DE202007010520U1 - Vorrichtung zur Abstützung eines Plattenelementes - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zur Abstützung von mindestens einem rechteckförmigen Plattenelement (7), mit zwei oder mehreren parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Stützträgern (4) und mit mindestens zwei senkrecht zu den Stützträgern (4) und mit Abstand zueinander angeordneten Querträgern (5), die an den Stützträgern (4) befestigt sind, wobei durch die Stützträger (4) und die Querträger (5) abschnittsweise jeweils ein Feld (6) gebildet ist, dessen geometrische Abmessung an die Außenkontur eines der an den Stütz- und Querträgern (4 bzw. 5) abzustützenden Plattenelementes (7) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stütz- und Querträger (4, 5) an deren in Einbaulage unteren Enden jeweils ein oder zwei seitlich neben diesen in Längsrichtung verlaufende Kanäle (11) und an den oberen Enden der Stütz- und Querträger (4, 5) ein U-förmig ausgestaltetes Kastenprofil (12) angeformt sind, die mit den offenen Stirnseiten dem Plattenelement (7) zugewandt sind und auf denen das jeweilige Plattenelement (7) unmittelbar oder über Zwischenglieder aufliegt,...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abstützung von mindestens einem rechteckförmigen Plattenelement mit zwei oder mehreren parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Stützträgern und mit mindestens zwei senkrecht zu den Stützträgern und mit Abstand zueinander angeordneten Querträgern, die an den Stützträgern befestigt sind, wobei durch die Stützträger und die Querträger abschnittsweise jeweils ein Feld gebildet ist, dessen geometrische Abmessung an die Außenkontur eines der an den Stütz- und Querträgern abzustützenden Plattenelementes angepasst ist.
  • Der DE 10 205 039 495 A1 ist eine Tragkonstruktion dieser Art für Photovoltaikmodule zu entnehmen. Die Tragkonstruktion besteht hierbei aus einer I-förmigen Profilschiene, an der eine weitere Profilschiene befestigt ist, durch die die Photovoltaikmodule abgestützt sind.
  • Als nachteilig bei dieser Vorrichtung hat sich herausgestellt, dass das auf die Photovoltaikmodule einwirkende Wasser im Übergangsbereich zwischen diesen und den diese abstützenden Profilschienen gelangt und somit undefiniert entlang den Profilschienen abfließt. Somit ist das die Profilschienen abstützende Dach wasserdicht auszubilden oder aber das Wasser durchdringt die Tragkonstruktion in Richtung des Bodens.
  • Oftmals ist es jedoch wünschenswert, die Dächer, beispielsweise von Carports, Garagen oder landwirtschaftliche Scheunen, aus Kostengründen nicht wasserdicht auszubilden und an diesen Photovoltaikmodule anzubringen, um aus Sonnenlicht Energie umzuwandeln und gleichzeitig zu gewährleisten, dass das auf die Photozellen einwirkende Wasser, beispielsweise durch Regen oder Schneeschmelze, aufgenommen wird und definiert, vergleichbar mit einem Regenrinnensystem für Wohnhäuser, in Richtung des Bodens abgeleitet wird. Derartige Dächer sollen zwar wasserdicht sein, jedoch sind die technischen Anforderungen für die Dichtigkeit solcher Dächer geringer anzusetzen als bei Dächern, die ein Wohnhaus abdecken.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Vorrichtung derart weiterzubilden, dass durch die die Plattenelemente abstützenden Stütz- und Querträger der Vorrichtung das Wasser gesammelt und definiert in Richtung des Bodens abgeleitet wird, so dass die unterhalb der Plattenelemente vorhandene Bereiche weitgehend vor Wassereintritt geschützt sind. Gleichzeitig sollen die Stütz- und Querträger Aufnahmemöglichkeiten für die elektrischen Kabel bieten, die zur elektrischen Verbindung zwischen den Photovoltaikzellen und einem Wechselrichter notwendig sind.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an die Stütz- und Querträger an deren in Einbaulage unteren Enden jeweils ein oder zwei seitlich neben diesen in Längsrichtung verlaufende Kanäle und an den oberen Enden der Stütz- und Querträger ein U-förmig ausgestaltetes Kastenprofil angeformt sind, die mit den offenen Stirnseite dem Plattenelement zugewandt sind und auf denen das jeweilige Plattenelement unmittelbar oder über Zwischenglieder aufliegt, und dass die Kastenprofile und die Kanäle der Stütz- und Querträger kaskadenförmig zueinander angeordnet sind.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Dadurch, dass die Kanäle der Stütz- und Querträger sowie die oberhalb von diesen angeordneten U-förmigen Kastenprofile im Einbauzustand höhenversetzt zueinander verlaufen, ist gewährleistet, dass das von den Plattenelementen abgeleitete Wasser von diesen aufgenommen wird und kaskadenförmig von den Kastenprofilen in die Kanäle der Querträger und anschließend oder unmittelbar in die Kanäle der Stützträger fließt, so dass dieses definiert in Richtung des Bodens abgeleitet wird. Das Wasser läuft seitlich aus dem Kastenprofil. Falls das Kastenprofil vollständig mit Wasser gefüllt sein sollte, läuft das Kastenprofil zunächst über. Das übergelaufene Wasser gelangt aufgrund der vorherrschenden Schwerkraft in die Kanäle der Querträger. Somit ist das von den Plattenelementen gebildete Dach nahezu wasserdicht und darunter befindliche Gegenstände werden dem Regen nicht unmittelbar ausgesetzt.
  • Die Kastenprofile und die Kanäle der Stütz- und Querträger können zudem die elektrischen Leitungen aufnehmen, die notwendig sind, um die von den Photovoltaikelementen umgewandelte Energie an einen Wechselrichter weiterzuleiten.
  • Des Weiteren hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Auflageplatten, die an den freien Enden der Schenkeln des U-förmigen Kastenprofils angeformt sind, gemeinsam eine Ebene bilden, durch die die Plattenelemente abgestützt werden. Die derart gebildeten Aufnahmeflächen dienen gleichzeitig zur Verspannung der Plattenelemente an den Quer- und Stützträgern, denn zwischen zwei an einem Kastenprofil angeformten Auflageplatte ist ein Spalt vorgesehen, durch den eine Schraube beliebig positionierbar angeordnet werden kann. Das freie Ende der Schraube nimmt eine Mutter auf, so dass zwischen diesen eine Klemmplatte verspannbar ist, die unmittelbar auf das Plattenelement einwirkt, so dass dieses an dem Stütz- oder Querträger verspannbar ist.
  • Darüber hinaus sind an der Auflageplatte des U-förmigen Kastenprofils im Bereich des Spaltes ein Haltesteg oder eine Vielzahl von Haltenasen vorgesehen, die parallel zu dem Spalt verlaufen. Ein im montierten Zustand oberhalb des Haltesteges angeordnetes Plattenelement wird somit in Richtung der Hangabtriebskraft durch diese abgestützt.
  • In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird. Im einzelnen zeigt:
  • 1 eine Vorrichtung zur Abstützung von einer Vielzahl von Plattenelementen, durch die ein Dach eines Carports gebildet ist, bestehend aus zwei Stützträgern und einer Vielzahl von Querträgern, durch die die Plattenelemente abgestützt sind, in perspektivischer Ansicht,
  • 2 die Vorrichtung nach 1 in einem Teilausschnitt, in vergrößerter perspektivischer Darstellung,
  • 3 die Vorrichtung gemäß 1, in Draufsicht, und
  • 4 die Vorrichtung gemäß 1, in einem Teilausschnitt.
  • In 1 ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, durch die ein Unterstellplatz für ein oder mehrere Fahrzeuge gebildet ist und mittels der die Dachfläche des Unterstellplatzes zur Energieumwandlung mittels Photovoltaikzellen in Form von Plattenelementen 7 vorgesehen ist. Die Vorrichtung 1 wird über eine bestimmte Anzahl von Gestellschienen 2 am Boden 3 abgestützt und besteht aus einer Vielzahl von Stützträgern 4 und Querträgern 5, deren konstruktiver Aufbau nachfolgend näher erläutert wird.
  • Die Stützträger 4 werden durch die Gestellschienen 2 abgestützt und demnach durch diese vom Boden 3 in einer bestimmten Höhe gehalten. Die Stützträger 4 sind parallel zueinander und beabstandet ausgerichtet. In deren Einbaulage werden durch die Stützträger 4 die einzelnen Querträger 5, die an diesen fixiert sind, arretiert. Die Querträger 5 verlaufen senkrecht zu den Stützträgern 4 und sind mit einem bestimmten Abstand zueinander an diesen montiert, so dass die Stützträger 4 zusammen mit den Querträgern 5 eine gemeinsame als Dach ausgebildete Ebene einschließen und die abschnittsweise ein Feld 6 umranden. Die geometrische Abmessung des Feldes 6 ist dabei von der Außenkontur des Plattenelementes 7 abhängig, das jeweils an den Stütz- und Querträgern 4 bzw. 5 gehalten ist.
  • Die Stützträger 4 können derart ausgerichtet werden, dass diese aus der Horizontalen geneigt verlaufen. Somit werden die Plattenelemente 7 in Richtung der Sonnenstrahlen ausgerichtet, um diese in einem möglichst senkrechten Einfallswinkel auf die als Photovoltaikzellen ausgebildeten Plattenelemente 7 auftreffen zu lassen. Die den Sonnenstrahlen abgewandte Hälfte des Daches kann auch mit Plattenelementen in Form von Dachziegeln, Kunststoff-, Glas- oder Holzplatten abgedeckt werden. Die Neigung der Stützträger 4 verläuft demnach parallel zu einer mit der Bezugsziffer 9 gekennzeichneten Hangabtriebsrichtung 9.
  • In 2 ist eine Schnittstelle zwischen dem Stützträger 4 und dem Querträger 5 dargestellt und der konstruktive Aufbau des Stützträgers 4 und Querträgers 5 kann dort entnommen werden.
  • Die Stützträger 4 und die Querträger 5 sind als einfache Wandung 8 mit einem I-förmigen Querschnitt oder als Wandung mit Hohlraum ausgestaltet. Im eingebauten Zustand sind an dem unteren Ende der Wandung 8 an dem Stützträger 4 zwei Kanäle 11 angeformt, die als Wassersammelkammer und Kabelführungskanal dienen. Die Kanäle 11 des Stützträgers 4 sind derart gebildet, dass diese durch Aufkantung im Querschnitt U-förmig verlaufen. An dem freien Ende des äußeren Schenkels des Kanales 11 ist eine Auflageplatte 15' angeformt, die in Richtung der Wandung 8 weist.
  • Die Auflageplatte 15' dient als Abstützfläche für die an dem Stützträger 4 zu montierenden Querträger 5. In die Auflageplatte 15' werden beabstandet zueinander schlitzartige Ausnehmungen 21 eingearbeitet, in die eine Schraube 18 eingesetzt ist.
  • Der Querträger 5 besteht ebenfalls im Querschnitt aus einer Wandung 8, an dessen unteren Ende im eingebauten Zustand ebenfalls zwei Kanäle 11 angeformt sind. In den Boden der Kanäle 11 des Querträgers 5 wird an deren freien Ende die schlitzartige Ausnehmung 21 eingearbeitet, die von der Schraube 18 ebenfalls durchgriffen wird. Auf das freie Ende der Schraube 18 wird zur Montage und Befestigung des Querträgers 5 an dem Stützträger 4 eine Mutter 19 aufgeschraubt, so dass der Querträger 5 verspannt am Stützträger 4 gehalten und dabei zu diesen höhenversetzt angeordnet ist.
  • Im eingebauten Zustand ist an dem oberen freien Ende des Stützträgers 4 und des Querträgers 5 jeweils ein U-förmig ausgebildetes Kastenprofil 12 vorgesehen. Das Kastenprofil 12 besteht aus zwei Schenkeln 13, die über einen Verbindungssteg 14 miteinander verbunden sind. Der Verbindungssteg 14 ist somit an der Wandung 8 angeformt.
  • Um nunmehr die Plattenelemente 7 an dem Stützträger 4 und dem Querträger 5 abstützen zu können, sind die beiden freien Enden der Schenkel 13 des Kastenprofiles 12 mit jeweils einer Auflageplatte 15 versehen. Die Höhe der Schenkel 13 ist gleich groß bemessen, so dass zwei an dem Kastenprofil 12 verlaufende Auflageplatten 15 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Darüber hinaus wird der sich ergebende Höhenunterschied zwischen dem Stützträger 4 und dem Querträger 5 durch eine höhere Wandung 8 des Stützträgers 4 ausgeglichen, so dass sämtliche an den Kastenprofilen 12 der Stütz- und Querträger 4 bzw. 5 angeordneten Auflageplatten 15 in einer gemeinsamen Ebene verlaufen. Folglich können die Plattenelemente 7 auf den Auflageplatten 15 der Kastenprofile 12 aufgelegt werden, so dass diese in vertikaler Richtung abgestützt sind. Sollten gewünschte oder fertigungsbedingte Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Auflageplatten 15 bestehen, können diese durch Zwischenglieder, wie Unterlagsplatten, ausgeglichen werden.
  • Falls die Stützträger 4 in der Horizontalen geneigt verlaufen, entsteht eine Hangabtriebskraft 9, durch die die Plattenelemente 7 abrutschen könnten. Um dies zu verhindern, ist an einer der Auflageplatten 15 ein Haltesteg 17 angebracht, so dass das oberhalb des Haltesteges 17 angeordnete Plattenelement 7 durch diese in Hangabriebsrichtung 9 abgestützt ist.
  • Die zwei an einem der Kastenprofile 12 angeformten Auflageplatten 15 sind zueinander beabstandet, so dass zwischen diesen ein Spalt 16 vorhanden ist. In das Innere des Kastenprofiles 12 kann nunmehr eine oder mehrere der Clipsmuttern 19' eingeschoben und an einer beliebigen Position angeordnet werden. Das in die Clipsmuster 19' eingedrehte freie Ende der Schraube 18 durchgreift somit den Spalt 16 und verläuft zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Plattenelemente 7. Um den Schraubenkopf der Schraube 18 nunmehr in Richtung der Auflageplatten 15 anzupressen, wird eine Klemmplatte 20 vorgesehen, die von der Schraube 18 durchgriffen und durch diese verspannbar ist. Damit werden durch die Klemmplatte 20 zwei benachbarte Plattenelemente 7 gegen die als Widerlager wirkende Auflageplatte 15 verspannt.
  • Wenn auf die Plattenelemente 7, beispielsweise durch Regen oder Schneeschmelze entstandenes Wasser einwirkt, fließt dieses in Hangabtriebsrichtung 9 ab und wird somit von den Plattenelementen 7 in Richtung des darunter verlaufenden Kastenprofils 12 geleitet, so dass das Wasser zwischen zwei benachbarten Plattenelementen 7 in das Kastenprofil 12 des Stützträgers 4 oder des Querträgers 5 einströmt. Dadurch, dass die Kastenprofile 12 niveauhöher angeordnet sind als die Kanäle 11 der Querträger 5 sowie der Kanäle 11 der Stützträger 4 wird ein kaskadenförmiges Wasserableitsystem geschaffen, so dass das Wasser aus den Kastenprofilen 12 zunächst seitlich in die Kanäle 11 der Stützträger 4 einströmt. Falls das Wasser aus dem Kastenprofil 12 übertritt, wird dieses von den darunter verlaufenden Kanälen 11 der Querträger 5 aufgefangen und abgeleitet. Durch diesen konstruktiven Aufbau ist gewährleistet, dass die Kanäle 11 der Querträger 5 in einem höheren Niveau verläuft als die Kanäle 11 der Stützträger 4, so dass das in dem Kanal 11 des Querträgers 5 sowie das in dem Kastenprofil 12 gesammelte Wasser aufgrund der Schwerkraft in den Kanal 11 des Stützträgers 4 eingeleitet wird.
  • Sobald das Wasser in den Kanälen 11 der Stützträger 4 angekommen ist, wird dieses aufgrund der Schwerkraft definiert in Richtung des Bodens 3 geführt. Folglich ist der Bereich unterhalb der Plattenelemente 7 nahezu vollständig wasserdicht abgedeckt. Lediglich bei starkem Schlagregen oder sonstigen extremen Witterungsbedingungen können vereinzelt Wassertropfen unterhalb der Plattenelemente 7 in das Innere des Stellplatzes gelangen.
  • Der 4 kann darüber hinaus entnommen werden, dass die Querträger 5 aus einer im Querschnitt Y-förmigen Wandung bestehen, so dass die beiden seitlich daneben verlaufenden Kanäle 11 eine wesentlich größere Auffangfläche bilden.
  • Des Weiteren können in den Kastenprofilen 12 und den Kanälen 11 eine oder mehrere elektrische Leitungen 22 angeordnet sein, um die als Photovoltaikzellen ausgebildeten Plattenelemente 7 mit einem Wechselrichter 23 elektrisch zu verbinden.
  • Die äußeren Querträger 5 weisen lediglich einen nach innen abstehenden Kanal 11 auf.

Claims (13)

  1. Vorrichtung (1) zur Abstützung von mindestens einem rechteckförmigen Plattenelement (7), mit zwei oder mehreren parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Stützträgern (4) und mit mindestens zwei senkrecht zu den Stützträgern (4) und mit Abstand zueinander angeordneten Querträgern (5), die an den Stützträgern (4) befestigt sind, wobei durch die Stützträger (4) und die Querträger (5) abschnittsweise jeweils ein Feld (6) gebildet ist, dessen geometrische Abmessung an die Außenkontur eines der an den Stütz- und Querträgern (4 bzw. 5) abzustützenden Plattenelementes (7) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stütz- und Querträger (4, 5) an deren in Einbaulage unteren Enden jeweils ein oder zwei seitlich neben diesen in Längsrichtung verlaufende Kanäle (11) und an den oberen Enden der Stütz- und Querträger (4, 5) ein U-förmig ausgestaltetes Kastenprofil (12) angeformt sind, die mit den offenen Stirnseiten dem Plattenelement (7) zugewandt sind und auf denen das jeweilige Plattenelement (7) unmittelbar oder über Zwischenglieder aufliegt, und dass die Kanäle (11) und die Kastenprofile (12) der Stütz- und Querträger (4, 5) kaskadenförmig zueinander angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stütz- und der Querträger (4, 5) im Querschnitt als Hohlprofil oder als Wandung (8) in Form eines Steges ausgebildet sind und dass an diesen zwei Schenkel, die V- oder L-förmig ausgerichtet sind, angeformt sind, an die der jeweilige Kanal (11) zur Aufnahme und Ableitung von Wasser unmittelbar angebracht ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden des U-förmigen Kastenprofiles (12) des Stütz- und Querträgers (4, 5) fluchtend zueinander verlaufen.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Schenkeln (13) des U-förmigen Kastenprofils (12) jeweils eine Auflageplatte (15) angeformt ist, durch die eines oder mehrere der Plattenelemente (7) abstützbar ist bzw. sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatten (15) an dem jeweiligen freien Ende des Schenkels (13) angeformt sind und dass die Auflagenplatten (15) eine gemeinsame Ebene bilden.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbart an einem der Kastenprofile (12) angeformten Auflageplatten (15) ein Spalt (16) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Spaltes (16) und parallel zu diesem velaufend an einer der Auflageplatten (15) ein Haltesteg (17) oder eine Vielzahl von Haltenasen derart angeformt ist bzw. sind, dass durch diese die zugeordneten niveauhöheren Plattenelementen (7) in Hangabtriebsrichtung (9) abgestützt sind.
  8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) des Stützträgers (4) im Querschnitt im Wesentlichen U-, L- oder V-förmig ausgebildet ist und dass an den dem jeweiligen Querträger (5) zugewandten Schenkeln des Kanals (11) eine Auflageplatte (15') derart angeformt ist, dass durch diese eine Auflagefläche zur Abstützung eines oder mehreren der Querträgers (5) gebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Auflageplatte (15') eine oder mehrere schlitzartige Ausnehmungen (21) eingearbeitet sind, die von einer Befestigungsschraube (18) zur Arretierung des Querträgers (5) an der Auflageplatte (15') des Stützträgers (4) durchgriffen sind.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (7) als Fotovoltaikzelle ausgebildet ist, die in einem festen Rahmen eingesetzt ist.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kastenprofil (12) des Stützträgers (4) und des Querträgers (5) ein Klemmmittel (18, 19', 20) einführbar und an der Innenseite der zueinander weisenden Auflageplatten (15) gehalten ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel eine Schraube (18) umfasst, durch die eine Klemmplatte (20) an der Auflageplatte (15) arretierbar ist, und dass durch diese das Plattenelement (7) an dem Stützträger (4) oder dem Querträger (5) punktuell verspannbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kanal (11) und/oder in dem Kastenprofil (12) des Stützträgers (4) bzw. des Querträgers (5) eine oder mehrer elektrische Leitungen (22) angeordnet sind, die mit dem Plattenelement (7) zur Übertragung von elektrischer Energie verbunden sind.
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