DE102009055948A1

DE102009055948A1 - Profilelement eines Daches und Anordnung von Profilelementen

Info

Publication number: DE102009055948A1
Application number: DE102009055948A
Authority: DE
Inventors: Arndt Pietrzak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-02-17

Abstract

Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) eines Daches (1), umfassend mindestens eine Oberseite (11) und eine Stoßfläche, wobei die Oberseite (11) mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Funktionselements (6) und/oder einer Halterung zur Aufnahme des Funktionselements (6) aufweist oder ausbildet, sowie Anordnung von mindestens einem ersten Profilelement (3, 3-3) und einem zweiten Profilelement (3-4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Profilelement eines Daches sowie eine Anordnung von mindestens zwei Profilelementen.
Im Dach- und Fassadenbau werden üblicherweise vorgefertigte Profilelemente verwendet, die derart verbunden bzw. angeordnet werden können, dass größere Dach- bzw. Fassadenflächen entstehen. Solche Profilelemente können beispielsweise als Sandwichelemente ausgebildet sein. Ein Sandwichelement besteht aus einer oberen und einer unteren Schicht aus beispielsweise Blech und einer oder mehreren zwischen der oberen und unteren Schicht liegenden Funktionsschichten, insbesondere mindestens einer Dämmschicht. Sandwichelemente weisen aufgrund ihrer Steifigkeit und ihrer Wärmedämmeigenschaften konstruktive und wirtschaftliche Vorteile im Dach- und Fassadenbau auf.
Weiter besteht die Möglichkeit, Funktionselemente auf Dachflächen zu befestigen, wobei die Dachflächen auch aus den vorhergehend beschriebenen Profilelementen bestehen können. Funktionselemente umfassen dabei Elemente zur Umwandlung von Energie, beispielsweise Photovoltaikmodule bzw. Solarmodule zur Erzeugung von elektrischer Energie oder Sonnenkollektoren zur Erzeugung von Wärmeenergie aus Sonnenenergie.
Bei der Verwendung von auf dem Dach befestigten Funktionselementen ergeben sich jedoch einige technische Probleme. So entstehen durch das Eigengewicht der Funktionselemente zusätzliche Lasten, die auf das Dach wirken. Weiter erhöhen die aufgestellten Funktionselemente die auf das Dach wirkende Windlast, wobei die Windlast beispielsweise eine Sogwirkung auf das Dach und/oder die Funktionselemente ausüben kann.
Folglich ist es erforderlich, die Funktionselemente gegen Verschieben bzw. Abheben zu sichern. Hierfür existieren mehrere Ansätze. In einem ersten Ansatz werden die Funktionselemente zusätzlich beschwert. Hierbei ist nachteilig, dass durch die zusätzliche Beschwerung eine weitere zusätzliche Dachlast entsteht. In einer zweiten Alternative werden die Funktionselemente durch das Dach hindurch mit einem Unterbau des Daches beispielsweise einem Dachstuhl verbunden. Hieraus ergibt sich nachteilig, dass ein Durchdringen des Daches bzw. der Profilelemente, also auch Funktionsschichten, z. B. auch der Dämmschicht, zur Befestigung notwendig ist. Dies kann sich nachteilig auf die Dichtigkeit und/oder die bauphysikalischen Eigenschaften des Daches auswirken.
Für einen optimalen Wirkungsgrad der Energiegewinnung kann es außerdem notwendig sein, die Photovoltaikmodule bzw. Sonnenkollektoren derart auf der Dachfläche zu befestigen, dass diese einen bestimmten Neigungswinkel gegenüber einer horizontalen Fläche, beispielsweise dem Erdboden, aufweisen. Der Neigungswinkel bewirkt, dass die Sonne in optimaler Weise auf die Photovoltaikmodule bzw. Sonnenkollektoren einstrahlt. Durch die Neigung der Photovoltaikmodule bzw. Sonnenkollektoren beispielsweise durch ein dafür ausgebildetes Montagegestell entstehen jedoch wiederum zusätzliche Windangriffsflächen und somit zusätzliche Windlasten.
Die DE 20 2009 002 672 U1 offenbart ein Trägersystem für Funktionselemente, welches ein Dachprofil und eine erste Ebene umfasst. Das Dachprofil und die erste Ebene sind dabei vorgefertigt miteinander verbunden. Das Trägersystem kann auf einem Dachstuhl montiert werden und ein Funktionselement tragen. Die Druckschrift offenbart weiterhin, dass das Dachprofil als Trapezblech ausgebildet sein kann. Weiter offenbart die Druckschrift, dass die erste Ebene eine erste und zweite Schienenanordnung umfasst, wobei ein Photovoltaikmodul an der zweiten Schienenanordnung befestigt werden kann. Das Trägersystem ist mit dem Dachstuhl verschraubt, wobei eine Verschraubung von der zweiten Schienenanordnung bis in den Dachstuhl reicht. Hierdurch ergibt sich nachteilig, dass das Dachprofil durch die Verschraubung durchdrungen wird.
Es stellt sich daher das technische Problem, ein Profilelement eines Daches und eine Anordnung von Profilelementen zu schaffen, welche eine verbesserte Befestigung von Funktionselementen an den Profilelementen bzw. an einer aus den Profilelementen bestehenden Dachfläche ermöglichen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierbei umfasst ein Profilelement eines Daches mindestens eine Oberseite und eine Stoßfläche, wobei die Oberseite mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Funktionselements und/oder einer Halterung zur Aufnahme des Funktionselements aufweist oder ausbildet. Hierbei bezeichnet ein Funktionselement beispielsweise ein Photovoltaikmodul oder einen Sonnenkollektor. Eine Stoßfläche bezeichnet eine Fläche des Profilelements, an welcher eine Stoßfläche eines weiteren Profilelements anlegbar ist, wodurch eine schnelle Herstellung von Dachflächen mit einem gewünschten Profil, beispielsweise einem wiederkehrenden Trapezprofil, möglich ist. Das Funktionselement kann direkt mittels der Befestigungsvorrichtung an dem Profilelement befestigt werden. Weiter ist vorstellbar, dass das Funktionselement indirekt an dem Profilelement befestigt werden kann, wobei das Funktionselement durch die Halterung aufgenommen oder an der Halterung befestigt wird und die Halterung mittels der Befestigungsvorrichtung an dem Profilelement befestigt wird. Da die Oberseite des Profilelements die mindestens eine Befestigungsvorrichtung aufweist oder ausbildet, ist es nicht notwendig, weitere Trägersysteme bzw. Montagegestelle für Funktionselemente an den Profilelementen zu befestigen. Durch die Anordnung der Befestigungsvorrichtung an der Oberseite des Profilelements ergibt sich weiter in vorteilhafter Weise, dass das Profilelement zur Befestigung des Funktionselements nicht von der Befestigungsvorrichtung durchdrungen werden muss. Hieraus ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die Dichtigkeit des Daches nicht beeinflusst wird und/oder die bauphysikalischen Eigenschaften des Daches erhalten bleiben.
Die Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise als Vorrichtung zur Verschraubung, zur Klemmung oder zur Verklebung oder zur Herstellung weiterer kraftschlüssiger Verbindungen zwischen dem Profilelement und dem Funktionselement bzw. der Halterung ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Profilelement eine Unterseite und eine Dämmschicht, wobei die Dämmschicht zwischen Oberseite und Unterseite angeordnet ist. Hierdurch bildet das Profilelement ein sogenanntes Sandwichelement aus. Durch die Anordnung der Befestigungsvorrichtung an der Oberseite des Profilelements ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die Dämmschicht bei einer Befestigung von Funktionselementen nicht durchdrungen werden muss, wodurch die Dämmeigenschaften des Sandwichelements nicht nachteilig beeinflusst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Oberseite mindestens einen ersten und einen zweiten Schenkel, wobei der erste Schenkel gegenüber dem zweiten Schenkel um einen Profilwinkel geneigt ist. Zur Ausbildung einer Dachfläche werden hierbei mehrere Profilelemente auf aneinander angelegt und auf einer Grundfläche des Daches angeordnet, wobei Teilflächen des Daches dann gegenüber der Grundfläche des Daches geneigt sind. In Abhängigkeit von einer Neigung der Grundfläche des Daches wird der Profilwinkel hierbei derart gewählt, dass diese Teilflächen, beispielsweise von der Oberseite und/oder Unterseite des ersten Schenkels ausgebildete Flächen, einen optimalen Neigungswinkel zu einer Horizontalen aufweisen. Hierbei kann der Profilwinkel an die Neigung der Grundfläche des Daches angepasst werden.
Der optimale Neigungswinkel bestimmt sich in der Regel nach dem geografischen Aufstellungsort des Daches. Wird beispielsweise ein Solarmodul an und parallel zu der Oberseite des ersten Schenkels befestigt, so kann durch den Profilwinkel sichergestellt werden, dass der erste Schenkel und somit das Solarmodul den optimalen Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen einnimmt. Der optimale Neigungswinkel ergibt sich in diesem Falle dann, wenn die Fläche des an dem oder den Profilelementen befestigten Sonnenkollektors im rechten Winkel zur Sonneneinstrahlung steht. Der optimale Neigungswinkel kann zum Beispiel zwischen 15° und 60° liegen, in Mitteleuropa liegt er beispielsweise bei 30°.
Ist beispielsweise der zweite Schenkel des Profilelements parallel zur Grundfläche des Daches angeordnet und weist diese Grundfläche keine Neigung auf, so ist es wünschenswert, den Profilwinkel gleich dem bezüglich des geografischen Aufstellungsorts optimalen Neigungswinkel zu wählen. So ist vorstellbar, dass der Profilwinkel im Bereich von 15° bis 60° liegt, beispielsweise bei 30° in Mitteleuropa. Ist der zweite Schenkel parallel zu der Horizontalen, so ist weiterhin die mindestens eine Befestigungsvorrichtung bevorzugt an einer Oberseite und/oder Unterseite des ersten Schenkels angeordnet.
Weiter bewirkt die durch den Profilwinkel entstehende Form eine Aussteifung des Profilelements und somit verbesserte mechanische Eigenschaften des Profilelements, beispielsweise eine Verbesserung der Biegesteifigkeit des Profilelements. Eine Profilhöhe des Profils bestimmt hierbei auch die Steifigkeit des Profils. Wird zum Beispiel das Profilelement mit seinem zweiten Schenkel parallel zur Horizontalen auf einem horizontalen Flachdach angeordnet und weist dieses Profilelement einen dann optimalen Profilwinkel von 30° auf, so ist abhängig von einer Länge des ersten Schenkels eine Profilhöhe variierbar. Da eine Steifigkeit der Gesamtanordnung mit der Profilhöhe zunimmt, kann eine gewünschte Steifigkeit über eine Wahl der Profilhöhe erreicht werden. Hierfür ist die Länge des ersten Schenkels entsprechend zu wählen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Befestigungsvorrichtung als Nut ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass z. B. eine Halterung oder ein Teil der Halterung in die Nut einsetzbar ist. Die Nut ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass die Halterung in mindestens eine Richtung verschoben werden kann. Hierdurch ergibt sich eine höhere Flexibilität bei der Befestigung von Funktionselementen an dem Profilelement.
Weiter ist vorstellbar, dass die Nut einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Oberseite des rechteckigen Querschnitts zur Oberseite des Profilelements hin geöffnet ist. Die Öffnung der Nut kann hierbei kleiner sein als eine Gesamtlänge der Oberseite des rechteckigen Querschnitts. Hiermit kann erreicht werden, dass eine in die Nut eingesetzte Halterung nicht zur Oberseite hin aus der Nut herausrutschen kann.
In einer alternativen Ausführungsform ist die mindestens eine Befestigungsvorrichtung als Steg ausgebildet. Der Steg kann beispielsweise Vorrichtungen zur Verschraubung, zur Klemmung, zur Verklebung oder zur Herstellung weiterer kraftschlüssiger Verbindungen aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform besteht die Oberseite und/oder die Unterseite des Profilelements aus Blech und die mindestens eine Befestigungsvorrichtung ist als Sicke ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine aus Blech bestehende Oberseite bzw. Unterseite durch die Ausbildung der Befestigungsvorrichtung als Sicke zusätzlich versteift wird. Auch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die Oberseite bzw. die Unterseite zur Ausbildung einer Befestigungsvorrichtung durch eine Sicke nicht geöffnet, durchdrungen oder zerstört werden muss. Die Sicke kann beispielsweise analog zu den vorhergehenden Ausführungen zur Ausbildung der Befestigungsvorrichtung als Nut ausgeführt sein.
Weiter kann die Oberseite als Befestigungsvorrichtung eine Hochsicke mit einer Nut ausbilden. Die Hochsicke kann hierbei erhaben über der Oberseite hervorstehen. Weiter kann die Hochsicke senkrecht zur ihrer Längserstreckung einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das Trapez beispielsweise ein gleichschenkliges, bevorzugt jedoch ein symmetrisches Trapez ist. Hierbei bildet die über der Oberseite des Profilelements erhabene Grundseite des Trapezes die Nut aus, die sich entlang der Längserstreckung erstreckt.
Auch die als Steg ausgebildete Befestigungsvorrichtung kann als Hochsicke ausgebildet sein, wobei der als Hochsicke ausgebildete Steg keine Nut aufweist. Die Hochsicke kann hierbei erhaben über der Oberseite des Profilelements hervorstehen. Der als Hochsicke ausgebildete Steg weist vorzugsweise in einem Fußbereich der Hochsicke mindestens eine Rastvertiefung auf. Vorzugsweise wird die mindestens eine Rastvertiefung durch eine Unterschneidung der Hochsicke im Fußbereich der Hochsicke ausgebildet. Hierbei ist in die mindestens eine Rastvertiefung mindestens eine Rastnase z. B. eines Blechprofils einrastbar, wobei das Blechprofil Teil einer Halterung für das Funktionselement ist. Vorzugsweise weist die Hochsicke zwei Unterschneidungen auf gegenüberliegenden Seiten des Fußbereichs der Hochsicke auf. Die mindestens eine Rastvertiefung erstreckt sich vorteilhafterweise entlang einer Längserstreckung der Hochsicke, bevorzugt über deren gesamter Länge. Die Halterung kann beispielsweise ein Blechprofil mit zwei Schenkeln umfassen, wobei jeder Schenkel eine Rastnase aufweist. Hierbei können die Schenkel des Blechprofils über die Oberflächen der Hochsicke geführt werden, wobei die Rastnasen der Schenkel gegenüberliegende Oberflächen der Hochsicke gleiten. Aufgrund einer Federkraft der Schenkel können die Rastnasen gegen die Oberfläche der Hochsicke gedrückt werden. Erreichen die Rastnasen die gegenüberliegenden Rastvertiefungen der Hochsicke, so rasten die Rastnasen aufgrund der Federkraft des Blechprofils in die Rastvertiefungen ein und ermöglichen somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Blechprofil und dem Profilelement. Die Rastnasen weisen im verrasteten Zustand eine Ausdehnung parallel zur Längserstreckung der mindestens einen Rastvertiefung auf, die jedoch im Allgemeinen kürzer als die gesamte Längserstreckung der mindestens einen Rastvertiefung ist.
Selbstverständlich sind auch andere Querschnittsformen der Hochsicke vorstellbar. So kann der Querschnitt der Hochsicke zumindest teilweise z. B. ein wellenförmiges und/oder gezahntes Profil aufweisen. Hierbei dienen die durch das wellenförmige und/oder gezahnte Profil ausgebildete Wellentäler oder Zahnzwischenräume als Rastvertiefungen für die mindestens eine Rastnase. Bevorzugte, dem angepasste Blechprofile sind mit einem entsprechenden wellenförmigen und/oder verzahnten Profil ausgebildet, wobei die Wellenberge oder Zähne des Blechprofils die Rastnasen ausbilden.
Wesentlich bei der Formgebung des Querschnitts der Hochsicke ist, dass diese eine Befestigungsvorrichtung ist und somit ausgebildet ist, eine formschlüssige Verbindung mit der Halterung und/oder dem Funktionselement eingehen zu können. Die Form der Hochsicke wird vorzugsweise so gewählt, dass diese, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit der Halterung, geeignet ist abhebende Kräfte aufzunehmen. Unter abhebenden Kräften werden hierbei Kräfte oder Kraftanteile verstanden, die hinsichtlich ihrer Wirkungsrichtung senkrecht zur Oberseite des Profilelements und von dieser Oberseite weg orientiert sind. Eine solche, abhebende Kraft kann z. B. durch eine Windeinströmung in einen Zwischenraum zwischen der Oberseite des Profilelements und einer Unterseite des Funktionselements entstehen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Blechprofils einer Halterung ist zwischen den Schenkeln ein Verbindungsteil angeordnet. Der Verbindungsteil bildet bevorzugt eine Nut aus. In die Nut ist beispielsweise eine Nutmutter einsetzbar. Mittels einer Schraube kann dann z. B. ein Gegenstückgegen ein oberseitiges Ende eines Funktionselements gedrückt werden. Hierdurch drückt ein unterseitiges Ende des Funktionselements gegen das Blechprofil. In diesem Fall umfasst die Halterung also das Blechprofil und das Gegenstück, wobei die Halterung mittels der Schraube und der in die Nut eingesetzte Nutmutter an dem Profilelement befestigt werden kann. In einer weiteren Ausführungsform weist die Oberseite und/oder die Unterseite mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung mit weiteren Profilelementen auf oder bilden die Oberseite und/oder die Unterseite das mindestens eine Verbindungselement aus.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Oberseite und/oder die Unterseite mindestens ein Aufnahmeelement für ein Verbindungselement auf. Das Verbindungselement kann hierbei an einem Profilelement angeordnet oder von diesem ausgebildet werden. Weiter ist möglich, dass das Verbindungselement ein individuelles Bauteil ist. Auch kann das Verbindungselement Teil einer Halterung für ein Funktionselement sein.
Hierbei dient das Verbindungselement eines ersten Profilelements zur Verbindung des ersten Profilelements mit einem zweiten Profilelement, wobei das Verbindungselement in ein Aufnahmeelement des zweiten Profilelements aufgenommen wird bzw. eingreift. Durch die Aufnahme bzw. das Eingreifen des Verbindungselements des ersten Profilelements in das Aufnahmeelement des zweiten Profilelements wird in vorteilhafter Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Profilelementen hergestellt.
Es wird hiermit ermöglicht, dass ein Profilelement mit weiteren Profilelementen verbunden und in der Regel auch an diesen befestigt werden kann. Dies erleichtert die Herstellung einer Dachfläche durch Anordnung bzw. Verbindung mehrerer Profilelemente.
So ist vorstellbar, dass die Ober- und/oder Unterseite des ersten Profilelements z. B. Zungen, beispielsweise Blechzungen, aufweist oder ausbildet, wobei die Zungen über die mindestens eine Stoßfläche des ersten Profilelements hinausragen. Die Zunge kann beispielsweise eine Nase oder Verdickung aufweisen, wobei die Nase in das Aufnahmeelement des zweiten Profilelements, beispielsweise eine Vertiefung oder Nut oder Sicke, eingreifen kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung von mindestens einem ersten und einem zweiten Profilelement gemäß den vorhergehenden Ausführungen, wobei die mindestens eine Stoßfläche des ersten Profilelements an der mindestens einen Stoßfläche des zweiten Profilelements anliegt. Die Anordnung von zwei oder mehreren Profilelementen bildet hierbei ein Dach aus.
Bevorzugt weist ein Profilelement eine rechte, eine linke, eine vordere und eine hintere Stoßfläche auf. Hierbei sind z. B. an die rechten und linken Stoßflächen die rechten oder linken Stoßflächen weiterer Profilelemente derart anlegbar, dass von links nach rechts ein gewünschtes Profil des Daches, beispielsweise ein wiederkehrendes Trapezprofil, entsteht. Weiter sind an die vorderen und hinteren Stoßflächen die vorderen oder hinteren Stoßflächen weiterer Profilelemente anlegbar. Vorzugsweise sind an die vorderen und hinteren Stoßflächen die vorderen oder hinteren Stoßflächen weiterer Profilelemente derart anlegbar, dass von vorne nach hinten ein geradliniges Profil entsteht.
Greifen z. B. die Zunge eines ersten Profilelements mit der Nase in das Aufnahmeelement des zweiten Profilelements ein, so ist auch möglich, dass die Stoßflächen nur teilweise aneinander anliegen. Hierbei kann ein Teil der Stoßflächen aneinander anliegen, während ein weiterer Teil der Stoßflächen voneinander mit einem Abstand voneinander beabstandet ist. Auch ist vorstellbar, dass die gesamten Stoßflächen mit einem Abstand voneinander beabstandet sind. Durch die Beabstandung wird hierbei in vorteilhafter Weise z. B. eine Fuge ausgebildet. Die Fuge kann hierbei z. B. als Dehnungsfuge dienen, um z. B. thermische Verspannungen der Profilelemente, beispielsweise bei durch direkte Sonneneinstrahlung bewirkte Erwärmung, zu ermöglichen, ohne die Konstruktion des aus den Profilelementen bestehenden Daches zu beeinflussen. Weiter kann die Fuge beispielsweise auch zum Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen dienen.
Die Fuge kann hierbei z. B. mit einem Dicht- und/oder Dämmmaterial, welches eine vorbestimmte Elastizität aufweist, ausgefüllt oder ausgeschäumt sein, wobei das Dicht- und/oder Dämmmaterial eine Verschiebung von Profilelementen gegeneinander erlaubt und vorzugsweise zusätzlich die Fuge abdichtet.
Ebenso ist vorstellbar, dass die Stoßflächen derart ausgebildet sind, dass diese eine formschlüssige Verbindung zwischen zwei Profilelementen herstellen und/oder unterstützen und/oder eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Unterstützung einer formschlüssigen Verbindung aufweisen. Dies ist z. B. durch geeignete Aussparungen in der Stoßfläche des ersten Profilelements und korrespondierende Gegenstücke auf der Stoßfläche des zweiten Profilelements realisierbar. Liegen die Stoßflächen der beiden Profilelemente aneinander an, so greifen die korrespondierenden Gegenstücke der Stoßfläche des zweiten Profilelements in die Aussparungen der Stoßfläche des ersten Profilelements ein.
Wird ein Funktionselement mittels der Befestigungsvorrichtungen des ersten und des zweiten Profilelements befestigt, so weisen die Befestigungsvorrichtungen des ersten und des zweiten Profilelements in der Anordnung einen vorbestimmten Abstand zueinander auf. Der vorbestimmte Abstand ist an die Abmaße des zu befestigenden Funktionselements angepasst.
Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass ein Funktionselement mittels zweier Befestigungsvorrichtungen, die nur an einem Profilelement angeordnet sind, an der Anordnung befestigt werden kann. In diesem Fall weisen die beiden Befestigungsvorrichtungen an einem Profilelement einen vorbestimmten Abstand auf, der an die Abmaße des zu befestigenden Funktionselements angepasst ist.
Durch die Anordnung mehrerer Profilelemente ist es möglich, z. B. eine Dachfläche mit beliebiger Größe zu erzeugen. Durch eine Kombination einer Form der Profilelemente und deren Anordnung lässt sich in vorteilhafter Weise eine Dachfläche herstellen, die einerseits hohe Trag- und/oder Biegelasten standhält und andererseits eine Befestigung von Funktionselementen mit einem vorbestimmten Neigungswinkel ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform greift in der Anordnung mindestens ein Verbindungselement des ersten Profilelements in mindestens ein Aufnahmeelement des zweiten Profilelements und/oder mindestens ein Verbindungselement des zweiten Profilelements in mindestens ein Aufnahmeelement des ersten Profilelements ein. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen zwei Profilelementen hergestellt. Ist das Verbindungselement wie vorhergehend beschrieben als Zunge ausgebildet, die über die Stoßfläche des ersten Profilelements hinausragt, so ergibt sich bei der Verbindung des ersten und des zweiten Profilelements in vorteilhafter Weise, dass das Verbindungselement die durch die Stoßflächen der beiden Profilelemente gebildete Kontaktstelle zwischen den beiden Profilelementen z. B. vor Regenwasser schützen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform greift ein Verbindungselement der Oberseite des ersten Profilelements in ein Aufnahmeelement der Oberseite des zweiten Profilelements ein. Gleichzeitig greift ein Verbindungselement der Unterseite des zweiten Profilelements in ein Aufnahmeelement der Unterseite des ersten Profilelements ein. Hierbei ist die Kontaktstelle der beiden Profilelemente gegenüber Umwelteinflüssen von der Oberseite und von der Unterseite her geschützt.
Auch das Aufnahmeelement kann auch als Hochsicke ausgebildet sein. Hierbei kann die Hochsicke erhaben über der Oberseite hervorstehen. Weiter kann die Hochsicke in einem Fußbereich der Hochsicke mindestens eine Rastvertiefung aufweisen.
Vorzugsweise wird die mindestens eine Rastvertiefung durch eine Unterschneidung der Hochsicke im Fußbereich der Hochsicke ausgebildet. Hierbei kann das zweite Profilelement beispielsweise ein Verbindungselement aufweisen, welches eine Rastnase ausbildet oder aufweist. Die Rastnase des Verbindungselements des zweiten Profilelements kann hierbei in die Rastvertiefung der Hochsicke des ersten Profilelements einrasten, wenn die Stoßflächen des ersten und des zweiten Profilelements aneinander angelegt oder aneinander befestigt werden. Das Verbindungselement kann hierbei z. B. als Blechzunge ausgebildet sein, wobei ein Ende der Blechzunge die Rastnase ausbildet oder aufweist. Wird das zweite Profilelement an das erste Profilelement angelegt, so gleitet die Rastnase über eine Oberfläche der Hochsicke, wobei die Rastnase mit einer Federkraft der Blechzunge gegen die Oberfläche der Hochsicke gedrückt wird. Erreicht die Rastnase die Rastvertiefung, so rastet die Rastnase aufgrund der Federkraft der Blechzunge in die Rastvertiefung ein und ermöglicht somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Profilelement. Die Rastnase ist in diesem Fall nur entgegen der Federkraft der Blechzunge aus der Rastvertiefung herausziehbar. Vorzugsweise dient die Blechzunge auch als Befestigungsvorrichtung für ein Funktionselement, wobei ein Profil der Blechzunge zusätzlich zur Rastnase beispielsweise eine Nut ausbildet.
Alternativ kann das erste Profilelement eine erste Hochsicke mit einer ersten Rastvertiefung und das zweite Profilelement eine zweite Hochsicke mit einer zweiten Rastvertiefung ausbilden, wobei die Hochsicken einerseits als Aufnahmeelemente und andererseits als Befestigungsvorrichtung dienen. Hierbei ist in die erste und zweite Rastvertiefung jeweils eine Rastnase eines Verbindungselements einrastbar. Die Rastvertiefungen sind hierbei derart im Fußbereich der ersten und der zweiten Hochsicke angeordnet, dass die Öffnungen der Rastvertiefungen beim Anlegen der Stoßfläche des ersten Profilelements an die Stoßfläche des zweiten Profilelements zu gegenüberliegenden Seiten hin orientiert sind. In diesem Fall ist das Verbindungselement nicht von dem ersten oder dem zweiten Profilelement ausgebildet, sondern ist ein individuelles Bauteil.
Das Verbindungselement kann beispielsweise als Blechprofil mit zwei Schenkeln ausgebildet sein, wobei jeder Schenkel eine Rastnase aufweist. Hierbei ist vorstellbar, dass die Stoßflächen des ersten und des zweiten Profilelements zumindest teilweise aneinander angelegt werden und die Schenkel des Verbindungselements über die Oberflächen der ersten und zweiten Hochsicke geführt werden. Wie vorhergehend ausgeführt ist auch vorstellbar, dass zwischen den Stoßflächen eine Fuge ausgebildet wird. Die Rastnasen der Schenkel können jeweils über die Oberflächen der ersten und zweiten Hochsicke gleiten, wobei die Rastnasen mit einer Federkraft des Blechprofils gegen die Oberfläche der ersten und zweiten Hochsicke gedrückt werden. Erreichen die Rastnasen die Rastvertiefungen der ersten und zweiten Hochsicke, so rasten die Rastnasen aufgrund der Federkraft des Blechprofils in die Rastvertiefungen ein und ermöglichen somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Profilelement.
Vorzugsweise dient das Verbindungselement zusätzlich als Teil einer Halterung für das Funktionselement, wobei ein Verbindungsteil der Schenkel beispielsweise eine Nut ausbildet. Sind die Rastnasen in die Rastvertiefungen eingerastet, so ist es auch möglich, dass die Stoßflächen zumindest teilweise voneinander beabstandet sind. Wie vorhergehend erläutert, dient dieser Abstand beispielsweise der Ausbildung einer Fuge zur Kompensation von Ausdehnungen der Profilelemente und/oder Kompensation von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen.
Durch die beschriebene spezielle Formgebung wird in vorteilhafterweise ermöglicht, die Hochsicken gleichzeitig als Aufnahmeelemente und Befestigungsvorrichtungen und das Blechprofil gleichzeitig als Verbindungselement und als Teil einer Halterung zu nutzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Profil der Anordnung ein Trapezblechprofil. Hierbei weist eine Anordnung aus mehreren aneinandergelegten Profilelementen ein wiederkehrendes Trapezprofil auf. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine hohe Biegesteifigkeit der Anordnung von Profilelementen, wobei die Anordnung der Profilelemente ein Dach ausbilden kann. Weiter stellt ein derartiges Trapezprofil sicher, dass durch die Anordnung erzeugte Teilflächen des Daches einen optimalen Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen aufweisen. Hierdurch können an diesen Teilflächen in vorteilhafter Weise die Funktionselemente befestigt werden.
Da für eine optimale Befestigung kein zusätzliches Montagegestell an dem Dach befestigt werden muss, ermöglicht die Erfindung weiter, dass Funktionselemente direkt an oder mit geringem Abstand zu denen das Dach bildenden Profilelementen angeordnet bzw. befestigt werden können.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine verbesserte Ableitung von auf die Funktionselemente wirkende Windlasten durch das aus den Profilelementen bestehende Dach, so dass keine zusätzlichen Maßnahmen zur statischen Verbesserung der Dachkonstruktion getroffen werden müssen.
Zusätzlich reduzieren direkt oder nahe der Dachfläche angeordnete Funktionselemente Windlasten auf das Funktionselement, da bei einer solchen Anordnung der Funktionselemente geringere Windlasten erzeugt werden.
Bildet das Profil der Anordnung ein Trapezprofil, so ist vorstellbar, dass die Stoßflächen der verschiedenen Profilelemente an verschiedenen Stellen des Trapezprofils angeordnet sein können. Vorzugsweise sind die Stoßflächen jedoch nicht in Tiefpunkten des Trapezprofils anzuordnen, da sich in einem solchen Fall z. B. Wasser über der von den Stoßflächen gebildeten Kontaktstelle ansammeln kann.
Die Form eines einzelnen Profilelements ergibt sich demzufolge aus der gewünschten Anordnung der Stoßflächen in der Anordnung der Profilelemente, wobei die Form der Profilelemente geeignet ist, dass eine Anordnung aus mehreren aneinandergelegten Profilelementen ein wiederkehrendes Trapezprofil ausbildet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Profil eine vorbestimmte Profilhöhe auf, wobei die vorbestimmte Profilhöhe abhängig von vorbestimmten mechanischen Eigenschaften der Anordnung ist. Beispielsweise kann die Profilhöhe derart gewählt werden, dass ein aus Profilelementen bestehendes Dach eine gewünschte Biegesteifigkeit aufweist. Die Profilhöhe wird hierbei über den Profilwinkel und die Längen der Schenkel eingestellt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass das aus den Profilelementen bestehende Dach eine höhere Biegesteifigkeit als beispielsweise ebene Flachdächer aufweist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines aus mehreren Profilelementen bestehenden Daches,
2 einen Ausschnitt des Daches nach 1,
3 einen Querschnitt eines Daches,
4 einen Querschnitt eines Profilelements mit einer ersten Halterung,
5 einen Querschnitt eines Profilelements mit einer zweiten Halterung,
6 einen detaillierten Querschnitt der Dachfläche mit Verbindungselementen nach 3,
7 eine perspektivische Ansicht einer als Hochsicke ausgebildeten Befestigungsvorrichtung,
8 einen Querschnitt der als Hochsicke ausgebildeten Befestigungsvorrichtung nach 7,
9 eine perspektivische Ansicht eines als Hochsicke ausgebildeten Steges,
10 einen Querschnitt des als Hochsicke ausgebildeten Steges nach 9,
11 einen weiteren Querschnitt eines als Hochsicke ausgebildeten Steges,
12 eine perspektivische Ansicht eines Daches mit an Hochsicken befestigten Funktionselementen,
13 eine perspektivische Ansicht von als Hochsicken ausgebildeten Aufnahmeelementen und
14 einen Querschnitt der als Hochsicken ausgebildeten Aufnahmeelemente nach 13.
Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen technischen Eigenschaften.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Daches 1, dessen Profil dem Profil von wiederkehrenden, gleichschenkligen Trapezen entspricht. Das Dach 1 ist auf einer horizontalen Grundfläche 2 des Daches 1 angeordnet. Teilflächen 1a des Daches 1 sind hierbei gegenüber der Grundfläche 2 um einen in 3 dargestellten Profilwinkel a geneigt. Hierbei entspricht der Profilwinkel a dem optimalen Neigungswinkel, der sich wiederum aus dem geografischen Aufstellungsort des Daches 1 ergibt.
Wie in 2 dargestellt, besteht das Dach 1 aus mehreren Profilelementen 3. In 2 ist ein Profilelement 3-1 dargestellt, welches eine Nut 4 und einen Steg 5 aufweist. Die Nut 4 und der Steg 5 sind in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet. Ein Funktionselement 6, beispielsweise ein Sonnenkollektor oder ein Photovoltaikmodul, ist mittels der Nut 4 und dem Steg 5 an dem Profilelement 3-1 befestigt.
Das Profilelement 3-1 weist eine linke Stoßfläche 7 und eine vordere Stoßfläche 8 auf. Weiter weist das Profilelement 3-1 eine nicht dargestellte rechte Stoßfläche und eine nicht dargestellte hintere Stoßfläche auf. An der rechten Stoßfläche des Profilelements 3-1 liegt ein weiteres Profilelement 3-2 mit einer nicht dargestellten linken Stoßfläche des folgenden Profilelements 3-2 an. Die rechte Stoßfläche des Profilelements 3-1 und die linke Stoßfläche des weiteren Profilelements 3-2 bilden hierbei eine Kontaktstelle 9. In analoger Weise sind folgend weitere Profilelemente 3 über Kontaktstellen 9 aneinander anliegend angeordnet.
Hierbei ist dargestellt, dass unterschiedliche Profilelemente 3, 3-1, 3-2 zum Aufbau eines Daches 1 verwendet werden können, wobei sich z. B. die Form des Profilelements 3-1 von der Form des weiteren Profilelements 3-2 unterscheidet. Hierbei muss die Form der Profilelemente 3, 3-1, 3-2 jedoch geeignet sein, dass ein gewünschtes Profil, in diesem Fall das Profil von wiederkehrenden, gleichschenkligen Trapezen, bei der Anordnung der Profilelemente 3, 3-1, 3-2 entsteht. Hierdurch ermöglichen die Profilelemente 3, 3-1, 3-2 einen modularen Aufbau des Daches 1.
3 zeigt einen Querschnitt mehrerer aneinander anliegender Profilelemente 3, wobei das Profil der aneinanderliegenden Profilelemente 3 ein wiederkehrendes Trapezprofil ist. Hierbei sind ein erstes Profilelement 3-3, ein zweites Profilelement 3-4, ein drittes Profilelement 3-5 und ein viertes Profilelement 3-6 analog zu der in 2 dargestellten Weise an von den Stoßflächen gebildeten Kontaktstellen 9 aneinander anliegend angeordnet.
Die Profilelemente 3-3, 3-4, 3-5, 3-6 sind als Sandwichelemente ausgebildet. Hierbei ist eine Dämmschicht 10 zwischen einer Oberseite 11 und einer Unterseite 12 der Profilelemente 3-3, 3-4, 3-5, 3-6 angeordnet.
In 3 weiter dargestellt, dass das auf der Oberseite 11 des zweiten Profilelements 3-4 ein Steg 5 und auf der Oberseite 11 des dritten Profilelements 3-5 eine Nut 4 angeordnet ist, wobei die Nut 4 und der Steg 5 in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Ein Funktionselement 6 ist mittels der Nut 4 und dem Steg 5 an den Profilelementen 3-4, 3-5 befestigt.
Weiter umfassen das zweite und dritte Profilelement 3-4, 3-5 jeweils einen ersten Schenkel 3-4a, 3-5a und einen zweiten Schenkel 3-4b, 3-5b. Der erste Schenkel 3-4a und der zweite Schenkel 3-4b des zweiten Profilelements 3-4 und der erste Schenkel 3-5a und der zweite Schenkel 3-5b des dritten Profilelements 3-5 schließen jeweils einen Profilwinkel a ein. Der Profilwinkel a ist in 3 beispielsweise zwischen einer Oberfläche des Funktionselements 6 und einer Horizontalen eingezeichnet.
Sind die zweiten Schenkel 3-4b, 3-5b des zweiten und des dritten Profilelements 3-4, 3-5 parallel zur Horizontalen, beispielsweise zum Erdboden oder zu einer horizontalen Grundfläche 2 eines Daches 1 ausgerichtet, so wird durch den Profilwinkel a ein vorbestimmter Neigungswinkel des an dem zweiten und dritten Profilelement 3-4, 3-5 befestigten Funktionselements 6 sichergestellt.
4 zeigt einen detaillierten Querschnitt eines Profilelements 3. Eine Oberseite 11 des Profilelements 3 weist eine Nut 4 auf. Auf die Oberseite 11 ist ein Fuß 13 aufgesetzt, wobei der Fuß 13 mittels einer in die Nut 4 eingesetzten Nutmutter 14 und einer Schraube 15 an der Oberseite 11 befestigt ist. Die Schraube 15 ragt hierbei durch eine Bohrung eines Gegenstücks 16 und eine Bohrung des Fußes 13 bis in die Nutmutter 14.
Der Fuß 13 dient weiter als Halterung für ein Funktionselement 6. In 4 ist dargestellt, dass der Fuß 13 an dem der Oberseite 11 abgewandten Ende des Fußes 13 eine Auskragung 17 aufweist, auf welche ein unterseitiges Ende des Funktionselements 6 aufgelegt werden kann. Das Anziehen der Schraube 15 drückt das Gegenstück 16 gegen ein oberseitiges Ende des Funktionselements 6, wodurch das Funktionselement 6 zwischen dem Gegenstück 16 und der Auskragung 17 geklemmt wird. Eine derart ausgebildete Befestigung wird vorzugsweise zur Befestigung von sogenannten Glas-Glas-Solar-Modulen genutzt.
In 5 ist eine alternative Befestigung eines Funktionselements 6 dargestellt, die vorzugsweise zur Befestigung von so genannten gerahmten Solarmodulen genutzt wird. Hierbei wird das Funktionselement 6 mit der Rückseite direkt auf eine Oberseite 11 eines Profilelements 3 aufgelegt. In eine Nut 4 der Oberseite 11 ist analog zu 4 eine Nutmutter 14 eingesetzt. Eine Schraube 15 ragt durch eine Modulklemme 18 bis in die Nutmutter 14, wobei ein Anziehen der Schraube 15 einen Rahmen 19 des Funktionselements 6 über die Modulklemme 18 an der Oberseite 11 festklemmt.
6 zeigt einen Querschnitt einer Kontaktstelle 9 zwischen zwei Profilelementen 3. Exemplarisch ist die Kontaktstelle 9 des zweiten und dritten Profilelements 3-4, 3-5 nach 3 dargestellt. Hierbei ist dargestellt, dass das zweite und dritte Profilelement 3-4, 3-5 Verbindungselemente und korrespondierende Aufnahmeelemente aufweisen.
Die Oberseite 11 des zweiten Profilelements 3-4 weist als Verbindungselement eine Blechzunge 22 auf, welche über die Kontaktstelle 9 hinausragt. Weiterhin weist die Blechzunge 22 eine Nase 20 auf. Die Oberseite 11 des dritten Profilelements 3-5 weist als Aufnahmeelement eine Vertiefung 21 auf. Die Nase 20 der Blechzunge 22 greift in die Vertiefung 21 ein und stellt somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Profilelement 3-4 und dem dritten Profilelement 3-5 her. Die Blechzunge 22 wirkt zusätzlich als Feder, wobei die Nase 20 nur gegen eine Federkraft der Blechzunge 22 aus der Vertiefung 21 herausgezogen werden kann. In analoger Weise greift eine Nase 20 einer Blechzunge 22 einer Unterseite 12 des dritten Profilelements 3-5 in eine Vertiefung 21 einer Unterseite 12 des zweiten Profilelements 3-4 ein.
Die in 6 dargestellte Verbindung ist in der dargestellten Weise nicht auf die Verbindung des ersten und des zweiten Profilelements 3-4, 3-5 beschränkt, sondern kann auch der Verbindung weiterer Profilelemente 3, beispielsweise der Verbindung zwischen dem ersten Profilelement 3-3 und dem zweiten Profilelement 3-4 nach 3 dienen.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hochsicke 23, die eine Nut 4 ausbildet. Hierbei bildet eine Oberseite 11 eines Profilelements 3 die Hochsicke 23 aus. Die Hochsicke 23 steht hierbei erhaben über der Oberseite 11 hervor. Die Hochsicke 23 weist einen Querschnitt eines symmetrischen Trapezes auf. Die über die Oberseite 11 erhabene Grundseite des Trapezes bildet die Nut 4 aus. Die Nut 4 dient hierbei als Befestigungsvorrichtung. Die Hochsicke 23 und die von der Hochsicke 23 ausgebildete Nut 4 weisen hierbei eine mit einem Pfeil 35 gekennzeichnete Längserstreckung auf. In die Nut 4ist eine in 8 dargestellte Nutmutter 14 eingesetzt. Eine Schraube 15 ragt hierbei durch ein Gegenstück 16 und weiter durch ein Anpressblech 24 und greift in die Nutmutter 14 ein. Mittels der Schraube 15 wird das Gegenstück 16, welches auch als Modulklemme bezeichnet werden kann, gegen ein oberseitiges Ende eines Funktionselements 6 gedrückt. Hierdurch drückt ein unterseitiges Ende des Funktionselements 6 gegen das Anpressblech 24. Das Anpressblech 24 verteilt hierbei eine Anpresskraft auf die Oberseite von Schenkeln der Hochsicke 23. Hierdurch wird das Funktionselement 6 an dem Profilelement 3 befestigt. Das Gegenstück 16 und das Anpressblech 24 dienen hierbei als Halterung für das Funktionselement 6, wobei die Halterung mittels der Schraube 15 und der in die Nut 4 eingesetzten Nutmutter 14 an dem Profilelement 3 befestigt wird.
8 zeigt einen Querschnitt senkrecht zu der mit einem Pfeil 35 gekennzeichneten Längserstreckung einer Hochsicke 23 nach 7. Abweichend von 7 ist hierbei dargestellt, dass nicht nur ein Funktionselement 6 sondern zwei Funktionselemente 6 an einer Oberseite 11 eines Profilelements 3 befestigt sind. Eine Schraube 15 ragt hierbei durch ein Gegenstück 16, durch einen Spalt zwischen den zwei Funktionselementen 6 und weiter durch ein Anpressblech 24 und greift in eine Nutmutter 14 ein. Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass die Schraube 15 statt durch einen Spalt zwischen zwei Funktionselementen 6 durch eine Bohrung in einem Funktionselement 6 ragt. Mittels der Schraube 15 werden also beide Funktionselemente 6 gegen das Anpressblech 24 gedrückt und an der Oberseite 11 des Profilelements 3 befestigt.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Hochsicke 25 ausgebildeten Steges 5. Der Steg 5 dient hierbei als Befestigungsvorrichtung. Die Hochsicke 25 steht hierbei erhaben über einer Oberseite 11 eines Profilelements 3 hervor. Die Hochsicke 25 weist hierbei eine mit einem Pfeil 35 gekennzeichnete Längserstreckung auf. In einem Fußbereich der Hochsicke 25 weist diese zwei als Unterschneidungen 26 ausgebildete Rastvertiefungen auf. Die Unterschneidungen 26 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Fußbereiches der Hochsicke 25 ausgebildet. Weiter zeigt 9 ein Blechprofil 27, welches Teil einer Halterung für ein Funktionselement 6 ist. Das Blechprofil 27 weist hierbei zwei Schenkel 28 auf, wobei jeder Schenkel 28 wiederum an einem Ende des jeweiligen Schenkels 28 eine Rastnase 29 aufweist. Hierbei ist in 9 nur eine Rastnase 29 sichtbar. Das Blechprofil 27 ist auf die Hochsicke 25 aufsteckbar. Beim Aufstecken werden die Schenkel 28 des Blechprofils 27 über die Oberflächen der Hochsicke 25 geführt, wobei die Rastnasen 29 der Schenkel 28 über gegenüberliegende Oberflächen der Hochsicke 25 gleiten. Aufgrund einer Federkraft der Schenkel 28 werden die Rastnasen 29 beim Gleiten gegen die Oberfläche der Hochsicke 25 gedrückt. Erreichen die Rastnasen 29 die gegenüberliegenden Unterschneidungen 26 der Hochsicke 25, so rasten die Rastnasen 29 aufgrund der Federkraft des Blechprofils 27 in die Unterschneidungen 26 ein und ermöglichen somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Blechprofil 27 und dem Profilelement 3.
Ein Verbindungsteil 30 zwischen den Schenkeln 28 des Blechprofils 27 bildet eine Nut 4 aus. Analog zu 7 ragt eine Schraube 15 hierbei durch ein Gegenstück 16 und weiter durch ein Anpressblech 24 und greift in eine z. B. in 10 dargestellte Hutmutter 14 ein, wobei die Hutmutter 14 in die Nut 4 eingesetzt ist. Mittels der Schraube 15 wird das Gegenstück 16 gegen ein oberseitiges Ende des Funktionselements 6 gedrückt. Hierdurch drückt ein unterseitiges Ende des Funktionselements 6 gegen das Anpressblech 24. Das Anpressblech 24 verteilt hierbei eine Anpresskraft auf die Oberseite der Schenkel 28 des Blechprofils 27. Das Anpressblech 24 verhindert somit auch ein Herausrutschen der Rastnasen 29 aus den Unterschneidungen 26. Somit wird eine ausreichend formschlüssige Verbindung der Funktionselemente 6 mit dem Profilelement 3 gewährleistet. Hierbei wird die Halterung für das Funktionselement 6 also durch das Gegenstück 16, das Anpressblech 24 und das Blechprofil 27 ausgebildet.
10 zeigt einen Querschnitt eines als Hochsicke 25 ausgebildeten Steges 5 senkrecht zu der mit einem Pfeil 35 gekennzeichneten Längserstreckung nach 9. Abweichend von 9 ist hierbei dargestellt, dass nicht nur ein Funktionselement 6 sondern zwei Funktionselemente 6 an einer Oberseite 11 eines Profilelements 3 befestigt sind. Eine Schraube 15 ragt hierbei durch ein Gegenstück 16, durch einen Spalt zwischen den zwei Funktionselementen 6 und weiter durch ein Anpressblech 24 und greift in eine Hutmutter 14 ein. Die Hutmutter 14 ist in eine Nut 4 eingesetzt, die von einem Verbindungsteil 30 zwischen Schenkeln 28 eines Blechprofils 27 ausgebildet wird. Mittels der Schraube 15 wird das Gegenstück 16 gegen ein oberseitiges Ende der Funktionselemente 6 gedrückt. Hierdurch drückt ein unterseitiges Ende der Funktionselemente 6 gegen das Anpressblech 24. Das Anpressblech 24 verteilt hierbei eine Anpresskraft auf die Oberseite der Schenkel 28 des Blechprofils 27. In 10 ist das Blechprofil 27 auf die Hochsicke 25 aufgesteckt. Die Rastnasen 29 sind aufgrund einer Federkraft der Schenkel 28 in die Unterschneidungen 26 eingerastet und bilden so eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Blechprofil 27 und dem Profilelement 3 aus. Das Anpressblech 24 verhindert ein Herausrutschen der Rastnasen 29 aus den Unterschneidungen 26. Somit wird eine ausreichend formschlüssige Verbindung der Funktionselemente 6 mit dem Profilelement 3 gewährleistet.
11 zeigt einen weiteren möglichen Querschnitt eines als Hochsicke 25a ausgebildeten Steges 5. Der Querschnitt ist hierbei ebenfalls senkrecht zu einer z. B. in 9 mit einem Pfeil 35 dargestellten Längserstreckung orientiert. Hierbei weisen seitliche Oberflächen 36 der Hochsicke 25a zumindest teilweise ein wellenförmiges Profil auf. Auch Schenkel 28a eines Blechprofils 27a weisen ein wellenförmiges Profil auf, wobei das wellenförmige Profil der Schenkel 28a mit dem wellenförmigen Profil der seitlichen Oberflächen 36 korrespondiert und in einem aufgesteckten Zustand eine formschlüssige Verbindung mit diesen eingehen kann. Hierbei greifen in einem aufgesteckten Zustand Wellenberge der Schenkel 28a des Blechprofils 27a in Wellentäler der seitlichen Oberflächen 36. Der Einfachheit halber ist nicht dargestellt, dass ein Verbindungsteil 30a zwischen den Schenkeln 28a eine Nut ausbildet. Zur Befestigung eines Funktionselements an einer Oberseite 11 eines Profilelements 3 kann aber selbstverständlich analog zu den in 9 und 10 dargestellten Lösungen eine Nut ausgebildet werden. Weiter analog zu 9 und 10 ist ein Anpressblech 24 dargestellt, welche eine Anpresskraft auf die Oberseite der Schenkeln 28a des Blechprofils 27a verteilt. Das Anpressblech 24 verhindert somit auch ein Herausrutschen der Wellenberge der Schenkel 28a aus den Wellentälern der seitlichen Oberflächen 36.
12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Teilfläche 1a eines Daches mit als Hochsicken 25 ausgebildeten Stegen 5, wobei Funktionselemente 6 analog zu 8 und 9 an mittels Halterungen an den Stegen 5 befestigt sind. Hierbei zeigt 12 nur einen Ausschnitt der Teilfläche 1a. Hierbei ist dargestellt, dass eine Oberseite 11 eines Profilelements 3 mehrere Hochsicken 25 ausbildet, die voneinander mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet sind. Hierbei wird ein Funktionselement 6 mittels Halterungen an zwei Hochsicken 25 und damit an dem Profilelement 3 befestigt. In 12 ist dargestellt, dass nicht alle Hochsicken 25 zur Befestigung von Halterungen für die Funktionselemente 6 genutzt werden. Hierbei ist der Abstand der von der Oberseite 11 ausgebildeten Hochsicken 25 halb so lang wie eine Breite B der Funktionselemente 6. Somit wird immer eine Hochsicke 25, die nicht zur Befestigung einer Halterung genutzt wird, von einem Funktionselement 6, welches mittels Halterungen an der ungenutzten Hochsicke 25 benachbarten Hochsicken 25 befestigt ist, überspannt. Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass die Oberseite 11 nur Hochsicken ausbildet, deren Abstand mit der Breite B korrespondiert. Die in 12 gezeigte Ausführungsform erlaubt jedoch vorteilhaft eine flexiblere Anordnung von Funktionselementen auf der Teilfläche 1a und/oder das Befestigen von Halterungen für Funktionselemente mit einer kleineren Breite als der Breite B, insbesondere mit der halben Breite B.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines als erste Hochsicke 31 ausgebildeten Aufnahmeelements eines Profilelements 3-7 und eines als zweite Hochsicke 32 ausgebildeten Aufnahmeelements eines Profilelements 3-8. Die Hochsicken 31, 32 weisen hierbei eine mit einem Pfeil 35 gekennzeichnete Längserstreckung auf. Eine erste als Unterschneidung 33 ausgebildete Rastvertiefung ist hierbei in einem Fußbereich der ersten Hochsicke 31 angeordnet. Eine zweite als Unterschneidung 34 ausgebildete Rastvertiefung ist hierbei in einem Fußbereich der zweiten Hochsicke 32 angeordnet. Die Unterschneidungen 33, 34 sind hierbei derart im Fußbereich der ersten und der zweiten Hochsicke 31, 32 angeordnet, dass die Öffnungen der Unterschneidungen 33, 34 beim Anlegen der Stoßfläche des Profilelements 3-7 an die Stoßfläche des zweiten Profilelements 3-8 zu gegenüberliegenden Seiten hin orientiert sind. Weiter zeigt 13 ein als Blechprofil 27 ausgebildetes Verbindungselement, welches nicht an einem der Profilelemente 3-7, 3-8 angeordnet, sondern ein individuelles Bauteil ist.
Das Blechprofil 27 weist zwei Schenkel 28 auf, wobei jeder Schenkel 28 wiederum an einem Ende des jeweiligen Schenkels 28 eine Rastnase 29 aufweist. Das Blechprofil 27 ist auf die Hochsicken 31, 32 aufsteckbar. 13 zeigt, dass die Schenkel 28 des Blechprofils 27 über die Oberflächen der ersten und zweiten Hochsicke 31, 32 führbar sind. Werden die Schenkel 28 des Blechprofils 27 über die Oberflächen der ersten und zweiten Hochsicke 31, 32 geführt, dann gleiten die Rastnasen 29 der Schenkel 28 jeweils über die Oberflächen der ersten und zweiten Hochsicke 31, 32, wobei die Rastnasen 29 mit einer Federkraft des Blechprofils 27 gegen die Oberfläche der ersten und zweiten Hochsicke 31, 32 gedrückt werden. Erreichen die Rastnasen 29 die Unterschneidungen 33, 34 der ersten und zweiten Hochsicke 31, 32, so rasten die Rastnasen 29 aufgrund der Federkraft des Blechprofils 27 in die Unterschneidungen 33, 34 ein und ermöglichen somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Profilelement 3-7, 3-8. Ein Verbindungsteil 30 zwischen den Schenkeln 28 des Blechprofils 27 bildet eine Nut 4 aus. Hierdurch sind analog zu 9 Funktionselemente 6 mittels einer Schraube 15, eines Gegenstücks 16 und eines Anpressblechs 24 an dem Blechprofil 27 und somit an dem ersten und dem zweiten Profilelement 3-7, 3-8 befestigbar. Hierbei dient also das Blechprofil 27 einerseits als Verbindungselement und andererseits als Teil einer Halterung für das Funktionselement 6. Neben dem Blechprofil 27 umfasst die Halterung für das Funktionselement 6 in diesem Fall das Gegenstück 16 und das Anpressblech 24.
14 zeigt einen Querschnitt senkrecht zu der mit einem Pfeil 35 gekennzeichneten Längserstreckung von Hochsicken 31, 32 nach 13. Abweichend von 13 ist hierbei dargestellt, dass nicht nur ein Funktionselement 6 sondern zwei Funktionselemente 6 an den Profilelementen 3-7, 3-8 befestigt sind. Eine Schraube 15 ragt hierbei durch ein Gegenstück 16, durch einen Spalt zwischen den zwei Funktionselementen 6 und weiter durch ein Anpressblech 24 und greift in eine Nutmutter 14 ein. Die Nutmutter 14 ist in eine Nut 4 eingesetzt, die von einem Verbindungsteil 30 zwischen Schenkeln 28 eines Blechprofils 27 ausgebildet wird. Mittels der Schraube 15 wird das Gegenstück 16, gegen ein oberseitiges Ende der Funktionselemente 6 gedrückt. Hierdurch drückt ein unterseitiges Ende der Funktionselemente 6 gegen das Anpressblech 24. Das Anpressblech 24 verteilt hierbei eine Anpresskraft auf die Oberseite der Schenkel 28 des Blechprofils 27. Somit gewährleistet das Anpressblech einerseits eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Profilelement 3-7, 3-8 und verhindert andererseits ein Herausrutschen von Rastnasen 29 aus Unterschneidungen 33, 34.
In 13 und 14 ist dargestellt, dass die Stoßflächen der Profilelemente 3-7, 3-8 leicht beabstandet sind. Die durch den Abstand ausgebildete Fuge zwischen den Profilelementen 3-7, 3-8 kann beispielsweise ausgeschäumt werden und somit als Dehnungsfuge und/oder als Fuge zur Kompensation von Fertigungs- und Montagetoleranzen dienen.
Vorzugsweise werden die Profilelemente 3 in handelsüblicher Weise, d. h. unter Berücksichtigung von beispielsweise Dichtigkeits-, Dämm- und Festigkeitseigenschaften, mit einer bestimmten Form gefertigt und vertrieben, wobei die Form dazu geeignet ist, bei Anordnung mehrerer solcher Profilelemente eine Dachfläche mit gewünschten Eigenschaften, beispielsweise Dichtigkeits-, Dämm- und Festigkeitseigenschaften und einem gewünschten Profil zu schaffen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202009002672 U1 [0007]

Claims

Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) eines Daches (1), umfassend mindestens eine Oberseite (11) und eine Stoßfläche, wobei die Oberseite (11) mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Funktionselements (6) und/oder einer Halterung zur Aufnahme des Funktionselements (6) aufweist oder ausbildet.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach Anspruch 1, umfassend eine Unterseite (12) und eine Dämmschicht (10), wobei die Dämmschicht (10) zwischen Oberseite (11) und Unterseite (12) angeordnet ist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (11) mindestens einen ersten und einen zweiten Schenkel (3-4a, 3-5a, 3-4b, 3-5b) umfasst, wobei der erste Schenkel (3-4a, 3-5a) gegenüber dem zweiten Schenkel (3-4b, 3-5b) um einen Profilwinkel (a) geneigt ist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Befestigungsvorrichtung als Nut (4) ausgebildet ist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Befestigungsvorrichtung als Steg (5) ausgebildet ist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (11) und/oder die Unterseite (12) aus Blech besteht.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Befestigungsvorrichtung als Sicke ausgebildet ist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (11) und/oder die Unterseite (12) mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung mit weiteren Profilelementen (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6) aufweist oder ausbildet.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (11) und/oder die Unterseite (12) mindestens ein Aufnahmeelement für ein Verbindungselement aufweist.
Profilelement (3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (6) ein Photovoltaikmodul oder ein Sonnenkollektor ist.
Anordnung von mindestens einem ersten und einem zweiten Profilelement (3, 3-3, 3-4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die mindestens eine Stoßfläche des ersten Profilelements (3, 3-3) an der mindestens einen Stoßfläche des zweiten Profilelements (3, 3-4) anliegt.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungselement des ersten Profilelements (3, 3-3) in mindestens ein Aufnahmeelement des zweiten Profilelements (3, 3-4) und/oder mindestens ein Verbindungselement des zweiten Profilelements (3, 3-4) in mindestens ein Aufnahmeelement des ersten Profilelements (3, 3-3) eingreift.
Anordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profil der Anordnung ein Trapezblechprofil ist.
Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil eine vorbestimmte Profilhöhe aufweist, wobei die vorbestimmte Profilhöhe abhängig von vorbestimmten mechanischen Eigenschaften der Anordnung ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mindestens eine Teilfläche (1a) aufweist oder ausbildet, an denen die mindestens eine Befestigungsvorrichtung angeordnet oder ausgebildet ist, wobei mindestens ein Funktionselement (6) parallel zu der mindestens einen Teilfläche (1a) mittels der mindestens einen Befestigungsvorrichtung an der mindestens einen Teilfläche (1a) befestigbar ist.
Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Teilfläche (1a) optimal für eine Funktionsweise des Funktionselements (6) ausgerichtet ist.