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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Profilsystem zur Befestigung von flexiblen Paneels, bestehend aus mindestens zwei Befestigungsprofilen sowie jedenfalls je einem auswechselbaren, nach außen gerichteten Abdeckprofil in entsprechend bedarfsgerechten Ausformungen für Dach-, Wand-, Fassaden- und hinterlüftete Bodenflächen, welche auf einer Fläche mittels einer Unterkonstruktion beabstandet montiert wird.
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Stand der Technik
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Dach-, Wand-, Fassadenplatten (Paneels/Schalungsprofile) werden in der Regel einzeln durch sichtbare Schrauben befestigt. Bei Paneels ist insbesondere bei der Anordnung auf Fassadenflächen eine Befestigung durch Einklemmen (Druckverbindung) nicht im Einsatz. Diese werden übereinander oder mittels Nut ineinander und bei horizontaler Schalung übereinander oder durch starre Klammern oder Profile aneinander geführt und überwiegend verschraubt oder auch starr verklebt.
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Soweit Systeme ohne sichtbare Verschraubung zur Befestigung von Paneels verwendet werden, bestehen diese nicht aus Befestigungsprofilen, die durch einen schützenden, wasserabweisenden Überstand mit bedarfgerechtem integrierten Abdeckprofil selbst Bestandteil der sichtbaren Fläche sind. In der Regel kann jeweils nur ein einzelnes und kein weiteres Paneel durch Einrasten/Einklemmen mit Feder-, Druckwirkung mittels Wölbungsspannung auswechselbar befestigt werden.
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Insbesondere bei Metallabdeckungen im Dachbereich (z.B. Trapezbleche) werden diese übereinander geführt oder mittels Umbördelung bzw. Stehfalz verbunden und bieten nur bei entsprechendem Überstand den notwendigen Wasserabfluss. Neigungen/Gefälle müssen vor Übertragung der Feuchtigkeit und Nässe schützen, ansonsten ist wegen Eindringen der Nässe/Feuchtigkeit und Regen an diesen Schwachstellen ein Einsatz im Flachdachbereich nur bedingt ermöglicht. Auch die mit trapezförmigen Blechen hergestellten Dächer/Fassaden bieten hierzu noch keine vorteilhafte Ausführung.
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Bei Metalldächern, -fassaden liegen die Paneels in der Regel zur Dichtigkeit in direktem Kontakt ohne schützenden Überstand auf bzw. übereinander. Dies hat zur Folge, dass diese Auflageflächen bei Nässe und Regen durch Adhäsionskräfte lange feucht bleiben und dadurch eine Moosbildung und Oxidation ermöglichen. Ferner sind diese Profile in der Regel verschraubt oder dauerhaft fest miteinander verbunden und nicht einzeln im Nachhinein auswechselbar.
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Soweit die Warmluft bei Solar-Thermofassaden, -dächern als Luft- oder Hybridkollektor (Photovoltaik/Solarthermie) genutzt wird, werden diese in der Regel mit zusätzlichen Glasplatten auf Rahmenkonstruktionen (Kollektoren) hergestellt und sind nicht ohne Ergänzung der bestehenden äußeren Profile/Platten durch Rahmen/Glasplatten möglich. Gleiches gilt für Solardächer bzw. -fassaden, wo insoweit keine gebäude-, flächenintegrierte Bauweise Verwendung findet.
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Frei-, Bodenflächen werden in der Regel mit aufgeständerten Photovoltaikmodulen bestückt. Insbesondere bei Mülldeponien schaffen diese so bestückten Solarparkflächen keinen Schutz des Untergrundes (Müll/Schadstoffe) vor Erosion und Auswaschungen (Grundwassergefahr). Vielmehr müssen die Ständer/Träger wegen der Windlast mit hoher Festigkeit im Untergrund/Boden verankert werden. Bisher unbekannt sind, wasserdichte, geschlossene, horizontale Photovoltaikflächen in Solarparks, die zusätzlich an allen Seiten durch Naturböschungen sichtgeschützt sind, somit ein landschaftsverträgliches Erscheinungsbild bieten können.
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Zwar wird in der Patentanmeldung
EP2119848 ein Anordnungswechsel von mindestens zwei Profilen vorgeschlagen, jedoch können diese sichtbaren Profile nicht ohne weitere Befestigungen wie Klammern, Zapfen, Schrauben, Gewindestangen montiert werden, was zu einer aufwendigen und schwierigen Montage führt. Ferner sind die sichtflächigen Profile vor allem nur mit mehreren weiteren Befestigungselementen auf einem direkt mit der Unterkonstruktion verschraubten Profil durch Einklemmen, -rasten, formschlüssig zu verbinden und somit nicht mehr einzeln demontierbar.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Profilsystem zu schaffen, welches ohne Schraub- oder Gewindeverbindung und/oder Bohr- bzw. Schraublöcher im kleinstmöglichen Abschnitt mit mindestens zwei Befestigungsprofilen und einem flexiblen Paneel eine kraftschlüssige Verbindung über eine Unterkonstruktion herstellt. Darüber hinaus soll das Profilsystem vor äußeren Witterungseinflüssen geschützt und dabei eine kapillare und adhäsionsbedingte Übertragung von Feuchtigkeit zwischen den Profilen/Paneels vermindern bzw. unterbinden und maß- bzw. rastergenau – insbesondere auch mit variablen Breiten – zu montieren wie auch demontieren sein.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Profilsystems sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist ein Profilsystem der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Befestigungsprofile gleichzeitig ein dazwischen angeordnetes flexibles Paneel durch Einrasten und Einklemmen mit Feder-, und Wölbungsdruck in einer teilgerundeten, hakenartigen Einkerbung mit Dehnungsausgleichsfläche kraftschlüssig verbinden, wobei eine wasserabführende Formgebung und Ausrichtung der eingerasteten bzw. eingeklemmten Teile in Verbindung mit Überständen vorgesehen ist.
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Das erfindungsgemäße Profilsystem kommt somit ohne Niet-, Schraub-, oder Gewindeverbindung aus und schafft bei einer vorzugsweise wechselweisen Anordnung der Befestigungsprofile und Paneels eine kraftschlüssige, geschlossene sowie dichte Außensichtfläche einer Dach-, Wand-, Fassaden- und Bodenfläche und bietet mittels wasserabführender Formgebung und Ausrichtung einen effektiven Schutz vor Nässe, Kapillar- und Adhästitionwirkung.
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Darüber hinaus wird bei senkrechter Anordnung des Profilsystems – bspw. an einer Fassade – eine winkelvariable Eckausbildung mit integriertem Regenwasserablauf zur flächendeckenden Verbindung der über Eck fortlaufenden Fassadenwandflächen ermöglicht.
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Die flexiblen Paneels bestehen vorzugsweise aus Metall oder einem Kunststoff und sind mit verschiedenen Materialien beschichtbar (Dekorblech, Solarfolie, Sandsteinfurnier) und/oder foliert.
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Zur erweiterten Nutzung als Thermodach, -fassade kann der Abstand zur Fläche (Dach, Wand, Boden) individuell durch Standardprofile der angepassten Unterkonstruktion erweitert bzw. verändert werden und je nach Warmluftmenge ein optimaler Bereich als Luftkollektor zur thermikgeregelten Warmluftströmung und Luftpolsterisolierung genutzt werden.
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Zur Dachbegrünung kann eine flexible Platte mit entsprechenden Vertiefungen/Kammern (Pflanzpaletten) zur Aufnahme der Pflanzungsmaterialien und Substratschichten für die Gründachbepflanzung durch Nut- und Feder- bzw. Wölbungsdruck eingeklemmt werden und somit eine hinterlüftete Begrünung ermöglicht werden. Auch eine Aneinanderreihung einzelner konischer Pflanzcontainer zu einem Gewölbe mit seitlicher Randeinfassung ist möglich. Ein darunter in Gegenrichtung gewölbtes Paneel bildet eine dichte, geschlossene zweite Dachfläche (Duodach) und bildet in seiner rinnenartigen, nach unten gerichteten Wölbung, eine Ablauf- bzw. Sammelfläche für Regenwasser, kann jedoch auch als Bewässerungsspeicher (Hydromaterial und/oder Kapillarbewässerung/Glasfaserdochte) ausgestaltet werden.
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Das Befestigungsprofil ist wegen der vorstehend bereits beschriebenen erfindungsgemäßen Eigenschaften so geformt, dass flexible Paneele aus verschiedensten Materialien (Metall/Kunststoff) und Beschichtungen- bspw. Dekorplatten, Photovoltaik-Dünnschichtfolien oder Sandsteinfurnieren, flexible Gründach-Bepflanzungspaletten oder Containern (Gewölbe) fest und dauerhaft sowie im Nachhinein auswechselbar, ohne Schraub- oder Gewindeverbindung und/oder Bohr-, bzw. Schraublöcher verbunden werden können. Eine Verbindung von zwei im Winkel angeordneten, mit diesem System hergestellter Fassadenwandflächen ist über diese baugleichen Befestigungsprofile als systemintegrierte äußere und innere Ecklösung durch ein dann auch nach außen oder innen gerichtetes flexibles Paneel flächendeckend möglich. Eine hinterer flexible, am Ende des Profils (Stegnut) einklemmbare Abschlussplatte kann einen geschlossenen, geschützten Schacht bilden und mit verdecktem, innen liegenden und somit nach außen nicht sichtbaren Fallrohr bzw. Wasserablauf bestückt werden oder als Versorgungskanal Verwendung finden.
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Die Befestigungsprofile mit flexibler gewölbter Gitterplatte bzw. geformten Streckgitter und aufliegender Folie mit trapezförmigen Klappen können als freistehende Beschattungsflächen auf einer Unterkonstruktion montiert werden. Unbebaute und/oder landwirtschaftliche Flächen (bspw. Treibhaus-Dachflächen) können als Energieparks durch eine große Anzahl von Befestigungsprofilen mit flexiblen Solar- bzw. Photovoltaik-Dünnschichtplatten mit einem darunter liegenden Bereich als Luftkollektor und/oder Thermieanlage auf entsprechender Unterkonstruktion genutzt werden. Gleichzeitig bietet diese Lösung bei teiltranzparenten Solarflächen als Treibhausdächer die agrarwirtschaftliche Nutzung der mit diesem System überdachten Flächen. Weitere Möglichkeiten bestehen in der Nutzung von großen Beschattungsflächen mit gewünschter Teilbeschattung, Energie- und Regenwassernutzung durch wechselweise Anordnung von Folien- Gitterplatten und/oder Photovoltaik-Dünnschichtplatten.
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Durch das Einklemmen der Paneels und dem dann entstehenden Wölbungsdruck, erreichen selbst sehr dünne Bleche eine Festigkeit – insbesondere gegen Windlasten – wie dies sonst nur mit Aluminium-Verbundblechen (Sandwichplatten) oder millimeterdicken Flachblechen mit Rahmen zu erreichen ist. Dies ermöglicht auch die Verarbeitung von sehr dünnem Rollenblech zur Herstellung langer, nahtloser und dichter Paneelflächen ohne Stöße (Fugen, Schnittkanten). Ferner ist so ein Großformatdruck ganzer Bilder oder Schriftzüge auch auf sehr großen Fassadenflächen realisierbar.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Profilsystems ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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In den Zeichnungen zeigen
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1 einen Schnitt (Gesamtdarstellung) des Profilsystems mit verschiedenen einsteckbaren Abdeckprofilen;
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2 eine perspektivische Darstellung des Profilsystems wie in 1;
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3 eine perspektivische Darstellung des Profilsystems mit einem zur Befestigungsfläche gewölbten, flexiblen Paneel nach Einklemmen in die hakenartige Einkerbung der Befestigungsprofile und den verschiedenen aufsteckbaren Abdeckprofilen;
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4 eine perspektivische Darstellung des Profilsystems als Dachbefestigungssystem mit einem überwiegend nach außen gewölbten Paneel im Zustand nach Einklemmen in die hakenartige Einkerbung am Ende der Auflagefläche der Befestigungsprofile, nebst einem der (bspw. für Photovoltaik flexible Dünnschichtfolien) aufsteckbaren Abdeckprofile;
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5 eine perspektivische Detailansicht einer geschlossenen, abgerundeten Eckausbildung für eine Verbindung zweier, im Winkel angeordneten Fassadenflächen im Zustand nach Einklemmen eines nach außen gewölbten, senkrecht angeordneten Sichtpaneels, gleichermaßen in der hakenartigen Einkerbung einrastend, ferner die entsprechend im Winkel gebogene Abschlussplatte zur Herstellung des geschlossenen Regenwasserablaufs als Ersatz für ein Fallrohr, eingeklemmt in Nuten der jeweiligen Stege an den Enden der Befestigungsprofile – auch nutzbar als geschlossener Versorgungskanal;
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6 eine perspektivische Darstellung wie 5 für eine Verbindung zweier im Winkel zueinander angeordneter Fassadenflächen, nebst verdecktem, innen liegenden Fallrohr.
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7 eine perspektivische Darstellung des Profilsystems als Beschattungssystem mit einer unter Wölbungsdruck eingeklemmten Streckgitterplatte (bspw. Rombusmaschen), sowie aufliegender Folie mit trapezförmigen Klappen zur thermikgeregelten Warmluftabführung bei Herstellung einer Beschattungsfläche, insbesondere außerhalb von Gebäuden;
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8 eine perspektivische Darstellung des Profilsystems als Dachbegrünung mit in gewölbter Form angeordneten Pflanzcontainern und einer darunter liegenden Abdichtungspaneele/Wasserrinne.
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Ausführung der Erfindung
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1 zeigt einen Schnitt (Gesamtansicht) des Profilsystems mit den verschiedenen spiegelbildlich angeordneten Ausformungen:
- – die teilgerundete, hakenartige Einkerbung mit Dehnungsausgleichsfläche 2 mit dem Überstand 2a oberhalb der Auflagefläche 3 für die Paneels,
- – die verschiedenen Abdeckprofile B mit den Überständen 1, 1a, 1b, 1c, und der konischen Steckverbindung 4a in Form einer spiegelbildlichen wellenförmigen Stegausbildung zum Einschub in die gegenbildlich nach oben offenen Einrastnut 4 des darunter liegenden Befestigungsprofils A nebst einer spiegelbildlichen halbrunden Ausformung an den wellenförmigen Stegausbildungen zur Aufnahme einer kurzen Gewindeschraube 5,
- – die Klemmnuten 6 für LED-Beleuchtungsbänder,
- – die Einschubnut/Haken 7 für die Aufnahme des Fußes eines Befestigungswinkels mit wellenförmigen Zähnen, passgenau zur Ausformung 7a am Befestigungsprofil A zur kraftschlüssigen Verbindung mit der jeweiligen Unterkonstruktion,
- – die Stegausbildungen 8 zur variablen weiteren Befestigung am unteren Ende des Profils,
- – die Einrastnuten 9 und die inliegende Rundung 10 zur Aufnahme eines Stabilisierungsrohrs (bspw. Steckverbindung an den Stößen), um nach Möglichkeit große Spannweiten ohne Schraubverbindungen, insbesondere bei einem Flachdach, kraftschlüssig zu überbrücken,
- – den Überstand 1 des Abdeckprofils mit wasserführender Rinne und Abtropfkante sowie
- – die teilgerundete, hakenartige Einkerbung mit Dehnungsausgleichsfläche 2 und den Überstand 2a oberhalb der Auflagefläche 3.
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Wie aus 2 ersichtlich, ist der wasserabführende Überstand beidseitig so ausgebildet, dass bereits im Flachdachbereich bei horizontaler Ausrichtung der Befestigungsprofile – ohne Gefälle oder Dachneigung – ein Eindringen von Regenwasser vermieden werden kann. Die darunter befindliche hakenartige Einkerbung 2 liegt in einem geschützten Bereich und wird zusätzlich durch den Überstand 2a mit wasserabweisendem Neigungswinkel abgedeckt. Hinzu kommen die wasserabführenden, teilweise rinnenartigen Überstände der aufsteckbaren Abdeckprofile B. An dem Befestigungsprofil A ist vorteilhafterweise eine Haltenut 6 für LED-Lichtbändern – für hinterleuchtete Fassaden-, Wandbeleuchtung – vorgesehen, welche gleichzeitig eine energieeffiziente und kostengünstige Leuchtwerbung (Beschriftung und Medialisierung der Fassaden-, Wandflächen) durch Beschichtung auf einem transparenten Paneel (Glasfaser-Kunststoffe) ermöglicht. Vorteilhaft weist die Hinterleuchtung im Falle der Beschichtung ein Sandsteinfurnier auf.
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Wie aus 3 ersichtlich, wird durch die zu montierenden einzelnen Paneels C (im Anordnungswechsel) – fixiert in der jeweiligen hakenartigen Einkerbung 2 (rechts und links) des Befestigungsprofils A – eine dichte, geschlossene und zusammenhängende Dach-, Wand oder Fassadenfläche hergestellt. Die durch Druck-/Federwirkung entstehende Wölbung der Paneele befestigt diese durch Einrasten/Einklemmen und ist somit leicht auswechselbar und sorgt gleichzeitig für ein gutes Abfließen von Regenwasser. Keine Schraub- oder Gewindeverbindung und/oder Bohr- bzw. Schraublöcher, welche die Außenfläche beschädigen, sind erforderlich. Auch die Einschubnut 7 ist passend für den Fuß des Haltewinkels und den wellenförmigen Zähnen sowie passgenau zur Ausformung 7a am Befestigungsprofil A ausgestaltet und ermöglicht eine kraftschlüssige mit der Unterkonstruktion (U/L Profil) ohne direkte Verschraubung des Befestigungsprofils A.
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Wie aus 4 ersichtlich, ist im Falle der nach oben bzw. außen durch Druck-/Federwirkung entstandenen Wölbung des Paneels D keine Stütze für wetterbedingte Auflasten erforderlich. Die gesamten Lasten werden über die seitlichen Befestigungsprofile A so aufgenommen, dass die nach oben bzw. außen gerichtete Wölbung kaum Änderungen unterliegen kann. Im Falle der Nutzung als Luftkollektor können die über dem entstandenen Luft-Hohlraum gewölbten Paneelseiten D mit einer wärmeübertragenden Oberfläche versehen werden, um damit die Nutzung als Thermodach, -fassade mit Luftkollertor vom Wirkungsgrad noch zu steigern und durch trapezförmige Klappen auf Gittern (wie bei 7) im Falle der Erwärmung der Lufträume zur beliebigen Nutzung abgeführt werden, bspw. zur Frischluftzufuhr bestimmter Räume in Gebäuden. Bei entsprechender Flächengröße und Sonnenlage, Temperatur und Warmluftströmung ist die Nutzung von bspw. Latentwärmespeichermaterial (PMC) und Erdwärmespeichern nützlich.
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Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, ist mit den baugleichen Befestigungsprofilen auch die Herstellung einer Eckausbildung (innen und außen) mit verschiedenen Winkeln und damit eine flächendeckende Verbindung zweier Fassadenflächen mit im Fassadeneck integriertem Regenwasserablauf/Fallrohr möglich.
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Wie aus 7 ersichtlich, ist auch die Befestigung einer flexiblen Streckgitterplatte mit Wölbungsdruck mit den baugleichen Befestigungsprofilen möglich. Durch eine Folie mit trapezförmigen Klappen auf den Gitterplatten kann je nach Lichtdurchlässigkeit eine Beschattung erreicht werden, wobei durch die Klappen, welche sich durch Thermik selbstständig öffnen oder schließen, die erwärmte Luft abziehen kann.
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Das Befestigungsprofil ist wegen der vorstehend bereits beschriebenen erfindungsgemäßen Eigenschaften so geformt, dass flexible Paneele aus verschiedensten Materialien (Metall/Kunststoff) und Beschichtungen, bspw. Solarfolien (Photovoltaik, -dach, -fassade), Dekorblechen (auch bedruckt) oder Sandsteinfurnieren, Gründachbepflanzungspaletten fest und dauerhaft – aber im Nachhinein auswechselbar/reversibel – verbunden werden können. Auch eine Ausführung mit flexibler gewölbter Gitterplatte und aufliegender Folie mit trapezförmigen Klappen kann als freistehendes Beschattungssystem kombinierbar mit Solarpaneels oder Hybrid-, Luftkollektor bspw. bei Energieparks genutzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mittels einer flexiblen Gitterplatte mit oben aufliegender Beschattungsfolie und nach außen gerichteten trapezförmigen Klappen ein durch Thermik geregelter Luftaustausch/Warmluftabzug über das zwischen den Befestigungsprofilen eingeklemmte Gitterpaneel mit Folie ermöglicht.
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Das erfindungsgemäße Profilsystem beschränkt sich in seiner Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Befestigungsprofil
- B
- Abdeckprofil in verschieden Ausführungen (1–1c)
- C, D
- Schalungspaneele mit Wölbung nach innen (C) und außen (D)
- E
- Abschlussblech
- F
- Abdicht-, und Ablaufpaneel
- 1
- Überstand (groß) mit rinnenartigem Profilabschluss
- 1a
- Überstand (klein) ohne rinnenartigen Profilabschluss
- 1b
- Überstand (groß) ohne rinnenartigen Profilabschluss
- 1c
- Überstand (sehr klein) ohne rinnenartigen Profilabschluss
- 2
- Hakenartige Einkerbung mit Dehnungsausgleichsfläche
- 2a
- Überstand Befestigungsprofil
- 3
- Auflagefläche für Paneels
- 4
- Einrastnut wellenförmig für Abdeckprofile
- 4a
- Steg wellenförmig mit Ausbildung für Gewindeschraube
- 5
- Befestigungsschraube (Gewinde)
- 5a
- Ausformung für Gewindeschraube
- 6
- Klemmnut für LED-Lichtband
- 7
- Einrastnut/Steg für Haltewinkel mit Fuß
- 7a
- Einrastausformungen wellenförmig für Haltewinkel
- 8
- Einrastausformung für bspw. Ablaufpaneel
- 8a
- Stegausbildungen mit den Nuten
- 9
- Einrastnut für Abschlussblech
- 10
- Streckgitterplatte
- 10a
- Folie mit Klappöffnungen (Warmluft nach außen)
- 11
- Pflanzkammern, -container
- 12
- Stabilisierungs- und Befestigungsrohr
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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