DE3543687C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Ab­ schirmen von Räumen gegen Störstrahlungen von außen nach innen und gegen Abstrahlungen von innen nach außen mit ei­ ner an sämtlichen Innenflächen des Raumes einschließlich Decke und Boden mit Abstand angebrachten Verkleidung aus nebeneinander angeordneten, plattenförmigen Elementen.

Bestimmte Geräte, wie Datenverarbeitungsgeräte, vor allem aber Datenspeicher, elektronische Steuergeräte und viele Einrichtungen mit hochsensiblen Sensoren bedürfen der Si­ cherung gegen von außen eingestreute, elektromagnetische Störungen, die ihre Funktion beeinträchtigen könnten oder gar unmöglich machten oder Fehlfunktionen auslösten. Da die elektromagnetischen Störungen meistens ein ganzes Frequenz­ spektrum umfassen, welches je nach Art der Störquelle in unterschiedlichen Frequenzbereichen liegt, ist hierbei eine vom niederfrequenten bis zum hochfrequenten elektromagneti­ schen Spektrum wirksame Störungsunterdrückung erforderlich. Die oben genannten, elektrischen Einrichtungen verlangen aber - insbesondere im militärischen Bereich - auch eine Sicherung dagegen, daß aus ihnen unkontrolliert Signale nach außen abgegeben werden, die dort von Unbefugten aufge­ nommen und ggf. verwertet werden.

Zur Schaffung eines feldfreien Raumes ist das Prinzip des faradayschen Käfigs bekannt, welches besagt, daß durch eine Hülle aus leitfähigem Werkstoff ein evtl. vorhandenes, äußeres elektrisches Feld vom Innenraum ferngehalten wird. Da jedoch mittlerweile auch elektronische Geräte gebaut werden, welche mit Frequenzen im Hochfrequenz- oder Mikro­ wellenbereich arbeiten, sind zu einer wirksamen Abschirmung besondere Maßnahmen erforderlich, da für elektromagnetische Strahlen der besagten Frequenzbereiche das Prinzip des fa­ radayschen Käfigs nur bedingt gültig ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche den Durchtritt von elektromagnetischen Strahlungen von niederen bis zu höchsten Frequenzen verhin­ dert.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vor, wobei die Verkleidung aus Modulkassetten in Form eines ebenen Bleches mit gleichsin­ nig aufgekantetem Umfangsrand besteht, und die freien Kan­ ten aneinandergrenzender Seitenflächen der Modulkassetten elektromagnetisch leitend sowie HF-dicht verbunden und me­ chanisch miteinander verschweißt oder verlötet sind und die Modulkassetten unter Zwischenschaltung eines Isolierele­ ments an der Tragkonstruktion befestigt sind. Hierdurch wird eine elektromagnetische Abschirmung geschaffen, welche auch bei hochfrequenten elektromagnetischen Wellen wirksam ist, so daß keine Signale nach außen dringen oder von außen einwirkende Störungen elektromagnetischer Art die abge­ schirmten Geräte beeinflussen können. Dadurch wird die Ge­ währ geboten, daß die in auf diese Weise abgeschirmten Räu­ men untergebrachten hochempfindlichen Geräte ungestört ar­ beiten können. Die Bleche können je nach der Empfindlich­ keit der zu schützenden Geräte und deren Arbeitsfrequenzen, aber auch nach der Art der zu erwartenden Störungen aus Kupfer, Stahl, verzinktem Stahl oder auch Aluminium beste­ hen. Maßgeblich ist in jedem Fall die Aufnahme der Energie der Störstrahlungen oder unerwünscht abgestrahlten Signale durch die Raumabschirmung. Deren Ausbildung in kassetten­ förmigen Elementen, deren Abmessungen einem bestimmten Mo­ dul unterliegen, gewährleistet die Verwendung einer solchen Abschirmvorrichtung für Räume der verschiedensten Dimensio­ nen und Bauformen. Die Aufkantung der Kassettenränder er­ höht nicht nur die mechanische Stabilität der Modulkassetten, sondern ermöglicht auch eine elektromagnetisch lei­ tende Verbindung aneinandergrenzender Kassetten, welche auch für hochfrequente elektromagnetische Strahlung dicht ist. Dies wird erreicht durch die lückenlose mechanische Verbindung sämtlicher Modulkassetten einer Raumabschirmung. Die Art dieser stoffschlüssigen Verbindung richtet sich nach dem jeweils Verwendung findenden Werkstoff. Die Schweiß- oder Lötverbindung zwischen den ein­ zelnen Kassetten dient dabei zugleich der Übertragung me­ chanischer Kräfte von einem Element auf das andere, so daß die gesamte Abschirmvorrichtung in gewissem Umfang eine sich tragende Einheit zu bilden vermag. Die isolierende Be­ festigung an der Tragkonstruktion ist vor allem dann vor­ teilhaft, wenn die Tragkonstruktion auch aus leitfähigem Werkstoff gefertigt ist. Dies ist beispielsweise bei Funk­ wagen der Fall. Die dann quasi ineinander befindlichen, voneinander getrennten Hüllen gewährleisten eine besonders wirksame Abschirmung auch höchstfrequenter elektromagneti­ scher Strahlung, wie diese beispielsweise von Senderöhren erzeugt wird.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß an dem Boden einer jeden Modulkassette entlang einer Längs- und einer Querkante den Boden nach außen überragende Flachpro­ file durch Schweißen oder Löten befestigt sind. Diese Flachprofile verlaufen somit in einer zum Boden parallelen Ebene, und sie untergreifen bei der Montage der Modulkas­ setten jeweils den Boden einer angrenzenden Kassette, die sie hierbei randseitig abstützen. Zugleich wird aber auch der unvermeidliche Spalt zwischen den aufgekanteten Um­ fangsrändern benachbarter Modulkassetten zuverlässig ver­ schlossen und damit die gewünschte Dichtheit der Abschir­ mung erreicht. Die stoffschlüssige Verbindung benachbarter Modulkassetten kann sowohl im Bereich der Kassettenböden, als auch im Bereich der freien Enden der aneinanderliegen­ den Umfangsränder benachbarter Modulkassetten oder aber in beiden Bereichen erfolgen, um einen ausreichenden Schutz vor elektromagnetischer Strahlung zu gewährleisten. Die Flachprofile sind mit den Modulkassetten, wie diese unter­ einander ggf. nach Spezialschweißverfahren oder unter Schutzgas verschweißt oder verlötet, so daß die Schweißnähte den Anforderungen der Gesamtabschirmung hin­ reichend Rechnung tragen. Die Modulkassetten können in meh­ reren verschiedenen Typen vorgefertigt und vorrätig gehal­ ten werden, um den gegebenen Raumgestaltungen Rechnung tra­ gen zu können.

Besondere Probleme bereiten bei einer derartigen Vorrich­ tung die notwendigen Raumöffnungen, deren Gestaltung im Rahmen der Erfindung derart ausgelegt sein muß, daß hier­ durch die an sich angestrebte Lückenlosigkeit der Abschir­ mung nicht verlorengeht. Nach einem Merkmal der Erfindung weisen die Türrahmen eine in Abstand angeordnete Blechver­ kleidung auf, an die die angrenzenden Modulkassetten an­ schließen. Die tragenden Türrahmen, Zargen od. dgl. sind also wiederum mit einer abschirmenden Umkleidung versehen, die sich lückenlos an die angrenzenden Modulkassetten an­ fügt.

In weiterer Behandlung dieses speziellen Problems im Rahmen der Erfindung weist das metallische Türblatt seitlich und oben ein durchgehend mit dem Türblatt elektromagnetisch kontaktiertes, in der Türblattebene verlaufendes Flachband auf, welches mit einem umlaufenden Kontaktband aus Feder­ stahl an der Innenseite der Blechverkleidung des Türrahmens zusammenwirkt. Das Problem, die unvermeidliche Tür in ge­ schlossenem Zustand mit der Blechverkleidung des Türrahmens elektrisch leitend miteinander zu verbinden, wird somit auf eine konstruktiv unkomplizierte Art und doch wirkungsvoll gelöst. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermeidet einen Spalt zwischen Türblatt und Türrahmen und garantiert somit auch im Bereich des Türrahmens eine lückenlose Abschirmung des Innenraums.

Vorteilhaft ist die Türschwelle leicht ansteigend ausgebil­ det, und sie weist zweckmäßig zwei parallel verlaufende Kontaktbänder aus Federstahl od. dgl. auf, die in Schließ­ stellung der Unterfläche des Türblattes anliegen. Die Ver­ wendung von Federstahl führt zu einer dauernden kör­ perlichen Anlage der Kontaktbänder an dem Türblatt, was für die Abschirmung notwendig ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Wand und die Ver­ kleidung durchsetzende Öffnungen eine Auskleidung aus Me­ tallrohren aufweisen, auf denen beidseitig der Wand je ein Metallflansch befestigt ist. Der der Innenseite einer Mo­ dulkassette nahezu dicht anliegende Metallflansch deckt den verbleibenden Spalt zwischen dem Metallrohr und der Modul­ kassette HF-dicht ab. Zwischen dem Metallrohr und der Wand einerseits sowie den Modulkassetten andererseits besteht keine direkte mechanische Verbindung. Somit kann bei Bedarf eine Isolierung des Metallrohrs zumindest gegenüber der Tragkonstruktion erreicht werden.

Der Boden der Modulkassetten kann, wie die Erfindung weiter vorsieht, wabenförmige Ausnehmungen aufweisen. Eine solche Ausbildung der Kassetten dient vor allem der Verwendung bei der Auskleidung und Abschirmung größerer Öffnungen, wie Luftkanälen, Frischluftöffnungen oder Fenstern. Die die Kassetten bildenden Bleche können nach Art von Bienenwaben vorgestanzt sein, wobei die Kassetten eine metallische Rah­ meneinfassung aufweisen. Das gleiche gilt für die Stanzöff­ nungen. Die Tiefe der Stanzstege entspricht den für die ge­ wünschte Abschirmung zu stellenden Forderungen.

Ggf. können, wie ein weiteres Merkmal der Erfindung vor­ sieht, zwei oder mehrere derartige Modulkassetten mit wa­ benförmigen Ausnehmungen hintereinander angeordnet sein, um einen für elektromagnetische Strahlung dichten Schirm zu bilden.

Um Reflexionen der von den in den abzuschirmenden Räumen angeordneten Geräten ausgehenden elektromagnetischen Strah­ lungen zu vermeiden und damit Störeffekte auszuschließen, kann der Boden der Modulkassetten und/oder Türblätter od. dgl. einen absorbierenden Kunststoffbelag mit vergrößerter Oberfläche aufweisen. Beläge ähnlicher Art sind beispiels­ weise von schallabsorbierenden Bauteilen her bekannt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in den Kunststoffbelag selbst Gitter aus Metalldraht einzubetten und diese mit den Modulkassetten zu kontaktieren. Man er­ hält auf diese Weise einen die hochfrequente elektromagne­ tische Strahlung besonders wirksam absorbierenden Wellen­ sumpf.

Ggf. können diese Modulkassetten auch aus einem Rahmen mit einer eingespannten, elektromagnetisch abschirmenden Folie bestehen. Diese Folien lassen sich beispielsweise mittels elektrisch leitender Kleber an dem Rahmen der Modulkas­ setten befestigen. Sie finden bevorzugt dort Verwendung, wo wabenartige Modulkassetten nicht verwendet werden sollen.

Die elektromagnetisch abschirmenden Folien können aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Trägermaterial beste­ hen, auf das eine Auflage aus Gold, Platin, Silber oder Kupfer einseitig oder zweiseitig aufgedampft ist. Hierbei ist die aufgedampfte Metallschicht so dünn, daß dadurch Fenster od. dgl. abgeschirmt werden können, ohne daß der natürliche Lichteinfall über Gebühr vermindert wird.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß in Abstand über der bodenseitigen Verkleidung eines Raumes ein Doppelboden aus Metallblech angeordnet ist, dessen Einzelplatten miteinan­ der und mit der Wandverkleidung kontaktiert sind. Innerhalb des Doppelbodens können beispielsweise Kabel verlegt sein. Ähnliche Innenverkleidungen können auch für die Raumwände und Decken vorgesehen sein.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevor­ zugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Abschirmfläche in Form mehrerer in einer Ebene angeordneter Modulkasset­ ten,

Fig. 2 eine Befestigungsmöglichkeit der Modulkassetten im Mauerwerk,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Befestigung, welche insbesondere für eine metallische Tragkon­ struktion geeignet ist,

Fig. 4 einen abgebrochenen horizontalen Schnitt durch eine Türanordnung,

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch die Fig. 4 entlang der Linie V-V,

Fig. 6 eine zur Abschirmung größerer Öffnungen geeignete, besondere Ausführungsform einer Modulkassette,

Fig. 7 die Abschirmung eines Mauerdurchbruchs geringeren Querschnitts,

Fig. 8 eine tragende Bodenkonstruktion und

Fig. 9 eine abgewandelte Ausführungsform der Modulkasset­ ten in der Draufsicht.

Der kubische oder andere Form aufweisende Raum ist an der Innenseite seiner sämtlichen Wände mit einer metallischen Abschirmung versehen, die aus einzelnen Kassetten 1 besteht, welche modulförmig ausgebildet sind. Die Kassetten 1 bestehen bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungs­ form aus einem ebenen Boden 2 mit in gleicher Richtung auf­ gekanteten Umfangsrändern 3. Diese Ränder 3 dienen der me­ chanischen Festigkeit der Kassetten 1 ebenso, wie sie deren mechanische und gegenüber elektromagnetischer Strahlung dichte Verbindung miteinander begünstigen. Aneinandergren­ zende Modulkassetten 1 sind beispielsweise im Bereich der freien Enden ihrer Umfangsränder mit einer Lötung oder Schweißnaht 4 versehen, die eine dichte Verbindung her­ stellt. An der Unterseite des Bodens 2 einer jeden Kassette 1 sind entlang einer Längs- und einer Querkante des Bodens 2 diesen nach außen überragende Flachprofile 5 bei 6 an­ gelötet oder angeschweißt. Auf dem überstehenden Teil 7 dieses Flachprofils 5 sitzt der Boden 2 der jeweils angren­ zenden Modulkassette 1 auf, wie in Fig. 1 im Schnitt er­ sichtlich ist. Das freie Ende 8 dieses Flachprofils 5 ist mit einer Schweiß- oder Lötnaht 9 mit dem Boden 2 der auf­ gesetzten Modulkassette elektromagnetisch leitend und HF- dicht verbunden. Durch diese Art der Verbindung erhält die Abschirmung eines Raums eine beachtliche mechanische Fe­ stigkeit.

Die zur Aufhängung der Modulkassetten 1 dienende Unterkon­ struktion besteht nach Fig. 2 beispielsweise aus im Querschnitt Z-förmigen metallenen Profilschienen 10, die mittels in Dübel 11 eingreifender Schrauben 12 wandseitig befestigt sind. Der Schenkel 13 verläuft etwa in der Ebene der Böden 2 benachbarter Modulkassetten 1, und er ist über Schweiß- oder Lötverbindungen 14 mit den Modulkassetten 1 fest sowie HF-dicht verbunden.

Eine abgewandelte Ausführungsform einer Aufhängung läßt die Fig. 3 erkennen. Dort ist die Profilschiene 10 an einem wandseitigen Träger 15 angeschraubt und trägt seinerseits einen Isolator 16, z. B. aus einem tragfähigen Kunststoff, in welchen die Halteschraube 17 für eine Modulkassette 1 eingreift.

Der in üblicher Weise an der Gebäudewandung verankerte Tür­ rahmen 20 ist gemäß Fig. 4 in einem Abstand mit einer Ver­ kleidung aus einem Hohlprofil 21 umgeben. Diese schließt an den Boden 2 einer Modulkassette 1 an und ist durch eine Schweißnaht oder Lötung 22 mit der angrenzenden Modulkas­ sette 1 fest verbunden. Mittels eines Keders 23, der bei­ spielsweise aus Kunststoff bestehen mag, ist ein Kontakt­ band 24 mit der Blechverkleidung 21 des Türrahmens 20 fest verbunden. Dieses Federband 24 weist eine Eingriffsöffnung 25 auf, in die die Zunge 26 eines seitlich und oben am Tür­ blatt 27 angeordneten Flachbandes eingreift.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die Bodenschwelle 28 unterhalb des Türblatts 27 an ihrer Oberfläche 29 leicht ansteigend, und sie trägt zwei parallel verlaufende Kontaktbänder 30, die mit ihren leicht abgewinkelten freien Enden an der Unter­ seite 31 des Türblatts 27 angreifen. Die Öffnungsrichtung des Türblatts 27 ist durch den Pfeil 32 angedeutet.

Die Fig. 6 läßt eine abgewandelte Ausführungsform einer Mo­ dulkassette 1′ erkennen, deren Boden 2 wabenförmig ausge­ bildet ist. Die Wandung 35 einer Wabenöffnung 36 kann in ihrer Tiefe etwa derjenigen des Umfangsrandes 3 der Modul­ kassette 1′ entsprechen, wie in Fig. 6 angedeutet ist. Die Modulkassette 1′ wird vor allem zur Abschirmung von notwen­ digen Mauerdurchbrüchen, wie Fenstern od. dgl. verwendet. Ggf. können zwei solcher wabenförmig ausgebildeter Modul­ kassetten 1′ hintereinander angeordnet sein, um die Wirk­ samkeit der Abschirmung zu erhöhen.

Einen Durchbruch 48 durch eine Wand 37 läßt die Fig. 7 er­ kennen. Dieser Durchbruch 48 ist mit einem Rohr 38 ausge­ kleidet, welches zunächst mit einem Verschlußdeckel 39 ver­ sehen ist. Das Rohr kann zur Wanddurchführung von Versor­ gungs- und/oder Entsorgungsleitungen dienen, die der Ein­ fachheit halber nicht dargestellt sind. Das Rohr 38 besteht aus Metall. An der Außenseite 40 der Wand 37 liegt dieser ein auf das Metallrohr 38 aufgeschobener Flansch 41 dichtend an, dieser schließt seinerseits wiederum dichtend an das Rohr 38 an. Wie die Figur erkennen läßt, ist er mit­ tels einer Schweißung oder Lötung 42 befestigt. Das Rohr durchsetzt zugleich eine Öffnung 43 in einer Modulkassette 1. Dem Anschluß an den Kassettenboden 2 dient ein weiterer Flansch 44, der verschiebbar auf dem Rohr gelagert und zur Anlage an dem Boden 2 der Kassette 1 gebracht und in dieser Stellung mit dem Boden 2 und dem Rohr 38 stoffschlüssig verbunden wird.

Die Fig. 8 läßt die Ausbildung eines tragenden und begehba­ ren Bodens innerhalb der die Raumabschirmung bildenden Kas­ settenmodule 1 erkennen, und zwar sind die Bodenplatten 47 auf einem metallenen Träger 45 gelagert und mit diesem und untereinander durch eine Schweiß- oder Lötnaht 46 HF-dicht verbunden.

Eine abweichende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kas­ settenmodule 1 zeigt schließlich die Fig. 9 in Form eines Drahtgeflechts 50, das in eine Kunststoffplatte eingebettet ist und dessen Drähte aus der Kunststoff- bzw. Schaum­ stoffplatte herausragen, um eine elektrisch einwandfrei leitende Verbindung zu einer benachbarten Platte herzustel­ len. Elemente dieser Art können zugleich zur Wärme- und/oder Schalldämmung dienen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Abschirmen von Räumen gegen Stör­ strahlungen von außen nach innen und gegen Abstrah­ lungen von innen nach außen mit einer an sämtlichen Innenflächen des Raumes einschließlich Decke und Bo­ den mit Abstand angebrachten Verkleidung aus neben­ einander angeordneten, plattenförmigen Elementen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verkleidung aus Modul­ kassetten (1) in Form eines ebenen Bleches mit gleichsinnig aufgekantetem Umfangsrand (3) besteht, die freien Kanten aneinandergrenzender Seitenflächen (3) der Modulkassetten (1) elektromagnetisch leitend sowie HF-dicht verbunden und mechanisch miteinander verschweißt oder verlötet sind und die Modulkassetten (1) unter Zwischenschaltung eines Isolierelements (16) an der Tragkonstruktion befestigt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Boden (2) einer jeden Modulkassette (1) entlang einer Längs- und einer Querkante den Boden (2) nach außen überragende Flachprofile (5) durch Schweißen oder Löten befestigt sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Türrahmen (20) eine im Abstand angeordnete Blechverkleidung (21) aufweisen und an die angrenzenden Modulkassetten (1) an­ schließen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Türblatt (27) seitlich und oben ein durchgehend mit dem Türblatt (27) elektromagnetisch kontaktiertes, in der Türblat­ tebene verlaufendes Flachband (26) aufweist, welches mit einem umlaufenden Kontaktband (24) aus Federstahl an der Innenseite der Blechverkleidung (21) des Tür­ rahmens (20) zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Türschwelle (28) leicht an­ steigend ausgebildet ist und zwei parallel verlau­ fende Kontaktbänder (30) aus Federstahl aufweist, die in Schließstellung der Unterfläche (31) des Türblatts (27) anliegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (37) und die Verkleidung (1) durchsetzende Öffnungen (48) eine Auskleidung aus Metallrohren (38) aufweisen, auf denen beidseitig der Wand (37) je ein Metallflansch (42, 44) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) der Modulkassetten (1′) wabenförmige Ausnehmungen (36) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Modulkassetten (1′) mit waben­ förmigen Ausnehmungen (36) hintereinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) der Modulkassetten (1) und/oder Türblätter (27) einen absorbierenden Kunststoffbelag mit vergrößerter Oberfläche aufwei­ sen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kunststoffbelag Gitter (50) aus Metall­ draht eingebettet und diese mit den Modulkassetten (1) kontaktiert sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Modulkassetten (1) aus einem Rahmen mit einer eingespannten elektromagne­ tisch abschirmenden Folie bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus einem durchsichtigen oder durch­ scheinenden Trägermaterial besteht, auf die - einsei­ tig oder beidseitig - eine Gold-, Platin-, Silber- oder Kupferauflage aufgebracht ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß im Abstand über der boden­ seitigen Verkleidung eines Raumes ein Doppelboden aus Metallblech angeordnet ist, dessen Einzelplatten (47) miteinander und mit der Wandverkleidung (1) kontak­ tiert sind.