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Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung für den Brandschutz an den Fassaden von Hochhäusern, vor allem an den Fenstern, die in einer Höhe liegen, die im Brandfall für die Feuerwehr von außen nicht erreichbar ist, und die auch eine Flucht oder einer Rettung durch die Fensteröffnungen unmöglich macht. Besonders vorteilhaft ist die Vorrichtung in Hochhäusern, die nicht bereits über Sprinkleranlagen verfügen, und deren Höhe nicht über 60 Meter beträgt.
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Bei einem Brand in einer Etage eines Gebäudes werden die Fensterscheiben an der Außenfassade leicht durch Hitze zerstört. Zum Einen stellen die zerstörten Scheiben beim Herabfallen aus großer Höhe eine Gefahr für die anrückenden Rettungsmannschaften dar, zum Anderen werden auch im darüber liegenden Geschoss die Fensterscheiben leicht zerstört, da diese den nach außen austretenden heißen Brandgasen ausgesetzt sind und zum Teil auch direkt mit den Flammen beaufschlagt werden. Wenn schließlich auch im höheren Geschoss Fensterscheiben zerstört sind, können heiße Brandgase und Flammen dort wieder in das Gebäudeinnere zurückschlagen und brennbare Materialien entzünden.
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So kann sich ein Brand immer weiter nach oben ausbreiten, bis schließlich die gesamte Fassade in Flammen steht, sogar dann, wenn die Fassade selbst nicht-brennbar ist. Gerade die Fassaden von Hochhäusern, die für die Feuerwehr von außen nicht mehr erreichbar sind, stellen somit eine brandschutztechnische Schwachstelle dar.
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Zwar sind bei Hochhäusern Maßnahmen zur Verhinderung des Brandüberschlags vorgesehen, meist in Form von mindestens 1 Meter hohen, feuerbeständigen und nicht-brennbaren Brüstungen oder von mindestens 1,5 Meter auskragenden, feuerbeständigen und nicht-brennbaren Bauteilen wie Balkonen. Brandversuche und Erfahrungen mit tatsächlichen Brandereignissen haben aber gezeigt, dass 1 Meter hohe Brüstungen alleine keinen hinreichenden Schutz vor Brandüberschlag bieten. 1,5 Meter auskragende Bauteile würden einen solchen Schutz zwar bieten, sind aber aus gestalterischen und wirtschaftlichen Gründen im Hochhausbau oft nicht erwünscht. In Ganzglasfassaden mit Fensteröffnungen vom Fußboden bis zur Raumdecke sind oben genannte Brüstungen und Balkone nicht integrierbar.
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Für solche Fälle könnten Brandschutzlösungen in Betracht kommen, die auch für die Abschottung von Durchgängen oder die Abtrennung von Raumbereichen in Gebäuden entwickelt worden sind. Beispielsweise beschreibt die
DE 196 55 253 B4 einen Brandschutzvorhang, der auf einer Wickelwelle aufgerollt wird und einen eingeschlossenen Brandhemmer aufweist. Im Brandfall rollt sich der Brandschutzvorhang aus schwer entflammbarem Gewebe selbstständig von der Wickelwelle ab und hindert Rauch und Flammen daran, sich auszubreiten.
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Die
DE-OS 1 409 918 beschreibt beispielsweise eine Jalousie zur Verhinderung der Ausbreitung eines Brandes in einem Gebäude. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die entlang zweier senkrecht stehender Führungsschienen beweglich und übereinander angeordneten Lamellen aus wasserhaltigen Alkalisilikaten bestehen, in die Fasern eingebettet sind, sowie dass die Lamellen untereinander durch flexible und aus einem thermisch stabilen Material gefertigte Bänder verbunden ist. Im Normalfall ist die Jalousie hochgezogen, im Brandfall wird die Jalousie herabgelassen, wobei eine Halterung aus schmelzbarem Material vorgesehen wird. Die Feuerwiderstandswirkung wird dadurch erreicht, dass das in den Alkalisilikaten gebundene Wasser im Brandfall verdampft. Allerdings sind die Lamellen verformungs- und bruchgefährdet und lassen sich nur in begrenzten Breiten überhaupt herstellen. Das flächenbezogene Gewicht der Anordnung ist hoch, der Wassergehalt der Lamellen kann je nach Umgebungsbedingungen stark schwanken.
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Die
DE 34 44 853 A1 beschreibt ein Feuerschutz-Rolltor zum Öffnen und Verschließen von Tür- oder Toröffnungen mit einem oberseitig der Öffnung aufrollbaren Behang, der randseitig in einem Rahmen geführt ist, wobei der Behang aus wenigstens zwei Lagen senkrecht nebeneinander angeordneter Stahlbänder besteht und die Stahlbänder in den Lagen so angeordnet sind, dass sie die Spalte zwischen den Stahlbändern benachbarter Lagen abdecken.
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Aus der
EP 0 396 785 A1 ist eine Vorrichtung zum Absperren von Lüftungseinrichtungen bekannt, die senkrecht angeordnete Lamellen aufweist. Diese drehen sich im Brandfall, wobei ein abdichtendes Material oberhalb von 100°C aufschäumt und abdichtende Funktion erfüllt.
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Aus der
US 4,184,288 ist eine Feuerklappe bekannt, die einen Rahmen einer Öffnung bildet, wobei in dem Rahmen horizontale Formbleche um jeweils horizontale Achsen drehbar fixiert sind. Im Feuer- oder Rauchfall können diese Bleche in eine vertikale Position gedreht werden, wobei die Bleche so beabstandet und geformt sind, dass sie nach der Drehung genau ineinander greifen und eine geschlossene Fläche bilden. Intumeszierendes Material wird nicht verwendet.
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Die
GB 1 548 378 beschreibt eine Feuerklappe, die einen Rahmen einer Öffnung bildet und an deren Oberseite gefaltete Bleche aufweist, die ineinander greifen und durch eine Seilkonstruktion gehalten werden. Mittels eines Auslösemechanismusses können die Bleche herabgelassen werden und bilden dann eine geschlossene Fläche. Intumeszierendes Material kommt nicht zur Anwendung.
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Die
US 3,646,877 beschreibt eine Luftklappe, die an der Oberseite einer Öffnung befestigt wird und von dort aus nach Art einer Ziehharmonika herabgelassen werden kann. Die Luftklappe kann auch mittels einer Fernbedienung bedient oder durch einen Rauchdetektor oder einen Feuermelder ausgelöst werden. Intumeszierendes Material wird nicht verwendet.
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Weitere Technologien, die auf diese Grundmuster aufbauen, sind in großer Zahl bekannt geworden. Es stellte sich jedoch heraus, dass keine dieser Varianten geeignet war, einen Brandüberschlag unter Zerstörung der Fensterfassade sicher zu verhindern. Außerdem besteht das Problem, dass eine Brandschutzvorrichtung regelmäßig getestet werden muss. Sie darf also durch testweise Betätigung nicht beschädigt oder zerstört werden. Weiterhin soll sie ihre Funktion auch nach langer Zeit der Inaktivität noch zuverlässig erfüllen können. Außerdem soll sie weder voluminös noch schwer sein. Da im Brandfall oft auch Strom ausfällt, sollte das Funktionieren auch rein mechanisch möglich sein. Es dürfen sich auch keine Gegenstände im Bereich der Brandschutzvorrichtung befinden, die zum Blockieren der Vorrichtung im Ernstfall führen könnten, im Bereich von Fenstern beispielsweise Kipphebel zum Kippen der Fenster, oder etwa offen stehende oder gekippte Fenster selbst.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Brandschutzvorrichtung für die Innenseite von Hochhausfassaden zu schaffen, die die oben beschriebenen Anforderungen auf einfache und wirtschaftliche Weise erfüllt. Die Erfindung löst die Aufgabe durch
- • eine Brandschutz-Jalousie mit Lamellen aus Stahlblech mit intumeszierender Beschichtung,
- • ein Deckengehäuse, eine gewichtete Fußplatte und verbindende Tragseile, an denen die Lamellen und die Fußplatte aufgehängt sind,
- • eine Einrichtung zum Aufwickeln und automatischen, selbsttätigen Abwickeln der Tragseile,
- • mindestens eine Auslösevorrichtung, die durch Wärme auslösbar ist,
- • mindestens eine Auslösevorrichtung, die probehalber auslösbar ist,
- • eine vertikale Pendelsicherung für die Jalousien.
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Die Tragseile können aus Stahl sein. Geeignete intumeszierende Materialien werden beispielsweise in der
DE 198 30 128 A1 und in der
DE 694 28 532 T2 beschrieben. Allgemein werden im Brandschutz solche Materialien als intumeszierend bezeichnet, die im Brandfall aufschäumen und eine isolierende Schutzschicht, beispielsweise in Form eines Hartschaums, bilden. Im vorliegenden Fall bewirkt die intumeszierende Beschichtung der Lamellen, dass sich im Brandfall die ca. 3 cm hohen Zwischenräume zwischen den einzelnen Lamellen schließen und somit eine geschlossene Barriere gebildet wird.
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Die Ausgestaltungen der Erfindung entsprechen den abhängigen Ansprüchen. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Fußplatte aus einer Calciumsilikatplatte gebildet ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Fußplatte aus einem massiven verzinkten Stahlprofil gebildet und mit intumeszierender Beschichtung versehen ist. Die Fußplatte soll dabei ein Gewicht aufweisen, das die Jalousie im Brandfall schnell nach unten ziehen kann und dann sicher liegen bleibt.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Einrichtung zum Aufwickeln. Hierbei wird vorgesehen, dass die Einrichtung zum Aufwickeln und automatischen Abwickeln der Tragseile:
- • senkrecht stehende Umlenkrollen aus korrosionsbeständigem Metall,
- • horizontal liegende Aufwickelrollen mit jeweils aufgesetztem Zahnrad,
- • ein mittleres horizontal liegendes Zahnrad mit unterseitigem Zahnkranz
- • ein mitlaufendes Zahnrad, verbunden mit Scheibenratsche und Einschub für Innensechskant,
- • Gleitlager und Achsen der Umlenkrollen, der Aufwickelrollen, des mittleren Zahnrades sowie des laufenden Zahnrades,
- • Klemmringe für die Fixierung der Achsen in den entsprechenden Bohrungen des Gehäuses aufweist.
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Weitere Ausgestaltungen betreffen die Auslösevorrichtung, die durch Wärme auslösbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass sie als ein Schmelzlot ausgeführt ist. Zweckmäßigerweise umfasst die Auslösevorrichtung:
- • eine Zugstange,
- • einen Haken mit Schieber,
- • einen Sperrstift,
- • Federn,
- • Führungshülsen,
- • Auslösehebel,
- • einen Klemmverschluss,
- • ein Schmelzlot mit Einhängehaken und Feder,
- • eine Haltefeder,
- • ein Drehgelenk,
- • ein Gehäuse aus verzinktem Stahlblech mit Öffnungen zur Durchströmung mit Raumluft.
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Weiterhin kann die Auslösevorrichtung, die beliebig oft probehalber auslösbar ist, auch über eine Brandmeldeanlage auslösbar sein und darüber hinaus auch eine Aufschaltbarkeit auf eine Brandmelderzentrale vorgesehen werden. Wenn die Probe mit der Auslösung der Brandschutzjalousie durchgeführt wird, bleibt die intumeszierende Beschichtung der Lamellen unbeschädigt. Aus diesem Grund kann beliebig oft geprobt werden und man kann auch testen, ob Einrichtungsgegenstände, etwa Büropflanzen oder Schreibtische oder dergleichen, so aufgestellt sind, und auch ob die Öffnungshebel der Fenster so angebracht sind, dass keine Blockade im Ernstfall stattfinden kann.
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Weitere Ausgestaltungen betreffen die Anordnung der Haltefäden für die Jalousien, sofern vorgesehen. Diese weist vorzugsweise auf:
- • Vertikale Haltefäden an der Vorder- und Rückseite der Jalousie,
- • Stahlstifte zur Befestigung der Haltefäden an der Gehäuseoberseite,
- • Horizontale Haltefäden, an die vertikalen Haltefäden angeknotet.
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Der Begriff „Fäden” ist dabei rein funktional zu sehen. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden außerdem Stahlseile als Tragseile verwendet.
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Je nach den baulichen Gegebenheiten können als Pendelsicherung für die Jalousien seitliche Führungsschienen oder auch innen liegende Stahlseile eingesetzt werden. Dabei können die Führungsschienen auch einen Wandabschluss bilden. Weiterhin können die Führungsschienen an Calciumsilikat-Streifen befestigte C-Profile aus verzinktem Stahlblech aufweisen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft das Deckengehäuse. Hierbei ist vorgesehen, dass das Deckengehäuse eine Frontplatte aus Calciumsilikat aufweist.
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Besonders problematisch ist bei Fenstern die Möglichkeit, dass sie geöffnet sein könnten. Nicht alle Hochhäuser sind mit Vollklimatisierungen ausgestattet, die ein Öffnen der Fenster entbehrlich machen können. Sofern die Fenster geöffnet werden können, muss damit gerechnet werden, dass sie im Brandfall offen sind, entweder als offen stehende Fensterflügel oder als gekippte Fenster. Der Luftzug durch ein solcherweise offenes Fenster kann den Brand zum Einen erheblich beschleunigen, zum Anderen kann ein nach innen offen stehendes Fester die Brandschutzvorrichtung beim Herabfahren blockieren. Im ungünstigsten Fall würde ein geöffnetes Fenster zuerst den Brand beschleunigen, dann das Herabfahren der Jalousie verhindern und am Ende den Brandüberschlag in das darüber liegende Stockwerk noch erleichtern.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen daher automatische Zuziehvorrichtungen für solche Fensterflügel, die gerade offen stehen könnten, mit denen die erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung ausgestattet wird. Vorzugsweise umfasst die Zuzieheinrichtung:
- • Teileträger aus verzinktem Metall,
- • Montagewinkel für Fensterrahmen,
- • Montagewinkel für Fensterflügel,
- • Hebel für Fensterflügel mit Öse,
- • ein Stahlkabel mit Schlaufe, Teller und gepolstertem Gewicht,
- • eine Aufwickelrolle für Stahlkabel,
- • eine Drehfeder, und
- • eine Scheibenratsche, die über den Auslösemechanismus der Jalousie freigegeben wird.
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Wenn im Brandfall also die Auslösevorrichtung betätigt wird, etwa das Schmelzlot aufbricht, wird daher nicht sofort der Abwickelmechanismus der Brandschutzjalousie, sondern zunächst die Zuziehvorrichtung für den Fensterflügel ausgelöst, erst wenn das Fenster geschlossen ist, gibt ein Stift oder eine ähnliche Vorrichtung die Entriegelung für den Abwickelmechanismus der Brandschutzjalousie frei.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von 7 Skizzen näher ausgeführt, wobei die Erfindung aber nicht auf diese beispielhaften Ausführungen beschränkt ist. Hierbei zeigen
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1 eine perspektivische Frontansicht der Brandschutzvorrichtung in einer Variante ohne Zuziehvorrichtung,
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2a eine Schnittansicht der Annordnung der Führungsschienen mit Wandanschluss,
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2b eine Schnittansicht der Annordnung der Führungsschienen ohne Wandanschluss,
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2c eine Schnittansicht der Annordnung der Führungsseile ohne Wandanschluss,
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3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung,
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4 die Scheibenratsche der Zuziehvorrichtung,
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5 eine perspektivische Frontansicht der Brandschutzvorrichtung in einer Darstellungsvariante mit automatischer Auslösevorrichtung und Zuziehvorrichtung.
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1 zeigt das rechteckige Deckengehäuse 1 aus gekantetem verzinktem Stahlblech, welches beispielsweise unter der Decke an der Innenseite der Fenster montiert wird. In dem Deckengehäuse 1 ist eine Aufwickelvorrichtung untergebracht, die aus 2 horizontal liegenden Aufwickelrollen 2 für die Tragseile 3 gebildet wird, wobei jeweils ein Zahnrad 4 aufgesetzt ist. Dazwischen ist ein mittleres horizontal liegendes Zahnrad 5 angeordnet mit unterseitigem Zahnkranz 6, der mit einer Kurbel 7 über ein Zahnrad betätigt wird, wenn nach einem Test die herabgelassene Jalousie wieder in ihre Ausgangsposition zurückgebracht wird.
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Die beschriebene Brandschutzjalousie besteht aus 0,25 bis 0,5 mm dünnen und somit leichten elastischen, ca. 8 cm breiten Metalllamellen 8 mit einer beidseitigen im Brandfall aufschäumenden, ca. 0,3 mm starken Beschichtung. Die Formstabilität der Konstruktion wird durch Haltefäden 9 gewährleistet. Durch das Aufschäumen der Beschichtung in den Zwischenräumen der Metalllamellen 8 entsteht im Brandfall schon nach kurzer Zeit eine raumabschließende, ca. 8 cm dicke Wand, die eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90 Minuten erreicht. Am Boden ist ein Bodenprofil 30 angeordnet, welches sicherstellt, dass im Brandfall keine Wellen im Boden entstehen, die den Abschluss nach unten behindern könnten. Die Pendelsicherung ist hier nicht dargestellt.
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2a zeigt eine Schnittansicht der Anordnung der Führungsschienen 10 mit einem Wandanschluss 11 und dem Fassadenprofil 12, wobei die Führungsschienen 10 die Metalllamellen 8 beim Herabgleiten führen. 2b zeigt die gleiche Schnittansicht ohne Wandanschluss, wie sie zwischen einzelnen Fenstern ausgeführt würde. 2c zeigt eine alternative Möglichkeit, bei der die Führungsschienen durch Führungsseile 13 als Pendelsicherung ersetzt wurden. Zwischen den Jalousien ist an Stelle der Führungsschienen ein Abschlussprofil 10a mit intumeszierender Beschichtung angeordnet, damit im Brandfall kein Zwischenraum zwischen den Jalousien verbleibt.
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3 zeigt schematisch die Auslöse- und Zuziehvorrichtung für das Fenster. Wird durch Hitzeeinwirkung das Schmelzlot 14 aufgeschmolzen, drückt die Feder 16 den Hebel 15 um das Gelenk 17 nach oben, wodurch die Verriegelung 18 geöffnet wird. Die Feder 19 zieht daraufhin den Schiebehebel 20 in eine Position, bei der mit dem Schiebehebel 20 über ein Gelenk 21 eine Zugstange 22 betätigt wird, die die Zuziehvorrichtung für geöffnete Fenster auslöst. Sobald das Fenster geschlossen ist, gibt der Fenster-Sensorhebel 24 den restlichen Weg für den Schiebehebel 20 frei, der Schiebehebel 20 löst dann erst den Schiebehebel 23 aus, der die Aufwickelrollen 2 entriegelt. Die Entriegelung der Aufwickelrollen 2 bewirkt dann, dass die Jalousie herabgelassen wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Jalousien erst nach Schließung des Fensters aktiv werden.
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4 zeigt die Scheibenratsche 25 der automatischen Zuziehvorrichtung für die Fenster. Sobald die Zugstange 22 betätigt wird, bewirkt die gespannte Drehfeder 26, dass sich die Scheibenratsche 25 zu drehen beginnt, wobei das Zuziehseil 27 auf der an der Scheibenratsche 25 angebrachten Aufwickelrolle 28 aufgerollt wird. Hierdurch wird Zug auf die Schubstange 29 ausgeübt, die ein dahinter befindliches Fenster zudrückt. Gegen ungewolltes Durchhängen des Zuziehseils 27 ist die Schubstange 29 mit einer Öse und das Zuziehseil 27 mit einem Teller und einem Gewicht ausgestattet.
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5 zeigt eine bevorzugte Anordnung der Auslöse- und Zuziehvorrichtung entsprechend der vorangegangenen Darstellungen, wobei die Erfindung aber nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist.
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Vorteile der Erfindung sind:
- • Die Langzeitstabilität des Systems, insbesondere der Metalllamellen der Jalousie,
- • Die Möglichkeit, das System immer wieder zu testen,
- • Die Möglichkeit der Integration in Ganzglasfassaden, bei denen die Fenster geöffnet werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Deckengehäuse
- 2
- Aufwickelrollen
- 3
- Tragseile
- 4
- Zahnrad
- 5
- Zahnrad
- 6
- Zahnkranz
- 7
- Kurbel
- 8
- Metalllamellen
- 9
- Haltefäden
- 10
- Führungsschienen
- 10a
- Abschlussprofil
- 11
- Wandanschluss
- 12
- Fassadenprofil
- 13
- Führungsseile
- 14
- Schmelzlot
- 15
- Hebel
- 16
- Feder
- 17
- Gelenk
- 18
- Verriegelung
- 19
- Feder
- 20
- Schiebehebel
- 21
- Gelenk
- 22
- Zugstange
- 23
- Schiebehebel
- 24
- Fenster-Sensorhebel
- 25
- Scheibenratsche
- 26
- Drehfeder
- 27
- Zuziehseil
- 28
- Aufwickelrolle
- 29
- Schubstange
- 30
- Bodenprofil
