| Patentansprüche
1. Vorrichtung, umfassend: wenigstens ein Lamellenelement (4), und wenigstens eine mit dem Lamellenelement (4) verbundene Beleuchtungseinrichtung (3).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Anordnung an einem Objekt, und das Lamellenelement (4) zur wenigstens teilweisen Abschattung des Objekts vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Trägeranordnung aufweist, an der das Lamellenelement (4) und die Beleuchtungseinrichtung (3) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung wenigstens ein Verbindungselement zur bewegbaren Anordnung der Vorrichtung an dem Objekt aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement zur Ausbildung einer schwenkbaren Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Objekt ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement wenigstens ein Nabenteil (2) umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung wenigstens einen Verbindungsarm (Ia, Ib) umfasst.
8. Trägeranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung wenigstens einen ersten Verbindungsarm (Ib) aufweist, der eine Verbindung zwischen dem Lamellenelement (4) und dem Verbindungselement herstellt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung wenigstens einen zweiten Verbindungsarm (Ia) aufweist, der eine Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Beleuchtungseinrichtung (3) herstellt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine mit dem Lamellenelement (4) verbundene zweite Beleuchtungseinrichtung (3) umfasst.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung wenigstens einen dritten Verbindungsarm (Ia) aufweist, der einen Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der zweiten Beleuchtungseinrichtung (3) herstellt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (3) derart angeordnet ist, dass sie wenigstens zeitweise in eine für den Betrachter des Objekts sichtbare Position gebracht werden kann.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenelement (4) eine sich entlang einer Längsachse des Lamellenelements (4) erstreckende Oberfläche aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Das Lamellenelement (4) eine Glassplatte, eine Metallplatte, ein gelochtes Blech, Aluminium, bedrucktes Glas, Acryl oder andere Arten von Plastik umfasst.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (3) wenigstens einen sich entlang einer Längsachse der Beleuchtungseinrichtung (3) erstreckenden Trägerabschnitt zur Anordnung wenigstens eines Beleuchtungsmittels aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung im Bereich eines Endabschnitts des Lamellenelements (4) und /oder im Bereich eines Endabschnitts des Trägerabschnitts der Beleuchtungseinrichtung (3) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens beidseitig an den Endabschnitten des Lamellenelements (4) und/oder an den Endabschnitten des Trägerabschnitts der Beleuchtungseinrichtung (3) jeweils eine Trägeranordnung angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt der Beleuchtungseinrichtung (3) integral mit dem Lamellenelement ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Fassadenelement zur Anordnung an einem Gebäude ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Bühnenelement ausgebildet ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung neben dem Lamellenelement (4) angeordnet und/oder im Lamellenelement (4) integriert ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenelement (4) wenigstens ein photovoltaisches Element (4b) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das photovoltaische Element (4b) zur Erzeugung elektrischer Leistung zur Stromversorgung der Beleuchtungseinrichtung (3) , zur Einspeisung in das Netz und/oder zur Speicherung in einem Akku vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (3) starr mit dem Lamellenelement (4) verbunden ist.
24. Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Vorrichtungen benachbart zueinander angeordnet sind.
25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
26. Anordnung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen um im Wesentlichen parallele Achsen verschwenkbar an einem Objekt angeordnet sind.
27. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen der Vorrichtungen derart angeordnet und/oder anordenbar sind, dass die Beleuchtungsmittel der Beleuchtungseinrichtungen (3) eine Matrix bilden, die insbesondere eine Displayfunktion erfüllt. |
Fassaden- und Bühnenelement sowie Anordnung derselben
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, umfassend wenigstens ein Lamellenelement, wobei die Vorrichtung insbesondere als Fassadenelement zur Anordnung an einem Gebäude und/ oder als Bühnenelement ausgebildet ist, bei dem die Beleuchtungseinrichtung neben der Lamelle angeordnet und/oder in der Lamelle integriert ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung einer Mehrzahl derartiger Vorrichtungen.
Fassadenelemente, die eine jalousieartige Anordnung aufweisen und vor einer Gebäudefassade angeordnet sind, sind zum Beispiel aus der Monographie "Fassaden-Atlas", Herausgeber Institut für Internationale Architektur- Dokumentation, München, 1. Auflage 2004, Seite 310, bekannt. Ferner sind auch Fassadenelemente bekant, die auf ihrem Lamellenteil photovoltaische Elemente zur Stromerzeugung tragen.
Die so bekannten lamellenartigen Fassadenelemente dienen lediglich dazu, die Lamellenteile ähnlich einer Jalousie wegen ihrer Verschattungsrichtung zu benutzen. Es ist auch bekannt, dass diese Lamellenteile drehbar ausgeführt werden können. Dadurch wird lediglich eine gewünschte Verschattungswirkung erzielt, beziehungsweise bei Lamellenteilen mit photovoltaischen Elementen eine optimale Ausrichtung zur Sonneneinstrahlung.
In der Druckschrift EP 1 293 955 A2 sind längliche, röhrenförmige Leuchteinrichtungen offenbart, die aus Leuchtdiodenkombinationen bestehende Leuchtpixel aufweisen, mit denen bei paralleler Anordnung matrixartige Displayfunktionen erfüllt werden können.
Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die als Fassaden- und/oder Bühnenelement mit erweiterter Funktionalität und Lichtwirkung eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, umfassend wenigstens ein Lamellenelement, und wenigstens eine mit dem Lamellenelement verbundene Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 , sowie eine Anordnung einer Mehrzahl derartiger Vorrichtungen gemäß dem Anspruch 24.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungskonzeption.
Die Erfindung besteht im Wesentlichen darin, ein Lamellenelement, wie es beispielsweise an Gebäuden zur Abschattung einer Fassade, zum Tragen photovoltaischer Elemente, usw., verwendet wird, in ihrer Funktionsweise zu erweitern bzw. für andere Zwecke, beispielsweise als Bühnenelement oder zu Displayzwecken, einsetzbar zu machen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird es möglich, beispielsweise eine Beleuchtungs- oder Displayfunktion mit einer Dekorations- oder Abschattungsfunktion, eventuell in Kombination mit einer Stromerzeugung durch photovoltaische Elemente, zu kombinieren.
Die Vorrichtung ist insbesondere zur Anordnung an einem Objekt, und das Lamellenelement zur wenigstens teilweisen Abschattung des Objekts vorgesehen. Das Objekt ist dabei vorzugsweise eine Fassade, die Vorrichtung somit ein Fassadenelement.
Die Vorrichtung kann wenigstens eine Trägeranordnung aufweisen, an der das Lamellenelement und die Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind. Die Trägeranordnung kann auch einstückig mit dem Lamellenelement oder der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein. über die Trägeranordnung kann die Vorrichtung beispielsweise mit einer Fassade verbunden werden.
In einer speziellen AusfLihrungsform kann die Trägeranordnung wenigstens ein Verbindungselement zur bewegbaren Anordnung der Vorrichtung an dem Objekt aufweisen. Durch die bewegbare Anordnung kann das Lamellenelement justiert werden, z.B. als Nachflihreinrichtung für auf dem Lamellenelement angeordnete photovoltaische Zellen dem Sonnenstand folgen oder unterschiedliche Verschattungswirkungen erzielen. Außerdem kann die Vorrichtung zwischen einer Leucht- oder Displayfunktion und einer Verschattungsfünktion umschaltbar sein. Der gleichzeitige Einsatz der beiden Funktionen, Beleuchten und Beschatten ist auch möglich. So können beispielsweise die Beleuchtungsmittel (Lichtquellen) der Beleuchtungseinrichtung in einer ersten Position der Vorrichtung am Objekt aus Sicht des Betrachters des Objekts wenigstens teilweise abgedeckt sein, während in einer zweiten Position der Vorrichtung am Objekt die Beleuchtungseinrichtung in eine Anzeigeposition gebrachat wird, in der die Beleuchtungsmittel eine regelmäßige, sichtbare Matrix bilden.
Das Verbindungselement kann insbesondere zur Ausbildung einer schwenkbaren Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Objekt ausgebildet sein.
Das Verbindungselement kann wenigstens ein Nabenteil umfassen.
Die Trägeranordnung kann in einer speziellen Ausfuhrungsform wenigstens einen Verbindungsarm umfassen.
Die Trägeranordnung weist insbesondere wenigstens einen ersten Verbindungsarm auf, der eine Verbindung zwischen dem Lamellenelement und dem Verbindungselement herstellt.
Die Trägeranordnung kann wenigstens einen zweiten Verbindungsarm aufweisen, der eine Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Beleuchtungseinrichtung herstellt.
Die Vorrichtung umfasst in einer speziellen Ausfuhrungsform der Erfindung wenigstens eine mit dem Lamellenelement verbundene zweite Beleuchtungseinrichtung.
Die Trägeranordnung kann entsprechend wenigstens einen dritten Verbindungsarm aufweisen, der einen Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der zweiten Beleuchtungseinrichtung herstellt.
Die Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sie wenigstens zeitweise in eine für den Betrachter des Objekts sichtbare Position gebracht werden kann. Dies soll dann der Fall sein, wenn die Vorrichtung eine Beleuchtungs-, Anzeige- oder Displayfunktion erfüllen soll.
Das Lamellenelement weist insbesondere eine sich entlang einer Längsachse des Lamellenelements erstreckende Oberfläche auf.
Die Beleuchtungseinrichtung weist insbesondere wenigstens einen sich entlang einer Längsachse der Beleuchtungseinrichtung erstreckenden Trägerabschnitt zur Anordnung wenigstens eines Beleuchtungsmittels auf. Der Trägerabschnitt kann beliebig ausgebildet sein. In der Regel wird er jedoch eine regelmäßige Matrix von Beleuchtungsmitteln tragen, die eine Anzeigefunktion erfüllen können.
Die Trägeranordnung kann im Bereich eines Endabschnitts des Lamellenelements und /oder im Bereich eines Endabschnitts des Trägerabschnitts der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein.
Jeweils eine Trägeranordnung kann wenigstens beidseitig an den Endabschnitten des Lamellenelements und/oder an den Endabschnitten des Trägerabschnitts der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein. So wird die Vorrichtung beidseitig an den schmalen Seiten des Lamellenelements am Objekt befestigt.
Der Trägerabschnitt der Beleuchtungseinrichtung kann vorzugsweise auch integral mit dem Lamellenelement ausgebildet sein. Die Lamelle weist demnach wenigstens einen Bereich an ihrer Oberseite, insbesondere einen mit der Oberfläche bündigen Bereich, auf, an dem die Beleuchtungsmittel der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind.
Die Vorrichtung kann in einer Ausfuhrungsform der Erfindung als Fassadenelement zur Anordnung an einem Gebäude ausgebildet sein. Dabei ist das Lamellenelement starr oder bewegbar, um in einer ersten Position eine Abschattungsfunktion/ Nachfuhrfunktion, in einer zweiten Position eine Displayfunktion erfüllen zu können.
Die Vorrichtung eignet sich in einer weiteren Ausfuhrungsform jedoch auch dazu, als Bühnenelement ausgebildet zu sein, wobei die Beleuchtungseinrichtung neben der Lamelle angeordnet und/oder in die Lamelle integriert ausgebildet ist. Bei dieser Ausfuhrungsform ist eine Beweglichkeit des Lamellenelements und/oder der Beleuchtungseinrichtung relativ zueinander und/oder relativ zu einer Grundposition ebenfalls möglich, jedoch nicht unbedingt erforderlich.
Das Lamellenelement weist vorzugsweise wenigstens ein photovoltaisches Element auf. Das photovoltaische Element kann auf die Oberseite der Lamelle montiert sein. Die Lamelle kann jedoch auch durch das photovoltaische Element selbst gebildet sein. Die Lamelle kann aus einem druckfesten Material unterschiedlicher Transparenz ausgebildet sein. In einer anderen möglichen Ausfuhrung kann die Lamelle bedruckbare Flächen aufweisen.
Das photovoltaische Element kann insbesondere zur Erzeugung elektrischer Leistung zur Stromversorgung der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein. So kann am Tag Strom erzeugt und in der Nacht eine Anzeige-, Beleuchtungsoder Displayfunktion erfüllt werden. Das erzeugte Strom kann entweder direkt ins Netz gespeist werden oder in dafür vorgesehene Speicherkapazitäten bis zum Zeitpunkt der Nutzung gespeichert.
Die Beleuchtungseinrichtung kann starr mit dem Lamellenelement verbunden sein. Sofern die Vorrichtung beweglich an einem Objekt angebracht ist, bewegen sich in diesem Fall die Lamelle und das Beleuchtungselement gleichsinnig. Die Beleuchtungseinrichtung kann jedoch auch beweglich mit dem Lamellenelement verbunden sein. In diesem Fall kann beispielsweise nur
die Lamelle beweglich sein, z.B. um eine mit ihr verbundene Solarzelle nachzuführen, während das Beleuchtungselement in seiner Position verbleibt.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen wie oben beschrieben, wobei die Mehrzahl von Vorrichtungen benachbart zueinander angeordnet sind. Eine Mehrzahl sind wenigstens zwei Vorrichtungen, die nebeneinander oder übereinander angeordnet sind, um zusammen eine größere Fläche zu bilden. Insbesondere sind die einzelnen Vorrichtungen so benachbart angeordnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen der Vorrichtungen eine Displayfläche oder eine Beleuchtungsfläche bilden können. ? Die Lamellenelemente können beispielsweise eine dekorative Fläche, ein Bild, eine Anordnung aus photovoltaischen Elementen, bedruckbare Fläche usw. darstellen.
Die Vorrichtungen können dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein.
Die Vorrichtungen können um im Wesentlichen parallele Achsen verschwenkbar an einem oder vor einem Objekt angeordnet sein.
Die Beleuchtungseinrichtungen der Vorrichtungen sind vorzugsweise derart angeordnet und/oder anordenbar, dass die Beleuchtungsmittel der Beleuchtungseinrichtungen eine Matrix bilden, die insbesondere eine Displayfunktion erfüllt.
In einer sehr speziellen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße drehbare Fassadenelement einen länglichen, rechteckigen Lamellenteil aufweisen, der an jedem seiner beiden schmalseitigen Enden mit einem
Verbindungsarm eines Lagerelements verbunden ist, der an seinem anderen Ende mit einem Nabenteil verbunden ist, wobei sich der Verbindungsarm und der Nabenteil der beiden Lagerelemente jeweils in einer Ebene erstrecken, die senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils liegt, oder sich die Längsachse des Verbindungsarms mit dem Nabenteil der beiden Lagerelemente jeweils in einer Ebene erstreckt, die vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils liegt, und wobei durch die Nabenteile eine Drehachse vorgegeben ist, die parallel zu den Längsseiten des Lamellenteils verläuft und um die das Fassadenelement drehbar ist; das Fassadenelement ist dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lagerelemente jeweils mindestens einen vom Nabenteil ausgehenden weiteren Verbindungsarm aufweisen, dessen Richtung vom Lamellenteil weg weist, und
- die weiteren Verbindungsarme der einander an den Enden des Lamellenteils gegenüberliegenden Lagerelemente eine zwischen ihnen angeordnete längliche Leuchteinrichtung haltem, deren Längsachse parallel zur Drehachse der Lagerelemente verläuft und deren Verkabelungen über die weiteren Verbindungsarme zum Nabenteil geführt sind.
Der weitere Verbindungsarm oder die weiteren Verbindungsarme der Lagerelemente liegen vorzugsweise in der Ebene des ersten Verbindungsarms und des Nabenteils.
Gemäß einer noch spezielleren Ausführungsform sind auf der Außenfläche des Lamellenteils ein oder mehrere photovoltaische Elemente angeordnet, deren Verkabelung über einen der beiden ersten Verbindungsarme zum Nabenteil geführt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Verschattungswirkung des Lamellenteils mit der Stromerzeugung kombiniert,
was nicht nur optisch, sondern vor allem auch wirtschaftlich sehr vorteilhaft ist.
Der Lamellenteil, der in diesem Fall als Trägerplatte für die photovoltaischen Elemente dient, ist vorteilhaft eine Glasplatte.
Der grundlegende Aufbau der beiden seitlichen Lagerelemente, zwischen denen der Lamellenteil angeordnet ist, umfasst jeweils einen ersten Verbindungsarm, der den Lamellenteil beziehungsweise die Trägerplatte trägt. In entgegengesetzter Richtung erstrecken sich vom Nabenteil des Lagerelements jeweils ein weiterer Verbindungsarm oder zwei oder drei weitere Verbindungsarme, sodass je nach der Anzahl der an den Lagerelementen vorgesehenen weiteren Verbindungsarme ein Fassadenelement eine, zwei oder drei längliche Leuchteinrichtungen aufweisen kann, die vorteilhaft in Längsrichtung voneinander beabstandete Leuchtpixel aufweisen.
Das Fassadenelement besitzt im Hinblick auf seine waagerechte Anordnung als Element in einer Fassadenelementanordnung, die als vorgesetzte Fassade eines Gebäudes dienen kann, zwei grundsätzliche 'Seiten 1 , die je nach der Drehorientierung um die Längsachse der Fassadenelemente fassadenaußenseitig oder fassadeninnenseitig liegen: in einem Bereich von Drehpositionen ist der Lamellenteil oder die Trägerplatte mit den photovoltaischen Elementen jalousieartig nach außen gerichtet und vorzugsweise zur Steuerung der Besonnung oder des Tageslichteinfalls und zur Optimierung der photovoltaischen Stromerzeugung einstellbar; in einer andere Drehorientierung liegen die Leuchteinrichtungen auf der Außenseite der Fassadenelementanordnung übereinander, sodass die Anordnung aus mehreren oder zahlreichen Fassadenelementen beispielsweise mit Leuchtpixel aufweisenden Leuchtelementen in dieser Drehposition ein matrixartiges Display ergibt.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente sind so ausgebildet, dass sie in eine geeignete Tragekonstruktion parallel zueinander und übereinander eingesetzt
werden können, in der entsprechende Lager- und Antriebsmittel vorgesehen sind, um die Fassadenelemente über ihre Drehachse, die durch die Mitten der Nabenelemente verläuft, entsprechend drehwinkelmäßig orientieren zu können, wobei vorteilhaft sämtliche in einer Fassadenelementanordnung enthaltenen Fassadenelemente zwangsweise zusammen so drehbar oder ansteuerbar sind, wie dies etwa bei herkömmlichen Jalousien der Fall ist, bei denen alle Lamellen stets die gleiche Drehwinkelposition aufweisen.
Zur drehbaren Lagerung weisen die erfindungsgemäßen Fassadenelemente entweder eine an den Nabenteilen der beiden Lagerelemente axial nach außen stehende Achsen oder Lagerzapfen auf, die in entsprechende Lager einer Trägervorrichtung zu liegen kommen, oder sie sind umgekehrt so ausgebildet, dass sie eine Achse oder einen Lagerzapfen aufnehmen können, wobei die Achse oder der Lagerzapfen an der Trägervorrichtung angebracht ist.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente und die erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnungen weisen
Antriebsmittel und entsprechende Steuereinrichtungen auf, mit denen die Fassadenelemente in vorgegebene oder berechnete Drehpositionen gebracht und darin gehalten werden können.
Solche Antriebe umfassen insbesondere Zahnradantriebe, Seilzüge, Hebelantriebe mit elektrischem, elektromechanischem oder hydraulischem Antrieb sowie Schrittmotoren und ihre Steuereinrichtungen. Derartige Antriebssysteme sind Fachleuten des vorliegenden technischen Gebiets geläufig.
Gemäß vorteilhaften Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Fassadenelemente sind die Lagerelemente und der Lamellenteil oder die Lagerelemente und die Trägerplatte einstückig ausgebildet, oder die Lagerelemente sind mit dem Lamellenteil oder der Trägerplatte durch mechanische Verbindungen verbunden, etwa durch Schraubverbindungen, Verklebungen, Verschweissungen oder Nieten.
Zwischen den Verbindungsarmen und dem Lamellenteil oder zwischen den Verbindungsarmen und der Trägerplatte kann, vor allem aus mechanischen Gründen, ein Unterkonstruktionselement vorgesehen sein, was aber im Rahmen der Erfindung nicht zwingend ist.
Die Lagerelemente und/oder der Lamellenteil oder die Trägerplatte, gegebenenfalls auch Unterkonstruktionselemente, bestehen vorteilhaft aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Edelstahl.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform besteht der Lamellenteil oder die Trägerplatte aus Glas, vorzugsweise aus Sicherheitsglas.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform sind die ersten und die weiteren Verbindungsarme als Hohlprofile ausgebildet, die an ihren äußeren Enden sowie zum Nabenteil hin offen sind, und die Verkabelung der photovoltaischen Elemente ist durch einen der ersten Verbindungsarme hindurch zum Nabenteil geführt, und die Verkabelung der Leuchteinrichtung(en) ist durch den oder die weiteren Verbindungsarme hindurch ebenfalls zum Nabenteil geführt. Dementsprechend sind dann die Nabenteile, Lagerzapfen oder Achsen der Fassadenelemente mit Durchgangsbohrungen oder durchgehenden öffnungen versehen.
Die erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung weist ferner gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein oder mehrere elektronische Steuergeräte auf, mit denen alle Leuchteinrichtungen der Fassadenelemente verbunden sind und mit welchen die Leuchteinrichtungen ansteuerbar sind, insbesondere so, dass eine gewünschte Matrixdarstellung oder Videodarstellung erzeugbar ist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, die sich auf vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungskonzepts beziehen.
Die Figuren IA bis IC zeigen schematische Seitenansichten von drei erfindungsgemäßen Fassadenelementen mit einer, zwei beziehungsweise drei Leuchteinrichtungen.
Figur 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung aus mehreren Fassadenelementen gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung, deren Trägerplatte mit photovoltaischen Elementen ausgerüstet ist, wobei eine Ausrichtung zur Besonnungsseite hin dargestellt ist.
Die Figuren 3 A bis 3 C zeigen konkretere Ausfuhrungsformen der in den Figuren IA bis IC dargestellten Fassadenelemente in Seitenansicht.
Figur 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Fassadenelements mit Photovoltaikelementen und zwei Leuchteinrichtungen, teilweise in Schnittdarstellung.
Die Figuren 5A bis 5C zeigen schematisch in Seitenansicht drei Drehpositionen von erfindungsgemäßen Fassadenelementen, die in einer Fassadenelementanordnung eingesetzt sind.
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnung in Ansicht von vorn.
Die Figuren 7A bis 7D zeigen schematisch im Querschnitt verschiedene Leuchtdiodenanordnungen in länglichen Röhren von Leuchteinrichtungen.
Figur 8 zeigt einen Ausschnitt einer Haltekonstruktion mit einem Pfosten in schematischer Ansicht von oben, wobei der Pfosten zur Lagerung, zum Antrieb und zum elektrischen Anschluss der Fassadenelemente dient.
Figur 9 zeigt einen Rahmen, in den mehrere erfindungsgemäße Fassadenelemente eingesetzt werden können.
Die Figuren 1OA und 1OB zeigen in perspektivischer Ansicht jeweils drei erfindungsgemäße Fassadenelemente in paralleler Anordnung übereinander, wobei Figur 10A die Drehorientierung zur Erzielung einer Verschattung und zur Stromerzeugung und Figur 1OB die
Drehposition der Fassadenelemente zur Erzielung eines Displays zeigen.
Die Figuren I IA und I IB zeigen zwei typische Ausfuhrungsformen von Leuchteinrichtungen.
In den Figuren IA, IB und IC sind drei typische Ausfuhrungsformen von erfindungsgemäßen drehbaren Fassadenelementen schematisch in Seitenansicht dargestellt, die sich in der Anzahl der darin enthaltenen Leuchteinrichtungen voneinander unterscheiden.
Figur IA zeigt die einfachste Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen drehbaren Fassadenelements schematisch in Seitenansicht. Die beiden Lagerelemente 1, von denen nur eines dargestellt ist, bestehen aus einem Nabenteil 2, von dem ein erster Verbindungsarm Ib ausgeht, an dessen äußerem Ende über ein Unterkonstruktionselement 5 der Lamellenteil 4 angebracht ist. Von dem Nabenteil 2 geht ferner ein weiterer Verbindungsarm Ia aus, der an seinem Ende eine Leuchteinrichtung 3 trägt, vorteilhaft eine transparente Röhre, in der voneinander beabstandete Leuchteinheiten angeordnet sind, die separat ansteuerbare Leuchtpixel darstellen. Bei der Leuchteinrichtung 3 kann es sich jedoch auch um eine beliebige andere Leuchteinrichtung wie etwa eine Leuchtstoffröhre, eine Lichterkette, etc., handeln.
Die Achsen des ersten Verbindungsarms Ib und des weiteren Verbindungsarms Ia bilden miteinander einen Winkel α, der im Bereich von 45 bis 180° liegen kann und bevorzugt etwa 120° beträgt. Dieses Fassadenelement ist um eine durch das Nabenteil 2 verlaufende zentrale Achse drehbar. Wenn angenommen wird, dass sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite von Figur IA befindet, steht folglich in der dargestellten Drehwinkelposition der
Lamellenteil 4 auf der Fassadenaußenseite und kann als Verschattungselement ähnlich einer Jalousielamelle dienen. Wenn sich auf dem Lamellenteil 4 ein photovoltaisches Element befindet, kann somit nicht nur eine einstellbare Verschattung erzielt, sondern auch Strom erzeugt werden.
In der dargestellten Drehwinkelposition steht die Leuchteinrichtung 3 nach innen. Durch Drehen, vorzugsweise im Uhrzeigersinn, um die durch den Nabenteil verlaufende Achse, beispielsweise um etwa 180°, kann die Leuchteinrichtung 3 auf die Fassadenaußenseite gebracht werden und kann, in Kombination mit mehreren oder einer Vielzahl von weiteren Fassadenelementen, die parallel übereinander angeordnet sind, für Beleuchtungszwecke oder Anzeige- oder Displayzwecke verwendet werden.
Figur IB zeigt ein weiteres typisches erfindungsgemäßes Fassadenelement, ebenfalls in schematischer Seitenansicht, wobei an dem Nabenteil 2 wiederum ein erster Verbindungsarm Ib vorgesehen ist, der an seinem Ende über ein Unterkonstruktionselement 5 ein Lamellenteil 4 trägt, das ebenso ausgebildet sein kann, wie oben zu Figur IA erläutert wurde. Am Nabenteil 2 sind in diesem Fall zwei weitere Verbindungsarme Ia angebracht, die jeweils an ihrem Ende eine Leuchteinrichtung 3 tragen, die ebenso ausgebildet sein kann, wie dies oben zu Figur IA erläutert wurde. Die beiden weiteren Verbindungsarme Ia sind in Figur IB mit gleicher Länge dargestellt. Sie können jedoch auch unterschiedliche Länge besitzen. Der Winkel α 1 zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms Ib und der Achse eines der beiden
weiteren Verbindungsarme Ia liegt im Bereich von 60 bis 120° und beträgt bevorzugt 60 bis 90° und besonders bevorzugt etwa 80°.
Der Winkel ß zwischen den Achsen der beiden weiteren Verbindungsarme Ia liegt im Bereich von 60 bis 120° und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 120° und beträgt besonders bevorzugt etwa 100°, wobei die Summe α 1 + ß vorzugsweise gleich 180° ist. Wenn wiederum davon ausgegangen wird, dass sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite der Zeichnung befindet, gilt für die Lage und Wirkung des Lamellenteils 4 das oben zu Figur IA Gesagte. In der dargestellten Drehwinkelposition liegen die beiden durch die weiteren Verbindungsarme Ia gehalterten Leuchteinrichtungen 3 auf der Fassadeninnenseite.
Nach Drehen, vorzugsweise wiederum im Uhrzeigersinn, um beispielsweise etwa 180°, stehen die beiden Leuchteinrichtungen 3 auf der Fassadenaußenseite und vorzugsweise senkrecht übereinander in einer senkrechten Ebene. Wenn mehrere oder viele solche Fassadenelemente in einer Anordnung waagerecht und parallel zueinander übereinander angeordnet sind und gegebenfalls auch mehrere solche Anordnungen nebeneinander vorgesehen sind, resultieren beliebig großflächige Leuchtflächen oder Anzeige- oder Displayflächen, mit denen sich auch Videobilder darstellen lassen.
Figur IC zeigt schließlich die dritte grundlegende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements in schematischer Seitenansicht, wobei wiederum nur eines der Lagerelemente 1 dargestellt ist. Vom Nabenteil 2 geht der erste Verbindungsarm Ib aus, der, über ein Unterkonstruktionselement 5, wiederum den Lamellenteil 4 trägt. Vom Nabenteil 2 gehen im Fall von Figur IC drei weitere Verbindungsarme Ia aus, die jeweils an ihrem Ende eine Leuchteinrichtung 3 haltem.
Um eine Leuchtfläche oder ein flächiges Display in einer Anordnung von mehreren solchen Fassadenelementen erzielen zu können, ist es
in diesem Fall erforderlich, dass die drei Leuchteinrichtungen 3, wenn sie sich auf der Fassadenaußenseite befinden, wiederum in einer Ebene liegen, vorzugsweise in einer senkrechten Ebene.
Obgleich auch in Figur IC die Leuchteinrichtungen 3 fassadeninnenseitig liegen, ist diese Mittelebene 12, die durch die Mittellinien der Leuchtelemente 3 verläuft, durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Diese Situation kann durch geeignete Wahl der Längen der weiteren Verbindungsarme Ia in Abhängigkeit von den vorliegenden Winkeln ßi und ß 2 erzielt werden. Der Winkel α" zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms Ib und der Achse eines äußeren der drei weiteren Verbindungsarme Ia liegt im Bereich von 60 bis 120° und beträgt vorzugsweise etwa 120°. Die Winkel ßi und ß 2 , die gleich oder verschieden sein können, liegen im Bereich von 30 bis 60° und betragen vorzugsweise etwa 50°, wobei die Summe ßi + ß 2 vorzugsweise etwa 120° beträgt.
Im Fall der Ausfiihrungsform von Figur IC stellt jedes einzelne Fassadenelement drei Leuchteinrichtungen 3 zur Verfugung. Wenn das Fassadenelement von Figur IC um etwa 180° gedreht wird, vorzugsweise im Uhrzeigersinn, gelangen die drei Leuchtein- richtungen 3 auf die Fassadenaußenseite und befinden sich dann in Leucht- oder Displaystellung, wobei die Mittelebene 12 bevorzugt senkrecht liegt. Durch Zurückdrehen z.B. gegen den Uhrzeigersinn kann der Lamellenteil 4 wieder auf die Fassadenaußenseite gebracht werden und kann dann als Verschattungselement beziehungsweise in Kombination mit photovoltaischen Elementen als Stromerzeuger dienen.
Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfϊndungsgemäße Fassadenelementanordnung mit mehreren drehbaren Fassadenelementen, die in Pfosten 6a, von denen einer dargestellt
ist, gelagert und waagerecht parallel übereinander angeordnet sind. In Figur 2 ist die erfindungsgemäß bevorzugte Ausfuhrungsform dargestellt, bei der das Lagerelement 1 zwei weitere Verbindungsarme Ia trägt, die jeweils eine Leuchteinrichtung 3 tragen. Der erste Verbindungsarm Ib trägt als Lamellenteil eine Trägerplatte 4a, auf der ein oder mehrere photovoltaische Elemente 4b angeordnet sind, die der Stromerzeugung dienen. In Figur 2 ist die Besonnung durch die schematische Sonne und die drei Pfeile veranschaulicht. Die Fassadenelemente befinden sich folglich in einer Verschattungsposition, bei der gleichzeitig Strom erzeugt werden kann. Die Trägerplatte 4a ist durch ein Unterkonstruktionselement 5 auf jeder Seite gehaltert. Die Leuchteinrichtungen 3 weisen voneinander beabstandete Leuchteinheiten 10 auf, die vorteilhaft aus Leuchtdioden bestehen, mit denen nach dem RGB-System neben Weiß auch Farben darstellbar sind.
Wenn die Fassadenelemente um die durch den Nabenteil 2 verlaufende Drehachse im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn gedreht werden, zum Beispiel um etwa 180°, liegen die beiden Leuchteinrichtungen 3 jedes Fassadenelements auf der Fassadenaußenseite und vorzugsweise in einer Ebene und können zu Leucht- und Displayzwecken dienen.
Die Abmessungen des Lamellenteils 4, und damit auch die Länge der Leuchteinrichtungen 3, unterliegen grundsätzlich keiner Einschränkung, solange keine Stabilitäts- oder Festigkeitsprobleme auftreten. Die Länge des Lamellenteils 4 beziehungsweise der Trägerplatte 4a für photovoltaische Elemente liegt günstigerweise im Bereich von 50 bis 180 cm und beträgt üblicherweise etwa 1 m; die Breite liegt vorteilhaft im Bereich von 5 bis 30 cm. Die Länge der Leuchteinrichtungen 3 hängt entsprechend von der Länge des Lamellenteils 4 ab, oder umgekehrt.
Die Leuchteinrichtungen 3 mit aus Leuchtdioden bestehenden Leuchteinheiten 10 sind als solche im Handel erhältlich; die Länge des Lamellenteils 4 wird in diesem Fall entsprechend an die Länge der Leuchteinrichtung angepasst.
Die Länge der Verbindungsarme Ib, gemessen vom Zentrum des Nabenteils 2 bis zum Unterkonstruktionselement 5, liegt im Bereich von 50 bis 250 mm und beträgt bevorzugt etwa 50 mm.
Die Länge der weiteren Verbindungsarme Ia, gemessen vom Zentrum des Nabenteils 2 bis zum Zentrum der Leuchteinrichtung 3, liegt im Bereich von 50 bis 250 mm und beträgt bevorzugt etwa 50 mm.
In den Figuren 3 A, 3B und 3 C sind die gleichen Fassadenelemente wie in den Figuren IA, IB beziehungsweise IC dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei den in den Figuren 3A bis 3C dargestellten Ausfuhrungsformen entsprechen die Lagerelemente 1 einer vorteilhaften Ausfuhrung in Form von Hohlprofilen, wobei sich die Verbindungsarme Ia und Ib ausgehend vom Nabenteil 2 nach außen etwas verjüngen und vorteilhaft etwa kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Das Unterkonstruktionselement 5 weist in den Fällen der Figuren 3 A, 3B und 3 C eine Verbindungsmuffe zur Verbindung mit dem Ende des entsprechend gestalteten ersten Verbindungsarms Ib auf, die vorteilhaft eine durchgehende Bohrung besitzt, durch welche die Anschlussleitungen der photovoltaischen Elemente 4b zum Nabenteil 2 gefuhrt werden können. Die Verbindungsmuffe weist zwei sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende, streifenartig auskragende Konsolelemente auf, deren Mittelebene vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und parallel zu ihren Schmalseiten liegt. An den Enden der Konsolelemente sind Halterungselemente zur Halterung des Lamellenteils 4
beziehungsweise der Trägerplatte 4a mit den photovoltaischen Elementen vorgesehen.
Ebenso wie bei den Figuren IA bis IC zeigen auch die Figuren 3 A bis 3C die drei typischen erfindungsgemäßen Ausfuhrungsformen von Fassadenelementen, wobei das Fassadenelement von Figur 3 A einen weiteren
Verbindungsarm Ia an jedem Lagerelement 1 aufweist und folglich eine einzige Leuchteinrichtung 3 trägt, während die Ausführungsform von Figur 3B bei jedem Lagerelement 1 zwei weitere Verbindungsarme Ia aufweist. Bei der Ausführungsform von Figur 3C trägt jedes Lagerelement 1 drei weitere Verbindungsarme Ia, die jeweils eine Leuchteinrichtung 3 haltern. Durch die vorteilhafte Ausfuhrungsform der Lagerelemente 1 als Hohlprofile mit innerer Verbindung zum Nabenteil ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Verkabelung der Leuchteinrichtungen 3 durch jeweils einen weiteren Verbindungsarm Ia zum Nabenteil 2 und die Anschlussleitungen der photovoltaischen Elemente 4b durch den ersten Verbindungsarm Ib hindurch ebenfalls zum Nabenteil 2 zu fuhren, von dem aus die entsprechenden Anschlussleitungen dann beispielsweise in einen zur Halterung dienenden Pfosten 6a gefuhrt sind, der in Figur 2 schematisch angedeutet ist.
Für die Einstellung der verschiedenen funktionellen Drehwinkel- Positionen der Fassadenelemente der Figuren 3 A bis 3 C gilt das Gleiche, was oben zu den Fassadenelementen der Figuren IA bis IC ausgeführt wurde.
Figur 4 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fassadenelements mit zwei weiteren Verbindungsarmen Ia pro Lagerelement 1, wie es schematisch in den Figuren IB und 2 sowie in Figur 3B dargestellt ist, wobei der Nabenteil 2 und die Leuchteinrichtungen 3 schematisch im Querschnitt dargestellt sind.
Wie bereits zu Figur 3B erläutert, weist diese vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements Lagerelemente 1 auf, die jeweils einen ersten Verbindungsarm Ib und zwei weitere Verbindungsarme Ia aufweisen. Der erste Verbindungsarm Ib trägt ein Unterkonstruktionselement 5, das eine Verbindungsmuffe 5e zur Verbindung mit dem Ende des ersten Verbindungsarms Ib aufweist; diese Verbindungsmuffe ist vorteilhaft mit einer Durchgangsbohrung versehen, durch welche die Verkabelung 7b der photovoltaischen Elemente 4b zum Nabenteil 2 geführt werden kann, da die Verbindungsarme Ia und Ib, wie oben zu den Figuren 3 A bis 3 C erläutert,
vorteilhaft als Hohlprofile ausgebildet sind. Das Unterkonstruktionselement 5 besitzt zwei sich von der Verbindungsmuffe 5e in entgegengesetzte Richtungen erstreckende streifenartige Konsolelemente 5a, 5b, deren Mittelebene vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene 13 des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a liegt und an deren Enden Halterungselemente 5 c, 5 d zur Halterung des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a vorgesehen sind, deren Achsen zueinander sowie vorzugsweise auch zur Achse der Verbindungsmuffe 5e parallel ausgerichtet sind. Die Halterungselemente 5 c, 5 d sind vorteilhaft als Schrauben und/oder Muttern ausgebildet, um ein leichtes Auswechseln von Trägerplatten 4a zu ermöglichen. An den beiden weiteren Verbindungsarmen Ia sind Leuchteinrichtungen 3 gehaltert, die, wie schematisch angedeutet ist, Leuchteinheiten 10 aufweisen, die vorteilhaft aus Leuchtdioden bestehen und jeweils ein Leuchtpixel darstellen. Die Verkabelung 7a der Leuchteinrichtungen 3 ist durch die als Hohlprofile ausgeführten Verbindungsarme Ia zum Nabenteil 2 geführt und kann von dort über eine entsprechende Lagerung, zum Beispiel in Pfosten 6a, wie sie in Figur 2 angedeutet sind, zu entsprechenden Steuerschaltungen geführt werden.
Durch die Führung der Verkabelungen 7a, 7b im Inneren der Lagerelemente 1 wird ein guter Schutz der Leitungen gegen atmosphärische Einflüsse erzielt, wobei die jeweiligen Kabeleinfuhrungen an den Enden der Verbindungsarme Ia, Ib vorteilhaft auch noch in geeigneter Weise abgedichtet sein können, zum Beispiel mit Silicondichtungen, Kabelverschraubungen und dergleichen.
Bei der in Figur 4 dargestellten Ausfuhrungsform, die eine besonders vorteilhafte Konstruktion darstellt, beträgt der Winkel α 1 zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms Ib und der Achse des benachbarten weiteren Verbindungsarms Ia 80°, während der Winkel ß zwischen den beiden weiteren Verbindungsarmen Ia 100° beträgt. Die Orientierung der Leuchtdioden 10 in den transparenten Röhren 8a, die sich zum Beispiel auf
Leiterplatten 9 befinden, ist so, dass in der Stellung des Fassadenelements, bei der die Leuchteinrichtungen 3 genau übereinander in einer senkrechten Ebene liegen, maximale Abstrahlung erfolgt. Dies bedeutet, dass die Leiterplatten 9 der Leuchteinheiten 10 in den Leuchteinrichtungen 3 vorteilhaft so ausgerichtet sind, dass sie senkrecht liegen, wenn die beiden Leuchteinrichtungen senkrecht übereinander angeordnet sind.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente werden zwischen zwei maximalen Endpositionen hin- und zurückgedreht. Dies bedeutet, dass die in den Nabenteil 2 eingeführten Leitungen der Verkabelungen 7a, 7b, die von dort über die Lagerung in Träger wie etwa die Pfosten 6a weiter geführt sind, nur maximal um etwa 180° vor- und zurückgedreht werden, was keinerlei elektrische oder mechanische Probleme mit sich bringt. Um folglich die vorherige Endposition wieder zu erreichen, wird das Fassadenelement nicht in der gleichen Richtung weitergedreht, sondern zurückgedreht.
Dadurch kann es zu keiner unerwünschten Verdrillung von Kabeln kommen.
Die Figuren 5 A, 5B und 5C zeigen schematisch in Seitenansicht jeweils eine erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung mit parallel übereinander angeordneten Fassadenelementen, von denen drei dargestellt sind. Auch in diesem Fall befindet sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite der Zeichnungen. In der Drehposition von Figur 5A befinden sich die Leuchteinrichtungen 3 aller Fassadenelemente auf der Fassadenaußenseite genau übereinander, wobei die Abstände zwischen zwei Leuchteinrichtungen 3 eines Fassadenelements vorteilhaft gleich den Abständen der zueinander liegenden Leuchteinrichtungen 3 von benachbarten Fassadenelementen sind. Die Fassadenelemente bilden in der Drehposition von Figur 5 A eine Matrix, die für Leucht- und Displayzwecke verwendet werden kann.
Die in Figur 5B dargestellte Drehposition der Fassadenelemente ist so, dass die Lamellenteile 4, die zum Beispiel photovoltaische Elemente 4b tragen, senkrecht und bündig zur Fassadenaußenseite ausgerichtet sind und die
Fassade damit, bis auf die dazwischen liegenden Spalte, praktisch vollständig schließen. In dieser Drehwinkelposition können die Fassadenelemente wie eine sogenannte Doppelfassade wirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fläche der photovoltaischen Elemente 4b kleiner als die Fläche des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und ist vorteilhaft so ausgelegt, dass um das oder die photovoltaischen Elemente 4b herum ein umlaufender Rand frei bleibt, der bei einem Lamellenteil 4 oder einer Trägerplatte 4a aus Glas somit einen lichtdurchlässigen Bereich darstellt. Auch bei der in Figur 5B dargestellten vollständig geschlossenen Fassadenelementanordnung kann bei dieser Ausfuhrungsform Tageslicht auf das dahinter liegende Gebäude einfallen.
Figur 5C zeigt schließlich eine der 'Tagpositionen 1 der Fassadenelemente, in denen sich die Lamellenteile 4 mit den photovoltaischen Elementen 4b auf der Fassadenaußenseite und in einer zur Sonneneinstrahlungsrichtung ausgerichteten Position befinden, die durch die schematisierte Sonne und die Pfeile in der Figur angedeutet ist. Das schematische Auge soll andeuten, dass in diesen Drehwinkelpositionen auch eine mehr oder weniger freie Sicht aus einem dahinter liegenden Gebäude nach draußen möglich ist.
Aufgrund der Drehbarkeit der Fassadenelemente können die photovoltaischen Elemente 4b, zum Beispiel durch automatische Nachfuhrung in Abhängigkeit vom Sonnenstand und/oder in Abhängigkeit von der geographischen Breite, jeweils optimal zur Sonne ausgerichtet werden, um den Wirkungsgrad der photovoltaischen Elemente maximal auszunutzen und die Stromausbeute zu maximieren.
Neben den in den Figuren 5 A, 5B und 5 C dargestellten Drehpositionen ist noch eine weitere typische Drehwinkelposition möglich, in der sich der Lamellenteil 4 oder die Trägerplatte 4a, die gegebenenfalls photovoltaische Elemente 4b trägt, in einer etwa waagerechten Position befindet, wobei der Nabenteil 2 oberhalb des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a liegt. In
dieser Position ist folglich die Unterseite des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a mit dem Unterkonstruktionselement 5 nach oben gekehrt. Die Unterseite des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und gegebenenfalls auch die Unterseite des Unterkonstruktionselements 5 können, wenn auch diese Drehwinkelpositionsvariante vorgesehen
ist, so oberflächenbehandelt oder oberflächenbeschichtet sein, dass optische Eigenschaften wie zum Beispiel Reflexion oder selektive Absorption von Lichtstrahlung erzielt werden.
In Figur 6 sind vier erfindungsgemäße Fassadenelemente teilweise in dem Bereich dargestellt, in dem sie an einem als Träger dienenden Pfosten 6a drehbar befestigt sind. Figur 6 zeigt die Fassadenelement- anordnung in einer Teilansicht von vorn, wobei sich die Fassadenelemente in einer Drehwinkelstellung befinden, die etwa der Stellung von Figur 5A entspricht, also der Leucht- oder Displaystellung.
Die Lagerung der Fassadenelemente im Pfosten 6a kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an den Lagerelementen in Axialrichtung nach außen stehende Lagerzapfen vorgesehen sind, die in einem entsprechenden Lager am Pfosten 6a aufgenommen sind. Im oder am Pfosten 6a sind ferner Einrichtungen zum Drehen der Fassadenelemente vorgesehen (nicht dargestellt), mit denen alle Fassadenelemente in die jeweils gleiche Drehposition gebracht werden können. Solche Antriebe und ihre Steuerung sind Fachleuten geläufig.
Die Verkabelung 7b der photovoltaischen Elemente 4b auf den Trägerplatten 4a ist durch den Nabenteil 2 hindurch in den Träger 6a geführt, in dem die Verkabelung 7 dann zu entsprechenden Steuergeräten weitergeführt ist.
In den Leuchteinrichtungen 3 sind die Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet sind, schematisch durch Kreise dargestellt. Bei den Leuchteinheiten handelt es sich vorteilhaft um Leuchtdiodenanordnungen, die
eine Darstellung von Farben sowie von Weiß nach dem RGB-System erlauben.
Der gestrichelte Kreis in Figur 6 verdeutlicht einen solchen Leuchtdiodencluster, der mit mehr Details in den Figuren 7 A bis 7D dargestellt ist. Figur 7 A zeigt eine Leuchteinheit aus vier Leuchtdioden 11, während in der Anordnung von Figur 7B fünf Leuchtdioden 11 einen einem Leuchtpixel entsprechenden Diodencluster bilden. In Figur 7C sind die fünf Leuchtdioden nicht linear, sondern in einer Quadratstruktur angeordnet, wodurch sich ein punktförmiges Leuchtpixel ergibt. Figur 7D zeigt schließlich eine Anordnung von drei Leuchtdioden, von denen z.B. eine Rot (R), eine Grün (G) und eine Blau (B) abstrahlt. Die Ansteuerung solcher Leuchtdioden für Displayzwecke ist dem Fachmann geläufig; entsprechende Ansteuerschaltungen und Steuergeräte sind im Handel erhältlich.
Figur 8 zeigt den in Figur 6 dargestellten, als Träger für die Fassadenelementanordnung dienenden Pfosten 6a im Horizontalschnitt. Der Pfosten 6a ist mit waagerecht angeordneten Verbindungsriegeln 6b verbunden, die ausschnittweise dargestellt sind, wobei die Pfosten 6a und die waagerecht angeordneten Verbindungsriegel 6b einen Rahmen 6 bilden, wie er in Figur 9 dargestellt ist. In Figur 8 sind im schmaleren Teil des Pfostens 6a schematisch zwei Lager für Fassadenelemente durch gestrichelte Linien angedeutet.
Mit Hilfe der Pfosten 6a, zwischen denen die erfindungsgemäßen Fassadenelemente übereinander und parallel zueinander waagerecht angeordnet werden können, gegebenenfalls unter Verwendung der Verbindungsriegel 6b, lassen sich Fassadenelementanordnungen aufbauen, mit denen sich großflächige Displays oder großflächige Beleuchtungswände erzeugen lassen. Die Figuren 10A und 1OB zeigen in perspektivischer Darstellung drei übereinander angeordnete
erfindungsgemäße Fassadenelemente als Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnung.
In den perspektivischen Darstellungen der Figuren 1OA und 1OB ist die Fassadenaußenseite dem Betrachter zugekehrt. Figur 1OA zeigt die Drehposition der Fassadenelemente, in der sich die Lamellenteile 4 beziehungsweise die Trägerplatten 4a, die photovoltaische Elemente 4b tragen und an den Verbindungsarmen Ib angebracht sind, in einer zur Sonne ausgerichteten Position befinden, sodass einfallende Sonnenstrahlung maximal zur Stromerzeugung ausgenutzt werden kann. Die Fassadenelemente weisen einen Lagerzapfen Ic auf, der sich vom Nabenteil 2 nach außen erstreckt und zur Lagerung der Fassadenelemente dient, zum Beispiel in Pfosten 6a, wie sie in den Figuren 6 und 8 dargestellt sind. Die Achse a-a der Fassadenelemente geht entsprechend durch die Mitten der beiden Lagerzapfen hindurch.
Die Verkabelungen 7a und 7b von Leuchteinrichtungen 3 und photovoltaischen Elementen 4b verlaufen vorteilhaft durch das Innere der Lagerzapfen Ic. An den Lagerzapfen Ic oder an einer anderen Stelle an der Außenseite der Lagerelemente 1 können die Antriebsmechanismen zur Drehung der Fassadenelemente vorgesehen sein.
Die an den Verbindungsarmen Ia angebrachten Leuchteinrichtungen 3 sind in dieser Drehposition der Fassadeninnenseite zugekehrt. In der in Figur 10A dargestellten Drehwinkelposition dienen die Trägerplatten 4a mit den photovoltaischen Elementen gleichzeitig auch als Verschattungselemente. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass die Fassadenelemente ausschließlich Lamellenteile 4 aufweisen, ohne dass photovoltaische Elemente vorgesehen sind. Es entspricht jedoch einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der
erfindungsgemäßen Fassadenelemente, die Verschattungswirkung mit einer Stromerzeugung zu kombinieren.
In Figur 1OB sind die Fassadenelemente fassadenaußenseitig in der Drehposition dargestellt, in der sich die Leuchteinrichtungen 3 genau senkrecht übereinander befinden, also in einer senkrechten Ebene liegen und eine Beleuchtungs- oder Anzeigematrix mit ihren Leuchteinheiten 10 bilden können. Die Lagerelemente 1 tragen, wie oben bereits im Detail beschrieben wurde, wieder die weiteren Verbindungsarme Ia mit den Leuchteinrichtungen 3.
An den Enden der Verbindungsarme Ia befinden sich Halterungen für die Leuchteinrichtungen 3. Je nach der Ausfuhrungsform der Leuchteinrichtungen 3, die beispielsweise Flachkabelanschlüsse aufweisen können, sind entsprechende elektrische Anschlüsse vorgesehen, zum Beispiel wasserdichte Steckverbindungen, die ein leichtes Auswechseln von Leuchteinrichtungen 3 ermöglichen.
Die Trägerplatte 4a mit den photovoltaischen Elementen 4b ist in dieser Stellung der Fassadeninnenseite zugekehrt. In Figur 1OB sind die Unterkonstruktionselemente mit der Verbindungsmuffe 5e und den Konsolelementen 5 a und 5b auf der Unterseite der Trägerplatte 4a zu erkennen. Die Fassadenelemente sind mit ihren Lagerzapfen Ic gelagert, durch welche die Verkabelung 7, welche die Verkabelungen 7a und 7b umfasst, durchgeführt ist. Auch in Figur 1OB ist die Richtung der Drehachse a-a angedeutet, die durch die Lagerzapfen Ic verläuft. Um von der Drehwinkelposition von Figur 1OB wieder in die Position von Figur 10A zurückzukehren, werden die Fassadenelemente aus der Stellung von Figur 1OB gegen den Uhrzeigersinn gedreht; um aus der Stellung von Figur 10A in die Stellung von Figur 1OB zurückzukehren, werden die Fassadenelemente, in der vorliegenden perspektivischen Darstellung, im Uhrzeigersinn nach rechts gedreht.
In den Figuren 1 IA und 1 IB sind zwei typische Ausfuhrungsformen von Leuchteinrichtungen 3 dargestellt. Figur I IA zeigt eine Röhre 8a, in der aus Leuchtdioden 11 aufgebaute Leuchteinheiten vorgesehen sind. Die
Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet sind, wie etwa aus Figur 6 hervorgeht, bilden entsprechend Leuchtpixel, aus denen, wie oben beschrieben wurde, großflächige Matrixanzeigen kombinierbar sind. Die Verkabelung der entsprechenden Leuchtdiodencluster verläuft in der Röhre 8a.
Die Röhren 8a bestehen aus einem transparenten Material. Ein besonders gut transparentes Material mit zugleich hoher Haltbarkeit ist Glas, jedoch sind Röhren 8a aus einem Kunststoffmaterial wie Acrylglas (Plexiglas ® ) schon aus Gewichtsgründen vorteilhafter.
Die elektrischen Leitungen, welche die einzelnen Leuchteinheiten 3 miteinander verbinden, verlaufen innerhalb der Röhren 8a und sind an den Enden herausgeführt, zum Beispiel seitlich, so dass die Enden der Röhren 8a dicht verschlossen werden können.
Die Röhren 8a sind an den Enden der Verbindungsarme Ia in geeigneten Halterungen, zum Beispiel in Schnappelementen oder Federklammern, gelagert, die ein leichtes Auswechseln der Leuchteinrichtungen 3 erlauben.
In Figur 1 IB ist eine andere Ausfuhrungsform einer Leuchteinrichtung 3 dargestellt, die ebenfalls per se bekannt ist. Bei dieser Leuchteinrichtung 3 liegen die aus Leuchtdioden 11 aufgebauten Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet angeordnet sind, in einem im Wesentlichen U- förmigen Profil, wobei die Leuchtdioden einschließlich ihrer Verkabelung wasserdicht
vergossen sind und aus der Vergussmasse herausragen. Für die elektrischen Anschlüsse an den Enden dieser länglichen Leuchteinrichtungen gilt das für die Röhren 8a Gesagte.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente können Leuchteinrichtungen 3 beider Typen aufweisen, da sich mit beiden oben erläuterten Arten von
Leuchteinrichtungen im Prinzip gleichartige Matrixanordnungen von Leuchtpixeln erzielen lassen.
Zusammenfassend gibt die vorliegende Erfindung neuartige drehbare Fassadenelemente an, die sich zu großen Fassadenelement- anordnungen kombinieren lassen, mit denen sich wiederum großflächige Leuchtfelder beziehungsweise großflächige Anzeigevorrichtungen, wie etwa Videowände, realisieren lassen. Durch einfache Drehung um die Längsachse der Fassadenelemente lässt sich zwischen einer Leucht- oder Displayfunktion einerseits und einer Verschattungsfunktion oder photovoltaischen Stromerzeugungsfunktion andererseits umschalten, wodurch sich völlig neuartige Möglichkeiten einer funktionellen Fassadengestaltung ergeben.
Liste der Bezugszeichen
1 Lagerelement
Ia weiterer Verbindungsarm (für Leuchteinrichtung(en) 3)
Ib erster Verbindungsarm (für Lamellenteil 4, Trägerplatte 4a)
Ic Achse, Lagerzapfen
2 Nabenteil (Verbindungselement)
3 Leuchteinrichtung
4 Lamellenteil 4a Trägerplatte
4b photovoltaisches Element
5 Unterkonstruktionselement 5 a Konsolelement
5b Konsolelement
5 c Halterungselement 5d Halterungselement 5e Verbindungsmuffe
6 Rahmen 6a Pfosten
6b Verbindungsriegel
7 Verkabelung
7a Verkabelung der Leuchteinrichtungen 3
7b Verkabelung der photovoltaischen Elemente 4b
8a Röhre
8b Profilelement
9 Leiterplatte
10 Leuchteinheiten
11 Leuchtdioden
12 Mittelebene (von Leuchteinrichtungen 3)
13 Mittelebene (von Lamellenteil 4, Trägerplatte 4a) a-a Drehachse des Fassadenelements