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Lichtelement
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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Lichtelement der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Mit dem Begriff "Lichtelement" sind Bauelemente gemeint, die beispielsweise
auf Dächern montiert werden können und aus einem transparenten Material bestehen,
so daß der praktisch ungehinderte Lichteinfall in das Innere des Gebäudes möglich
ist.
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Im vorliegenden Fall interessieren insbesondere zwei Ausführungsformen
solcher Lichtelemente, nämlich Lichtklappen, also schwenkbar gelagerte Lichtelemente,
sowie Lichtbänder, die aus einzelnen Moduln zu einem Endlos-Lichtband zusammengesetzt
werden können.
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Es sind Lichtbänder entwickelt worden, die aus einem umlaufenden,
oft rechteckigen Profilrahmen und gewölbten Stegdoppelplatten aus einem transparenten
Kunststoff bestehen, deren Längsseiten an dem Profilrahmen befestigt sind. Diese
Befestigung erfolgt im allgemeinen durch Schrauben, so daß aufwendige und entsprechende
kostspielige Montagearbeiten erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lichtelement
der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem dieser Nachteil nicht auftritt.
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Insbesondere soll ein Lichtelement vorgeschlagen werden, bei dem die
Befestigung der gewölbten Platte an dem Profilrahmen nicht durch eine Verschraubung
erfolgen muß.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale erreicht.
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Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf,
daß Platten aus speziellen Kunststoffen, insbesondere aus Polycarbonat, auch ohne
Erwärmung relativ stark verformt werden können, so daß es möglich ist, solche Platten
unter entsprechender Verformung in geneigte Ausnehmungen des Profilrahmens einzuführen
und dabei zu verspannen, so daß sich einerseits die gewünschte, gewölbte Form der
Platten und zum anderen eine ausreichende Befestigung und Abdichtung zu dem Profilrahmen
hin ergibt. Auch bei einer relativ starken Verformung behalten Platten aus Polycarbonat
noch ihre gute Witterungsbeständigkeit.
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Gute Ergebnisse werden mit Hohlkammerplatten erhalten, wie sie unter
der Bezeichnung "Makrolon" von der Bayer AG oder der Firma Röhm erhältlich sind.
Obwohl solche Hohlkammerplatten auch als mehrwandige Flachkörper ausgebildet werden
können, soll im folgenden nur noch von "Stegdoppelplatten" gesprochen werden.
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Da relativ starke Biegekräfte auftreten, muß der Profilrahmen entsprechend
stabil ausgelegt sein. Gute Ergebnisse werden mit Aluminium-Profilrahmen erhalten.
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Bei der Ausbildung als Lichtklappe wird ein geschlossener, rechteckiger
Profilrahmen verwendet, in den beispielsweise zwei gewölbte Stegdoppelplatten aus
Polycarbonat nebeneinander eingespannt sind.
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Bei der Herstellung von Endlos-Lichtbändern beginnt man mit einem
U-förmigen Profilrahmen, in den beispielsweise ebenfalls zwei gewölbte Stegdoppelplatten
aus Polycarbonat nebeneinander eingespannt sind. Auf den Profilrahmen werden dann
weitere Profilstücke aufgesteckt, zwischen denen weitere gewölbte Stegdoppelscheiben
eingespannt werden.
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Den Abschluß bildet wieder ein U-förmiger Profilrahmen.
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Auf diese Weise können Lichtbänder beliebiger Länge montiert werden.
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Der stirnseite Abschluß einer solchen Lichtklappe oder eines solchen
Lichtbandes erfolgt durch eine senkrechte Platte aus einem transparenten Kunststoff,
zweckmäßigerweise ebenfalls durch eine Stegoppelplatte aus Polycarbonat.
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Hierbei werden zweckmäßigerweise Profilstücke mit gleichem Querschnitt
verwendet, wobei diese Profilstücke einerseits die geneigte Ausnehmung für die Aufnahme
der gewölbten Stegdoppelplatten und andererseits eine U-förmige, senkrechte Nut
für die Aufnahme des unteren Endes der senkrechten Platte aufweisen.
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Der Ubergang zwischen der senkrechten Platte und der benachbarten,
gewölbten Stegdoppelplatte erfolgt durch ein entsprechend geformtes, also gewölbtes
Verbindungsprofil mit Aufnahmen für die freien Ränder dieser Platten.
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Auch der Ubergang zwischen zwei benachbarten, gewölbten Stegdoppelplatten
sollte durch ein Verbindungsprofil ab-
gedichtet werden. Diese Verbindungsprofile
können aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi oder Weich-PVC,bestehen
und sind zweckmäßigerweise zweiteilig-: ausgebildet. Dabei wird zunächst ein Teil
kraftschlüssig.
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auf den Rand einer Stegdoppelplatte aufgeschoben; der andere Teil
wird dann form- und/oder kraftschlüssig mit dem ersten Teil verbunden und dabei
gleichzeitig auch die Verbindung zu der anderen Stegdoppelplatte hergestellt.
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Die Verwendung solcher Lichtklappen als Rauchabzugsklappen ïst vorteilhaft,
da solche Stegdoppelplatten aus Polycarbonat vor kurzem die Freigabe als schwer
entflammbares Material entsprechend DIN 4102 erhalten haben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines schwenkbaren Lichtelementes, das als Rauchabzugsklappe
eingesetzt werden kann, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht mehrerer Lichtelemente,
die zu einem Endlos-Lichtband zusammengesetzt sind, Fig. 3 einen Querschnitt durch
den längsseitigen Profilrahmen mit der eingesetzten Stegdoppelplatte, Fig. 4 einen
Querschnitt durch die Kopfseite des Profilrahmens mit der eingesetzten, senkrechten
Stegdoppelplatte, Fig. 5 eine schematische Darstellung des ersten Schrittes beim
Einsetzen der Stegdoppelplatte in den Profilrahmen,
Fig. 6 die
Verformung der eingesetzten Stegdoppelplatte, Fig. 7 die Einspannung des anderen
Endes der Stegdoppelplatte in den Profilrahmen, Fig. 8 die eingespannte Stegdoppelplatte,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine hochgeschwenkte Rauchabzugsklappe, Fig. 10 einen
Schnitt durch eine geschlossene Rauchabzugsklappe, Fig. 11 einen Schnitt durch das
stirnseitige Verbindungsprofil, und Fig. 12 einen Schnitt durch das Verbindungsprofil
zwischen zwei aneinanderstoßenden, gewölbten Stegdoppelplatten.
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Fig.. 1 zeigt ein geschlossenes, als Lichtklappe ausgebildetes Lichtelement,
das allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutet ist und beispielsweise als Rauchabzugsklappe
eingesetzt werden kann. Dieses Lichtelement 10 weist einen rechteckigen, umlaufenden
Profilrahmen 12 auf, der aus vier miteinander verbundenen Aluminiumprofil-Teilen
besteht. Zwischen den beiden Längsseiten des Profilrahmens 12 sind zwei nebeneinander
angeordnete, gewölbte Stegdoppelplatten 14 auf noch zu erläuternde Weise eingespannt.
Die beiden Stegdoppelplatten 14 sind durch ein Verbindungsprofil 16 miteinander
verbunden. (Siehe Figur 12.) An den beiden Stirnflächen des Profilrahmens 12, beispielsweise
an dem Profilstück 13, ist jeweils eine senkrecht an-
geordnete
Platte 20 aus einem transparenten Kunststoff angebracht, die etwa die Form eines
Kreisabschnittes hat und die öffnung zwischen dem stirnseitigen Stück 13 des Profilrahmens
12 und der gewölbten Stegdoppelplatte 14 ausfüllt. Als Platte 20 kann ebenfalls
eine Stegdoppelplatte eingesetzt werden.
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Die Verbindung zwischen der kreisabschnittförmigen Platte 20 und der
gewölbten Stegdoppelplatte 14 erfolgt über ein weiteres gewölbtes Verbindungsprofil
18 (siehe auch Fig.11).
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Lichtelementes, das als Modul
30 ausgebildet ist ; diese Moduln 30 können zu einem Endlos-Lichtband zusammengesetzt
werden.
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Dieser Modul 30 weist einen U-förmigen, rechteckigen Profilrahmen
32 auf, in den auf die gleiche Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zwei
gewölbte Stegdoppelplatten 14 aus Polycarbonat eingesetzt sind. Auch die senkrechte
Platte 20 und die beiden Verbindungsprofile 16 und 18 sind bei dem Modul 30 vorgesehen.
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An diesen Modul 30 kann ein weiterer, ähnlicher Modul angeschlossen
werden, indem mit dem U-förmigen Profilrahmen 32 weitere Profile 33 verbunden werden,
zwischen die weitere, gewölbte Stegdoppelplatten 14 eingespannt sind. Die Verbindung
zwischen den benachbarten Stegdoppelplatten 14 erfolgt wieder über Verbindungsprofile
16.
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Auf diese Weise können die einzelnen Module 30 zu größeren Einheiten
zusammengesetzt werden, wobei der Abschluß schließlich durch einen weiteren, U-förmigen
Profilrahmen 32 (nicht dargestellt) erfolgt.
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Die beiden Lichtelemente, also die Lichtklappe 10 und der
Modul
30, sind jeweils nach dem gleichen Grundprinzip aufgebaut, beruhen also auf dem
Einspannen der gewölbten Stegdoppelplatte 14 in den Profilrahmen 12 bzw. 32.
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Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Längsseite des Profilrahmens
12 mit der eingespannten, gewölbten Stegdoppelplatte 14. Dieser Profilrahmen 12
kann über parallele Anschluß stege 41 und 43 an seiner Unterseite beispielsweise
mit einem Aufsatzkranz (nicht dargestellt) verbunden werden und weist einen langgestreckten,
kastenförmigen Hauptteil 40 auf, der an seiner Oberseite mit einer geneigten Aussparung
42 für die Aufnahme der Längskanten der Stegdoppelplatte 14 und mit einer weiteren,
senkrechten, im Querschnitt U-förmigen Aussparung 44 versehen ist, die zur Ableitung
des Kondenswassers dient.
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Auch die Aussparung 42 hat im Querschnitt etwa U-Form und verläuft
etwa unter einem Winkel von 300 zur Horizontalen, wie es im allgemeinen auch für
die Endbereiche der Stegdoppelplatte 14 zutrifft, so daß die Stegdoppelplatte 14
nach der Einführung in die Ausnehmung 42 des Profilrahmens 12 bereits die gewünschte
Steigung zur Horizontalen hat.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das stirnseitige Profilstück 13 (siehe
Fig. 1 und 2), das ebenfalls durch parallel zueinander senkrecht nach unten verlaufende,
stegförmige Ansätze 51 und 53 mit einem Aufsa.tzkranz verbunden werden kann. Auch
dieses Profilstück 13 weist einen langgestreckten, kastenförmigen Hauptteil 50 mit
einer U-förmigen, senkrecht nach oben gerichteten Ausnehmung 48 sowie eine ebenfalls
U-förmige, geneigte Ausnehmung 46 auf, d.h., der stirnseitige Teil 13 des Profilrahmens
12 hat die gleiche Querschnittsform wie die Längsseiten. In diesem Fall wird jedoch
das untere Ende der Platte 20 in die
Ausnehmung 48 eingesteckt,
wie man in Fig. 4 erkennt, während die Ausnehmung 46 für die Ableitung evtlk eingedrunge
nen Regenwassers dient.
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Die Figuren 5 bis 8 zeigen die verschiedenen Verfahrensschritte beim
Einspannen der Stegdoppelplatten 14 in den Profilrahmen 12. Fig. 5 stellt den ersten
Schritt dar, bei dem die eine Längsseite der Stegdoppelplatte 14 in die Ausnehmung
42 des Profilrahmens 12 eingeführt wird, also entsprechend der Neigung der Ausnehmung
42 etwa in einem Winkel von 300 zur Horizontalen verläuft.
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Beim nächsten, in Fig. 6 dargestellten Schritt wird die Stegdoppelplatte
14 nach unten zur gegenüberliegenden Längsseite des Profilrahmens 12 gebogen; die
Stegdoppelplatte 14 hat eine solche Länge, daß sich nundas freie, nach unten gebogene
Ende 14a über der entsprechenden Längsseite des Profilrahmens 14 und hier wiederum
über dem oberen Steg der Ausnehmung 42 (siehe auch Fig. 3) befindet.
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Beim dritten, in Fig. 7 dargestellten Schritt wird das Ende 14a der
nach unten gebogenen Stegdoppelplatte 14 mittels eines schematisch angedeuteten
Werkzeuges 60 in Richtung der beiden Pfeile verschoben, nämlich einmal in Richtung
der Stegdoppelplatte 14 nach links und gleichzeitig nach unten, wodurch das Ende
14a in die Ausnehmung 42 des Profilrahmens 12 eingeführt wird.
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Fig. 8 zeigt den Endzustand, nämlich die in die beiden Längsseiten
des Profilrahmens 12 eingespannte Stegdoppelplatte 14. Aufgrund der entstehenden
Spannkräfte liegt die Stegplatte mit so hohem Druck an den Innenflächen der Ausnehmung
42 und damit des Profilrahmens 12 an, daß sie sie cher gehalten und gleichzeitig
auch eine ausreichende Abdichtung gewährleistet ist.
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Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch die nach oben geschwenkte, auf einem
Aufsatzkranz 64 befestigte Lichtklappe entsprechend Figur 1. Diese Lichtklappe wird
durch die Stege 41/43 bzw. 51/53 auf den oberen Rand des Aufsatzkranzes 64 aufgesetzt
und kann mittels eines schematisch angedeuteten Gelenkes 62 manuell oder motorisch
nach oben geschwenkt und in der dargestellten Lage gehalten werden.
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Fig. 10 zeigt die nach unten abgesenkte und damit auf dem oberen Rand
des Aufsatzkranzes 64 aufliegende Lichtklappe.
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In Fig. 11 ist ein Schnitt durch das Verbindungsprofil 18 zwischen
der senkrechten Platte 20 und der Stegdoppelplatte 14 dargestellt. Dieses Verbindungsprofil
18 weist eine U-förmige, nach unten gerichtete Nut 18a für die Aufnahme des oberen
Randbereiches der Platte 20 sowie eine im rechten Winkel dazu verlaufende, ebenfalls
U-förmige Nut 18b für die Aufnahme des Randbereiches der Stegdoppelplatte 14 auf.
Die Einführöffnungen der beiden Nuten 18a und 18b sind mit Verengungen versehen,
so daß sowohl die Platte 20 als auch die Stegdoppelplatte 14 bei der Einführung
in die zugehörige Nut diese Verengungen etwas aufweiten müssen und dadurch kraftschlüssig
in den beiden Nuten 18a und 18b gehalten werden.
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Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, hat das Verbindungsprofil 18 eine
der Wölbung der Stegdoppelplatten 14 entsprechende Form, so daß dieses Verbindungsprofil
18 denffbergangsbereich zwischen der senkrechten Platte 20 und der gewölbten Stegdoppelplatte
14 abdichtet.
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Fig. 12 zeigt schließlich einen Querschnitt durch das Verbindungsprofil
16 zwischen zwei benachbarten, aneinanderstoßenden,gewölbten Stegdoppelplatten 14.
Dieses Verbindungsprofil 16 ist zweistückig ausgebildet und weist einen
unteren
Teil 17 und einen oberen Teil 19 auf.
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Der untere Teil 17 enthält eine Bodenfläche 17a, die mit zwei kurzen,
nach oben ragenden Vorsprüngen 17b sowie einem kurzen Ansatz 17c versehen ist, an
den sich eine nach unten konisch zulaufende Kammer 17d anschließt.
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Die Kammer 17d ist nach oben hin offen, d.h., die beiden nach innen
gewandten Stege 17e am oberen Ende der Kammer 17d bilden eine Einlaßöffnung 17f.
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An den oberen Rand der Kammer 17d, nämlich gemäß der Darstellung in
Fig. 12 an den linken Steg 17e, schließt sich ein weiterer Steg 17g an, dessen Abstand
von der oberen Kante des Steges 17b etwa der Dicke einer Stegdoppelplatte 14 entspricht.
Der Steg 17g ist an seinem freien Ende mit einer Verdickung 17h versehen, so daß
eine in den Spalt zwischen den beiden Stegen 17b und 17g eingeführte Stegdoppelplatte
14 die Verdickung 17h etwas nach außen biegen muß und dadurch die Stegdoppelplatte
14 kraftschlüssig fest in dem Spalt zwischen den beiden Stegen 17b und 17g gehalten
ist.
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Der obere Teil 19 weist eine Grundfläche 19a mit zwei nach unten gerichteten
Stegen 19b an den Enden der Grundfläche 19a sowie einen nach unten gerichteten,
pfeilförmigen Vorsprung 19c auf.
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Bei der Montage dieses Verbindungsprofils 16 wird zunächst die bereits
fertig montierte, gewölbte Stegdoppelplatte 14, gemäß der Darstellung in Fig. 12
die linke Stegdoppelplatte 14, in den Spalt zwischen den beiden Stegen 17b und 17g
des unteren Profilteils 17 eingeführt und dort kraftschlüssig gehalten. Anschließend
wird die benachbarte, gemäß der Darstellung in Fig. 12 rechte Stegdoppelplatte 14,
die bereits in den Profilrahmen 12 eingespannt worden ist, in
die
aus Fig. 12 ersichtliche Lage geschoben, so daß sich die konische Kammer 17d zwischen
den beiden freien Enden derStegdoppelplatten 14 befindet. Nun wird der obere Profilteil
19 angesetzt und sein pfeilförmiger Vorsprung 19c in die Kammer 17d eingeführt,
indem dieser Vorsprung unter Verformung der Spitzen des Pfeils durch die Einführöffnung
17f gedrückt wird. Anschließend spreizen sich die Pfeilspitzen wieder, wie in Fig.
12 dargestellt ist, so daß der pfeilförmige Vorsprung 19c formschlüssig in der Kammer
17d gehalten ist. In dieser Lage liegen die beiden Stege 19b des oberen Profilteils
19a auf den Oberseiten der Stegdoppelplatten 14 auf, so daß aufgrund des dabei entstehenden
Andrucks die beiden Stegdoppelplatten 14 sicher gehalten werden und sich auch eine
ausreichende Abdichtung in diesem Bereich ergibt.
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Die Verbindungsprofile 16 und 19 bestehen aus einem elastomeren Material,
insbesondere Gummi oder Weich-PVC, oder aus einem flexiblen Material, insbesondere
Hart-PVC oder Polycarbonat.
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Solche Stegdoppelplatten oder allgemeinerHohlkammerplatten können
aus Polycarbonat (PC), Acryinitril Butadien Styrol (ABS), Legierungen aus Acrylnitril
Butadien Styrol und Polycarbonat, Celluloseacetobutyrat (CAB), Polymethylmetacrylat
(PMMA), Polypropylen (PP) oder Copolymerisaten aus Polypropylen und Polyethylen
hergestellt werden. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Polycarbonat erreicht.
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Werden statt der Hohlkammerplatten Platten aus einem massiven Material
verwendet, so können diese Platten 14 aus Polymethylmetracrylat (PMMA), Celluloseacetobutyrat
(CAB), Acrylnitril Butadien Styrol (ABS), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC)
oder Polyester (PE)-Laminat bestehen.
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Zur weiteren Verbesserung der mechanischen Festigkeit solcher Lichtelemente
können die Verbindungsprofile 16 (siehe die Fig. 1 und 2 in Verbindung mit Fig.
12) durch Aluminiumbänder mit dem Profilrahmen 12 verspannt werden.
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Zu diesem Zweck werden Aluminiumbänder in die aus Fig. 12 ersichtliche
Vertiefung in der Grundfläche 19a des oberen Profilteils 19 gelegt und, beispielsweise
durch Nieten, an dem Profilrahmen 12 befestigt und dadurch verspannt.