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CH686050A5 - A device for automatically controlling the incident light into a room. - Google Patents

A device for automatically controlling the incident light into a room. Download PDF

Info

Publication number
CH686050A5
CH686050A5 CH101593A CH101593A CH686050A5 CH 686050 A5 CH686050 A5 CH 686050A5 CH 101593 A CH101593 A CH 101593A CH 101593 A CH101593 A CH 101593A CH 686050 A5 CH686050 A5 CH 686050A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
light
profile
directing
profiles
angle
Prior art date
Application number
CH101593A
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Koster
Original Assignee
Helmut Koster
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helmut Koster filed Critical Helmut Koster
Publication of CH686050A5 publication Critical patent/CH686050A5/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
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    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
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    • E06B2009/2417Light path control; means to control reflection

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Description

1 1

CH 686 050 A5 CH 686 050 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Lichteinfalls in einen Raum nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a device for automatic control of the incidence of light in a room according to the preamble of claim 1.

Für die optimale Nutzung des Sonnenlichts bei Wohn- oder Geschäftsräumen ist es erforderlich, das einfallende Sonnenlicht zu lenken und/oder in eine andere Energieform umzuwandeln. Als einfache und dennoch wirksame Lichtlenkelemente dienen schon seit Jahrzehnten sogenannte Jalousien. Hierbei handelt es sich zumeist um verstellbare, waagrecht angeordnete Blättchen aus Holz, Kunststoff oder Leichtmetall, die mittels Schnurzug betätigt werden und das Licht mehr oder weniger sperren. Es sind jedoch auch vertikal angeordnete Lamellen bekannt, deren Stellwinkel so verändert werden kann, dass eine mehr oder weniger grosse Verschattung eines Innenraums auftritt. Die Jalousien mit horizontalen Lamellen eignen sich besser für die Verschattung, während die Jalousien mit vertikalen Lamellen besser die Sonnenstrahlen bei tiefstehender Sonne abschirmen. Diese bekannten Jalousien mit vertikalen oder horizontalen Lamellen dienen in erster Linie als Sonnenschutz, d.h. sie absorbieren wenigstens einen Teil der einfallenden Sonnenenergie. Für sinnvolle Nutzung des spärlichen Sonnenlichts im Winter sind sie nicht geeignet. Ausserdem lassen sie sich nur ungenau einstellen und ermöglichen dadurch keine präzise Lichtlenkung. Hinzu kommt, dass insbesondere die bekannten Jalousien mit horizontalen Lamellen den modernen Anforderungen an die Blendungsfreiheit von Bildschirmarbeitsplätzen nicht genügen können. Durch zu hohe Helligkeitskontraste zwischen Bildschirm und Bildschirmhintergrund, durch Reflexion auf der Bildschirmoberfläche sowie durch zu starken Einfall von äusserem Licht auf den Bildschirm können unangenehme Blendungserscheinungen bei den Benutzern von Bildschirmen entstehen. Werden zur Verringerung dieser negativen Erscheinungen Jalousien mit vertikalen Lamellen eingesetzt, so ergibt sich eine weitgehende Verdunkelung der Innenräume, was wiederum zu einem erhöhten Kunstlichtbedarf und damit zu einer Energieverschwendung führt, und zwar gerade zu einer Zeit, wo genügend Aussenhelligkeit vorhanden ist, um Innenräume auf natürliche Weise zu erhellen. For optimal use of sunlight in residential or business premises, it is necessary to direct the incident sunlight and / or convert it into another form of energy. So-called blinds have been used as simple yet effective light directing elements for decades. These are mostly adjustable, horizontally arranged papers made of wood, plastic or light metal, which are operated by means of a cord and more or less block the light. However, vertically arranged slats are also known, the setting angle of which can be changed such that a more or less large shading of an interior space occurs. The blinds with horizontal slats are better suited for shading, while the blinds with vertical slats better shield the sun's rays when the sun is low. These known blinds with vertical or horizontal slats serve primarily as sun protection, i.e. they absorb at least part of the incident solar energy. They are not suitable for sensible use of the sparse sunlight in winter. In addition, they can only be set inaccurately and therefore do not allow precise light control. In addition, the well-known blinds with horizontal slats cannot meet the modern requirements for glare-free workstations at VDU workstations. Too high brightness contrasts between the screen and the screen background, due to reflection on the screen surface and due to excessive incidence of external light on the screen can cause unpleasant glare to the users of screens. If blinds with vertical slats are used to reduce these negative phenomena, the interior is largely darkened, which in turn leads to an increased need for artificial light and thus to energy wastage, especially at a time when there is sufficient outside brightness around the interior natural way to brighten.

Neben diesen schon lange bekannten Jalousien gibt es seit einigen Jahren auch noch passive Lichtlenksysteme, bei denen die Lichtlenksysteme starr angeordnet sind und eine besondere Oberflächengestaltung aufweisen (EP-C 0 029 442; H. Köster: Neues Energiemanagement in der Fassade, DAB 3/1990, S. 399 bis 402; H. Köster: Solarenergie- und Tageslichtnutzung im Wohnungs- und Verwaltungsbau - Neuartige Tageslichtlenktechnik in Fenstern und Fassaden, DAB 7/1991, S. 1101 bis 1105; DE-C-3 122 164; WO 90/10176) Die Lichtlenkprofile haben hierbei einen Profildurchmesser von ca. 1,5 cm bis 3 cm und erstrecken sich zumeist über die ganze Breite eines Fensters. Oft sind diese Lichtlenksysteme zwischen zwei Glasscheiben eingebettet; sie können jedoch auch ohne In addition to these blinds, which have been known for a long time, there have also been passive light control systems in which the light control systems are rigidly arranged and have a special surface design (EP-C 0 029 442; H. Köster: New energy management in the facade, DAB 3/1990 , Pp. 399 to 402; H. Köster: Use of solar energy and daylight in residential and administrative buildings - new daylight directing technology in windows and facades, DAB 7/1991, pp. 1101 to 1105; DE-C-3 122 164; WO 90 / 10176) The light directing profiles have a profile diameter of approx. 1.5 cm to 3 cm and usually extend across the entire width of a window. These light control systems are often embedded between two glass panes; however, you can also without

Glasscheiben an einer Haus-Fassade oder auf einem Dach angeordnet sein. Mit diesen Lichtlenksystemen kann u.a. erreicht werden, dass ein Raum im Sommer so weit wie möglich verschattet und im Winter optimal ausgeleuchtet wird. Das Licht wird hierbei allerdings bei flachen Einstrahlungswinkeln nur durch eine einmalige Reflexion an die Decke in unmittelbarer Nähe des Fensters umgelenkt, und erst mit zunehmendem Sonnenhöhenwinkel wird es durch zweimalige Reflexion in die Tiefe des Innenraums gespiegelt. Nimmt der Einstrahlungshöhenwinkel weiterhin zu, so werden einige Strahlungsanteile durch zweimalige Reflexion auch auf den Boden des Innenraums gelenkt, was zu direkten Blendungen eines Betrachters führen kann, der zum Fenster schaut. Es ist somit nicht möglich, bei allen Einstrahlungswinkeln des Sonnenlichts eine Blendung zu vermeiden. Blendungen, gleichgültig ob physiologische oder psychologische Blendungen, sind jedoch äusserst unangenehm, und zwar insbesondere dann, wenn die Blendquelle seitlich oder unterhalb der Blickrichtung liegt (H. Schober, DAS SEHEN, Band II, Leipzig 1964, S. 72 bis 107). Glass panes can be arranged on a house facade or on a roof. With these light control systems, i.a. achieved that a room is shaded as much as possible in summer and optimally illuminated in winter. However, at flat angles of incidence, the light is deflected only by a single reflection on the ceiling in the immediate vicinity of the window, and it is only reflected in the depth of the interior by two reflections as the angle of the sun increases. If the angle of incidence continues to increase, some radiation components are also directed to the floor of the interior by two reflections, which can lead to direct glare from an observer looking at the window. It is therefore not possible to avoid glare at all angles of incidence of sunlight. However, glare, regardless of whether it is physiological or psychological, is extremely unpleasant, especially when the source of glare is to the side or below the line of sight (H. Schober, DAS SEHEN, Volume II, Leipzig 1964, pp. 72 to 107).

Es sind zwar schon verschiedene Berechnungen über das Verhältnis von Lamellengrösse und Lamellenzwischenraum durchgeführt worden, doch geben diese keinen Aufschluss darüber, wie sich dieses Verhältnis auf die Blendungserscheinungen auswirkt (K. Matsuura: General calculation method of illuminance from a vertical louver blind system, 1983, International daylight conference, Phoenix, Arizona, USA, 16. Februar 1983, S. 213-218; S. Rheault, L. Bilgen: Heat transfer analysis in an automated venetian blind window system, Journal of Solar Engineering, Februar 1989, S. 89-95). Various calculations have already been carried out on the relationship between lamella size and lamella space, but they do not provide any information about how this relationship affects the glare (K. Matsuura: General calculation method of illuminance from a vertical louver blind system, 1983, International daylight conference, Phoenix, Arizona, USA, February 16, 1983, pp. 213-218; S. Rheault, L. Bilgen: Heat transfer analysis in an automated venetian blind window system, Journal of Solar Engineering, February 1989, p. 89-95).

Diese bekannten Berechnungsverfahren sind überdies nicht für Systeme geeignet, bei denen keine einfachen Lamellen, sondern komplexe Lichtlenkprofile eingesetzt werden. Zwar ermöglichen es neuartige «Ray-Tracing-Programme», den Verlauf von Lichtstrahlen zu simulieren, die durch komplexe optische Systeme umgelenkt werden, doch gehen diese Programme von idealen Lichtstrahlen aus und berücksichtigen nicht, dass die direkte Sonneneinstrahlung nicht parallel, sondern divergierend einfällt. Die Divergenz der direkten Sonneneinstrahlung beruht nämlich auf der Tatsache, dass die Sonne nicht, wie meist angenommen, eine punktförmige Lichtquelle im Unendlichen ist, sondern aufgrund ihrer Kugelform wie ein Flächenstrahler wirkt. Die divergierende Lichteinstrahlung einer Kugel von der Grösse der Sonne erzeugt auch noch in grosser Entfernung Kernschatten und Halbschattenzonen. Im Halbschatten findet ein stetiger Übergang von der Helligkeit zur Dunkelheit statt. Während nur unmittelbar hinter einem schattenwerfenden Körper eine eindeutige Schattenkontur, der Kernschatten, vorhanden ist, nimmt mit grösserer Entfernung zum schattenwerfenden Objekt die Halbschattenzone zu, während der Kernschatten immer unscharfer wird. Dieser Effekt ist von Sonnen- und Mondfinsternissen bekannt, hat aber in die Berechnung von Licht-lenk- oder Beschattungssystemen noch keinen Eingang gefunden. Furthermore, these known calculation methods are not suitable for systems in which complex light-guiding profiles are used instead of simple slats. Novel “ray tracing programs” make it possible to simulate the course of light rays that are deflected by complex optical systems, but these programs assume ideal light rays and do not take into account that direct sunlight is not diverging, but parallel. The divergence of direct solar radiation is based on the fact that the sun is not, as is usually assumed, a point-shaped light source in the infinite, but because of its spherical shape acts like an area lamp. The diverging light radiation of a sphere the size of the sun creates umbra and penumbra zones even at a great distance. In the penumbra there is a constant transition from brightness to darkness. While there is only a clear shadow contour, the umbra, directly behind a shadow-casting body, the penumbra zone increases with greater distance from the shadow-casting object, while the umbra becomes increasingly blurred. This effect is known from solar and lunar eclipses, but has not yet been used in the calculation of light directing or shading systems.

Im Sonnenlicht ist der Kernschatten einer Kugel In the sunlight is the umbra of a sphere

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etwa 108 mal so lang wie der Kugeldurchmesser, was aus der Beziehung Schattenlänge/Kugeldurchmesser = Sonnenentfernung/Sonnendurchmesser folgt (vgl. Bergmann, Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band III Optik, 7. Auflage, 1978, S. 4/5). Der schon bei einer Kugel recht komplizierte Zusammenhang wird bei lamellenartigem Sonnenschutz noch dadurch unübersichtlicher, dass sich die Lamellen über eine grosse Distanz erstrecken und gegebenenfalls als spiegelnde Elemente Licht reflektieren und/oder umlenken. Ein weiterer Effekt, der allerdings nur bei Lichtspalten in der Grössen-ordnung der Lichtwellenlängen auftritt, ist die Lichtbeugung. Bei der Beugung oder Diffraktion weicht das Licht vom geometrisch-optischen Strahlengang ab, wobei ein Teil der Wellenenergie in den Schattenbereich gelangt. Im makroskopischen Bereich der Jalousien kann dieser Effekt zumeist vernachlässigt werden. Nicht vernachlässigt werden kann dagegen der Umstand, dass sich der Sonneneinfallswinkel in bezug auf die Lamellen einer Jalousie im Laufe des Tages und in Abhängigkeit von der Jahreszeit ständig ändert. about 108 times as long as the ball diameter, which follows from the relationship shadow length / ball diameter = sun distance / sun diameter (see Bergmann, Schäfer: Textbook of Experimental Physics, Volume III Optics, 7th edition, 1978, p. 4/5). The relationship, which is quite complicated even with a sphere, becomes even more confusing in the case of slat-like sun protection in that the slats extend over a large distance and, if appropriate, reflect and / or deflect light as reflecting elements. Another effect that only occurs with light gaps in the order of the light wavelengths is light diffraction. In the case of diffraction or diffraction, the light deviates from the geometrical-optical beam path, with part of the wave energy reaching the shadow area. In the macroscopic range of blinds, this effect can mostly be neglected. On the other hand, the fact that the angle of the sun in relation to the slats of a venetian blind changes constantly during the day and depending on the season cannot be neglected.

Die Sonne stellt nämlich eine pendelnde Lichtquelle dar, die nur zweimal jährlich die gleiche Position einnimmt. Da sich Himmelsrichtung des Lichteinfalls sowie der Sonnenhöhenwinkel ständig ändern, ist es ein grosses Problem, einen idealen Standort für einen Bildschirmarbeitsplatz im Grund-riss ausfindig zu machen. The sun is an oscillating light source that only occupies the same position twice a year. Since the direction of the incidence of light and the angle of the sun constantly change, it is a major problem to find an ideal location for a screen workstation in the floor plan.

Das Blendungsproblem ist indessen nicht nur auf die Blendung in einem Innenraum beschränkt, der durch ein Jalousien- oder Lichtlenksystem ausgeleuchtet wird, sondern es tritt auch im Aussenbereich auf, wenn die Lamellen oder Lichtlenkprofile verspiegelt sind. Ist beispielsweise ein Fenster mit einem wenigstens teilweise verspiegelten Lichtlenksystem versehen, das Licht zurückreflektiert, so kann das zurückreflektierte Licht in gegenüberliegenden Häusern oder im Strassenverkehr zu Blendungserscheinungen führen. Wird ein solches Lichtlenksystem als Dachelement verwendet, so sind Blendungen des Flugverkehrs nicht ausgeschlossen. The glare problem is not only limited to glare in an interior, which is illuminated by a blind or light control system, but also occurs outdoors when the slats or light control profiles are mirrored. If, for example, a window is provided with an at least partially mirrored light directing system that reflects light back, the back reflected light can lead to glare in opposite houses or in traffic. If such a light control system is used as a roof element, glare to air traffic is not excluded.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Lichteinfalls so auszubilden, dass sowohl in einem durch die Vorrichtung ausgeleuchteten Innenraum als auch in einem Aussenraum, von dem aus eine Lichtquelle auf die Vorrichtung scheint, die Blendung erheblich reduziert oder gar eliminiert wird. The invention is therefore based on the object of designing a device for automatically controlling the incidence of light in such a way that glare is considerably reduced or even eliminated, both in an interior illuminated by the device and in an exterior from which a light source shines on the device becomes.

Diese Aufgabe wird gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the features of patent claim 1.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass das durch ein Lichtlenksystem in einen Innenraum tretende Licht schon in kurzer Distanz vom System vergleichmässigt wird, d.h. es wirft keine streifenförmigen Schatten mehr an den Boden, an die Decke oder an die Wände. Damit wird eine Blendungsfreiheit im Innenraum gewährleistet, was insbesondere bei Bildschirmarbeitsplätzen von grosser Bedeutung ist. Hinzu kommt, dass auch eine Blendung im Aussenraum, d.h. in benachbarten Häusern oder auf der Strasse vermieden wird, weil das reflektierte Licht an einer Häuserfassade sehr steil nach unten auf die Bodenebene reflektiert wird. Des weiteren wird durch die Miniaturisierung der Lichtlenkprofile eine verbesserte Durchsichtigkeit erreicht, was einen wesentlichen Vorteil beim Einsatz der Lichtlenkprofile als Fensterelemente darstellt. Neben den optischen Vorteilen, die sich aus der besonderen Konstruktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben, ermöglicht diese Vorrichtung auch eine vorteilhafte Herstellung, z.B. aus Aluminium. Aufgrund der Miniaturisierung der Lichtlenkprofile lassen sich diese auf einfache Weise in Acryl einbetten, wodurch leicht handhabbare Lichtlenkplatten herstellbar sind. Femer ergibt sich beim Einbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung in eine Isolierglaseinheit ein grösserer Abstand zwischen den Scheiben und den Lichtlenkprofilen, wodurch es möglich ist, den Scheibenzwischenraum mit einer Edelgasfüllung zu versehen, die eine höhere Warmeisolation bewirkt. Bei einem Einwölben der Isolierglasscheiben im Winter durch Abkühlung des im Scheibenzwischenraum enthaltenen Gases kommt es zu keiner Berührung zwischen Lichtlenkprofilen und Scheiben, so dass weder Metalloxidbeschichtungen zerkratzt werden, die auf den Scheibeninnenseiten aufgebracht werden können, noch wärmeleitende Kontakte durch das Lichtlenksystem zwischen Innenscheibe und Aussenscheibe entstehen. The advantage achieved by the invention is in particular that the light entering an interior space through a light control system is evened out at a short distance from the system, i.e. it no longer casts stripe-shaped shadows on the floor, ceiling or walls. This guarantees freedom from glare in the interior, which is particularly important for VDU workstations. In addition, there is also glare outside, i.e. in neighboring houses or on the street is avoided because the reflected light on a house facade is reflected very steeply down to the floor level. Furthermore, the miniaturization of the light-directing profiles results in improved transparency, which is a major advantage when using the light-directing profiles as window elements. In addition to the optical advantages that result from the special construction of the device according to the invention, this device also enables advantageous production, e.g. made of aluminium. Due to the miniaturization of the light-directing profiles, they can be easily embedded in acrylic, making it easy to handle light-directing plates. Furthermore, when a device according to the invention is installed in an insulating glass unit, there is a greater distance between the panes and the light-guiding profiles, which makes it possible to provide the space between the panes with a noble gas filling, which brings about greater thermal insulation. If the insulating glass panes bulge in winter due to the cooling of the gas contained in the space between the panes, there is no contact between the light-guiding profiles and panes, so that neither metal oxide coatings that can be applied to the inside of the panes are scratched, nor do heat-conducting contacts occur between the inner pane and the outer pane through the light-guiding system .

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung von zwei Lamellen eines Lichtlenksystems, die von einem Flächenstrahler angestrahlt werden; Figure 1 is a schematic representation of two slats of a light control system, which are illuminated by a surface radiator.

Fig. 2 ein Lichtlenksystem mit mehreren übereinander angeordneten Lamellen mit quasi-parallelen Strahlenbündeln, deren Strahlen innerhalb des Bündels divergieren; 2 shows a light control system with a plurality of slats arranged one above the other with quasi-parallel beams, the beams of which diverge within the bundle;

Fig. 3 die Lichtlenkprofile gemäss Fig. 1, jedoch zusammen mit zwei Glasscheiben, in deren Zwischenraum die Lichtlenkprofile liegen; 3 shows the light-directing profiles according to FIG. 1, but together with two glass panes, in the space between which the light-directing profiles lie;

Fig. 4 eine schematische Darstellung für Lichtlenkprofile zum Einbau im Fensterbereich; Fig. 4 is a schematic representation for light directing profiles for installation in the window area;

Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung für Lichtlenkprofile zum Einbau im Oberlichtbereich; 5 shows a further schematic illustration for light directing profiles for installation in the skylight area;

Fig. 6 ein in Kunststoff eingebettetes Lichtlenksystem; 6 shows a light control system embedded in plastic;

Fig. 7 zwei parallel zueinander angeordnete Lichtlenksysteme im Luftzwischenraum einer Isolier-verglasung; 7 shows two light-guiding systems arranged parallel to one another in the air gap of an insulating glazing;

Fig. 8 eine Vorrichtung gemäss Fig. 3, die gegen die Horizontale geneigt ist. Fig. 8 shows a device according to Fig. 3, which is inclined to the horizontal.

in der Fig. 1 ist eine Prinzip-Anordnung dargestellt, die veranschaulicht, wie die Sonnenstrahlen durch ein Lichtlenksystem geführt werden. Die Sonne wird hierbei durch einen Flächenstrahler 1 symbolisiert, der zwei Lichtlenkprofile 2, 3 eines Lichtlenksystems anstrahlt. Hinter diesen Lichtlenkprofilen 2, 3 befindet sich der zu beleuchtende Raum 4. Es versteht sich, dass das Lichtlenksystem in der Regel mehr als nur zwei übereinander angeordnete Lichtlenkprofile 2, 3 aufweist und dass die Licht5 1 shows a basic arrangement which illustrates how the sun's rays are guided through a light-guiding system. The sun is symbolized here by a surface radiator 1, which illuminates two light directing profiles 2, 3 of a light directing system. Behind these light-directing profiles 2, 3 is the room 4 to be illuminated. It goes without saying that the light-directing system generally has more than just two light-directing profiles 2, 3 arranged one above the other and that the light5

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lenkprofile zwischen zwei Glasscheiben, Kunststoffscheiben oder flexiblen Kunststoffolien angeordnet sein können. An dem Flächenstrahler 1 sind mehrere Punkte 5 bis 10 gekennzeichnet, die stellvertretend für alle Punkte der strahlenden Fläche stehen. Von diesen Punkten 5 bis 10 gehen nach alien Richtungen rechts vom Flächenstrahler 1 Lichtstrahlen aus, die sich - da Beugungserscheinungen nicht betrachtet werden sollen - geradlinig ausbreiten. Von diesen unendlich vielen Lichtstrahlen sind einige wenige in der Fig. 1 dargestellt, um das Prinzip der Lichtlenkung und Schattenbildung deutlich zu machen. Beispielsweise gehen von Punkt 5 vier verschiedene Lichtstrahlen 11 bis 13 und 15 aus, von denen der Lichtstrahl 11 die obere Kante 17 des Lichtlenkprofils 2 tangiert. Ein zweiter Lichtstrahl 12 tangiert eine zweite Kante 18 desselben Lichtlenkprofils 2, während ein dritter Lichtstrahl 13 eine obere Kante 19 des unteren Lichtlenkprofils 3 tangiert und ein vierter Lichtstrahl 15 eine zweite Kante 24 des unteren Lichtlenkprofils 3 tangiert. Alle drei vom Punkt 5 ausgehenden Strahlen 11 bis 13 gelangen auf direktem Weg in den Raum 4. Steering profiles can be arranged between two glass panes, plastic panes or flexible plastic films. Several points 5 to 10 are marked on the surface radiator 1, which represent all points of the radiating surface. From these points 5 to 10 light rays emanate in all directions to the right of the surface radiator 1, which - since diffraction phenomena are not to be considered - spread in a straight line. A few of these infinite light rays are shown in FIG. 1 in order to make the principle of light control and shadow formation clear. For example, point 5 has four different light beams 11 to 13 and 15, of which the light beam 11 affects the upper edge 17 of the light guide profile 2. A second light beam 12 affects a second edge 18 of the same light guide profile 2, while a third light beam 13 affects an upper edge 19 of the lower light guide profile 3 and a fourth light beam 15 affects a second edge 24 of the lower light guide profile 3. All three rays 11 to 13 emanating from point 5 reach space 4 directly.

Die gleichen Überlegungen, welche auf die vom Punkt 5 ausgehenden Strahlen zutreffen, treffen auch in entsprechender Weise auf die von den Punkten 6 bis 10 ausgehenden Strahlen zu. Man erkennt bereits hieraus, dass eine mathematische Beschreibung des Verschattungsvorgangs sehr komplex ist. Alle direkt in den Raum 4 gelangenden Strahlen bilden ein Bündel 25, das sich vom Flächenstrahler 1 in Richtung auf die lichtundurchlässigen Lichtlenkprofile 2, 3 verjüngt, um dann im Raum 4 wieder auseinanderzugehen. Begrenzt wird dieses Bündel von den Strahlen 12 und 26, wobei der Strahl 26 vom Punkt 10 ausgeht. Diesen direkt einstrahlenden Strahlen des Bündels 25 sind die durch Umlenkung an der verspiegelten Fläche 21 eines Lichtlenkprofils 3 in den Raum gelangenden Strahlen überlagert, die jedoch nicht dargestellt sind. Die tatsächlichen Lichtverhältnisse im Raum 4 sind deshalb einer exakten mathematischen Beschreibung kaum zugänglich. Selbst wenn die Oberflächen 21, 22 der Lichtlenkprofile 2, 3, an denen Reflexionen stattfinden, mathematisch beschreibbar wären, müsste bei einer auf die Praxis zutreffenden Beschreibung noch berücksichtigt werden, dass die Sonne ihre Position fortlaufend verändert, so dass bei einer «konformen Abbildung» auch der Flächenstrahler 1 bewegt werden müsste. Bewegt sich der Fiächenstrahler 1 nach oben, so erkennt man, dass immer weniger Lichtstrahlen direkt in den Raum 4 gelangen und immer mehr nach aussen reflektiert werden. Dies bedeutet, dass das Licht im Sommer bei hochstehender Sonne überwiegend reflektiert wird, während es im Winter, wenn die Sonne niedrig steht, überwiegend in den Raum 4 durchgelassen wird. Nimmt der Flächenstrahler 1 die mit 1' bezeichnete und gestrichelt dargestellte Position ein, so gelangt überhaupt kein direktes Licht mehr in den Raum 4, weil die Unterkante des Flächenstrahlers V auf der durch die Eckpunkte 19 und 28 gebildeten Gerade liegt. Durch die Öffnung zwischen den beiden Lichtienkprofilen 2, 3 kann somit nur noch diffuses Licht treten. The same considerations that apply to the rays emanating from point 5 also apply correspondingly to the rays emanating from points 6 to 10. From this it can already be seen that a mathematical description of the shading process is very complex. All rays entering directly into space 4 form a bundle 25, which tapers from the surface radiator 1 in the direction of the opaque light-directing profiles 2, 3, in order then to diverge again in space 4. This bundle is delimited by beams 12 and 26, beam 26 starting from point 10. The direct rays of the bundle 25 are superimposed on the rays entering the room due to deflection on the mirrored surface 21 of a light directing profile 3, but are not shown. The actual lighting conditions in room 4 are therefore hardly accessible to an exact mathematical description. Even if the surfaces 21, 22 of the light-directing profiles 2, 3, on which reflections take place, could be described mathematically, it would still have to be taken into account in a description that applies to practice that the sun changes its position continuously, so that in the case of a “conformal image” the surface radiator 1 would also have to be moved. If the surface emitter 1 moves upwards, it can be seen that fewer and fewer light rays are entering the room 4 and more and more are being reflected to the outside. This means that the light is mainly reflected in the summer when the sun is high, while in the winter when the sun is low it is mainly let through to room 4. If the surface radiator 1 assumes the position denoted by 1 'and shown in dashed lines, no direct light enters the room 4 at all, because the lower edge of the surface radiator V lies on the straight line formed by the corner points 19 and 28. Only diffuse light can thus pass through the opening between the two light beam profiles 2, 3.

Aus der Darstellung der Fig. 1 erkennt man, dass im Sommer morgens, wenn die Sonne zwar schon stark strahlt, aber noch tief steht, ein erheblicher Lichtanteil durch die Öffnung zwischen den Lichtlenkprofilen 2, 3 in den Raum 4 gelangen kann. Ist der Abstand zwischen den Lichtlenkprofilen 2, 3 gross und sind insbesondere die Lichtlenkprofile 2, 3 selbst gross, so können die in den Raum 4 eintretenden Bündel, von denen nur das Bündel 29 dargestellt ist, Blendwirkungen erzeugen oder sich an den Wänden abbilden, so dass auf den Wänden helle Streifen entstehen. Zu diesem Effekt tragen auch diejenigen Strahlen bei, die über sukzessive Reflexionen an den Oberflächen 21, 22 in den Raum 4 gelangen. From the illustration in FIG. 1 it can be seen that in summer in the morning, when the sun is already shining strongly, but is still low, a considerable proportion of light can enter the room 4 through the opening between the light-guiding profiles 2, 3. If the distance between the light-directing profiles 2, 3 is large and, in particular, the light-directing profiles 2, 3 themselves are large, the bundles entering the space 4, of which only the bundle 29 is shown, can produce glare effects or can be formed on the walls, so that bright streaks appear on the walls. Those rays that enter the room 4 via successive reflections on the surfaces 21, 22 also contribute to this effect.

Da sich das Strahlenbündel 29 öffnet und die auf der Fläche 22 reflektierten Strahlen ebenfalls nicht parallel zur Normalen 16 verlaufen, entstehen im Raum Überlappungen von Lichtstrahlen, die Stellen mit grösserer und geringerer Helligkeit bewirken. Die Überlappungen sind um so stärker, je kleiner die Profile sind. Je stärker jedoch die Überlappungen, desto geringer die Streifen- und Blendwirkung. Auch die Durchsicht durch ein Fenster, welches das Lichtlenksystem enthält, wird durch kleinere Rasterungen verbessert. Wenn breite Lichtlenkprofile in ihrer Höhe z.B. halbiert und in neue äquidi-stante Anordnungen gebracht werden, so verändert sich die Gesamthelligkeit nicht, die durch ein Fenster einstrahlt, weil die lichtabschirmende Fläche gleich geblieben ist. Es hat sich jedoch die Raste-rung verfeinert, so dass mehr Details im Aussenraum erkennbar sind. Würde man die Lichtlenkprofile unendlich verkleinern, so dass sie zueinander jeweils einen Abstand hätten, der ihrer Stärke entspricht, so würden diese Lichtlenkprofile wie ein Graufilter mit einem Transmissionskoeffizienten von 0,5 wirken, d.h. alle Details im Aussenbereich wären erkennbar, aber nur halb so hell wie ohne ein Lichtlenksystem. Since the bundle of rays 29 opens and the rays reflected on the surface 22 likewise do not run parallel to the normal 16, overlaps of light rays occur in the space, which cause spots with greater and lesser brightness. The smaller the profiles, the greater the overlaps. However, the greater the overlap, the less the streak and glare effect. The view through a window that contains the light control system is also improved by smaller grids. If wide light directing profiles in height e.g. halved and brought into new equidistant arrangements, the overall brightness that shines through a window does not change because the light-shielding surface has remained the same. However, the locking has been refined so that more details can be seen outside. If the light directing profiles were to be reduced infinitely so that they would each have a distance corresponding to their strength, these light directing profiles would act like a gray filter with a transmission coefficient of 0.5, i.e. all details in the outside area would be recognizable, but only half as bright as without a light control system.

Die lichtundurchlässigen Lichtlenkprofile 2, 3 werfen - sieht man von den Reflexionen ab, die einige Strahlen durchlaufen - einen Kernschatten, dessen Länge vom Durchmesser der Lichtlenkprofile 2, 3 abhängt. Steht die Sonne senkrecht zur Verbindungslinie der Punkte 28, 24, so ist der Kernschatten des Lichtlenkprofils 3 etwa 108 mal so lang wie die Projektion der Strecke 19-30. Nimmt man diese Strecke mit 3 cm an, die bei derzeitigen Systemen üblich ist, so errechnet sich die Länge des Kernschattens zu 324 cm, d.h. noch in einem Abstand von 324 cm von einem in einer Doppelglasscheibe untergebrachten Lichtlenksystem ist die Lichtverteilung relativ inhomogen. Bei Lichtlenkprofilen von z.B. 0,7 cm Breite reduziert sich der Kernschatten erheblich. The opaque light-directing profiles 2, 3 cast - apart from the reflections that some rays pass through - an umbra, the length of which depends on the diameter of the light-directing profiles 2, 3. If the sun is perpendicular to the connecting line of points 28, 24, the umbra of the light directing profile 3 is approximately 108 times as long as the projection of the route 19-30. Assuming this distance of 3 cm, which is common in current systems, the length of the umbra is calculated to be 324 cm, i.e. At a distance of 324 cm from a light control system housed in a double glass pane, the light distribution is relatively inhomogeneous. With light directing profiles of e.g. 0.7 cm wide, the umbra is reduced considerably.

In der Fig. 2 ist schematisch ein Lichtlenksystem 34 dargestellt, das zwischen zwei Scheiben 35, 36 angeordnet ist. Mit 37 ist der Aussenraum bezeichnet, in dem sich die Sonne befindet, welche die Funktion des Fiächenstrahlers 1 in Fig. 1 übernimmt. Im Gegensatz zur Darstellung der Fig. 1, wo der Flächenstrahler 1 zu jedem Lichtlenkprofii 2, 3 eine andere geometrische Beziehung hat, weil sich die jeweiligen Abstände zwischen Lichtlenkprofil 2 FIG. 2 schematically shows a light control system 34 which is arranged between two panes 35, 36. The outer space in which the sun is located, which takes over the function of the surface radiator 1 in FIG. 1, is designated by 37. In contrast to the illustration in FIG. 1, where the surface radiator 1 has a different geometric relationship to each light directing profile 2, 3, because the respective distances between the light directing profile 2

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

4 4th

7 7

CH 686 050 A5 CH 686 050 A5

8 8th

bzw. 3 und Flächenstrahler 1 unterscheiden, ist die Beziehung des Flächenstrahlers Sonne in Fig. 2 zu jedem Lichtlenkprofil 38 bis 55 dieselbe, weil der Abstand zwischen jedem Lichtlenkprofil 38 bis 55 und der Sonne im wesentlichen derselbe ist. Man kann sich deshalb für jedes durch den Zwischenraum zweier Lichtlenkprofile, z.B. 41 und 42, fallende Strahlenbündel, z.B. 57, eine eigene Sonne als Ausgangslichtquelle vorstellen. Hierdurch entstehen die Kernschatten 80 bis 85, die sich bis zu einer Ebene 86 hin verjüngen. Hinter der Ebene 86 ist der Kernschatten verschwunden. Zwischen den Lichtlenkprofilen tritt die direkte Sonnenstrahlung 801 bis 805 ein, die helle Streifen verursacht. Diese Streifen 801 bis 805 markieren zwischen sich und den Kernschatten 80 bis 85 die Halbschatten 806 bis 817. Diese Halbschatten 806 bis 817 beginnen sich hinter der Ebene 86 zu überschneiden. Es bilden sich neue Schattenzonen 96 bis 100 aus. Bei einem üblichen Durchmesser der Lichtlenkprofile von ca. 2 cm ergibt sich erst in einem Abstand von ca. 4 m eine relativ gleichmässige Ausleuchtung. Da die Schreibtische eines Büroraums meist weniger als 4 m vom Fenster entfernt stehen, sind streifenförmige Abbildungen auf den Tischen und an den Wänden bei tiefstehender Sonne unvermeidlich. Diese Streifenmuster sind durch eine Miniaturisierung der Lichtlenkprofile bei einer Breite von ca. 0,7 mm vermeidbar. or 3 and surface radiator 1, the relationship of the surface radiator sun in FIG. 2 to each light directing profile 38 to 55 is the same, because the distance between each light directing profile 38 to 55 and the sun is essentially the same. One can therefore for each one through the space between two light control profiles, e.g. 41 and 42, falling beams, e.g. 57, imagine your own sun as an output light source. This creates the umbra 80 to 85, which tapers down to a level 86. The umbra has disappeared behind level 86. Direct solar radiation 801 to 805 occurs between the light directing profiles, which causes bright stripes. These strips 801 to 805 mark the penumbra 806 to 817 between themselves and the umbra 80 to 85. These penumbras 806 to 817 begin to overlap behind the plane 86. New shadow zones 96 to 100 are formed. With a typical diameter of the light directing profile of approx. 2 cm, a relatively uniform illumination is only obtained at a distance of approx. 4 m. Since the desks of an office are usually less than 4 m from the window, striped images on the tables and on the walls are inevitable when the sun is low. These stripe patterns can be avoided by miniaturizing the light directing profiles with a width of approx. 0.7 mm.

Während bisher im wesentlichen die Schaffung einer Blendungsfreiheit im Innenraum beschrieben wurde, wird im folgenden auf die Schaffung von Blendungsfreiheit im Aussenraum eingegangen. Für die Blendungsfreiheit im Innenraum ist die Miniaturisierung der Lichtlenkprofile von wesentlicher Bedeutung. Wenngleich auch die Profilform einen Einfluss auf die Innenraumblendung hat, so ist sie doch gegenüber der Miniaturisierung von untergeordneter Bedeutung. Anders ist es bei der Aussenraumblen-dung, die in erster Linie darauf beruht, dass Sonnenlicht zurückreflektiert wird. Hier spielt die Gestaltung der Profile eine erhebliche Rolle. While the creation of a glare-free interior has essentially been described so far, the following section deals with the creation of a glare-free exterior. The miniaturization of the light directing profiles is essential for glare-free interior. Although the profile shape also has an impact on the interior glare, it is of minor importance compared to miniaturization. It is different with outdoor glare, which is based primarily on the fact that sunlight is reflected back. The design of the profiles plays a significant role here.

Anhand der Fig. 3 soll dies näher erläutert werden. In dieser Figur ist ein Ausschnitt aus einer Iso-lierverglasung als Fassadenverkleidung gezeigt, die vertikal zur Erdoberfläche aufgestellt ist, also beispielsweise an Häuserfronten oder in Fensteröffnungen angeordnet wird. Von mehreren parallel übereinander angeordneten Lichtlenkprofilen sind nur die beiden Lichtlenkprofile 2, 3 dargestellt. This will be explained in more detail with reference to FIG. 3. In this figure, a section of an insulating glazing is shown as facade cladding, which is set up vertically to the surface of the earth, that is to say, for example, is arranged on house fronts or in window openings. Of a plurality of light directing profiles arranged in parallel one above the other, only the two light directing profiles 2, 3 are shown.

Diese Lichtlenkprofile sind zwischen zwei parallel verlaufenden Fluchten 300 und 301 angeordnet, die ihrerseits parallel zu Glasscheiben 110, 111 verlaufen. Gemäss der Erfindung weist die in der Fig. 3 gezeigte Anordnung wenigstens drei charakteristische Merkmale auf, die in ihrer Zusammenwirkung eine weitgehende Blendfreiheit in einem Innenraum und einem Aussenraum bewirken, wobei die Glasscheibe 110 zum Aussenraum und die Glasscheibe 111 zum Innenraum hin gerichtet ist. These light-directing profiles are arranged between two parallel alignments 300 and 301, which in turn run parallel to glass panes 110, 111. According to the invention, the arrangement shown in FIG. 3 has at least three characteristic features which, in their interaction, result in largely no glare in an interior and an exterior, the glass pane 110 facing the exterior and the glass pane 111 facing the interior.

Die erste charakteristische Grösse ist der Abstand a der Fluchten. Er beträgt 10 mm oder weniger. Hierdurch wird eine Miniaturisierung der Lichtlenkprofile 2, 3 vorgeschrieben, die kausal für eine Feinrastelung des in den Innenraum eintretenden The first characteristic variable is the distance a between the escapes. It is 10 mm or less. As a result, a miniaturization of the light guide profiles 2, 3 is prescribed, which is causal for a fine locking of the one entering the interior

Lichts ist. Diese Miniaturisierung reicht jedoch für sich allein noch nicht aus, weil man sich den Eckpunkt 17 des Lichtlenkprofils als unendlich weit nach oben gezogen vorstellen kann, so dass bereits ein Lichtlenkprofil eine weitgehende Verschattung des Innenraums bewirken könnte. Als zweite Grösse wird deshalb der Abstand b definiert, der die maximale Verschattung bei wanderndem Sonnenstand darstellt. Dieser Abstand b ist durch zwei parallele Linien 302, 303 definiert, von denen die eine Linie durch die Eckpunkte 28 und 19 der Lichtlenkprofile 2, 3 festgelegt wird, während die andere Linie 303 durch den Eckpunkt 17 des Lichtlenkprofils 2 verläuft. Light is. However, this miniaturization is not sufficient in itself because corner point 17 of the light-guiding profile can be thought of as being drawn infinitely upwards, so that even a light-guiding profile could cause extensive shading of the interior. The distance b, which represents the maximum shading when the sun is moving, is therefore defined as the second variable. This distance b is defined by two parallel lines 302, 303, of which one line is defined by the corner points 28 and 19 of the light guide profiles 2, 3, while the other line 303 runs through the corner point 17 of the light guide profile 2.

Bei dem Eckpunkt 28 des Lichtlenkprofils 2 handelt es sich um denjenigen, der auf die Aussenseite hin gerichtet ist, während es sich bei dem Eckpunkt 17 desselben Lichtlenkprofils 2 um einen auf die Innenseite gerichteten Eckpunkt handelt. Die Eckpunkte 17 und 19 der Lichtlenkprofile 2, 3 liegen auf derselben Flucht 301. The corner point 28 of the light guide profile 2 is the one that is directed towards the outside, while the corner point 17 of the same light guide profile 2 is a corner point directed towards the inside. The corner points 17 and 19 of the light directing profiles 2, 3 lie on the same alignment 301.

Durch die Festlegung der maximalen Verschattung b auf 10 mm oder weniger wird erreicht, dass die Lichtlenkprofile auch in ihren vertikalen Abmessungen eingeschränkt sind. Ausserdem wird hierdurch mittelbar der Abstand zwischen den Eckpunkten 17, 28 bzw. 19, 24 eines Lichtlenkprofils 2 bzw. 3 bestimmt. Theoretisch könnte jetzt noch der Eckpunkt 18 des Lichtlenkprofils 2 zu dem Eckpunkt 19 des Lichtlenkprofils 3 gezogen werden, so dass trotz der Miniaturisierung eine vollständige Verschattung des Innenraums eintreten könnte. Diese Möglichkeit wird indessen durch die Festlegung eines Winkels a auf 15° oder kleiner ausgeschlossen. Dieser Winkel a wird durch zwei Geraden 304, 305 aufgespannt, von denen die eine Gerade 304 senkrecht auf den Fluchten 300, 301 steht, während die andere durch die beiden Eckpunkte 28, 18 bzw. 24, 30 der Lichtlenkprofile 2, 3 geht. Der Winkel von 15° bezieht sich auf eine Anordnung der Fluchten 300, 301 oder Scheiben 110, 111 senkrecht zum Erdmittelpunkt, d.h. auf ein Fassadenelement. By setting the maximum shading b to 10 mm or less, the light directing profiles are also restricted in their vertical dimensions. In addition, the distance between the corner points 17, 28 and 19, 24 of a light-guiding profile 2 and 3 is determined indirectly. In theory, the corner point 18 of the light guide profile 2 could now be drawn to the corner point 19 of the light guide profile 3, so that complete shading of the interior could occur despite the miniaturization. However, this possibility is excluded by specifying an angle a of 15 ° or less. This angle a is spanned by two straight lines 304, 305, of which one straight line 304 is perpendicular to the alignments 300, 301, while the other goes through the two corner points 28, 18 and 24, 30 of the light guide profiles 2, 3. The angle of 15 ° refers to an arrangement of the alignments 300, 301 or disks 110, 111 perpendicular to the center of the earth, i.e. on a facade element.

Werden die Fluchten geneigt, so dass sie im Extremfall parallel zur Tangenten an die Erdoberfläche liegen, so ändert sich auch der Winkel a. Damit die gewünschten Effekte auch bei einer Dachkonstruktion erhalten bleiben, wandern die Eckpunkte 17, 19 und 28, 24 der Elemente 2, 3 entlang den Fluchten 300, 301, wenn die Scheiben 110, 111 z.B. im Uhrzeigersinn gedreht werden. Da die Normalen 304, 309 auf die Scheiben 110, 111 bei einer Drehbewegung der Scheiben nicht mehr horizontal zur Erdoberfläche verlaufen, sondern um einen Winkel ß gekippt werden, wenn mit ß z.B. der Winkel einer Dachneigung bezeichnet ist, ist a von ß abhängig. Es gilt dabei zunächst die vereinfachte Formel a = f (ß) + 15° (I) If the alignments are inclined so that in extreme cases they are parallel to the tangent to the earth's surface, the angle a also changes. To ensure that the desired effects are retained even with a roof construction, the corner points 17, 19 and 28, 24 of the elements 2, 3 move along the lines 300, 301 when the panes 110, 111 e.g. be turned clockwise. Since the normals 304, 309 on the disks 110, 111 no longer run horizontally to the surface of the earth when the disks rotate, but are tilted by an angle β, if with e.g. the angle of a roof pitch is designated, a depends on ß. The simplified formula a = f (ß) + 15 ° (I) applies.

d. h. a ist eine Funktion von ß plus 15°. d. H. a is a function of ß plus 15 °.

Nähere Einzelheiten hierzu werden im Zusammenhang mit der Fig. 8 erläutert. Further details are explained in connection with FIG. 8.

Der Winkel von 15° ist lediglich ein sehr vorteilhafter Wert; er kann jedoch ebenfalls schwanken, und zwar vorzugsweise zwischen 0 und 15°. Es The angle of 15 ° is only a very advantageous value; however, it can also fluctuate, preferably between 0 and 15 °. It

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

9 9

CH 686 050 A5 CH 686 050 A5

10 10th

sind aber auch Neigungen der Geraden 35 unterhalb der Waagerechten 304 von etwa 10° durchaus möglich, so dass sich der Winkel a allgemein wie folgt bestimmt: However, inclinations of the straight line 35 below the horizontal 304 of approximately 10 ° are also entirely possible, so that the angle a is generally determined as follows:

a = f (ß) + (15°-x) (II) a = f (ß) + (15 ° -x) (II)

wobei x ein beliebiger Winkel - vorzugsweise zwischen 0° und 25° - bedeutet, der von 15° abgezogen wird. Bei x = 15° und bei einer Anordnung gemäss Fig. 3 würde die Gerade 305 mit der Waagerechten 304 zusammenfallen. where x is any angle - preferably between 0 ° and 25 ° - which is subtracted from 15 °. With x = 15 ° and with an arrangement according to FIG. 3, the straight line 305 would coincide with the horizontal 304.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Krümmung des nach aussen gerichteten Teilstücks 32, 33 dadurch festgelegt, dass die Krümmungskurve dieses Teilstücks 32, 33 vollständig unterhalb einer Geraden 308 liegt, die mit einer zur Erdoberfläche parallel verlaufenden Geraden einen Winkel 7 < 30° einschliesst und durch die Eckpunkte 18, 30 eines Lichtlenkprofils 2, 3 geht. Hierdurch wird ausgeschlossen, dass das Teilstück 32, 33 eine spezielle Krümmung annehmen kann, die trotz der vorstehend angegebenen Einschränkungen zu Blendungen führt. Auch der Winkel 7 kann vom Neigungswinkel ß abhängig. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the curvature of the outwardly directed section 32, 33 is determined by the fact that the curvature curve of this section 32, 33 lies completely below a straight line 308 which is at an angle 7 <30 ° with a straight line running parallel to the earth's surface includes and goes through the corner points 18, 30 of a light guide profile 2, 3. This rules out that the section 32, 33 can assume a special curvature that leads to glare despite the above-mentioned restrictions. The angle 7 can also depend on the angle of inclination β.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Radius r festgelegt, der einen Umfang 310 definiert, auf dem die am weitesten voneinander entfernten Punkte 19, 24 eines Lichtlenkprofils liegen. Dieser Radius ist kleiner oder gleich 5 mm. In a further advantageous embodiment of the invention, a radius r is defined, which defines a circumference 310 on which the most distant points 19, 24 of a light directing profile lie. This radius is less than or equal to 5 mm.

Betrachtet man bei der in der Fig. 3 dargestellten Anordnung drei Sonneneinstrahlungswinkel, nämlich einen sehr flachen bei gerade aufgehender Sonne, einen mittleren bei einer Sonne in Augenhöhe und einen hohen bei sommerlicher Mittagssonne, so erkennt man, dass die quasi von unten kommenden Strahlen nur indirekt, d.h. über Reflexionen an den Flächen 32 und 21 in den Innenraum eintreten können und dort an die Decke gestrahlt werden. Die Reflexion in den Aussenraum erfolgt dabei schräg nach unten. Bei mittlerer Sonneneinstrahlung tritt das Licht durch die Öffnung in den Innenraum ein, die durch die Punkte 18 und 19 begrenzt wird. Wegen des kurzen Kernschattens, der durch die Profile 2, 3 geworfen wird, ergibt sich schon in geringem Abstand hinter der Flucht 301 ein Lichtbrei, der nicht mehr als blendend empfunden wird. Die Ab-strahlung nach aussen erfolgt über die verspiegelten Flächen 31 und 21 steil nach oben, während sie über die verspiegelten Flächen 32 und 33 steil nach unten erfolgt. Werden die Lichtlenkelemente als Dachfassaden mit einer Dachneigung verwendet, so wird durch sie erreicht, dass das Licht steil nach unten in den Innenraum reflektiert wird. Dies ist insbesondere für die Arbeitsplatzbeleuchtung von grosser Bedeutung, damit z.B. Reflexe auf Bildschirmen vermieden werden. If one looks at the arrangement shown in FIG. 3, three solar radiation angles, namely a very flat one when the sun is just rising, a medium one at a sun at eye level and a high one at midday in the summer, one can see that the rays coming from below only indirectly , ie can enter the interior via reflections on the surfaces 32 and 21 and be blasted onto the ceiling there. The reflection into the outside space takes place obliquely downwards. In medium solar radiation, the light enters the interior through the opening, which is limited by points 18 and 19. Because of the short umbra, which is thrown through the profiles 2, 3, there is a light puddle at a short distance behind the escape 301, which is no longer perceived as dazzling. The radiation to the outside occurs steeply upwards via the mirrored surfaces 31 and 21, while it occurs steeply downwards via the mirrored surfaces 32 and 33. If the light control elements are used as roof facades with a roof pitch, they ensure that the light is reflected steeply downwards into the interior. This is particularly important for workplace lighting, so that e.g. Reflections on screens can be avoided.

Bei von oben einstrahlender Sonne wird das Licht bei einer Anordnung gemäss Fig. 3 durch die Flächen 21, 31 nach oben abgestrahlt und gelangt durch sukzessive Reflexionen an den Flächen 21 und 22 der Profile 3 bzw. 2 in den Innenraum. Das direkt von den Flächen 21, 31 in den Innenraum gestrahlte Licht gelangt dabei an die Decke, während das durch sukzessive Reflexionen an den Flächen 21 und 22 gelenkte Licht ebenfalls an die Decke gelangt. When the sun is shining in from above, the light is emitted upwards through the surfaces 21, 31 in an arrangement according to FIG. 3 and reaches the interior through successive reflections on the surfaces 21 and 22 of the profiles 3 and 2, respectively. The light radiated directly from the surfaces 21, 31 into the interior reaches the ceiling, while the light directed by successive reflections on the surfaces 21 and 22 also reaches the ceiling.

In der Fig. 4 sind noch einmal zwei Lichtlenkprofile 400, 401 dargestellt. Im Unterschied zu den vorbeschriebenen Lichtlenkprofilen 2, 3, deren obere Flächen 21, 31 parabelförmig gekrümmt waren, bestehen die oberen Flächen der Lichtlenkprofile 400, 401 aus zwei parabelförmigen Einzelflächen 402, 403 bzw. 404, 405. Diese Einzelflächen besitzen unterschiedliche Achsen und unterschiedliche Brennpunkte. Hierdurch wird erreicht, dass das in den Innenraum 4 reflektierte Licht nicht an die Dek-ke gestrahlt wird, sondern zunächst an die Innen-raumflächen 406, 407 der Lichtlenkprofile 400, 401 und von dort in den Innenraum 4. Die Strahlung 408, 409 kann somit im wesentlichen in den Innenraum 4 gelenkt werden. Die Gerade 410, die mit der Waagerechten oder Horizontalen 411, 409 einen kleinen Winkel 8 einschliesst, bezeichnet die Parabelachse zur Fläche 405. Dagegen bezeichnet die Gerade 412, welche mit der Waagerechten 413 einen grossen Winkel cp einschliesst, eine Parabelachse zur Fläche 404. Die Stellen, an denen die zwei verschiedenen Parabelstücke 402, 403 bzw. 404, 405 aneinanderstossen, sind mit 414 bzw. 415 bezeichnet. 4 again shows two light directing profiles 400, 401. In contrast to the light guide profiles 2, 3 described above, whose upper surfaces 21, 31 were curved in a parabolic manner, the upper surfaces of the light guide profiles 400, 401 consist of two parabolic individual surfaces 402, 403 and 404, 405. These individual surfaces have different axes and different focal points . This ensures that the light reflected in the interior 4 is not radiated to the ceiling, but first to the interior surfaces 406, 407 of the light-directing profiles 400, 401 and from there into the interior 4. The radiation 408, 409 can are thus essentially directed into the interior 4. The straight line 410, which includes a small angle 8 with the horizontal or horizontal 411, 409, designates the parabola axis to the surface 405. In contrast, the straight line 412, which includes a large angle cp with the horizontal 413, denotes a parabola axis to the surface 404. Die Positions at which the two different parabolic pieces 402, 403 and 404, 405 abut one another are denoted by 414 and 415, respectively.

Durch die Verwendung zweier unterschiedlicher Parabelstücke 402, 403 bzw. 404, 405 wird erreicht, dass bei hoher Sonneneinstrahlung als auch bei tiefer Sonneneinstrahlung eine gute Lichtverteilung erreicht und hierdurch eine Blendung im Innenraum vermeidbar wird, indem das Licht primär auf die zum Innenraum arretierte Unterseite 406, 407 gespiegelt und von dort in die Tiefe des Innenraums umgelenkt wird. Eine Umlenkung von oben nach unten wird ausgeschlossen. Das erste Parabelstück 402 bzw. 404 ist gewissermassen für die Umlenkung im Sommer und damit für die hohen Einfallswinkel zuständig, während das zweite Parabelstück 403, 405 für die Umlenkung im Winter und damit für die niedrigen Einfallswinkel zuständig ist. Dementsprechend haben die Tangenten an das zweite Parabeistück 403, 405 eine grössere Steilheit in bezug auf eine horizontale Gerade als die Tangenten an das erste Parabelstück 402, 404. Die Geraden 416, 417 bzw. 418, 419 bzw. 420, 421 bzw. 422, 423 bezeichnen weitere einfallende Lichtstrahlen und ihre Ablenkung. By using two different parabolic pieces 402, 403 or 404, 405 it is achieved that good light distribution is achieved in high solar radiation as well as in low solar radiation and glare in the interior can thereby be avoided by primarily directing the light onto the underside 406 locked to the interior , 407 mirrored and from there deflected into the depth of the interior. A redirection from top to bottom is excluded. The first parabolic section 402 or 404 is to a certain extent responsible for the deflection in summer and thus for the high angles of incidence, while the second parabolic section 403, 405 is responsible for the deflection in winter and thus for the low angles of incidence. Accordingly, the tangents to the second parabola section 403, 405 have a greater steepness with respect to a horizontal straight line than the tangents to the first parabola section 402, 404. The straight lines 416, 417 or 418, 419 or 420, 421 or 422, 423 denote further incident light rays and their deflection.

In der Fig. 5 sind noch einmal mehrere übereinander angeordnete Lichtlenkprofile dargestellt, die nach dem in Fig. 4 dargestellten Prinzip aufgebaut sind. Im Unterschied zu den Lichtlenkprofilen gemäss Fig. 4 besitzen jedoch die Lichtlenkprofile gemäss Fig. 5 auf ihrer Oberseite jeweils zwei para-belförmige Teilstücke 506, 507; 508, 509; 510, 511; 512, 513; 514, 515, die in vertikaler Richtung zueinander versetzt sind, d.h. zwischen ihnen befindet sich ein weiteres Stück 516 bis 520. Aus der Darstellung der Fig. 5, in der die einfallenden Strahlenbündel 521 bis 524 der verschiedenen Sonnenstände dargestellt sind, erkennt man, dass bei keinem Sonnenstand eine Einflutung des Lichts von oben nach unten erfolgt. 5 shows a plurality of light-directing profiles arranged one above the other, which are constructed according to the principle shown in FIG. 4. In contrast to the light-directing profiles according to FIG. 4, however, the light-directing profiles according to FIG. 5 each have two para-bell-shaped sections 506, 507; 508, 509; 510, 511; 512, 513; 514, 515, which are staggered in the vertical direction, i.e. there is a further piece 516 to 520 between them. From the illustration in FIG. 5, in which the incident beams 521 to 524 of the different positions of the sun are shown, it can be seen that the light does not flood from top to bottom at any position of the sun.

Mit der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 With the in connection with FIGS. 1 to 3

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

6 6

11 11

CH 686 050 A5 CH 686 050 A5

12 12th

beschriebenen Miniaturisierung des Lichtlenksy-stems lässt sich, wie bereits erwähnt, eine sehr gute Homogenität des in einen Raum eingestrahlten bzw. eingelenkten Lichts erreichen. Werden die miniaturisierten Lichtlenksysteme dann noch mit zwei verschiedenen parabelförmigen Oberflächen ausgerüstet, wie es die Fig. 4 und 5 zeigen, so wird zusätzlich der Blendeffekt eliminiert, indem das Licht über die Innenraumseiten der Profilunterseiten sehr tief in den Innenraum gespiegelt und damit im Innenraum gleichmässig verteilt wird. As already mentioned, the miniaturization of the light directing system described can achieve a very good homogeneity of the light radiated or directed into a room. If the miniaturized light control systems are then equipped with two different parabolic surfaces, as shown in FIGS. 4 and 5, the glare effect is additionally eliminated by the light being reflected very deeply into the interior via the interior sides of the profile undersides and thus distributed evenly in the interior becomes.

Weitere Möglichkeiten bieten sich durch die Miniaturisierung an, die sich bei grossen Lichtlenkprofilen nur schlecht verwirklichen lassen. Miniaturization offers further possibilities, which are difficult to achieve with large light-guiding profiles.

So kann man, wie die Fig. 6 zeigt, die ein Lichtlenksystem 600 bildenden Lichtlenkprofile 601 bis 606 in einen durchsichtigen Kunststoff 607, z.B. Acryl, einbetten und als plattenförmiges Element zwischen zwei Glasscheiben 608, 609 anordnen oder auch als isoliertes Element verwenden. Wird das plattenförmige Element mit den beiden Glasscheiben 608, 609 verklebt, so entsteht eine Verbundglasscheibe. Thus, as shown in FIG. 6, the light-directing profiles 601 to 606 forming a light-directing system 600 can be encased in a transparent plastic 607, e.g. Acrylic, embed and arrange as a plate-shaped element between two glass panes 608, 609 or use as an insulated element. If the plate-shaped element is glued to the two glass panes 608, 609, a laminated glass pane is created.

Beim Eingiessen der Lichtlenkprofile 601 bis 606 in das Kunststoffmaterial 607 müssen die Oberflächen der Lichtlenkprofile 601 bis 606 etwas anders ausgebildet sein als die in den vorangegangenen Zeichnungen dargestellten Lichtlenkprofile, weil der Lichtbrechungsindex des Acrylglases berücksichtigt werden muss. When the light-directing profiles 601 to 606 are poured into the plastic material 607, the surfaces of the light-directing profiles 601 to 606 must be designed somewhat differently than the light-directing profiles shown in the previous drawings, because the light refractive index of the acrylic glass must be taken into account.

Eine weitere Anordnung des miniaturisierten Lichtlenksystems besteht darin, dass es zwischen zwei normalen wärmedämmenden Scheiben von z.B. 16 mm Abstand doppelt vorgesehen sein kann. Another arrangement of the miniaturized light control system is that it is between two normal heat-insulating panes of e.g. 16 mm distance can be provided twice.

In der Fig. 7 ist eine Vorrichtung gezeigt, die zwei Lichtlenksysteme 701, 702 enthält, von denen jedes mehrere übereinander angeordnete Lichtlenkprofile, z.B. 703, 704 oder 705, 706 aufweist. Beide Lichtlenksysteme sind parallel zu und zwischen Glasscheiben 707, 708 angeordnet. Eine Besonderheit der in der Fig. 7 gezeigten Vorrichtung besteht darin, dass das Lichtlenksystem 702 gegenüber dem Lichtlenksystem 701 um 180 Grad gedreht ist. Es wäre auch möglich, die beiden Systeme orthogonal zu kreuzen, so dass z.B. in der Fig. 7 nicht die Profilquerschnitte des Systems 702 zu erkennen wären, sondern ein sich von unten nach oben erstreckendes ganzes Lichtlenkprofil. In Fig. 7 a device is shown which contains two light control systems 701, 702, each of which has a plurality of light control profiles, e.g. 703, 704 or 705, 706. Both light control systems are arranged parallel to and between glass panes 707, 708. A special feature of the device shown in FIG. 7 is that the light control system 702 is rotated by 180 degrees with respect to the light control system 701. It would also be possible to cross the two systems orthogonally, so that e.g. in FIG. 7 it would not be possible to see the profile cross-sections of the system 702, but rather an entire light-guiding profile extending from the bottom to the top.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Profile in Folien eingepackt werden. Hierbei berühren die Eckpunkte 17, 19 bzw. 28, 24 der Profile 2, 3 (vgl. Fig. 3) die Innenwände von flexiblen Kunststoffbahnen, die gewissermassen an die Stelle der Fluchten 300, 301 treten. Durch die Verwendung von zwei Kunststoffolien wird der Wärmedurchgangskoeffizient einer Vierscheibenvergla-sung erreicht, ohne die Blendwirkungen einer Vier-scheibenverglasung in Kauf nehmen zu müssen. Die Folien sind dabei durch Vakuumeffekte zwischen den Eckpunkten 17, 19 bzw. 28, 24 so nach innen gewölbt, dass Spiegelungen an den Folienoberflächen nicht zu Blendwirkungen führen. In a further embodiment of the invention, the profiles can be wrapped in foils. Here, the corner points 17, 19 and 28, 24 of the profiles 2, 3 (see FIG. 3) touch the inner walls of flexible plastic sheets, which to a certain extent take the place of the alignments 300, 301. By using two plastic films, the heat transfer coefficient of a four-pane glazing is achieved without having to put up with the glare effects of four-pane glazing. The foils are arched inward by vacuum effects between the corner points 17, 19 and 28, 24 such that reflections on the foil surfaces do not lead to glare.

Unter dem Begriff «parabelförmig» wird in der Beschreibung stets eine gekrümmte konkave Fläche verstanden; diese Fläche kann auch kreisbogenförmig oder auf eine andere Weise gekrümmt sein. In the description, the term “parabolic” is always understood to mean a curved concave surface; this surface can also be arc-shaped or curved in some other way.

In der Fig. 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, die im wesentlichen der Vorrichtung gemäss Fig. 3 entspricht, die jedoch im Gegensatz zu dieser nicht für eine Fassade, sondern für eine Dachschräge verwendet wird. Die Vorrichtung gemäss Fig. 3 ist hierbei gewissermassen im Uhrzeigersinn gedreht. Der Winkel, um den die Vorrichtung der Fig. 8 gegenüber der Vorrichtung der Fig. 3 verdreht ist, wird ß genannt. Dieser Winkel ß kann auf die Vertikale, die dem Lot zum Erdmittelpunkt entspricht und in der Fig. 3 mit den Fluchten 300, 301 identisch ist, oder auf die Horizontale bezogen werden, die einer Parallelen zur Tangente an den Erdumfang entspricht. Da bereits der Winkel a auf die Gerade 304 bezogen wurde, die in der Fig. 3 der Horizontalen entspricht, wird der Winkel ß im folgenden ebenfalls auf die Horizontale bezogen. Diese Horizontale ist in der Fig. 8 mit der Bezugszahl 800 versehen. Man erkennt aus der Darstellung der Fig. 8, dass nun die Gerade 304, welche die Normale auf den Fluchten 300, 301 darstellt, nicht mehr mit der Horizontalen zusammenfällt. FIG. 8 shows a device which essentially corresponds to the device according to FIG. 3, but which, in contrast to this, is not used for a facade but for a sloping roof. The device according to FIG. 3 is to a certain extent rotated clockwise. The angle through which the device of FIG. 8 is rotated relative to the device of FIG. 3 is called β. This angle β can be related to the vertical, which corresponds to the perpendicular to the center of the earth and is identical to the alignments 300, 301 in FIG. 3, or to the horizontal, which corresponds to a parallel to the tangent to the circumference of the earth. Since the angle a has already been referred to the straight line 304, which corresponds to the horizontal in FIG. 3, the angle β is also referred to the horizontal in the following. This horizontal is provided with the reference number 800 in FIG. 8. It can be seen from the illustration in FIG. 8 that the straight line 304, which represents the normal to the alignments 300, 301, no longer coincides with the horizontal.

Durch das Drehen der gesamten Vorrichtung im Uhrzeigersinn gelangt die ursprünglich unterhalb der Geraden 305 liegende Normale 304 nun oberhalb dieser Geraden 305, d.h. der auf die Normale By rotating the entire device clockwise, the normal 304 originally lying below the straight line 305 now passes above this straight line 305, i.e. the normal

304 bezogene Winkel a wird negativ. Mit diesem Verdrehen der gesamten Vorrichtung ändern sich auch die Positionen der Eckpunkte 24, 30, 19 eines Profils innerhalb des Raums zwischen den beiden Fluchten 300, 301, und zwar drehen sie gewissermassen im Gegenuhrzeigersinn. Diese relative Drehung im Gegenuhrzeigersinn innerhalb der Fluchten 300, 301 trifft klar erkennbar auch auf die Gerade 304 related angle a becomes negative. With this twisting of the entire device, the positions of the corner points 24, 30, 19 of a profile within the space between the two alignments 300, 301 also change, to a certain extent they rotate counterclockwise. This relative counterclockwise rotation within the alignments 300, 301 also clearly meets the straight line

305 zu. Damit ist der Winkel a vom Drehwinkel ß abhängig. 305 to. The angle a is thus dependent on the angle of rotation β.

Während bei der in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung der Winkel a z.B. 15° betrug, also a = 15° While in the device shown in Fig. 3 the angle a e.g. Was 15 °, i.e. a = 15 °

gilt, ergibt sich der Winkel a vorzeichenrichtig durch die obige Gleichung (I) applies, the angle a results in the correct sign by the above equation (I)

a = f (ß) + 15° a = f (ß) + 15 °

Nimmt man f (ß) z.B. einmal willkürlich zu -40°, so ergibt sich (a zu -35°. Der Drehwinkel ß selbst ist jedoch im gezeigten Beispiel etwas grösser als 40°, so dass für die Funktion f (ß) etwa -3/4 ß gilt. Taking f (ß) e.g. once arbitrarily to -40 °, the result is (a to -35 °. However, the angle of rotation ß itself is somewhat larger than 40 ° in the example shown, so that the function f (ß) is approximately -3/4 ß.

Einen für viele praktische Fälle sehr geeigneten Winkel für a berechnet sich somit aus der Gleichung a = -3/4 ß + 15° (III) A very suitable angle for a for many practical cases is thus calculated from the equation a = -3/4 ß + 15 ° (III)

wobei ß als positiver Zahlenwert eingesetzt wird. where ß is used as a positive numerical value.

Die Grösse f (ß) ist indessen nicht auf -3/4 ß beschränkt, sondern überstreicht in der Praxis wenigstens einen Bereich von 1/3 ß bis 1 ß. Auch der in der Fig. 3 gezeigte Winkel a ist nicht auf 15 Grad beschränkt, sondern kann in der Praxis Werte zwischen +15° und -10°, bezogen auf die Gerade 304 However, the size f (ß) is not limited to -3/4 ß, but in practice covers at least a range of 1/3 ß to 1 ß. The angle a shown in FIG. 3 is also not limited to 15 degrees, but in practice can have values between + 15 ° and -10 °, based on the straight line 304

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

13 13

CH 686 050 A5 CH 686 050 A5

14 14

in Fig. 3, annehmen. Berücksichtigt man diese Schwankungsbreite, so ergibt sich die Gleichung für a zu a = f (ß) + (15°-x) (IV) in Fig. 3 assume. Taking this fluctuation range into account, the equation for a is a = f (ß) + (15 ° -x) (IV)

wobei x ein beliebiger Winkel ist, der in der Praxis jedoch meistens zwischen 0° und 25° liegt. where x is an arbitrary angle, which in practice is mostly between 0 ° and 25 °.

Die auf den Winkel ß aufbauende Gleichung könnte auch von dem Winkel S ausgehen, weil die Beziehung ß + 8 + 90° = 360° oder ß + 8 = 270° besteht, d.h. 8 = 270° - ß. The equation based on the angle β could also be based on the angle S, because the relationship β + 8 + 90 ° = 360 ° or β + 8 = 270 ° exists, i.e. 8 = 270 ° - ß.

Die in der Fig. 3 dargestellte Gerade 305 geht dort durch die Eckpunkte 24 und 30 des Profils 3. Diese Eckpunkte entsprechen funktionsmässig den Eckpunkten 901, 902 bzw. 904, 905 der Profile 910 bzw. 911 der Fig. 8. Der besseren Übersichtlichkeit halber wurde diese Gerade in der Fig. 8 nicht an das Profil 3, sondern an das Profil 910 gelegt. The straight line 305 shown in FIG. 3 passes through the corner points 24 and 30 of the profile 3. These function points correspond functionally to the corner points 901, 902 and 904, 905 of the profiles 910 and 911 of FIG. 8. For the sake of clarity 8, this straight line was not placed on the profile 3 but on the profile 910.

Aus der Fig. 8 erkennt man ausserdem, dass auch die Grösse b vom Drehwinkel ß abhängig ist. Die Geraden 303, 302 verlaufen nicht parallel zur Geraden 305, weil sie durch die Lage der Eckpunkte (z.B. 28, 19) zweier verschiedener Profile 2, 3 bestimmt werden. Der Winkel, den die Geraden 302, 303 mit der Horizontalen 800 bilden, ist - verglichen mit dem entsprechenden Winkel in Fig. 3 -linksdrehend. Dieser Winkel, der b bestimmt, kann als Funktion von ß ausgedrückt werden. It can also be seen from FIG. 8 that the size b also depends on the angle of rotation β. The straight lines 303, 302 do not run parallel to the straight line 305 because they are determined by the position of the corner points (e.g. 28, 19) of two different profiles 2, 3. The angle which the straight lines 302, 303 form with the horizontal line 800 is left-turning - compared to the corresponding angle in FIG. 3. This angle, which determines b, can be expressed as a function of ß.

Claims (17)

PatentansprücheClaims 1. Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Lichteinfalls in einen Raum, mit mehreren Lichtlenkprofilen (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505), die durch eine erste geradlinige und äussere Flucht (300) und durch eine zweite geradlinige und innere Flucht (301), die zu der ersten Flucht (300) parallel verläuft, begrenzt sind und die eine Oberseite (21, 31; 402, 403; 506, 507) aufweisen, die einem ersten benachbarten Lichtlenkprofil gegenüberliegt (2) und die eine Unterseite (22, 32; 60, 33) aufweisen, die einem zweiten benachbarten Lichtlenkprofil (3) gegenüberliegt, wobei die Lichtlenkprofile (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) mindestens auf einem dem einstrahlenden Licht zugewandten Bereich (21) verspiegelt und die relativen Lagen der Lichtlenkprofile (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) zueinander unveränderlich sind, und dass mindestens die Oberseite (21, 31; 402, 403; 506, 507) eines jeden der Lichtlenkprofile (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) mindestens ein im Querschnitt konkaves Spiegelteilstück aufweist, dass ferner die Unterseite eines Lichtlenkprofils (2, 3) aus wenigstens zwei Reflektorteilen (22, 32 bzw. 60, 33) besteht, deren Verbindungsstelle (18, 30) dem Spiegelteiistück der Oberseite (21) eines benachbarten Lichtlenkprofils (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) gegenüberliegt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: der Abstand (a) zwischen der äusseren Flucht (300) und der inneren Flucht (301) ist gleich oder kleiner 10 mm; der Neigungswinkel a einer Geraden (305) zu einer Senkrechten (304) durch beide Fluchten (300, 301) ist durch die Beziehung a = f (ß) + (15° -x)1.Device for automatically controlling the incidence of light in a room, with several light-guiding profiles (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505), through a first rectilinear and external escape (300) and through a second rectilinear and inner flight (301), which runs parallel to the first flight (300), are limited and have an upper side (21, 31; 402, 403; 506, 507) that is opposite a first adjacent light-guiding profile (2) and one Have underside (22, 32; 60, 33), which is opposite a second adjacent light guide profile (3), the light guide profiles (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505) at least on an area facing the incident light (21) mirrored and the relative positions of the light directing profiles (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505) to one another are unchangeable, and that at least the top (21, 31; 402, 403; 506, 507) one each of the light directing profiles (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505) at least e in concave mirror section in cross section, that the underside of a light guide profile (2, 3) consists of at least two reflector parts (22, 32 or 60, 33), the connection point (18, 30) of the mirror part of the top (21) of an adjacent one Light directing profile (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505), characterized by the combination of the following features: the distance (a) between the outer flight (300) and the inner flight (301) is equal to or less than 10 mm; the angle of inclination a of a straight line (305) to a perpendicular (304) through both alignments (300, 301) is given by the relationship a = f (β) + (15 ° -x) festgelegt, wobei f (ß) eine vom Neigungswinkel ß der Senkrechten (304) zur Erdoberfläche abhängige Funktion ist und x ein beliebiger Winkel ist, und wobei diese Gerade (305) durch einen Berührungspunkt (24, 28) zwischen der äusseren Flucht (300) mit einem der Lichtlenkprofile (2) und durch die Verbindungsstelle (18, 30) zwischen den beiden Reflektorteilen (22, 32 bzw. 60, 33) der Unterseite dieses Lichtlenkprofiles (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) geht; die maximale Schattenbreite (b) eines Lichtlenkprofiis (2, 3; 38 bis 55; 400, 401; 501 bis 505) beträgt 10 mm, wobei diese Schattenbreite (b) durch zwei parallele Geraden (302, 303) definiert wird, von denen die eine Gerade (303) durch den Berührungspunkt (17) zwischen diesem Lichtlenkprofil (2) und der inneren Flucht (301) geht, während die andere Gerade (302) einerseits durch den Berührungspunkt (28) zwischen diesem Lichtlenkprofil (2) und der äusseren Flucht (300) und andererseits durch den Berührungspunkt (19) zwischen einem diesem Lichtlenkprofil benachbarten Lichtlenkprofil (3) und der inneren Flucht (301) verläuft.where f (ß) is a function dependent on the angle of inclination ß of the perpendicular (304) to the surface of the earth and x is an arbitrary angle, and this straight line (305) is defined by a point of contact (24, 28) between the outer flight (300) with one of the light guide profiles (2) and through the connection point (18, 30) between the two reflector parts (22, 32 or 60, 33) of the underside of this light guide profile (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505 ) goes; the maximum shadow width (b) of a light guide professional (2, 3; 38 to 55; 400, 401; 501 to 505) is 10 mm, this shadow width (b) being defined by two parallel straight lines (302, 303), of which the one straight line (303) passes through the point of contact (17) between this light directing profile (2) and the inner flight (301), while the other straight line (302) passes through the point of contact (28) between this light directing profile (2) and the outer flight (300) and on the other hand through the point of contact (19) between a light-directing profile (3) adjacent to this light-directing profile and the inner flight (301). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass f (ß) = -1/4 ß bis -2 ß.2. Device according to claim 1, characterized in that f (ß) = -1/4 ß to -2 ß. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass f (ß) = -3/4 ß.3. Device according to claim 2, characterized in that f (ß) = -3/4 ß. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verwendung der Vorrichtung als senkrecht zur Erdoberfläche angeordnetes Fassadenelement 0° < a < 15° ist.4. The device according to claim 1, characterized in that when the device is used as a facade element arranged perpendicular to the earth's surface, 0 ° <a <15 °. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Verbindungsstelle (18, 30) zwischen den beiden Reflektorteilen (22, 32) gehende und an dem nach aussen gerichteten Teilstück anliegende Tangente (308) mit einer zur Erdoberfläche parallelen Geraden (309, 800) einen Winkel y bildet, der 30° nicht überschreitet.5. The device according to claim 1, characterized in that the tangent (308) passing through the connection point (18, 30) between the two reflector parts (22, 32) and resting on the outwardly directed section has a straight line (309 , 800) forms an angle y which does not exceed 30 °. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichtundurchlässiges Element drei Eckpunkte (17, 18, 28) aufweist.6. The device according to claim 1, characterized in that an opaque element has three corner points (17, 18, 28). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei (17, 28) der drei (17, 18, 28) Eckpunkte eine Unstetigkeitsstelle (414, 415) vorgesehen ist.7. The device according to claim 6, characterized in that a discontinuity (414, 415) is provided between two (17, 28) of the three (17, 18, 28) corner points. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeitsstelle (414, 415) durch den Übergang einer konkaven Fläche (402, 404) zu einer anderen konkaven Fläche (403, 405) gebildet ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the discontinuity (414, 415) is formed by the transition from a concave surface (402, 404) to another concave surface (403, 405). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeitsstelle durch eine Fläche (516 bis 520) gebildet ist, welche zwei konkave Flächen (506, 507; 508, 509) miteinander verbindet.9. The device according to claim 7, characterized in that the discontinuity is formed by a surface (516 to 520) which connects two concave surfaces (506, 507; 508, 509) with each other. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Eckpunkte (17, 28; 19, 24) in einer oberen konkaven Fläche (31, 21) liegen, die zu einer Lichtquelle hin gerichtet ist, während zwei zweite Eckpunkte (28, 18; 24, 30) in einer unteren Fläche (32, 33) liegen, die zur Lichtquelle hin gerichtet ist, und dass zwei dritte Eckpunkte (18, 17; 30, 19) in einer Fläche (22, 60) lie-10. The device according to claim 8, characterized in that two first corner points (17, 28; 19, 24) lie in an upper concave surface (31, 21) which is directed towards a light source, while two second corner points (28, 18; 24, 30) lie in a lower surface (32, 33) which faces the light source and that two third corner points (18, 17; 30, 19) lie in one surface (22, 60). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 88th 1515 CH 686 050 A5CH 686 050 A5 gen, die in den Innenraum (4) gerichtet ist, wobei die untere und zur Lichtquelle hin gerichtete Fläche (32, 33) eine Tangente (308) aufweist, die mit einer horizontalen Achse (309, 304) einen Winkel von weniger als 30° aufweist.gene, which is directed into the interior (4), wherein the lower and directed towards the light source surface (32, 33) has a tangent (308) having an angle of less than 30 ° with a horizontal axis (309, 304) having. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profil-Querschnitt eines Lichtlenkprofils (2, 3) eine Fläche aufweist, die kleiner als 30 mm2 ist.11. The device according to claim 1, characterized in that the profile cross-section of a light guide profile (2, 3) has an area which is less than 30 mm2. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen konkaven Flächen Parabelflächen sind und zwei Einzel-Parabelstücke (402, 403; 404, 405) aufweisen, deren Parabelachsen (410, 412) unterschiedliche Neigungen haben, wobei die Parabelachse (412) des ersten Einzel-Parabelstücks steiler als die Parabelachse (410) des zweiten Einzel-Parabelstücks geneigt ist.12. The device according to claim 10, characterized in that the upper concave surfaces are parabolic surfaces and have two individual parabolic pieces (402, 403; 404, 405), the parabolic axes (410, 412) of which have different inclinations, the parabolic axis (412) of the first individual parabolic section is steeper than the parabolic axis (410) of the second individual parabolic section is inclined. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtundurchlässigen Elemente (601 bis 606) in klarsichtiges Material (607) eingebettet sind, das einen Brechungsindex aufweist, der grösser oder gleich dem Brechungsindex von Wasser ist.13. The apparatus according to claim 1, characterized in that the opaque elements (601 to 606) are embedded in transparent material (607) which has a refractive index that is greater than or equal to the refractive index of water. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die in klarsichtiges Material (607) eingebetteten Lichtlenkprofile (601 bis 606) mit zwei klarsichtigen Scheiben (608, 609) eine Verbundglasscheibe bilden.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the light-guiding profiles (601 to 606) embedded in transparent material (607) form a laminated glass pane with two transparent panes (608, 609). 15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Fläche (21) der Lichtlenkprofile oder ein Teilstück dieser einen Fläche (21) verspiegelt ist und dass die übrigen Flächen (32, 22; 33, 60; Teil von 21) diffus reflektiert ausgebildet sind.15. The apparatus according to claim 1, characterized in that only one surface (21) of the light guide profiles or a portion of this one surface (21) is mirrored and that the other surfaces (32, 22; 33, 60; part of 21) reflect diffusely are trained. 16. Verfahren zur Herstellung eines Lichtlenkprofils (2) für eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dieses Lichtlenkprofil (2) im Querschnitt wenigstens drei Eckpunkte (17, 18, 28) aufweist, zwischen denen sich gerade oder gekrümmte Flächen (22, 31, 32) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtlenkprofil aus einem massiven Stahl- oder Metalldraht durch Walzen hergestellt wird, der einen Durchmesser kleiner als 6,5 mm hat.16. A method for producing a light directing profile (2) for a device according to claim 1, wherein said light directing profile (2) has at least three corner points (17, 18, 28) in cross section, between which there are straight or curved surfaces (22, 31, 32 ), characterized in that the light directing profile is produced from a solid steel or metal wire by rolling, which has a diameter of less than 6.5 mm. 17. Verfahren zum Herstellen eines Lichtlenkprofils (2) für eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dieses Lichtlenkprofil (2) im Querschnitt drei Eckpunkte (17, 18, 28) besitzt, zwischen denen sich gerade oder gekrümmte Flächen (22, 31, 32) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtlenkprofil (2) im Spritzgussverfahren hergestellt wird.17. A method for producing a light-directing profile (2) for a device according to claim 1, wherein said light-directing profile (2) has three corner points (17, 18, 28) in cross section, between which there are straight or curved surfaces (22, 31, 32). are located, characterized in that the light directing profile (2) is produced by injection molding. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 99
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