DE2009372C3

DE2009372C3 - Abdeckvorrichtung für Lichtöffnungen

Info

Publication number: DE2009372C3
Application number: DE2009372A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. Pfannkuch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-27
Filing date: 1970-02-27
Publication date: 1974-02-28
Also published as: DE2009372A1; DE2009372B2; US3709583A

Description

Horizontale verstellbar sein, oder die Lamellen mit Tripelspiegelstruktur können zusammen mit dem Stützrahmen gegen die Horizontale kippbar sein.

Die Lamellen mit Tripelspiegelstruklur können durch einen Schrittmotor um die MilfJachse des Stützrahmens drehbar sein.

Die Lamellen mit Tripelspiegelstruktur können in einem Raum zwischen einer unteren Glasscheibe und einer Kuppel oder einem sattelförmigen oder ähnlichen Dachaufbau aus klarsichtigem Material angeordnet sein, wobei der Raum abgedichtet sein kann. Die untere Glasscheibe kann mit einem Diffusor ausgebildet sein.

Der Raum zwischen der Kuppel bzw. dem sattelförmigen oder ähnlichen Dachaufbau und der unteren Glasscheibe kann dampfdiffusionsdicht abgeschlossen sein.

Durch diese Abdeckvorrichtung für Lichtöffnungen wird erreicht, daß die Tripelspiegellamelleri entsprechend der Sonnenbewegung synchron oder *o schrittweise nachgestellt werden können, so daß zu jeder Tageszeit die volle Wirksamkeit der Tripelspiegelstruktur gewährleistet ist.

Die Lichtdurchlässigkeit ist trotz der wirksamen Abwehr gerichteter Licht- und Wärmestrahlung etwa as 75 °o höher als bei bisher handelsüblichen, in der Wärmeabwehr etwa gleichwertigen klar durchsichtigen Materialien.

Mit der Erfindung ist es möglich, vollständig klar durchsichtige Abdeckungen statt der zum Teil Höht- und wärmeundurchlässig ausgeführten Abdeckungen, wie z. B. bei Laternendächern, zu verwenden, wodurch der Verlust der direkten Lichteinstrahlung für die Beleuchtung weitgehend ausgeglichen wird. Die Beleuchtung der mit der Abdeckvorrichtung abgedeckten Räume wird also stets einen diffusen, blendungsfreien Chat akter bei hoher Beleuchtungsstärke haben.

Die Erfindung macht es möglich, die Anordnung der Lichtöffnung unabhängig von der geografischen Lage und von besonderen Grundstücksgegebenheiten zu planen und durchzuführen, da eine Ausrichtung bestimmter Teile der Abdeckung, z. B. nach der Nordseite bei Sheddächern, nicht mehr erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Stützrahmen mit Lamellen mit Tripelspiegelstruktur in schematischer Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Stützrahmen längs der Linie IU-IIl in F i g. 2 und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines sattelförmigen Dachaufbaus mit erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtungen.

In Fig. 1 ist ein Stützrahmen 1 mit gegen die Horizontale geneigt angeordneten Lamellen 2 mit Tripelspiegelstruktur in Seitenansicht schematisch dargestellt. Der Stützrahmen 1 ist kreisrund und in einer entsprechenden kreisrunden Lichtöffnung 3 eines Flachdachs 4 angeordnet. Der Stützrahmen ist auf waagrechten Rollen 5 gelagert und wird längs seines Umfangs durch senkrecht angeordnete Rollen 6 ge-Die Lichtöffnung 3 ist nach unten zur Innenseite des Raumes hin durch eine Glasscheibe 7 und nach außen durch eine Kuppel 8 aus Klarglas dichtend abgeschlossen. Die Glasscheibe? dient zusammen mit der Kuppel 8 dazu, die Verstaubung der Lamellen mit Tripelspiegelstruktur zu verhindern. Die Glasscheibe? kann eine leichte Satinierung aufweisen, oder sie kann mit einem Diffusor ausgebildet sein, um die durch die Tripelspiegel hervorgerufene spck-Jrale Zerlegung des Lichtes unwirksam zu machen. Die Kuppel 8 muß aus einem klarsichtigen Material bestehen, um das Licht ungehindert und gerichtet durchtreten zu lassen, welches dann durch die Lamellen mit Tripelspiegelslruktur entsprechend reflektiert wird.

Die Lagerung des Stützrahmen^ I auf den waagerechten Rollen 5, geführt durch die senkrechten Rollen 6, in der Art. daß der Stützrahmen um eine zur Horizontalen senkrechte Mittelachse drehbar ist. ermöglicht es, dem Azimut der Sonne folgend den Stützrahmen so zu drehen, daß die Lamellen 2 ständig optimal nach der Sonne ausgerichtet sind.

Die Lamellen 2 selbst sind im Stützrahmen i mit einer solchen Neigung zur Horizontalen angeordnet, daß ihre Reflenionswirkung von der untersten bis zur obersten Stellung der Sonne voll zur Wirkung kommt. Der Unterschied der Deklination der Sonne darf dabei allerdings, wie bereits erwähnt, höchstens 45' betragen, da sonst die Lamellen mit Tripelspiegelstruktur nicht mehr voll wirksam sind. Die Deklination der Sonne ist jedoch in der Gegend des Äquators bis zu mittleren Breiten so hoch, daß dieser Winkel von 45 ^: überschritten wird. Es ist daher eine Vorrichtung vorgesehen, um das ganze System einseitig anzuheben und damit bei Überschreitung der Wirksamkeitsgrenze der starr im Stützrahmen angeordneten Lamellen mit Tripelspiegelstruktur das System dem jeweiligen Sonnenstand anzupassen. In F i g. 1 ist die angehobene oder einseitig gegen die Horizontale gekippte Lage des Stützrahmens 1 durch gestrichelte Linien angedeutet.

Eine andere Möglichkeit, die Lamellen mit Tripelspiegelstruktur dem Sonnenstand bei zu hoher Deklination anzupassen, ist die, die Lamellen einzeln um ihre Längsachse verstellbar zu machen und entsprechend dem Sonnenstand so nachzustellen, daß die Sonnenstrahlen jeweils innerhalb des Bereiches von 22,5 zu beiden Seiten der Senkrechten zur Planseite der Lamellen eintreffen

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Stützrahmen mit Lamellen mit Tripelspiegelstruk»ur gezeigt. Die obere Kante 9 des Stützrahmens 1 ist zumindest auf einem Teil des Umfangs als Zahnkranz ausgeführt, in welchen ein Ritzel 10 eingreift. Das Ritzel 10 wird von einem Antriebsmotor 11 angetrieben. Dieser Antriebsmotor kann so arbeiten, daß er den Stützrahmen 1 mit den Lamellen synchron mit der Sonnenbewegung bewegt, oder er kann als Schrittmotor ausgebildet sein, welcher den Stützrahmen in Stufen so weiterbewegt, daß ständig ein Einfallswinkel des Sonnenlichts von höchstens ± 22,5^C gegenüber der Senkrechten zu den Oberflächen der Lamellen mit Tripelspiegelstruktur gewährleistet ist.

In Fig.3 ist ein Schnitt durch den Stützrahmen längs der Linie HI-IH in Fig. 2 gezeigt. Hier ist deutlich die gegenüber der Horizontalen geneigte Anordnung der Lamellen mit Tripelspiegelstruktur zu erkennen.

Fig.4 zeigt einen sattelförmigen Dachaufbau 12 in einem Flachdach 4 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. In der im Flachdach befindlichen rechteckigen öffnung 13 ist eine Blende 14 ungeordnet, die Lichtöffnungen 3 zur Aufnahme der Stützrahmen 1 mit Lamellen 2 aufweist.

Der Raum zwischen Kuppel 8 oder sattelförmigem Dachaufbau 12 und unterer Glasscheibe? kann darnpfdiffusiönsdicht abgedichtet sein. Hierdurch läßt sich eine Doppelverglasung der Kuppel oder des Dachaufbaus vermeiden.

Eine Modifikation der Dreh- bzw. Kippbewegung des Stützrahmens besteht darin, daß der Stützrahmen von vornherein in einer gegenüber der Horizontalen geneigte Ebene angeordnet ist, wie sie beispielsweise der gestrichelten Stellung des Stützrahmens in Fig. 1 entspricht. Auf die Kippbarkeit des Rahmens im Be* trieb kann dann unter Umständen verzichtet werden, wenn die Drehbewegung des Rahmens um eine zu seiner Anordnungsebene senkrechte Mittelachse erfolgt, welche gegenüber der Vertikalen geneigt ist, jedoch unverändert bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

J. " 2 eher und Laternendächer sowie Sheddächer verwen- Patentansprüche: det Bei derartigen Lichtöffnungen tritt ständig das Problem auf, die ausgeleuchteten Räuitfe gegen uner-

1. Abdeckvorrichtung für Lichtöffnungen, ins- wünschte direkte Sonneneinstrahlung und die dabesondere in Flachdächern von Gebäuden, mit in 5 durch bedingte Blendung und Aufheizung abzuschireinem um seine zur Horizontalen senkrechte Mit- men.

telachse drehbaren Stützrahmen angebrachten Aus diesem Grund werden beispielsweise Sheddä-Hchtsteucrnden Elementen, dadurch ge- eher so ausgebildet, daß die Fenster nur Licht von

kennzeichnet, daß die lichtsteuernden EIe- Norden einlassen. Ein häufig verwendetes Abschirm-

■ mente in dem Stützrahmen (!) unter einem Win- io mittel besteht darin, Jalousien, d.h. in ihrer Winkel-

kel zur Horizontalen geneigt angeordnete ein- lage verstellbare, lichtundurchlässige Lamellenanord-

zelne Lamellen (2) mit Tripelspiegelstrukiur sind. nungen vorzusehen. Durch die schweizerische Pa-

2. Abdeckvorrichtung nach Anspruch 1, da- tentschrift 472 631 ist es bekanntgeworden, zur durch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) mit Lichtabschirmung lichtundurchlässige schräg ge-Tripelspiegelstruktur gegenüber dem Stützrah- 15 stellte Lamellen zu verwenden. Durch derartige Jamen (1) in ihrer Neigung gegen die Horizontale lousien und Lichtabschirmungen wird der Lichteinverstellbar sind. fall in die zu schü'zeriden Räume jedoch erheblich

3. Abdeckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, vermindert, da durch sie nicht nur der auszuschliedadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) ßende gerichtete Strahlungsteil, sondern auch der an mit Tripelspiegelstruktur zusammen mit dem »o sich nicht störende und für die Raumaufheltang er-

. Stützrahmen (1) gegen die Horizontale kippbar wünschte diffuse Lichtanteil abgeschlossen wird,
sind. Durch die britische Patentschrift 185914 ist es be-

4. Abdeckvorrichtung nach einem der An- kanntgeworden, verstellbare optische Systeme in Sprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form von Linsen, Prismen oder Spiegeln vor Fen-Lamellen (2) mit Tripelspiegelstruktur durch 35 stern zur Verschiebung des Spektralbereiches von einen Schrittmotor (11) um die Mittelachse des Tageslicht zu verwenden.

Stützrahmens (1) drehbar sind. Schließlich hat man versucht, den Sonnenschutz

5. Abdeckvorrichtung nach einem der vorher- durch einen teildurchlässigen Anstrich der Verglagehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, sung zu erreichen, was jedoch zu einem verringerten daß die Lamellen (2) mit Tripelspiegelstruktur in 30 Lichtcinfall und zusätzlich zu einem unerwünschten einem Raum zwischen einer unteren Glasscheibe Aufheizen der Verglasung selbst durch Absorption (7) und einer Kuppel (8) aus klarsichtigem Mate- der auftretenden Wärmeenergie führt.

rial angeordnet ist. Alle genannten Abschirmmittel gegen die uner-

6. Abdeckvorrichtung nach einem der An- wünschte direkte Sonneneinstrahlung haben den Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 Nachteil, daß mit ihnen ein hoher Lichtverlust verLamellen (2) mit Tripelspiegelstruktur in einem bunden ist, der weit über das Maß hinausgeht, wel-Raum zwischen einer unteren Glasscheibe (7) ches im Rahmen der Abwehr des direkten Sonnen und einem sattelförmigen oder ähnlichen Dach- lichts erforderlich wäre, und daß auch der Eintritt aufbau (12) aus klarsichtigem Material angeord- von diffusem Licht verhindert wird.

net ist. 40 Es ist weiter bekannt, für die Abdeckungen von

7. Abdeckvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, Lichtöffnüngen klar durchsichtige Abdeckelemente dadurch gekennzeichnet, daß die untere Glas- zu verwenden, welche auf ihrer dem Raum zugekehrscheibe (7) mit einem Diffusor ausgebildet ist. ten Seite eine Tripelspiegelstruktur aufweisen, wie sie

8. Abdeckvorrichtung nach einem der An- auch bei Rückstrahlelementen bekannt is.t. Der Sprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der 45 Nachteil derartiger Abdeckungen liegt jedoch darin. Raum zwischen der Kuppel (8) bzw. dem sattel- daß derartige Elemente mit Tripelspiegelstruktur diförmigen oder ähnlichen Dachaufbau (12) aus rekl einfallende Strahlung nur dann wirksam reflekklarsichtigem Material und der unteren Glas- tieren, wenn diese Strahlen in einem Bereich von scheibe (7) abgedichtet ist. ± 22,5 gegenüber der Senkrechten zur Planseite des

9. Abdeckvorrichtung nach Anspruch 8, da- 5° Abdeckelementes einfallen. Damit läßt sich die Redurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen flektion dann nicht mehr wirksam erreichen, wenn der Kuppel (8) bzw. dem sattelförmigen oder die Lichtquelle einen Winkel überstreicht, der größer ähnlichen Dachaufbau (12) und der unteren als 45¹ISt.

Glasscheibe (7) dampfdiffusionsdicht abgeschlos- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

sen ist. 55 Lichtöffnungen, insbesondere in Flachdächern von

Gebäuden, direkte Licht- und Wärmestrahlung der

. Sonne in hohem Maße abzuwehren und dennoch

einen möglichst hohen Anteil an diffusem Sonnen-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdeckvor- licht über einen weiten Bereich der Sonnenbahn einrichtung für Lichtöffnungen, insbesondere in Flach- 60 zulassen.

dächern von Gebäuden, mit in einem um seine zur Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer

Horizontalen senkrechte Mittelachse drehbaren Abdeckvorrichtung der eingangs beschriebenen Art Stützrahmen angebrachten lichtsteuernden Elemen- dadurch gelöst, daß die lichtsteuernden Elemente in ten. Eine derartige Abdeckvorrichtung ist durch die dem Stützrahmen unter einem Winkel zur Horizontadcutsche Auslegeschrift 1 180 695 bekanntgeworden. 65 len geneigt angeordnete einzelne Lamellen mit Tn-

Bei Flachbauten und in den oberen Stockwerken pelspiegelstruktur sind.

mehrgeschossiger Bauten werden zur Aufhellung mit Die Lamellen mit Tripelspiegelstruktur können geTageslicht vielfach Lichtkuppetn, sattelförmige Da- genüber dem Stützrahmen in ihrer Neigung gegen die