DE202011105904U1

DE202011105904U1 - Wiederholt verwendbare Montagehilfe für die Ausrichtung von auf einer Unterkonstruktion aufliegenden flächigen Bauteilen mit Kantflächen, insbesondere Solarmodulen

Info

Publication number: DE202011105904U1
Application number: DE202011105904U
Authority: DE
Original assignee: ENERGIEBAU SOLARSTROMSYSTEME GmbH
Current assignee: LORENZ-MONTAGESYSTEME GMBH, DE
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: WO2013041077A2; WO2013041077A3

Abstract

Wiederholt verwendbare Montagehilfe (1) für die Ausrichtung von auf einer Unterkonstruktion aufliegenden, flächigen Bauteilen mit Kantflächen, insbesondere Solarmodulen, gekennzeichnet durch einen Anschlag (2) mit einer Anschlagsfläche (3) für die Kantflächen und einen Ausleger (4), vorzugsweise eine Schiene, mit einer Ober- (5) und einer Unterseite (6), wobei die Anschlagsfläche (3) oberhalb der Oberseite (5) in einer von dieser abgewinkelten Position angeordnet ist und der Ausleger (4) eine Kontur (7), vorzugsweise einen Hammerkopf, für die Verbindung mit der Unterkonstruktion aufweist, die an der Oberseite (5) des Auslegers (4) angeordnet ist.

Description

Im Bereich von Dachaufbauten werden häufig flächige Bauteile mit Kantflächen auf Unterkonstruktionen aufgelegt und bedürfen der Ausrichtung. So werden Solarmodule üblicherweise auf Unterkonstruktionen montiert, die parallele voneinander beabstandete Trägerprofile aufweisen, auf denen die Solarmodule aufliegen. Vorteilhafterweise werden die Solarmodule mittels Modulklemmen, die an den Trägerprofilen vorteilhaft jeweils zwischen seitlich benachbarten Modulen verankert werden, von oben auf die Trägerprofile gepresst. Die Module müssen also, bevor sie mittels der Presskraft der Modulklemmen fixiert werden, gleichmäßig ausgerichtet werden. Dies bereitet jedoch, insbesondere auf Schrägdächern Schwierigkeiten, da die noch unfixierten Module hier dazu neigen, entlang der Dachschräge abzugleiten. Die Trägerprofile der Unterkonstruktion sind im Falle von Schrägdächern üblicherweise parallel zum Dachfirst ausgerichtet. Selbstverständlich kann die Ausrichtung und Fixierung der Module mit Augenmaß von wenigstens zwei Monteuren durchgeführt werden, wobei der erste Monteur das jeweilige Modul in Position hält und der zweite Monteur die Modulklemme festschraubt. Bei der üblichen Befestigung zweier seitlich benachbarter Module mittels einer über beide Module greifenden Modulklemme muss der erste Monteur bereits zwei Module in paralleler Ausrichtung zueinander halten, was je nach Größe und Gewicht der Module und Neigung des Daches auf nicht unerhebliche Schwierigkeiten stoßen kann, zumal sich beide Monteure in etwa an derselben Position auf dem Dach aufhalten müssen, um ihre Aufgaben erfüllen zu können, und sich dabei gegenseitig in ihrer Bewegungsfreiheit einschränken.
Wünschenswert erschien es daher, den Montageprozess so zu modifizieren, dass nur ein Monteur die Ausrichtung und Fixierung der Module auf einfache Weise vornehmen kann. Bereits in DE 202 04 148 U1 wurde vorgeschlagen, das unterste Trägerprofile an seiner Oberseite, auf der die Solarmodule aufliegen, mit einer Nut zu versehen, in die ein Haltewinkel eingehängt werden kann, wobei der Winkel einen Basisschenkel mit einer entsprechenden Abkantung zum Eingriff in die Nut des Trägerprofils und einen Halteschenkel als Anschlag für das auszurichtende Solarmodul aufweist. In DE 20 2008 002 346 U1 wurde dieser Gedanke aufgegriffen und dahingehend modifiziert, dass der Basisschenkel des Haltewinkels längenverstellbar ausgeführt wird, um nicht lediglich einen Stopper oder Anschlag zur Verfügung zu stellen, bei der die Positionierung der Module nach wie vor durch die Position des untersten Trägerprofils festgelegt ist, sondern eine Vorrichtung, die eine Ausrichtung auch unterschiedlich großer Module erlaubt, indem der Abstand des Halteschenkels zum Trägerprofil justierbar ist. Beide Problemlösungen offenbaren Vorrichtungen, denen die Solarmodule nicht nur an- sondern auch aufliegen und daher nach erfolgter Montage integrale Bestandteile der Unterkonstruktion bleiben und in entsprechender Stückzahl am Dach angebracht werden müssen. Das Gewicht der Unterkonstruktion sowie Ressourcenverbrauch und Kosten werden bei beiden Lösungen durch ein zusätzliches Bauteil erhöht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bereit zu stellen, die ebenfalls eine Ausrichtung von Solarmodulen, oder allgemein flächiger Bauteile auch verschiedener Größe erlaubt, jedoch nicht dauerhaft an der Unterkonstruktion verbleibt sondern beispielsweise an einem oder auch mehreren Dächern, Freilandgestellen oder Einsatzorten wiederholt benutzt werden kann und somit, aufgrund ihrer Wiederverwendbarkeit, das Endgewicht der Unterkonstruktion gegenüber dem Stand der Technik reduziert sowie Kosten und Ressourcenverbrauch verringert. Die Vorrichtung sollte zusammen mit der Unterkonstruktion eine Anordnung ermöglichen, die eine einfache und schnelle Ausrichtung von Solarmodulen oder flächigen Bauteilen ermöglicht, jedoch nach deren Endfixierung, beispielsweise mittels Modulklemmen, auf einfache Weise wieder in Vorrichtung und Unterkonstruktion zerlegt werden kann, so dass die Vorrichtung an anderer Stelle erneut eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung sollte ebenso einfach mit der Unterkonstruktion verbunden werden können wie sie nach Endfixierung der flächigen Bauteile wieder von dieser lösbar sein sollte. Wünschenswert wäre außerdem eine Ausführungsform mit der Möglichkeit, die Vorrichtung ohne Werkzeug handhaben zu können.
Die Aufgabe wird mittels einer Montagehilfe nach Anspruch 1 sowie einer Anordnung nach Anspruch 8 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausführungsformen aus den jeweiligen Unteransprüchen ergeben. Im Gegensatz zu den Anschlagswinkeln gemäß Stand der Technik setzt die erfindungsgemäße Montagehilfe nicht an der bauteil- oder solarmodultragenden Oberseite der Trägerprofile der Unterkonstruktion an, sondern an deren Unterseite. Dazu ist die Montagehilfe so konstruiert, dass sie einen Ausleger mit einer Ober- und einer Unterseite aufweist, an dessen Oberseite sowohl ein Anschlag mit Anschlagsfläche in von der Oberseite abgewinkelter Position angeordnet ist sowie, ebenfalls an der Oberseite oder zumindest über sie hinausragend, eine Kontur für die Verbindung mit der Unterkonstruktion. Entscheidend für die erfindungsgemäße Wiederverwendbarkeit der Montagehilfe ist, dass sie so konstruiert ist, dass die durch sie ermöglichte Anordnung von Montagehilfe und Unterkonstruktion lediglich einen Kontakt von Kantflächen des flächigen Bauteils oder Solarmoduls mit dem Anschlag der Montagehilfe erlaubt, nicht jedoch ein Anordnen des Auslegers oder eines sonstigen Teils der Montagehilfe zwischen Trägerprofil und dem aufliegenden flächigen Bauteil oder Solarmodul, da die Montagehilfe dadurch bei der Endfixierung des flächigen Bauteils oder Solarmoduls eingeklemmt würde und unerwünschterweise als Teil der Unterkonstruktion für eine Wiederverwendung nicht mehr zur Verfügung stünde.
Von Vorteil ist es, dass die Trägerprofile häufig bereits auf ihrer Unterseite beidseitig hinterschnittene Längsnuten aufweisen, die als Aufnahme für Befestigungsmittel, wie beispielsweise den in WO 2010/105604 A2 offenbarten Adapter, auf Seiten mit der Dachunterkonstruktion verbundener Dachhaken dienen. Diese Nuten können nicht nur als Aufnahme für Befestigungsmittel zur Verbindung der Unterkonstruktion mit dem Dach dienen sondern erfindungsgemäß ebenso als Aufnahme für eine Montagehilfe gemäß Anspruch 1. In einem solchen Fall ist die Kontur deshalb vorzugsweise als Hammerkopf ausgebildet, der in Längsausrichtung aufgrund seiner Breitenabmessung von unten in die beidseitig hinterschnittene Längsnut eingebracht werden kann, dessen Längsmaß jedoch die hinterschnittene Nutbreite überschreitet. Durch eine Drehung von beispielsweise 30° kann der Hammerkopf mit den Hinterschneidungen in Eingriff gebracht werden, ist aufgrund seiner Längsabmessungen an weiterer Drehbewegung im Sinne eines Selbsthemmeffekts gehindert und somit in einer den Kopplungszustand zwischen Montagehilfe und Trägerprofil definierenden bestimmten Befestigugsposition. Bei Ausbildung der Kontur als Hammerkopf ist es deshalb vorteilhaft, wenn diese eine solche Ausrichtung bezüglich der Anschlagsfläche aufweist, dass die Anschlagsfläche im Kopplungszustand im Wesentlichen parallel zur Längsachse des die Montagehilfe tragenden Trägerprofils angeordnet ist. Dies bedingt das Erfordernis einer von der Längenabmessung des Hammerkopfes abhängige Schrägstellung des Hammerkopfes gegenüber der Anschlagsfläche. Selbstverständlich sind auch andere, äquivalente Verbindungen anstelle solcher zwischen Hammerköpfen und beiseitig hinterschnittenen Nuten möglich, wie beispielsweise Schraub-, Bajonettverschluss- oder Schnappverbindungen. Allerdings sollten die damit verbundenen Anforderungen an die Ausgestaltung der Aufnahmen der zumeist aus Aluminium gefertigten Trägerprofile aus fertigungstechnischen Gründen nicht zu kompliziert sein. Ebenfalls ist es möglich, das Verhältnis von Aufnahme zu Kontur umzukehren, indem die Trägerprofile mit Konturen ausgestattet werden und die Oberseite des Auslegers der Montagehilfe mit einer entsprechenden Aufnahme.
Ist der Ausleger der Montagehilfe mittels seiner Kontur mit der bauteil- oder solarmodulabgewandten Unterseite des Trägerprofils verbunden, so steht die im Kopplungszustand im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Trägerprofils ausgerichtete Anschlagsfläche für die Ausrichtung der auf die Trägerprofile aufzulegenden Bauteile oder Solarmodule zur Verfügung, sofern die Höhe des Anschlags über der Auslegeroberseite größer als der Abstand zwischen Ober- und Unterseite des Profilträgers ist, da der Anschlag, um seine Funktion erfüllen zu können, aus der Ebene der Auflageflächen der Unterkonstruktion herausragen muss. Nach erfolgter Endfixierung der mittels der erfindungsgemäßen Montagehilfe ausgerichteten Bauteile oder Solarmodule hat die Montagehilfe ihre Funktion erfüllt. Um sie auf einfache Weise wieder entfernen und der Wiederverwendung zuführen zu können, muss der Kontakt zwischen Anschlagsfläche und Kantfläche des Bauteils oder Solarmoduls aufgeboben werden. Dies ist beispielsweise möglich, indem der Ausleger so weit nach unten gebogen wird, dass die Oberkante der Anschlagsfläche unterhalb des anliegenden Bauteils oder Solarmoduls positioniert ist und unter Aufhebung des Kopplungszustands zwischen Kontur und Aufnahme seitlich weggedreht wird. Je nach Abmessungen, Einstellungen, Material und Materialstärke des Auslegers ist es nicht unwahrscheinlich, dass die Montagehilfe beim Herunterbiegen in unerwünschter Weise dauerhaft verformt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montagehilfe ist der Anschlag deshalb höhenverstellbar bezüglich der Oberseite des Auslegers. In einfacher Weise kann dies verwirklicht werden, indem der Anschlag an einer Abkantung an der Oberseite des Auslegers mittels einer Schraube, vorzugsweise mit Flügelmutter, an exzentrischer Position befestigt ist. Somit kann der Anschlag in einer hochgestellten Funktionsposition festgestellt werden oder in einer Demontageposition mit bezüglich des Auslegers gegenüber der Funktionsposition geringerer Höhe. Vorzugsweise ragt der Anschlag in der Demontageposition nicht mehr aus der Ebene der Auflageflächen der Unterkonstruktion heraus. Der Anschlag kann selbstverständlich auch auf andere Art und Weise höhenverstellbar ausgeführt sein. indem er beispielsweise mittels eines Rastscharniers mit dem Ausleger verbunden ist oder wenn er entlang einer von der Oberseite des Auslegers abgewinkelten Führung aus- und eingefahren werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Montagehilfe ist die Kontur an der Oberseite des Auslegers verschieblich in Richtung des Anschlags oder in die entgegengesetzte Richtung angebracht, um die Einstellung verschiedener Abstände des Anschlags von dem Trägerprofil zu ermöglichen, an die die Montagehilfe gekoppelt ist. Vorteilhaft gelingt dies konstruktiv einfach aber effektiv, wenn der Ausleger als Schiene mit Langloch ausgebildet ist und die Kontur auf einer entlang dieses Langlochs verschieblich geführten Grundplatte angeordnet ist, die in gewünschter Position auf dem Ausleger mittels einer Schraube mit Flügelmutter fixiert werden kann. Um eine versehentliche Drehung der Grundplatte beim Anziehen der Flügelmutter und damit eine unerwünschte Veränderung der Ausrichtung der Kontur mit Auswirkung auf die Stellung der Anschlagsfläche zur Längsachse des Trägerprofils auszuschließen, kann die Grundplatte auf ihrer dem Ausleger zugewandten Seite wenigstens eine Führungsnase aufweisen, die in das Langloch eingreift. Alternativ zu einem Langloch sind selbstverständlich auch äquivalente Führungsnuten realisierbar oder schlittenartig ausgebildete Grundplatten, die den Ausleger seitlich umfassen. Die Grundplatte kann auch schienenartig ausgebildet sein und bei bestimmten Einstellungen in Verlängerung des Auslegers über diesen hinausragen. Es ist auch nicht zwingend, dass die Kontur an der Oberseite des Auslegers befestigt ist. Sie kann ebenso auf einer Grundplatte oder -schiene angebracht sein, die auf der Unterseite des Auslegers angeordnet ist, dann jedoch auf der auslegerzugewandten Seite einer solchermaßen positionierten Grundplatte oder -schiene, so dass auch hier die Verbindung des Trägerprofils mit der Montagehilfe bei dem Trägerprofil zugewandter Oberseite des Auslegers erfolgt. Dies gilt analog für die Anordnung des Anschlags.
Die Anordnung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10 wird demnach in bevorzugter Weise mittels der nachfolgend benannten Schritte bereit gestellt. Zuerst wird, gegebenenfalls, die Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingestellt, indem der Ausleger von seinem Justagezustand in den Funktionszustand überführt wird. Im zweiten Schritt wird die Montagehilfe mittels der Kontur mit dem Trägerprofil verbunden, die Anordnung also über den Entkopplungszustand in den Kopplungszustand überführt. Gegebenenfalls wird in einem dritten Schritt der Anschlag von der Demontageposition in die Funktionsposition überführt, indem der Anschlag hochgestellt wird. Nach Endfixierung der flächigen Bauteile oder Solarmodule mittels von der Montaghilfe verschiedener Fixierungen wird gegebenenfalls wieder die Demontageposition hergestellt oder alternativ eine Biegekraft auf den Ausleger ausgeübt. Fünftens wird der Übergang vom Kopplungs- in den Entkopplungszustand vollzogen.
Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung anhand der Abbildungen näher erläutert.
Bezugszeichenliste

1: Montagehilfe
2: Anschlag
3: Anschlagsfläche
4: Ausleger
5: Oberseite des Auslegers
6: Unterseite des Auslegers
7: Kontur
8: Funktionsposition der Montagehilfe
9: Demontageposition der Montagehilfe
10: Justagezustand des Auslegers
11: Montagezustand des Auslegers
12: Grundplatte
13: Langloch
14: Führungsnase
15: Abkantung
16: Befestigungsmittel
17: Verbindungsmittel
18: Anordnung
19: Unterkonstruktion
20: Trägerprofil
21: Oberseite des Trägerprofils
22: flächiges Bauteil/Solarmodul
23: Unterseite des Trägerprofils
24: Aufnahme für die Kontur
25: Kopplungszustand der Kontur
26: Entkopplungszustand der Kontur

1 zeigt ausschließlich die Montagehilfe (1) perspektivisch schräg von oben in einer bevorzugten Ausführungsform mit dem Anschlag (2) in Funktionsposition (8). Zu erkennen ist das mit einer Flügelmutter versehene Befestigungsmittel (16) an der Abkantung (15), mittels dessen der Anschlag (2) in der Funktionsposition (8) gehalten wird. Die Anschlagsfläche (3) weist in dieser Abbildung vom Betrachter weg. Der Ausleger (4) ist hier als Schiene mit Langloch (13) ausgebildet und weist seitlich eine Skalierung auf, die bei der Einstellung während des Justagezustands (10) des Auslegers (4) hilfreich ist. Die Kontur (7) ist hier als Hammerkopf ausgeführt und auf einer Grundplatte (12) angeordnet, die ihrerseits mittels des eine Flügelmutter aufweisenden Verbindungsmittels (17) auf der Oberseite (5) des Auslegers (4) befestigt ist. Die Unterseite (6) des Auslegers (4) ist vom Betrachter abgewandt.
2 zeigt die Grundplatte (12) mit der Kontur (7) in der Seitenansicht, wobei die als Kantmutter ausgeführte Führungsnase (14) zu erkennen ist ebenso wie das Befestigungsmittel (17), das zusätzlich als Führung fungiert.
3 zeigt den Kopplungszustand (25) der Anordnung (18) in der Seitenansicht mit der Kontur (7) im Eingriff mit der Aufnahme (24) des Trägerprofils (20), dessen Oberseite (21) ein flächiges Bauteil/Solarmodul (22) aufliegt, das mit einer seiner Kantflächen an der Anschlagsfläche (3) anliegt, wobei der Anschlag (2) hochgestellt ist und sich die Montagehilfe (1) in Funktionsposition (8) und der Ausleger (4) im Montagezustand (11) befindet.
4 zeigt die Anordnung (18) in der Seitenansicht mit der Montagehilfe (1) in der Demontageposition (9), bei der der Anschlag (2) heruntergestellt ist und nicht aus der von der Oberseite (21) des Trägerprofils (20) definierten Ebene (A) herausragt.
5 zeigt den Entkopplungszustand (26) der Anordnung (18) perspektivisch schräg von oben, bei der die Aufnahme (24), hier eine beidseitig hinterschnittene Nut, des Trägerprofils (20) parallel zur Längsausrichtung der als Hammerkopf ausgebildeten Kontur [2, (7)] ausgerichtet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20204148 U1 [0002]
DE 202008002346 U1 [0002]
WO 2010/105604 A2 [0005]

Claims

Wiederholt verwendbare Montagehilfe (1) für die Ausrichtung von auf einer Unterkonstruktion aufliegenden, flächigen Bauteilen mit Kantflächen, insbesondere Solarmodulen, gekennzeichnet durch einen Anschlag (2) mit einer Anschlagsfläche (3) für die Kantflächen und einen Ausleger (4), vorzugsweise eine Schiene, mit einer Ober- (5) und einer Unterseite (6), wobei die Anschlagsfläche (3) oberhalb der Oberseite (5) in einer von dieser abgewinkelten Position angeordnet ist und der Ausleger (4) eine Kontur (7), vorzugsweise einen Hammerkopf, für die Verbindung mit der Unterkonstruktion aufweist, die an der Oberseite (5) des Auslegers (4) angeordnet ist.
Montagehilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (2) bezüglich der Oberseite (5) höhenverstellbar ist, wobei der Anschlag (2) in einer bezüglich des Auslegers (4) hochgestellten Funktionsposition (8) oder in einer Demontageposition (9) mit bezüglich des Auslegers (4) gegenüber der Funktionsposition (8) geringerer Höhe fixierbar ist.
Montagehilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Kontur (7) bezüglich des Auslegers (4) in einem Justagezustand (10) in Richtung des Anschlags (2) und/oder die entgegengesetzte Richtung veränderbar ist und in einer Montagezustand (11) bezüglich des Auslegers (4) fixiert und für einen Kraft- und/oder Formschluss mit der Unterkonstruktion fest ausgerichtet ist.
Montagehilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (7) auf einer Grundplatte (12) angeordnet ist, wobei die Grundplatte (12) an dem Ausleger (4) festgelegt ist.
Montagehilfe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (4) ein Langloch (13) und/oder eine Führungsnut mit Ausrichtung auf den Anschlag (2) aufweist, in das (13) oder die wenigstens eine an der Grundplatte (10) angeordnete Führungsnase (14) eingreift.
Montagehilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (4) eine Abkantung (15) an seiner Oberseite (5) aufweist, an der der Anschlag (2) mit einem Befestigungsmittel (16), vorzugsweise einer Schraube mit Flügelmutter, an exzentrischer Position befestigt ist.
Montagehilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (12) mit einem Verbindungsmittel (17), vorzugsweise einer Schraube mit Flügelmutter, an dem Ausleger (4) befestigt ist.
Anordnung (18) aus einer Montagehilfe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer Unterkonstruktion (19), die Trägerprofile (20) mit einer Oberseite (21) für die Auflage von flächigen Bauteilen, insbesondere von Solarmodulen (22) und eine Unterseite (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (23) eine Aufnahme (24) für die Kontur (7) des Auslegers (4) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) und die Kontur (7) in einem Kopplungszustand (25) über einen Kraft- und/oder Formschluss miteinander verbunden sind, wobei die Anschlagsfläche (3) des Anschlags (2) und die Längsachse des Trägerprofils (20) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, oder in einem Entkopplungszustand (26) der Kraft- und/oder Formschluss aufgehoben ist, wobei die Anschlagsfläche (3) des Anschlags (2) und die Längsachse des Trägerprofils (20) schräg zueinander angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Anschlags (2) über der Oberseite (5) des Auslegers (4) in der Funktionsposition (8) größer als der Abstand zwischen Ober- (21) und Unterseite (23) des Trägerprofils (20) ist.