-
Die
Erfindung betrifft eine Fangeinrichtung für den äußeren Blitzschutz zum Sichern
von Gebäuden,
Anlagen und/oder Personen, auch für Bauzeitobjekte, Zelte sowie
Dachkonstruktionen geringer Tragfähigkeit gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
-
Es
sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, um Gebäude und/oder Personen vor den
Folgen von Blitzeinschlägen
zu schützen.
-
Die
Lehre nach
DE 1 557
383 A betrifft beispielsweise ein Zelt oder eine zeltartige
Notunterkunft mit Mittel gegen eine Gefährdung der das Zelt benutzenden
Personen durch Blitzschlag. Es soll sowohl ein Schutz von Personen
gegen die Einwirkung eines direkten Blitzschlags geschaffen werden
als auch eine schädliche
Schrittspannung verhindert sein. Hierfür wird das Zelt als sogenannter
Faradayscher Käfig
ausgebildet. Weiterhin weist das Zelt eine mit der Erde in leitender
Verbindung stehende Grundplatte auf, die im Zeltinneren eine Stand-
oder Auflagefläche
für die
Füße des Benutzers
bildet. Für
den Blitzschutz wirkt primär
das Zeltgestell aus metallischen Rohren oder sekundär das Ausbilden
einer leitenden Schicht auf der Zeltbespannung. Maßgeblich ist
weiterhin die bereits erwähnte
Stand- oder Auflagefläche
innerhalb des Zeltes zur Vermeidung einer schädlichen Schrittspannung.
-
Aus
dem Stand der Technik sind Fangmaschen und starre Fangstangen als
Fangeinrichtungen von Blitzentladungen vorbekannt. Durch die Anordnung
von Fangstangen lassen sich berechenbare Schutzbereiche für bauliche
Anlagen, Dachaufbauten und Plätze
jeglicher Art und Nutzung schaffen. Diese Schutzbereiche sind grundsätzlich abhängig von
der Stangenhöhe.
Stangen mit Höhen
von 1 m bis 3 m werden auf Betonsockeln befestigt. Für Stangen
von 5 m bis 10 m Höhe
müssen
spezielle Seilabspannungen vorgesehen werden.
-
Ebenso
gehört
es zum Stand der Technik, auch teleskopförmig ausfahrbare Blitzschutzmaste vorzusehen,
um Höhen
von über
15 m zu erreichen. Der „EURO-Mast", Eckert & Graf GmbH, 78239
Rielasingen stellt einen derartigen Teleskopmasten dar. Dieser besteht
aus einzelnen Aluminiumrohren und -stangen, welche individuell ausgefahren
und verriegelt werden können.
-
Das
Ziel, mit möglichst
wenig Fangstangen einen großen
Schutzbereich zu gewährleisten,
scheitert in vielen Fällen
an der zu garantierenden Kipp- und Umbruchsicherheit. Stangen mit
Betonsockeln sind für
die Dachfläche
grundsätzlich
eine punktuelle und zusätzliche
Belastung. Sind Stangen einmal montiert, sind sie am vorgesehenen
Platz unveränderbar
fixiert. Auch ist ihre physikalische Höhe im Wesentlichen unveränderlich.
-
Fangeinrichtungen
herkömmlicher
Art können
auf Zelten und Dachkonstruktionen wie z. B. Traglufthallen nicht
eingesetzt werden, weil deren Dachhaut zu dünn und zu beweglich ist.
-
In
vielen Fällen
ist aber auch die Ansichtgüte eines
Objekts aus gestalterischen Gründen
ein Hindernis, Blitzfangstangen aufstellen zu lassen.
-
Aus
dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte
Fangeinrichtung für
den äußeren Blitzschutz
zum Sichern von Gebäuden,
Anlagen und/oder Personen, auch für Bauzeitobjekte, Zelte sowie
Dachkonstruktionen geringer Tragfähigkeit anzugeben, die über eine
geringe Masse verfügt,
so dass sich im Vergleich zu herkömmlichen Fangstangen ein preiswerterer
Schutz, insbesondere von mobilen Einrichtungen und Veranstaltungsorten
mit Menschenansammlungen ergibt.
-
Auch
ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fangeinrichtung anzugeben, die
dort einsetzbar ist, wo die Standsicherheit sehr hoher Stangen des
Standes der Technik nicht sicher erfüllt werden kann. Die erfindungsgemäße Fangeinrichtung
soll leicht demontier- und montierbar und damit im Störungsfall auch
leicht zu ersetzen sein.
-
Die
Lösung
der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Fangeinrichtung in
der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens
zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen darstellen.
-
Demnach
wird erfindungsgemäß von einer blitzstromtragfähigen Kunststofffolie
ausgegangen, welche als ein aufblasbares Gebilde ausgeführt ist, welches
mit einem Druckgasspeicher über
ein steuerbares Füllventil
in Verbindung steht, wobei das Gebilde bei Annäherung eines Gewitters oder
Gewittergefahr von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition verlagert
ist. Die Arbeitsposition soll dabei einer objektkonkreten, vorabbestimmten
Schutzhöhe
entsprechen.
-
Wenn
das Gewitter vorübergezogen
ist, kann das Druckgas abgelassen und das aufblasbare Gebilde wieder
in seine Ruheposition überführt werden.
-
Die
Kunststofffolie kann als ein Folienschlauch ausgeführt sein,
an dessen Schlauchende ein metallischer Einschlagpunkt angeordnet
ist. Das weitere Schlauchende steht mit dem erläuterten steuerbaren Füllventil,
d. h. mit dem Druckgasspeicher in Verbindung.
-
Das
aufblasbare Gebilde kann auch ein längenveränderlicher Faltenbalg sein.
Bei Druckgasbeaufschlagung vergrößert sich
die Länge
und damit die Höhe
des Faltenbalgs, und zwar bis die Schutzhöhe erreicht ist.
-
Die
Kunststofffolie kann eine Metallisierung und/oder ein Metallgewebe
zur Sicherstellung der notwendigen Blitzstromtragfähigkeit
aufweisen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
kann die Kunststofffolie eigenleitfähige Eigenschaften besitzen.
-
Bei
einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das aufblasbare Gebilde
einen metallischen Leiterdraht, welcher der Längenveränderung beim Aufblasvorgang
folgt. Dieser Leiterdraht kann z. B. auf einer Rolle befindlich
sein, die beim Aufblasen abgewickelt und beim Druckablassen wieder
aufgerollt wird.
-
Bevorzugt
ist der metallische Leiterdraht beim Ausführen des aufblasbaren Gebildes
als Schlauch oder Faltenbalg im Inneren angeordnet.
-
Das
aufblasbare Gebilde ist auf einem Sockel montiert, wobei am oder
im Sockel das Füll-
und Ablassventil befindlich sind.
-
Der
Sockel steht mit dem bereits erwähnten Druckgasspeicher
in Verbindung oder weist einen derartigen Behälter als integralen Bestandteil
auf.
-
Das
aufblasbare Gebilde mit Sockel, Füllventil, Gewittersensorik
und Druckgasspeicher kann als eine transportable Baueinheit realisiert
werden.
-
Die
erfindungsgemäße Fangeinrichtung
ist aufgrund ihrer geringen Masse insbesondere zur Anordnung auf
einem Tragluft- oder Zeltdach geeignet.
-
Ergänzend oder
alternativ kann das Dach des zu schützenden Objekts oder mindestens
Teile der Außenhaut
selbst aus einem blitzstromtragfähigen
Kunststofffolienmaterial bestehen.
-
Dieses
Kunststofffoliendach oder die Außenhaut aus Kunststofffolie
kann Ausstülpungen
umfassen, welche bevorzugt durch Aufblasen bzw. Druckbeaufschlagung
in eine definierte Schutzhöhe
positionierbar sind.
-
Die
erfindungsgemäße flexible
Blitzschutz-Fangeinrichtung kann zum Schutz von Gebäuden bzw.
Teilen davon sowie Anordnungen im freien Gelände mittels der metallisierten
oder mit Metallstreifen versehenen blitzstromtragfähigen Kunststofffolie
Anwendung finden. Wie dargelegt, kann die blitzstromtragfähige Kunststofffolie
als flexibler Schlauch ausgebildet sein, der im Ruhezustand eingerollt
ist und bei Annäherung
eines Gewitters durch Aufblasen mittels Druckluft auf die wirksame
Schutzhöhe
ausgefahren wird.
-
Die
Ausführung
der flexiblen Kunststofffolie als Hauptbestandteil einer Fangeinrichtung
gestattet kostengünstige
Lösungen
zum Schutz von Gasspeichern, Antennensystemen oder ähnlichen
Objekten. Dadurch, dass die Fangeinrichtung nach Aktivieren bei
Blitzeinschlaggefahr wieder in die Ruheposition zurückgeführt werden
kann, bleibt die Ansichtgüte geschützter baulicher
Anlagen in der gewitterfreien Zeit nicht beeinträchtigt.
-
Wenn
es nach einem Blitzeinschlag an der flexiblen Fangeinrichtung zu
einer Beschädigung oder
Zerstörung
kommt, ist über
eine Defektanzeige der defekte Zustand erkennbar und es wird eine
Auswechslung vorgenommen.
-
Zum
Gewährleisten
der Blitzstoßstromtragfähigkeit
kann eine übliche
Kunststofffolie mit einer geeigneten Metallschicht bedampft oder
es können Metallstreifen
in den Folienverbund integriert werden.
-
Bei
einer Ausführung
der Folie als Mehrschichtverbundfolie ist z. B. die oberste Folienschicht aus
einem mechanisch belastbaren und temperaturstabilen Kunststoff ausgeführt, wobei
die darunter liegenden Schichten Metallgewebe, Metallstreifen oder ähnliche
Mittel zur Stoßstromführung aufweisen.
-
Am
Folienrand wird ein ausreichender flächenmäßig optimierter Übergang
zum Anschluss konventioneller Blitzstromableitungen ausgeführt.
-
Anstelle
eines Druckgases kann auch ein Gas leichter als Luft zum Füllen und
damit höhenverändernd des
aufblasbaren Gebildes genutzt werden.
-
Der
Querschnitt des Schlauches oder des Faltenbalgs ist auf einen minimalen
Staudruck bezüglich
Windbelastungen ausgerichtet.
-
Die
Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter
Zuhilfenahme von Figuren näher
erläutert
werden.
-
Hierbei
zeigen:
-
1 eine
Darstellung der flexiblen Fangeinrichtung als längenveränderlicher Faltenbalg im Ruhezustand;
-
2 eine
Darstellung ähnlich
derjenigen nach 1, jedoch im Arbeitszustand;
-
3 eine
Darstellung einer auf einem Tragluftdach fixierten flexiblen Fangstange
gemäß der Erfindung
und
-
4 die
Ausführung
eines Tragluftdaches als Fangeinrichtung, in dem die Dachkonstruktion ganz
oder überwiegend
aus einer blitzstromtragfähigen
Kunststofffolie besteht.
-
Die
flexible Fangeinrichtung gemäß den 1 und 2 umfasst
einen Sockel So, der z. B. aus Metall bestehen kann.
-
Am
Sockel ist eine faltenbalgähnliche
flexible Fangstange fF aus einem Kunststoffmaterial befindlich,
deren oberes Ende einen metallischen Einschlagpunkt EP umfasst.
-
Über den
Sockel So kann dem Inneren der flexiblen Fangstange fF über einen
Druckgasspeicher D und ein Füll-Magnetventil
V1 Druckgas zugeführt
werden. Mit Hilfe eines Ablassventils V2 kann das Druckgas wieder
abgelassen werden. Ein Gewitterwarnsystem E steht mit einer Steuereinrichtung SE
in Verbindung, welche Steuerausgänge
für die Ventile
V1 und V2 umfasst.
-
Bei
Annäherung
eines Gewitters gelangt über
das Gewitterwarnsystem E ein Informationssignal auf die Steuereinrichtung,
welche dann das Ventil V1 öffnet,
so dass aus dem Druckgasspeicher Druckgas in das Innere der flexiblen
Fangstange einströmen
kann. Auf diesem Weg wird die flexible Fangstange aufgepumpt und
erreicht nach kurzer Zeit ihre Arbeitshöhe (siehe 2).
-
Bei
den Darstellungen nach 1 und 2 wird davon
ausgegangen, dass die flexible Fangstange fF ein faltenbalgähnliches
Gebilde ist. Alternativ kann hier aber auch von einem aufgerollten
Kunststoffschlauch ausgegangen werden, der bei Druckgasbeaufschlagung
sich zur vollen Länge
entfaltet und damit die gewünschte
Schutzhöhe
erreicht.
-
Der
Einschlagpunkt EP kann mit einer flexiblen Litze verbunden sein,
die sich im Inneren der flexiblen Fangstange fF befindet und die
mit dem metallischen Sockel So bzw. dem Erdanschluss in Verbindung
steht. Bei dem Aufblasvorgang der flexiblen Fangstange fF wird die
flexible Litze vom sich bewegenden Einschlagpunkt mitgenommen und
stellt die elektrische Verbindung zum metallischen Sockel bzw. zum
Erdungspunkt her. Dabei kann die flexible Litze eine Ergänzung zur
leitfähigen
Kunststofffolie sein oder einen Hauptteil des Blitzstoßstroms
im Fall eines Blitzeinschlags führen.
Hier ist vorgesehen, dass die flexible Litze auch eine Begrenzung
des Ausdehnungswegs für
die Kunststofffolie bzw. die Fangstange darstellt, um eine Zerstörung dieser durch Überdehnung
zu vermeiden.
-
Gemäß der Darstellung
nach 3 ist die in den 1 und 2 erläuterte Fangstange
auf einem Tragluftdach TD montiert. Die Druckleitung L stellt bei
dieser Ausführungsform
gleichzeitig die Erdungsleitung dar, so dass der konstruktive Aufwand reduziert
werden kann.
-
Gemäß der Darstellung
nach 4 ist das Tragluftdach TD selbst aus einer blitzstromtragfähigen Kunststofffolie
ausgebildet oder weist eine zweite Außenhaut aus einer derartigen
Folie auf, die zur Veränderung
ihrer Höhenposition
mindestens über Teilabschnitte
auf die notwendige Schutzhöhe
verbringbar ist. Hierfür
kann vorgesehen sein, dass die Außenhaut-Kunststofffolie Ausstülpungen
AS besitzt.