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Dokumentenidentifikation DE202006003457U1 16.08.2007
Titel Verglasung mit einstellbarer Lichtdurchlässigkeit
Anmelder Wagner, Volker, 72655 Altdorf, DE
DE-Aktenzeichen 202006003457
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 16.08.2007
Registration date 12.07.2007
Application date from patent application 27.02.2006
IPC-Hauptklasse E06B 9/24(2006.01)A, F, I, 20060227, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G02F 1/15(2006.01)A, L, I, 20060227, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Verglasungen, die reversibel (zurückstellbar) opak (lichtundurchlässig) eingestellt werden kann, um die Stärke der sie durchlaufenden Lichtstrahlung beeinflussen zu können.

Seit mehreren Jahren werden Verglasungen beschrieben und teilweise auch am Markt angeboten, die es ermöglichen, ihre Lichtdurchlässigkeit reversibel zu verändern. Die beschriebenen Verglasungen können bezüglich Ihrer Funktionsweise den folgenden vier Gruppen zugeordnet werden:

  • 1.) elektrochromes Fensterglas (und ähnliche), Folien mit steuerbarer Lichtdurchlässigkeit funktionieren in der Weise, daß Flüssigkristalle oder Polymerschicht(en) zwischen zwei durchsichtigen Scheiben oder Folien eingebettet werden. Durch Einwirkung von elektrischem Strom auf die Flüssigkristalle oder Polymerschicht(en) werden diese Verglasungen in Ihren optischen Eigenschaften verändert.
  • Die von elektrischem Strom abhängige Funktionsweise birgt den Nachteil, daß für den aktiven Zustand der Scheibe eine permanete elektrische Spannung an der Verglasung anliegen muß. Im Falle eines unbeabsichtigten Stromausfalls "schaltet" die Verglasung automatisch in Ihren Ruhezustand.
  • 2.) Verglasungen auf Basis von Polarisationsfiltern funktionieren in der Weise, daß zwei Stück solcher Filter – zueinander konzentrisch und drehbar – angeordnet sind. Die relative rotatorische Position der beiden Filter zueinander bestimmt den Grad der Lichtdurchlässigkeit.
  • Diese Verglasungsanordnung kann, wegen der notwendigen rotatorischen Relativbewegung beider Polarisationsfilter zueinander, vorteilhaft nur bei runden Fenstern/Lichtöffnungen eingesetzt werden.
  • 3.) Phototrope/Thermotrope Scheiben

    sind Gläser die mit organischen oder anorganischen Beschichtungen versehen sind, oder es befindet sich ein photo- oder thermotropes Gel zwischen zwei parallel angeordneten Scheiben, mit dem Effekt, daß in Abhängigkeit von Licht- bzw. Wärmeeinfluss die Lichtdurchlässigkeit bzw. die Farbtönung reversibel (zurückstellbar) verändert wird.
  • Bei diesen Verglasungen kann der Verdunklungsgrad nicht willkürlich eingestellt werden. Sie sind nur passiv, in Abhängigkeit von Umweltbedingungen in ihrer Lichtdurchlässigkeit variabel. In Zeiten geringer Licht- oder Wärmeeinstrahlung (z.B. bei Nacht) bleiben diese Verglasungen vollständig lichtdurchlässig und können somit nicht alle (z.B. für Gardinen übliche) Aufgaben erfüllen.
  • 4.) opake (durch Pigmentbeimischung lichtundurchlässige) Flüssigkeit wird in der Weise eingesetzt, daß die Flüssigkeit zwischen zwei Scheiben steigt oder fällt, indem der Abstand zwischen den Scheiben verändert wird.
  • Diese Prinzip funktioniert nicht bei waagrechter (senkrecht zur Erdanziehungskraft/Fliehkraft ausgerichteter) Einbaulage. Zusätzlich sind langzeitstabile, elastische Abdichtung der zueinander beweglichen Scheiben erforderlich, damit kein Flüssigkeitsverlust entsteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verglasung zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß die zu den Positionen 1.) bis 4.) genannten Nachteile nicht vorhanden sind.

Hierzu wird eine, der Erfindung zugrunde liegende Funktionsweise angewendet, welche sich von den aktuell bekannten, – unter den Positionen 1.) bis 4.) beschriebenen – Funktionsweisen grundsätzlich unterscheidet.

Auf jeweils eine oder mehrere Oberflächenseiten von zwei oder mehr lichtdurchlässigen, planparallelen Scheiben oder Folien (z.B. Float-Fenster-Glas, Acryl – oder Polycarbonatplatten, Isolierglas, Verbundglas, oder Kombinationen aus solchen etc.) wird ein regelmäßiges Muster mit abwechselnd opak/transparenten Feldern (z.B. linear, wie "Schachbrett", oder "Pflasterung nach Maurits Comelis Escher" oder zirkular z.B. ähnlich einer "Darts-Scheibe" oder anderer regelmäßige Muster) aufgebracht. Das Aufbringen kann per Siebdruck, oder Laserdruck, oder anderer Print-, oder lithographischer Verfahren, ähnlich der Herstellung von Leiterbahnen Layouts erfolgen, indem zuerst Metall aufgedampft und – nach dem Beschichten mit photoempfindlichem Lack – das Muster belichtet und anschließend im Ätzbad entwickelt wird.

Die Scheiben werden so in einen Rahmen montiert, das die gemusterten Flächen einander zugewandt sind, und – entlang Ihrer Musterungsrichtung – je nach Musterungsart gegeneinander verschoben oder verdreht werden können.

Die Relativbewegung der Scheiben zueinander kann – je nach Einsatzgebiet der Verglasung – durch unterschiedlichste, an sich bereits bekannte, Antriebselemente erzeugt werden.

Denkbar ist eine Handbetätigung über Hebel mit Exzenterelementen oder keilförmigen Schiebern. Zur Automatisierung der Verglasung könnten ausserdem elektrische Antriebe in Verbindung mit bekannter Haustechnik (Bus-fähige Steuerungen) oder mechanische Thermostatelement, als passiv themperaturabhängige Steuerung genauso wie Miniatur -Hydraulik/-Pneumatik, Piezoelektrische Stellelemente, u.a. mehr eingesetzt werden.

Durch die Relativbewegung der Scheiben zueinander, kommen – als Extrempositionen – einmal jeweils Felder opak – opak/transparent – transparent (siehe Zeichnungen 1) in Überdeckung, was zum durchsichtigen Effekt der Verglasung führt, bzw. im anderen Extremfall Felder opak – transparent/transparent – opak (siehe Zeichnungen 2) in Überdeckung was zum undurchsichtigen Effekt der Verglasung führt. zwischen diesen beiden Extremen sind alle Zwischenstufen frei einstellbar.

Für den 100% opaken (lichtundurchlässigen) Zustand der Vorrichtung ist die Kantenlänge/der Flächeninhalt der einzelnen Felder unbedeutend.

Für den transparenten Zustand (lichtdurchlässigen) der Verglasung erhält man je nach Kantenlänge/Flächeninhalt der Felder unterschiedliche Effekte.

Bei Flächengrößen der einzelnen Felder kleiner 0,5, mm2 wirkt die Scheibe vollflächig transparent, mit zunehmender Größe der Felder wird die Struktur der aufgebrachten Muster sichtbar.

Dieser Effekt kann je nach Anwendungsfall als gestalterisches Element zB. einer Innenarchitektur gezielt eingesetzt werden.

Dieses im Erfindungs-Anspruch 1.) beschriebene Grundprinzip der Relativ-verschiebung bzw. -verdrehung von übereinanderliegenden, gleichartigen Mustern oder Masken, kann in verschiedenen Variationen angewendet werden.

Eine erste Variationsmöglichkeit besteht dann, die undurchsichtigen Felder in Ihrer Lichtdurchlässigkeit nicht 100% abzudunkeln, sondern nur teildurchlässig-transparente Felder aufzubringen. z.B. durch Veränderung der aufgedampften Metallschicht – Dicke. Dadurch wird die Verglasung bei Einstellung opak – opak/transparent – transparent nicht 100% lichtundurchlässig.

Eine zweite Variationsmöglichkeit besteht darin, die undurchsichtigen Felder als "Milchglas" auszuführen, hergestellt z.B. durch Verwendung unterschiedlicher Farbtöne und Lichtdurchlässigkeiten der Druckfarben, oder indem auf der transparenten Rohscheibe über bekannte lithographische Verfahren die später durchsichtigen Felder mit einer später abwaschbaren, gegen Sandbestrahlung oder Ätzverfahren resistenten Beschichtung abgedeckt werden. Die nicht abgedeckten Felder werden mittels Sandstrahl- oder Ätzverfahren in "Milchglas"-Struktur gebracht. Die Verglasung ist dadurch – bei gleichbleibender Lichtdurchlässigkeit – stufenlos von transparent auf "Milchglas" umschaltbar.

Eine dritte Variationsmöglichkeit besteht darin, die "opak"-Felder mit einer polarisierenden Beschichtung zu versehen, die bei Überdeckung der Felder"opak – transparent/transparent – opak" 100% lichtdurchlässig ist, und bei Einstellung opak – opak/transparent – transparent 50% Licht reduziert. Die Polarisationsrichtungen der zueinander verschobenen bzw. verdrehten Felder müssen hierzu im Winkel von 90° zueinander angeordnet sein.

Weitere Variationsmöglichkeiten entstehen, durch Kombination von zwei oder mehreren Scheiben die nach oben genannten Varianten gemustert und/oder beschichtet sind, jedoch in der Art kombiniert werden, daß auch ungleiche Beschichtungsarten zueinander gepaart werden.

Die Verwendungsmöglichkeiten solcher Verglasungen sind sehr vielfältig.

Vorstellbar ist beispielsweise die Verwendung als Schaufensterscheibe, bei der wahlweise zwischen durchsichtiger Scheibe (zum Betrachten der Auslage), und Milchglas-Scheibe (als oder Projektionswand für Video- oder Lichtbildpräsentationen) umgeschaltet werden kann.

Ebenso bei Ausstellungsvitrinen, (Re-)Präsentationsaufbauten, auf Messeständen, in einem Planetarium, für Schaustelleratraktionen, und bei anderen Werbeträger, etc. erschliesen sich neue Möglichkeiten.

Es ist unter anderem für Verglasungen im werbewirksamen Umfeld denkbar, die Musterung der Oberflächen – zur Erzeugung von überlagerten Motiven (z.B. Firmenlogos oder Schriftzügen) – an bestimmten, den überlagerten Motiven entsprechenden Stellen (transparent) auszusetzen, oder (opak) zu überlagern.

In der Innenarchitektur können opak – transparent umschaltbare Trennwände/Raumteiler zur variablen Gestaltung z.B. von Büros, Bank-Schaltern, Besprechungszimmern, Schulungsräumen, Kinos, Ladengeschäften, Umkleidekabinen im Kaufhaus- oder Schwimmbadbereich, eingesetzt werden.

Die Gestaltung von Hausfassaden, Aussenwänden bei "Nur-Glas-Häusern" oder die Klimatisierung von Gewächshäusern etc. ist ebenfalls denkbar.

Auch klassiche Bauelemente wie Haustüren, Zimmertüren, innen- und aussenliegende Fenster etc. können mit solchen Verglasungen ausgerüstet werden.


Anspruch[de]
Verglasung mit einstellbarer Lichtdurchlässigkeit dadurch gekennzeichnet, daß

a.) die Verglasung aus zwei oder mehreren lichtdurchlässigen, Scheiben oder Folien besteht, auf welchen jeweils auf einer oder mehreren Oberflächen ein regelmäßiges Muster (Maske) mit abwechselnd opak/transparenten Feldern aufgebracht ist.

b.) sich die Muster kartesisch (z.B. Schachbrett, Zeichnungen 1) oder polar (z.B. im Prinzip einer Dart-Scheibe), regelmäßig auf den Oberflächen ausbreiten bzw. fortsetzen, sodass die ganze Oberfläche gemustert ist.

c.) die Scheiben oder Folien so in einen Rahmen montiert sind, das die gemusterten Flächen einander zugewandt sind,

d.) die Scheiben oder Folien so in einen Rahmen montiert sind, das die gemusterten Flächen entlang Ihrer Musterungsrichtung – je nach Musterungsart- gegeneinander verschoben oder verdreht werden können.
Verglasung nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß

e.) die opaken Felder in Ihrer Lichtdurchlässigkeit nicht 100% abgedunkelt, sondern als teildurchlässig-transparente Felder ausgeführt sind.

f.) die opaken Felder in Ihrer Lichtdurchlässigkeit nicht 100% abgedunkelt, sondern als Felder in Milchglas-Optik ausgeführt sind.

g.) die opaken Felder in Ihrer Lichtdurchlässigkeit nicht 100% abgedunkelt, sondern als polarisierende Filter ausgeführt sind.
Verglasung nach einem der vorher genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß

h.) die Musterung der Oberflächen – zur Erzeugung von überlagerten Motiven – an bestimmten, den überlagerten Motiven entsprechenden Stellen (transparent) aussetzt, oder (opak) überlagert wird.

i.) zwei oder mehrere Scheiben gleicher Musterung und/oder Beschichtung verwendet werden.

j.) auch Kombinationen von zwei oder mehreren Scheiben ungleicher Musterung und/oder Beschichtung verwendet werden.






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