DE19535104A1 - Vorrichtung zum Montieren von zumindest einem Sonnenkollektor auf einem Dach - Google Patents

Vorrichtung zum Montieren von zumindest einem Sonnenkollektor auf einem Dach

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren von zumin­ dest einem Sonnenkollektor auf einem Sparren und Latten aufwei­ senden Dach mit einer sich zumindest annähernd über die Breite des Kollektors erstreckenden Schiene.
Bei der Montage von Sonnenkollektoren auf Hausdächern werden grundsätzlich zwei unterschiedliche Montagetechniken unterschie­ den:
  • - Zum einen die sogenannte In-Ziegel-Montage, bei der der Kollektor (oder mehrere Kollektoren) in die Dach-Ziegel­ fläche integriert ist, d. h. dort, wo der Kollektor montiert ist, befinden sich keine Dachziegel, und
  • - zum anderen die sogenannte Auf-Ziegel-Montage, bei der der Kollektor bzw. die Kollektoren ohne Entfernung der Dachzie­ gel über diesen montiert werden, d. h. im Montage-Endzustand befinden sich noch Ziegel unter dem Kollektor.
Der Stand der Technik kennt verschiedene Mittel, um Sonnenkollek­ toren auf Dächern zu montieren. In aller Regel verlangt der Stand der Technik für die In-Ziegel-Montage einerseits und für die Auf-Ziegel-Montage andererseits unterschiedliche Vorrichtun­ gen, was die Lagerhaltung bei Hersteller, Händler und Handwerker aufwendig macht, da für jede Montageart die Montagemittel vorgehal­ ten werden müssen.
Hausdächer weisen in aller Regel sogenannte Dachsparren und sogenannte Dachlatten auf. Die Erfindung geht nachfolgend von diesem Regelfall aus, wobei die Dachlatten in aller Regel eine bestimmte Stärke (Höhe) aufweisen, nämlich 24 mm. Die Erfindung ist aber auch dann verwendbar, wenn die Dachlatten eine vom Regelfall abweichende Höhe haben, beispielsweise 29 mm.
Der Stand der Technik der Auf-Ziegel-Montage kennt zum Beispiel stranggepreßt gezogene Aluminiumschienen, die zu Rahmen zusammen­ gesetzt und mittels sogenannter Halteeisen an den Dachsparren befestigt werden . . An der unteren Schiene des Montagerahmens aus Aluminium wird dann die untere Kante des Kollektors abgestützt. Derartige Rahmen und Schienen aus Aluminium sind relativ teuer und hinsichtlich der Stabilität verbesserungsfähig.
Bei der In-Ziegel-Montage werden ebenfalls Montagerahmen und -schienen aus Aluminium verwendet, die meist direkt auf dem Dachsparren oder auf der Dachlattung befestigt werden. Wenn dabei die Höhe der Aluminiumschiene möglichst gering sein soll (um Material zu sparen), ist es erforderlich, eine Dachlatte unterzulegen. Bei der Montage eines Rahmens unmittelbar auf den Dachsparren müßten die Dachlatten teilweise entfernt werden, um Platz für die quer zu den Dachlatten verlaufenden Rahmenbau­ teile zu schaffen.
Bei allen im Stand der Technik bekannten Montageeinrichtungen sind zusätzliche Halterungen für den Kollektor erforderlich, beispielsweise Haltekrallen, die mit dem Rahmen verschraubt werden und den Kollektor an seinem Platz fixieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Montieren von Sonnenkollektoren bereitzustellen, die mit wenig Materialaufwand kostengünstig herstellbar ist, eine einfache und wenig aufwendige Montage ermöglicht und eine gute Stabilität aufweist. Dabei soll die Vorrichtung insbesondere sowohl zum Montieren von Sonnenkollektoren gemäß der In-Ziegel-Montage als auch gemäß der Auf-Ziegel-Montage geeignet sein, so daß für beide Montagearten keine völlig doppelte Vorratshaltung erforder­ lich ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Durch die erfindungsgemäße Schiene wird der Kollektor sowohl abgestützt als auch gehalten (fixiert). Zusätzliche Halteelemente sind nicht erforderlich, können jedoch gegebenenfalls vorgesehen sein.
Die für die Montageschiene bevorzugt verwendeten Lochprofil­ stähle sind sehr preiswert in der Herstellung. Im Vergleich zu den bekannten Aluininiumprofilen sind sie bei wesentlich geringe­ rem Materialeinsatz sehr stabil. Durch die im Lochprofilstahl sowieso vorgesehenen, relativ dicht liegenden Löcher, vorzugs­ weise Langlöcher, wird dem Monteur in aller Regel jegliche Bohr­ arbeit abgenommen, was insbesondere bei Montage auf einem Haus­ dach nicht zu unterschätzen ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur In-Ziegel-Montage;
Fig. 2 eine (teilweise) Draufsicht auf eine Schiene;
Fig. 3 schematisch einen Vertikalschnitt durch einen mit einer Schiene gemäß den Fig. 1 und 2 in In-Ziegel- Montage befestigten Sonnenkollektor;
Fig. 4 einen (teilweisen) Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren eines Sonnenkollektors in Auf-Ziegel-Montage;
Fig. 5 eine Abwandlung der Befestigung des Sonnenkollektors an der Schiene, die sowohl beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 einsetzbar ist;
Fig. 6 eine weitere Abwandlung der Befestigung des Sonnenkollektors an der Schiene, die ebenfalls bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 4 verwendbar ist; und
Fig. 7 eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Montage mehrerer nebeneinanderliegender Sonnenkol­ lektoren.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt am unteren Rand eines in In-Ziegel-Montage auf einem Dach befestigten Sonnenkollektors 10. Das Dach weist in üblicher Weise Dachsparren 12 auf, die sich auf dem Dach von unten nach oben parallel zueinander er­ strecken, und horizontal verlaufende Dachlatten 14, an denen üblicherweise die Ziegel befestigt sind.
Eine Schiene 16 aus Lochprofilstahl weist einen äußeren Schenkel 17 und einen inneren Schenkel 17′ auf. Der innere Schenkel 17′ stützt gemäß Fig. 1 den Sonnenkollektor 10 nahe an seinem unteren Rand und dient somit als Auflage für den Kollektor 10. Der äußere Schenkel 17 dient als Halterung für den Kollektor 10, damit dieser auf dem schrägen Dach nicht nach unten rutscht. Selbstver­ ständlich sind diese Funktionen nicht absolut voneinander abgrenz­ bar, so daß auch der innere Schenkel 17′ zumindest durch Reibung eine gewisse Haltefunktion für den Kollektor 10 ausübt und der äußere Schenke 17 - in einer geeignet angepaßten Ausführungs­ alternative - den Kollektor 10 abstützen kann. Fig. 3 zeigt die Schräglage und die In-Ziegel-Montage schematisch, wobei zur Verdeutlichung die Schienen 16, 16′ gegenüber dem Sonnenkollektor 10 wesentlich vergrößert dargestellt sind. Bei diesem Ausführungs­ beispiel gemäß den Fig. 1 und 3 befindet sich am unteren Rand des Sonnenkollektors 10 eine erste Schiene 16 und am oberen Rand eine baugleiche, bezogen auf eine Dachnormale spiegelsymme­ trisch angeordnete weitere Schiene 16′. Insbesondere die untere Schiene 16 erstreckt sich über die gesamte Breite des Sonnenkol­ lektors (vgl. auch Fig. 7). Bevorzugt erstreckt sich auch die vertikal obere Schiene 16′ über die gesamte Breite des Kollektors.
Wie Fig. 1 zeigt, weist die Schiene 16 außenseitig einen Vorsprung 18 auf, der Bestandteil des äußeren Schenkels 17 ist und in eine zugeordnete Vertiefung 20 am unteren Rand des Sonnenkollek­ tors 10 ragt, so daß der Solarkollektor nicht nach unten rutschen kann (in Fig. 1 nach links). Die Vertiefung 20 wird durch eine nach unten gezogene Umfangswand 22 des Sonnenkollektors gebildet. Die Vertiefung 20 erstreckt sich ebenso wie der Vorsprung 18 der Schiene 16 über die gesamte Breite des Sonnenkollektors 10 (die Breite des Sonnenkollektors wird in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene gemessen). Die Vertiefung 20 braucht nicht drei­ seitig begrenzt zu sein; insbesondere kann die nach unten gezoge­ ne Umfangswand 22 des Kollektors 10 kürzer sein als in Fig. 1 dargestellt oder ganz wegfallen. In der letztgenannten Ausführungs­ alternative hat die Vertiefung 20 die Form einer von zwei recht­ winklig zueinander angeordneten Wänden begrenzten Nut.
Wie die Figuren weiterhin zeigen, ist die Schiene 16 im Schnitt im wesentlichen U-förmig mit einer Grundfläche 24, in der gemäß Fig. 2 eine Vielzahl von Langlöchern 28 ausgebildet sind, so daß mittels einer Schraube 25 die Schiene 16 direkt am Dachspar­ ren 12 befestigbar ist. Da die Schraube 25 zwischen den Schen­ keln 17, 17′ im Innenraum des U-Profils aufgenommen ist, stört sie nicht bei der Auflage des Kollektors.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der äußere Schenkel 17 der im Schnitt U-förmigen Schiene 16 gerade, während der innere Schenkel 17′ nach innen abgewinkelt ist, um eine Auflage­ fläche 26 zu bilden, auf der der Sonnenkollektor 10 aufliegt. Die Abwinkelung kann in einer Ausführungsalternative auch nach außen gerichtet sein. Der Abstand der Auflagefläche 26 von der Grundfläche 24 der Schiene 16 wird als Höhe des Schenkels 17′ bezeichnet; er ist so bemessen, daß er etwa der Höhe "x" einer Dachlatte 14 entspricht, üblicherweise also 24 mm. Dies hat zur Folge, daß der Sonnenkollektor ohne weitere Hilfsmittel sowohl auf den Auflageflächen 26 der unteren (und gegebenenfalls auch der oberen) Schiene und auch auf den dazwischenliegenden Dach­ latten abgestützt wird (vgl. auch Fig. 7).
Wird eine Dachlatte mit größerer Höhe verwendet, dann kann zwi­ schen den Dachsparren 12 und die Grundfläche 24 der Schiene 16 ein Distanzstück eingeschoben werden, so daß der Abstand zwischen der Auflagefläche 26 und der Oberfläche des Dachsparrens 12 im wesentlichen genauso groß ist wie die Höhe jener Dachlatte (nicht gezeigt).
Die Dachlatten 14 sind in bekannter Weise mittels Nägeln 30 an den Dachsparren befestigt.
Fig. 4 zeigt eine Auf-Ziegel-Montage unter Verwendung einer Schiene 16, die genau derjenigen von Fig. 1 entsprechen kann, wobei jedoch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 die Schiene 16 gegenüber der Schiene nach Fig. 1 geringfügig abgewandelt ist.
In den Figuren sind einander funktionsgleiche oder -ähnliche Bauteile mit einander entsprechenden Bezugszeichen versehen, wobei Abwandlungen bzw. Einzelteile durch Striche bzw. kleine Buchstaben gekennzeichnet sind.
Fig. 4 zeigt wieder einen Schnitt analog Fig. 1 am unteren Ende eines auf-Ziegel-montierten Sonnenkollektors 10. Ein Ziegel 32 ist an der Dachlatte 24 befestigt. Ein sogenanntes Halteeisen 34 ist treppenförmig gestaltet und mittels einer Schraube 35 am Dachsparren 12 befestigt. Ein erstes Flachstück 34a des Halte­ eisens 34 verläuft direkt oberhalb des Dachziegels 32 (bei gewell­ ten Ziegeln in einem Wellental), während ein zweites Flachstück 34b des Halteeisens 34 unter Abstand zum Ziegel 32 verläuft.
Zum Beispiel können am unteren Ende des Kollektors zwei Halteeisen 34 unter Abstand angeordnet die sich horizontal erstreckende Schiene 16 halten, während am oberen Ende des Sonnenkollektors 10 (nicht gezeigt) ein einziges Halteeisen 34 genügt, um die obere Schiene 16′ (Fig. 3) zu tragen.
Bei der Auf-Ziegel-Montage gemäß Fig. 4 ist die Schiene 16 mit­ tels Schraube und Mutter 40 am Halteeisen 34 befestigt. Das Halteeisen 34 hat eine horizontale Breite von wenigen Zenti­ metern (es erstreckt sich nicht über die gesamte Breite des Sonnenkollektors).
Wie gesagt, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 im Vergleich zu Fig. 1 die Schiene 16 abgewandelt. Es kann aber auch bei der Auf-Ziegel-Montage gemäß Fig. 4 genau die in Fig. 1 gezeigte Schiene 16 verwendet werden und umgekehrt, d. h. bei der In-Ziegel- Montage gemäß Fig. 1 kann die Schiene 16 gemäß Fig. 4 verwendet werden.
Die Abwandlung der Schiene nach Fig. 4 beinhaltet eine Abwinke­ lung 18′ am oberen Ende des Vorsprunges 18. Die Abwinkelung 18′ ragt nach innen hinter eine Nase 36 in der Vertiefung 20 im Sonnenkollektor 10. Eine Schraube 38 drückt die Abwinkelung 18′ fest hinter die Nase, so daß der Sonnenkollektor auch in vertika­ ler Richtung fixiert ist.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Schiene und der Befestigung des Sonnenkollektors 10 an der Schiene. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist die Schiene 16a wiederum einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wobei jedoch beide Schenkel 17a, 17a′ am Ende nach innen abgewinkelt sind. Die Abwinkelung 26a am inneren Schenkel 17a′ bildet wieder die Auflagefläche für den Solarkollektor, während die Abwinkelung 18a am äußeren Schenkel 17a eine parallel zur Dachebene vorstehende Wand 22a des Sonnenkollektors 10 hintergreift. Der Sonnenkollektor kann in einfacher Weise von oben in diese Stellung geschoben werden. Die Wand 22a ist ungefähr gleich lang wie die Abwinkelung 18a, so daß sich bei eingeschobenem Sonnenkollektor die Wand 22a und die Abwinkelung 18a im wesentlichen vollständig überlappen.
Fig. 6 zeigt eine Schiene 16b, die im wesentlichen der Schiene nach Fig. 5 entspricht, jedoch ist die Befestigung des Sonnenkol­ lektors 10 an der Schiene anders, nämlich mittels einer Vertie­ fung 20 am unteren Rand des Sonnenkollektors 20 mit freistehenden Wänden 22b und 22c, hinter die die Schiene 16b mit einem abgewin­ kelten Abschnitt 18b des äußeren Schenkels 17b greift. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schiene 16b von außen kaum sichtbar.
Fig. 7 zeigt die Montage mehrerer Sonnenkollektoren 10, 10a nebeneinander (nur zwei dargestellt). Zwei Schienen 16, 16a sind mittels eines Verbindungsstückes 42 miteinander verbunden, so daß sich insgesamt eine durchgehende Schiene ergibt, die sich über die Breite beider Sonnenkollektoren 10, 10a erstreckt. Entsprechend ist die Montage am oberen Ende der Sonnenkollektoren durch aneinandergefügte Schienen, von denen nur eine 16a′ zu sehen ist. Zwei Schienen können in vielfältiger Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise durch ein Einsatzstück mit Nut und Feder oder dergleichen. Auch mit Hilfe der in den Schienen 16 sowieso vorhandenen Löcher, insbesondere Langlöcher, ist eine Verbindung in einfacher Weise möglich, zum Beispiel mittels eines geschraubten Einsatzstückes.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Montieren von zumindest einem Sonnenkollek­ tor (10) auf einem Sparren (12) und Latten (14) aufweisenden Dach mit einer sich zumindest annähernd über die Breite des Kollektors (10) erstreckenden Schiene (16) mit zwei Schenkeln (17, 17′), dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (17, 17′) unterschied­ lich hoch sind und einer der Schenkel (17) zur Halterung des Kollektors (10) und der andere Schenkel (17′) als Auflage für den Kollektor (10) dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Halterung des Kollektors (10) dienende Schenkel (17) höher als der als Auflage für den Kollektor dienende Schenkel (17′) ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) bei In-Ziegel-Montage mit einer Grundfläche (24) direkt auf dem Dachsparren (12) befe­ stigbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) eine Auflagefläche (26) für den Kollektor (10) aufweist, deren Abstand (x) von der Grundfläche (24) der Schiene (16) der Stärke einer Dachlatte (14) entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) aus Stahl besteht.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) Langlöcher (28) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) außenseitig einen Vorsprung (18) aufweist, der in eine Vertiefung am unteren Rand des Kollektors (10) eingreift.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) einen im wesentli­ chen U-förmigen Querschnitt hat, wobei zumindest ein Schenkel (17, 17′) am Ende abgewinkelt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zur Halterung des Kollektors (10) dienenden Schenkel (17a, 17b) eine Abwinkelung (18a, 18b) vorgesehen ist, die ungefähr die gleiche Länge wie eine paral­ lel zur Dachebene vorstehende Wand (22a, 22b) des Kollektors (10) hat.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) mit einer ihre Grundfläche (24) durchragenden Schraube (25) an dem Dachsparren (12) befestigbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (16) bei Auf-Ziegel- Montage an einem stufenförmigen Halteeisen (34) befestigbar ist.
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