DE202006014469U1

DE202006014469U1 - Befestigungsvorrichtung für Anlagen auf Dächern

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Publication number: DE202006014469U1
Application number: DE202006014469U
Authority: DE
Original assignee: Ideematec Deutschland GmbH
Current assignee: Ideematec Deutschland GmbH
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-09-17
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2016-09-18

Abstract

Vorrichtung zur Befestigung von Anlagen aller Art und Photovoltaikanlagen im Besonderen auf Trapezblechdächern, Wellblechdächern und Blechdächern im Allgemeinen, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung aus einer Grundplatte (3) besteht, auf der eine Befestigungsmöglichkeit wie Montagewinkel (4), Gewindebolzen, Lochleiste oder Nietmutter (17) zur Aufnahme der Anlage oberseitig angebracht ist, wobei die Befestigung der Grundplatte (3) auf dem Dachprofil (1) so erfolgt, dass das Gewicht der an der Befestigungsmöglichkeit montierten Anlage auf das die Anlage tragende Dachprofil (1) so weitergegeben wird, dass die im Dach bereits auf den tragenden Balken (2) oder den tragenden Metallkonstruktionen vorhandene Dachschraube (8), mit der das Dachblech befestigt ist, den vollen statischen Druck der Anlage aufnimmt und die Montage der Vorrichtung dabei erfolgen kann, ohne dass die Befestigungsschrauben des Daches (8) zur Montage entfernt, ausgetauscht oder sonst irgendwie verändert werden müssen.

Description

Zum Stand der Technik:
Zur Befestigung von Photovoltaikanlagen, Solarkollektoren und sonstigen Anlagen auf Trapezdächern und Blechdächern im Allgemeinen sind windsichere, eine hohe Last tragende Befestigungsvorrichtungen erforderlich.
Die am Markt bekannten Systeme erfüllen die hohen Anforderungen nur teilweise bzw. gar nicht. Das am Meisten verbreitete System ist die Stockschraube, bei der einfach eine Gewindestange axial auf eine Schraube aufgeschweißt wird. Zur Montage der Schraube auf dem Dach muss die vorhandene Dachschraube entfernt werden um gegen die etwas kräftigere Stockschraube ausgetauscht zu werden. Dies führt in vielen Fällen dazu, dass die vorhandene ältere Dachschraube schwierig zu entfernen ist bzw. ggfs. sogar abreißt. Ein genaues Ausrichten der Stockschraube ist schwierig oder gar nicht möglich. Zudem bietet die Stockschraube auf Grund der langen Achse dem Wind einen starken Hebel. Die ganze Last wird nicht verteilt sondern punktförmig auf eine einzige Schraube konzentriert.
Ein weiteres System besteht darin, eine sattelförmige Vorrichtung direkt auf das Dachprofil zu schrauben ohne es im tragenden Dachbalken (1) darunter zu verankern. Dabei wird allerdings der statische Druck zum Teil auf die Dachprofile übertragen, wodurch dieses System zur Instabilität bei Windbelastung neigt, da die Dachprofile starken Torsionskräften ausgesetzt werden. Zudem werden die Schraubdichtungen dadurch leicht undicht.
Es gibt noch etliche weitere System, die aber alle die Schwächen der beiden obigen Grundtypen haben und hier nicht eingehend diskutiert werden sollen.
Zusammenfassend kann man den Stand der Technik so bewerten, dass die bekannten Befestigungsvorrichtungen für Anlagen auf Blechdächern wie sie typisch u.a. für Industriebauten sind, sehr aufwendig zu befestigen sind und den statischen Druck der zu montierenden Anlagen nicht günstig auf die Dachkonstruktion verteilen. In vielen Fällen haben Solar-Firmen sogar ganz von der Montage von Photovoltaikanlagen auf Industriedächern Abstand genommen, weil die geeigneten Befestigungsvorrichtungen nicht am Markt erhältlich waren.
Kurzbeschreibung der Erfindung:
Der Erfindung lag das Problem zu Grunde, eine Befestigungsvorrichtung für Anlagen auf Blechdächern aller Art zu schaffen, die den hohen Anforderungen an eine windsichere und hohem statischen Druck ausgesetzte Vorrichtung entspricht und zudem einfach und sicher zu montieren ist.
Die über den Stand der Technik hinausgehende Erfindung besteht darin, dass die neuartige Befestigungsvorrichtung den statischen Druck der an der Vorrichtung befestigten Anlage auf die stabilste und damit tragfähigste Stelle eines Daches überträgt. Diese Steile wird von der vorhandenen Dachschraube (8), die das Dachprofil (1) am tragenden Balken (2) fixiert, gebildet. Der statische Druck der montierten Anlage wird dabei dadurch von der neuen Erfindung auf die Dachschraube (8) übertragen, dass der vertikale Abstand zwischen der Befestigungsvorrichtung und der Dachschraube (8), etwas geringer ist als der vertikale Abstand zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem links und rechts von der Dachschraube (8) befindlichem Dachprofil (1), so dass beim Anziehen der Montageschrauben (6a und 6b)der Befestigungsvorrichtung zuerst ein Kontaktschluss zwischen Befestigungsvorrichtung und Dachschraube (8) erfolgt und erst beim weiteren Anziehen Kontakt zwischen der Grundplatte (3) und dem Dachprofil (1) hergestellt wird und somit der ganze statische Druck einer an der Befestigungsvorrichtung montierten Anlage hauptsächlich auf die Dachschraube (8) wirkt.
Zudem macht diese neuartige Technik das Auffinden des optimalen Befestigungspunktes wesentlich einfacher, weil die Befestigungsvorrichtung an sich den Punkt zur optimalen Befestigung dadurch vorgibt, dass sie mit ihrer Auswölbung (5) über einer vorhandenen Dachschraube (8) auf das Dachprofil (1) gelegt wird.
Ein weiteres neuartiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Befestigungsvorrichtung durch axiales Verschieben auf dem Dachprofil (1) vor dem Eindrehen der Montageschrauben (6a und 6b) leicht ausrichtbar ist, was einen großen Vorteil bei der Montage u.a. von Photovoltaikelementen darstellt. Die Erfin dung ist dadurch axial ausrichtbar, dass die Auswölbung (5) der Grundplatte (3) etwas breiter der Durchmesser des Kopfes der Dachschraube (8) ausgeführt wird.
Die Verschraubungstechnik, mit der die Befestigungsvorrichtung auf dem Dachprofil (1) mittels Montageschrauben (6a du 6b) befestigt wird, trägt ebenfalls ganz entscheidend zu wesentlich höheren Stabilität und einfacheren Montage der Befestigungsvorrichtung gegenüber bekannten Modellen bei. Die verbesserte Befestigung wird dabei wesentlich von der Anordnung der Bohrlöcher (12a und 12b) zur Durchführung der Montageschrauben (6a und 6b) in einem ca. 45 Gradwinkel auf der Auswölbung (5) der Grundplatte (3) liegend geprägt, wodurch die Montageschrauben (6a und 6b) immer zielgenau die manchmal schmal ausgeführten tragenden Balken (2) des Daches treffen. Durch diese Winkelstellung der Montageschrauben (6a und 6b) entsteht auch ein die Stabilität erhöhender Effekt, da die beiden Montageschrauben (6a du 6b) diametral gegenläufig montiert sind und so von 2 sich gegenüberliegenden Seiten am tragenden Dachbalken (2) ziehend einwirken, was die gleichmäßige Belastung des tragenden Dachbalkens (2) garantiert.
Es zeigen:
1 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einem oberseitig angebrachtem Montagewinkel (4), auf einem Dachprofil (1) aufsitzend und mit den Montageschrauben (6a und 6b) auf dem in 90 Grad-Winkel zum Dachprofil (1) verlaufenden tragenden Balken (2) verschraubt. Darstellung in Seitenansicht.
2 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einem oberseitig angebrachtem Montagewinkel (4), auf einem Dachprofil (1) aufsitzend und mit den Montageschrauben (6a und 6b) auf dem in 90 Grad-Winkel zum Dachprofil (1) verlaufenden tragenden Balken (2) verschraubt. Darstellung im Längsschnitt, wobei die Schnittebene durch die Dachschraube (8) verläuft.
3 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einem oberseitig angebrachtem Montagewinkel (4), auf einem Dachprofil (1) aufsitzend und mit den Montageschrauben (6a und 6b) auf dem in 90 Grad-Winkel zum Dachprofil (1) verlaufenden tragenden Balken (2) verschraubt. Darstellung in Vorderansicht.
4 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einem oberseitig angebrachtem Montagewinkel (4), auf einem Dachprofil (1) aufsitzend und mit den Montageschrauben (6a und 6b) auf dem in 90 Grad-Winkel zum Dachprofil (1) verlaufenden tragenden Balken (2) verschraubt. Darstellung im Querschnitt, wobei die Schnittebene durch die Dachschraube (8) verläuft.
5 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einem oberseitig angebrachtem Montagewinkel (4), auf einem Dachprofil (1) unverschraubt aufsitzend. Darstellung in Draufsicht.
6 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus 2 sich überlappenden Hälften (14 und 15), die durch die Bohrlöcher (12a und 12b) in der oberen Hälfte (15) und die Langlöcher (13a und 13b) in der unteren Hälfte (15) miteinander mittels der Montageschrauben (6a und 6b) verschraubt werden können, wobei die Darstellung keine Montageschrauben zeigt (6a und 6b). Darstellung in Draufsicht.
7 Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung bestehend aus einer sich dem Dachprofil anschmiegenden Grundplatte (3) mit einer axial mittig ausgewölbten Form (5) und einer oberseitig angebrachtem Nietmutter (17) und einem in die Nietmutter (17) eingeschraubten Gewindebolzen (16) auf einem Dachprofil (1) aufsitzend und mit den Montageschrauben (6a und 6b) auf dem in 90 Grad-Winkel zum Dachprofil (1) verlaufenden tragenden Balken (2) verschraubt. Diese Ausführungsform hat den großen Vorteil, dass man bei der Montage die Befestigungsvorrichtung sehr leicht über der Dachschraube (8) positionieren kann, da man die Dachschraube (8) durch die Öffnung der Nietmutter (17) gut sehen kann. Die Montageschrauben (6a und 6b) sind in dem Ausführungsbeispiel um 45 Grad zur Achse des Gewindebolzen (Ziff. 16) versetzt eingedreht. Die Bohrlöcher für die Montageschrauben (6a und 6b) könnten bei einer entsprechend breiteren Ausformung des Rückens der Auswölbung (5) natürlich auch auf einer Ebene mit der Nietmutter (17) liegen, so dass man die Montageschrauben (6a und 6b) auch parallel zum Gewindebolzen (16) in der tragenden Dachbalken (2) einschrauben kann.
Diese Ausführungsform gemäß 7 nimmt auf die verschiedenen Kalottenfabrikate, die am Markt im Einsatz sind, besonders Rücksicht. Durch den Abstand zwischen der Nietmutter (17)und dem Kopf der Dachschraube (8) mit der die Kalotte (9) befestigt ist, ist genügend Spielraum vorgesehen, um die Befestigungsvorrichtung auch über größeren Kalotten zu fixieren. Darstellung im Längsschnitt.

Claims

Vorrichtung zur Befestigung von Anlagen aller Art und Photovoltaikanlagen im Besonderen auf Trapezblechdächern, Wellblechdächern und Blechdächern im Allgemeinen, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung aus einer Grundplatte (3) besteht, auf der eine Befestigungsmöglichkeit wie Montagewinkel (4), Gewindebolzen, Lochleiste oder Nietmutter (17) zur Aufnahme der Anlage oberseitig angebracht ist, wobei die Befestigung der Grundplatte (3) auf dem Dachprofil (1) so erfolgt, dass das Gewicht der an der Befestigungsmöglichkeit montierten Anlage auf das die Anlage tragende Dachprofil (1) so weitergegeben wird, dass die im Dach bereits auf den tragenden Balken (2) oder den tragenden Metallkonstruktionen vorhandene Dachschraube (8), mit der das Dachblech befestigt ist, den vollen statischen Druck der Anlage aufnimmt und die Montage der Vorrichtung dabei erfolgen kann, ohne dass die Befestigungsschrauben des Daches (8) zur Montage entfernt, ausgetauscht oder sonst irgendwie verändert werden müssen.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die direkte Übertragung des statischen Drucks der auf dem Dachprofil (1) zu montierenden Anlage auf die vorhandene Dachschraube (8) dadurch erfolgt, dass der Abstand zwischen der Befestigungsvorrichtung und der Dachschraube (8) etwas geringer ist als der Abstand zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem links und rechts von der Dachschraube (8) befindlichem Dachprofil (1), so dass beim Anziehen der Montageschrauben (6a und 6b) der Befestigungsvorrichtung zuerst ein Kontaktschluss zwischen Befestigungsvorrichtung und Dachschraube (8) erfolgt und erst beim weiteren Anziehen Kontakt zwischen der Grundplatte (3) und dem Dachprofil (1) erfolgt und somit der ganze statische Druck einer an der Befestigungsvorrichtung montierten Anlage hauptsächlich auf die Dachschraube (8) wirkt.
Befestigungsvorrichtung (1–5) gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Grundplatte (3) der Befestigungsvorrichtung aus einem sich dem Dachprofil (1) anschmiegenden Sattel besteht, der axial mittig zu einer Auswölbung (5) derart ausgeformt ist, dass darunter die Dachschraube (8) und die Kalotte (9) Platz finden.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass zur Montage der an der Befestigungsvorrichtung zu befestigenden Anlage auf der Grundplatte oberseitig ein Montagewinkel (4), ein Gewindebolzen oder eine Lochleiste angebracht ist.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass der Montagewinkel (4) ein axiales Langloch (11) besitzt, das eine Ausrichtung der zu montierenden Anlage auch nach Verschraubung der Befestigungsvorrichtung noch ermöglicht.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Dachschraube (8) nicht nur als Aufnehmer des statischen Drucks fungiert, sondern auch gleichzeitig als Abstandshalter zur Einhaltung des Abstandes zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem tragendem Balken (2) wirkt.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Bohrlöcher (12a und 12b) zur Durchführung der Montageschrauben (6a und 6b) winklig im Verhältnis zur Längsachse des Dachprofils (1) so auf der Auswölbung (5) der Grundplatte (3) liegen, dass die Montageschrauben (6a und 6b) immer zielgenau die manchmal schmal ausgeführten tragenden Balken (2) oder tragenden Metallkonstruktionen des Dachprofils (1) treffen.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2,7 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass der Winkel der Fläche, in der die Bohrlöcher liegen, so ausgeführt sein muss, dass die Längsachsen der Montageschrauben (6a und 6b) jeweils in einem 90 Grad Winkel zu der Bohrlochebene stehen, um ein planes Aufliegen der Dichtung der Montageschrauben (6a und 6b) zu gewährleisten.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2,7 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Fläche um die Bohrlöcher (12a und 12b) in einem Radius, der mindestens dem Durchmesser der Schraubendichtung entspricht, plan gefertigt sein müssen, um eine sichere Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser in die Bohrlöcher (12a und 12b) zu gewährleisten.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Montage der Befestigungsvorrichtung auf dem Dachprofil mittels Montageschrauben (6a und 6b) so erfolgt, dass die Montageschrauben jeweils in einem von der Montagebohrung (5 Ziff. 12a und 12b) zur Mitte des tragenden Balkens hin gerichteten Winkel einander diametral entgegengesetzt durch die Montagebohrungen (5 Ziff. 12a und 12b) und das Dachblech (1) in den tragenden Balken (2) des Daches geschraubt werden, wodurch ein Verspannungseffekt auftritt, der einen sehr starken Halt der Befestigungsvorrichtung und eine günstige Druckverteilung auf den tragenden Balken (2) bewirkt.
Befestigungsvorrichtung (1–2), gemäß Anspruch 10 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass durch die diametral gegenläufige winklige Anbringung der Montageschrauben (6a und 6b) in Richtung zum tragenden Balken (2) hin das Druckverteilungsproblem der schrägen Dachebene gelöst wird, das darin besteht, dass ein Teil des statischen Drucks der Anlage auf das immer in einem Neigungswinkel verlaufende Dachprofil (1) der schrägen Ebene folgend wirkt und dieser Anteil des statischen Drucks durch die vordere Montageschraube (6a) abgefangen wird, wogegen die hintere Montageschraube (6b) das Gegenlager für den Druck auf die Dachschraube (8) und die vordere Montageschraube (6a) bildet.
Befestigungsvorrichtung (1–5), gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigungsvorrichtung nach dem Aufsetzen vor endgültiger Verschraubung noch axial dem Dachprofil (1) folgend dadurch ausgerichtet werden kann, dass die Auswölbung (5) etwas breiter als der Durchmesser des Kopfes der Dachschraube (8) und der darunter liegenden Kalotte (9) ausgeführt wird.
Befestigungsvorrichtung (5) gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Bohrlöcher (12a und 12b) zur Durchführung der Montageschrauben (6a und 6b) leicht seitlich versetzt zur Mitte der Längsachse der Befestigungsvorrichtung angebracht sind, so dass die Montageschrauben (6a und 6b) beim Eindrehen leicht seitlich versetzt neben der Dachschraube (8) eingedreht werden können und nicht versehentlich auf die Dachschraube (8) treffen können.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Montageschrauben (6a und 6b) jeweils einen Dichtring besitzen, der die Bohrung (12a und 12b) vor dem Eindringen von Regenwasser schützt.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Grundplatte (3) auf der dem Dachprofil (1) zugewandten Unterseite mit einer abdichtenden Schicht (7) versehen ist, die im mittleren Teil unterhalb der Auswölbung (5) ausgespart ist, so dass Regenwasser nicht unter die Befestigungsvorrichtung laufen kann und falls doch einmal Wasser eingedrungen ist es dort, wo die abdichtende Schicht unterhalb der Auswölbung (5) ausgespart ist, wieder ablaufen kann.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigungsvorrichtung aus Edelstahl, verzinktem Eisen oder Aluminium ausgeführt ist.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die Grundplatte (3) der Befestigungsvorrichtung aus einem Stück gepresst wird.
Befestigungsvorrichtung (6) gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass sie aus 2 miteinander zur Überlappung bringbaren Längshälften (14 und 15) besteht, die gegeneinander im 90 Grad Winkel zur Längsachse überlappend verschoben werden können, wodurch sich die Befestigungsvorrichtung jeder üblichen Breite des Dachprofils (1) anpassen kann.
Befestigungsvorrichtung (6) gemäß Anspruch 18 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Hälften überlappend durch die Bohrlöcher (12a und 12b) der oberen Hälfte (15) und die Langlöcher (13a und 13b) in der unteren Hälfte (14) mittels der Montageschrauben (6a und 6b) verschraubt werden, wobei die Langlöcher (13a und 13b) dazu dienen, die untere Hälfte (14) gegen die obere Hälfte (15) zu verschieben und so vor dem Anziehen der Montageschrauben (6a und 6b) die Befestigungsvorrichtung an die Breite des Dachprofils (1) anzupassen.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,2 und mehreren Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass zur Montage der an der Befestigungsvorrichtung zu befestigenden Anlage auf der Grundplatte (3) oberseitig eine Nietmutter (7 Ziff. 17) angebracht ist, durch die ein Gewindebolzen ( 7 Ziff. 16) so weit eingeschraubt werden kann, dass er Kontaktschluss mit der Befestigungsschraube des Daches (7 Ziff. 8) bei allen unterschiedlichen Bauhöhen von Kalotten und Schrauben hat und so den vollen statischen Druck der zu montierenden Anlage auf die Befestigungsschraube des Daches (7 Ziff. 8) weitergibt.
Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 21 gekennzeichnet dadurch, dass der Gewindebolzen (7 Ziff. 16) zusammen mit einer Stopmutter in die Nietmutter (7 Ziff.17) eingedreht wird, wobei die Stopmutter einerseits als Montagehilfe (Ansatzpunkt für Werkzeug zum Eindrehen des Gewindebolzens) und Fixierung der Gewindestange (16) dient und zugleich das Kunststoffklemmelement der um 180 Grad gedrehten Stopmutter für die wasserdichte Abdichtung zwischen Gewindebolzen (7 Ziff. 16) und Nietmutter (7 Ziff. 17) sorgt.