DE2639691C3

DE2639691C3 - Schutztür

Info

Publication number: DE2639691C3
Application number: DE2639691A
Authority: DE
Inventors: Heinz Eickhoff; Herbert Meyer; Rudolf Dipl.-Ing. 8036 Herrsching Seiz; Dieter Steppke
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1981-01-08
Also published as: US4178859A; ZA775239B; DE2639691A1; CH623886A5; FR2363687B1; DE2639691B2; FR2363687A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutztür gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kernkraftwerke, Bankert, Gefängnisse Und ähnliche Anlagen zählen zu den Objekten, die aufgrund dar ihnen übertragenen Funktionen mit hohen Sicherheitsrisiken behaftet sind. Es wird daher angestrebt, bestimmte Passagen dieser Anlagen mit entsprechenden Schutztüren so abzusichern, daß ζ. B. Saboteuren der Zugang zu schutzwürdigen Objekten selbst dann verwehrt wird, wenn diese Saboteure Maßnahmen auf mechanischer, thermischer oder chemischer Basis treffen, um eine solche Schutztür zumindest örtlich begrenzt derart zu zerstören, daß durch die dann geschaffene Öffnung hindurch Manipulationen hinter der Schutztür, /l. B. an der innenliegenden Verriegelung, möglich sind.

Die Forderungen, die unter diesen Voraussetzungen von den entsprechenden Organen an eine derartige Schutztür gestellt sind, werden tu a. in einem sogenannten Widerstandszeitwert ausgedrückt, d. h. einem Teitraum, innerhalb welchem die Schutztür einen

's wirksamen Widerstand gegen eine Zerstörung, z. B. bei Einsatz von noch transportierbaren Bohrvorrichtungen oder Schneidbrennern, ausübt Je nach der. besonderen Bedingungen de:> zu schützenden Objekts und den weiteren zusätzlichen Bewachungsmethoden kann der jeweils geforderte Widerstandszeitwert sehr unterschiedlich sein. Er ist z. B. davon abhängig, wie häufig eine derartige Schutztür unmittelbar oder mittelbar, z. B. über Fernsehkameras, kontrolliert wird und wie schnell Personen zum ergänzenden Schutz des jeweili-

■25 gen Objekts herangeführt werden können.

Es ist bereits eine Schutztür mit einer mehrlagigen Schutzzone vorgeschlagen worden (vgl. DE-PS 25 29 778). Das Material und der Aufbau der Schutzzone sind hierbei derart gewählt, daß selbst bei Einsatz von

ω leistungsstarken Schneidbrennern oder Bohrvorrichtungen ein hoher Zeitbedarf zur Herstellung auch nur örtlicher Öffnungen erforderlich ist. Im Hinblick auf Bohrvorrichtungen finden die Bohrer keinen eindeutig definierten Widerstand vor, wie ihn z. B. eine homogerr

H Eisenplatte darstellt, sondern es wird durch d'··. Kombination von Material und Anordnung des Materials angestrebt, die genaue Führung des Bohrers zu unterbinden und diesen einem rr »glichst schnellen Verschleiß, möglichst einem Bruch, auszusetzen.

Diese gegen die üblicherweise von Saboteuren mitnehmbaren Mittel zum Zerstören einer Schutztür durchaus geeignete Schutzzone setzt jedoch schon bei relativ kleinen Sprengladungen in Größenordnungen von unter I kg TN (Trinitrotoluol) der Sprengwirkung

*"> nur noch einen geringen Widerstand entgegen. D. h. Saboteure mit transportablen Sprengladungen in Größenordnungen von nur 3 kg TNT können folglich eine solche Schutzzone verhältnismäßig leicht und dazu schnell beschädigen. Mit diesen kleinen Haftladungen

to können bei einer konzentrischen Anbringung Ausbruchquerschnitte in der Schutztür erzeugt werden, die mindestens so groß sind, daß man durch die Öffnungen hindurchgrcifen und an die innenliegenden Verriegelungen herangelangen kann.

π Um Außendruckstöße absorbieren zu können, zählt es zum Stand der Technik (vgl. DE-AS 2100 104). zwischen einer äußeren schweren Türplatte und dem inneren Türblatt einer mehrlagigen Tür ein federndes Mittel in form eines Schaumstoffpolsters anzuordnen Mit dieser Maßnahme ist beabsichtigt, die Energie der Außendruckstöße, welche die Türplatte in Richtung auf das Türblatt beschleunigt, zum großen Teil in Bewegungsenergie umzusetzen und diese dann durch das Zusammendrücken des Schaumstoffpolsters aufzehren zu lassen, so daß die höchste auftretende Druckbelastung des Türblatts auf einen Bruchteil des Außendruck' Stoßes begrenzt wird. Diese Schutztür bietet jedoch keinen wirksamen Schutz bei Beanspruchungen durch

Sprengladungen oder bei Einwirkungen mit Bohr- oder Schneidbrennvorrichtungen.

Zum Stand der Technik zählt ferner ein Verschluß für die Ausstiegsluke eines Schutzraums (vgl. DE-AS 10 71319). Die Betriebsposition des Verschlusses befindet sich etwa in der horizontalen Ebene. Bei der Ausgestaltung dieses Verschlusses ist allein Wert darauf gelegt worden, daß der Verschluß von Fahrzeugen befahren werden kann und daß er auch den erforderlichen Widerstand gegen herabfallende Trümmer aufweist. Aufgrund dieser Problemstellung besteht der Verschluß aus einem biegesieifen Gitterrost, der in einem Rahmen umfangsseuig befestigt ist Der Gitterrost ist nach innen offen und nach außen nur durch eine dünne Blechplatte abgedeckt Die Blechplatte besitzt umfangsseitig Abkantungen, die bei dem in die Betriebslage geschwenkten Verschluß zusammen mit einer Dichtung ein Durchströmen von Gas verhindern sollen.

Ein derartig gestalteter Verschluß kann aber nicht als Schutztür Verwendung finden. Die weitgehen':¹ offene Bauweise eines solchen Gitterrostes und die damit verbundene Zugänglichkeit verhindern, daß der Verschluß auch nur annähernd einen nennenswerten Widerstand gegen eine Beanspruchung aufbringen kann, die im Rahmen von Sprengladungen, Schneidbrennern, Bohrgeräten oder Sauerstofflanzen möglich ist. Der Saboteur ist damit in der Lage, innerhalb kürzester Zeit den Gitterrost zu zerstören, wobei die dünne Blechplatte kein wirklich ernstzunehmendes Hindernis bildet.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schutztür für Anlagen mit hohen Sicherheitsrisiken zu schaffen, welche neben einem hohen Widerstandszeitwert gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen auch durch örtlich begrenzt angesetzte Sprengladungen erzeugten Druckwellen einen merklichen Widerstand entgegengesetzt.

Die Losung lieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalendes Anspruchs 1.

Die Anordnung einer engmaschigen gitterartigen Schicht aus einem Material mit hoher Elastizität und Festigkeit hinter der mehrschichtigen Schutzzone hat die vorteilhafte Eigenschaft, daß beim Zünden einer Haftladung selbst höherer Qualitä den dadurch erzeugten Druckwellen trotz Abstützung der mehrlagigen Schutzzone an der gitterartigen Schicht mit Scherwirkungen im Bereich der Stegränder dennoch gezielt Freiräume geschaffen werden, durch die sich die Druckwellen entspannen können. Schon die Schutzzone wirkt berei's als Druckabbauzone, wodurch die Sprengwirkung herabgesetzt wird und nicht mehr mit voller Kraft auf die gitterartige Schicht auftrifft. Die Druckwellen finden an der gitterartigen Schicht aber nicht eine homogene Fläche vor, sondern freie Durchtrittsmöglichkeiten, durch die sie sich gezielt bis zur Wirkungslosigkeit entspannen können. Dieser Entspannungseffekt hat zur Folge, daß auch bei Sprengsätzen mit im Vergleich zu den bislang als kritisch angesehenen Sprengsätzen sehr hohen Qualitäten, beispielsweise etwa 15 kg TNT, zwar eine bereichsweise Zerstörung der mehrlagigen Schutzzone nicht verhindert werden kann, daß jedoch die dahinter angeordnete gitterartige Schicht sich nur Unwesentlich verformt und, was wesentlich ist, diese Verformung keinen merklichen Einfluß auf die lichte Weite der Maschen der gitterartigen Schicht ausübt. Es ist daher nicht möglich, trotz foereich-'iweise zerstörter mehrlagiger Schutzzone durch die dann immer noch engen Maschen der gitterartigen Schicht hindurchzugreifen und auf der Innenseite der Schutztür Manipulationen, beispielsweise an den dort liegenden Verriegelungen, durchzuführen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung ist der, daß die Gesamtdicke der Schutztür nicht dicker wird als eine Schutztür der herkömmlichen Bauart, da hier auch dei Widerstandszeitwert der gitterartigen Schicht gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen zusätzlich zu dem infolge des Aufbaus hohen Widerstandszeitwert der plattenartigen mehrlagigen Schutzzone zu berücksichtigen ist.

Als Material für die gitterartige Schicht kommen bevorzugt ein feinkörniger Baustahl mit einer Bruchfestigkeit von etwa 52 000 bis 62 000 N/cm² in Frage. Diese Eigenschaft weist beispielsweise ein Baustahl der Qualität St 523 auf, der auch zugleich die notwendige Schweißbarkeit besitzt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht indessen darin, daß die Schutzzone zusammen mit der gitterartigen Schicht in einen umfangsseitig geschlossenen Rahmen aus Winkelschienen eingebettet ist. Von den Schmalseiten der Schutztür her ist deshalb eine Zerstörung nur mit einem erheblichen Aufwand an entsprechenden Geräten und Zeit überhaupt möglich ist. Solche Geräte sind jedoch von Saboteuren in aller Regel nicht mehr mitnehmbar bzw. transportierbar und die erforderliche Zeit steht ebenfalls nicht zur Verfügung.

Die lichte Weite zwischen den Stegen der gitterartigen Schicht ist nach der Erfindung gleich dem 2,5- bis 4fachen der Stegbreite bemessen. Dieses Verhältnis gewährleistet unter Zugrundelegung einer noch vernünftigen Materialanhäufung Freiräume zwischen den Stegen, die einen einwandfreien Druckwellenabbau sichern, es aber dennoch nicht zulassen, daß mit der Hand durch die Freiräume hindurchgegriffen werden kann.

In diesem Zusammenhang kennzeichnet sich ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung dadurch, daß die lichte Weite zwischen den Stegen der gitterartigen Schicht etwa gleich dem 3 bis 3.5fachen der Siegbreite bemessen ist. Von besonderem Vorteil :>t es hierbei,

■»5 wenn die lichte Weite zwischen den Stegen der gitterartigen Schicht etwa 7 cm beträgt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der gitterartigen Schicht wird erfindungsgenäß darin gesehen, daß die Stege aus kreuzweise ineinandergreifenden und untereinander verbundenen Zahnleisten gebildet sind. Die Zahnleisten werden dabei mit den zwischen den Ansätzen befindlichen Ausschnitten ine.nanJergelegt und miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Auf diese Weise wird eine gitterartige Schicht in gleichmäßiger Dicke gebildet, deren Grundbestandteile einwandfrei miteinander ver knüpft sind und die erforderliche Festigkeit bei hoher Elastizität bei Auffalten von dynamischen Stoßbeanspruchungen aufweisen.

f>0 Nach der Erfindung kann eine andere vorteilhafte Ausführungsform auch darin bestehen, daP die Stege der gitterartigen Schicht durch in eine homogene Platte im Abstand voneinander eingearbeitete Ausnehmungen gebildet sind. Die Ausnehmungen können dabei durch

6i> Ausstanzen, Auspressen oder Ausbrennen hergestellt sein.

Schließlich kennzeichnet sich eine Ausführungsform der Erfindung noch dadurch, daß die Stege der

gitterartigen Schicht durch in mindestens zwei Lagen kreuzweise übereinander angeordnete und miteinander verbundene Mehrkanlprofile gebildet sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausfühfungsbeispielefl näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Schutztür in einem horizontalen Querschnitt in vereinfachter Darstellung,

F i g. 2 in einem horizontalen Querschnitt ausschlniftswcise dargestellt eine Schutztür in einer weiteren Ausführungsform und eine Teilansicht der gitterartigen Schicht,

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform eines Ausschnitts aus einer Schutztür in einem horizontalen Querschnitt und eine Teilansicht auf die gitterartige Schicht,

F i g. 4 eine dritte Ausführungsform einer Schutztür in verbundenen Gummilegierung mit Keram'ikbruehstükken und darin in annähernd parallelem Abstand voneinander eingebetteten Lochblechen bestehen. Auf dieser Schutzschicht 13 ist eine weitere Schützschicht 14 innerhalb des Rahmens 4 vorgesehen, die beispielsweise aus Glaswolle besteht und einen hohen Widerstand gegen Hitze, z. B. Schneidbrennen, besitzt. Sowohl die Schutzschicht 13 als auch die Schutzschicht 14 bilden im Falle von Beanspruchungen durch Sprengladungen Druckabbaüzoheri, durch die die auf die gitterartige Schicht 10 gerichtete Sprengwirkung vermindert wird. Außenseitig der Schutzschicht 14 ist ein Deckblech 15 aufgebracht, das mit dem Rahmen 4 verbunden ist. Auch der Rahmen 4 kann mit einer Schutzschicht 13'

is hinterlegt sein, die entsprechend der Schutzschicht 13 aufgebaut ist.
Die Ausführungsform der Schutztür gemäß der

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eine Teilansicht auf die gitterartige Schicht,

F i g. 5 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer gitterartigen Schicht in einer anderen Ausführungsform und

F i g. 6 in ebenfalls perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer gitterartigen Schicht in oiner Weiteren Ausführungsform.

In der F i g. 1 ist eine Schutztür 1, beispielsweise für eine Personenpassage 2 eines Kernkraftwerks, dargestellt. Die Schutztür 1 befindet sich in der SchlieCistellung. Dabei sind mit 3 die Begrenzungswände der Passage 2 bezeichnet, die beispielsweise aus Stahlbeton bestehen.

Die Schutztür 1 weist einen umfangsseitig geschlossenen, in der Ansicht in Richtung des Pfeils A rechteckigen Rahmen 4 aus Winkelschienen auf. Sie ist um auf der vertikalen Längsseite 5 des Rahmens 4 befestigte Gelenke 6 schwenkbar. Die im esentlichen innerhalb der innenseitigen Verkleidungsschicht 7 liegende Verriegelungsvorrichtung mit Betätigungseinrichtung ist der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Im Innern der Passage 2 sind lediglich die zumindest beidüeitig angeordneten Riegelzapfen 8 und ihre Aufnahmeelemente 9 dargestellt die ein gewaltsames Entfernen der verschlossenen Schutztür 1 auch dann noch verhindern, wenn die Gelenke 6 vom Türrahmen 4 abgetrennt worden sind.

In dem Rahmen 4 ist eine gitterartig ausgebildete Schicht 10 befestigt die beispielsweise von einer im Ausgangszustand homogenen Platte aus einem Material hoher Elastizität und Festigkeit z. B. aus einem feinkörnigen Baustahl der Güteklasse St 523, der eine Bruchfestigkeit von 52 000 bis 62 000 N/cm² aufweist gebildet wird, welche dann durch Ausbrennen mit quadratischen Ausnehmungen 11 versehen ist sc> daß Stege 12 verbleiben. Die Verkleidungsschicht 7 ist innenseitig auf der Schicht 10 festgelegt

Die Größe der Ausnehmungen 11 ist so bemessen, daß die normale menschliche Hand nicht hindurchigreifen kann. Beispielsweise beträgt die lichte Weite 7 cm, wobei ein Verhältnis von 3:1 bis 3,5 : 1 der lichten Weite zur Breite der Stege \1 eine besonders günstige Bemessung darstellt

Auf der der Passage 2 abgewandten Seite der Schicht 10 ist ebenfalls innerhalb des Rahmens 4 eine plattenartige mehrschichtige Schutzzone B vorgesehen, die eine Schutzschicht 13 mit einem begrenzten Widerstandszeitwert gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen aufweist Diese Schicht 13 kann z. B. aus einer durch Vulkanisation mit einer Schutzzone B' mit einer Druckabbauzone aus einer Schutzschicht 17 hinterlegt ist, welche ebenfalls einen begrenzten Widerstandszeitwert gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen aufweist. Diese Schutzschicht 17 besteht hier aus aufgeschäumtem Asbest und ist von Stahlblechen eingefaßt welche einen hohen Widerstand gegen Schneidbrennen besitzen, wobei in die Asbestschicht eine gej-.benenfalls mit Keramikbruchstücken angereicherte Verbindung aus unregelmäßig geschichteter Stahlwolle und Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eingebettet ist. Beidseitig ist die Schicht 10 und die Schutzschicht 17 mit Abdeckblechen 15, 16 abgedeckt. Auch in dieser Ausführungsform kann die Schutztür entsprechend der Darstellung in der Fi g. 1 umfangsseitig von einem Rahmen 4 umfaßt sein, jedoch kann die Schutztür entsprechend der Darstellung in der F i g. 1 umfangsseitig von einem Rahmen 4 umfaßt sein, jedoch kann die Schutzschicht 10 auch selbsttragend und gemäß F i g. 1 ausgebildet sein.

In der Ausführungsform gemäß der F i g. 3 besteht die Druckabbauzone vor der gitterartigen Schicht 10 aus einer Schutzzone B", die wie die Schutzzone B in F i g. 1 ausgebildet ist Auch hier sind Abdeckbleche 15, 16 vorgesehen. Der Aufbau der Schicht 10 entspricht der der Ausführungsform gemäß F i g. 1 oder 2.

Die F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Schutzzone ß'"aus der gemäß dem Beispiel nach F i g. 1 ausgebildeten Schutzschicht 13 und einer Schutzschicht 17 besteht die ebenfalls gemäß dem Beispiel nach F i g. 2 aus geschäumtem Asbest gebildet ist, der von Stahlblechen eingefaßt ist die einen hohen Wide .nand gegen Schneidbrennen besitzen, wobei sie gegebenenfalls ebenfalls in eine mit Keramikbruchstücken angereicherte Verbindung aus unregelmäßig geschichteter Stahlwolle und Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eingebettet sind. Auf die Schicht 10 und die Schutzschicht 17 sind wieder Abdeckbleche 15, 16 aufgebracht Die Schicht 10 kann der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 3 entsprechen und zusammen mit den Schutzschichten 13 und 17 in einen Rahmen 4 eingebettet sein. Die Schicht 10 kann gegebenenfalls auch selbsttragend ausgebildet sein.

Vorstellbar ist auch eine Kombination der Schutzschicht 14 mit der Schutzschicht 17 bzw. eine Kombination der Schutzschichten 13,14 und 17.

In der Fig.5 ist eine ÄDsfühningsfonri für eine gitterartig ausgebildete Schicht 10' dargestellt bei der sie aus in vier Lagen kreuzweise übereinander angeordneten und miteinander verschweißten, im

Querschnitt quadratischen Vierkantprofilen 18 gebildet ist. Diese Schicht 10' kann anstelle der Schicht 10 in den Beispielen gemäß den F i g. I bis 4 Verwendung finden.

Fig.6 zeigt eifieil Ausschnitt einer Schicht iö", die aus ineinandergreifenden Zahnleisten 19 gebildet ist. Die Zahnleisten 19 sind mit den Ausschnitten 20 zwbchen den Ansätzen 21 ineinandergefügt und in dieser Stellung miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, so daß ein Gilter hoher Elastizität und Festigkeit entsteht. Auch diese Ausführühgsform kann anstelle der Schichten 10 bzw. iö' der Beispiele gemäß den F i g. 1 bis 5 verwendet Werden.

Die Schutzschichten bei allen Ausführüngsformen können mit annähernd parallel zur Plattenebene gerichteten kahalärtigen Hohlräumen versehen sein, welche bei Beanspruchungen durch Sprengladungen einen zusätzlichen Druckabbau quer zur gitterartigen Schicht 10,10'bzw. 10" bewirken.

Ferner ist es denkbar, daß in die Schutzzone B, B', B" oder B'" eine einen elektrischen Ström leitende to Kontaktmatte eingesetzt ist, welche bei Beschädigung Signale an einer Überwachungsstelie auslöst.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schutztür für die begehbaren und/oder befahrbaren Passagen von Anlagen mit huhen Sicherheitsrisiken, wie zum Beispie! Kernkraftwerke, Banken oder Gefängnisse, die eine plattenartige mehrlagige Schutzzone mit einem begrenzten Widerstandszeitwert gegen mechanische und/oder thermische und/oder chemische Beanspruchungen aufweist, und wobei die Schutztür auf der Innen- und Außenseite mit einer geschlossenen Abdeckung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrlagigen Schutzzone (B, B'. B". B'") auf der dem Innern der zu schützenden Anlage (zum Beispiel 2) zugewandten Seite eine engmaschige gitterartige Schicht (10, 10', 10") gleicher oder größerer Dicke aus einem Material mit hoher Elastizität und Festigkeit zugeordnet ist.

2. Schutz» ir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daö die gitterartige Schicht (10, 10', 10") aus einem feinkörnigen Baustahl mit einer Bruchfestigkeit von etwa 52 000 bis 62 000 N/cm² gebildet ist.

3. Schutztür nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzzone (B. B', B", B'") zusammen mit der gitterartigen Schicht (10,10', 10") in einen umfangsseitig geschlossenen Rahmen (4) aus Winkelschienen eingebettet ist.

4. Schutztür nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dr.durch gekennzeichnet, daß die lichte Weite zwischen den Stegen (12) der gitterartigen Schicht (10,10', 10") etwa gleic.i dem 2,5- bis 4fachen der Stegbreite bemessen is».

5. Schutztür nach Anspruch oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite zwischen den Stegen (12) der gitterartigen Schicht (10, 10', 10") vorzugsweise etwa gleich dem 3- bis J.5fachen der Stegbreite bemessen ist.

6. Schutztür nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite /wischen den Stegen (12) der gitterartigen Schicht (10,10', 10") etwa 7 cm beträgt.

7. Schutztür nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) der gitterartigen Schicht (10") aus kreuzweise ineinandergreifenden und untereinander verbundenen Zahnleisten (19) gebildet sind.

8. Schutztür nach Anspruch I oder einem der Ansprüche 2 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) der gitterartigen Schicht (10) durch in eine homogene Platte im Abstand voneinander eingeur beitete Ausnehmungen (11) gebildet sind.

9. Schutztür nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die S;ege (12) der gitterartigen Schicht (10') durch in mindestens zwei Lagen kreuzweise übereinander angeordnete und miteinander verbundene Mehr kantprofile gebildet sind.