Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtkuppel aus mindestens zwei übereinander angeordneten Schalen, deren Schalenrand auf einem Rahmen befestigbar ist.
Derartige Lichtkuppeln, meist aus Kunststoffschalen aufgebaut, werden hauptsächlich auf Flachdächern oder leicht geneigten Dächern als Belichtungs- und Belüftungselemente z.B. über Lagerhallen, Sporthallen, Tiefgaragen, Betriebsräumen oder Nebenräumen von Wohnungen eingesetzt. Sie bestehen meistens aus Acrylglas, Polycarbonat oder ähnlichen Kunststoffen in opaler oder durchsichtiger Ausführung. Die Schalen werden in Plattenform hergestellt und mittels Wärmeeinwirkung und Unter- oder Überdruck in die gewünschte, gekrümmte Form gebracht. Je nach Anforderung an die Wärmedämmung sind die Lichtkuppeln heutzutage mit bis zu drei Schalen ausgeführt, wobei durchaus auch mehr als drei Schalen denkbar wären.
Oft sind Lichtkuppeln mit Lüftungseinrichtungen oder Brandrauchentlüftungen versehen, die mit Elektromotoren oder Pneumatikzylindern angetrieben werden. Die Montage erfolgt auf sog. Aufsatzkränzen, die zumeist aus Polyester oder Metallsandwich-Elementen hergestellt sind.
Eine wesentliche Eigenschaft aller bisher bekannten Kunststoffe, die zur Herstellung von Lichtkuppeln geeignet sind, ist die mehr oder weniger schnell eintretende Versprödung. Bereits nach kurzer Exposition in freier Witterung werden die Kuppelschalen extrem spröde und brechen bei geringster Belastung. Aufgrund ihrer Kuppelform, die Stabilität und Festigkeit vermuten lässt, wird das Sicherheitsrisiko oft unterschätzt.
Immer wieder kommt es zu Abstürzen von Personen durch Lichtkuppeln, zumal viele Lichtkuppeln (z.B. über Tiefgaragen) völlig ungeschützt in Gärten, neben Gehwegen oder auf Dächern in Wartungsbereichen eingebaut sind. Werden Lichtkuppeln nicht mechanisch zerstört, besitzen sie eine Lebensdauer von etwa 20-25 Jahren.
Bisherige Schutzmassnahmen bestehen aus Gittern oder Stäben, die unter oder über der Lichtkuppel angeordnet wurden.
Eine derartige Lichtkuppel offenbart die DE 40 08 093 AI. Zum Schutz vor Beschädigungen der Lichtkuppel ist über der Lichtkuppel eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die je nach Ausgestaltung vor Hagel, Sturm oder Einbrechern sichern soll. Eine derartige Sicherheitsvorrichtung beansprucht über und insbesondere auch neben der Lichtkuppel viel Platz, der in vielen Fällen nicht vorhanden ist.
Eine dauerhafte Montage ist oft aufwendig und
verursacht relativ hohe Kosten. Darüber hinaus reduziert eine über der Lichtkuppel angeordnete Sicherung aufgrund der erforderlichen Dimensionierung den Lichtdurchgang erheblich. Insbesondere sind aussenliegende Sicherheitsvorrichtungen und ihre entsprechend aufwendige Befestigung ständig der Witterung ausgesetzt und müssen immer wieder auf ihre Zuverlässigkeit geprüft und unter Umständen oftmals ausgetauscht werden.
Aussenliegende Gitter oder ähnliche Einrichtungen behindern ausserdem das Aufklappen von Kuppeln, die mit Brandraucheinrichtungen ausgestattet sind und sich im Brandfall um fast 180[deg.] öffnen.
Die DE 40 40 768 AI offenbart ebenfalls eine Lichtkuppel aus mindestens einer lichtdurchlässigen Schale, wobei unterhalb der untersten Schale eine plane Scheibe aus Polycarbonat vorgesehen ist, die das Abstürzen von Personen durch die Lichtkuppel verhindern soll. Abgesehen von der erforderlichen Dicke und der damit verbundenen Einschränkung der Lichtdurchlässigkeit der planen Scheibe, unterliegt sie ebenfalls laufender Versprödung, wodurch eine dauerhafte Durchbruchsicherung nicht gewährleistet ist und dieser Sicherheitsvorrichtung ein frühes Ablaufdatum beschert ist.
Eine zuverlässige und dementsprechend dicke Polycarbonatscheibe verteuert ausserdem eine derartige Lichtkuppel erheblich und verkompliziert den Einbau von Lüftungs- und Brandschutzeinrichtungen.
Die US 5,237,788 A offenbart eine Lichtkuppel, die von einem bogenförmigen Gitter umgeben ist. Dadurch sollen ebenfalls Unfälle vermieden werden. Wie bereits vorhin erwähnt ist auch dieses Gitter mit den o.a. Nachteilen behaftet und natürlich ständigen Witterungseinflüssen ausgesetzt.
Die US 6,199,330 offenbart eine Lichtkuppel, die von einer oberflächlichen Schutzschicht überzogen ist, die jedoch keinerlei Sicherheit gegen Abstürze bietet.
EP 0 807 725 AI offenbart eine Sicherheitsvorrichtung für Dachdurchbrüche in Form von Sicherungsrohren oder einer Stahlgewebematte.
Nachteil all dieser Konstruktionen ist, dass sie aufgrund der erforderlichen Biegesteifigkeit relativ massiv ausgeführt sein müssen und damit den Lichtdurchgang deutlich reduzieren. Derartige Schuteeinrichtungen behindern oder verunmöglichen den Einbau von Lüftungseinrichtungen (E-Motore oder Pneumatikzylinder samt Gestänge) und benötigen ausserdem einen dazupassenden, massiven stabilen Rahmen bzw. eine entsprechende Befestigungsmöglichkeit unterhalb des Durchbruchs.
Bei bestehenden Öffhungen wäre ohne kompletten Austausch des Rahmens ein Einbau einer derartigen Sicherheitsvorrichtung nicht möglich.
Es besteht somit Bedarf an einer Lichtkuppel, bei der der Absturz von Personen, aber auch anderer Körper (beispielsweise Baustoffen, Werkzeugen, etc. auf einer Baustelle) auf unter der Lichtkuppel befindliche Personen ausgeschlossen werden kann - und zwar dauerhaft auf Lebensdauer der Lichtkuppel. Eine derartige Sicherheitseinrichtung darf weder zusätzlichen Platz beanspruchen, noch die Lichtdurchlässigkeit der Lichtkuppel wesentlich verringern. Lüftungs- und Brandraucheinrichtungen dürfen durch diese Sicherungseinrichtung nicht behindert werden.
Bereits bestehende Lichtkuppeln sollten einfach mit einer derartigen Sicherheitsvorrichtung aufgerüstet werden können und die Zusatzkosten sollen sich dabei in Grenzen halten.
Diese Ziele werden mit einer eingangs genannten Lichtkuppel dadurch erreicht, dass zwischen den beiden Schalen ein Netz vorgesehen ist, dessen Befestigung mit der Lichtkuppel im Bereich der beiden Schalenrändern erfolgt.
Das Sicherheitsnetz befindet sich somit im Raum zwischen zwei Schalen und ist entweder mit seinem Rand zwischen den Schalenrändern eingeklemmt oder mittels zusätzlicher Rahmen und/oder Befestigungsvorrichtungen in diesem Bereich fest verankert. Durch diese Massnahme beansprucht die Sicherheitseinrichtung und ihre Befestigung keinen zusätzlichen Raum. Das Netz wird mehr oder weniger in den Aufbau der Lichtkuppel integriert.
Die ausschliessliche Belastung des Netzes durch Zugkräfte erlaubt eine sehr dünne Dimensionierung der Netzstränge. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Netzes im Bereich zwischen den Schalenrändern.
Die Erfindung wird vorzugsweise durch ein dauerhaftes, korrosionsbeständiges Netz verwirklicht. Der Einbau zwischen den beiden Schalen ermöglicht es, dass das Netz am Kuppelrand vorzugsweise durch die übliche Lichtkuppelbefestigung gehalten wird.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist das erfindungsgemasse Sicherheitsnetz eine elastische oder plastische Dehnfähigkeit in beiden Dimensionen auf, um den Einbau zwischen den beiden gekrümmten Kuppelschalen zu erleichtern. Gleichzeitig wird dadurch die Sicherheit erhöht. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 den Schnitt durch den Rand einer erfindungsgemässen Lichtkuppel mit zwei Schalen, die Fig. 2 ebenfalls einen Querschnitt mit einer Variante der Erfindung, Fig. 3 bis Fig. 5 Varianten eines erfindungsgemässen Sicherheitsnetzes in Draufsicht.
Die aus den übereinander angeordneten Schalen 2, 2' bestehende Lichtkuppel 1 ist auf einem Rahmen 3, auch Aufsatzkranz genannt, mittels Schrauben 6 befestigt. Die Aufsatzkränze weisen in der Regel eine Wassernase 9 und eine Dichtung 4 auf, um den Eintritt von Wasser dauerhaft zu verhindern. Der Schrauben 6 durchstösst die obere Schale 2' und die untere Schale 2 und ist im Rahmen 3 verankert. Der Kopf der Schraube 6 ist mit einer Dichtkappe versehen.
Doppelklebebänder 5 fixieren die beiden Schalen und sorgen dafür, dass der Bereich zwischen den beiden Schalen frei von Schmutz und Staub bleibt.
Erfindungsgemäss ist nun zwischen den beiden Schalen 2, 2' ein Sicherheitsnetz 7 angeordnet, welches einer fallenden Person oder einem fallenden Körper standhalten und diesen aufhalten kann. Wesentlich dabei ist die Verankerung des Netzes am Rand der Lichtkuppel. Das Netz selbst kann beispielsweise aus Draht, Drahtseil oder Seil aus synthetischem Material, sowie aus Kunststofffasern usw. geflochten sein.
Eine mögliche Variante der Erfindung wird in Fig. 1 gezeigt. Dabei ist das Netz aus einem Gitter aus rostfreiem Stahldraht bzw. -drahtseil gebildet und weist beispielsweise quadratische oder ringförmige Maschen auf. An den Rändern des Netzes ist eine Verdickung in Form eines Saumes 8 ausgebildet.
Dieser Saum, beispielsweise aus einem etwas dickeren Draht oder einer dünnen Stange gefertigt, wird bei der Montage des Sicherheitsnetzes 7 in einem Raum zwischen den Schalenrändern der Schalen 2, 2' eingeklemmt und durch die Lichtkuppelschrauben fixiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Raum durch eine lokale Erhöhung der unteren Schale 2 im Bereich der Schraubverbindung 6 gebildet (dieser Raum reduziert gleichzeitig den Wärmedurchgang im Randbereich der Kuppel). Der Saum 8 ist somit unverlierbar (gegenüber Kräften in Richtung Kuppel) zwischen den Schalenrändern eingebettet. Bei einer solchen Ausgestaltung der Schalenränder ist somit keine zusätzliche Befestigungsvorrichtung für das Sicherheitsnete 7 erforderlich. Eine zweite Variante der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt.
Dabei wird im Bereich der lokalen Erhebung der Schale 2 ein umlaufender Rahmen, beispielsweise aus gekantetem Blech, eingefügt, an dem in Abständen angeordnete Halterungen 11 zur Befestigung des Netees 7 aufgebracht sind. Die Halterungen 11 können in Form von Bügeln, Hacken, Ankern, etc. ausgebildet sein. Der Rahmen 10 selbst ist - wie aus Fig. 2 ersichtlich - unverlierbar durch seine Form und durch die Lichtkuppelschrauben mit der Lichtkuppel verbunden und zwischen den Schalenrändern eingezwängt. Es können somit durch Einpassen eines derartigen Rahmens auch bestehende Lichtkuppeln mit einem Sicherheitsnete ausgestattet werden.
In einer Variante (siehe Fig. 3) können nun um diese Halterungen 11 Drähte 12 gewickelt sein, die durch Randschlaufen des Netees 7 durchgeführt werden und mit ihrem anderen Ende erneut an den Halterungen 11 fixiert werden.
Wie in Fig. 3 exemplarisch dargestellt können die Halterungen 11 auch direkt durch die Randmaschen oder den Randsaum des Netees ragen und das Nete 7 dadurch fest verankern.
Fig. 4 zeigt ein Nete, ähnlich einem Maschendrahtzaun, mit sechseckigen Waben, dessen Verbindungen teilweise unterbrochen sind. Um die Energie einer fallenden Person oder eines anderen Gegenstandes möglichst gleichmässig und schonend auf die Lichkuppelränder zu verteilen, ist das erfindungsgemässe Netz so ausgebildet, dass es sich bei Belastung verformen kann. Dies wird z.B. durch die in den Zeichnungen dargestellten Unterbrechungen bzw. Ausnehmungen 13 in der Netestruktur erzielt. In der Praxis werden dabei Verbindungsteile der Wabenstruktur weggelassen oder durchtrennt, wodurch aus mehreren Maschen eine einzige, z.B. länglich ausgebildete Masche entsteht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei, sich in ihrer Orientierung unterscheidende Typen von länglichen Maschen vorgesehen. Sie erstrecken sich jeweils in drei verschiede, in der Neteebene liegende Raumrichtungen. Eine Belastung des Netees führt somit zu einer räumlichen Verzerrung der Netestruktur.
Durch die dadurch ermöglichte Verformung des Netees in alle Richtungen wird erreicht, dass die Belastung in den Aufsatzkranz eingeleitet werden kann, ohne dass es zum Bruch der Netzverankerung oder des Aufsatekranzes kommt. Die Kräfte werden gleichmässiger verteilt und das Nete 7 wird noch sicherer.
Nach ähnlichem Prinzip funktioniert ein Netz gemäss Fig. 5, das aus ringförmigen Strängen zusammengesetzt ist.
Diese Ringe sind durch unterbrochene bzw. zueinander versetzte Radialstränge miteinander verbunden, d.h. die Radialstränge verlaufen nicht in Einem von der Mitte bis zum Aussenumfang des Netees, sondern verbinden lediglich zwei benachbarte Ringe miteinander. Dadurch entstehen ebenfalls, in diesem Fall periodische Unterbrechungen 13 in der Netzstruktur, wodurch im Falle eines Absturzes weder Rahmen noch Netzverankerung zerstört werden.
Das allen diesen Netesfrukturen gemeinsame Merkmal besteht darin, dass sie nicht nur eine Verformung normal zur Netzebene zulassen, sondern auch in der Netzebene selbst verformbar sind, und zwar in alle in dieser Ebene liegende Richtungen.
Oben beschriebene Unterbrechungen oder Ausnehmungen eignen sich auch für andere Netzstrukturen, wie quadratische, rechteckige, unregelmässige usw.
Bei letzteren kann unter Umständen eine Verformbarkeit des Netzes bereits allein aufgrund der Unregelmässigkeit der Netzstruktur bedingt sein.
Ein erfindungsgemässes Nete beeinträchtigt die Lichtdurchlässigkeit insbesondere aufgrund der dünnen Netzstruktur lediglich geringfügig, bietet jedoch zuverlässigen Schute gegen Durchbrüche. Es sind selbstverständlich auch mehr als zwei Schalen möglich. Der Begriff Schale wird in dieser Anmeldung sehr weit gefasst. So können die Schalen und die daraus aufgebaute Lichtkuppel rechteckige, quadratische, runde, quaderförmige, gewölbte, halbkugelförmige, kuppelförmige, pyramidenförmige oder ganz allgemein polyederförmige, etc. Gestalt annehmen, ohne sich dabei vom erfindungsgemässen Gedanken zu entfernen.