DE202009015787U1

DE202009015787U1 - Montagevorrichtung für Solaranlagen auf Flachdächern

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Publication number: DE202009015787U1
Application number: DE202009015787U
Authority: DE
Original assignee: Harald Zahn GmbH
Current assignee: Harald Zahn GmbH
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: DE102010051320A1

Abstract

Montagevorrichtung für Solaranlagen auf Flachdächern, mit einer Platte die von Befestigungsmitteln zur Montage auf dem tragenden Dachuntergrund durchsetzt ist und die einen aufragenden Montagestift aufweist, auf dem die Solaranlage und/oder Solarträgerteile adaptiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (21) die Platte (1) nach unten durchsetzt und sich auf dem Dachuntergrund (180) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung für Solaranlagen auf Flachdächern, mit einer Platte die von Befestigungsmitteln zur Montage auf dem tragenden Dachuntergrund durchsetzt ist und die einen aufragenden Montagestift aufweist, auf dem die Solaranlage und/oder Solarträgerteile adaptiert werden.
Es ist aus der DE 20 2006 019 837 U1 eine Tragkonstruktion für Solaranlagen auf Flachdächern bekannt, welche mechanisch auf dem tragenden Dachuntergrund befestigt wird. Hierfür werden Schrauben verwendet, die auch für die herkömmliche mechanische Befestigung der Dämm- und Dichtungsmaterialien eingesetzt werden. Bei Stahltrapezblechen besitzen die Schrauben eine Bohrspitze, welche den Blechscheitel mit möglichst geringem Durchmesser durchschneiden. Die der Bohrspitze nachfolgenden Gewindeflanken setzen sich unter den Blechscheitel und stellen damit die wirksamen Rückhaltemittel gegen ein Herausziehen der Schrauben aus dem Stahltrapezblech bereit. Bedingt durch Windkräfte werden diese Schrauben dynamisch belastet. Durch die ständigen Bewegungen des Dachaufbaus bewirken die auf die Schrauben übertragenen Bewegungen, dass das Bohrloch aufgeweitet wird und die Verankerungskräfte negativ beeinträchtigt werden.
In der DE 2009 000 844 U1 wird vorgeschlagen, als Befestigungselement einen Hohlraumdübel einzusetzen, der sich unterhalb des tragenden Dachuntergrundes verknotet und die Verbindung somit gegen Querkräfte gesichert ist.
In der DE 20 2009 001 278 U1 wird die Verwendung einer Platte beschrieben, die von Befestigungsmitteln zur Montage auf dem tragenden Dachuntergrund durchsetzt ist und die einen aufragenden Montagestift aufweist, auf dem die Solaranlage und/oder Solarträgerteile adaptiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die Kompression der Dämmung im Bereich der Befestigungsstellen zu minimieren.
Dieses Problem wird mit der Erfindung durch die Bereitstellung einer Montagevorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruchs gelöst, indem der Montagestift die auf dem Dach montierte Platte nach unten durchsetzt und sich auf dem Dachuntergrund abstützt.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass die von einem Montagestift aufgenommene Gewichtskraft weitestgehend direkt auf den tragenden Dachuntergrund eingeleitet wird, ohne dass diese Gewichtskraft über die Montageplatte vom Dämmstoff aufgenommen werden muss.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Montagestift koaxial in einer Aufnahme geführt ist. Diese Aufnahme ist bevorzugt als ein mit Innengewinde versehener Hohlzylinder ausgebildet, in den der Montagestift so tief eingeschraubt wird, bis er auf dem Dachuntergrund aufsitzt. Dadurch stützt sich die Gewichtskraft der Aufbauten auf dem tragenden Dachuntergrund ab und eine übermäßige Setzung des Dämmmaterial wird vermieden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahme an ihrem unteren Ende zu einem im Durchmesser reduzierten Zapfen ausgebildet ist, der ein Außengewinde trägt. Mit diesem Zapfen wird die Aufnahme durch eine zentrische Öffnung in der Platte gesteckt und von unten verschraubt. Damit wird die Platte und die Aufnahme zu einem fest miteinander verbundenen Bauteil, in das der Montagestift mit seinem Außengewinde einschraubbar ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der Zeichnung, werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1 zeigt einen Querschnitt eines Flachdaches mit der erfindungsgemäß verwendeten Montagevorrichtung;
2 eine perspektivische Darstellung der Erfindung;
3 das Befestigungselement in einer Explosionsdarstellung;
4 das in 3 mit IV gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung;
5 eine Draufsicht auf den Dübelkopf;
6 das in 3 mit VI gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung;
7 eine Draufsicht auf den Dorn;
8 das Befestigungselement nach 1 in vormontiertem Zustand;
9 das Befestigungselement nach dem Setzvorgang.
Wie aus den 1 und 2 zu entnehmen ist, besteht die Montagevorrichtung aus einer quadratischen Platte 1, aus einem zentrisch angeordneten Montagestift 21 und den Befestigungselementen 41–44.
Die Platte 1 ist aus relativ dünnem Blech beschaffen und besitzt eingepresste Sicken 4–11. Diese Sicken verleihen der Platte eine zusätzliche Steifigkeit. Die Platte 1 besitzt ferner an ihren abgerundeten Eckbereichen Durchbrechungen 45–48. Durch diese Durchbrechungen wird jeweils eines der Befestigungselemente 41–44 durchgeführt und mit dem Dachuntergrund 180, hier ein Stahltrapezblech, verankert. Genau im Zentrum der Platte 1 ist eine Aufnahme 31 angeordnet. Die Aufnahme 31 ist ein Hohlzylinder mit einem Innengewinde 32. Auf seiner Unterseite ist die Aufnahme 31 zu einem im Durchmesser reduzierten Zapfen 33 ausgebildet. Der Zapfen 33 trägt ein Außengewinde 34. Die Aufnahme 31 wird mit ihrem Zapfen 33 in den zentrisch in der Platte 1 vorgesehenen Durchlass 2 eingesetzt und auf der Plattenunterseite mit einer Mutter 3 festgeschraubt. Im Bereich des Durchlasses 2 ist das Zentrum der Platte zu einem erhabenen Stutzen 250 umgeformt, sodass die auf der Unterseite angeordnete Mutter 3 versenkt aufgenommen ist und so ein Wippen der Platte verhindert wird. Der Einsatz des Montagestiftes 21 erfolgt durch Einschrauben desselben in die Aufnahme 31. Hierzu besitzt der Montagestift 21 ein Außengewinde 22. An seinem unteren Ende trägt der Montagestift 21 einen Pufferfuß 23. Bevorzugt ist dieser Pufferfuß aus Gummi beschaffen. Anhand den 3–9 wird das verwendete Befestigungselement beschrieben. Die Befestigungselemente 41–44 sind s. g. Hohlraumdübel, bestehend aus einem Kunststoffhalter 51 mit Hohlschaft 52 und angeformter Kopfplatte 53 und einem Dübelvorsatz 71, in den eine im Kunststoffhalter 51 versenkt aufgenommene und aus dem Hohlschaft herausführende Schraube 61 eingreift. Hierzu ist der Hohlschaft 52 des Kunststoffhalters 51 von einem zentralen Innenkanal 54 durchsetzt, der aus der Kopfplatte 53 und Schaftspitze 55 austritt. Nahe der Schaftspitze 55 verjüngt sich der Innenkanal 54, wobei in diesem Bereich eine Auflageschulter 56 gebildet ist, auf der der Schraubenkopf 62 der versenkt im Hohlschaft 52 aufgenommenen Schraube 61 aufsitzt. Die Schraube 61 ragt mit ihrer Schraubenspitze 63 und einem Teil ihres Gewindeschaftes 64 unterhalb der Schaftspitze 55 aus dem Hohlschaft 52 aus. Der Dübelvorsatz 71, der mit seinem tulpenförmigen Kopf 72 auf die Schaftspitze 55 des Kunststoffhalters 51 aufgesteckt wird, ist danach durch hier nicht näher beschriebene Retentionsmittel drehfest mit dem Kunststoffhalter 51 verbunden. Der Dübelvorsatz 71 besitzt, an seinem Kopf 72 angeformt, einen lang gestreckten Schaft 73 von kreiszylindrischem Querschnitt und weist in seinem Schaft 73 eine sich entlang der Schaftlängsachse 74 erstreckende Aufnahmekammer 75 mit quadratischem Querschnitt auf. Die Aufnahmekammer 75 mündet in den Trichter im Kopf 72 des Dübelvorsatzes 71 und tritt an dem, dem Kopf 72 gegenüberliegenden Ende des Schaftes 73 aus. In der unteren Hälfte des Schaftes 73 ist die Schaftwand von parallel zur Längsachse 74 verlaufenden Schlitzen 76 durchsetzt. Die Schlitze 76 sind radial, um jeweils 90° versetzt, um die Längsachse 74 verteilt. Dabei sind die Schlitze 76 vom Schaftboden 77 beabstandet, so dass ein Ringsegment 78 verbleibt. Im unteren Abschnitt besitzt jeder Schlitz 76 eine Aufweitung 79, wobei sich von der Wurzel 80 des Schlitzes 76 eine die Aufweitung 79 weitestgehend ausfüllende Zunge 81 erhebt. Die Zunge ist lediglich im Wurzelbereich mit dem Dübelvorsatz verbunden.
Der Schaft 73 trägt auf seinem unteren Abschnitt ein Außengewinde 82, welches sich bis kurz über die mit 83 bezeichnete Knautschzone erstreckt. Oberhalb des Außengewindes 82 und unterhalb des Kopfes 72 des Dübelvorsatzes 71 besitzt dieser eine mit 84 bezeichnete Komprimierzone.
In die Aufnahmekammer 75 wird ein Dorn 85 eingesetzt, der ein funktioneller Teil des Dübelvorsatzes ist. Der Dorn 85 besteht im wesentlichen aus einem Kern 86 und einer Kappe 87, welche die Dübelspitze bildet. Die Kappe 87 ist kalottenförmig ausgeformt. Sie erstreckt sich pilzartig unterhalb des Kerns 86. Der Kern 86 besitzt einen quadratischen Querschnitt, der im wesentlichen dem Querschnitt der Aufnahmekammer 75 entspricht, jedoch geringfügig kleinere Kantenmaße aufweist, sodass er in die Aufnahmekammer einführbar ist.
Kurz oberhalb der Kappe 87 trägt der Kern 86 einen Noppen 88, der in der Aufnahmekammer 75 arretiert. Die Kappe 87 besitzt weiterhin eine Anschlagfläche 89 mit einem kreiszylindrischem Querschnitt, der dem des Schaftes 73 entspricht. Der Kern 86 ist entlang seiner Längsachse 101 von einem Innengewinde 102 durchsetzt. Anstelle des Gewindes ist auch eine Bohrung verwendbar, in die sich eine entsprechende Schraube einfurchen kann. Mit dem Bezugszeichen 103 ist eine Hülse bezeichnet, welche ein Innengewinde 104 besitzt.
Die 8 zeigt das erfindungsgemäße Befestigungselement in vormontiertem Zustand. Der Dorn 85 ist in den Schaft 73 eingeführt und in diesem arretiert. Der so vorbereitete Dübelvorsatz 71 ist auf den Kunststoffhalter 51 aufgesteckt und die hier nicht sichtbare Schraube 61 durch den Kunststoffhalter hindurch in den Dübelvorsatz 71 wenige Gewindegänge eingedreht, so dass alle Teile miteinander verbunden sind. Die Hülse 103 ist auf das Außengewinde des Dübelvorsatzes 71 aufgedreht, so dass zwischen Hülse 103 und Kappe 87 die Höhe bzw. Länge der Knautschzone festgelegt werden kann. Der Bereich hinter bzw. oberhalb der Hülse 103 wird beim späteren Befestigungsvorgang keiner Verformung unterworfen.
Die Situation nach dem s. g. Setzvorgang ist in 9 dargestellt. Durch die Abdichtbahn 160 und das Dämmmaterial 170 hindurch wird das Stahltrapezblech 180 mit einem Bohrer durchbohrt. Das in 8 abgebildete Befestigungselement wird in das vorbereitete Bohrloch eingeführt, wobei zuvor die Hülse 103 auf das Maß des Dachaufbaus eingestellt wird. Anschließend wird mit einem geeigneten Schrauberbit die innerhalb des Kunststoffhalters 51 versenkt aufgenommene Schraube 61 in Drehung versetzt. Dabei zieht die Schraube den Dorn 85 nach oben, wobei sich die unterhalb der Hülse 103 befindliche Knautschzone 83 ausbreitet und unter dem Blechscheitel 181 anpresst. Beim Setzvorgang wird durch das Zusammenpressen der Komprimierzone 84 und deren in die Ausgangsposition zurück drängende Federwirkung eine Vorspannung erreicht. Hierbei wird durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungselementes ein besonderer Effekt erzielt, welcher einer eventuellen Dampfdiffusion in ausreichendem Maße entgegenwirkt. Die Hülse 103 sitzt press auf dem Bohrloch im Blechscheitel 181 und dichtet mit ihrer Stirnfläche 105 (3) eine begrenzte Ringfläche um das Bohrloch herum ab. Die Abdichtung wird unterstützt durch die zwischen den ursprünglichen Schlitzen 76 verbleibenden Stege 182 und die Zungen 81, welche sich allesamt unterhalb des Blechscheitels 181 anpressen. Die Zungen 81 verschließen dabei den Zwischenraum zwischen den Stegen 182. Die Kappe 87 schließt den Befestigungspunkt ab, wobei die verwendete Schraube 61 komplett innerhalb des Kunststoffteils gekapselt ist. Unterhalb des Dachuntergrundes ist keine Schraube sichtbar was als hervorragender optischer Effekt zum Ausdruck kommt. Da die Schraube 61 dadurch auch nicht mit aggressiven Wirkstoffen aus der Umgebungsluft in Berührung kommt, ist eine Korrosionsgefahr weitestgehend ausgeräumt.
Nachfolgend nun ein Montagebeispiel der Erfindung. Die mit der Aufnahme 31 vormontierte Platte 1 wird an der gewünschten Dachposition ausgerichtet und durch den Durchlass 2 hindurch eine Bohrung durch die vorhandene Abdichtbahn 160 und das Dämmmaterial 170 gesetzt. Auch durch die Durchbrechungen 45–48 hindurch wird jeweils eine Bohrung gesetzt, wobei die Bohrungen durch den Dachuntergrund 180 hindurch geführt werden. Der Montagestift 21 wird soweit in die Aufnahme 31 eingeschraubt, bis der Pufferfuß 23 des Montagestiftes auf die Sohle 203 auftrifft. Anschließend werden die Befestigungselemente 41–44 gesetzt, wobei auf eine gleichmäßige Verteilung der Anpresskräfte zu achten ist. Der Montagestift 21 stützt sich auf der Sohle 203 des Dachuntergrundes 180 ab und verhindert somit, dass durch die Platte 1 ein übermäßiger Druck auf die Dämmung 170 ausgewirkt wird. Anschließend wird über die Platte 1 eine Kragenmanschette 210 gestülpt und die über die Platte 1 überstehenden Ränder mit der darunterliegenden Dachbahn 160 verschweißt wird. Der ausragende Montagestift 21 ist damit zur Aufnahme, beispielsweise eines Tragegestells 230 für Solarpanelen vorbereitet. Durch Anziehen der Muttern 241, 242 wird das Tragegestell 230 auf dem Montagestift befestigt.

1: Platte
2: Durchlass in 1
3: Mutter
4: Sicke in 1
5: Sicke in 1
6: Sicke in 1
7: Sicke in 1
8: Sicke in 1
9: Sicke in 1
10: Sicke in 1
11: Sicke in 1
21: Montagestift
22: Außengewinde auf 21
23: Pufferfuß
31: Aufnahme
32: Innengewinde
33: Zapfen
34: Außengewinde
41: Befestigungselement
42: Befestigungselement
43: Befestigungselement
44: Befestigungselement
45: Durchbrechung in 1
46: Durchbrechung in 1
47: Durchbrechung in 1
48: Durchbrechung in 1
51: Kunststoffhalter
52: Hohlschaft von 51
53: Kopfplatte von 51
54: zentraler Innenkanal von 51
55: Schaftspitze von 51
56: Auflageschulter
61: Schraube
62: Schraubenkopf
63: Schraubenspitze
64: Gewindeschaft
71: Dübelvorsatz
72: tulpenförmiger Kopf von 71
73: Schaft
74: Schaftlängsachse
75: Aufnahmekammer
76: Schlitze
77: Schaftboden
78: Ringsegment
79: Aufweitung
80: Wurzel
81: Zunge
82: Außengewinde von 73
83: Knautschzone
84: Komprimierzone
85: Dorn
86: Kern von 85
87: Kappe von 85
88: Noppen
89: Anschlagfläche
101: Längsachse
102: Innengewinde
103: Hülse
104: Innengewinde von 103
105: Stirnfläche von 103
160: Abdichtung
170: Dämmmaterial
180: Dachuntergrund/Stahltrapezblech
181: Blechscheitel
182: Stege
203: Sohle
210: Kragenmanschette
230: Tragegestell
241: Mutter
242: Mutter
250: Stutzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006019837 U1 [0002]
- DE 2009000844 U1 [0003]
- DE 202009001278 U1 [0004]

Claims

Montagevorrichtung für Solaranlagen auf Flachdächern, mit einer Platte die von Befestigungsmitteln zur Montage auf dem tragenden Dachuntergrund durchsetzt ist und die einen aufragenden Montagestift aufweist, auf dem die Solaranlage und/oder Solarträgerteile adaptiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (21) die Platte (1) nach unten durchsetzt und sich auf dem Dachuntergrund (180) abstützt.
Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (21) koaxial in einer Aufnahme (31) geführt ist.
Montagevorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (31) ein mit einem Innengewinde (32) versehene Hohlzylinder ist.
Montagevorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (31) an ihrem unteren Ende zu einem im Durchmesser reduzierten Zapfen (33) ausgebildet ist, der ein Außengewinde (34) trägt.
Montagevorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (21) ein Außengewinde (22) besitzt.