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Dokumentenidentifikation DE202007002986U1 09.08.2007
Titel Flächiges architektonisches Bauelement mit veränderbaren Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften
Anmelder Frohn, Marc, 47906 Kempen, DE
DE-Aktenzeichen 202007002986
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 09.08.2007
Registration date 05.07.2007
Application date from patent application 01.03.2007
IPC-Hauptklasse E04C 2/02(2006.01)A, F, I, 20070301, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein flächiges architektonisches Bauelement mit veränderbaren Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften. Neben einer Vielzahl von flächigen architektonischen Bauelementen ohne reversibel veränderbare optische Eigenschaften (z. B. einfaches Bauglas) gibt es verschiedene flächige architektonische Bauelemente, die diese Eigenschaft besitzen. Sie lassen sich in zwei Gruppen unterteilen, deren Flächigkeit der Veränderung von Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften sich wie folgt beschreiben lässt:

  • A: Die optischen Eigenschaften können ausschließlich über die gesamte Bauteilfläche verändert werden.
  • B: Die optischen Eigenschaften können in werksseitig vordefinierten Bereichen homogen vollflächig lokal verändert werden. DE 10 2004 005 611 B4 2006.04.27 beschreibt eingehend diese Möglichkeit.

Im Gegensatz zu den nicht reversibel veränderbaren und auch im Gegensatz zu den ganzflächig oder lokal und gleichzeitig werksseitig festgelegten reversibel veränderbaren flächigen architektonischen Bauelementen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lokale und reversible Änderung der Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften zuzulassen, die bei jedem Schaltvorgang sowohl andere Form als auch anderes Ausmaß einnehmen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein architektonisches flächiges Bauelement nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf individuelle Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen flächigen architektonischen Bauelementes.

Erfindungsgemäß umfasst das flächige architektonische Bauelement mindestens eine Schicht mit elektrischen Schaltkreisen, mindestens eine elektro-optische Schicht/Ebene oder eine Schicht, die sowohl die elektrischen Schaltkreise, wie auch die elektro-optischen Komponenten enthält. Des Weiteren benötigt das flächige architektonische Bauelement mindestens eine Hardwarekomponente zur Steuerung der elektrischen Stromflüsse.

Die Informationen zur Änderung der Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften des Bauelementes sind entweder in der Hardwarekomponente gespeichert oder werden von außen in diese eingespeist und gemäß einer Programmroutine in elektrische Ladungszustände umgewandelt. Die eingespeisten Informationen können u. a. auf dem Betätigen eines Schalters, Zeitschaltmechanismen, auf Output von Sensoren oder auf digitalen Informationen basieren. Eine Schicht mit elektrischen Schaltkreisen gibt die Informationen der Hardwarekomponente an die elektro-optischen Komponenten des Bauteils weiter. Diese verändern dadurch lokal und reversibel ihre Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften.

Entsprechend der Funktionsweise der elektro-optischen Schicht wird unter anderem zwischen elektro-chromen Schichten auf Metalloxidbasis, elektrophoretischen Filmen, Polymer-Dispersed Liquid Crystal Schichten (PDLC) und anderen Flüssigkristalloptionen unterschieden, wobei die vorliegende Erfindung alle elektro-optischen Schichten einschließt.

Der Steuerungsstimulus kann die Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften des Bauelementes lokal verändern. Das heißt, dass einzelne Bildpunkte oder Cluster dieser ihre optischen Eigenschaften unabhängig von den sie umgebenden Bildpunkten verändern können.

Genaue Form und Ausmaß der Fläche(n) des Bauteils, die ihre optischen Eigenschaften verändern ist im Gegensatz zu bisher existierenden flächigen architektonischen Bauteilen bis auf die Pixelgröße durch ihre technische Ausführung nicht werksseitig vordefiniert.

Der Vorgang der Veränderung der Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften ist reversibel. Wird also der elektrische Stimulus umgekehrt, so kehren sich entsprechend die Absorptions- und Reflexionseigenschaften des Materials wiederum.

Auf diese Weise kann das flächige architektonische Bauelement zeitnah auf wechselnde klimatische Gegebenheiten, sich wandelnde Nutzungsansprüche, sich ändernde Belichtungsanforderungen, wechselnde Ansprüche an die Privatheit, sich ändernde ästhetische Vorgaben und/oder einen sich ändernden textlichen und/oder grafischen Informationsbedarf reagieren.

Das flächige architektonische Bauelement kann plan oder gewölbt ausgeführt sein. Des Weiteren kann seine Ausführung in der Flächigkeit variabel sein (flexibel).

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand zweier beispielhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen flächigen architektonischen Bauelementes unter Bezugnahme auf die vier beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Zeichnung 1 zeigt eine Explosionsisometrie eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen flächigen architektonischen Bauelementes aufgebracht auf einem mineralischen Flächenwerkstoff (2). Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels besteht aus dem mineralischen Flächenwerkstoff (2), einer Polymerschicht mit elektrischen Schaltkreisen (3), einer elektrophoretischen Schicht (4) und einer Hardwarekomponente (1), die leitend mit den Schaltkreisen verbunden ist. Durch elektrische Impulse können die einzelnen Bildpunkte der elektrophoretischen Schicht individuell zwischen den Farben weiß und schwarz geschaltet werden und somit wie eine anpassungsfähige Tapete funktionieren.

Zeichnung 2 zeigt zwei mögliche Musterzustände des Ausführungsbeispiels. Die hier angeführten Muster sind nur Beispiele und selbst nicht Gegenstand des Schutzanspruches.

Zeichnung 3 zeigt eine Explosionsisometrie eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen flächigen architektonischen Bauelementes mit Glas als Trägermedium. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels besteht aus ITO/Glas (7), einer Schicht Encapsulated Liquid Crystal Material (8), einer zweiten Ebene ITO/Glas (9) und einer Hardwarekomponente, die mit 7 und 9 leitend verbunden ist. Durch elektrische Impulse können die einzelnen Pixel der Flüssigkristallschicht zwischen einem transparenten und einem nicht transparenten Zustand reversibel geschaltet werden.

Zeichnung 4 zeigt zwei mögliche Musterzustände des Ausführungsbeispiels. Die hier angeführten Muster sind nur Beispiele und selbst nicht Gegenstand des Schutzanspruches.

Es sollte klar sein, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht einschränkend sind. Vielmehr sind Modifikationen und Änderungen möglich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.

1
Hardwarekomponente
2
mineralischer Flächenwerkstoff
3
Folie mit elektrischen Kreisläufen
4
elektrophoretischer Film
5
flächiges architektonisches Bauelement auf mineralischem Flächenwerkstoff
aufgebracht
6
Hardwarekomponente
7
ITO/Glas
8
Encapsulated Liquid Crystal Material
9
ITO/Glas


Anspruch[de]
Flächiges architektonisches Bauelement mit veränderbaren Reflektions- und/oder Absorptionseigenschaften, wobei diese Veränderungen

– reversibel sind,

– lokal definiert und begrenzt sein können,

– weder in Form noch Größe durch ihre technische Ausführung werksseitig festgelegt sind,

– steuerbar sind,

– Veränderbarkeit der Transparenz des Bauteils sein können,

– Veränderbarkeit von Transluzenz des Bauteils sein können,

– Veränderbarkeit der Farbe sein können,

– Veränderbarkeit der Reflektion sein können.
Flächiges architektonisches Bauelement nach Schutzanspruch 1,

– das entweder auf ein festes oder weiches Material aufgebracht ist, sich zwischen zwei oder mehr festen oder weichen Materialien befindet oder ohne jegliches Trägermedium verwendet wird.
Flächiges architektonisches Bauelement nach Schutzanspruch 1,

– das mindestens eine Schicht mit elektrischen Schaltkreisen und mindestens eine elektro-optische Schicht enthält, wobei diese auch in einer Schicht zusammengefasst sein können.
Flächiges architektonisches Bauelement nach Schutzanspruch 1,

– das Komponenten nach Anspruch 4. und zusätzlich eine Hardwarekomponente zur Ansteuerung enthält.
Flächiges architektonisches Bauelement nach Schutzanspruch 1,

– das mit oder ohne Trägermedium plan oder gewölbt ausgeführt sein kann.






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