DE2411227B2 - Unterflur-lichtschacht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterflur-Lichtschacht : einem an eine Gebäudewand ansetzbaren, oben und Gebäudewand hin offenen Formteil, das in seinen Horizontalebenen in den sich von den an dei Gebäudewand zu befestigenden umgebogenen Rändern bis zu dem Punkt, in des* der größte Abstand dei FormteBwandung zur Gebäudewand errefcbt wird erstreckenden Bereichen sowie in seinen Vertikalebenen gekrömmt ist, und mit einem auf einer Halterung aufliegenden Abdeckrost .

Ein lichtschacht dieser Art ist beispielsweise durcb die DT-AS 22 02477 bekannt und wird z.B. voi KeUerfenstern in das Erdreich eingesetzt Seine Wölbung ist durch eine Krümmung in vertikaler und in horizontaler Richtung bedingt so daß er gegenübei anderen Iichtschächten, die beispielsweise nur zylindrisch gekrümmt sind, eine höhere Steifheit und Festigkeit aufweist und eine Einleitung von Druckkräften in die Gebäudewand in einem größeren Umfangsbereich ermöglicht Doppelt gekrümmte Ucbtschichte können deshalb erhöhten Beanspruchungen, die insbesondere beim Hinterfüllen mit Erdreich auftreten können, ausgesetzt werden.

Der bekannte gewölbte Lichtschacht muß so ausgeführt werden, daß er im Horizontalschnitt weitgehend Halbkreisprofil erhält Nur so läßt sich die gewünschte erhöhte Stabilität erzielen, denn wenn eine flachere Wölbung gewählt wird, wird das Widerstandsmoment des Lichtschachts verringert und die Einleitung der Druckkräfte in die gewölbte Räche bewirkt ehei deren Eindrücken, speziell bei Stoßbeanspruchungen Diese werden insbesondere bei maschineller Hinterfüllung des Lichtschachts erzeugt bei der größere Gesteinsbrocken gegen seine Wandung geschleudert werden.

Das Erfordernis der relativ starken Wölbung des bekannten Lichtschachts tritt besonders nachteilig dann in Erscheinung, wenn Lichtschächte an größeren Fenstern vorgesehen werden sollen, die beispielsweise Abmessungen von mehr als 1 m haben. Ein Lichtschacht der bekannten Art müßte zur Beibehaltung seiner Stabilität bei Überschreiten dieser Größenordnung ein unverhältnismäßig hohes Volumen beanspruchen, was einerseits zu einem sehr großen auf ihn aufzulegenden Abdeckrost andererseits zu einer ungefälligen Erscheinungsform am Bauwerk führen würde. Um diese Nachteile zu vermeiden, kann zwar eine Anordnung mehrerer Lichtschächte nebeneinander vorgesehen werden, auf die eine Kette mehrerer Abdeckroste aufgelegt wird. Eine solche Anordnung eignet sich abet nur dann zum Einbau, wenn mehrere Kellerfenster nebeneinander liegen und zwischen ihnen jeweils soviel Mauerwerk vorhanden ist daß jeder Lichtschacht an der Gebäudewand anliegen und befestigt werden kann.

Die Herstellung eines doppelt gewölbten Lichtschachtes verursacht einen hohen Aufwand an Materia! und an Formkosten, denn unter Berücksichtigung der mit zunehmender Tiefe des Erdreichs ansteigenden Andruckkräfte muß für den unteren Teil des Lichtschachts eine höhere Stabilität als für den oberen gewährleistet seia Um dies zu erreichen, kann dei Lichtschacht entweder mit gleichbleibender Wandungsdicke gefertigt werden, die entsprechend der Beanspruchung in seinem unteren Teil bemessen ist, oder die Wanddicke kann in Abwärtsrichtung zunehmen. Die erste Art der Herstellung führt zu einem erhöhter Gewicht des Lichtschachts, die zweite zu einet komplizierten Fertigung. Deshalb wäre auch im Hinblick auf den Herstellungsaufwand eine Verbesserung des bekannten Lichtschachts wünschenswert

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen

der eingangs genannten Art so zu n, daß «r bei gleicher Wanddicke und gleichem eine erhöhte Festigkeit aufweist und auch for

Fenster eingesetzt werden kann. Lösung dieser Aufgabe ist ein Lichtschacht der s

genannten Art erfindungsgemäß derart sgebüdet, daß die Formteilw&nd in den Horizontalem Wellenprofil aufweist, dessen Wellen von an der Gebäudewand anliegenden Rändern ihend einen bis zu einem vorgegebenen Mindest-

ert abnehmenden Krümmungsradius aufweisen, daß von außen auf das Formteil gesehen, konkaven

eilen einen kleineren Krümmungsradius haben als die nvexen Wellen und daß die Halterungen für den

aus einer gebäudeseitig angeordneten, im tt L-förmigen Metallschiene mit einer der iite entsprechenden Länge besteht, deren lter Schenkel eine Auflage für den Rost bildet deren Enden mit parallel zur Längsrichtung abgesetzten flanschartigen Flächen versehen sind, die an den an der Gebäudewand zu befestigenden Flächen der Ränder des Formteils anliegen.

Ein Lichtschacht nach der Erfindung kann für solche Fenster eingesetzt werden, die viel breiter als hoch sind. Dabei ist jedoch im Horizontalschnitt kein Kreisprofil nötig, sondern der Abstand zur Gebäudewand kann vergleichsweise geringer sein, so daß etwa ein Rechteckprofil beansprucht wird Ebenso kann ein Lichtschacht nach der Erfindung aber auch für große quadratische Gebäudeöffnungen vorgesehen sein, die die Größe 1 χ 1 m wesentlich überschreiten. Durch die Metallschiene ist dabei gewährleistet daß der Lichtschacht im belasteten Zustand die an seinem oberen Rand auftretende Druckbeanspruchung über den eingelegten Abdeckrost auf die Schiene übertragen kann, die sie wiederum nur an ihren beiden Enden über die abgesetzten flanschartigen Flächen in die Gebäudewand einleitet Dadurch wird nach der Montage ein insgesamt überaus starres und für die Einlage eines Rostes maßhaltiges Gebilde geschaffen, das sich auch fflr die Anbringung an Fensteröffnungen eignet, die höher als der Lichtschacht sind, daß der Rost immer sicher an der Metallschiene anliegt und nicht die Gebäudewand als Widerlager benötigt

Durch das Wellenprofil ergibt sich der besondere Vorteil eines wesentlich größeren Widerstandsmoments, was sich insbesondere auf die Stabilität gegenüber Stoßbeanspruchungen sehr günstig auswirkt Deshalb kann ein Lichtschacht nach der Erfindung bei gleichmäßiger Wanddicke mit geringerem Gewicht als bekannte Lichtschächte gefertigt werden oder aus einem Material geringerer Stabilität bei entsprechend verstärkter Wanddicke bestehen. In jedem Falle ist durch das Wellenprofil gewährleistet daß die Beanspruchungszunahme bei zunehmender Tiefe des Erdreichs nicht mehr berücksichtigt werden muß.

Ein Lichtschacht nach der Erfindung hat ein Wellenprofil, das infolge seiner Zusammensetzung aus konkaven und konvexen Wellen nicht lediglich einer Versteifung durch Rippenelemente gleichkommt. Durch das Wellenprofil bleibt die Materialdicke des Lichtschachts praktisch konstant, so daß bei einer gegenüber bekannten Lichtschächten vorteilhaft pro Druckeinheit vergrößerten Außenfläche kein zusätzlicher Materialaufwand verursacht wird, denn der Lichtschacht nach der Erfindung beansprucht bei gleicher Stabilität wie bekannte Lichtschächte ein geringeres Volumen. Es zeigt sich also, daß ein Lichtschacht nach der Erfindung einerseits unter dem Gesichtspunkt höherer Stabilität andererseits unter dem Gesichtspunkt geringeren Gewichts gefertigt werden kann, so daß in jedem Falle eine Verbesserung bekannter Lichtschächte erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, bei gleichbleibender Stabilität leichte Kunststoffe zu verwenden, die nach dem Tiefziehverfahren geformt werden können. Eine solche Herstellung bedeutet eine gegenüber anderen Formverfahren wesentlich Verbilligung.

Gemäß der Erfindung haben die konvexen Wellen einen größeren Krümmungsradius als die sie verbindenden konkaven, und der Krümmungsradius nimmt, ausgehend von einem vorgegebenen Mindestwert zur Gebäudewand hin zu. Den auf den Lichtschacht von außen her einwirkenden Druckkräften steht in praktisch jedem Falle eine zu ihnen senkrecht liegende Fläche gegenüber. Die Druckkräfte werden dabei symmetrisch nach allen Seiten hin in die jeweilige konvexe Einzelwelle eingeleitet Die von der Vertikalen abweichenden Komponenten dieser Kräfte kompensieren sich an der jeweiligen, infolge ihres kleineren Krümmungsradius eine praktisch starre, biegesteife Verbindung bildenden konkaven Zwischenwelle, wenn eine Druckbeanspruchung zweier benachbarter konvexer Weiten erfolgt Die größeren konvexen Wellen bilden also Kraftaufnahmeflächen und die kleineren konkaven Wellen zwischen ihnen kurze, biegesteife Verbindungen. Insgesamt ergibt sich die Wirkung, daß die Biegebeanspruchungen der Lichtschachtwandung auf ein geringstmöglicher Maß reduziert sind.

Die Zunahme des Krümmungsradius der Wellen zur Gebäudewand hin ergibt sich durch die vorstehend erläuterten Wirkungen. Da der Lichtschacht in erster Linie aus Richtungen senkrecht zur Gebäudewand auf Druck beansprucht wird, müssen die äußeren Wellen zur möglichst optimalen Aufnahme dieser Druckkräfte einen kleineren Krümmungsradius aufweisen, während durch den größeren Krümmungsradius im seitlichen Bereich nahe der Gebäudewand eine Biegebeanspruchung des Lichtschachts durch diese Druckkräfte aufgefangen wird. Somit wird gerade die Zunahme des Krümmungsradius der Wellen zur Gebäudewand hin der Forderung nach möglichst gleichbleibender Wandungsdicke gerecht

Da ein Lichtschacht nach der Erfindung auch für solche Gebäudeöffnungen eingesetzt werden soll, die breiter als hoch sind, erhält er im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Stabilitätseigenschaft einen Grundriß, der wesentlich länger als breit ist, so daß er ungefähr Rechteckform hat Dadurch entsteht ein im Horizontalschnitt nicht mehr etwa halbkreisförmig ausgebildetes, sondern ein etwa rechteckförmiges Formteil. In seinem mittleren Teil verläuft seine Wandung dann etwa parallel zur Gebäudewand und hat dort eine Wellung, die dem vorgegebenen Mindestkrümmungsradius entspricht Auch dieser mittlere Bereich ist in jedem Falle stabiler als eine glatte Wandung, da ihm die Wellung ein größeres Widerstandsmoment verleiht

Es ist vorteilhaft, wenn der Krümmungsradius des Formteils in seinen Horizontalebenen im mittleren Bereich der Änderung des Krümmungsradius der Wellen mit den Krümmungsradien der konvexen und der konkaven Wellen das Verhältnis 48:4:1 bildet Werden solche Werte vorgesehen, so ergibt sich ein besonders stabiles Formteil, das die vorstehend aufgezeigten Forderungen optimal erfüllen kann. Wird

dieses Formteil aus thermoplastischem Material im Tiefziehverfahren gefertigt, so hat es in Verbindung mit diesen Maßverhältnissen zweckmäßig eine Wanddicke, die mit dem Krümmungsradius der konvexen Wellen das Verhältnis 1:15 bildet Dieses Verhältnis ist natürlich abhängig von dem jeweils verwendeten Runststoffmaterial veränderlich, so daß der angegebene Wert lediglich ein Richtwert ist, der in gewissen Grenzen schwanken kann. Als Material für das Formteil können vorteilhaft Polyvinylchlorid, ABS (ein Mischpolymerisat) oder ein glasfaserverstärkter Polyester o. ä. verwendet werden.

Ein Lichtschacht nach der Erfindung kann in seiner Stabilität noch weiter verbessert werden, wenn das Formteil seinen größten Abstand zur Gebäudewand unterhalb seines oberen Randes aufweist Dies entspricht einer gegenüber seinem oberen Rand stärkeren Auswölbung innerhalb des Erdreichs, so daß auch in vertikaler Richtung auftretende Kraftkomponenten symmetrisch nach oben und unten abgeleitet werden und einerseits durch den aufliegenden Rost, andererseits durch die Gebäudewand selbst aufgefangen werden.

Die Kalbkreisform ist jedoch auch für den Vertikalschnitt des Lichtschachts nicht erforderlich. Die vorstehend beschriebene Auswölbung unterhalb seines Randes muß daher nicht symmetrisch zur Lichtschachtmitte ausgebildet sein, sondern der Lichtschacht kann nach unten hin mit geringerer Krümmung gewölbt sein als nach oben. Dabei tritt dann ein Konvergieren seiner Wellen auf, so daß sie zur Bodenfläche hin einen zunehmenden Krümmungsradius erhalten. Am Boden können sie dann in eine glatte und/oder leicht gewölbte Formteilfläche auslaufen, die gemäß bekannter Technik eine Entwässerungsöffnung enthalten kann.

Ein Ausführungsbeispiel des Lichtschachts nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschreiben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Lichtschachts mit einer Halterung für einen zugehörigen Abdeckrost,

F i g. 2 die Draufsicht auf den in F i g. 1 gezeigten Lichtschacht und

Fig.3 einen Vertikalschnitt nach der Linie III-III durch die Mitte des in F i g. 1 gezeigten Lichtschachts.

Dem dargestellten Lichtschacht 1 ist eine Halterung für einen Abdeckrost zugeordnet, die aus einer Metallschine mit L-Profil besteht die bei Befestigungsbohrungen 3 dem Lichtschacht t zugeordnet werden kann. Der Lichtschacht 1 ist aus einem einheitlichen Formteil gebödet, das außer den bereits genannten Befestigungsbohrungen 3 in den Rändern 9 untere Befestigungsbohrungen 4 hat Ferner ist es im wesentlichen aus einer Bodenfläche 5 und einem Seitenteil 6 gebildet Die Bodenfläche S enthält eine Entwässerungsöffnung 7, wie sie auch bei bekannten Lichtschachten vorgesehen ist Am oberen Rand des Lichtschachts ist in Form eines senkrechten Randes 8 eine Einfassung für einen auf den Lichtschacht und die Metauschie>ie 2 afzegenden Rost gebildet Der Rost liegt dabei auf waagrechten Flachen IO und 11 des Litschchts und auf dem waagrechten Schenkel 12 der Metaflschiene 2 auf.

Die Metaflschiene 2 weist einen horizontalen Schenkel 12 und einen vertBcalen Schenkel 13 auf. An ihren beiden Enden ist diese Schiene mit quer zu ihrer Längsncfting ausgerichteten Stegen 16 versehen, an denen wiederum parallel zur Längsrichtung verlaufende Befestigungsflachen 14 veen sind. Diese sind nth Befestigungsbohrungen 15 versehen. Anhand der Darstellung in F i g. 1 ist zu erkennen, daß beim Aufsetzen der Metallschiene 2 auf die vorderen Enden der Auflageflächen 11 die Befestigungsbohrungen 15 auf S die Befestigungsbohrungen 3 des Lichtschachts ausgerichtet sind, so daß beide Elemente 1 und 2 gemeinsam an der Gebäudewand befestigt werden können. Ferner ist ersichtlich, daß die Metallschiene 2 von der eigentlichen Montage des Lichtschachts als eine

ίο Schablone an die Gebäudewand angesetzt und zum Anreißen von Befestigungsbohrungen verwendet werden kann.

F i g. 2 zeigt die Draufsicht auf den in F i g. 1 gezeigten Lichtschacht aus der die Änderung der Krümmungsra-

i) dien der Wellen 20 und 21 erkennbar ist die in dem Seitenteil 6 vorgesehen sind. Der in F i g. 2 dargestellte Lichtschacht enthält einen mittleren strichpunktierten Teil, um anzudeuten, daß die gemäß der Erfindung vorgesehene Änderung der Krümmungsradien bei

to solchen Lichtschächten, die sehr breit auszuführen sind, lediglich an den Obergängen zur Gebäudewand hin vorzusehen ist. Demgemäß entspricht der Krümmungsradius der konvexen Welle 20" bzw. der Krümmungsradius der konkaven Welle 21" dem vorgegebenen

2j Mindestwert der Krümmungsradien. Zur Gebäudewand hin nimmt dann der Krümmungsradius der Wellen zu, bis er an der konvexen Welle 20' bzw. der konkaven Welle 21' seinen größten Wert erreicht Es ist ferner zu erkennen, daß die konvexe Welle 20' eine Haltwelle ist, die im Bereich ihres Scheitels an der Gehäusewand anliegt und dort den parallel zur Gebäudewand anliegenden Rand 9 bildet so daß die Kräfte aus dem Lichtschacht senkrecht in die Gebäudewand eingeleitet werden. Seitlich gerichtete Komponenten treten praktisch nicht auf, so daß eine Verschiebung des Lichtschachts relativ zur Gebäudewand durch solche Erscheinungen nicht zu befürchten ist

In F i g. 2 ist ferner zu erkennen, daß der mittlere, strichpunktierte Teil des Lichtschachts Wellen mit konstantem kleinen bzw. großen Krümmungsradius aufweist Außerdem ist ersichtlich, daß der Grundriß des Lichtschachts weitgehend Rechteckform hat

Fig.2 zeigt außerdem, daß die Wölbung des Lichtschachts derart getroffen ist daß er unterhalb seines oberen Randes 9 einen größeren Abstand zur

Gebäudewand hat als dieser Rand selbst Dadurch erfolgt auch in vertikaler Richtung eine optimale Ableitung von Druckbeanspruchungen.

Die Bodenfläche 5 des Lichtschachts. die mit dei

so bereits beschriebenen Entwässerungsöffnung 7 verse hen ist ist zweckmäßig als glatte und/oder leicht gewölbte Fläche ausgeführt Dadurch, daß die Weller des Seitenteils 6 in Richtung auf die Bodenflächc konvergieren, ist einerseits die beschriebene Ausrich

ss tung abwärts gerichteter Kraftkomponenten auf di< Bodenfläche bzw. auf die Gebäudewand möglich andererseits ist jedoch auch eine Führung eventuell an Seitenteil 6 abfließender Feuchtigkeit auf die Entwisse rungsoffnung 7 zu möglich. Solche Lichtschächte, die in

to Grundriß etwa rechteckformig ausgeführt sind, könnei anstelle einer kreisrunden auch eine rechteckförmigi Entwässerungsöffnung aufweisen.

In Fig.3 ist der Lichtschacht in einem mittlerei Venikalschnrtt dargestellt Dieser zeigt besonder

6j deutlich die beschriebene Auswöibung, welche zu einen unterhalb des Randes 8 größeren Abstand zu Gebäudewand bzw. zum Rand 9 fahrt Außerdem is aber zu¹ erkennen, daß auch der Vertikalschnitt etwi

Rechteckform besitzt und die Auswölbung nicht dem Halbkreisprofil entsprechen muß.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß ein Lichtschacht nach der Erfindung weniger Raum beansprucht als ein halbkreisförmig ausgewölbter Lichtschacht. Werden besonders breite Lichtschächte gefertigt, so ist natürlich die Druckbeanspruchung des in F i g. 2 strichpunktiert dargestellten mittleren Teils begrenzt, da dort im Horizontalschnitt praktisch keine Wölbung vorhanden ist. Selbst wenn in diesem Bereich eine solche Wölbung vorgesehen wird, so kann diese jedoch einen größeren Krümmungsradius als der Halbkreisform entsprechend

aufweisen, so daß auch dann immer noch ein kleineres Volumen als bei einem insgesamt halbkreisförmigen Lichtschacht beansprucht wird.

Die vorstehenden, bezüglich eines Horizontalschnitts gemachten Ausführungen treffen selbstverständlich in gleicher Weise auch für den Vertikalschnitt des Lichtschachts zu, soweit die in vertikaler Richtung auftretenden Kraftkomponenten unberücksichtigt bleiben. Alle Kraftkomponenten, die in von der Vertikalen abweichender Richtung in die Wellen eingeleitet werden, werden von den konkaven Wellen 21 aufgenommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   L Unterflur-Lichtschacht nut einem an eine Gebäudewand ansetzbaren, oben und zur Gebäudewand bin offenen Formteil, das in in seinen Horizontalebenen in den sieb von den an der Gebäudewand zu befestigenden umgebogenen Rändern bis zu dem Punkt, in dem der größte Abstand der Formteilwandung zur Gebäudewand erreicht wird, erstreckenden Bereichen sowie in seinen Vertikalebenen gekrümmt ist, und mit einem auf einer Halterung aufliegenden Abdeckrost, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteilwandung in den Horizontalebvnen ein Welienprofü aufweist dessen Wellen (20 und 21) von den an der Gebäudewand anliegenden Rändern (9) ausgehend einen bis zu einem vorgegebenen Mindestwert abnehmenden Krümmungsradius aufweisen, daß die, von außen auf das Formteil gesehen, konkaven Wellen (21) einen kleineren Krümmungsradius haben als die konvexen Wellen (20) und daß die Halterung für den Abdeckrosten aus einer gebäudeseitig angeordneten, im Querschnitt L-förmigen Metallschiene (2) mit einer der Formteilbreite entsprechenden Länge besteht, deren waagrechter Schenkel (12) eine Auflage für den Rost bildet und deren Enden mit parallel zur Längsrichtung abgesetzten flanschartigen Rächen (14) versehen sind, die an den an der Gebäudewand zu befestigenden Rächen der umgebogenen Ränder (9) des Formteils anliegen.
2. 2. Lichtschacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Gebäudewand anliegenden Ränder (9) durch die Scheitel halber konvexer Wellen (20') gebildet sind, die senkrecht an die Gebäudewand anstoßen.
3. 3. Lichtschacht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius des Formteils in seinen Hortzontalebenen im mittleren Bereich der Änderung des Krümmungsradius der Wellen (20 und 21) mit den Krümmungsradien der konvexen und der konkaven Wellen (20 bzw. 21) das Verhältnis48:4:l bildet
4. 4. Lichtschacht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Formteils (1) mit dem Krümmungsradius der konvexen Wellen (20) das Verhältnis 1 :15 bildet
5. 5. Lichtschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Form- so teil (1) seinen größten Abstand zur Gebäudewand unterhalb seines oberen Randes (8) aufweist
6. 6. Lichtschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Wellen (20 und 21) in vertikaler Richtung ausgehend von der ss im Bereich des größten Abstands zur Gebäudewand liegenden Horizontalebene abwärts konvergieren.
7. 7. Lichtschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Wellen (20 und 21) im Bereich des Lichtschachtbodens (5) in eine glatte oder leicht gewölbte Formteilfläche auslaufen.