar gegenüber der eingangs erwähnten Methode die aufwendige Abdichtung der Solarzellen-Platten untereinander eingespart, die Dichtheit des Dachs wird ja durch die Dachziegel gewährleistet, die Austauschkosten sind infolge der wesentlich kleineren Solarzellen-Platten geringer und es besteht die Möglichkeit einer späteren Vergrößerung des Solarzellenbereichs bei anfänglicher Teileindeckung mit Solarzellen-Platten, jedoch ist weiterhin der Nachteil gegeben, daß bei einem Austausch die "Dachhaut" geöffnet werden muß, weil die Solarzellen-Platten von den Dachziegeln, auf die sie aufgeklebt sind, nicht mehr gelöst werden können.Damage is very expensive and the roof is exposed at this point during such a replacement. To avoid these disadvantages, attempts have recently been made with a different system in which the roof is covered in the usual way with roof tiles or roofing stones and then solar cell panels are attached to the roof tiles or roofing stones, the size of which corresponds approximately to the size of the visible surfaces of the roof tiles used. The solar cell panels are attached to the roof tiles using special adhesives or silicone. Compared to the method mentioned at the beginning, this saves the time-consuming task of sealing the solar cell panels against each other, the roof's watertightness is ensured by the roof tiles, the replacement costs are lower due to the much smaller solar cell panels and there is the possibility of later enlarging the solar cell area if initially partially covered with solar cell panels, but there is still the disadvantage that the "roof skin" has to be opened when replacing it, because the solar cell panels can no longer be removed from the roof tiles to which they are glued.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Solar-Dachziegel zu schaffen, bei dem die Verbindung zwischen der Solarzellen-Platte und dem darunter befindlichen Dachziegel leicht lösbar ist, trotzdem aber im verbundenen Zustand einen sicheren- Halt der Solarzellen-Platte auf dem Dachziegel gewährleistet und keine Beeinträchtigung der Wasserführung der Dachziegeleindeckung erbringt. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung eine möglichst einfache und preisgünstige Einrichtung zur Herstellung eines derartigen Solar-Dachziegels. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Solar-Dachziegel nach Anspruch 1 oder 3 und durch eine Einrichtung zur Herstellung solcher Dachziegel nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the present invention is therefore to create a solar roof tile in which the connection between the solar cell plate and the roof tile underneath is easily detachable, but nevertheless ensures that the solar cell plate is securely held on the roof tile when connected and does not impair the water flow of the roof tile covering. Furthermore, the object of the invention is to provide a device for producing such a solar roof tile that is as simple and inexpensive as possible. This object is achieved according to the invention by solar roof tiles according to claim 1 or 3 and by a device for producing such roof tiles according to claim 7. Advantageous embodiments of the invention arise from the subclaims.
BOEHMERT & BOEHMERT* WOlU)EMfAN-ISl unoTPA&TNERBOEHMERT & BOEHMERT* WOlU)EMfAN-ISl unoTPA&TNER
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using preferred embodiments shown in the drawings. They show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste AusführungsformFig. 1 is a plan view of a first embodiment
des Solar-Dachziegels,of the solar roof tile,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Ziegel von Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch zwei Solar-DachziegelFig. 2 a longitudinal section through the tile of Fig. 1, Fig. 3 a cross section through two solar roof tiles
gemäß Fig. 1 in der Eindeckung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsformaccording to Fig. 1 in the roofing,
Fig. 4 a plan view of a second embodiment
des Solar-Dachziegels,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Dachziegel vonof the solar roof tile,
Fig. 5 a longitudinal section through the roof tile of
Anspruch 1 mit einem Teil eines angrenzendenClaim 1 with a part of an adjacent
Ziegels in der Eindeckung,Bricks in the roofing,
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Ziegel von Fig. 4,
Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht einer weitereFig. 6 a cross-section through the brick of Fig. 4,
Fig. 7 is a partial perspective view of another
Ausführungsform des Solar-Dachziegels,Design of the solar roof tile,
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer Abhebevorrichtung mit einer Einrichtung zum Einbringen vonFig. 8 is a schematic side view of a lifting device with a device for introducing
Nuten, und
Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf die EinrichtungGrooves, and
Fig. 9 a schematic plan view of the device
von Fig. 8.of Fig. 8.
Bei der Aus führungs form nach den Fig. 1 bis 3 besteht der Solar-Dachziegel aus einem Dachziegel 10 und einer Solarzellen-Platte 11. Im Fußbereich des Dachziegels 10 steht von dessen Oberseite ein nockenartiges Auge 12 ab, dessen Durchbohrung horizontal verläuft-. Im Fußteil der Solarzellen-Platte 11 steht von deren Unterseite ein hakenartiger Stift 13 ab, dessen umgebogener Bereich horizontal verläuft und in das Auge 12 einpaßt. Die Platte 11 liegt, wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, auf ebenen Flächen der Ziegeloberseite auf. In der in Fig. 3 angedeuteten Eindeckung überdeckt der mit 10' bezeichnete Nachbarziegel an der Seite des Wasserfalzes 10a des Ziegels 10 die Solarzellen-Platte 11, wobei der Überdeckungs-Randstreifen in der Praxis eine Breite von beispielsweise 1 cm haben kann.In the embodiment according to Fig. 1 to 3, the solar roof tile consists of a roof tile 10 and a solar cell plate 11. In the base area of the roof tile 10, a cam-like eye 12 protrudes from the top, the hole in which runs horizontally. In the base part of the solar cell plate 11, a hook-like pin 13 protrudes from the bottom, the bent area of which runs horizontally and fits into the eye 12. The plate 11 rests on flat surfaces on the top of the tile, as can be seen from Fig. 1 to 3. In the covering indicated in Fig. 3, the neighboring tile designated 10' covers the solar cell plate 11 on the side of the water fold 10a of the tile 10, whereby the covering edge strip can in practice have a width of, for example, 1 cm.
BOEHMERT & BOEHMEKT.'NORDEMJVNÄ un» PARTNERBOEHMERT & BOEHMEKT.'NORDEMJVNÄ and» PARTNER
Die Solarzellen-Platte 11 wird somit an zwei Stellen auf dem darunterliegenden Dachziegel festgehalten, und zwar zum einen durch den im Auge 12 des Ziegels 10 geführten Stift 13 und zum anderen durch die Randüberdeckung durch den Nachbarziegel 10'. Damit wird eine völlig ausreichende Befestigung gewährleistet, deren Sicherheit gegenüber Windeinflüssen und dergleichen durchaus der Sicherheit des Dachziegelverbands entspricht. Andererseits ist aber die Solarzellen-Platte 11 schnell und mühelos an der Oberseite des Dachziegels 10 anzubringen bzw. von dieser wieder zu lösen. Dabei ist diese Befestigung äußerst kostengünstig, denn es ist lediglich am Dachziegel 10 das nockenartige Auge 12, an der Solarzellen-Platte 11 der hakenartige Stift 13 anzubringen.The solar cell plate 11 is thus held in place at two points on the underlying roof tile, namely firstly by the pin 13 guided in the eye 12 of the tile 10 and secondly by the edge cover by the neighboring tile 10'. This ensures a completely adequate fastening, the safety of which against wind influences and the like is entirely equivalent to the safety of the roof tile bond. On the other hand, the solar cell plate 11 can be quickly and easily attached to the top of the roof tile 10 or removed from it again. This fastening is extremely cost-effective, because only the cam-like eye 12 has to be attached to the roof tile 10 and the hook-like pin 13 to the solar cell plate 11.
Die Anbringung des hakenartigen Stifts 13 erfolgt zweckmäßigerweise durch Anschweißen an einem Rahmenteil der Solarzellen-Platte 11. Die Bildung des Auges 12 erfolgt vorzugsweise so, daß beim Ziegel-Preßvorgang ein Nocken ausgeformt und dieser Nocken dann, wenn der Preßling auf dem Trockenrähmchen liegt, vor dem Brennen durchstochen wird.The hook-like pin 13 is conveniently attached by welding it to a frame part of the solar cell plate 11. The eye 12 is preferably formed in such a way that a cam is formed during the brick pressing process and this cam is then pierced before firing when the pressed piece is lying on the drying frame.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber der nach den Fig. 1 bis 3 besteht darin, daß die Überdeckung eines Randstreifens der Solarzellen-Platte 11 nicht an der TraufSeite sondern an der Kopfseite des darunter liegenden Ziegels 10 erfolgt, und zwar durch den Fußteil des darüber befindlichen Ziegels ·-10*'. Ersichtlich ist dies am besten aus Fig. 5. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform, wie gesagt, vollständig derjenigen nach den Fig. 1 bis 3.Fig. 4 to 6 show a second embodiment of the invention. The difference between this embodiment and that according to Fig. 1 to 3 is that the covering of an edge strip of the solar cell plate 11 does not take place on the eaves side but on the head side of the underlying tile 10, namely by the foot part of the above tile ·-10*'. This is best seen in Fig. 5. Otherwise, as mentioned, this embodiment corresponds completely to that according to Fig. 1 to 3.
Bei den so ausgebildeten Solar-Dachziegeln ist es möglich, eine Überdeckung durch benachbarte Ziegel sowohl an der Trauf seite als auch an der Kopfseite vorzusehen.With solar roof tiles designed in this way, it is possible to provide an overlap with adjacent tiles on both the eaves side and the head side.
Auch der in Fig. 7 dargestellte Solar-Dachziegel besteht aus einem Dachziegel 20 und einer Solarzellen-Platte 21. Im Fußbe-The solar roof tile shown in Fig. 7 also consists of a roof tile 20 and a solar cell plate 21. In the base
BOEHMERT & BOEHMEKTWCTRDEIVfANSiBOEHMERT & BOEHMEKTWCTRDEIVfANSi
reich 20a und im Kopfbereich 20b des Dachziegels stehen von dessen Oberseite mehrere, jeweils paarweise gegenüberliegende leistenartige Ansätze 22a, 22b ab, wobei jeweils die gegenüberliegenden Ansätze 22a und 22b in einem Abstand zueinander vorgesehen sind, der geringfügig kleiner als die Breite einer Solarzellen-Platte ist. Diese Ansätze weisen an ihren einander zugewandten, vertikalen Stirnflächen zur Kopf- bzw. Fußkante des Dachziegels parallele Einschubnuten 23a, 23b auf, die als zwei gegenüberliegende unterbrochene Führungsschienen für die Solarzellen-Platte 21 ausgebildet sind. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die Solarzellen-Platte von einer Längsseite des Dachziegels her in die Nuten 23a, 23b einschiebbar ist.In the area 20a and in the head area 20b of the roof tile, several strip-like projections 22a, 22b, each arranged in pairs opposite one another, protrude from the top of the roof tile, with the opposing projections 22a and 22b being provided at a distance from one another that is slightly smaller than the width of a solar cell plate. These projections have insertion grooves 23a, 23b on their mutually facing vertical end faces parallel to the head and foot edges of the roof tile, which are designed as two opposing interrupted guide rails for the solar cell plate 21. As shown in Fig. 7, the solar cell plate can be inserted into the grooves 23a, 23b from one long side of the roof tile.
Die Ansätze 22a, 22b liegen vorzugsweise an einem Übergangsbereich vom Kopf- bzw. Fußbereich 20a, 20b des Dachziegels 20 zu einer mittleren, die Sichtfläche des Ziegels bildenden muldenartigen Vertiefung, so daß sich die Ansätze 22a, 22b nicht über die höchste Erhebung auf der Oberseite eines Dachziegels ohne solche Ansätze erheben, die in die Einschubnuten 23a, 23b eingeführte Solarzellen-Platte 21 aber dennoch einen genügend großen Abstand zur Dachziegeloberfläche aufweist.The projections 22a, 22b are preferably located in a transition area from the head or foot area 20a, 20b of the roof tile 20 to a central trough-like depression forming the visible surface of the tile, so that the projections 22a, 22b do not rise above the highest elevation on the top of a roof tile without such projections, but the solar cell plate 21 inserted into the insertion grooves 23a, 23b nevertheless has a sufficiently large distance from the roof tile surface.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dachziegels kann die Solarzellen-Platte bereits vor der Eindeckung des Daches durch einfaches Einschieben der Solarzellen-Platte in die Nuten in ihrer Endlage auf dem Dachziegel positioniert und fixiert werden. Dabei können bei einer entsprechenden Dimensionierung des Abstandes der jeweils gegenüberliegenden leistenartigen Ansätze zueinander und der Tiefe und Höhe der Einschubnuten handelsübliche Solarzellen-Platten verwendet werden, ohne daß irgendwelche Umrüstvorkehrungen an diesen Solarzellen-Platten getroffen werden müßten.In the design of the roof tile according to the invention shown in Fig. 7, the solar cell plate can be positioned and fixed in its final position on the roof tile before the roof is covered by simply inserting the solar cell plate into the grooves. With appropriate dimensioning of the distance between the opposing strip-like projections and the depth and height of the insertion grooves, commercially available solar cell plates can be used without any conversion measures having to be taken on these solar cell plates.
Für eine ausreichende Stabilisierung der Solarzellen-Platte auf dem Dachziegel sind vorzugsweise drei einander gegenüberliegende Paare von Ansätzen an einem Dachziegel vorgesehen, wobei jedoch auch Dachziegel mit zwei oder vier solchen Ansatzpaaren, mitFor sufficient stabilization of the solar cell plate on the roof tile, preferably three opposing pairs of attachments are provided on a roof tile, although roof tiles with two or four such pairs of attachments are also possible.
BOEHMERT & BOEHMEKT.TNORDEMÄNNBOEHMERT & BOEHMEKT.TNORDEMÄNN
gegeneinander versetzten Ansätzen an Fuß- und Kopfseite des Ziegels oder mit jeweils durchgehenden leistenartigen Ansätzen geeignet eingesetzt sein können.offset from one another at the foot and head of the brick or with continuous strip-like attachments.
Fig. 8 und 9 zeigen eine Abhebevorrichtung mit einer Einrichtung zum Einbringen von Nuten in an einem Dachziegel ausgebildeten Ansätzen.Fig. 8 and 9 show a lifting device with a device for introducing grooves into projections formed on a roof tile.
In Fig. 8 sind mit 25 eine Saugplatte, mit 26a und 26b zwei Schieber, mit 27 eine Exzenterscheibe und mit 28 ein pneumatischer Zylinder bezeichnet. Die Saugplatte 25 dient zum Aufnehmen und Halten eines gepreßten Dachziegel-Formlings von einer Preßform, beispielsweise der unteren Gipsform einer hydraulischen Dachziegel-Revolverpresse, durch Unterdruck, wie es aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Die beiden Schieber 26a, 26b liegen bei einem von der Saugplatte 25 gehaltenen Formling zwischen den jeweils gegenüberliegenden Ansatzpaaren 22a und 22b in der Höhe der auszubildenden Einschubnuten und sind über die Exzenterscheibe 27 durch den pneumatischen Zylinder 28 in horizontaler Richtung verschiebbar.In Fig. 8, 25 is a suction plate, 26a and 26b are two slides, 27 is an eccentric disk and 28 is a pneumatic cylinder. The suction plate 25 is used to pick up and hold a pressed roof tile molding from a mold, for example the lower plaster mold of a hydraulic roof tile turret press, using negative pressure, as is well known in the art. When a molding is held by the suction plate 25, the two slides 26a, 26b are located between the opposite pairs of projections 22a and 22b at the height of the insertion grooves to be formed and can be moved in a horizontal direction via the eccentric disk 27 by the pneumatic cylinder 28.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Ausbilden von Nuten in den Ansätzen ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben. Beim Abheben des gepreßten Formlings von einer Preßform kommen die beiden Schieber 26a, 26b wie in Fig. 9 gezeigt, zwischen den Ansätzen 22a im Fußbereich des Dachziegels und den Ansätzen 22b im Kopfbereich des Dachziegels zu liegen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel· sind drei Ansatzpaare vorgesehen und sind die Schieber 26a, 26b entsprechend mit drei nach außen ragenden, jeweils einem Ansatz 22a bzw. 22b gegenüberliegenden VorSprüngen 30a bzw. 30b ausgebildet. Durch den pneumatischen Zylinder 28 werden zwei zwischen den Schiebern liegende Exzenter 27, 27' von einer Stellung A (durchgezogene Linien) in eine Stellung B (Strichpunktlinien) und zurück geschwenkt. Dadurch werden die Schieber wahlweise auseinandergedrückt (ausgefahrene Position) oder können, wie strichpunktiertdargestellt, von drei Rückstellfedern 29 wieder zusammengezogenThe operation of the device according to the invention for forming grooves in the projections is described below with reference to Fig. 9. When the pressed molded part is lifted off a mold, the two slides 26a, 26b come to lie between the projections 22a in the foot area of the roof tile and the projections 22b in the head area of the roof tile, as shown in Fig. 9. In the embodiment shown, three pairs of projections are provided and the slides 26a, 26b are designed accordingly with three outwardly projecting projections 30a and 30b, each opposite a projection 22a or 22b. The pneumatic cylinder 28 pivots two eccentrics 27, 27' located between the slides from a position A (solid lines) to a position B (dash-dot lines) and back. As a result, the slides are either pushed apart (extended position) or can, as shown in dash-dotted lines, be pulled back together by three return springs 29
BOEHMERT &BOEHMERT &
werden {eingefahrene Position). Beim Auseinanderdrücken (A) der beiden Schieber 26a, 26b dringen die den entsprechenden Ansätzen 22a, 22b gegenüberliegenden Vorsprünge 30a, 30b der Schieber 26a, 26b in das noch formbare Ziegelmaterial ein und werden so die Führungsnuten 23a, 23b in die Ansätze 22a, 22b eingeformt. Nach dem Ausbilden der Nuten schwenken die Exzenter in Stellung B zurück und ziehen die Rückstellfedern 29 die Schieber 26a, 26b wieder zusammen, worauf der Formling 20 von der Saugplatte 25 (Fig. 9) freigegeben werden kann.(retracted position). When the two slides 26a, 26b are pushed apart (A), the projections 30a, 30b of the slides 26a, 26b, which are opposite the corresponding projections 22a, 22b, penetrate into the still moldable brick material and the guide grooves 23a, 23b are thus formed in the projections 22a, 22b. After the grooves have been formed, the eccentrics swivel back into position B and the return springs 29 pull the slides 26a, 26b back together, whereupon the molding 20 can be released from the suction plate 25 (Fig. 9).
Der Solar-Dachziegel kann gegenüber den dargestellten Ausführungsformen Abwandlungen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Dies gilt insbesondere für die Form des Auges 12 und des Stifts 13, sowie der Ansätze 22a, 22b und Einschubnuten 23a, 23b.The solar roof tile can be modified from the embodiments shown without departing from the scope of the invention. This applies in particular to the shape of the eye 12 and the pin 13, as well as the projections 22a, 22b and insertion grooves 23a, 23b.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-03-20 DE DE9218903U patent/DE9218903U1/en not_active Expired - Lifetime
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FR2952663A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-20 | Photowatt Internat | MECHANICAL HOLDING PROFILES AND RECOVERY OF MODULES |
DE102013006332A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Solar module carrier for the assignment of oblique object surfaces with homogeneous area coverage |
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