销钉的制作方法

1.本发明涉及销钉，特别是用于将元件保持在轨道中的销钉。更具体地，该销钉用于将光伏模块的框架固定在支撑结构的轨道中。


背景技术：

2.当前，超过90％的光伏模块包括铝制框架，从而可以为由包括正面上的玻璃板(暴露于阳光下)和背面上的塑料板的组件构成的模块提供刚性。这种金属框架的另一个优点是有利于将光伏模块机械地固定在支撑结构的通常由钢制成的金属轨道上。支撑结构可以例如旨在被固定到房屋的屋顶。
3.当将光伏模块的金属框架固定在支撑结构的轨道上时，必须考虑到一旦安装则该模块可能会承受很大的载荷，例如来自风的作用力，特别是将模块从轨道中拉出，从而倾向于将模块的框架与支撑结构分开。无论模块经受什么条件，都必须防止框架从支撑结构上脱落并飞走。为了将组件保持处于电接地，还必须保持模块与支撑结构之间不间断的电接触。
4.如果支撑结构与移动设备相关联，则考虑到应力就变得尤为重要，该移动设备可以根据太阳的位置或任何其他情况来优化光伏模块的方向。具体地，模块的倾斜导致它们弯曲，这在用于将模块固定到轨道上的装置上在垂直于拉出方向的方向上引起很大的应力，这会导致固定装置滑动并脱离，并且因此导致模块从支撑结构分离。
5.文献gb264933公开了由金属片或金属条制成或切割的钉子、订书钉、尖钉、钩子、曲头钉和长钉。这些组件具有沿纵向折叠或弯曲的柄部，因此在折叠、弯曲或弯曲后，它们在截面上具有“s”、“u”、“v”、“c”或任何其他弯曲或有角的形状。该文献提出的紧固件不适用于将光伏模块的框架固定在支撑结构的轨道中。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少部分地通过提出一种解决方案来解决上述问题，该解决方案尤其允许简单且快速地将元件固定在轨道中，以形成对上述各种应力和载荷具有高抵抗力的组件，并且可以保持元件与轨道之间的连续电接触。
7.为了实现该目的，本发明的目的是提供一种销钉，所述销钉包括沿插入的纵向轴线(ox)延伸的金属主体，所述金属主体具有上表面和与所述上表面相反的下表面、沿所述纵向轴线(ox)的第一端和第二端，所述销钉包括：
8.两个凸部，各个凸部具有倾斜的内壁和倾斜的外壁，各个凸部的倾斜壁形成脊并且沿着所述纵向轴线延伸，至少一个脊在其下表面上具有突出刀片，所述突出刀片是通过沿所述纵向轴线切割和折叠所述金属主体而获得的；
9.凹部，所述凹部经由中央面将各个凸部的内壁连接；
10.至少一个阻挡构件。
11.根据本发明的其他有利且非限定性的特征，孤立地或以任何技术上可行的组合考
虑：
12.各个外壁借助于大致平行于所述中央面的翼而沿着横向轴线(oz)延续；
13.至少一个翼具有沿所述横向轴线(oz)的肩部，所述肩部位于所述第二端与所述至少一个阻挡构件之间；
14.所述至少一个阻挡构件由所述上表面上的突出肋形成，所述突出肋是通过沿横向轴线(oz)切割和折叠所述金属主体获得的；
15.所述至少一个阻挡构件由沿横向轴线(oz)向外延伸的凸耳形成；
16.所述凸耳朝着所述下表面回折；
17.所述销钉包括位于各个翼上的阻挡构件，所述阻挡构件在横向轴线(oz)上对齐；
18.所述至少一个阻挡构件由所述倾斜外壁上的突出肋形成，所述突出肋是通过切割和折叠所述金属主体而获得的；
19.所述销钉包括位于各个凸部的所述脊上的至少一个突出刀片；
20.所述销钉在各个凸部的脊上都包括沿着所述纵向轴线(ox)对齐的两个突出刀片；
21.所述销钉在各个凸部的脊上都包括正好一个突出刀片，所述突出刀片沿所述纵向轴线(ox)相对于彼此偏移；
22.各个脊具有平台，各个突出刀片仅在沿着所述平台的横向轴线(oz)的宽度的一部分中被切割；
23.所述第一端具有斜面形状；
24.所述销钉包括形成在所述下表面上或所述上表面上的止回槽口；
25.所述金属主体由回火钢制成；
26.各个壁具有孔，所述孔沿横向轴线彼此面对并且设置在所述第一端与所述至少一个突出刀片之间，所述至少一个阻挡构件包括能够穿过全部所述孔的杆。
27.本发明还涉及一种如以上呈现的销钉的将两个元件保持在沿横向轴线(oz)延伸的u形轨道中的用途，所述轨道具有水平的闭合侧、用于容纳处于保持位置的所述元件的开放水平侧、以及两个侧壁，所述两个侧壁在所述闭合侧的相反侧借助于水平壁延伸，所述水平壁沿所述纵向轴线(ox)从所述轨道向外延伸，各个侧壁具有开口，所述开口沿纵向轴线(ox)彼此面对并且各个开口部分地沿所述水平壁延伸，各个元件具有贯穿通道，当所述元件处于保持位置时所述贯穿通道被定位成与所述开口对置，使得所述销钉沿着所述纵向轴线(ox)在所述开口和所述贯穿通道中插入到组装位置，在所述组装位置中所述至少一个突出刀片和所述至少一个阻挡构件已经穿过所述轨道的第一开口，所述至少一个突出刀片被强制接触所述元件，所述至少一个阻挡构件形成抵靠轨道的止动件以防止所述销钉被移除。
28.本发明还涉及一种如以上呈现的销钉的将两个元件保持在沿横向轴线(oz)延伸的u形轨道中的用途，所述轨道具有水平的闭合侧、用于容纳处于保持位置的所述元件的开放水平侧、以及两个侧壁，所述两个侧壁在所述闭合侧的相反侧借助于水平壁延伸，所述水平壁沿所述纵向轴线从所述轨道向外延伸，各个侧壁具有开口，所述开口沿纵向轴线(ox)彼此面对并且各个开口部分地沿所述水平壁延伸，各个元件具有贯穿通道，当所述元件处于保持位置时所述贯穿通道被定位成与所述开口对置，使得所述销钉沿着所述纵向轴线在所述开口和所述贯穿通道中插入到组装位置，在所述组装位置中所述至少一个突出刀片和
所述孔已经穿过所述轨道的第二开口，所述至少一个突出刀片被强制接触所述元件，所述至少一个阻挡构件插入在所述孔中以防止所述销钉被移除。
附图说明
29.通过参照附图提供的以下本发明的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：
30.图1a至图1d分别示出了根据本发明第一实施方式的等距视图、沿着与横向轴线正交的平面的侧视图、沿着与纵向轴线正交的平面的侧视图以及从下方看的销钉的视图。
31.图2a至图2d分别示出了根据本发明第二实施方式的等距视图、沿着与横向轴线正交的平面的侧视图、沿着与纵向轴线正交的平面的侧视图以及从下方看的销钉的视图。
32.图3示出了根据本发明的第一实施方式的使用销钉的组件的截面图。
具体实施方式
33.为了简化以下描述，在本发明的不同实施方式中，相同的附图标记用于相同或执行相同功能的元件。
34.总体上，本发明涉及一种销钉，该销钉能够将两个元件(例如光伏模块的金属框架)保持在u形轨道(例如金属支撑结构的轨道)中。为此，销钉旨在沿着纵向插入轴线插入到在轨道的侧壁中形成的开口中并且插入到各个元件中的贯穿通道中。该组件使得可以将框架固定在结构的轨道中，并且还可以保持光伏模块与支撑结构之间的连续电接触。
35.销钉的总体结构
36.图1a至图1d和图2a至图2d示出了根据本发明的销钉的两个实施方式的不同视图。其中示出了正交坐标系oxyz，其包括纵向轴线(ox)、竖直轴线(oy)和横向轴线(oz)。
37.总体上，这种销钉1包括沿着纵向插入轴线(ox)延伸的金属主体10。金属主体10具有上表面101和与上表面102相反的下表面102。金属主体10还具有沿纵向轴线(ox)的第一端103和第二端104。
38.金属主体10由切割并且然后被折叠的金属带组成，例如借助于使用后续机器进行的冲压。
39.金属主体10的材料有利地是回火钢，其形状例如在800℃下进行热回火之前被冷成型。然后可以通过表面处理步骤来保护钢不受腐蚀。这种材料的选择是特别有利的，因为其允许在回火之前容易成形，然后在回火之后具有高的机械强度和弹性。
40.总体上，当上表面朝上时，销钉1在与纵向轴线(ox)正交的平面中具有w形的截面。
41.这种形状使销钉1具有柔韧性，同时使所需的材料量最少。这种形状尤其使得其具有比矩形或u形部件大的柔韧性。
42.更具体地，并且特别是如在图1c和图2c中可以看到的，销钉1包括两个凸部13，各个凸部具有倾斜的内壁131和倾斜的外壁132。各个凸部的倾斜壁形成脊133，脊定向为向下并沿纵向轴线(ox)水平延伸。两个脊位于同一水平面oxz中。
43.因此，在正交于纵向轴线(ox)的平面中，凸部的截面可以是v形的，具体地如图1c所示。然后，与倾斜壁131、132的高度相比，脊133沿横向轴线(oz)具有较小的宽度。
44.另选地，并且以特别有利的方式，脊133可以是u形的(具体如图2c所示)，也就是
说，脊133可以具有连接凸部13的倾斜壁131、132的平台。在这种情况下，平台的沿横向轴线(oz)的宽度类似于倾斜壁131、132的高度。与凸部为v形相比，这种构造使得销钉1具有较高的刚性。
45.不论凸部13的形状如何，凹部经由大致平坦的中央面14将各凸部13的内壁131连接。该中央面14在水平面oxz上沿着纵向轴线(ox)延伸。
46.金属主体10的这种特别有利的形状允许销钉1很好地适应沿着竖直轴线(oy)的公差。具体地，在主体10由回火钢制成的情况下，部分13、14的形状既具有抵抗沿横向轴线(oz)的力，又具有足够的柔韧性以允许销钉1的压缩的优点。
47.根据一种特别有利的构造，各个外壁132可以借助于翼15沿着横向轴线(oz)延续，翼大致平行于中央面14，也就是说在水平面oxz中。
48.至少一个翼15可有利地具有沿横向轴线(oz)突出的肩部151。这种肩部比在轨道上形成的开口宽，使得可以形成抵靠该开口的止动件并且在销钉插入期间构成销钉的止动点，这将在下面更加详细地描述。
49.回到图1a至图1d和图2a至图2d的描述，至少一个脊13在其下表面102上具有通过沿纵向轴线(ox)切割和折叠金属主体10而获得的突出刀片11。如将在下面更详细地描述的，这种刀片11被设计成在销钉1插入期间刮擦销钉1穿过的各个元件从而被锚定在其中，使得既可以防止销钉1滑动也可以确保在销钉1与各个元件之间保持电接触。
50.优选地，销钉1可以包括位于各个凸部13的脊133上的至少一个突出刀片11。
51.销钉1可以具体地在各个凸部13的脊133上都包括沿着纵向轴线(ox)对齐的两个突出刀片11。
52.另选地，销钉1可以在各个凸部13的脊133上都包括正好一个突出刀片11。在这种情况下，突出刀片可以沿着纵向轴线(ox)相对于彼此偏移。
53.在各个脊133具有平台的情况下，有利的是，各个突出刀片11在沿着平台的横向轴线(oz)的宽度的仅一部分中被切割。
54.这种构造的优点将在本说明书的其余部分中进行描述。
55.无论刀片11的构造如何，销钉1还包括至少一个阻挡构件12，下面分别参照图1a至图1d和图2a至图2d描述其至少两个实施方式。当销钉1处于组装位置时，这种类型的阻挡构件12使得可以形成防移除止动件。
56.根据第一实施方式，如图1a至图1d所示，阻挡构件12由在上表面上的突出肋12形成，该突出肋是通过沿垂直于纵向轴线(ox)的横向轴线(oz)切割和折叠金属主体10而获得的。肋因此面向第二端104开放。
57.根据第二实施方式，如图2a至图2d所示，阻挡构件12由沿横向轴线(oz)向外延伸的凸耳形成。
58.有利地，凸耳可以朝着下表面102稍微回折，以便于将销钉插入穿过轨道的开口。
59.无论本发明的实施方式如何，在销钉1包括两个翼15的情况下，销钉1可以包括位于各个翼片15上的阻挡构件。为了使各个肋12能够在销钉1处于组装位置时发挥其止动作用，阻挡构件12沿着横向轴线(oz)对齐。
60.使用销钉
61.通常，这种销钉1可以用于将两个元件301、311保持在u形轨道20中。
62.图3示出了使用根据本发明的销钉1的组件的截面图。
63.该图示出了处于组装位置的第一元件301和第二元件311、轨道20和销钉1。同样，示出了正交坐标系oxyz，其中oxz平面是水平的，并且轴线(ox)对应于销钉1的纵向插入方向。
64.轨道20沿着横向轴线(oz)延伸，并且具有闭合的水平侧21、用于容纳处于保持位置的平面元件301、311的开放的水平侧22、以及两个侧壁23、24，各个侧壁23、24设置在oyz平面上。各个侧壁23、24在闭合侧21的相反侧借助于水平壁232、242延伸，水平壁在oxz平面中从轨道20向外延伸。
65.轨道20的各个侧壁23、24具有开口231、241，开口沿着纵向轴线(ox)彼此面对。从图3中也可以清楚地看到，各个开口231、241部分地沿着水平壁232、242延伸。
66.图3所示的各个元件301、311是框架30、31的平面元件，其例如由铝制成，其固定光伏模块(图中未示出)。
67.这些元件301、311中的每个元件沿纵向轴线(ox)具有贯穿通道302、312，当元件301、311处于保持位置时，这些贯穿通道被定位成与开口231、241对置。
68.元件301、311的保持位置被定义为这些元件301、311插入轨道20的位置，其框架30、31被支撑在水平壁232、242上。其贯穿通道302、312然后被定位成与轨道20的侧壁23、24的开口231、241对置。
69.组装位置是指销钉1穿过开口231、241和贯穿通道302、312插入的位置，并且一个或更多个阻挡构件12已经穿过了销钉1穿过的第一开口231。销钉1总体上在x减小的方向上，沿纵向插入轴线(ox)插入轨道20中。
70.在使用期间，销钉1首先通过其第一端103插入轨道20的第一侧壁23的第一开口231中。
71.方便地，为了便于销钉的插入，将其倾斜地插入第一开口中可以是较容易。为此，从所有附图中可以看出，销钉1的第一端103可以具有斜面形状。该斜面形状可以是斜面(如图1b所示)或切面(如图2b所示)。在第一端103上沿x增大和y增大的方向产生斜面或切面，例如形成30
°
或45
°
的角度。这种形状使得可以将销钉1倾斜地插入轨道20的第一开口231中，然后随着进一步插入而取直，从而较容易地引导销钉1。如有必要，可使用锤子将销钉1插入。
72.有利地，销钉1沿横向轴线(oz)的宽度略大于开口231的宽度，迫使销钉1沿横向轴线(oz)压缩以允许其插入。这种压缩允许销钉1的主体10略微抵靠轨道20而弯曲并在轨道20上施加压力，以确保当在组装位置释放销钉1时将销钉1保持在轨道20中。
73.继续插入，销钉1的第一端103然后穿过第一元件301的贯穿通道302，接着穿过第二元件311的贯穿通道312。
74.销钉1沿竖直轴线(oy)的高度略大于各个贯穿通道302、312的高度，从而迫使突出刀片11在其插入穿过贯穿通道302、312的过程中弯曲。这样，不仅在其插入贯穿通道302、312的过程中，突出刀片11会刮擦各个元件301、311，使其锚定在元件中，而且刀片11还将在销钉1插入之后保持抵靠着各个元件301、311而略微弯曲，使得当销钉1处于组装位置时可以保持与两个元件301、311的电接触。
75.当销钉1处于组装位置时，在销钉1的各个凸部13的脊133上有利地存在两个突出
刀片11，使得脊的各个刀片刮擦不同的元件。这样，各个刀片11独立地弯曲，并且所述弯曲使得可以优化各个元件301、311与销钉1之间的电接触的维护，而与元件301、311中一个元件或另一个元件的运动无关。
76.当销钉1在各个凸部13的脊133上都包括正好一个突出刀片11时，同样的优点适用，其中刀片沿纵向轴线(ox)相对于彼此偏移。当销钉处于组装位置时，各个刀片11将刮擦不同的元件。申请人已经注意到，该特定构造使得可以在不损害电接触和保持销钉1的功能的情况下提高销钉1的刚性。
77.最后，各个突出刀片11仅在沿平台的横向轴线(oz)的宽度的一部分中被切割的有利特征可以在销钉1处于组装位置时，在销钉1和元件301、311之间，保持突出刀片11的线接触以及与平台的其余部分的面接触这两者，从而确保了力被吸收。
78.与刀片11的数量和分布无关，第一端部103和刀片11之间的距离大于轨道20沿纵向轴线(ox)的宽度，使得在刀片11接合到第一通道302中之前，第一端部103从轨道20中出来。这样，促进了销钉1的插入。实际上，刀片11抵靠各个元件301、311的期望的刮擦需要额外的力来插入销钉。因此，似乎优选的是，在需要用于将刀片11插入贯穿通道302、312中的主要力之前，销钉1从轨道20中出来，从而确保组件的维护。
79.销钉1和贯穿通道302、312的相对尺寸使得借助刀片11的柔性可以实现以下两者：将销钉1插入穿过贯穿通道302、312而在插入期间不在刀片11上施加过大的力，而且将刀片11固定在刀片11上，并且保持销钉1和元件301、311牢固地彼此连接同时还确保它们之间的连续电接触。
80.实际上，即使为了使销钉1插入穿过贯穿通道302、312而需要在销钉1和元件301、311中的一个元件之间存在间隙，刀片11的柔性也能够确保接触，甚至将元件301、311保持在固定位置。
81.最后，直到阻挡构件12通过了轨道20的第一侧壁23的开口231时，才插入了销钉1。然后销钉1处于组装位置。
82.在第一实施方式中，当阻挡构件12由沿着横向轴线(oz)切割和折叠而获得的肋形成时，销钉1的主体10的弹性允许当突出肋12穿过开口231时，突出肋12弯曲，然后在穿过了开口231时放松。因此，肋12用作抵靠轨道20的第一水平壁232的防移除止动件，从而防止销钉1在与其插入相反的方向上被移除。肋12抵靠轨道20的止动力施加在轨道20的水平部分232上，该水平部分与止动力相切，从而加强了该止动。
83.在第二实施方式中，当阻挡构件由凸耳形成时，销钉1的主体10的弹性还允许凸耳略微折叠，特别是在凸耳穿过第一开口231而向下稍微回折时。在凸耳穿过了开口231时，它就作为防移除止动件抵靠在轨道20的侧壁23上，从而防止销钉在与其插入相反的方向上被移除。
84.即使当销钉沿着横向轴线(oz)被压缩时，肩部151允许销钉1具有比第一开口231在肩部的水平处的宽度大的宽度，该肩部151的有利存在使得当销钉1沿纵向轴线(ox)在x减小的方向滑动时可以防止销钉脱离。
85.肩部151也可以构成销钉1插入的止动点，其表示销钉1确实处于组装位置。为此，肩部151位于第二端104和阻挡构件12之间。这样，在插入销钉1的过程中，在肩部151形成抵靠轨道20的侧壁23的止动件之前，阻挡构件12穿过开口231。
86.结果，防止了当销钉1处于组装位置时，销钉1沿纵向轴线(ox)在两个方向上滑动。
87.优选地，为了避免当销钉1处于组装位置时沿纵向轴线(ox)的任何游隙，阻挡构件12和肩部151之间的距离等于或略大于第一侧壁23的厚度。
88.为了防止销钉沿纵向轴线(ox)脱离，销钉1可以另选地或附加地包括止回槽口(图中未显示)，该止回槽口可以由容纳开口231的边缘的基座和限制所述边缘的运动的两个止动件来限定。但是本发明绝不限于这种槽口，并且可以包括允许将销钉插入到组装位置并防止其脱离的任何装置。所述止回槽口可以设置在下表面102上或上表面101上。优选地，止回槽口设置成尽可能靠近第二端，优选沿着纵向轴线(ox)在刀片11和第二端104之间，以限制在插入销钉1的过程中槽口需要穿过的元件的数量，穿过元件会增加插入销钉1所需的力。
89.元件301、311将受到拉力，该拉力趋于通过开放的水平侧22将元件从轨道20中拉出，即在沿竖直轴线(oy)沿y增加的方向上的，在此情况下，元件的运动将借助于销钉1而被限制于元件的游隙，处于组装位置的销钉1保持其固定。销钉1借助于邻接抵靠在轨道20的侧壁23、24上而沿竖直轴线(oy)保持被阻挡。当拉出力施加在元件301、311上时，刀片11的柔性(由于其松弛)确保了元件301、311与销钉1之间的电接触。
90.销钉1与轨道20之间的电接触是部分地由销钉1在轨道20的开口231中的压缩以及由其与轨道20的水平壁232的接触来确保的。这种接触可以是连续的(如图3中所示)，这是优选的，或者在元件30被拉出时，借助于销钉1邻接抵靠该壁24来确保。
91.关于元件301、311的压缩，也就是说，沿着竖直轴线(oy)在y减小的方向上施加力，并且如图3清楚可见，框架30、31在保持位置处直接靠在轨道20上。因此，由于元件301、311和销钉1之间的游隙，其不能够在销钉1上施加比上述压缩大的压缩力。
92.因此，根据本发明的销钉1使得能够以简单且坚固的方式将两个元件301、311固定至轨道20，同时确保各个元件301、311与轨道20之间的连续电接触，与施加在元件301、311上的拉力的强度和持续时间无关，都不可能将电接触中断。
93.当然，本发明不限于所描述的实施方式，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下增加变型例。
94.具体地，虽然仅描述了通过切割和折叠金属主体以整体方式获得的保持构件，但是可以设想任何其他的保持构件，其能够在销钉处于组装位置时防止销钉的移除。
95.特别可能的是，如图2a至图2d所示，各个壁都具有孔16，该孔沿横向轴线(oz)彼此面对。在这种情况下，孔16设置在第一端103与突出刀片11之间。在这种情况下，除了上述整体式阻挡构件外或代替上述整体式阻挡构件，阻挡构件12可以包括外部阻挡构件，该外部阻挡构件包括杆，杆能够穿过全部孔16。例如，外部阻挡构件可以是β形销钉(未示出)。
96.在这种情况下，销钉的使用会略有不同。组装位置不再限定为当阻挡构件已经穿过轨道20的第一侧壁23的开口231时，而是当孔16已经穿过了轨道20的第二侧壁24的开口241时，突出刀片11已经穿过第一开口231。然后，将外部阻挡构件12插入孔16中，以防止销钉1移除。