DE19700873A1

DE19700873A1 - Bauelement zur Befestigung von plattenförmigen Bauteilen, insbesondere von Solarmodulen und Sonnenkollektoren über einer Unterlage

Info

Publication number: DE19700873A1
Application number: DE19700873A
Authority: DE
Inventors: Gido Genschorek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-04
Filing date: 1997-01-04
Publication date: 1998-07-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Befestigung von plattenförmigen Bauteilen, insbesondere von Solarmodulen und Sonnenkollektoren über einer Unterlage mit einem zweifa chen U-förmigen Profil, wobei die beiden U-förmigen Profile übereinander angeordnet und nach entgegengesetzten Seiten offen sind.

Durch die europäische Patentanmeldung 0 531 869 A2 ist eine Montageklemme zur Befestigung plattenförmiger Körper auf ei ner flachen Unterlage bekannt, die ein zweifach U-förmiges Profil und eine Bodenplatte aufweist. Die beiden U sind über der Bodenplatte übereinander angeordnet. Sie öffnen sich nach entgegengesetzten Seiten und weisen zur Bodenplatte an nähernd parallele Schenkel mit einem gemeinsamen Mittel schenkel auf. Bei der Bodenplatte ist zumindest eine Bohrung zur Befestigung der Montageklemme auf der Unterlage vorgese hen.

Die beiden U weisen die gleiche Höhe h und gemessen am je weils oberen Schenkel, die gleiche Tiefe t auf.

Mit einer derartigen Montageklemme werden flache plattenför mige Körper auf einer Unterlage mit folgenden Schritten be festigt

a) Befestigen einer Montageklemme mit zweifach U-förmigem Profil auf der Unterlage an einem Ende einer für die Mon tage vorgesehenen Bahn dergestalt, daß sich das obere U in Montagerichtung öffnet,
b) Einschieben der Kante eines ersten Körpers in das obere U der Montageklemme,
c) Einschieben der gegenüberliegenden Kante des ersten Kör pers in das untere U einer weiteren Montageklemme,
d) Befestigen dieser Klemme auf der Unterlage und
e) mehrfache Wiederholung der Verfahrensschritte b), c) und
d) mit weiteren Körpern und Montageklemmen, bis die Bahn vollständig schindelförmig mit Körpern belegt ist.

Eine derartige Montageklemme dient zur Befestigung für plat tenförmige Körper insbesondere aus einem spröden und emp findlichen Werkstoff in einer überlappenden Anordnung. Es sollen speziell Solarmodule montiert werden.

Mit der bekannten Montageklemme werden die Solarmodule vor Ort montiert. Es ist hierbei erforderlich die Montageklemme mittels einer Schraub- oder Nagelverbindung am Einbauort zu befestigen, danach das aus sprödem und empfindlichen Werk stoff bestehende Solarmodul einzuschieben und anschließend mit einem an der entgegengesetzten Seite angeordneten Profil zu befestigen. In die zweite Montageklemme wird dann das nächste Solarmodul eingeschoben. Eine derartige Montage ist sehr kompliziert. Es besteht die Gefahr, daß die spröden Ränder der rahmenlosen Solarmodule bei der Montage ausbre chen. Besonders für eine Montage auf schrägen Steildächern ist der Einsatz einer derartigen Montageklemme wenig geeig net. Außerdem können die Solarmodule nur in einer Ebene schindelförmig überlappend oder alternierend in unterschied lichen Höhen angeordnet werden. Damit sind die Einsatzmög lichkeiten der Montageklemme begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Bauelement zur Befestigung von plattenförmigen Bauteilen, insbesondere von Solarmodulen und Sonnenkollektoren, über einer Unterlage mit einem zweifach U-förmigen Profil, wobei die beiden U-för migen Profile übereinander angeordnet und nach entgegenge setzten Seiten offen sind, zu schaffen, mit dem eine einfa che Montage der plattenförmigen Bauteile auf beliebigen Un terlagen möglich ist und wobei die plattenförmigen Bauteile mit dem gleichen Bauelement übereinander und nebeneinander montierbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das obere U-Profil als ein Rahmenteil zur Aufnahme des platten förmigen Bauteils ausgebildet ist und das untere U-förmige Profil den unteren Bereich des Bauelementes bildet, wobei sich der Steg des U-förmigen Profils, von dem vorderen Ende des unteren Schenkels des Rahmenteils der gleichzeitig der obere Schenkel des U-förmigen Profils ist, vertikal nach un ten erstreckt und der untere Schenkel des U-förmigen Profils den unteren Abschluß des Bauelementes bildet, wodurch das Bauelement auf seiner, von dem plattenförmigen Bauteil abge wandten Außenseite offen ist und wobei die vorderen Enden der Schenkel des U-förmigen Profils mit in den Innenraum des U-förmigen Profils sich erstreckenden Klemmplatten versehen sind, deren Dicke größer als die Dicke der Schenkel ist.

Vorzugsweise sind in den Klemmplatten Schraubkanäle angeord net mit denen die Bauelemente zu einem das plattenförmige Bauteil umschließenden Rahmen verbindbar sind.

Zur Verbindung der Bauelemente untereinander und damit zu einer schuppenförmigen Anordnung der plattenförmigen Bautei le, wie sie besonders für die Anordnung von Solarmodulen auf Schrägdächern geeignet ist, ist es zweckmäßig, daß die Länge der Klemmplatten, die sich von dem vorderen Ende der Schen kel des U-förmigen Profils in den Innenraum des U-förmigen Profils erstrecken, mehr als die Hälfte der Länge der Schen kel beträgt, wobei die Klemmplatten in dem Innenraum des U-förmigen Profils zueinander einen lichten Abstand aufweisen, der mit der Höhe zwischen der Außenseite des Rahmenteils und der Außenseite der Klemmplatte am oberen Schenkel identisch ist, und die Abmessungen des lichten Abstandes und der Höhe zueinander in einem Toleranzbereich liegen, der einen Schiebesitz bis Preßsitz des Rahmenteils mit der Klemmplatte in dem Innenraum des U-förmigen Profils zwischen den Klemmplatten ermöglicht.

Auf der Innenseite des Bauelementes können am unteren Ende des Steges des U-förmigen Profils ein oder mehrere Gewindestücke angeordnet sein.

Vorzugsweise ist das Bauelement als ein Strangprofil aus Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausge bildet.

Zur Befestigung des Bauelementes mit dem plattenförmigen Bauteil kann die Klemmplatte an den unteren Schenkeln des U-förmigen Profils von einem Klemmelement umgreifbar ausge bildet sein.

Mit dem erfindungsgemäßen Bauelement ist es möglich auch plattenförmige Bauteile aus spröden Werkstoffen auf einer Unterlage zu befestigen. Dabei ist die Montage auch an schwer zugänglichen Stellen, wie auf Schrägdächern bei spielsweise auf Steildächern von Kirchen, in relativ einfa cher Weise möglich. Vorteilhaft ist, daß weitgehend mit Klemmverbindungen gearbeitet werden kann.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläu tert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen.

Fig. 1 die Vorderansicht des Bauelementes zur Befestigung von plattenförmigen Bauteilen;

Fig. 2 die Vorderansicht des Bauelementes nach Fig. 1 mit einem Gewindestück;

Fig. 3 die Seitenansicht des Bauelementes im eingebauten Zu stand auf einem Schrägdach;

Fig. 4 die Vorderansicht von zwei zusammengesteckten Bau elementen mit schuppenförmig angeordneten platten förmigen Bauteilen;

Fig. 5 die Bauelemente im eingebauten Zustand mit nebenein anderliegenden plattenförmigen Bauteilen in perspek tivischer Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Bauelement 2 zur Befestigung von platten förmigen Bauteilen 1 auf einer Unterlage gezeigt. Das Bau element 2 ist vorzugsweise ein Strangprofil aus Metall, wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.

Das obere Ende des Bauelementes 2 ist als ein Rahmenteil 3 in Form eines U-Profils ausgebildet. Durch das Rahmenteil 3 wird das Bauelement 2 mit dem plattenförmigen Bauteil 1, vorzugsweise einem rahmenlosen Solarmodul, verbunden. Die Verbindung erfolgt grundsätzlich vor der Montage des Solar moduls. Vor und während der Montage wird dadurch ein siche rer Kantenschutz des plattenförmigen Bauteils 1 erreicht.

Den unteren Bereich des Bauelementes 2 bildet ein U-förmiges Profil 4. Der Steg 5 des U-förmigen Profils 4 erstreckt sich von dem vorderen Ende des unteren Schenkels des Rahmenteils 3 vertikal nach unten. Die Öffnung des U-förmigen Profils 4 liegt auf der, der Öffnung des Rahmenteils 3 gegenüberlie genden Seite. Damit ist das Bauelement 2 auf seiner Außen seite offen. Der obere Schenkel 5 des U-förmigen Profils 4 entspricht dem unteren Schenkel des Rahmenteils 3, so daß das plattenförmige Bauteil 1 auf diesem aufliegt. Der untere Schenkel 7 des U-förmigen Profils 4 ist der untere Abschluß des Bauelementes 2 mit dem dieses auf der nicht dargestell ten Unterlage aufliegt.

Die freien vorderen Enden der Schenkel 6; 7 sind mit sich in den Innenraum des U-förmigen Profils 4 erstreckenden Klemm platten 8 versehen. Sie weisen eine größere Dicke als die Schenkel 6; 7 auf. Die Länge der Klemmplatten 8 beträgt mehr als die Hälfte der Länge der Schenkel 6; 7.

In den Klemmplatten 8 können Schraubkanäle 9 angeordnet sein. Mit den Schraubkanälen 9 ist es möglich die Bauelemen te 2 miteinander zu einem Rahmen zu verbinden. Der Rahmen umschließt das plattenförmige Bauteil 1 und bildet gleich zeitig einen Kantenschutz. Dieser Kantenschutz ist für So larmodule besonders wichtig.

Durch die zur Außenseite des Bauelementes 2 und damit des Rahmens hin offenen Bauweise kann die Befestigung des plat tenförmigen Bauteiles 1 auf der Unterlage mittels Klemmele menten 11 erfolgen. In Fig. 2 ist die Befestigung mit einem Klemmelement 11 in Form einer Federstahlklammer gezeigt. An dem unteren Ende des Steges 5 des U-förmigen Profils 4 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Gewindestück 10 angeordnet sein. Damit ist es möglich das Bauelement 2 mit einer Schraubverbindung an der Unterlage zu befestigen. Das Bau element 2 kann mittels der Schraubverbindung an der Unterla ge fixiert und dann mit den Klemmelementen 11 befestigt wer den. Die Anordnung der Klemmplatte 8 an dem unteren Schenkel 7 gewährleistet eine sichere Klemmverbindung durch das Klem melement 11 an der Unterlage.

Die Klemmplatten 8 in dem Innenraum des U-förmigen Profils 4 weisen zueinander einen lichten Abstand h₂ auf. Dieser lich te Abstand h₂ ist mit der Höhe h₁ zwischen der Außenseite des Rahmenteils 3 und der Außenseite der Klemmplatte 8 am oberen Schenkel 6 des U-förmigen Profils 4 identisch. Dabei liegen die Abmessungen des lichten Abstandes h₂ und der Höhe h₁ zu einander in einem Toleranzbereich, der einem Schiebesitz bis Preßsitz des Rahmenteils 3 mit der Klemmplatte 8 in dem In nenraum des U-förmigen Profils 4 zwischen den Klemmplatten 8 ermöglicht. Damit können bei einer spiegelbildlichen Anord nung zueinander die Bauelemente 2 in der Höhe zueinander versetzt zusammengesteckt sein. (Fig. 4) Durch die Ausbil dung der Klemmplatten 8 im vorderen Bereich der Schenkel 6; 7 ist eine hohe Paßgenauigkeit und damit eine leichte Monta ge möglich.

In Fig. 3 ist die Anordnung des plattenförmigen Bauteiles 1, in Form eines von den Bauelementen 2 als Rahmen umschlosse nes Solarmodul, auf einem Schrägdach, gezeigt. Das platten förmige Bauteil 1 mit dem daran befestigten Bauelement 2 ist mit seinem unteren Ende in Haltewinkeln 12, die an Dachhaken 13 befestigt sein können, eingehängt. Die Haltewinkel 12 greifen in das nach vorn offene U-förmige Profil 4 des Bau elementes 2 ein. Dabei kann der Haltewinkel 12 als ein, an der Klemmplatte 8 des unteren Schenkels 7 eingreifendes Klemmelement 11 ausgebildet sein. An den beiden Seiten des Solarmodules, vorzugsweise in dessen oberem Bereich, greifen an Halterungen 14 angebrachte Klemmelemente 11 seitlich in das U-förmige Profil 4 des Bauelementes 2 ein und liegen auf der Klemmplatte 8 des unteren Schenkels 7 auf. Damit ist ei ne sichere Befestigung des Solarmodules mit einer Klemmver bindung möglich.

In Fig. 4 sind zwei zusammengesteckte Bauelemente 2, deren Rahmenteile 3 das plattenförmige Bauteil 1 umgreifen, ge zeigt. Damit ist eine schuppenförmige Anordnung der Solarmo dule, insbesondere über einem Schrägdach möglich, wobei das hintere Solarmodul mit seinem vorderen Ende, das hintere En de des vorderen Solarmoduls überragt. Bei dieser Ausfüh rungsform sind die Bauelemente 2, wie vorstehend beschrie ben, spiegelbildlich in der Höhe versetzt zueinander ange ordnet. Das Rahmenteil 3 des unteren Bauelementes 2 ist da bei von dem U-förmigen Profil 4 des oberen Bauelementes 2 umschlossen.

In Fig. 5 ist eine weitere Befestigung von plattenförmigen Bauteilen 1 mit dem Bauelement 2 gezeigt. Die plattenförmi gen Bauteile 1 sind dabei als Solarmodule nebeneinander an geordnet. Die Bauelemente 2 umschließen als ein Rahmen die Solarmodule. Hierdurch sind die nebeneinander liegenden Bau elemente 2 spiegelbildlich zueinander angeordnet. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Bauelemente 2 an einem Gerüstteil 15 angeordnet. Aufgrund der spiegelbild lichen Anordnung der Bauelemente 2 zueinander kann das Ge rüstteil 15 T-förmig ausgebildet sein, wobei die Flansche, zweckmäßigerweise an ihren äußeren Enden, Klemmstücke auf weisen auf denen die Bauelemente 2 mit ihrem U-förmigen Pro fil 4 aufgeschoben sind. Der Flansch des Gerüstteils 15 ist durch die seitlichen Klemmstücke oder in einfacher Weise durch aufgebördelte Ränder gleichzeitig als eine Ablaufrinne ausgebildet. In der Ablaufrinne kann Regenwasser nach unten abfließen. Auf diese Weise bilden die im Abstand zueinander angeordneten Bauelemente 2 und der Flansch des Gerüstteils 15 eine abgedichtete Verbindung die auch auf Dächern ein setzbar ist. Es ist auch möglich anstelle der Klemmverbin dung eine Schraubverbindung vorzusehen.

Die in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Einbaumöglichkeiten von plattenförmigen Bauteilen 1 und den Bauelementen 2 sind Aus führungsbeispiele, wodurch die Einsatzmöglichkeiten jedoch nicht begrenzt sind. Das Bauelement 2 ermöglicht einen inte gralen Einbau in ein Dach. Es ist aber auch die Befestigung von Solarmodulen auf einem Flach- oder einem Schrägdach an einem Gestell möglich. Weiterhin kann die Montage an einem, von einer Dachkonstruktion unabhängigen, Gestell erfolgen.

Claims

1. Bauelement zur Befestigung von plattenförmigen Bautei len, insbesondere von Solarmodulen und Sonnenkollektoren über einer Unterlage, mit einem zweifachen U-förmigen Profil, wobei die beiden U-förmigen Profile übereinander angeordnet und nach entgegengesetzten Seiten offen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das obere U-Profil als ein Rahmenteil (3) zur Aufnahme des plattenförmigen Bautei les (1) ausgebildet ist und das untere U-förmige Profil (4) den unteren Bereich des Bauelementes (2) bildet, wo bei der Steg (5) des U-förmigen Profils (4) sich, von dem vorderen Enden des unteren Schenkels des Rahmenteils (3) der gleichzeitig der obere Schenkel (6) des U-för migen Profils (4) ist, vertikal nach unten erstreckt und der untere Schenkel (7) des U-förmigen Profils (4) den unteren Abschluß des Bauelementes (2) bildet, wodurch das Bauelement (2) auf seiner von dem plattenförmigen Bauteil (1) abgewandten Außenseite offen ist und wobei die vorderen Enden der Schenkel (6; 7) des U-förmigen Profils (4) mit in den Innenraum des U-förmigen Profils (4) sich erstreckende Klemmplatten (8) versehen sind de ren Dicke größer als die Dicke der Schenkel (6; 7) ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Klemmplatten (8) Schraubkanäle (9) angeordnet sind, mit denen die Bauelemente (2) zu einem, das plat tenförmige Bauteil (1) umschließenden Rahmen verbindbar sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Klemmplatten (8), die sich von dem vorde ren Ende der Schenkel (6; 7) in den Innenraum des U-förmigen Profils (4) erstrecken, mehr als die Hälfte der Länge der Schenkel (6; 7) beträgt, wobei die Klemmplat ten (8) in dem Innenraum des U-förmigen Profils (4) zu einander einen lichten Abstand (h₂) aufweisen, der mit der Höhe (h₁) zwischen der Außenseite des Rahmenteils (3) und der Außenseite der Klemmplatte (8) am oberen Schenkel (6) identisch ist, und die Abmessungen des lichten Abstands (h₂) und der Höhe (h₁) zueinander in einem Toleranzbereich liegen der einen Schiebesitz bis Preßsitz des Rahmenteils (3) mit der Klemmplatte (8) in den Innenraum des U-förmigen Profils (4) zwi schen den Klemmplatten (8) ermöglicht.

4. Bauelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß auf der Innenseite des Bauelementes (2) am unteren Ende des Steges (5) des U-förmigen Profils (4) ein oder mehrere Gewindestücke (10) an geordnet sind.

5. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (2) als ein Strangprofil aus Metall ausgebildet ist.

6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangprofil aus Aluminium oder einer Aluminiumle gierung besteht.

7. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Bau elementes (2) mit dem plattenförmigen Bauteil (1) die Klemmplatte (8) an dem unteren Schenkel (7) des U-för migen Profils (4) von einem Klemmelement (11) umgreifbar ist.