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Die
Erfindung betrifft ein explosionshemmendes Fenstersystem zum Abschließen einer Öffnung in
einer einen Innenraum begrenzenden Wand, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Derartige
Systeme sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So ist beispielweise
aus der US-Patentschrift
US 5,915,449 ein
Schutzvorhang aus einem elastischen Gewebe mit hoher Reißfestigkeit
bekannt, welcher hinter einem Fenster montiert ist. Der Schutzvorhang
ist von seiner Fläche
her wesentlich größer dimensioniert
als der Querschnitt des Fensters; überschüssiges Gewebe des Vorhanges wird
normalerweise in einem Auffangbehälter am Fuße beziehungsweise am Boden
des Fensters in übereinandergeschichteten
Gewebe- beziehungsweise Stofflagen gelagert. Sowohl oberhalb des Fensters
wie auch am Fuße
des Fensters in dem Auffangbehälter
sind die jeweiligen Enden des Schutzvorhanges fest verankert. Bei
Auftreten einer zum Beispiel explosionsbedingten Druckwelle wird
die Fensterscheibe zerstört
und es fliegen Splitter der Fensterscheibe in Richtung eines Innenraumes
hinter der Fensterscheibe. Diese Splitter werden dann jedoch von
dem Schutzvorhang abgefangen, welcher auf Grund der Druckeinwirkung
in den Innenraum hinein solange ausbeult, bis die in dem Auffangbehälter gelagerten
Stoffreserven aufgezehrt sind und der Vorhang zumindest kurzzeitig
in seiner Ausbeulung gespannt wird. Das Gewebe des Schutzvorhanges bietet
einen guten Splitterschutz und kann dabei durchaus auch luftdurchlässig ausgebildet
sein.
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Der
Vorhang ist jedoch fest hinter dem Fenster installiert, um im Falle
einer Explosion die umherfliegenden Splitter wirksam auffangen zu
können. Dies
hat den Nachteil, dass das Fenster von der Innenseite her nur schwer
zugänglich
ist und damit ein Putzen der Innenseite des Fensters oder ein Öffnen des
Fensters zwecks Lüftung
nur schwer möglich
ist.
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Weiterhin
ist aus der Europäischen
Patentanmeldung
EP
1 035 295 A2 ein widerstandsfähiges Fenstersystem bekannt.
Dieses Fenstersystem umfasst eine in einem Fensterrahmen eingebaute Schutzeinrichtung
insbesondere in Form von Drahtseilen. Um ein Durchbrechen der Fensterscheibe
im Fall einer zum Beispiel explosionsbedingten Druckeinwirkung zu
verhindern, sind möglichst
nahe hinter dem Fenster mehrere Drahtseile gespannt. Diese Drahtseile
sind vorzugsweise elastisch ausgebildet beziehungsweise nachgiebig
gelagert und gestatten deshalb eine Verformung beziehungsweise Ausbeulung
der Fensterscheibe im Falle einer Druckeinwirkung bis zu einem gewissen
Maße.
Im Falle der Ausbeulung stützen
sie die Fenster scheibe ab und verhindern so deren Zerbrechen. Die
Drahtseile sind entweder unmittelbar hinter der Scheibe im Fensterrahmen
oder aber in oder vor einer Laibung gespannt, in welche der Fensterrahmen
mit der Fensterscheibe eingebaut ist. Ein Demontieren beziehungsweise
Entfernen der Drahtseile ist grundsätzlich nicht vorgesehen, weil
deren Verankerung so stabil sein muss, dass sie einer explosionsbedingten Druckeinwirkung
standhalten muss.
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Auch
in diesem Falle ist, wenn die Drahtseile in oder vor der Laibung
fest montiert sind, ein Öffnen des
Fensters nach innen nicht möglich.
Außerdem
ist ein Putzen der Innenseite der Fensterscheibe auf Grund der quergespannten
Drahtseile – wenn überhaupt – dann nur
schwerlich möglich.
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Schließlich ist
es im Stand der Technik allgemein bekannt, ein explosionshemmendes
Fenstersystem zum Abschließen
einer Öffnung
in einer einen Innenraum begrenzenden Wand vorzusehen, welches zwischen
einer Fensteranordnung und dem Innenraum eine Schutzglasanordnung
vorsieht. Die Schutzglasanordnung umfasst typischerweise eine Schutzglasscheibe,
welche vorzugsweise in einen Schutzglas-Fensterrahmen eingebettet
ist, sowie eine Schutzglas-Halteeinrichtung zum Halten der Schutzglasscheibe
gegebenenfalls mit dem Schutzglas-Fensterrahmen im Bereich der Öffnung in
Verbindung mit der Wand.
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Dieses
bekannte explosionshemmende Fenstersystem hat jedoch den Nachteil,
dass die Innenseite der Fensteranordnung auf Grund der fest dahinter
installierten Schutzglasanordnung weder für Lüftungs- noch für Reinigungszwecke
direkt zugänglich
ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein bekanntes explosionshemmendes Fenstersystem derart weiterzubilden,
dass die Innenseite einer der Schutzglasanordnung vorgelagerten
Fensteranordnung in einfacher Weise zugänglich des Weiteren auch eine
Lüftungsfunktion
des Fensters gegeben ist.
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Lösung
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach
ist das erfindungsgemäße explosionshemmende
Fenstersystem dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzglas-Halteeinrichtung
ausgebildet ist, die Schutzglasscheibe oder den Schutzglas-Fensterrahmen mit
der Schutzglasscheibe so zu lagern, dass sie oder er schwenkbar
oder lateral verschiebbar gegenüber
der Öffnung ist.
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Eine
derartige Ausbildung des Schutzglas-Halterahmens ermöglicht insbesondere
unter normalen Umständen
ein einfaches Wegbewegen der Schutzglasscheibe gegebenenfalls zusammen mit
dem Schutzglas-Fensterrahmen von der Öffnung, so dass die Innenseite
der Fensteranordnung beziehungsweise die Innenseite von deren Fensterscheibe
einfach zugänglich
ist.
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Im
Rahmen der Beschreibung sind die Begriffe "normalerweise", "normale
Umstände" oder "Normalzustand" so zu verstehen,
dass sie einen Zustand beziehungsweise eine Situation bezeichnen, während derer
keine besondere, insbesondere keine explosionsbedingte Druckeinwirkung
auf insbesondere die Schutzglasscheibe und die Schutzglas-Halteeinrichtung
stattfindet. Weiterhin ist der Begriff "schwenken" im Rahmen der Beschreibung so zu verstehen,
dass er die Bedeutung der Worte "drehen" oder "klappen" mit einschließt.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
umfasst die Schutzglas-Halteeinrichtung mindestens zwei Bänder und
eine Schließeinrichtung
zum lösbaren
Verbinden und Arretieren der Schutzglasscheibe mit der Wand.
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Vorteilhafterweise
ist die Schutzglas-Halteeinrichtung im Falle einer insbesondere
explosionsbedingten Druckeinwirkung in einer Richtung quer zur Querschnittsfläche der Öffnung in
den Innenraum hinein nachgiebig ausgebildet. Die nachgiebige Ausbildung
der Schutzglas-Halteeinrichtung
hat den Vorteil, dass diese nicht so stark und kostenaufwändig ausgebildet
und in der Wand verankert sein muss, um der explosionsbedingten
Druckeinwirkung standzuhalten, als wenn sie nicht nachgiebig ausgebildet wäre.
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Es
ist vorteilhaft, wenn insbesondere die Bewegung der Schutzglasscheibe
in den Innenraum hinein im Falle einer explosionsbedingten Druckeinwirkung
einer Wegbegrenzung unterliegt.
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Schließlich ist
vorteilhaft, wenn die Schutzglas-Halteeinrichtung in Form einer
Mehrzahl von punktuellen Verbindungen ausgebildet ist, welche die Schutzglasscheibe
gegebenenfalls mit dem Schutzglas-Fensterrahmen auf einem vorbestimmten
Abstand zu der Wand halten, sodass – abgesehen von den punktuellen
Verbindungen – zwischen
der Schutzglasscheibe beziehungsweise dem Schutzglas-Fensterrahmen
und der Wand insbesondere während
des Normalzustandes mindestens ein Luftspalt zu Lüftungszwecken
verbleibt.
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Ein
Mindestabstand zwischen äußerer Fensteranordnung
und innerer Schutzverglasung von mindestens 10,0 cm, vorzugsweise
mindestens 20,0 cm, ermöglicht
im Falle eines äußeren Flügelfensters,
dass dieses bei geschlossener innerer Schutzverglasung in eine Öffnungsstellung
gekippt oder gedreht werden kann, wobei ein Luftaustausch durch die
seitlichen Lüftungsquerschnitte
bzw. -spalte zwischen der Schutzverglasung und der Wand bzw. deren
Laibung stattfinden kann.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Schutzglas-Halteeinrichtung und
der Fensteranordnung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
Beschreibung sind insgesamt sieben Figuren beigefügt, wobei
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1 einen
Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem, wobei die
Fensteranordnung als Sicherheits-Flügelfenster ausgebildet ist;
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2 einen
Vertikalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem gemäß einer
ersten Variante;
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3 einen
Vertikalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem gemäß der ersten
Variante mit einer Fensteranordnung in Kippstellung;
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4 einen
Vertikalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem in seiner
zweiten Variante;
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5 einen
Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem, wobei die
Fensteranordnung als Sicherheits-Festfeld ausgebildet ist;
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6 einen
Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem, wobei die
Fensteranordnung als Flügelfenster
mit einer Fensterscheibe aus normaler Thermopen-Verglasung ausgebildet ist;
und
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7 einen
Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem, wobei die
Fensterscheibe der Fensteranordnung als Festfeld mit einer Fensterscheibe
aus normaler Thermopen-Verglasung ausgebildet ist; veranschaulicht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Form verschiedener Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben.
In allen Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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1 zeigt
einen Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem 100.
Das Fenstersystem umfasst eine Fensteranordnung 110 und
eine Schutzglasanordnung 120. Die Fensteranordnung 110 ist
in eine Öffnung
einer Wand 200 eingebaut, um diese Öffnung abzuschließen. Mit
dem Abschluss der Öffnung
wird auch ein ansonsten durch die Wand 200 begrenzter Innenraum
IR, zum Beispiel in einem Gebäude,
abgeschlossen.
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Die
Fensteranordnung 110 umfasst eine Fensterscheibe 112 und
eine Fenster-Halteeinrichtung 114 in Form eines Fensterrahmens
zum Halten der Fensterscheibe 112 in der Öffnung.
Die Fensteranordnung 110 ist als Flügelfenster ausgebildet, bei dem
die Fensterscheibe 112 in einen Flügelrahmen 114-2 eingebettet
ist, welcher seinerseits schwenkbar in einen mit der Wand 200 verbundenen
Blendrahmen 114-1 eingreift. Die Fensterscheibe 112 ist bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Verbundglasscheibe
aus einer Vielzahl miteinander verklebter einzelner Glasscheiben
aufgebaut und besitzt eine dem Innenraum IR abgewandte Außenseite AF
und eine dem Innenraum IR zugewandte Innenseite IF.
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Die
bereits erwähnte
Schutzglasanordnung 120 ist zwischen der Fensteranordnung 110 und
dem Innenraum IR so angeordnet, dass sie die Öffnung zumindest im Wesentlichen
abdeckt. Die Schutzglasanordnung 120 dient dazu, im Falle
einer zum Beispiel explosionsbedingten Zersplitterung der Fensteranordnung
ein Hineinfliegen von Splittern oder auch Rahmenteilen in den Innenraum
IR zu verhindern. Sie umfasst eine Schutzglasscheibe 126,
typischerweise ebenfalls eine Verbundglasscheibe, welche vorzugsweise
in einen Schutzglas-Fensterrahmen 122 eingebettet ist.
Zum Halten beziehungsweise Arretieren der Schutzglasscheibe 126,
gegebenenfalls eingebettet in den Schutzglas-Fensterrahmen 122,
weist die Schutzglasanordnung 120 weiterhin eine Schutzglas-Halteeinrichtung 124 auf.
Diese Halteeinrichtung 124 besteht aus verschiedenen nachfolgend
beschriebenen Elementen, welche die Schutzglasscheibe beziehungsweise
den Schutzglas-Fensterrahmen punktuell direkt oder indirekt mit der
Wand 200 verbinden. Eine indirekte Verbindung wäre angegeben,
wenn die Elemente der Halteeinrichtung 124 direkt nur mit
einer Zarge 210 verbunden wären, welche ihrerseits wiederum
direkt mit der Wand 200 verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist die
Schutzglas-Halteinrichtung 124 so ausgebildet, dass sie
eine laterale Verschiebung (in 1 nicht
gezeigt) oder ein Schwenken, das heißt ein Wegdrehen, Wegkippen oder
Wegklappen der Schutzglasscheibe 126, gegebenenfalls eingebettet
in den Schutzglas-Fensterrahmen 122, insbesondere in einem
Normalzustand, das heißt
ohne Belastung durch eine explosionsbedingte Druckwelle, ermöglicht.
Die beschriebene Ausbildung der Schutzglas-Halteeinrichtung 124 ermöglicht einen
einfachen Zugang zu der Innenseite IF der Fensterscheibe 112 und
der gesamten Fensteranordnung 110 zum Beispiel zu Reinigungszwecken
unter normalen Umständen.
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Grundsätzlich muss
jedoch die gesamte Schutzglasanordnung 120 und ihre Verankerung über die
Schutzglas-Halteeinrichtung 124 in der Wand 200 oder
deren Laibung so stabil ausgebildet sein, dass sie einer explosionsbedingten
Druckwelle zumindest dann standhält,
wenn die Druckwelle zuvor durch eine Zerstörung der Fensteranordnung 110 deutlich
abgeschwächt
wurde. Konkret umfasst die Schutzglas-Halteeinrichtung 124 zu
diesem Zweck mindestens zwei Bänder 124-1 oder
zwei Scharniere zum schwenkbaren Lagern der Schutzglasscheibe 126,
gegebenenfalls zusammen mit dem Schutzglas-Fensterrahmen 122,
und eine Schließeinrichtung 124-2...-5.
Die Schließeinrichtung
ist vorzugsweise an einer den Bändern 124-1 gegenüberliegenden
Seite des Schutzglas-Fensterrahmens angebracht und dient zum lösbaren Arretieren
der Schutzglasscheibe 126, gegebenenfalls zusammen mit
dem Schutzglas-Fensterrahmen 122 relativ
zu der Wand 200. Gemäß 1 umfasst
die Schließeinrichtung einen
mit der Wand beziehungsweise der Zarge 210 verbundenen
ersten Anschlag 124-2, an welchem ein Federelement 124-4 befestigt
ist. Im Normalzustand zieht das Federelement 124-4 die
Schutzglasscheibe 126 beziehungsweise deren Rahmen 122 über einen an
der Scheibe beziehungsweise dem Rahmen befestigten Dorn 124-3 mit
einer Vorspannung gegen den ersten Anschlag 124-2. Das
Federelement 124-4 kann zum Beispiel als Gummiring – oder geschlossener
unter Vorspannung stehendes Drahtseil sein -, insbesondere als O-Ring
ausgebildet sein. Unter normalen Umständen kann der Gummiring einfach
manuell über
den Dorn 124-3 hinweggeschoben werden, woraufhin die Schutzglasscheibe 126 von
der Öffnung
wegbewegt werden kann und die Innenseite der Fensteranordnung 110 frei
zugänglich
wird.
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Für den Fall
der Einwirkung einer beispielsweise explosionsbedingten Druckwelle
auf die dem Innenraum IR abgewandten Außenseite AS der Schutzglasscheibe 126 bietet
das Federelement 124-4 den Vorteil, dass es nachgiebig
ausgebildet ist, und deshalb eine Bewegung der Fensterscheibe 126 in
der Richtung der Druckwelle, das heißt in Richtung Innenraum IR,
zulässt,
wie in 1 durch die gestrichelte Position der Fensterscheibe 126 und
des Fenster rahmens 122 angedeutet. Auf diese Weise wird
der Druckwelle bedingt nachgegeben, was vorteilhafterweise eine
nur abgeschwächte
Belastung der beteiligten Bauteile, insbesondere der Schutzglas-Halteeinrichtung
zur Folge hat.
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Alternativ
zu dem O-Ring kann das Federelement 124-4 auch als Gasdruckdämpfer oder
tatsächlich
als Feder ausgebildet sein. Es ist vorteilhaft, wenn die Bewegung
der Schutzglasscheibe 126 gegebenenfalls zusammen mit dem
Schutzglas-Fensterrahmen 122 im Falle einer explosionsbedingten Druckeinwirkung
in den Innenraum IR hinein durch eine geeignete Begrenzungseinrichtung
auf eine vorbestimmte Weglänge
begrenzt wird. Als Begrenzungseinrichtung kann zum Beispiel eine
Schere oder eine Drahtseilschlinge (in 1 nicht
gezeigt) dienen, welche im Gegensatz zu dem Federelement 124-4 nicht
nachgiebig ausgebildet ist.
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Zusätzlich zu
der Elastizität
der Schließeinrichtung
können
auch die Bänder 124-1 derart
elastisch mit der Wand 200 verbunden sein, dass im Falle einer
Druckbelastung auf die Schutzglasanordnung 120 die Bänder 124-1 ihren
Abstand zu der Wand 200 gegen die Wirkung einer zunehmenden
Kraft vergrößern können. Auf
diese Weise kann – bei
etwa gleicher Federsteifigkeit im Bereich der Schließeinrichtung
einerseits und der Bänder 124-1 andererseits – eine ungefähr parallele
Verlagerung der Schutzglasscheibe zu der Fensteranordnung 110 erzielt
werden. Auch wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, größere Druckausgleichsquerschnitte
zwischen der Wand und der Schutzglasscheibe zu erreichen.
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2 zeigt
einen Vertikalschnitt desselben Fenstersystems 100, von
dem in 1 ein Horizontalschnitt gezeigt ist. 2 zeigt
eine erste Variante der Schutzglasanordnung 120, welche
sich dadurch auszeichnet, dass sie die Öffnung nicht in ihrer gesamten
Querrchnittsfläche,
insbesondere nicht in ihrer gesamten Höhe, abdeckt oder sogar überlappt.
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3 zeigt
dasselbe Fenstersystem 100 wie 2, ebenfalls
in einem Vertikalschnitt, diesmal allerdings mit dem Flügelfenster
nicht in einer geschlossenen, sondern in einer gekippten Stellung. Der
geschlängelte
durchgezogen-gezeichnete Pfeil in 3 symbolisiert
einen Lüftungskanal
von der Außenseite
der Fensteranordnung 110 bis hinein in den Innenraum IR.
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4 zeigt
einen Vertikalschnitt durch das Fenstersystem gemäß der 1,
diesmal allerdings mit einer zweiten Variante der Schutzglasanordnung 120.
Diese zweite Variante unterscheidet sich von der in 2 gezeigten
ersten Variante dadurch, dass sie großflächiger ausgebildet ist und
die Öffnung nicht
nur abdeckt, sondern von ihrer Fläche her sogar überlappt.
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Diese
größere Dimensionierung
der Schutzglasanordnung bietet einen verbesserten Schutz gegen im
Falle einer Explosion umherfliegende Splitter in dem Innenraum IR.
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Auf
Grund des jeweils gezeigten Vertikalschnittes ist in den 2 bis 4 die
Schutzglas-Halteeinrichtung 124 zum
Verbinden der Schutzglasscheibe 126 beziehungsweise von
dessen Rahmen 122 mit der Wand 200 nicht dargestellt; diese
Halteeinrichtung liegt vielmehr jeweils außerhalb der Zeichenebene.
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Die 2 bis 4 lassen
dagegen erkennen, dass alle Varianten der Schutzglasanordnung vorzugsweise
einen Luftspalt zwischen der Wand 200 und der Schutzglasanordnung 120 vorsehen. Um
diesen Luftspalt zu realisieren, sollte die Schutzglas-Halteeinrichtung 124 nicht
umlaufend um das Schutzglas 126 beziehungsweise dessen
Schutzglas-Fensterrahmen, sondern lediglich in Form punktueller
Verbindungen wie zum Beispiel in Form des Bandes 124-1 oder
des Anschlags 124-2 ausgebildet sein. Der Luftspalt ermöglicht zumindest
bei geöffnetem
Flügelfenster
einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum IR und der Außenseite
der Wand beziehungsweise der Fensteranordnung 110.
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5 zeigt
im Wesentlichen den Horizontalschnitt durch das erfindungsgemäße Fenstersystem gemäß 1 mit
dem einzigen Unterschied, dass die Fensteranordnung 110 nun
nicht als Flügelfenster, sondern
als Festfeld, das heißt
als nicht zu öffnendes Fenster
ausgebildet ist. Auch bei diesem Beispiel besteht die Fensterscheibe 112 aus
Verbundglas.
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6 zeigt
wiederum den aus 1 bekannten Horizontalschnitt
durch das erfindungsgemäße Fenstersystem 100 mit
dem einzigen Unterschied, dass die Fensterscheibe 112 der
Fensteranordnung 110 nicht mehr als Verbundglasscheibe, sondern
als normale Thermopen-Scheibe
ausgebildet ist.
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Schließlich zeigt 7 wiederum
den aus 1 bekannten Horizontalschnitt
durch das erfindungsgemäße Fenstersystem 100 mit
dem einzigen Unterschied, dass die Fensteranordnung 110 hier
als Festfeld mit einer Fensterscheibe 112 als normale Thermopen-Verglasung
ausgebildet.