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Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellsystem für eine aufgeständerte Solaranlage mit einem Schrägträger, der mittels einer Adaptervorrichtung geneigt oberhalb einer Stütze an derselben befestigt ist.
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Die
DE 20 2006 014 047 U1 offenbart ein Stellsystem für aufgeständerte Solaranlagen mit einem Schrägträger, der in einer Dachkonstruktion als Sparren bezeichnet wird und längsseits zwei parallele Riffelflächen aufweist, für eine geneigte Anordnung oberhalb einer Stütze. Im Weiteren sind zwei Klemmwangen vorgesehen, die jeweils eine Riffelfläche aufweisen und die so an der Stütze zu befestigen sind, dass deren Riffelflächen parallel zueinander beabstandet den Riffelflächen des Schrägträgers gegenüber stehen, wobei die Riffelflächen der Klemmwangen derart zu den Riffelflächen des Schrägträgers ausgerichtet sind, dass deren Riffel sich kreuzen und wobei die Riffelflächen der Klemmwangen mittels mehrerer Schrauben unter plastischer Verformung in die Riffelflächen des Schrägträgers gepresst sind. Die Stütze kann vertikal und mittig unter dem Schrägträger stehen und ist durch Einrammen oder Eindrehen ins Erdreich eingebracht. Um eine Höhenverstellung des Schrägträgers zu ermöglichen, weisen die mittels einer Flanschverbindung fest auf der Stirnseite der Stütze angebrachten Klemmwangen Langlöcher auf, in die die Schrauben eingesetzt sind. Die den Schrauben zugeordneten Muttern sind in sich längs der Schrägträger ersteckenden T-Nuten drehfest aufgenommen. Zur Herstellung der Flanschverbindung zwischen der Stütze und den beiden winkelförmigen Klemmwangen ist ein U-Profil mit seinen beiden Schenkeln die Stütze übergreifend und mit seinem die Schenkel verbindenden Steg auf der Stirnseite der Stütze aufliegend mit der Stütze mittels Schraubverbindungen im Bereich der Schenkel verschraubt. Auf dem Steg des U-Profils stehen Schenkel der Klemmwangen auf. Dieses Stellsystem umfasst demnach eine Vielzahl von Einzelteilen im Verbindungsbereich zwischen der Stütze und dem Schrägriegel, die stets aufwändig zu montieren sind. Zur Einstellung einer Höhenlage des Schrägträgers ist dieser abzustützen, bis die seitlichen Schrauben in den Klemmwangen angezogen sind. Hierbei ergibt sich aber das Problem, dass der Schrägträger zu diesem Zeitpunkt zusätzlich in seiner Neigung ausgerichtet und vorfixiert werden muss, was sich beim Handling entsprechend großer Bauteile auf einer Baustelle in der Praxis als relativ schwierig erweist.
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Im Weiteren beschreibt die
DE 20 2008 005 020 U1 ein Montagesystem für Ständer für Photovoltaik-Freiflächenanlagen, je Ständer mit einer Stütze und einem Schrägträger sowie einer Strebe zum Abstreben des Schrägbalkens gegen die Stütze, wobei die Stütze, der Schrägbalken und die Strebe zu einem fest einstellbaren Ständer in Form eines Dreieckfachwerks zusammengesetzt werden können und hierfür zwischen Schrägträger und Stütze eine erste und zwischen Schrägträger und Strebe eine zweite und zwischen Strebe und Stütze eine dritte Gelenkverbindung vorgesehen ist und die erste Gelenkverbindung einen ersten Gelenkansatz und die zweite Gelenkverbindung einen zweiten Gelenkansatz umfasst und die beiden Gelenkansätze am Schrägträger längsgeführt anordenbar sind. Eine Baugruppe umfasst den Schrägträger und die beiden Gelenkansätze, wobei die beiden Gelenkansätze am Schrägträger unverdrehbar längsgeführt und dort an Sollpositionen fest angesetzt sind. Die Stütze ist mit dem ersten Gelenkansatz und die Strebe mit dem zweiten Gelenkansatz drehgelenkig verbindbar. Die erste Gelenkverbindung umfasst eine auf der Stütze befestigte Plattform, einen auf der Plattform verschiebbar angeordneten Gabelkopf mit einer Gelenkachse sowie einen über die Gelenkachse kippbar gelagerten Gelenkansatz, der wiederum am Schrägträger verschiebbar angesetzt ist. Die Plattform ist ein im Querschnitt T-förmiges Strangpressteil, das einen Mittelsteg mit Hohlräumen aufweist und über eine plane Oberseite verfügt, die für den Gabelkopf am Kopf der Stütze ein horizontales Auflager bietet. Die Befestigung der Plattform an der Stütze erfolgt mittels zweier Schraubenverbindungen, die durch entsprechende Bohrungen in den Seitenwänden der Stütze und im Mittelsteg der Plattform führen. Der als Strangpressteil hergestellte Gabelkopf weist einen Fuß mit einer planen Unterseite auf, die als Gleitpartner zur Oberseite der Plattform wirkt, weshalb der Gabelkopf auf der Plattform verschoben und verdreht werden kann, wobei zur Befestigung und Führung in der Plattform zwei quer zum Schrägträger ausgerichtete Langlöcher und in den beiden Seiten des Fußes ebenfalls zwei Langlöcher vorgesehen sind, die parallel zum Schrägträger verlaufen. Die Langlöcher im Fuß und die Langlöcher in der Plattform sind derart angeordnet, dass diese jeweils ein sich kreuzendes Lochpaar bilden, wobei je Lochpaar eine Schraubverbindung besteht. Auf diese Weise kann der Gabelkopf auf der Plattform gegenüber der Stütze quer und auch längs zu einer Stützenreihe um ein geringes Maß verschoben und dann festgestellt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Stellsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Schrägträger mit einfachen Mitteln verstellbar an der Stütze befestigt ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Adaptervorrichtung höhenverstellbar an der Stütze gehalten und in ihrer endgültigen Lage festlegbar ist.
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Aufgrund dieser Maßnahme ist, im Gegensatz zum Stand der Technik, die relativ einfache und leichte Adaptervorrichtung selbst an der Stütze höhenverstellbar angeordnet und es muss nicht mit einem in mehreren Freiheitsgraden verstellbaren Schrägträger hantiert werden, wie es der Stand der Technik vorschlägt. Im Weiteren ist die aus wenigen Einzelteilen kostengünstig herstellbare Adaptervorrichtung mit einem verhältnismäßig einfachen Aufbau zunächst höhenverstellbar an der Stütze anzuordnen und in ihrer endgültigen Lage zu befestigen. Bei der Stütze handelt es sich in der Regel um ein Bauteil, das durch Rammen oder Betonieren im Erdreich festgelegt ist. Selbstverständlich kann die Stütze an ihrem Fuß auch eine Flanschplatte aufweisen, um an einem Fundament oder sonstigen Bauteil, beispielsweise mittels Schrauben, befestigt zu werden. Auf dem Schrägträger kann entweder unmittelbar eine Solaranlage, insbesondere ein Photovoltaik-Modul, oder mindestens ein weiterer Träger zur Anordnung mehrerer Solarmodule befestigt werden. Zur Befestigung einer Vielzahl von Solarmodulen werden normalerweise viele Stützen in mindestens einer Reihe in der Erde verankert und die Schrägträger von in einer Reihe angeordneten Stützen miteinander mittels mindestens eines Modulträgers zur Halterung der Solarmodule miteinander verbunden.
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Um weitere Freiheitsgrade zur Ausrichtung des Schrägträgers in Relation zur Stütze bereitzustellen, haltert bevorzugt die Adaptervorrichtung den Schrägträger in seiner Längsrichtung und/oder Querrichtung gegenüber der Stütze neigbar, wobei der Schrägträger in seiner endgültigen Lage an der Adaptervorrichtung zu befestigen ist. Sonach ist die Adaptervorrichtung geeignet, den Schrägträger in einer solarenergetisch günstigen Neigung in Richtung Süden auszurichten und festzustellen. Insbesondere bei der benachbarten Anordnung mehrerer Stützen mit Schrägträgern, die über Modulträger miteinander in Verbindung stehen, ist die Möglichkeit zur azimutalen Ausrichtung vorteilhaft, da bei exakt ausgerichteten Schrägträgern keine unnötigen Spannungen durch Lageabweichungen in die daran befestigten Modulträger eingebracht werden. Die Schrägträger können in einer nahezu optimalen Lage zur Festlegung der Modulträger ausgerichtet und anschließend festgeschraubt werden.
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In Ausgestaltung umfasst die Adaptervorrichtung ein Halterohr, das zum einen mit einem Abschnitt versehen ist, der mittels einer vorzugsweise mit Schrauben an der Stütze lösbar befestigten Schelle in einer Ausformung der Stütze kraft und/oder formschlüssig gehalten ist, und zum anderen einen Vielkantansatz, insbesondere in Form eines Vierkants, aufweist, dem der Schrägträger zugeordnet ist. Bei dem Halterohr kann es sich um ein standardisiertes Bauteil aus einem rostfreien Material handeln, das im Ausgangszustand einen zylindrischen Rohrquerschnitt aufweist und bereichsweise mit einem umgeformten Vielkant-, insbesondere Vierkantansatz versehen ist. Die Stütze, die vorzugsweise als Rammprofil aus einem verzinkten oder rostfreien Materials ausgeführt ist, wird durch entsprechende Umformverfahren, beispielsweise Ziehen oder Walzen, mit einer entsprechenden Geometrie versehen, die eine Ausformung zum bereichsweisen umfangsseitigen Umgreifen der Stütze umfasst. Der über die Ausformung der Stütze hervorstehende Umfangsabschnitt des Halterohrs der Adaptervorrichtung wird von der an der Stütze festzulegenden Schelle beaufschlagt.
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Zweckmäßigerweise ist der der Stütze zugeordnete Abschnitt im Querschnitt zylindrisch oder abgeflacht-zylindrisch geformt und die Ausformung der Stütze kreisabschnittförmig gestaltet. Ist der der Stütze zugeordnete zylindrische Abschnitt des Halterohrs der Adaptervorrichtung abgeflacht, dann ist nur eine begrenzte Verdrehung des Halterohrs in diesem Abschnitt möglich, wohingegen bei einer zylindrischen Ausformung des entsprechend in der kreisabschnittförmigen Ausformung der Stütze gehaltenen Abschnittes des Halterohrs eine beliebige Verdrehung des Halterohrs um seine Längsachse sichergestellt ist. Die kreisabschnittförmige Ausformung der Stütze ist bevorzugt derart gestaltet, dass das Halterohr umfangsseitig geringfügig übersteht, damit es abschnittsweise von der Schelle in der Ausformung geklemmt werden kann.
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In Ausgestaltung umfasst das Halterohr in seinem in der Ausformung der Stütze gehaltenen Abschnitt zumindest abschnittsweise eine Verzahnung, insbesondere in Form von Sägezähnen, oder mehrere übereinander angeordnete Rillen, und die Schelle weist mindestens eine Prägung auf, die in die Verzahnung oder die Rillen eingreift. Durch die Rillen bzw. die Verzahnung wird gemeinsam mit der Prägung, die beispielsweise in Form einer in Richtung des Halterohrs hervorspringende Zunge gestaltet sein kann, sowohl ein Kraftschluss als auch ein Formschluss hergestellt. Im Weiteren wirkt sich diese Gestaltung bei einer nicht vollständig festgelegten Schelle insofern positiv aus, als das Halterohr zwar entlang seiner Längsachse höhenverstellt werden kann, nach dem Loslassen aber eine leichte Schräglage einnimmt und die Verzahnung bzw. Rillen durch die Prägung derart gehalten ist, dass ein Abgleiten verhindert ist. Demnach kann ein Monteur eine Höheneinstellung des Halterohrs vornehmen, dieses loslassen, ohne dass es verrutscht, beispielsweise um weitere Halterohre zu justieren, und anschließend die Schrauben der Schelle festziehen, damit das Halterohr endgültig an der Stütze, selbstverständlich lösbar befestigt ist.
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Vorzugsweise weist das Halterohr der Adaptervorrichtung im Bereich des Vielkantansatzes eine Querbohrung für eine Durchsteckschraube auf, die Schenkel eines U-Bügels durchragt, der im Bereich seines gerundeten, die Schenkel verbindenden Steges eine Bohrung für eine Schraubverbindung mit dem Schrägträger aufweist. Demnach ist der den Schrägträger befestigende Bügel um die Längsachse der Durchsteckschraube an dem Halterohr schwenkbar und erlaubt eine Ausrichtung des Schrägträgers senkrecht zu dessen Längsachse durch ein Verlagern des Schrägträgers über den gerundeten Steg.
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Um ein statisch stabiles Gebilde bereitzustellen, steht zweckmäßigerweise der Schrägträger über einen weiteren U-Bügel mit einem Ende einer Strebe in Verbindung, deren anderes Ende über einen Bügel mit einem konvexen Steg mit der Stütze gekoppelt ist, um im montierten Zustand einen Dreiecksverbund zu bilden. Der Schrägträger und die Strebe können vormoniert an der Baustelle angeliefert werden, um dort den Montageaufwand zu reduzieren. Im Transportzustand legt sich die Strebe an den Schrägträger parallel an und die Einheit ist relativ einfach handhabbar.
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Die Stütze weist im Querschnitt zwei parallel und beabstandet zueinander ausgerichtete Schenkel auf, die an ihrem einen Ende in einen gemeinsamen Steg mit der kreisabschnittförmigen Ausformung übergehen und an ihrem anderen Ende jeweils in einen sich entgegengesetzt zu dem Steg erstreckenden Flansch übergehen, wobei die Schelle im Bereich des Steges mittels Schrauben befestigt ist. Die Stütze weist einen stabilen, verwindungssteifen Querschnitt auf, der beispielsweise durch Walzen, Ziehen, oder Biegen zu fertigen ist.
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Zur Schaffung von Verstell- und Montagemöglichkeiten weist der Schrägträger sich längserstreckende Nuten auf, die einerseits zur Verschraubung mit dem U-Bügel und andererseits zur Befestigung mindestens eines sich im Wesentlichen senkrecht zum Schrägträger ausgerichteten Modulträgers dienen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungemäßen Stellsystems,
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2 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung der Einzelheit II nach 1,
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3 eine weitere vergrößerte perspektivische Teildarstellung der Einzelheit II nach 1,
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4 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung der Einzelheit IV nach 1,
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5 eine Darstellung eines Halterohres des Stellsystems nach 1 im Teilschnitt,
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6 eine perspektivische Darstellung des Halterohres des Stellsystems nach 1 in alternativer Ausgestaltung,
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7 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Einzelteils der Einzelheit IV nach 1 und
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8 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Einzelteils der Einzelheit II nach 1.
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Das Stellsystem für eine aufgeständerte Solaranlage umfasst einen Schrägträger 1, der mittels einer Adaptervorrichtung 2 geneigt oberhalb einer Stütze 3 an derselben befestigt ist. Der rohrförmige Schrägträger 1 ist auf seiner der Stütze 3 zugewandten Unterseite und auf seiner der Unterseite diametral gegenüberliegenden Oberseite mit Nuten 4 versehen, die sich entlang seiner Längsachse erstrecken, wobei die oberseitige Nut zur Befestigung mehrerer parallel sowie beabstandet zueinander, senkrecht zur Längsachse des Schrägträgers 1 angeordneter Modulträger dient, die nicht dargestellt sind. Die unterseitige Nut 4 des Schrägträgers 1 dient zum einen zur Festlegung an der Adaptervorrichtung 2 und zum anderen zur Befestigung eines Endes einer Strebe 5, deren anderes Ende zur Bildung eines Dreieckverbundes an der Stütze 3 festgelegt ist.
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Die Stütze 3 weist im Querschnitt gesehen an ihren freien Enden jeweils einen Flansch 6 auf, der rechtwinklig in einen Schenkel 7 übergeht, wobei die parallel und beabstandet zueinander ausgerichteten Schenkel 7 über einen parallel zu den Flanschen 6 verlaufenden Steg 8 miteinander verbunden sind. In dem Steg 8 befindet sich in etwa mittig eine kreisabschnittförmige Ausformung 9, in die ein Halterohr 10 der Adaptervorrichtung 2 eingesetzt ist, das zum einen einen im Querschnitt kreisförmigen Abschnitt 11 mit umfangsseitig umlaufenden Rillen 12 und zum anderen einen Vielkantansatz 13 in Form eines Vierkants 14 aufweist. Der kreisförmigen Abschnitt 11 des Halterohrs 10 ist in die kreisabschnittförmige Ausformung 9 der Stütze 3 eingesetzt und von einer Schelle 15 überspannt, die mittels zwei Schrauben 16 in dem Steg 8 der Stütze zur kraft- und/oder formschlüssigen Halterung des Halterohrs 10 befestigt ist. Selbstverständlich können den Schrauben 16 entweder Muttern 17 oder Gewinde in dem Steg 8 zugeordnet sein. Die Schelle 15 ist mit einer in Richtung des Halterohres 10 vorstehenden Prägung 18 versehen, die bei der Festlegung des Halterohres 10 mit der Schelle 15 mit den Rillen 12 in Eingriff kommt.
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Im Bereich des Vielkantansatzes 13 weist das Halterohr 10 in gegenüberliegenden Flächen 19 der Adaptervorrichtung 2 eine Querbohrung 20 für eine Durchsteckschraube 21 auf, die Schenkel 22 eines U-Bügels 23 durchragt, wobei die beiden durch einen gerundeten Steg 24 miteinander verbundenen Schenkel 22 des U-Bügels 23 derart beabstandet sind, dass sie den Vielkantansatz 13 des Halterohres 10 außenseitig übergreifen. In die Schenkel 22 des U-Bügels 23 sind schräg verlaufende Langlöcher 25 für die Durchsteckschraube 21 eingelassen und weitere Langlöcher 26 verlaufen in ihrer Längserstreckung in dem Steg 24 von dem einen Schenkel 22 zu dem anderen Schenkel 22 und dienen zur Festlegung des Schrägträgers 1 mittels mindestens einer Verschraubung 27, die in die entsprechende unterseitige Nut 4 des Schrägträgers 1 eingreift. In der unterseitigen Nut 4 des Schrägträgers 1 ist auch die Strebe 5 mit einem Ende mittels des U-Bügels 23 schwenkbar befestigt, wobei das andere, der Stütze 3 zugeordnete Ende der Strebe 5 über einen Bügel 28 mit einem konvexen Steg 29 mit der Stütze 3 gekoppelt ist, um im montierten Zustand einen Dreiecksverbund zu bilden. Hierbei sind die beiden Schenkel 30 des Bügels 28 das freie Ende der Strebe 5 übergreifend mit derselben verschraubt und der konvexe Steg 29 liegt in der kreisabschnittförmigen Ausformung 9 der Stütze 3 ein und ist ebenfalls verschraubt.
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Gemäß 3 weist das Halterohr 10 in alternativer Ausgestaltung durchgehend einen zylindrischen Querschnitt auf. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung gemäß 5 ist der zylindrische Abschnitt 11 des Halterohres 10 partiell abgeflacht und weist in diesem abgeflachten Bereich 31 eine sägezahnähnliche Verzahnung 32 auf, in die die Prägung 18 der Schelle 15 eingreift. Selbstverständlich kann die Verzahnung 32 auch umlaufend gestaltet sein und die Rillen 12 ersetzen.
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Beim Aufstellen des Stellsystems wird zunächst eine Stütze 3 vertikal im Erdreich befestigt, insbesondere durch Rammen, und anschließend die Schelle 15 lose festgelegt. Werkseitig wird eine Baugruppe vormontiert, die den Schrägträger 1, die Adaptervorrichtung 2 mit den Halterohr 10 und die Strebe 5 umfasst. Das Halterohr 10 wird in die Ausformung 9 der Stütze 3 eingesetzt und in der Höhe sowie seiner Drehstellung um die Längsachse der Stütze 3 ausgerichtet. Nach dem Loslassen des Schrägträgers 1 verklemmt das Halterohr 10 aufgrund seiner Geometrie im Bereich seines zylindrischen Abschnittes 11 mit der Prägung 18 der Schelle 15. Demnach ist es möglich, einen benachbarten Schrägträger 1 an einer entsprechenden weiteren Stütze 3 in seiner Höhe auszurichten. Anschließend wird die Schelle 15 mittels der entsprechenden Schrauben 16 festgezogen, um eine kraft- und formschlüssige Befestigung des Halterohres 10 an der Stütze 3 zu bewirken. Durch die darauffolgende Festlegung der Strebe 5 an der Stütze 3 wird die Neigung der Längsachse des Schrägträgers 1 bestimmt. Um den Schrägträger 1 weiterhin auszurichten, ist seine Verdrehung quer zu seiner Längsachse aufgrund des gerundeten Steges 24 des U-Bügels 23 möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006014047 U1 [0002]
- DE 202008005020 U1 [0003]
