DE102006012276B4

DE102006012276B4 - Befestigungsvorrichtung für Solarmodule mit einem Dachhaken

Info

Publication number: DE102006012276B4
Application number: DE102006012276A
Authority: DE
Inventors: Martin Schäfer; Ingo Baumann
Original assignee: MHHSOLARTECHNIK GmbH
Current assignee: NOVOTEGRA GMBH, DE
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: DE102006012276A1

Abstract

Befestigungsvorrichtung für Solarmodule, Solarkollektoren oder andere Einrichtungen auf Dächern, die einen an einem Grundträger abstehenden, etwa u-förmig gebogenen Dachhaken (2) hat, an dessen vom Dach abstehenden Ende Befestigungsmittel oder Trägerschienen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachhaken (2) aus einem etwa v-förmig gebogenen Rundstahl besteht, der an zumindest einem seiner beiden freien Enden in ein Außengewinde als Gewindeabschnitt (9, 14) übergeht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Solarmodule oder andere Einrichtungen auf Dächern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Dachhaken der genannten Art sind aus der DE 20 2004 019 952 U1 bekannt.
Zur Befestigung von Solarmodulen auf Dächern werden Trägersysteme verwendet, die aus unter den Solarmodulen angebrachten Träger- oder Montageschienen und aus weiteren Befestigungselementen bestehen, mit denen die Montageschienen an der Dachkonstruktion eines Gebäudes befestigt werden können. Dabei besteht häufig die Notwendigkeit, dass die verwendeten Befestigungselemente zwischen den aufliegenden Dachpfannen so hindurchgeführt werden, dass die Dichtigkeit des Daches nicht beeinträchtigt wird. Die hierzu verwendeten Befestigungselemente können wie allgemein bekannte Dachhaken mehrfach abgewinkelt oder abgebogen sein, um zwischen den Dachziegeln hindurchgeführt werden zu können.
Aus der Gebrausmusterschrift DE 201 19 478 U1 ist ein Montagebügel zur Dachbefestigung von Solarmodulen bekannt, bei dem ein Tragebügel mit einer Schlüsselschraube M 8 und einem Federspannring auf einer Grundplatte befestigt wird. Der Tragebügel ist dazu an dem zur Grundplatte reichendem Ende mit einem Innengewinde versehen, das zur Aufnahme der Schlüsselschraube dient.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2004 003 001 U1 ist ein Dachträger für Solar- und Kollektormodule von Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen bekannt, bei dem ein an der Dachkonstruktion befestigtes Basismodul über einen Verbindungsabschnitt mit einem Trageabschnitt verbunden ist. Der Trageabschnitt dient zur Abstützung der Module oder einer Modulhalterung und umfasst einen Gewindeabschnitt, vorzugsweise als ein Gewindebolzen ausgebildet, und ein Stützelement, vorzugsweise eine auf den Gewindeabschnitt schraubbare Mutter.
Aus der DE 20 2004 019 952 U1 ist ein Dachmontagesystem für Solarmodule bekannt, bei dem ein mit einer Ausbuchtung versehenes Mittelstück die Verbindung zwischen einem an einem Dachsparren befestigten Grundträger und einer unterhalb der Solarmodule angeordneten Montageschiene herstellt. Dieses Mittelstück ist aus einem mehrfach gebogenen Flachstahl hergestellt und ist mit dem Grundträger verschweisst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung für Solarmodule oder andere Einrichtungen auf Dächern zu schaffen, die leicht montierbar, möglichst hoch belastbar ist und zwischen den Dachziegeln hindurchgeführt werden kann, ohne dass dabei die Dichtigkeit der Dachkonstruktion beeinträchtigt wird und die Dachziegel beschädigt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Der Dachhaken besteht aus einem v-förmig gebogenen Rundstahl, der an zumindest einem seiner beiden freien Enden in ein Außengewinde als Gewindeabschnitt übergeht, mit dem er am Grundträger oder an den Trägerprofilen der Montageschienen verschraubt werden kann. Der derart ausgebildete Rundstahl besteht vorzugsweise aus hochfestem Stahl, kann hohe Tragkräfte aufnehmen und problemlos zwischen den Dachziegeln aufgrund seines geringen Querschnitts hindurchgeführt werden.
Zur Befestigung von Solarmodulen auf einer mit Dachziegeln eingedeckten Dachhaut ist ein Dachhaken sehr vorteilhaft, der einen Durchmesser von etwa 12 mm hat und dessen sich an die Gewindeabschnitte anschliessende Biegeradien in etwa bis zu 25 mm haben. Dabei wurde für die v-förmige Ausbuchtung des Dachhakens ein Rundbogen mit einem Radius von etwa 30 mm als vorteilhaft festgestellt. Vorzugsweise ist der Dachhaken aus hochfestem Stahl gefertigt und ist in dem Bereich, mit dem der Dachhaken zwischen Dachziegeln hindurchgreift, auf etwa 8 mm Querschnittshöhe gequetscht. Mit einem derart oval bzw. elliptisch gequetschtem Querschnitt kann der Dachhaken berührungsfrei zwischen den Dachziegeln hindurchgreifen, was für die Dichtigkeit der Dachhaut und zur Vermeidung von Beschädigungen an den Dachziegeln sehr wichtig ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das unterhalb der Solarmodule verlaufende Trägerprofil als stranggepresstes Hohlprofil auszubilden, bei dem als Montageöffnung an seiner dem Dachhaken abgewandten Oberseite ein Längsschlitz ausgebildet ist. Durch diesen Längsschlitz lässt sich das erforderliche Werkzeug zum Festschrauben der Verbindung zwischen Dachhaken und Trägerprofil problemlos in das Trägerprofil einführen. Ausserdem können an den Seitenrändern des Längsschlitzes in das Innere des Hohlprofils hineinragende Anschlagränder abragen, an denen sich ein Befestigungselement abstützt.
Der v-förmig gebogene Dachhaken aus einem Rundstahl mit etwa den oben angegebenen Abmessungen besitzt eine Ausbuchtung mit einem Bogen, der sich über einen Winkelbereich von etwa 150° bis 170° erstreckt. Dadurch ergibt sich eine sich in spitzem Winkel öffnende V-Form für den Dachhaken.
Der Grundträger, an dem der untere Befestigungspunkt des Dachhakens angeordnet ist, kann mittels eines am Grundträger senkrecht abstehenden Auslegers dadurch stabilisiert werden, dass das abstehende Ende des Auslegers an der Dachkonstruktion befestigt ist. Der Grundträger selbst kann dadurch als einfaches Strangprofil ausgebildet sein, da der an ihm abstehende Ausleger den Grundträger in Bezug auf auftretende Kippmomente absichert.
Der Ausleger kann einfach in eine Querbohrung des Grundträgers eingesetzt sein, wodurch sich eine entsprechend einfache Montage ergibt. Der Ausleger selbst kann dabei ein gerader Metallstab, ein Aluminiumrohr oder vorzugsweise ein Rundstab mit einer an seinem freien Ende u-förmig gebogenen Befestigungsöse sein. Dabei hat die u-förmig ausgebildete Befestigungsöse den Vorteil, dass ein starr mit dem Grundträger verbundener Rundstab nicht unbedingt parallel zu dem darunter befindlichen Dachsparren ausgerichtet sein muss. Die u-förmige Befestigungsöse erlaubt auch bei einem gegenüber dem Dachsparren leicht angehobenen Rundstab ein problemloses Festschrauben in dieser leicht gegenüber dem Dachsparren angehobenen Position. Durch diese Möglichkeit kann die gesamte Befestigungsvorrichtung problemlos bzgl. des Neigungswinkels in gewissen Grenzen eingestellt werden.
Wird der Ausleger als gerader Vierkantstab oder Vierkantrohr ausgebildet, kann diese Verstellmöglichkeit durch ein Langloch im Bereich des freien Endes des Auslegers unterstützt werden.
Der Grundträger ist in seiner bevorzugten Ausführung ein Strangpressprofil oder Druckgussprofil, welches als Vierkantrohr ausgebildet ist. Dabei können an dem Strangpressprofil zur Ausbildung von Gewindebohrungen zum Einschrauben des Dachhakens im Abstand längsverlaufende Lamellen vorgesehen sein, die eine der Steigung eines Gewindeganges entsprechende Neigung haben. Durch eine die Lamellen durchsetzende Querbohrung kann damit die Funktion einer Gewindebohrung erhalten werden, wobei die Lamellen die Gewindegänge bilden. Somit kann an jeder beliebigen Längsposition des Strangpressprofils eine Gewindebohrung für die Aufnahme des Dachhakens angebracht werden. Soll beispielsweise zur Erhöhung der Tragkraft in kurzem Abstand ein zweiter Dachhaken angebracht werden, kann dies problemlos durch eine entsprechende Gewindebohrung auch noch nachträglich vor Ort auf der Baustelle erfolgen. Vorzugsweise sind natürlich mehrere Gewindebohrungen in dem Strangpressprofil bereits ausgebildet.
Der Grundträger der Befestigungsvorrichtung kann sehr vorteilhaft aus einem Schienenprofil bestehen, welches auch je nach den örtlichen Anforderungen in mehr oder weniger lange Abschnitte zerteilt werden kann. Dieses Schienenprofil kann einen verstärkten Längsbereich für die Gewindebohrungen zum Einschrauben eines Dachhakens und Bohrungen zum Einstecken weiterer Dachhaken haben, und andererseits kann sich das Schienenprofil an seinem anderen Längsrand verjüngen, wo eine Reihe von Langlöchern zum Verschrauben mit der darunter befindlichen Dachkonstruktion vorgesehen sind. Ein solches stranggepresstes Schienenprofil aus Aluminium ist einerseits leicht und besitzt dennoch die erforderliche Festigkeit für den vorgesehenen Anwendungsbereich. Auch die oben erwähnten Trägerprofile oder Strangpressprofile können im an sich bekannten Strangpressverfahren problemlos aus Aluminium hergestellt werden.
Der Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung, festgeschraubt an einer Dach-Unterkonstruktion,
2 die Draufsicht auf den Grundträger der Befestigungsvorrichtung von 1,
3 eine andere Ausführung des Auslegers, der am Grundträger einsetzbar ist,
4 eine Befestigungsvorrichtung mit einem gegenüber der Ausführung der 1 abgewandelten Dachhaken,
5 eine Variante eines Grundträgers ohne Ausleger, der aus einem stranggepressten Schienenprofil besteht,
6 einen Querschnitt des in 5 dargestellten Schienenprofils und
7 einen Grundträger 1, der eine einliegende Schraubenmutter für die Befestigung des Dachhakens hat.
Die in 1 dargestellte Befestigungsvorrichtung ist insbesondere für die Befestigung von Solarmodulen auf Dächern vorgesehen und besteht im Wesentlichen aus einem Grundträger 1, der hier durch einen ihn umschliessenden Kreis markiert ist, einem Dachhaken 2 und einem an dem nach oben abstehenden Ende des Dachhakens 2 befestigten Trägerprofil 3, welches als Befestigungsmittel für die hier nicht dargestellten Solarmodule dient. Am Grundträger 1 steht ein als Vierkantstab ausgebildeter Ausleger 4 rechtwinklig ab, der mittels einer Holzschraube 5 mit einem darunter befindlichen Dachbalken 6 verschraubt ist. Der Ausleger 4 greift in eine Querbohrung 7 des Grundträgers 1 ein und ragt mit seinem rückwärtigen Ende 8 geringfügig aus dem Grundträger 1 heraus.
Der aus geschmiedetem Rundstahl hergestellte Dachhaken 2 greift mit seinem unteren Ende, an dem sich ein Gewindeabschnitt 9 befindet, in eine Gewindebohrung des Grundträgers 1 ein. Um eine solche Gewindebohrung im Grundträger 1 auszubilden, besitzt dieser schräg verlaufende Lamellen 10, die eine dem Gewindegang 11 einer eingesetzten Holzschraube 12 in ihrer Neigung entsprechen. Die Gewindebohrung für die Holzschraube 12 entsteht somit einfach dadurch, dass eine Bohrung quer durch die Lamellen 10 eingebracht wird, die in ihrem Durchmesser dem Kerndurchmesser der Holzschraube 12 entspricht.
Zur Verstärkung ist der Grundträger 1 mit oberen und unteren Seitenflanschen 13 ausgestattet.
Der v-förmig ausgebildete Dachhaken 2 besitzt auch an seinem oberen Ende einen Gewindeabschnitt 14, der in Verbindung mit Befestigungsschrauben 15 das Trägerprofil 3 trägt. Oberhalb des Gewindeabschnitts 14 befindet sich im Trägerprofil 3 ein Befestigungselement 16, welches als Schienenmutter, Nutenstein, Hammerkopfschraube oder Rhombusmutter ausgebildet sein kann und zur Befestigung der Solarmodule dient.
Die Darstellung von 2 zeigt, wie der Ausleger 4 am Grundträger 1 angebracht ist. Für die Aufnahme des unteren Gewindeabschnitts des Dachhakens 2 (1) ist die Bohrung 17 mit dem Gewinde 9 vorgesehen. Der Grundträger 1 besitzt mehrere Querbohrungen 7 zum Einführen eines Auslegers 4, so dass bei Bedarf beispielsweise auch zwei Ausleger 4 in den Grundträger 1 eingreifen können, um eine höhere Stabilität für entsprechend hohe Belastungsanforderungen zu erhalten. Zur Durchführung von Holzschrauben 12 (1) sind am Grundträger 1 mehrere Langlöcher 18 ausgebildet. Zum Einstecken eines weiteren Dachhakens ist eine weitere obere Bohrung 19 geeignet.
Am abragenden Ende des Auslegers 4 ist die Holzschraube 5 durch eine Befestigungsbohrung 20 eingesetzt und greift auch durch eine Unterlegscheibe 21, mit der je nach Dicke der Unterlegscheibe 21 eine mehr oder weniger starke Anhebung des Auslegers 4 vom darunter befindlichen Dachbalken 6 (1) möglich ist. Dadurch kann die Neigung der gesamten Befestigungsvorrichtung in gewissen Grenzen eingestellt werden.
3 zeigt einen Ausleger 4, der als Rundstab mit einer an seinem abstehenden Ende u-förmig gebogenen Befestigungsöse 22 ausgebildet ist. Die Öffnungsweite 23 der halboffenen Befestigungsöse 22 ist geringfügig grösser als die zur Befestigung verwendeten Holzschrauben 5. Der Ausleger 4 gemäss 3 besteht vorzugsweise aus einem gebogenen Rundstahl.
In 4 ist eine Variante des Dachhakens 2 dargestellt, der hier ebenfalls aus einem gebogenen Rundstahl bestehen kann und an seiner eine Ausbuchtung 24 bildenden Hauptbiegung 25 einen ungleichmässig sich verändernden Radius hat. Bei der Ausführung von 1 ist im Bereich der Hauptbiegung 25 dagegen ein konstanter Radius vorgesehen, der bei einer Materialstärke des Rundstahls von ca. 12 mm ein Radiusmass von 30 mm hat. Der Radius erstreckt sich dabei über einen Winkelbereich von etwa 170, so dass die dadurch gebildete Ausbuchtung 24 sich zu ihrer offenen Seite hin aufweitet.
In 4 sind ausserdem noch Dachziegel 26, 27 angedeutet, zwischen denen der Dachhaken 2 berührungsfrei hindurchgreift.
In den Darstellungen von 5 und 6 ist die Ausbildung eines schienenförmigen Grundträgers 28 ersichtlich, der als Hohlkammer-Strangpressprofil aus Aluminium hergestellt ist. Auch hier greift der Dachhaken 2 in eine Gewindebohrung 29 ein und es sind Befestigungsbohrungen 18 sowie Langlöcher 30 zur Durchführung von Holzschrauben oder anderen Befestigungsschrauben vorgesehen.
Das Trägerprofil 3 kann ein stranggepresstes Profil sein, das als Montageöffnung an seiner dem Dachhaken 2 abgewandten Oberseite einen Längsschlitz 31 hat. An seiner dem Dachhaken 2 zugewandten Unterseite kann weiterhin einen Schlitz 33 ausgebildet sein, der zur Befestigung des Dachhakens dient.
Schliesslich zeigt 7 einen Grundträger 1, der eine einliegende Schraubenmutter 32 für die Befestigung des Dachhakens 2 hat.

Claims

Befestigungsvorrichtung für Solarmodule, Solarkollektoren oder andere Einrichtungen auf Dächern, die einen an einem Grundträger abstehenden, etwa u-förmig gebogenen Dachhaken (2) hat, an dessen vom Dach abstehenden Ende Befestigungsmittel oder Trägerschienen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachhaken (2) aus einem etwa v-förmig gebogenen Rundstahl besteht, der an zumindest einem seiner beiden freien Enden in ein Außengewinde als Gewindeabschnitt (9, 14) übergeht.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachhaken (2) als Metallstab gefertigt ist, der an seinen beiden freien Enden entgegengesetzt abstehende Gewindeabschnitte (9, 14) aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachhaken (2) einen Durchmesser von 10 mm bis 16 mm aufweist und die an die Gewindeabschnitte (9, 14) angrenzenden Biegeradien einen Radius von 25 mm oder weniger haben, und dass ein die v-förmige Ausbuchtung (24) bildender Rundbogen eine Hauptbiegung (25) bildet, die einen Radius von etwa 30 mm hat.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oben abstehende Gewindeabschnitt (14) in ein Trägerprofil (3) eingreift und mit diesem verschraubt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundstahl des Dachhakens (2) vorzugsweise aus hochfestem Stahl besteht und in dem Bereich, mit dem der Dachhaken zwischen Dachziegeln hindurchgreift, auf eine geringere Querschnittshöhe gequetscht ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (3) ein stranggepresstes Profil ist, das als Montageöffnung an seiner dem Dachhaken (2) abgewandten Oberseite einen Längsschlitz (31) hat.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenrändern des Längsschlitzes (31) in das Innere des Hohlprofils ragende Anschlagränder abragen, an denen sich ein Befestigungselement (16) abstützt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (3) ein stranggepresstes Profil ist, das als Montageöffnung an seiner dem Dachhaken (2) zugewandten Unterseite einen Schlitz (33) hat.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachhaken (2) vom Grundträger (1) aus zunächst etwa rechtwinklig abgebogen ist und dann über einen Bogen von etwa 150° bis 170° nach oben ansteigt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (28) aus einem Schienenprofil besteht, welches an seinem einem, verstärkt ausgebildeten Längsrandbereich Gewindebohrungen (29) zum Einschrauben eines Dachhakens hat und sich zum anderen Längsrand hin verjüngt, wo eine Reihe von Langlöchern (30) ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundträger (1) eine Schraubenmutter (32) oder ein sonstiges Befestigungselement für die Befestigung des Dachhakens (2) einliegt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei oder mehreren Dachhaken (2) an einem Grundträger (1), wobei einer der Dachhaken mit dem Grundträger verschraubt ist, während der oder die weiteren Dachhaken lediglich in Bohrungen (19) des Grundträgers eingesteckt sind.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundträger (1) wenigstens ein Ausleger (4) parallel zur Ausrichtung des Dachhakens (2) absteht, wobei der Ausleger (4) an seinem abstehenden Ende an einem darunter befindlichen Dachbalken (6) oder einer sonstigen Dachkonstruktion befestigbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (4) ein in eine Querbohrung (7) des Grundträgers (1) eingesetzter Rundstab, Vierkantstab oder ein Hohlprofil ist, der an seinem abstehenden Ende eine u-förmig gebogene, halboffene Befestigungsöse (22) hat.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (4) ein gerader Rundstab, Vierkantstab oder ein Hohlprofil ist, das an seinem abstehenden Ende eine Befestigungsbohrung (20) hat.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbohrung (20) ein Langloch ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (1) ein Strangpressprofil oder Druckgussprofil ist, das als Vierkantrohr oder sonstiges Hohlprofil ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil zur Ausbildung von Gewindebohrungen übereinander angeordnete, parallel verlaufende Lamellen (10) hat, die entsprechend der Steigung eines Gewindeganges einer einzusetzenden Befestigungsschraube bzw. eines eingreifenden Gewindeabschnitts geneigt und beabstandet sind.