-
Die
Erfindung betrifft eine sprengwirkungshemmende Verglasung, umfassend
einen Schwingfensterrahmen, in dem ein Schwingfensterflügel mit wenigstens
einer Fensterscheibe an einer vertikal angeordneten Drehachse schwenkbar
angeordnet ist, wobei die Drehachse außerhalb einer Mittelachse des
Schwingfensterflügels
angeordnet ist und wobei der größere Teil
des so durch die Drehachse geteilten Schwingfensterflügels zu
einer Gebäudeaußenseite hin
schwenkbar ist, gemäß Patentanmeldung
DE 101 64 212 .
-
Die
dort dargestellte sprengwirkungshemmende Verglasung hat sich bewährt. Mit
dem dort vorgeschlagenen Lösungsprinzip,
ein Schwingfenster mit vertikaler Drehachse exzentrisch, also außerhalb
der Symmetrieachse liegend, zu lagern, so dass beim Anprall einer
Druckwelle eine größere Kraft
auf den nach außen öffnenden
Teil des Schwingfesters wirkt, als auf die kleinere Fläche mit
dem nach innen öffnenden
Teil. Das Schwingfenster verschließt sich somit im Falle einer
Explosion selbsttätig,
und es kann kein Druck ins Gebäudeinnere
gelangen. Vielmehr wird durch den Druck der Explosion die sprenghemmende
Verglasung mit ihrem größeren Teil
in den Rahmen gedrückt,
an dem sie sich umlaufend abstützen
kann.
-
Auf
Grund der großen
Verformungswirkung beim Anprall einer Druckwelle und/oder der hieraus resultierenden
Zerstörung
der Fensterscheibe, die dann nur noch durch hochreißfeste Kunststoffsicherheitsfolien
gehalten wird, kann jedoch die der Flügel mit der Fensterscheibe
bzw. deren Rest vollständig aus
dem Rahmen herausgezogen und dann in den zu schützenden Raum des Gebäudes geschleudert werden.
-
Daher
stellt sich die Aufgabe, die sprengwirkungshemmende Verglasung dahingehend
zu verbessern, dass ein Herausziehen eines verformten oder teilzerstörten Fensterflügels aus
dem Rahmen und so ein Durchschlagen des Verglasungselements ins
Gebäudeinnere
verhindert wird.
-
Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass zwischen einem außenseitigen
Grundprofilbereich und einem innenseitigen hakenförmigen Vorsprung des
Schwingfensterrahmens eine Nut ausgebildet ist, und dass der Schwingfensterflügels einen
hakenförmigen
Vorsprung aufweist, der bei geschlossenem Fenster wenigstens teilweise
in die Nut eingreift.
-
Die
hakenförmigen
Elemente krallen ineinander und bewirken einen Formschluss gegenüber solchen
Kräften
bzw. Kraftkomponenten, die im Falle einer Explosion zum Zentrum
des Fensters hin wirken. Ein Herausziehen des Flügels aus dem Rahmen wird wirksam
verhindert.
-
Die
Erfindung wird anhand von vorteilhafte Ausführungsformen und mit Bezug
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 eine sprengwirkungshemmende
Verglasung in einer Wand in perspektivischer Ansicht;
-
2 die Verglasung in geschlossener
Stellung in schematischer Schnittansicht von oben;
-
3a die Verglasung in geschlossener Stellung
in schematischer Schnittansicht von oben; und
-
3b die Wirkung einer Druckwelle
auf die Verglasung aus 3a;
-
4a, 4b Verglasungen mit hakenförmigen Vorsprüngen an
Rahmen- und Flügelprofil
in schematischer Schnittansicht von oben; und
-
5a, 5b eine weitere Ausführungsform einer Verglasung
mit hakenförmigen
Vorsprüngen,
im geöffneten
und im geschlossenen Zustand, jeweils in schematischer Schnittansicht
von oben.
-
Eine
sprengwirkungshemmende Verglasung gemäß Patentanmeldung
DE 101 64 212 ist in
2 im Schnitt dargestellt. In eine Öffnung
24 in
einer Wand
20 eines Gebäudes
ist ein Schwingfensterrahmen
30 eingesetzt. Ein Schwingfensterflügel
10 ist
in dem Rahmen
30 angeordnet, wobei der Schwingfensterflügel
10 um
eine vertikal angeordnete Drehachse
16 schwenkbar ist.
Der Schwingfensterflügel
10 kann
mit zwei Fensterscheiben
13 und
14 versehen sein,
die zwischen einem linken Schwingfensterflügelprofil
11 und einem
mittleren Schwingfensterflügelprofil
15 bzw.
zwischen dem mittleren Schwingfensterflügelprofil
15 und einem
rechten Schwingfensterflügelprofil
12 eingefasst
sind.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
läuft die
Drehachse 16 durch das mittlere Schwingfensterflügelprofil 15,
wie insbesondere 1 zeigt.
Wesentlich ist, dass zum einen die Drehachse 16 exzentrisch
angeordnet ist, so dass die durch die Drehachse 16 geteilten
Fensterflächen
deutlich unterschiedliche Größen haben,
und zum anderen, dass der so gebildete größere Teil des Schwingfensterflügels 10 zur
Außenseite
des Gebäudes
hin schwenkbar ist und der kleinere zur Innenseite. Die Aufteilung
des Schwingfensterflügels 10 in
einzelne Fensterscheiben 13, 14 und Profile 11, 12, 15 beeinflusst
die Funktion nicht, solange der Schwingfensterflügel 10 in seiner Gesamtheit
exzentrisch gelagert ist. Die Drehachse 16 muss also nicht
zwangsweise, wie in den Figuren dargestellt, mit einem mittleren
Fensterflügelprofil 15 zusammenfallen.
-
In
dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
einer sprengwirkungshemmenden Verglasung ist eine Teilung von etwa
einem Drittel des linken Fensterteils mit der Glasscheibe 13 zu
zwei Dritteln des rechten Fensterteils mit der Glasscheibe 14 vorgesehen,
so dass die Fläche
des rechten, nach außen öffnenden
Fensterteils gegenüber
der Fläche des
linken Fensterteils doppelt so groß ist.
-
Wie
an sich aus der Sicherheitstechnik bekannt, können die Fensterscheiben 13, 14 Glasscheiben
großer
Dicke, sogenannte Panzerglasscheiben, oder Scheiben aus hochfesten
transparenten Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat, sowie Sandwichelementen
aus verbundenen Glas- und Kunststoffelementen sein. Außerdem sind
die Fensterscheiben bevorzugt mit zusätzlichen Kunststofffolien an
der Gebäudeinnenseite
I versehen, um einen freien Splitterabgang bei Beschuss oder einer
Ansprengung zu unterbinden und um den Zugang zum Gebäude durch
Zerstörung
der Fensterscheibe zu erschweren. Die Rahmen- und Flügelprofile
können
mit an sich bekannten Verstärkungen
versehen sein, um die Widerstandskraft der Verglasung gegen Vandalismus, Beschuss
und Ansprengung zu erhöhen.
-
Wie
an sich bei Schwenkflügelfenstern
bekannt, ist der Schwingfensterrahmen 30 so profiliert, dass
beide Fensterteile des Schwingfensterflügels 10 in der Schließstellung
abgestützt
sind, dass also beide Fensterteile des Schwingfensterflügels 10 jeweils
beim Schließen
gegen einen abstützenden
Profilabschnitt 31, 32 (vgl. 3a) des Schwingfensterrahmens 30 läuft. Dabei
ist ein abstützender
Profilabschnitt 31 zur Außenseite A gewandt und der
andere Profilabschnitt 32 zur Innenseite I.
-
Die
Funktion der sprengwirkungshemmenden Verglasung wird mit Bezug auf
die 2 bis 3b erläutert:
Der Schwingfensterflügel 10 wird
aus der in 2 dargestellten
Schließstellung
durch Schwenken um die Drehachse 16 im mittleren Schwingfensterflügelprofil 15 geöffnet, so
dass die in 3a dargestellte Öffnungsstellung
erreicht wird.
-
Der
Schwingfensterflügel 10 wird
in dieser Öffnungsstellung
bevorzugt durch ein Verriegelungselement 19 gehalten, das
ein unbeabsichtigtes zu weites Öffnen
ebenso verhindert wie das Zuschlagen des Fensters bei Windstößen. Das
Verriegelungselement 19 ist so ausgelegt und beispielsweise
mit Sollbruchstellen versehen, dass es dem schließenden Moment
im Falle einer Explosion nicht widerstehen kann und ausgeklinkt,
abgeschert oder auf andere Weise außer Funktion gesetzt wird.
-
Es
ist möglich,
eine weite Öffnung
des Schwingfensterflügels 10,
beispielsweise zu Reinigungszwecken, zuzulassen, bis hin zu einer
senkrechten Stellung des Schwingfensterflügels 10 gegenüber dem
Rahmen 30. Auch in der Ansicht gemäß 1 ist eine Öffnung des Fensters mit einer größeren Spaltweite
als für
den normalen Gebrauch vorgesehen dargestellt.
-
Für den normalen
Gebrauch darf die Öffnung nämlich nur
so weit erfolgen, dass ein schmaler Luftspalt 17, 18 auf
jeder Seite gebildet ist. Die Spaltweite der Luftspalte 17, 18 beträgt vorzugsweise
1 bis 3 cm, insbesondere etwa 1,5 cm. Da sich die Luftspalte 17, 18 über die
gesamte Höhe
des Fensters erstrecken und Verwirbelungen einströmender Kaltluft
und ausströmender
Warmluft, ist auch bei dieser geringen Spaltweite ein sehr guter
Luftaustausch zu erzielen.
-
Bei
einer solch geringen Spaltweite kann zusätzlich durch einfache konstruktive
Maßnahmen
am Schwingfensterrahmen 30 und dessen Einbauort in der
Maueröffnung 24 eine
zusätzliche
Sicherheit vor Beschuss erreicht werden. Wie durch den in 3a mit S bezeichneten Pfeil
dargestellt, wird ein Projektil, das in den Luftspalt 18 zwischen
dem linken Schwingfensterrahmenprofil 12 und dem Schwingfensterrahmen 30 bzw.
der Wand 20 eindringt, auf einer Schussbahn S durch einen
Profilabschnitt 32 des Schwingfensterrahmens 30 abgefangen,
so dass bei der sprengwirkungshemmenden Verglasung eine zusätzliche
Beschusssicherheit gegeben ist, wenn die Fensterscheiben 13, 14,
die Schwingfensterflügelprofile 11, 12, 15 und
der Schwingfensterrahmen 30 in an sich bekannter Weise
schussfest ausgerüstet sin.
-
Die
Spaltweite der Luftspalte 17, 18 ist außerdem so
gering, dass im Falle einer Ansprengung an der Außenseite
A des Gebäudes
kein wesentlicher Anteil der Druckwelle ins Gebäude innere I eindringen kann,
bevor der Schwingfensterflügel 10 automatisch
in seine Schließstellung
zurückgeworfen worden
ist.
-
Eine
Sprengstoffexplosion an der Gebäudeaußenseite
A führt
zur Entstehung einer Druckwelle, die in 3b durch die Serie von Pfeilen P dargestellt
ist. Die Druckwelle trifft auf den Schwingfensterflügel 10.
Dabei ergibt sich bezogen auf die Drehachse 16 für den größeren Fensterteil
eine Kraft F1 und für
den kleineren eine Kraft F2.
-
Geht
man von der bevorzugten Aufteilung in ein Drittel nach innen öffnender
Fensterteil und zwei Dritteln nach außen öffnender Fensterteil aus, dann ist
der Betrag der Kraft F1 als Integral des Drucks P über die
Breite des größeren Fensterteils
doppelt so groß wie
die Kraft F2. Da der Druck P annähernd konstant über die
Breite des Schwingfensterflügels 10 ist,
können
die Kräfte
F1 und F2 rechnerisch im Mittelpunkt des jeweiligen Fensterteils
angesetzt werden. Da somit F1 einen doppelt so langen Kraftangriffspunkt
in Bezug auf die Drehachse 16 hat wie F1, ist bei der bevorzugten
Drittelteilung der Betrag des durch F1 hervorgerufenen schließenden Drehmoments
um die Drehachse 16 insgesamt der vierfache Betrag des
durch F2 hervorgerufenen öffnenden Drehmoments,
das gegensinnig wirkt. Damit überwiegt
das schließende
Moment gegenüber
dem öffnenden
bei weitem, so dass der Schwingfensterflügel 10 im Falle einer
Explosion zugeschleudert wird, wobei er durch. die Profilabschnitte 31, 32 des
Schwingfensterrahmens 30 aufgefangen und gegen diese dichtend
gedrückt
wird.
-
Der
Schwingfensterrahmen 30 ist seinerseits vorzugsweise zur
Innenseite I des Gebäudes
durch einen Mauervorsprung 22 (vgl. 2) abgestützt. Das Eindringen des Großteils der
Druckwelle P in das Innere I des Gebäudes wird damit wirksam verhindert.
-
In
einer ersten, einfachen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, die in 4a dargestellt ist,
sind jeweils hakenförmige
Vorsprünge 12.1, 32.1 im
Profilquerschnitt des Schwingfensterflügels 12 bzw. des Schwingfensterrahmens 30 vorgesehen, die
jeweils senkrecht zur Ebene des Schwingfensterrahmens bzw. des Schwingfensterflügels ausgerichtet
sind. Dies ist ausreichend für
Schwingfensterflügel
kleiner Breite, bei denen im Explosionsfall nur eine kleine Schrägstellung
des Flügelprofils
gegenüber
dem Rahmen zu erwarten ist.
-
Es
ergibt sich bei dem Schwingfensterflügelprofil 12 eine
U-förmige und
bei dem Schwingfensterrahmenprofil 30 eine L-förmige Konfiguration. Die Profile 12, 30 sind
zueinander kompatibel, zumindest in der Weise, dass beim Schließen des
Fensterflügels 10 der
hakenförmige
Vorsprung 12.1 den hakenförmige Vorsprung 32.1 des
Schwingfensterrahmens 30 hintergreifen kann. Hierzu fährt der
hakenförmige Vorsprung 12.1 des
Schwingfensterflügelprofils 12 in die
Hut ein, die zwischen dem hakenförmige
Vorsprung 32.1 des Rahmens 30 und einem Grundprofilbereich 32.2 ausgebildet
ist.
-
Besondere
Vorteile werden dadurch die Ausführungsform
gemäß 4b erreicht, bei der hakenförmige Vorsprünge 12.1', 32.1' jeweils in
einem Winkel β schräg zur Ebene
des Schwingfensterrahmens 30' bzw.
des Schwingfensterflügelprofils 12' und mit ihrem
freien Ende zum Außenumfang
hin weisend ausgerichtet sind. Bei großen Fenstern wird so verhindert,
dass der hakenförmige
Vorsprung 12.1' des Flügels an
dem des Rahmens abgleitet. Durch die Schrägstellung um einen Winkel von
3° bis 15° hintergreift
der Vorsprung 12.1 des Flügels den des Rahmens, so dass
selbst im Fall einer starken Durchbiegung ein sicherer Formschluss
zwischen Flügel 10 und
Rahmen 30 gewährleistet
ist.
-
Der
Formschluss kann noch weiter verbessert werden, indem die hakenförmigen Vorsprünge 12.1'' jeweils, wie in 5a und 5b dargestellt,
bogenförmig
ausgebildet sind, wobei die bogenförmigen Kanten auf zur Drehachse 16 konzentrischen Kreisen
angeordnet sind, und wobei die hakenförmigen Vorsprünge mit
ihrem freien Ende zum Außenumfang
hin weisend ausgerichtet sind. Hier sind die Formschlusselemente
optimal an die Bewegungsbahn des Schwingfensterflügels 10 angepasst.
Sie greifen damit präzise
und nahezu ohne Spiel ineinander. Durch diese Optimierung können Luftspalte
zwischen den hakenförmigen
Vorsprüngen
entfallen, so dass der Formschluss zwischen Flügel 10 und Rahmen 30 gegenüber in der
Ebene des Flügels
wirkenden Kräften
K unmittelbar gegeben ist, und zwar bereits bevor eine nennenswerte
Verformung eingetreten ist.
-
Auf
diese Weise wird ein wirksamer Formschluss durch Verhakung auch
dann erreicht, wenn das Flügelprofil 12'' eines im Explosionsfall über seine
gesamte Länge
bauchig durchgebogenen Schwingfensterflügels 10 gegenüber dem
Rahmen 30' sehr
schräg
gestellt ist. In 5b sind
die Verformung durch die Linie 2, der Weg der Schließbewegung
durch die Linie 1 und die aus der Verformung resultierende,
in die Fenstermitte gerichtete Kraft K durch den Pfeil dargestellt.
-
In
den 4a bis 5b ist jeweils nur die Seite des
Fensters mit der größeren Fläche dargestellt.
Auf der gegenüberliegenden
Seite sind vorzugsweise dieselben Ausbildungen der Profile vorgesehen
und zwar punktsymmetrisch zur Drehachse 16; während also
bei den in den 4 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen
der hakenförmige
Vorsprung 32.1 des Rahmenprofils 32 mit seinem
freien Ende nach außen
weist, muss er auf der gegenüberliegenden Seite
des Fensters naturgemäß nach innen
weisen, damit eine Schließbewegung
möglich
ist.