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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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STAND DER TECHNIK
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Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Ausrichten von Bauelementen, bspw. Rotationslaser in unterschiedlichen Ausführungen, bekannt. Darunter fallen selbstnivellierende Rotationslaser, Rotationslaser mit verstellbaren Winkelfunktionen, oder Rotationslaser mit Lotstrahl, oder Rotationslaser mit Abschaltautomatik. Entsprechende Stative und Halterungen für diese Rotationslaser sind ebenfalls bekannt.
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Die Erfindung bezieht sich besonders aber nicht ausschliesslich auf die Montage von photovoltaischen Anlagen auf Dächern.
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Ein Problem ist, dass Dächer durch ihre Beschaffenheit, insbesondere Schräge, keinen festen bzw. geraden Untergrund bieten. Auch fehlen Befestigungsmöglichkeiten, da Ziegel und Dachfolie keine geeigneten Untergründe zur Aufstellung eines konventionellen Nivelliergeräts aufweisen. Selbst wenn eine Aufstellmöglichkeit für einen Rotationslaser oder ein anderes Nivelliergerät genutzt werden kann, besteht immer noch die Gefahr, dass das Gerät während der Arbeiten auf dem Dach durch Erschütterungen, welche allein schon durch das Laufen auf dem Dach entstehen, verstellt wird.
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Ein weiteres Problem ist, dass moderne Rotationslaser zwar eine Lotfunktion aufweisen, mit welcher ein rechter Winkel erzeugt werden kann, jedoch diese Rotationslaser für z. B. eine Photovoltaikmontage unbrauchbar sind, sobald der Lotstrahl nicht mehr genau die richtige Richtung aufweist, da das Dach eventuell eine leichte Dachkrümmung aufweist. Des Weiteren ist es mit einem Lotstrahl praktisch nicht möglich mehrere Bauelemente, insbesondere Photovoltaikmodule, hintereinander optisch, also ohne Hilfsmittel, wie z. B. einen Empfänger, auszurichten.
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Beispielsweise offenbart die
US 6,230,416 B1 einen zur Auflage geeigneten Grundkörper eines Winkeldreiecks mit T-förmigen Fussleisten. Die Vorrichtung eignet sich zur Anlage an Balken, Wänden oder ähnlichen Konturen. In die Fussleisten sind auch Laseranzeiger zur Markierung einer Ausrichtung des Winkeldreiecks an einer über die Länge der Abmessung des Winkeldreiecks hinausreichenden Stelle eingebracht. Nachteiligerweise ist die Vorrichtung beispielsweise auf schrägen Flächen nicht festlegbar.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen zu schaffen, die vielfältig einsetzbar ist und insbesondere auch zur Verwendung auf schrägen Flächen, wie beispielsweise Dächern, geeignet ist.
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Zur Lösung der Aufgabe führt eine Vorrichtung nach den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
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Bei einer Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere Photovoltaikmodulen auf Flächen, insbesondere Dächern, mit einer Grundplatte bzw. einer Anlagefläche, geeignet zur Auf- und/oder Anlage an eine Kontur des Bauelements, liegt bevorzugt auf der Grundplatte zumindest ein Lichtgeber fest. Vorzugsweise ist der Lichtgeber eine Lichtquelle, besonders bevorzugt eine Laserquelle.
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In typischen Ausführungsbeispielen erzeugt die zumindest eine Lichtquelle jeweils einen rotierenden Laserstrahl. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Laserstrahl, wenn er auf anderen, auszurichtenden Bauteilen oder Referenzbauteilen sichtbar ist, nicht nur einen Punkt, sondern eine Linie erzeugt. Beispielsweise bei der Montage von Photovoltaikmodulen wird der rotierende Laserstrahl als Linie auf einer Aluminiumaussenkante eines Photovoltaikmoduls sichtbar.
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Bevorzugt sind zwei Lichtquellen, insbesondere Laserquellen in einem Abstand von 100 mm angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Rotationsachsen der Laserquellen in einem Abstand von 100 mm angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung auch auf Dächern mit leichter Krümmung einsetzbar ist. Bei diesem Abstand stellt eine Dachkrümmung kein Hindernis mehr für die Laserquellen dar. Um die Vorrichtung klein zu halten, bietet es sich an, die Rotationsachsen der Laserquellen ausserhalb einer Grundplatte der Vorrichtung zu positionieren. Bevorzugt sind die Rotationsachsen der Laserquelle ca. 5 mm ausserhalb der Grundplatte angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Grundplatte der Vorrichtung ein Mass von 275 mm × 275 mm nicht übersteigt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bspw. ein Photovoltaikmodul nicht grossflächig verschattet wird.
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In typischen Ausführungsbeispielen ist zumindest eine der zwei Laserquellen um einen Winkel schwenkbar. Bevorzugt ist zumindest eine der zumindest zwei Laserquellen um einen Winkel zwischen 0° und 180°, besonders bevorzugt um einen Winkel zwischen 45° und 90° und noch bevorzugter um einen Winkel von 90° schwenkbar. Diese Funktion kann z. B. dazu genutzt werden, um Stockschrauben auf einem Dach exakt in einer Höhe auszurichten.
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Falls notwendig, ist der Vorrichtung ein separater Lichtempfänger oder Laserempfänger zugeordnet, geeignet einen Laserstrahl oder Lichtstrahl der zumindest einen Lichtquelle oder Laserquelle zu empfangen. Zweckmässigerweise wird der separate Laserempfänger oder Lichtempfänger an einem auszurichtenden Bauteil positioniert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung auch über weitere Entfernungen oder bei hellem Sonnenschein, wenn der Laserstrahl oder Lichtstrahl auf dem Bauteil nicht sichtbar ist, eingesetzt werden kann.
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Bevorzugt weist die Vorrichtung eine rechtwinklige Grundplatte auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Grundplatte eine Anlagefläche auf der Oberfläche eines Referenzbauteils darstellt. Bevorzugt kann die Grundplatte in rechtwinkligen Ecken eingebracht werden. Auf der Grundplatte sind die Laserquellen oder Lichtquellen und die Anlageflächen zueinander fest positioniert.
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In typischen Ausführungsbeispielen ist die Anlagefläche rechtwinklig zu einer Ebene einer Oberfläche des Bauelements angeordnet. Bevorzugt sind die Anlageflächen auch rechtwinklig zu der Grundplatte angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Anlageflächen an einer Kontur des Bauelements angelegt werden können.
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Bevorzugt weisen die Anlageflächen Aussparungen auf. Dadurch wird die Befestigung der Photovoltaikmodule an der Dachkonstruktion ermöglicht. Des weiteren ist vorteilhaft, dass Platz für eine Befestigungseinrichtung oder eine Mehrzahl von Befestigungseinrichtungen oder für an den Photovoltaikmodulen vorgesehenen Bauelemente ist. Mit der Befestigungseinrichtung oder der Mehrzahl der Befestigungseinrichtungen kann die Vorrichtung zweckmässigerweise an dem Bauelement, insbesondere dem Photovoltaikmodul festgelegt oder fixiert werden.
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Bei einer Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere Photovoltaikmodulen auf Flächen, insbesondere Dächern, mit einer Anlagefläche, geeignet zur Anlage an einer seitlichen Kontur des Bauelements und wenigstens einer Laserquelle oder Lichtquelle, soll die Befestigungseinrichtung geeignet sein, die Vorrichtung an dem Bauelement zu fixieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung auch auf Bauelementen, die an schrägen Flächen, insbesondere Dächern angeordnet sind, eingesetzt werden kann. Bevorzugt sind die Licht- oder Laserquellen so angeordnet, dass sie zueinander senkrecht stehende Licht- oder Laserstrahlen erzeugen.
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Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung ein Vakuum-Saugheber, eine Klemme, eine Schraubzwinge, ein Magnet oder eine Klebfläche. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung über die Befestigungseinrichtung kontrolliert mit dem Bauelement verbunden werden kann und auch wieder kontrolliert von dem Bauelement gelöst werden kann.
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In typischen Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine Energieversorgung auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Laserquellen mit Energie versorgt werden können und die Vorrichtung transportabel einsetzbar ist. Bevorzugt ist die Energieversorgung ein Akku oder eine Batterie.
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Zweckmässigerweise kann die Vorrichtung mit dem Photovoltaikmodul, das das Referenzmodul darstellt, zur Energieversorgung verbunden werden. Dazu weist die Vorrichtung vorteilhafterweise elektrische Leitungen auf, die mit dem Photovoltaikmodul verbindbar sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung mobil einsetzbar ist, aber keine eigene Energieversorgung oder Akkus, die ausgetauscht werden müssen, benötigt.
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Zwischen den Anlageflächen und der Grundfläche weist die Vorrichtung dazu zweckmässigerweise eine Öffnung auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die elektrischen Leitungen der Vorrichtung, die mit den Laserquellen verbunden sind, durch die Öffnung zu dem Photovoltaikmodul geführt werden können.
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In typischen Ausführungsbeispielen weist die Vorrichtung bevorzugt einen Kompass und/oder einen Neigungssensor auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung weitere Funktionen hat und vielfältiger einsetzbar ist.
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Gesondert wird Schutz beansprucht für ein Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere Photovoltaikmodulen auf Flächen, insbesondere Dächern.
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In einem ersten Schritt wird ein erstes Bauelement auf einer Fläche vormontiert. Dieses Bauelement wird ausgerichtet und dient als Referenzbauelement für die Ausrichtung der weiteren Bauelemente. Anschliessend wird die Vorrichtung auf dem ersten Bauelement angelegt und/oder befestigt. Bevorzugt wird die Vorrichtung auf dem ersten Bauelement ausgerichtet und dann mit der Befestigungseinrichtung befestigt. Anhand der Vorrichtung können jetzt weitere Bauelemente an dem Referenzbauelement ausgerichtet werden. Dazu orientiert sich ein Monteur an den Licht- oder Laserlinien, die an den Kanten oder Aussenkonturen sichtbar sind. Alternativ, bspw. bei hellem Sonnenschein oder bei weiten Abständen, kann auf die weiteren zu montierenden Bauelemente oder auf dem Referenzbauelement auch ein Empfänger der Vorrichtung angeordnet werden. Dann werden die weiteren Bauelemente anhand der Signal des Empfängers ausgerichtet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren kurz beschrieben, wobei die Figuren zeigen:
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1 eine Draufsicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen mit einem Bauelement;
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2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen gemäss 1 mit einem Bauelement.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Ausrichten eines Bauelements 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Bauelement 2 ein Photovoltaikmodul.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine L-förmige Grundplatte 3, als Laserquellen einen ersten Rotationslaser 4 und einen zweiten Rotationslaser 5, eine erste Anlagefläche 6 und eine zweite Anlagefläche 7.
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Die erste Anlagefläche 6 und die zweite Anlagefläche 7 sind vertikal zu einer Oberfläche des Bauelements 2 ausgerichtet. Die erste Anlagefläche 6 und die zweite Anlagefläche 7 schliessen einen Winkel α ein.
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Die Grundplatte 3 ist L-förmig ausgebildet. Beide Schenkel der Grundplatte 3 sind gleich lang.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner ein Befestigungselement 8. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Befestigungselement 8 ein Vakuumheber.
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Zwischen den beiden Anlageflächen 6 und 7 an einer Ecke der Grundplatte 3 ist eine Öffnung 9 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt, dient diese Öffnung 9 dazu, eine Leitung 10 zu führen, die die Rotationslaser 4 und 5 mit Strom versorgt.
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Die Funktionsweise der Erfindung ist folgende:
Mit den Anlageflächen 6 und 7 wird die Vorrichtung 1 an Aussenkonturen eines Referenzbauelements oder eines auszurichtenden Bauelements 2, das korrekt ausgerichtet ist oder einer ausgerichteten Referenzfläche angelegt. Dadurch ist die Vorrichtung 1 korrekt ausgerichtet.
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Um ein Verrutschen der Vorrichtung 1, beispielsweise durch das Gefälle bei Dachneigungen oder unebenen Flächen, zu verhindern, wird die Vorrichtung 1 mittels der Befestigungseinrichtung 8 an einer Oberfläche des Bauelements 2 festgelegt.
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Eventuell kann die Vorrichtung 1 zur Stromversorgung über die Leitung 10 mit dem Bauelement 2, insbesondere dem Photovoltaikmodul, verbunden werden.
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Die Rotationslaser 4 und 5 erzeugen Laserstrahlen, die auf kurze Entfernung auch bei Tageslicht auf den Aussenkonturen der auszurichtenden Bauelements oder des Referenzbauelements sichtbar sind. Anhand der erzeugten Laserpunkte oder -streifen können die anderen Bauelementen korrekt ausgerichtet werden.
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Sollten die Laserstreifen nicht sichtbar sein, ist es auch möglich, einen Laserempfänger auf der auszurichtenden Fläche oder dem Referenzbauelement bzw. den auszurichtenden Bauelementen anzuordnen. Bezugszeichenliste
| 1 | Vorrichtung |
| 2 | Bauelement |
| 3 | Grundplatte |
| 4 | erster Rotationslaser |
| 5 | zweiter Rotationslaser |
| 6 | erste Anlagefläche |
| 7 | zweite Anlagefläche |
| 8 | Befestigungseinrichtung |
| 9 | Öffnung |
| 10 | Leitung |
| α | Winkel |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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