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Dokumentenidentifikation DE102004010920A1 07.10.2004
Titel Bauelement für Bauwerke
Anmelder Ortmeier, Martin, Dr., 94034 Passau, DE
Erfinder Ortmeier, Martin, Dr., 94034 Passau, DE
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 05.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004010920
Offenlegungstag 07.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.10.2004
IPC-Hauptklasse E04C 1/40
IPC-Nebenklasse E04C 2/52   E04H 13/00   F21V 8/00   F21V 33/00   
Zusammenfassung Das vorliegende Bauelement für die Innen- oder Außengestaltung von Bauwerken enthält ein Trägerelement (2) und ein darauf aufgebrachtes Schichtelement (3). Das Trägerelement (2) besteht aus einem lichtdurchlässigen Material wie beispielsweise Glas und das Schichtelement (3) aus einem an sich lichtundurchlässigen Material wie beispielsweise Stein, wobei allerdings die Dicke des Schichtelements (3) zumindest teilweise so verringert ist, dass ein gewisser Lichtdurchlass durch das Bauelement möglich ist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement für die Innen- oder Außengestaltung von Bauwerken, das ein Trägerelement und ein mit dem Trägerelement verbundenes Schichtelement aufweist.

In der Bautechnik ist eine Vielzahl von Bauelementen bekannt, die zur Verblendung von Innenräumen, Böden oder Fassaden dienen. Sie können in Gestalt von Täfelungen aus Holz, Blech oder Stein, aber auch aus Gipskarton oder Styropor bestehen. Zudem können sie weitere Funktionen, wie zum Beispiel Wärme und Schalldämmung übernehmen oder eigens zu diesem Zweck bereitstehen. Sie finden aber auch ihren Einsatz als reiner Baustoff beispielsweise für die Herstellung von Trennwänden, Balustraden, Böden oder Decken.

Gemeinsam ist allen diesen Bauelementen jedoch, dass sie aufgrund der Anforderung, mit ihnen eine Wand, Decke oder einen Boden verkleiden zu können, nicht transparent sein dürfen, da sonst ein dahinterliegendes Mauerwerk oder eine Tragkonstruktion sichtbar ist und diese Sichtbarkeit für einen Betrachter optisch störend ist.

Dies bringt zudem den Nachteil mit sich, dass die Möglichkeiten einer indirekten oder integrierten Beleuchtung eines mit solchen Bauelementen verkleideten Bauwerks beschränkt sind. Im Stand der Technik müssen dafür beispielsweise Aussparungen für die Beleuchtungskörper vorgesehen sein oder extra Verkleidungen für die Beleuchtung bereitgestellt werden. Dabei ist jedoch oft nachteilig, dass ein Betrachter durch den Beleuchtungskörper geblendet wird, und dieser außerdem in ausgeschaltetem Zustand als solcher zu erkennen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Bauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, die die Nachteile des Stands der Technik vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 22 gelöst.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Bauelements liegt darin, dass auf ein lichtdurchlässiges Trägerelement ein in massiver Form an sich lichtundurchlässiges, die Art der Verkleidung bestimmendes Schichtelement aufgebracht wird, dessen Dicke soweit verringert ist, dass ein gewisser Lichtdurchlass möglich ist. Dabei ist ein Lichtdurchlass an bestimmten Stellen des Bauelements oder auch über die gesamte Fläche des Bauelements realisierbar. Ein Beleuchtungskörper jedoch, der beispielsweise zwischen Mauerwerk und Bauelement angeordnet ist, tritt in ausgeschaltetem Zustand nicht sichtbar in Erscheinung. Statt der Verwendung eines Beleuchtungskörpers, ist auch die Verwendung von natürlichem Licht als Lichtquelle möglich. Vorteilhafterweise kann dann, wie ein Ausführungsbeispiel zeigt, das Licht in das Trägerelement mittels Lichtleiter eingekoppelt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass einem Betrachter bei Nichtbeleuchtung das gesamte Bauelement als massiv und lichtundurchlässig erscheint.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements, bei dem eine Natur- oder Kunststeinschicht mit einer Glasplatte verbunden ist. Ist keine Beleuchtung vorgesehen, die Beleuchtung abgeschaltet, ist kein natürliches Licht vorhanden, oder erfolgt die Beleuchtung von der Seite des Betrachters aus, erscheint ein solches Bauelement genauso wie eine massive Steinplatte. Ist jedoch ein vom Betrachter aus gesehen hinter dem Bauelement liegender Beleuchtungskörper aktiviert, oder steht dort Naturlicht an, so wird das Licht je nach Maserung oder Körnung des Steins mehr oder weniger transmittiert. Solche Bauelemente sind besonders für Raumgestaltungen von Vorteil, bei denen eine möglichst indirekte Beleuchtung erwünscht oder ausreichend ist. So kann beispielsweise eine aus Stein bestehende Treppe mit einer Kantenbeleuchtung bei Dunkelheit versehen werden, die tagsüber keine optische Beeinträchtigung darstellt.

Die Schichtdicken des Steins müssen für diesen Zweck sehr dünn sein und können in der Regel nicht so dünn von einem Steinblock abgesägt werden. Es ist deshalb nötig, ein Trägermaterial zu verwenden, auf welches diese Steinschicht aufgebracht werden kann, das jedoch wiederum nicht die Lichtdurchlässigkeit beeinträchtigt, aber stabil genug ist, den Anforderungen, die an das Bauelement gestellt werden, gerecht zu werden. Gelöst werden kann dieses Problem vorzugsweise dadurch, dass auf Glas, Verbundglas oder einen transparenten Kunststoff eine möglichst dünne, gerade noch absägbare Steinplatte aufgeklebt wird, die dann bis auf die erforderliche Dicke abgetragen wird. Die Dicke des Trägerelements bestimmt sich dabei ganz nach dem Verwendungszweck des Bauelements. So kann beispielsweise bei einem für eine Deckenverkleidung bestimmten Bauelement die Dicke des Trägermaterials um einiges geringer sein, als bei einem Fassadenverkleidungsbauelement, da bei dem Innenausbaubauelement keine so hohen Stabilitätsanforderungen bestehen. Auch die Anforderungen an das Gewicht des Bauelements bestimmen die Wahl und die Dicke des Trägermaterials. Selbst ein Einsatz des Bauelements in tragender Funktion ist bei geeigneter Wahl des Trägermaterials möglich.

Eine Verringerung der Dicke des Schichtmaterials kann auf vielfältige Weise erreicht werden. Besonders bevorzugt ist eine Verringerung durch Fräsen und Schleifen, aber auch durch Polieren, Ätzen oder Gravieren kann die Dicke weiter verringert werden. Allerdings wird das Polieren hauptsächlich zu Veredelung der Oberfläche eingesetzt, und das Gravieren bzw. die Ätztechnik werden vor allem für die Mustergestaltung (Ornamente, Schriften, etc.) verwendet. Die Ausgestaltung mit Mustern kann dabei sowohl vor, als auch nach dem Verbinden von Schicht- und Trägerelement erfolgen.

Eine andere Möglichkeit, die Dicke zu reduzieren besteht darin, dass das Schichtelement an gegenüberliegenden Flächen mit je einem Trägerelement verbunden wird, und danach der so entstandene Block in der Mitte des Schichtelements durch Sägeschnitt geteilt wird. Dies hat den Vorteil, dass Steinmaterial gespart wird und damit auch der Energie- und Zeitaufwand zum Abfräsen oder Abschleifen des Materials reduziert wird. Üblicherweise können beispielsweise von einem Steinblock minimal Platten in der Dicke von 15–18 mm abgeschnitten werden. Damit der Stein jedoch lichtdurchlässig wird, muss seine Dicke im mm–&mgr;m-Bereich liegen. Ist die Steinplatte jedoch auf diese Weise geteilt, ist die Ausgangsdicke für den Fräs- und Schleifvorgang mehr als halbiert.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements besteht in der zusätzlichen Ausstattung des Schicht- oder Trägerelements mit Lichtleitern. Insbesondere das Trägermaterial Glas kann durch spezielle Fräs- oder Ätztechnik integrierte Lichtleiter aufweisen, die in sie eingekoppeltes Licht in einer vorgegebenen Form leiten. Dadurch können weitere Lichteffekte erzeugt werden, was wiederum auch die dem Betrachter erscheinende Lichtdurchlässigkeit des Schichtelements beeinflusst. Aber auch die Verwendung des ganzen Trägermaterials als Lichtleiter ist möglich; dabei wird Licht an den Kanten des Trägermaterials eingekoppelt und über das gesamte Trägerelement verteilt und abgegeben.

Ebenfalls vorteilhaft ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Bauelement aus mehreren Träger- und Schichtelementen besteht. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung bei der zwei verschiedene Schichtelemente verwendet werden, die einander überlagert werden, um einen Moiré-Effekt zu erzielen. Je nach Eigenschaft und Dickenausgestaltung des einen bzw. des anderen Schichtelements kann dadurch erreicht werden, dass bei Hintergrundbeleuchtung beispielsweise verschiedenfarbige Effekte oder Mustereffekte auftreten, während ohne Beleuchtung eine gleichmäßig gefärbte bzw. gemusterte Fläche zu sehen ist. Die Schichtelemente können dazu sowohl direkt aufeinander, als auch mit einem dazwischenliegenden Trägerelement angeordnet sein.

Weitere vorteilhafte optische Effekte lassen sich beispielsweise durch einen besonderen Schliff von Kanten oder auch eine besondere Anordnung von Beleuchtungskörpern erreichen. Interessant ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein beidseitig beschichtetes Trägerelement verwendet wird. Eine Beleuchtung wird in diesem Fall mittels Lichteinkopplung in das Trägerelement erreicht.

Weiterhin können Bohrungen, Aussparungen, integrierte Haken oder ähnliches vorgesehen sein, die eine Montage des Bauelements ermöglichen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile sind in den Unteransprüchen definiert.

Im folgendem soll das Prinzip der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert werden.

Es stellen dar:

1A1C Schematische Darstellungen eines Querschnitts durch ein erstes, zweites und drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauelements;

2A, 2B schematische Darstellungen des Querschnitts durch ein viertes und ein fünftes Ausführungsbeispiel des Bauelements bestehend aus mehreren Träger- und Schichtelementen;

3 schematische perspektivische Darstellungen des dritten Ausführungsbeispiels in

A beleuchtetem, und

B unbeleuchtetem Zustand.

Im folgenden sind gleiche Elemente in verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die 1A bis 1C zeigen jeweils einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bauelements 1. Wie dargestellt, besteht das Bauelement 1 aus einem Trägerelement 2, und einem Schichtelement 3. Als Trägerelement ist im Ausführungsbeispiel von 1A ein transparenter Kunststoff verwendet, um ein besonders leichtes Bauelement bereitzustellen. Beidseitig auf seinen Flächen sind mittels eines Klebstoffs 4 die Schichtelemente 3a und 3b aufgebracht. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 ist dafür eine Natursteinschicht gewählt, die, wie in 1A schematisch gezeigt, eine wesentlich geringere Dicke als das Trägerelement 2 aufweist.

Die Lichtführung erfolgt in dem in 1A gezeigten Fall dadurch, dass das Trägerelement insgesamt als Lichtleiter fungiert. Das bedeutet, dass Licht – hier durch das Symbol der Glühbirne gekennzeichnet – an der Kante des Trägerelements in dieses eingekoppelt wird, sich dann über die gesamte Fläche verbreitet, und dabei beide Schichtelemente beleuchtet. Um einen Moiré-Effekt zu erzeugen, kann das Bauelement jedoch auch von einer der Seiten beleuchtet werden, wobei man eine Vielzahl von Lichteffekten erzielen kann. Beispielsweise kann die Maserung, Körnung und Färbung der Steinplatte 3a mit der Maserung, Körnung und Färbung der Steinplatte 3b überlagert werden. Sind zusätzlich – wie in 1C und 3 schematisch gezeigt – unterschiedliche Dicken in den Steinplatten vorgesehen, kann auch nur die Maserung, Körnung und Färbung der Steinplatte 3a oder nur die der Steinplatte 3b sichtbar sein.

1B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel bei dem nur ein Schichtelement 3 und statt eines transparenten Kunststoffs eine Verbundglasscheibe als Trägerelement 2 verwendet wird. Die Besonderheit der Verbundglasscheibe liegt darin, dass eine zwischen zwei Glasplatten angeordnete Folie 5 ein Zersplittern der Glasplatten bei Bruch verhindert. Ein solches Bauelement wird vor allem bei Fassadenverkleidungen, beim Brüstungsbau, oder als tragendes Element eingesetzt. Für andere Verwendungszwecke ist es jedoch genauso möglich, eine einfache Glasplatte zu verwenden, wie 1C zeigt.

Weiterhin ist in 1C zu erkennen, dass die zwei Schichtelement 3a, 3b einander direkt überlagert sind. Die hier im Querschnitt dargestellten Gravuren oder Ätzungen 7, 8 haben die jeweiligen Dicken der zwei Schichtelement soweit verringert, dass sie bei Beleuchtung beider Steinplatten einen Moiré-Effekt oder andere gestalterische Effekte erzeugen.

In 2A und 2B wird das bevorzugte Herstellungsverfahren der Bauelemente gezeigt. Da Steinplatten nur mit einer minimalen Dicke von ca. 18 mm hergestellt werden können, da sie sonst zerbrechen, muss für das Erreichen der erforderlichen Dicke für das Schichtelement sehr viel Material abgeschliffen oder abgefräst werden. Um das zu vermeiden, wird ein Block, wie in 2B gezeigt, bestehend aus einem mit zwei Trägerelementen 2a und 2b versehenen Schichtelement 3 hergestellt. Da das Schichtelement jetzt künstlich verstärkt ist, kann es wiederum durch die Mitte hindurch, entlang der gestrichelten Linie in 2B, auseinander gesägt werden, wodurch seine Ausgangsdicke zumindest nochmals halbiert wird. Vorteilhafterweise besteht der Block jedoch nicht nur aus zwei Trägerelementen 2a und 2b und einem Schichtelement 3, sondern aus mehreren sich abwechselnden Platten; siehe 2A, wobei die Schichtelemente 3a, 3b, ... oder auch die Trägerelemente 2a, 2b, ... jeweils entlang der gestichelten Linien geteilt werden können. Dadurch entstehen Bauelemente, die an beiden oder nur an einer Fläche Schichtelemente aufweisen.

3 zeigt schematisch eine indirekte Beleuchtungsmöglichkeit des Bauelements. Hier wird ein Beispiel gezeigt bei dem durch flächiges Gravieren oder Ätzen die Dicke der Steinplatte 3 in der Form des Worts STEIN verringert ist. Wird dieses Bauelement nun von der dem Betrachter abgewandten Seite, wobei der Betrachter in Pfeilrichtung auf das Bauelement schaut, beleuchtet, so erscheint das Wort STEIN aufgrund der Transmission des Lichts durch die Steinplatte. Ist jedoch die Lichtquelle abgeschaltet, wie 3B zeigt, kann der Betrachter das Wort STEIN nicht lesen, und das Bauelement erscheint massiv.


Anspruch[de]
  1. Bauelement für Gestaltung von Bauwerken, mit

    einem Trägerelement (2) und

    einem mit dem Trägerelement (2) verbundenen Schichtelement (3),

    dadurch gekennzeichnet, dass

    das Trägerelement (2) aus einem lichtdurchlässigen Material und das Schichtelement (3) aus einem im wesentlichen lichtundurchlässigen Material besteht, wobei die Dicke des Schichtelements (3) zumindest teilweise verringert ist, so dass das Bauelement lichtdurchscheinend ist.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei das Trägerelement (2) Glas und/oder ein transparenter Kunststoff ist.
  3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schichtelement (3) Natur- und/oder Kunststein und/oder Holz ist.
  4. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement eine uneinheitliche Dicke aufweist.
  5. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement eine gleichmäßige Dicke aufweist.
  6. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Lichtquelle zum Hintergrundbeleuchten des Bauelements.
  7. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (2) und/oder das Schichtelement (3) mit einem Lichtleiter ausgestattet ist.
  8. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (2) insgesamt als Lichtleiter fungiert.
  9. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement aus mehreren Trägerelementen (2a, 2b) und/oder Schichtelementen (3a, 3b) in Sandwichbauweise aufgebaut ist, insbesondere in der Abfolge Trägerelement-Schichtelement-Trägerelement, Schichtelement-Trägerelement-Schichtelement, oder Trägerelement-Schichtelement-Schichtelement.
  10. Bauelement nach Anspruch 9, wobei die mehreren Schichtelemente (3a, 3b) unterschiedliche Materialeigenschalten, insbesondere Farbe und/oder Maserung und/oder Körnung, aufweisen und/oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
  11. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement plattenförmig ist.
  12. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement eine Armierung, insbesondere aus Metall und/oder Verstärkungsfasern, aufweist.
  13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (2) und das Schichtelement (3) mittels Klebstoff, Klebfolie und/oder Klebgewebe miteinander verbunden sind.
  14. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement weiterhin Montagevorrichtungen, insbesondere Bohrungen oder Aussparungen, aufweist.
  15. Fassaden-, Wand-, Boden- oder Deckenverkleidung mit einem Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  16. Wand, Decke oder Boden mit einem Bauelement nach einem der Ansprüche i bis 14.
  17. Vitrine mit einem Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  18. Leuchte, Leuchtvorrichtung oder Lampe mit einem Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  19. Reklamevorrichtung mit einem Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  20. Grabmal oder Grabstätte mit einem Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  21. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements für die Gestaltung von Bauwerken, wobei

    a) ein Trägerelement (2) aus einem lichtdurchlässigen Material auf ein Schichtelement (3) aus einem im wesentlichen lichtundurchlässigen Material aufgebracht wird und

    b) die Dicke des Schichtelements (3) zumindest teilweise verringert wird, so dass das Bauelement lichtdurchscheinend wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Dicke des Schichtelements uneinheitlich verringert wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Dicke des Schichtelements gleichmäßig verringert wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Dicke des Schichtelements (3) durch Fräsen und/oder Schleifen und/oder Polieren und/oder Gravieren und/oder Ätzen verringert wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei

    die Dicke des Schichtelements (3) dadurch verringert wird, dass

    das Schichtelement (3) an zwei gegenüberliegenden Flächen mit je einem Trägerelement (2) verbunden wird und

    das Schichtelement (3) in einer im wesentlichen parallel zu den Flächen verlaufenden Ebene aufgetrennt wird.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei eine Kante des Schichtelements (3) durch Abfasen derart ausgestaltet wird, dass die Lichtdurchlässigkeit des Schichtelements (3) verändert wird.
  27. Verfahren nach Anspruch 21, wobei

    in Schritt a) weitere Schichtelemente (3) aus im wesentlichen lichtundurchlässigen Materialien und weitere Trägerelemente (2) aus lichtdurchlässigen Materialien in abwechselnder Reihenfolge aufeinander aufgebracht werden, wobei alle Schicht- und Trägerelemente plattenförmig sind, und

    in Schritt b) die Schichtelemente (3) in im wesentlichen parallel zu den Plattenflächen verlaufenden Ebenen aufgetrennt werden.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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