DE202010010858U1

DE202010010858U1 - Befestigungsvorrichtung für Anlagen auf Trapez- oder Wellblechdächern oder Trapez- oder Wellblechfassaden

Info

Publication number: DE202010010858U1
Application number: DE202010010858U
Authority: DE
Original assignee: ETANCO GmbH
Current assignee: ETANCO GmbH
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: DE202011004146U1; EP2413064A3; EP2413064A2

Abstract

Befestigungsvorrichtung für Anlagen auf Trapez- oder Wellblechdächern oder Trapez- oder Wellblechfassaden aufweisend eine Befestigungskalotte und eine Montageschraube, wobei die Montageschraube ein Durchgriffsloch in der Befestigungskalotte durchgreift und eine Hochsicke des Trapez- oder Wellblechs des Dachs oder der Fassade durchgreifend in eine Dach oder Fassadenunterkonstruktion schraubbar ist und die Raumform der Befestigungskalotte der Raumform der Hochsicke des Trapez- oder Wellblechs für einen formschlüssigen Sitz auf einer Hochsicke angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageschraube eine einstückige Stockschraube (9) oder eine zweiteilige Solarbefestigerschraube (17) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine windlastsichere und hohe Lasten tragbare Befestigungsvorrichtung für Anlagen wie Photovoltaikanlagen, Solarkollektoren oder dergleichen Anlagen oder Schilder oder Tafeln auf Trapez- oder Wellblechdächern oder Trapez- oder Wellblechfassaden.
Bekannt ist, eine an die Raumform der Oberfläche der Hochsicke eines Trapezblechdaches angepasste trapezförmige Befestigungskalotte mit drei Montageschrauben zu kombinieren ( DE 20 2006 014 469 U1 ). Bekannt ist auch eine an die Raumform der Oberfläche der Hochsicke eines Wellblechdachs angepasste zylinderschalenförmige Kalotte mit mindestens einer Montageschraube zu kombinieren.
Als Montageschraube dient z. B. eine Schraube mit Schraubenkopf und Gewindeschaft, wobei als zweites Teilstück auf deren Schraubenkopf auf der dem Gewindeschaftgegenüberliegenden Seite axial ein Gewindestift mit einem metrischen Gewinde befestigt, z. B. angeschweißt ist. Das metrische Gewinde wird mit Muttern bestückt und am Gewinde wird die jeweilige Anlage, z. B. die Photovoltaikanlage oder die Solaranlage befestigt.
Diese Art einer zweiteiligen Montageschraube wird auf dem Markt als „Solarbefestiger” angeboten und wird im Folgenden auch als Solarbefestigerschraube bezeichnet.
Der Schraubenschaft dieser Montageschraube trägt ein Gewinde, das entweder für das Einschrauben in Holz oder Stahl geeignet ist und das für die Befestigung der Montageschraube an einer Dachunterkonstruktion eingerichtet ist.
Die bekannte trapezförmige Kalotte, z. B. aus Stahl oder Leichtmetall, weist eine Trapezbasisplatte auf, an die seitlich abgewinkelt jeweils eine Trapezseitenschenkelplatte angebunden ist. In die Basisplatte ist zentral ein Durchgriffsloch eingebracht. Kalottenunterseitig kann eine elastische Dichtungsmittelbeschichtung, z. B. eine Moosgummibeschichtung aufgebracht sein.
Der Gewindeschaft der Montageschraube durchgreift das Durchgriffsloch, wobei der Schraubenkopf kalottenaußenseitig auf der Basisplatte der Kalotte aufsitzt und wobei zwischen dem Schraubenkopf und der Basisplatte eine Dichteinrichtung mit einer elastischen Dichtscheibe angeordnet ist.
Diese Befestigungsvorrichtung hat sich bewährt.
Aufgabe der Erfindung ist, die Belastbarkeit derartiger Befestigungsvorrichtungen zu erhöhen, so dass die Anzahl der Befestigungsvorrichtungen bei gleicher Gesamtbelastbarkeit der Dach- oder Fassadenkonstruktion verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht demgemäß die Verwendung einer im Wesentlichen bekannten Stockschraube oder einer an sich bekannten Solarbefestigerschraube vor, die mit einer zylinderbogenförmigen oder trapezförmigen Befestigungskalotte, insbesondere aus Leichtmetall z. B. aus einer Aluminiumlegierung kombiniert wird, die in den Seitenschenkeln jeweils mindestens ein für den Durchgriff einer Bohrschraube geeignetes Loch aufweist und die somit mit Bohrschrauben in die Seitenbereiche bzw. in die sog. Stege einer Trapezblechhochsicke oder einer Wellblechhochsicke befestigbar ist.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung im Folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen trapezförmigen Befestigungskalotte;
2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Befestigungskalotte nach 1 mit Bohrschrauben;
3 eine Seitenansicht einer Stockschraube für eine erfindungsgemäße Befestigungskalotte, insbesondere einer Kalotte nach 1 und 2;
4 eine Seitenansicht einer Solarbefestigungsschraube für eine erfindungsgemäße Befestigungskalotte, insbesondere einer Kalotte nach 1 und 2;
5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen, eine Stockschraube gemäß 3 aufweisenden Befestigungsvorrichtung;
6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen, eine Solarbefestigerschraube gemäß 4 aufweisenden Befestigungsvorrichtung;
7 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen zylinderschalenförmigen Befestigungskalotte;
8 schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung befestigt auf einem Trapezdach;
9 perspektivisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße trapezförmige Kalotte mit einer besonderen Raumform der Versteifungs- bzw. Verstärkungssicken.
Eine erfindungsgemäße Trapezblechbefestigungskalotte 1 weist eine Trapezbasisplatte 2 sowie seitlich jeweils eine einstückig angebundene Trapezseitenschenkel platte 3 auf (1). In der Basisplatte 2 befindet sich zentral ein gestanztes, freies, randlich nicht ausgekleidetes Durchgriffsloch 4. In die Schenkelplatten 3 sind nebeneinander, z. B. parallel zur Längserstreckung „L” der Kalotte 1 nebeneinander, zwei Befestigungslöcher 5 eingebracht. Es liegt im Rahmen der Erfindung ein Loch oder mehr als zwei Löcher vorzusehen; letztere mit beliebig verteilter Anordnung.
Für den Durchgriff der Löcher 5 sind an sich bekannte Bohrschrauben 6 vorgesehen (2), mit denen die Kalotte 1 auf die Seitenschenkel einer Hochsicke eines Trapezblechdachs oder eines Wellblechdachs oder einer Trapezblechfassade oder einer Wellblechfassade in an sich bekannter Weise anschraubbar ist (nicht dargestellt). Die Bohrschrauben 6 weisen zweckmäßigerweise jeweils eine Dichteinrichtung mit mindestens einem Dichtring 6a auf, der das entsprechende Befestigungsloch 5 im Zwischenraum zwischen Bohrschraubenkopf und Kalottenseitenschenkeloberfläche abdichten kann.
Zweckmäßigerweise verlaufen z. B. nach außen gewölbte Versteifungssicken 7 z. B. senkrecht zur Längserstreckung „L” der Kalotte 1 in der Bodenplatte 2 einer trapezförmigen Kalotte 1. Die Anzahl und Form der Sicken 7 ist nicht begrenzt. Vorzugsweise ist jeweils im Bereich der freien Außenrandkanten der Bodenplatte 2 eine Sicke 7 eingebracht (1, 2). Sicken 7 können aber auch in den Schenkelplatten 3 vorgesehen sein.
Innenseitig bzw. unterseitig bzw. hochsickenseitig befindet sich auf der Kalotte 1 zweckmäßigerweise eine elastische Dichtmaterialschicht 8 vorzugsweise auf der gesamten Innenfläche der Kalotte 1.
Bekannt ist eine trapezförmige Kalotte mit einer Seitenschenkelplattenverschraubung mittels Bohrschrauben. Diese Kalotte soll auf eine trapezförmige Hochsicke eines Trapezblechs eines Trapezblechdachs geschraubt werden. Die Kalotte weist aber kein freies Durchgriffsloch für einen freien Durchgriff einer Befestigungsschraube auf, gleichwohl aber ein Loch, das mit einer nach oben abstehenden ein Innengewinde aufweisenden Gewindehülse ausgekleidet ist. In die Gewindehülse wird ein Gewindestift eingeschraubt, auf den Anlagen wie z. B. Photovoltaikanlagen angeschraubt werden können. Eine Verschraubung mit einer Dachunterkonstruktion wie mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung ist nicht vorgesehen; demgemäß ergibt sich auch kein Problem bezüglich einer Lochleibung, weil die Gewindehülse fest eingenietet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung aus der Kombination einer Befestigungsschraube in Form einer Stockschraube oder einer Solarbefestigerschraube mit einer erfindungsgemäßen Kalotte mit freiem Durchgriffsloch 4 tritt das Problem der Lochleibung bei quer zur Längsachse der Befestigungsschraube wirkenden, z. B. wechselnden Kräften, z. B. Windkräften, in jedem Fall auf. Diese Kräfte werden relativ elastisch von der erfindungsgemäßen Kalotte abgefangen, weil die Bohrschrauben auf den Trapezseitenschenkeln 3 angeordnet sind und dadurch das Kalottenmaterial in einem ausreichenden Umfang elastisch federn kann. Diese Wirkung der Kalotte war bisher nicht bekannt und trägt nicht unerheblich zur Dauerstandfestigkeit der Befestigungseinrichtung auf dem Dach oder an einer Fassade bei.
Zur Bildung einer Befestigungsvorrichtung wird das Durchgriffsloch 4 nach einer Ausführungsform der Erfindung von einer einstückigen Stockschraube 9 durchgriffen. (Einstückig meint, dass die Schraube aus einem einzigen Metallteil gefertigt ist). Diese Stockschraube 9 weist oberendig einen kantigen, insbesondere sechskantigen Schaftbereich 10 auf, an den ein entsprechendes Werkzeug zum Drehen der Stockschraube 9 angesetzt werden kann.
Es schließt sich nach unten ein Gewindeschaft 11 mit einem metrischen Gewinde an, der in einen glatten Durchgriffsschaft 12 übergeht, an den sich ein Holzschraubengewindeschaft 13 anschließt.
Auf dem unteren Ende des metrischen Gewindes sitzt eine Mutter 14, insbesondere Sechskantmutter, vorzugsweise eine Sperrzahnmutter aufgeschraubt, die vom Durchgriffsschaft 12 abgestützt und gekontert wird und somit fest sitzend angeordnet werden kann.
Unterhalb der Mutter 14 befindet sich eine Dichtungseinrichtung, die einen zylindrischen Dichtring 15 aus einem elastischen Dichtmaterial aufweist, z. B. formschlüssig auf dem Durchgriffsschaft 12 der Stockschraube 9 sitzend. Der Dichtring 15 hat ei nen nach unten weisenden Dichtringfortsatz 16 geringeren Durchmessers, wobei der Durchmesser des Dichtringfortsatzes 16 dem Durchmesser des Durchgriffslochs 4 der Kalotte 1 entspricht, so dass der Dichtringfortsatz 16 das Durchgriffsloch 4 zumindest formschlüssig, vorzugsweise aber kraftschlüssig durchgreifen kann.
Mit auf dem metrischen Gewinde des Gewindeschafts 11 steckenden Muttern 23 wird eine auf einem Trapezblechdach oder Wellblechdach oder einer Trapezblechfassade oder einer Wellblechfassade zu befestigende Anlage, z. B. Solaranlage oder Photovoltaikanlage bzw. eine Beschilderung befestigt, wenn die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung durch eine Hochsicke eines Blechdachs in die Dachunterkonstruktion geschraubt ist (nicht dargestellt).
8 zeigt schematisch wie die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung auf einem Trapezblechdach 25 angeordnet ist, wobei das Trapezblechdach wie üblich ein Trapezblech 26 mit Hochsicken 27 sowie eine tragende Dachunterkonstruktion mit Holzbalken 28 aufweist und wobei das Holzschraubengewinde 13 in den Holzbalken 28 geschraubt ist und die Stockschraube 9 ein Loch 29 in der Hochsicke 27 durchgreift.
Anstelle der beschriebenen Stockschraube kann die erfindungsgemäße Kalotte 1 auch mit einer Solarbefestigungsschraube 17, z. B. gemäß 4 zu einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung kombiniert werden. Diese Solarbefestigungsschraube 17 weist im unteren Endbereich einen Gewindeschaft 18 mit einem Holzschraubengewinde (4) oder einem furchenden Stahlgewinde mit Zapfen (6) auf, an den sich einstückig nach oben ein glatter Freischnittschaft 19 anschließt, auf dem einstückig ausgebildet ein mehrkantiger, z. B. sechskantiger Schraubenkopf 20 sitzt. Auf dem Schraubenkopf 20 ist mit einer Schweißnaht 24 ein ein metrisches Gewinde aufweisender Gewindeschaft 21 aufgeschweißt derart, dass die Achsen der Gewindestifte 18 und 21 fluchten. Unterhalb des Schraubenkopfes 20 sitzt auf dem Freischnittschaft 20 eine Dichtungseinrichtung mit einem Dichtring 22 aus elastischem Dichtmaterial.
Zur Bildung einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung steckt die Solarbefestigungsschraube 17 im Durchgriffsloch 4 einer erfindungsgemäßen Kalotte 1, wo bei der Schraubenkopf 20 bzw. die Dichteinrichtung mit der Dichtscheibe 22 außenseitig auf der Basisplatte 2 der Kalotte 1 aufsitzt.
Wie im vorangehenden Beispiel wird mit auf dem metrischen Gewinde des Gewindeschafts 21 steckenden Muttern 23 eine auf einem Trapezblechdach oder Wellblechdach oder an einer Trapezblechfassade oder einer Wellblechfassade zu befestigende Anlage, z. B. Solaranlage oder Photovoltaikanlage bzw. Beschilderung befestigt, wenn die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung durch eine Hochsicke eines Trapezbleches oder Wellbleches in die Dachunterkonstruktion oder Fassadenunterkonstruktion geschraubt ist (nicht dargestellt).
Aus 5 ist die Kombination der wesentlichen Elemente der eine Stockschraube aufweisenden erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung zu erkennen.
6 zeigt eine Kombination der wesentlichen Elemente der eine Solarbefestigungsschraube aufweisenden erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung gegenüber bekannten gleichartigen Befestigungsvorrichtungen für Photovoltaikanlagen oder Solaranlagen sind überraschend zahlreich und insbesondere folgende:
Mit der Erfindung wird im Vergleich zum Stand der Technik erreicht, dass höhere Wind-, Scher- und Druckkräfte von Solar- und Photovoltaikdachanlagen oder Anlagen an Fassaden auf das Stahlblech übertragen werden können. Daraus resultiert außerdem, dass weniger Befestigungspunkte eingerichtet werden können und dass im Falle der Verwendung von Stockschrauben größere Gewindedurchmesser, z. B. M10 oder M12 verwendbar sind. Die aufzunehmenden Kräfte verteilen sich auch auf die seitliche Befestigung der Kalotte, so dass mehrere Angriffspunkte der zu übertragenden Kräfte geschaffen werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kalotte ist die Verwendung der Moosgummibeschichtung, die verhindert, dass Metall auf Metall sitzt, so dass chemische Reaktionen und elektrochemische Reaktionen vermieden werden können.
Als Bohrschrauben werden vorzugsweise Bohrschrauben mit einem Hinterschnitt verwendet. Der Hinterschnitt verhindert, dass die Schrauben beim Einschrauben in das Dünnblech der Trapez- oder Wellbleche mit z. B. einer Dicke von 0,63 mm überdreht werden.
Die erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen weisen jeweils eine Kalotte auf, deren Raumform der Raumform der Hochsicke eines Trapezbleches oder eines Wellbleches angepasst ist. Diese Bleche können auf einem Dach oder an einer Fassade befestigt angeordnet sein. Im Falle einer Fassade kann mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung z. B. ein Schild oder eine Informationstafel oder dergleichen Flächenelement befestigt werden.
Die Erfindung ist beispielhaft mit Befestigungsvorrichtungen beschrieben, die eine trapezförmige Kalotte aufweisen. Für den Fall einer Befestigung an einem Wellblechdach oder einer Wellblechfassade hat die Kalotte die Raumform einer bogenförmigen Zylinderschale mit einem zentralen Durchgriffsloch 4 und Befestigungslöchern 5 für Bohrschrauben 6. Diese Version der Kalotte ist in 7 abgebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006014469 U1 [0002]

Claims

Befestigungsvorrichtung für Anlagen auf Trapez- oder Wellblechdächern oder Trapez- oder Wellblechfassaden aufweisend eine Befestigungskalotte und eine Montageschraube, wobei die Montageschraube ein Durchgriffsloch in der Befestigungskalotte durchgreift und eine Hochsicke des Trapez- oder Wellblechs des Dachs oder der Fassade durchgreifend in eine Dach oder Fassadenunterkonstruktion schraubbar ist und die Raumform der Befestigungskalotte der Raumform der Hochsicke des Trapez- oder Wellblechs für einen formschlüssigen Sitz auf einer Hochsicke angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageschraube eine einstückige Stockschraube (9) oder eine zweiteilige Solarbefestigerschraube (17) ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungskalotte (1) aus Leichtmetall besteht und zweckmäßigerweise hochsickenseitig eine Dichtungsmaterialbeschichtung (8) aus einem elastischen Dichtwerkstoff z. B. aus Moosgummi aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumform der Befestigungskalotte (1) ein Basiselement (2) und seitlich davon jeweils ein einstückig angebundenes Seitenschenkelelement (3) aufweist, wobei zentral in das Basiselement (2) ein Durchgriffsloch (4) und in die Seitenschenkelelemente (3) jeweils mindestens ein Befestigungsloch (5) eingebracht sind und die Befestigungskalotte (1) für den Durchgriff der Befestigungslöcher (5) mit mindestens zwei zugeordneten, eine Dichteinrichtung zur Abdichtung der Befestigungslöcher (5) von außen sowie vorzugsweise einen Hinterschnitt aufweisenden Bohrschrauben (6) kombiniert ist und wobei zweckmäßigerweise in die Befestigungskalotte (1), insbesondere in das Basiselement (2) mindestens eine Versteifungssicke (7) eingeformt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stockschraube (9) oberendig einen kantigen Schaftbereich (10) zum Ansetzen eines Werkzeugs aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den kantigen Schaftbereich (10) ein Gewindeschaft (11) mit einem metrischen Gewinde anschließt, der in einen glatten Durchgriffsschaft (12) übergeht, an den sich ein Holzschraubengewindeschaft (13) anschließt, wobei eine Mutter (14), insbesondere eine Sperrzahnmutter auf das metrische Gewinde geschraubt ist, die vom Durchgriffsschaft (12) abgestützt und gekontert wird, wobei unterhalb der Mutter (14) eine Dichteinrichtung mit einem Dichtring (15) sitzt für eine oberseitige Abdichtung des Durchgriffslochs (4) der Befestigungskalotte (1).
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (15) einen Dichtringfortsatz (16) geringeren Durchmessers aufweist für einen form-, insbesondere aber kraftschlüssigen Durchgriff des Durchgriffslochs (4).
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarbefestigerschraube (17) im unteren Bereich einen Gewindeschaft (18) mit einem Holzschraubengewinde oder einem furchenden Stahlgewinde für die Verbindung mit einer Dach- oder Fassadenunterkonstruktion aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Gewindeschaft (18) nach oben einstückig ein glatter Freischnittschaft (19) anschließt, auf dem einstückig ausgebildet ein mehrkantiger Schraubenkopf (20) sitzt, auf den mit einer Schweißnaht (24) ein ein metrisches Gewinde aufweisender Gewindeschaft (21) aufgeschweißt ist, wobei unterhalb des Schraubenkopfes (20) auf dem Freischnittschaft (20) eine Dichteinrichtung mit einem Dichtring (22) aus elastischem Dichtmaterial für eine oberseitige Abdichtung des Durchgriffslochs (4) der Befestigungskalotte (1) sitzt.
Befestigungsanordnung einer an einem Trapez- oder Wellblechdach oder einer Trapez- oder Wellblechfassade angeschraubten Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass a) mehrere Befestigungsvorrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 eine Hochsicke (27) eines Trapez- oder Wellblechs (26) des Dachs (25) oder der Fassade durchgreifend in die Dach- oder Fassadenunterkonstruktion (28) ein- bzw. angeschraubt sind, wobei jeweils die Befestigungskalotte (1) auf der Hochsicke (27) aufsitzt und mit den Bohrschrauben (6) angeschraubt ist und wobei die Mutter (14) im Falle der Verwendung einer Stockschraube (9) oder der Schraubenkopf (20) im Falle der Verwendung einer Solarbefestigungsschraube (17) sich oberhalb der Befestigungskalotte (1) befindet und die Dichtungseinrichtung unterhalb der Mutter (14) bzw. des Schraubenkopfes (20) das Durchgriffsloch (4) der Befestigungskalotte (1) gegen Wasserdurchtritt abdichtet und wobei die Dichteinrichtung der Bohrschrauben (6) mit ihrem Dichtring (6a) das jeweilige Befestigungsloch (5) der Befestigungskalotte (1) gegen Wasserdurchtritt abdichtet, b) die Anlage mittels des metrischen Gewindes des Gewindeschafts (11) im Falle der Verwendung einer Stockschraube (9) oder des Gewindeschafts (21) im Falle der Verwendung einer Solarbefestigerschraube (17) und jeweils mittels Muttern (23) befestigt ist.