CH623108A5

CH623108A5 - Protection device for rooms or buildings with a high safety requirement

Info

Publication number: CH623108A5
Application number: CH939377A
Authority: CH
Inventors: Juergen Wohler; Ernst Blaser; Heinz Eickhoff; Wilhelm Tretschoks
Original assignee: Bochumer Eisen Heintzmann
Priority date: 1976-11-23
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1981-05-15
Also published as: DE2653056B2; FR2371572B1; FR2371572A1; DE2653056A1; ZA776344B; DE2653056C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für die Luftdurchtrittbereiche von Räumen oder Gebäuden mit einem hohen Sicherheitsbedürfnis.

Derartige Bauwerke sind beispielsweise die der Eigenstromversorgung dienenden Transformatoren-Stationen oder Diesel-Räume bei Kernkraftwerken sowie Tresorräume bei Banken. Solche Bauwerke müssen zumindest so lange gegen ein Eindringen von aussen gesichert sein, bis die alarmierten Wachorgane eintreffen. D.h. es sind Massnahmen zu treffen, die den Zugang zu diesen Bauwerken über einen begrenzten Zeitraum verhindern, bis geeignete Gegenmassnahmen möglich werden. In diesem Zusammenhang sind die Luftdurchtrittsbereiche für die Zu- und Abluft besondere Problemstellen, weil in diesen Bereichen zwei einander gegensätzliche Bedingungen erfüllt werden müssen. Auf der einen Seite sind zwar ausreichende Querschnitte für den Luftdurchtritt notwendig, auf der anderen Seite müssen aber wiederum solche Widerstände vorgesehen sein, deren Überwindung nur sehr schwer möglich ist.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung der eingangs vorausgesetzten Gattung zu schaffen, welche sowohl einwandfreie Be- und Entlüftungsbedingungen innerhalb von Bauwerken mit einem hohen Sicherheitsbedürfnis gewährleistet als auch einen hohen Widerstandszeitwert besitzt.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemässe Lösung schlägt folglich eine Schutzvorrichtung mit einem hohen Widerstandszeitwert vor, die als komplett vorzufertigendes Bauelement nicht nur in der sicherheitstechnisch günstigen Weise schon bei der Erstellung eines Bauwerkes mit einem hohen Sicherheitsbedürfnis, sondern ohne grössere Schwierigkeiten auch nachträglich in ein bereits bestehendes Bauwerk dieser Gattung eingebaut werden kann. Die vollständige Vorabherstellung sichert eine fabrikmässige, auf Fehler hin leicht zu kontrollierende Herstellung, deren Qualität auch bei Serienanfertigung ohne weiteres aufrechterhalten werden kann.

Der Rahmen kann in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweissung, an einer den jeweiligen Luftdurchtritt umfangs-seitig begrenzenden Zarge festlegbar sein. Er kann in Strömungsrichtung der Luft in drei aufeinanderfolgende, unterschiedlich gestaltete Bereiche aufgegliedert sein, welche einerseits im gemeinsamen Zusammenwirken den erforderlichen Luftdurchtritt sicherstellen und andererseits sowohl einzeln für sich als auch gemeinsam unterschiedlichen Eindringversuchen einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Dabei können die aussenseitig der Querwände zwischen den Rahmenseiten verschweissten Stahllamellen und die zwischen den Querwänden ebenfalls an den Rahmenseiten angeschweissten Querstreben einander so zugeordnet sein, dass trotz der kurvenförmigen Luftführung durch die Schutzvorrichtung eine weitgehend laminare Strömung besteht. Die lochplatten- oder netzartig gestalteten Querwände haben die Aufgabe, das Eindringen von Wurfkörpern zu verhindern. Zugleich bewirken sie, dass beispielsweise keine Vögel durch die Schutzvorrichtung hindurch gelangen und im Innern des zu schützenden Bauwerkes Nistplätze einrichten können. Ferner verhindern die Querwände, dass Sprengschnüre oder flexible Stangen durch die Schutzvorrichtung hindurchgefädelt bzw. -geschoben werden können.

Durch die Anordnung der gegensinnig geneigten Stahllamellen besteht ausserdem keine direkte Sichtverbindung von aussen nach innen. Hierdurch und durch die Relativanordnung der Stahllamellen zu den Querwänden sowie durch die Anordnung der beiden nebeneinanderliegenden Reihen von Querstreben zwischen den Querwänden wird das geradlinige Hindurchstecken von Stangen oder ähnlichen Teilen durch die s

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Schutzvorrichtung ausgeschlossen. Ein Herauslösen des gesamten Rahmens aus der jeweiligen Öffnung in der Raum- oder Gebäudewand bzw. in einer Sicherheitstür eines solchen Bauwerks ist dann unmöglich, wenn die Horizontal- und die Vertikalseiten des Rahmens mit sehr langen Schweissnähten an der Zarge befestigt sind.

Eine weitere Erhöhung des Widerstandszeitwertes kann gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt werden, dass sowohl die zwischen den Querwänden liegenden Querstreben als auch die aussenseitig vorgesehenen Stahllamellen in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sind. Die gegenseitige Versetzung fördert darüber hinaus die Luftführung durch die Schutzvorrichtung und damit die einwandfreie Be- und Entlüftung des Bauwerkes.

Zur Verbesserung der Luftführung kann ferner vorgesehen sein, dass die Stahllamellen etwa in der horizontalen Querebene der Querstreben an die Querwände angesetzt sind und sich von diesen aus schräg abwärts erstrecken. Dabei sind die Stahllamellen zweckmässigerweise auch an den Querwänden angeschweisst. Die Querwände können aus ausreichend stabil bemessenen Lochplatten oder aus Drahtnetzen bzw. aus Drahtgeflechten bestehen, wobei das Flächenverhältnis der Luftführungsöffnungen zu den Verbindungsstegen der Querwände etwa 2:1 bis 3:1 beträgt. Als Material für den Rahmen, die Stahllamellen, die Querwände und die Querstreben kann Baustahl zur Anwendung gelangen. In Abhängigkeit von dem zu schützenden Objekt können aber auch Stähle Anwendung finden, die im Vergleich zu Baustahl höherwertig und gegebenenfalls rostbeständig sind.

Es kann zweckmässig sein, wenn die Stahllamellen im Querschnitt leicht V-förmig gekrümmt sind. In diesem Fall erhalten die unter etwa 45° geneigten Stahllamellen im unteren Längskantenbereich eine leichte Abwinkelung in die Horizontale, wodurch der Lufteintritt in die Schutzvorrichtung begünstigt wird.

Zur Erhöhung des Widerstandszeitwertes der Lamellen kann ferner vorgesehen sein, dass die Stahllamellen aus einem U-förmig gebogenen Stahlblech bestehen, das ein im Vergleich zu dem Werkstoff der Stahllamellen anderes Material umschliesst. Es wird also eine Schichtenbildung durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien erzielt. Jeweils im Grenzbereich zwischen zwei Schichten wird somit ein erheblich höherer Widerstand gebildet, für dessen Überwindung etwa dreimal soviel Zeit benötigt wird, als wenn nur ein einziges Material zerstört werden muss. Hierbei kann der von dem U-förmig gebogenen Stahlblech umschlossene Werkstoff beispielsweise aus einer Asbestplatte gebildet sein.

Die Ausgestaltung der zwischen den Querwänden angeordneten Querstreben kann in verschiedener Art und Weise erfolgen. Eine zweckmässige Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass die Querstreben aus Vollmaterialien gebildet sind. Auch in diesem Falle kann ein im Vergleich zu Baustahl höherwertiger Stahl verwendet werden. Eine demgegenüber bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aber darin, dass die Querstreben aus Stahlrohren gebildet sind. Hier ist es von besonderem Vorteil, dass die Stahlrohre einen strömungsgünstigen, z.B. elliptisch oder tropfenförmig geformten Querschnitt aufweisen können.

Bei der Verwendung von Stahlrohren als Querstreben zwischen den Querwänden kann entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass zumindest eine Reihe Stahlrohre mit Innenrohren aus einem elektrisch gut leitenden Material versehen sind, welche gegenüber den Aussenrohren elektrisch isoliert sind. Derartige Innenrohre können aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Ihr Abstand zu den Aussenrohren soll möglichst gering sein. 'Durch eine solche Ausgestaltung kann dem mechanischen Widerstandsteil ein elektronisches Uberwachungssystem zugeordnet sein, das den Beginn des Widerstandszeitwertes genau definiert. Schon bei geringfügigen Beschädigungen der Stahlrohre bekommen die Innenrohre mit den Aussenrohren Kontakt, so dass eine elektrische Brücke entsteht, die die Auslösung des Alarms zur Folge hat. Die elektrischen Leitungen des Alarmsystems sind dabei einerseits mit dem Rahmen und andererseits mit den Innenrohren verbunden.

Sind die Querstreben aus Stahlrohre gebildet, so besteht gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Möglichkeit, dass eine Reihe Stahlrohre mit einem im Vergleich zu dem Werkstoff der Stahlrohre anderen Material gefüllt sind. Auch hierbei hat die Schichtenbildung den Zweck, das Durchdringen der Stahlrohrreihen zu erschweren. Von Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn eine Reihe Stahlrohre mit einem Gummi-Keramik-Werkstoff gefüllt ist.

Eine baulich besonders günstige Anordnung der Querstreben und der Stahllamellen kann gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung darin bestehen, dass sowohl die vertikale Distanz zwischen zwei Querstreben als auch der Abstand von zwei übereinanderliegenden Lamellen etwa der Dicke der Querstreben entspricht.

Im Rahmen der weiteren Ausgestaltung der Schutzvorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass im Bodenbereich des Rahmens eine über den Rahmen seitlich vorstehende Auffangwanne vorgesehen ist. Die Länge und Grösse der Auffangwanne kann dabei so gestaltet sein, dass flüssige, z.B. brennbare Medien, welche durch die Schutzvorrichtung geschützt werden, durch die auf der Innenseite des Rahmens angeordneten Stahllamellen in die Auffangwanne geleitet werden. Ausserdem kann das Bodenblech der Auffangwanne eine derartige Neigung aufweisen, dass die aufgefangenen Medien wieder durch die Schutzvorrichtung zur Aussenseite des Bauwerks hin abgeführt werden.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit kann gemäss einer weiteren Ausführungsform auf einer der beiden Stirnseiten des Rahmens eine elektrische Kontaktmatte vorgesehen sein. Die Kontaktmatte kann aus einem Drahtgitter mit Kontaktelementen bestehen. Bei Beschädigungen der Kontaktmatte wird folglich noch vor dem Versuch, den mechanischen Widerstandsteil der Schutzvorrichtung zu durchdringen, Alarm ausgelöst und damit die Zeit zum Heranführen des Wachpersonals gesenkt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht auf die Aussenseite einer Schutzvorrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Schutzvorrichtung der Fig. 1 gemäss der Linie II-II im Einbauzustand und

Fig. 3 in vergrösserter Darstellung einen vertikalen Längsschnitt durch eine Rahmenseitenwand und ein in diese einge-schweisstes Stahlrohr mit Innenrohr der Schutzvorrichtung.

Mit 1 ist in der Fig. 2 die aus Stahlbeton bestehende Wand, beispielsweise eines Tresorraumes 2, bezeichnet. In der Wand ist eine Luftdurchtrittsöffnung 3 vorgesehen. Wie auch Fig. 1 erkennen lässt, sind die Umfangseiten der Luftdurchtrittsöffnung durch U-förmig gebogene Stahlblechzargen 4,4' abgekleidet, deren Schenkel 5 sich in der Ebene der Aussen- und Innenflächen der Wand 1 erstrecken. Für die horizontalen und vertikalen Bereiche der Durchtrittsöffnung 3 sind jeweils besondere Zargenabschnitte 4,4' vorgesehen, die in den Bereichen 6 miteinander verschweisst sein können. Sämtliche Zargenabschnitte sind in der Stahlbetonwand durch entsprechend gestaltete Anker 7 festgelegt.

In die durch die Stahlzargenabschnitte 4,4' umfangsseitig abgekleidete Durchtrittsöffnung 3 ist ein aus Platten 8,9 gebils

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deter Rahmen 10 eingepasst und festgeschweisst. Die etwa gleich der Dicke der Stahlbetonwand 1 breit bemessenen Platten 8, 9 bestehen aus Baustahl. Wie insbesondere aus der Fig. 2 erkennbar ist, sind in diesem Rahmen zwei in annähernd parallelem Abstand voneinander angeordnete Querwände 11, 12 eingepasst, die mit ihren umfangsseitigen Längskantenbereichen an den Platten 8, 9 bzw. an einer im Bodenbereich des Rahmens vorgesehenen und zum Tresorraum 2 vorstehenden Auffangwanne 13 angeschweisst sind. Der Abstand der Querwände 11,12 von den Stirnseiten 14 bzw. 15 des Rahmens entspricht etwa dem beiderseitigen Abstand. Die Querwände bestehen beim Ausführungsbeispiel aus einem stabilen Drahtgitter, bei dem sich das Verhältnis der Öffnungsbereiche zu den Drahtstegen annähernd wie 2:1 bis 3:2 verhält. Sie sind so in der Höhe zueinander versetzt angeordnet, dass die Öffnungen des einen Drahtgitters 11 in der horizontalen Querebene mit den Drahtstegen des anderen Drahtgitters 12 etwa übereinstimmen.

Zwischen den beiden Querwänden 11, 12 sind zwei Reihen von übereinanderliegenden, sich horizontal erstreckenden, relativ dickwandigen Stahlrohren 16,17 aus Baustahl vorgesehen. Wie dabei die Fig. 2 zeigt, sind die Stahlrohre 16 der einen Reihe zu den Stahlrohren 17 der anderen Reihe etwa um die Hälfte ihres Aussendurchmessers zueinander in der Höhe versetzt angeordnet. Die Stahlrohre sind in entsprechende Ausnehmungen 18 der vertikalen Rahmenplatten 9 eingesetzt und hier verschweisst. Die Fig. 3 lässt diese Befestigungsart für die Stahlrohre 16 erkennen. Ausserdem zeigt die Fig. 3, dass in den Stahlrohren 16 weitere Innenrohre 19 aus Kupfer eingegliedert sind. Der Abstand der dünnwandigen

Innenrohre zu den Stahlrohren ist gering bemessen. Die Enden der Innenrohre 19 sind in Isolierkörper 20 eingesetzt, welche stirnseitig in den Stahlrohren 16 befestigt sind. Von jedem der Innenrohre führt ein elektrisches Kabel 21 zu einem nicht s näher dargestellten Alarmgerät, während das Massekabel 22 am Rahmen 10 befestigt ist.

Aussenseitig der beiden Querwände 11,12 sind gegensinnig geneigte Stahllamellen 23,24 vorgesehen, die sowohl an den vertikalen Rahmenplatten 9 als auch an den Querwänden 11,12 angeschweisst sind. Die Stahllamellen erstrecken sich etwa unter 45° abwärts und weisen einen leicht V-förmig gekrümmten Querschnitt auf. Die inneren Längskanten 25 der Stahllamellen sind etwa in der mittleren Querschnittsebene der Stahlrohre 16,17 an die Querwände angeschweisst. Die äusseren Längskanten 26 verlaufen etwa in der Ebene der Stirnseiten 14,15. Auf diese Weise werden einzelne übereinanderliegende Luftdurchführungskanäle 27 geschaffen, in denen weitgehend laminare Luftströmungen herrschen, wobei eventuell auftretende Turbulenzen durch die aus Drahtgittern bestehenden Querwände 11, 12 beseitigt werden.

Die Fig. 1 und 2 lassen darüber hinaus noch erkennen, dass zwischen der oberen horizontalen Platte 8 des Rahmens 10 und der Längskante 26 der oberen äusseren Stahllamelle 23 ein Stegblech 28 eingeschweisst ist, das einerseits falsche Luftströmungen verhindert und andererseits ein Eindringen in diesen Bereich der Schutzvorrichtung verhindert. Zusätzlich ist noch ein weiteres Stahlrohr 29 hinter dem Stegblech 28 eingeschweisst. Auch ist im Bereich zwischen dem Bodenblech 30 der Auffangwanne 13 und der unteren inneren Stahllamelle 24' ein Stahlrohr 31 quer eingeschweisst.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schutzvorrichtung für die Luftdurchtrittsbereiche von Räumen oder Gebäuden mit einem hohen Sicherheitsbedürfnis, gekennzeichnet durch einen aus Platten (8, 9) gebildeten, in dem jeweiligen Luftdurchtritt (3) festlegbaren Rahmen (10), in den mindestens zwei lochplatten- oder netzartig gestaltete Querwände (11,12) mit mindestens angenähert parallelem Abstand voneinander eingepasst sind, welche mindestens zwei Reihen von an den Rahmenseiten (9) befestigten, horizontal übereinanderliegenden Querstreben (16,17) seitlich begrenzen und denen aussenseitig in Übereinanderanordnung ebenfalls an den Rahmenseiten (9) befestigte, quergerichtete, gegensinnig geneigte Stahllamellen (23, 24) vorgelagert sind.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die zwischen den Querwänden (11, 12) liegenden Querstreben (16,17) als auch die aussenseitig vorgesehenen Stahllamellen (23, 24) in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Stahllamellen (23, 24) etwa in der horizontalen Querebene der Querstreben (16, 17) an die Querwände (11,12) angesetzt sind und sich von diesen aus schräg abwärts erstrecken.

4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamellen (23, 24) im Querschnitt V-förmig gekrümmt sind.

5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamellen (23,24) aus einem U-förmigen gebogenen Stahlblech bestehen, das ein im Vergleich zu dem Werkstoff der Stahllamellen (23, 24) anderes Material umschliesst.

6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstreben (16,17) aus Vollmaterial gebildet sind.

7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstreben aus Stahlrohren (16,17) gebildet sind.

8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlrohre (16,17) einen strömungsgünstigen, z.B. elliptisch oder tropfenförmig geformten, Querschnitt aufweisen.

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Reihe Stahlrohre (16) mit Innenrohren (19) aus einem elektrisch gut leitenden Material vorgesehen ist, welche gegenüber den Aussenrohren (16) elektrisch isoliert sind.

10. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe Stahlrohre (17) mit einem im Vergleich zu dem Werkstoff der Stahlrohre (17) anderen Material gefüllt ist.

11. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe Stahlrohre (17) mit einem Gummi-Keramik-Werkstoff gefüllt ist.

12. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die vertikale Distanz zwischen zwei Querstreben (16 bzw. 17) als auch der Abstand von zwei übereinanderliegenden Lamellen (23 bzw. 24) etwa der Dicke der Querstreben (16,17) entspricht.

13. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich des Rahmens (10) eine über den Rahmen (10) seitlich vorstehende Auffangwanne (13) vorgesehen ist.

14. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der beiden Stirnseiten des Rahmens (10) eine elektrische Kontaktmatte vorgesehen ist.