AT521762A1

AT521762A1 - Device for redirecting sunlight

Info

Publication number: AT521762A1
Application number: ATA302/2018A
Authority: AT
Inventors: Dauer Michael
Original assignee: Dauer Michael
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-04-15
Also published as: AT521762B1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Umlenken von Sonnenlicht, insbesondere im Bereich einer schachtförmigen Gebäudestruktur, weist wenigstens ein transparentes, optisches Element (1) mit einer in Verwendungslage nach oben weisenden Lichteintrittsfläche auf. Das transparente, optische (1) Element hat wenigstens bereichsweise im Wesentlichen die Form einer Pyramide, eines Kegels, eines Pyramidenstumpfes oder eines Kegelstumpfes, wobei das optische Element (1) eine gegebenenfalls mehrteilige Mantelfläche (6), eine Grundfläche (3), eine Hauptachse (m), die von einer realen oder im Fall eines Kegel- oder Pyramidenstumpfes extrapolierten Spitze (5) des transparenten Elementes (1) zu einem Schwerpunkt (4) der Grundfläche (3) verläuft, und eine zur Grundfläche (3) normale Höhe (h) aufweist. Das transparente Element (1) weist eine im Wesentlichen der Mantelfläche (6) folgende Außenseite (7) auf, die eine Lichtaustrittsfläche bildet.A device for deflecting sunlight, in particular in the area of a shaft-shaped building structure, has at least one transparent, optical element (1) with a light entry surface pointing upwards in the position of use. The transparent, optical (1) element has at least in some areas essentially the shape of a pyramid, a cone, a truncated pyramid or a truncated cone, the optical element (1) possibly having a multi-part jacket surface (6), a base surface (3), a main axis (m), which runs from a real or (in the case of a truncated cone or truncated pyramid) tip (5) of the transparent element (1) to a center of gravity (4) of the base area (3), and a normal height to the base area (3) ( h) has. The transparent element (1) has an outer side (7) which essentially follows the outer surface (6) and forms a light exit surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umlenken von Sonnenlicht, insbesondere im Bereich einer schachtförmigen Gebäudestruktur, mit wenigstens einem transparenten, optischen Element, das eine in Verwendungslage nach oben weisende Lichteintrittsfläche aufweist.The invention relates to a device for deflecting sunlight, in particular in the area of a shaft-shaped building structure, with at least one transparent, optical element which has a light entry surface pointing upwards in the position of use.

Mit wachsendem Bedarf an städtischem Wohn- und Arbeitsraum entstehen zunehmend größere und vor allem höhere Gebäude, die häufig nahe beieinanderstehen. Dabei entsteht das Problem, dass in viele Räume in den Gebäuden kein (direktes) Tageslicht gelangt. Dies ist zum einen mit steigenden Energiekosten verbunden, da diese Räume elektrisch beleuchtet werden müssen, zum anderen ist bekannt, dass es sich negativ auf die Gesundheit auswirken kann, wenn kein hinreichendes natürliches Licht zur Verfügung steht. Der einfachste Lösungsansatz hierfür ist, Lichtschächte, Lichthöfe und Innenhöfe zur Verfügung zu stellen und so einen Lichteinfall zu ermöglichen. Derartige schachtförmige Gebäudestrukturen schaffen allerdings nur bei einem sehr steilen Sonnenlichteinfall Abhilfe und sind an den meisten Breitengraden und/oder für die meisten Jahres- bzw. Tageszeiten ineffizient.As the need for urban living and working space grows, larger and above all taller buildings are created, which are often close together. This creates the problem that no (direct) daylight comes into many rooms in the buildings. On the one hand, this is associated with rising energy costs, since these rooms have to be illuminated electrically, on the other hand, it is known that it can have a negative impact on health if there is not enough natural light available. The simplest solution for this is to provide light wells, atriums and inner courtyards and thus allow light to enter. Such shaft-shaped building structures, however, only remedy the situation when the sunlight is very steep and are inefficient at most latitudes and / or for most of the times of the year or day.

Im Stand der Technik wird versucht, diesem Problem Abhilfe zu schaffen, indem optische Elemente, insbesondere Spiegel bzw. Gebilde mit einer lichtundurchlässigen und reflektierenden Oberfläche und Linsen, im oberen Bereich der schachtförmigen Gebäudestrukturen angeordnet werden, um Sonnenlicht derart abzulenken, dass es auf tiefere Bereiche der schachtförmigen Gebäudestrukturen treffen kann. Hierfür sind teilweise komplizierte und kostspielige Halterungen und Translationsmechanismen notwendig, die anfällig für Schäden sein können.The prior art attempts to remedy this problem by arranging optical elements, in particular mirrors or structures with an opaque and reflecting surface and lenses, in the upper region of the shaft-shaped building structures in order to deflect sunlight in such a way that it is directed to deeper regions which can meet shaft-shaped building structures. This sometimes requires complicated and expensive brackets and translation mechanisms that can be prone to damage.

Aus der US 6,037,535 B ist eine gattungsgemäße VorrichtungFrom US 6,037,535 B is a generic device

2/25 bekannt. Dabei gelangt Licht in eine Linse mit einer in Verwendungslage zur Sonne ausgerichteten Lichteintrittsfläche. Der Linsenkörper ist seitlich an seiner Außenseite mit einem reflektierenden Material beschichtet, so dass das Licht dort nicht austreten kann, sondern in einen in Verwendungslage der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Bereich der Linse geleitet wird, der mit einem als Lichtleiter fungierenden Glasfaserkabel verbunden ist. Durch das Glasfaserkabel wird das Licht dann entsprechend weitergeleitet. Eine Vorrichtung mit einem ähnlichen Konzept, bei dem Licht von einer Lichteintrittsfläche einer Linse zu einer auf der gegenüberliegenden Seite der Linse angeordneten, lichtleitenden Faser geführt wird, ist aus der EP 2 189 711 A2 bekannt. Diese genannten Vorrichtungen weisen die oben genannten Nachteile auf. Das Ziel dieser bekannten Vorrichtungen ist, Sonnenlicht maximal zu erfassen, indem das in die Linse eingetretene Sonnenlicht in der Linse zu einem Austrittspunkt hin gebündelt wird.2/25 known. Light enters a lens with a light entry surface oriented towards the sun when in use. The lens body is coated laterally on its outside with a reflective material, so that the light cannot exit there, but is directed into an area of the lens opposite the light entry surface in the position of use, which is connected to a glass fiber cable functioning as a light guide. The light is then passed on through the fiber optic cable. A device with a similar concept, in which light is guided from a light entry surface of a lens to a light-conducting fiber arranged on the opposite side of the lens, is known from EP 2 189 711 A2. These devices have the disadvantages mentioned above. The aim of these known devices is to capture sunlight to the maximum by concentrating the sunlight that has entered the lens in the lens towards an exit point.

Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die oben beschrieben Nachteile zu überwinden und Sonnenlicht optimal zu brechen.In contrast, the invention is based on the object of overcoming the disadvantages described above and optimally breaking sunlight.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by a device having the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert auf einem transparenten, optischen Element, in das Licht eintritt und aus dem Licht wieder austritt.The device according to the invention is based on a transparent, optical element into which light enters and from which light emerges.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umlenken von Sonnenlicht, insbesondere im Bereich einer schachtförmigen Gebäudestruktur, umfasst wenigstens ein transparentes, optisches Element, das eine im Wesentlichen der Mantelfläche folgende Außenseite aufweist, die eine Lichtaustrittsfläche bildet.A device according to the invention for deflecting sunlight, in particular in the area of a shaft-shaped building structure, comprises at least one transparent, optical element which has an outer side which essentially follows the lateral surface and forms a light exit surface.

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Die im Wesentlichen der Mantelfläche folgende Außenseite kann im Rahmen der Erfindung von der Mantelfläche abweichen oder Außenseite und Mantelfläche können ineinanderliegen.Within the scope of the invention, the outer side essentially following the outer surface can deviate from the outer surface or the outer side and outer surface can lie one inside the other.

Im Rahmen der Erfindung wird von einem gedachten kegel- bzw. kegelstumpfförmigen oder Pyramiden- bzw. pyramidenstumpfförmigen Element ausgegangen, dessen Flächen, Seiten und Achsen gemäß der gängigen Nomenklatur benannt sind (zum Beispiel Mantelfläche, Grundfläche, Höhe) und zur Orientierung dienen. Das transparente, optische Element kann zumindest teilweise genau diese Form aufweisen oder, wie im Weiteren beschrieben wird, von dieser Form abweichen. Analoges gilt für Aufrissansichten des transparenten, optischen Elementes.In the context of the invention, an imaginary element in the form of a truncated cone or a truncated pyramid or a truncated pyramid is assumed, the surfaces, sides and axes of which are named in accordance with the common nomenclature (for example lateral surface, base surface, height) and are used for orientation. The transparent, optical element can at least partially have exactly this shape or, as will be described below, deviate from this shape. The same applies to elevation views of the transparent, optical element.

Dadurch bietet eine der Mantelfläche im Wesentlichen folgende Außenseite eine ideale Fläche für austretendes Sonnenlicht. Das austretende Sonnenlicht wird nicht zu einem Austrittspunkt gebündelt, sondern gebrochen, um durch eine möglichst große Austrittsfläche in optimale Richtungen austreten zu können. Ziel kann es sein, das Sonnenlicht in eine überwiegend vertikale Richtung zu lenken. Bei hohen Sonnenständen mit einer damit verbundenen Strahlungsintensität kann aber auch die Wirkung erzielt werden, das Licht mehr in eine horizontale Richtung zu lenken. Wie spitz oder flach das transparente Objekt geformt ist, kann entsprechend der geographischen Lage angepasst werden. Bei einer solchen Anpassung kann auch die gewünschte Funktion berücksichtigt werden. So kann es in nahe am Äquator liegenden Regionen auch gewünscht sein, dass Sonnenlicht nicht in die schachtförmigen Gebäudestrukturen gelenkt, sondern abgelenkt wird, um trotz Lichteinfall eine zu große Hitzeentwicklung zu vermeiden. Erfindungsgemäß können je nach Tages- und Jahreszeit „flache Sonnenstrahlen in eine vertikale Richtung und „steile (Zenith-)Strahlen in eine horizontale Richtung umgelenkt werden.As a result, an outer side that essentially follows the lateral surface offers an ideal surface for escaping sunlight. The emerging sunlight is not bundled to an exit point, but broken so that it can exit through the largest possible exit area in optimal directions. The goal can be to direct the sunlight in a predominantly vertical direction. At high sun positions with an associated radiation intensity, however, the effect can be achieved to direct the light more in a horizontal direction. How pointed or flat the transparent object is shaped can be adjusted according to the geographic location. With such an adaptation, the desired function can also be taken into account. In regions close to the equator, it may also be desirable that sunlight should not be directed into the shaft-shaped building structures, but instead be deflected, in order to avoid excessive heat development despite the incidence of light. According to the day and season, “flat sun rays in a vertical direction and“ steep (zenith) rays in a horizontal direction can be deflected.

4/254/25

Das an der Lichteintrittsfläche, welche der Grundfläche entsprechen kann, eintretende Sonnenlicht tritt dann an der Außenseite aus und gelangt in die schachtförmige Gebäudestruktur.The sunlight entering the light entry surface, which can correspond to the base surface, then emerges on the outside and reaches the shaft-shaped building structure.

Dadurch, dass die Außenseite transparent und nicht reflektierend ist, kann die Außenseite vorteilhafterweise zum Teil auch eine Lichteintrittsfläche sein.Because the outside is transparent and not reflective, the outside can advantageously also be a light entry surface in part.

Geometrisch bevorzugt ist es, wenn das optische Element eine gegebenenfalls mehrteilige Mantelfläche, eine Grundfläche, eine Hauptachse, die von einer realen oder - im Fall eines Kegeloder Pyramidenstumpfes - extrapolierten Spitze des transparenten Elementes zu einem Schwerpunkt der Grundfläche verläuft, und eine zur Grundfläche normale Höhe aufweist, wobei die Grundfläche in Verwendungslage nach oben weist.It is geometrically preferred if the optical element has a possibly multi-part outer surface, a base surface, a main axis that runs from a real or - in the case of a truncated cone or truncated pyramid - tip of the transparent element to a center of gravity of the base surface, and a normal height to the base surface has, with the base facing upwards in the position of use.

Für die Bestimmung der Lage und Ausrichtung der transparenten Elemente gibt es zwei wesentliche Möglichkeiten, die sich aus der Geometrie der transparenten Elemente ergeben. Entweder die Hauptachse und die Höhe liegen parallel zueinander, insbesondere ineinander, oder die Hauptachse und die Höhe schließen einen Winkel, beispielsweise von größer 0° und kleiner oder gleich 45°, ein. Im ersten Fall genügt es, wenn die Hauptachse im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, was den Einbau einfach und kostengünstig gestaltet. Im zweiten Fall kann man die flache und steilere Seite des transparenten Elementes, respektive den Übergang zwischen beiden, so ausrichten, dass das Licht im Verlauf eines Tages optimal umgelenkt wird.There are two main options for determining the position and orientation of the transparent elements, which result from the geometry of the transparent elements. Either the main axis and the height lie parallel to one another, in particular one inside the other, or the main axis and the height form an angle, for example greater than 0 ° and less than or equal to 45 °. In the first case, it is sufficient if the main axis is aligned essentially vertically, which makes installation simple and inexpensive. In the second case, the flat and steeper side of the transparent element, or the transition between the two, can be aligned so that the light is optimally redirected over the course of a day.

Sollten die Hauptachse und die Höhe ineinander liegen, lässt sich das transparente Element besonders günstig fertigen, wenn die Außenseite im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Hauptachse verläuft, wie gemäß einer Weiterbildung der ErfindungIf the main axis and the height lie one inside the other, the transparent element can be manufactured particularly inexpensively if the outside is essentially rotationally symmetrical to the main axis, as in a development of the invention

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vorgesehen ist.is provided.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Lichtbrechung weiters dadurch optimiert werden, dass die Außenseite und/oder die Oberseite konvex oder konkav geformt sind. Selbstverständlich kann die Oberseite auch eben geformt sein. Dies ermöglicht vor allem eine günstige Herstellung des/der transparenten Elemente(s).In a preferred development of the invention, the refraction of light can be further optimized in that the outside and / or the top are convex or concave in shape. Of course, the top can also be shaped. Above all, this enables the transparent element (s) to be produced inexpensively.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberseite bzw. die Außenseite im Bereich der Oberseite des transparenten Elementes in wenigstens einen Dorn übergeht und/oder wenigstens einen Dorn aufweist. Ein solcher Dorn beziehungsweise solche Dorne können helfen, Vögel davon abzuhalten, sich auf der Vorrichtung nieder zu lassen.In a further preferred development of the invention it is provided that the top or the outside merges into at least one mandrel in the region of the top of the transparent element and / or has at least one mandrel. Such a thorn or thorns can help prevent birds from perching on the device.

Wenn das transparente Element selbst nicht groß genug ist, um eine schachtförmige Gebäudestruktur abzudecken, kann die Vorrichtung eine Halterung aufweisen, die ein oder mehr transparente Elemente hält.If the transparent element itself is not large enough to cover a shaft-shaped building structure, the device can have a holder that holds one or more transparent elements.

Diese Halterung kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wenigstens eine Schnur, ein Seil, ein Band, eine Leine und/oder einen Gurt aufweisen, das/die durch eine, vorzugsweise lochförmige, Ausnehmung im oder am oberen Bereich des transparenten Elementes oder im Dorn verläuft.According to a preferred development of the invention, this holder can have at least one cord, a rope, a band, a leash and / or a belt which runs through a, preferably hole-shaped, recess in or on the upper region of the transparent element or in the mandrel .

In der einfachsten Form kann es sich bei der Ausnehmung um eine Bohrung im optischen Element handeln; es können aber auch beispielsweise Ösen am optischen Element oder am Dorn angeordnet sein. Sollte es sich bei der Ausnehmung um eine Bohrung handeln, ist eine Innenhülse oder Buchse aus einem flexiblen Material innerhalb der Bohrung vorteilhaft. Da die transparenten Elemente aufgrund ihres Anwendungsgebietes allen Arten vonIn the simplest form, the recess can be a bore in the optical element; however, eyelets can also be arranged on the optical element or on the mandrel, for example. If the recess is a bore, an inner sleeve or bush made of a flexible material within the bore is advantageous. Since the transparent elements due to their area of application all types of

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Witterungseinflüssen ausgesetzt sein können, kann es auch vorkommen, dass Wasser in die Ausnehmung gelangt und dort gefriert. Durch ein flexibles Material in der Ausnehmung kann verhindert werden, dass Wasser, das sich beim Gefrieren ausdehnt, das transparente Element beschädigen kann.Can be exposed to weather conditions, it can also happen that water gets into the recess and freezes there. A flexible material in the recess prevents water that expands when freezing from damaging the transparent element.

Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden mehrere Schnüre, Seile, Bänder, Leinen und/oder Gurte ein Netz. Die Schnüre, Bänder oder Seile können beispielsweise aus Metall, Kunststoff, Carbon- oder Naturfasern bestehen oder diese Materialien enthalten.According to a further, particularly preferred development of the invention, a plurality of cords, ropes, tapes, lines and / or belts form a network. The cords, ribbons or ropes can consist, for example, of metal, plastic, carbon or natural fibers or contain these materials.

Weiters weisen Netze Knotenpunkte auf. Ein Knotenpunkt kann beispielsweise aus einem Knoten (im Sinne einer Verschlingung) aus zwei Schnüren, Seilen, Fäden oder Bändern gebildet werden. Ein Knotenpunkt kann aber beispielsweise auch durch ein Mittel zum Verbinden der Schnüre, Seile, Fäden oder Bänder gebildet werden, beispielsweise durch eine Klemme, die zwei Drahtseile verbindet. Im Rahmen der Erfindung kann bevorzugt vorgesehen sein, wenn mindestens zwei Fäden durch eine am oder im optischen Element vorgesehene Öse gefädelt sind.Furthermore, networks have nodes. A node can be formed, for example, from a knot (in the sense of a loop) from two cords, ropes, threads or ribbons. However, a node can also be formed, for example, by a means for connecting the cords, ropes, threads or tapes, for example by a clamp that connects two wire ropes. Within the scope of the invention it can preferably be provided if at least two threads are threaded through an eyelet provided on or in the optical element.

Wenn die Halterung ein Netz ist, entstehen verschiedene Vorteile, die im Folgenden beschrieben werden.If the bracket is a mesh, there are several advantages which are described below.

Ein Netz, wenn es über einen Innenhof, eine Gasse oder zwischen zwei Gebäuden oder eine andere schachtartige Gebäudestruktur im Sinne der Erfindung gespannt wird, führt zu einer geringfügigen Verdunklung des Schachtes, was allerdings durch die erzielte Umlenkung des Sonnenlichts kompensiert wird.A network, if it is stretched over an inner courtyard, an alley or between two buildings or another shaft-like building structure in the sense of the invention, leads to a slight darkening of the shaft, which is compensated for by the deflection of the sunlight achieved.

Ein Netz ist aufgrund seiner mechanischen Flexibilität leicht an unterschiedliche, bauliche Gegebenheiten anpassbar. Es kann an Vorsprünge, Erker und Fassadenornamente, wie sie insbesondereDue to its mechanical flexibility, a network can be easily adapted to different structural conditions. There can be protrusions, oriels and facade ornaments, such as those in particular

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bei älteren Bauwerken häufig vorzufinden sind, angepasst werden, ohne dafür aufwändige Ausrüstung zu benötigen, wie es bei herkömmlichen Halterungen der Fall wäre.frequently found in older structures can be adapted without the need for complex equipment, as would be the case with conventional brackets.

In einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Halterung eine, vorzugsweise transparente Platte auf, mit der die transparenten Elemente vorzugsweise einteilig mit der Platte verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass auch asymmetrisch geformte, transparente Elemente zusammen mit der Ausrichtung der Platte automatisch optimal zum Verlauf der Sonne ausgerichtet sind. Ein weiterer Vorteil, der sich bei der Verwendung einer Platte als Haltevorrichtung ergibt, ist, dass eine Platte einfach über die entsprechende schachtartige Gebäudestruktur gelegt und sehr einfach gesichert werden kann. Zudem können mit einer solchen Platte auch bestimmte Zielrichtungen für das Umlenken des Sonnenlichtes erzielt werden, die sich nicht an der Vertikalen, sondern an der Normalen zur Platte orientieren.In an alternative, preferred embodiment of the invention, the holder has a, preferably transparent plate, with which the transparent elements are preferably connected in one piece to the plate. This has the advantage that even asymmetrically shaped, transparent elements together with the alignment of the plate are automatically optimally aligned with the course of the sun. Another advantage of using a plate as a holding device is that a plate can simply be placed over the corresponding shaft-like building structure and secured very easily. In addition, with such a plate it is also possible to achieve certain target directions for deflecting the sunlight, which are oriented not to the vertical but to the normal to the plate.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann wenigstens ein Rahmen vorgesehen sein, der im oberen Bereich der schachtförmigen Gebäudestruktur auf wenigstens einem Träger angeordnet ist und die Halterung, insbesondere das Netz oder die Platte, hält. Der Rahmen ist vorzugsweise rechteckig, beispielsweise quadratisch. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass mehrere Rahmen mit einer entsprechenden Halterung vorgefertigt und modular verwendet werden können, wodurch sowohl eine Produktions- als auch eine Wartungserleichterung erzielt wird.In one embodiment of the invention, at least one frame can be provided, which is arranged on at least one carrier in the upper region of the shaft-shaped building structure and holds the holder, in particular the net or the plate. The frame is preferably rectangular, for example square. It is particularly advantageous that several frames can be prefabricated with a corresponding holder and used in a modular manner, which makes production and maintenance easier.

Die Größe des/der transparenten, optischen Elements/Elemente kann im Rahmen der Erfindung je nach Anforderung gewählt werden. Beispielsweise kann eine Größe von ca. 50 cm, von ca. 10 cm, von ca. 1 cm oder sogar von ca. 1 mm oder weniger gewählt werden.The size of the transparent, optical element (s) can be chosen within the scope of the invention depending on the requirement. For example, a size of approximately 50 cm, approximately 10 cm, approximately 1 cm or even approximately 1 mm or less can be selected.

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Insbesondere bei einer Größe von 1 mm oder weniger ist es bevorzugt, wenn eine Vielzahl von transparenten, optischen Elementen mit einer transparenten Platte verbunden ist.In particular with a size of 1 mm or less, it is preferred if a plurality of transparent, optical elements are connected to a transparent plate.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf wenigstens einem transparenten, optischen Element eine Beschichtung, vorzugsweise ein Verbundmaterial, insbesondere als Schutzschicht und/oder zum Verändern der Durchlässigkeit von Licht angeordnet ist. In der Eigenschaft als Schutzschicht kann die Beschichtung bewirken, dass das transparente, optische Element nicht oder weniger stark durch Umwelteinflüsse verändert, beispielsweise zerkratzt oder verschmutzt, wird. Dies hat den Vorteil, dass im Bedarfsfall nicht einzelne optische Elemente ausgetauscht werden müssen, sondern nur die Beschichtung. Dieser Vorteil zeigt sich insbesondere dann, wenn mehrere optische Elemente einteilig mit einer transparenten Platte verbunden sind. In der Eigenschaft zum Verändern der Durchlässigkeit von Licht kann die Beschichtung die spektrale Durchlässigkeit und/oder den Lichtbrechungsindex der Vorrichtung beeinflussen, um beispielsweise den Lichtaustrittswinkel aus dem transparenten, optischen Element zu verändern. Dies kann den Vorteil haben, dass transparente, optische Elemente einheitlich aus einem Material gefertigt und anschließend je nach Anforderung mit einer Beschichtung versehen werden können, um den Brechungsindex und/oder die optische und/oder spektrale Durchlässigkeit zu justieren.In one embodiment of the invention it can be provided that a coating, preferably a composite material, in particular as a protective layer and / or for changing the permeability of light, is arranged on at least one transparent, optical element. As a protective layer, the coating can have the effect that the transparent, optical element is not or only slightly changed by environmental influences, for example scratched or soiled. This has the advantage that, if necessary, it is not necessary to replace individual optical elements, only the coating. This advantage is particularly evident when several optical elements are connected in one piece to a transparent plate. In the property for changing the transmittance of light, the coating can influence the spectral transmittance and / or the refractive index of the device, for example in order to change the light exit angle from the transparent, optical element. This can have the advantage that transparent, optical elements can be produced uniformly from one material and can then be provided with a coating as required in order to adjust the refractive index and / or the optical and / or spectral transmission.

Im Rahmen der Erfindung ist es besonders bevorzugt, wenn das transparente, optische Element einteilig gebildet ist, so dass Licht umgelenkt werden kann, ohne dass mehrere Teile miteinander verbunden werden und Zusammenwirken müssen. Dies ermöglicht einen einfachen und günstigen Aufbau sowie einen hohen Wirkungsgrad betreffend austretendes Licht. Zudem kann ein solches Element besonders einfach in bereits vorhandeneIn the context of the invention, it is particularly preferred if the transparent, optical element is formed in one piece, so that light can be deflected without several parts having to be connected to one another and having to work together. This enables a simple and inexpensive construction and a high degree of efficiency with regard to emerging light. In addition, such an element can be easily inserted into existing ones

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Glasflächen integriert werden.Glass surfaces are integrated.

Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das transparente Element über eine Verbindung mit der Halterung verbunden ist, wobei die Verbindung vorzugsweise an der Oberseite in das transparente Element eintritt, im transparenten Element bis zur Spitze oder zu einer Unterseite des transparenten Elementes verläuft und dort aus dem transparenten Element austrittund wobei wobei die Verbindung insbesondere ein Anschlagelement aufweist, auf welchem das transparente Element gestützt ist.In the context of the invention, it can be provided that the transparent element is connected to the holder via a connection, the connection preferably entering the transparent element at the top, running in the transparent element to the top or to an underside of the transparent element and there emerges from the transparent element and wherein the connection has in particular a stop element on which the transparent element is supported.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the remaining subclaims.

Nachstehend sind verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung anhand der stark vereinfachten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Various exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the greatly simplified drawings. It shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines transparenten Elementes,1 shows a first embodiment of a transparent element,

Fig. la eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform,La shows an embodiment known from the prior art,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines transparentenFig. 2 shows a second embodiment of a transparent

Elementes,Element,

Fig. 3 einen ersten beispielhaften Grundriss eines transparenten Elementes,3 shows a first exemplary floor plan of a transparent element,

Fig. 4 einen zweiten beispielhaften Grundriss eines transparenten Elementes,4 shows a second exemplary floor plan of a transparent element,

Fig. 5 einen dritten beispielhaften Grundriss eines transparenten Elementes,5 shows a third exemplary floor plan of a transparent element,

Fig. 6 einen Aufriss der ersten Ausführungsform des transparenten Elementes,6 is an elevation of the first embodiment of the transparent element,

Fig. 7 einen Aufriss einer vierten Ausführungsform des transparenten Elementes,7 is an elevation of a fourth embodiment of the transparent element,

Fig. 8 einen Aufriss einer fünften Ausführungsform einesFig. 8 is an elevation of a fifth embodiment of a

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transparenten Elementes,transparent element,

Fig. 9 einen Aufriss einer sechsten Ausführungsform eines transparenten Elementes,9 is an elevation of a sixth embodiment of a transparent element,

Fig. 10 einen Aufriss einer siebten Ausführungsform eines transparenten Elementes,10 shows an elevation of a seventh embodiment of a transparent element,

Fig. 11 einen Aufriss einer achten Ausführungsform eines transparenten Elementes,11 is an elevation of an eighth embodiment of a transparent element,

Fig. 12 einen Aufriss der zweiten Ausführungsform des transparenten Elementes,12 is an elevation of the second embodiment of the transparent element,

Fig. 13 eine erste Möglichkeit zur Befestigung des transparentenFig. 13 shows a first way of attaching the transparent

Elementes,Element,

Fig. 14 eine zweite Möglichkeit zur Befestigung eines transparenten Elementes,14 shows a second possibility for fastening a transparent element,

Fig. 15 eine weitere Ausführungsform eines transparenten15 shows a further embodiment of a transparent

Elementes undElement and

Fig. 16 beispielhafte Rahmen zum Halten wenigstens eines transparenten Elementes.16 shows exemplary frames for holding at least one transparent element.

Fig. 1 zeigt die geometrisch einfachste Ausführungsform eines transparenten, optischen Elementes 1, wie es bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommen kann. Das dargestellte transparente Element 1 ist kegelförmig und weist eine flache, ebene, nach oben weisende Oberseite 2 auf. Die Oberseite 2 entspricht in dieser Ausführungsform der Grundfläche 3 des transparenten Elementes 1. Eine durch einen Schwerpunkt 4 der Grundfläche 3 und durch eine nach unten weisende Spitze 5 des Kegels verlaufende Hauptachse m und eine zur Grundfläche 3 senkrecht verlaufende Höhe h liegen ineinander. Das transparente Element 1 hat eine einteilige Mantelfläche 6, die eine von der Spitze 5 zur Oberseite 2 geradlinig verlaufende Außenseite 7 bildet. Die Außenseite 7 und die Mantelfläche 6 liegen ineinander. Die Oberseite 2 bildet eine Lichteintrittsfläche und die Außenseite 7 bildet eine Lichtaustrittsfläche.1 shows the geometrically simplest embodiment of a transparent, optical element 1, as can be used in a device according to the invention. The transparent element 1 shown is conical and has a flat, flat top 2 pointing upwards. In this embodiment, the top 2 corresponds to the base area 3 of the transparent element 1. A main axis m running through a center of gravity 4 of the base area 3 and through a downward-pointing tip 5 of the cone and a height h running perpendicular to the base area 3 lie one inside the other. The transparent element 1 has a one-piece lateral surface 6, which forms an outer side 7 which extends in a straight line from the tip 5 to the upper side 2. The outside 7 and the outer surface 6 lie one inside the other. The top 2 forms a light entry surface and the outside 7 forms a light exit surface.

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Fig. la zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Linse, bei der die Oberseite 2 eine Lichteintrittsfläche bildet. Das Licht wird innerhalb der Linse von der Oberseite 2 zur Spitze 5 und von der Spitze 5 in eine optische Faser F geleitet. An der Außenseite 7 kann kein Licht austreten.Fig. La shows a lens known from the prior art, in which the top 2 forms a light entry surface. The light is guided within the lens from the top 2 to the tip 5 and from the tip 5 into an optical fiber F. No light can escape on the outside 7.

Fig. 2 zeigt eine zweite,, leicht abgewandelte Ausführungsform des transparenten Elementes 1 aus Fig. 1. Dabei schließen eine durch den Schwerpunkt 4 der Grundfläche 3 und durch die Spitze 5 des Kegels verlaufende Hauptachse m und eine zur Grundfläche 3 senkrecht verlaufende Höhe h einen Winkel ein.FIG. 2 shows a second, slightly modified embodiment of the transparent element 1 from FIG. 1. A main axis m running through the center of gravity 4 of the base 3 and through the tip 5 of the cone and a height h running perpendicular to the base 3 include one Angle on.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen verschiedene Grundrisse bzw.Figures 3 to 5 show different floor plans or

Grundflächen 3 für mögliche, erfindungsgemäße, transparente Elemente 1. Fig. 4 entspricht dabei dem Grundriss von Fig. 1. Hat das transparente Element 1 ein Polygon als Grundfläche 3, wie in Fig. 5 beispielhaft in Form eines Sechsecks dargestellt, handelt es sich bei dem transparenten Element 1 folglich um eine Pyramide oder einen Pyramidenstumpf.Base areas 3 for possible transparent elements 1 according to the invention. FIG. 4 corresponds to the floor plan of FIG. 1. If the transparent element 1 has a polygon as base area 3, as shown by way of example in FIG. 5 in the form of a hexagon, it is a case of the transparent element 1 consequently around a pyramid or a truncated pyramid.

Die Figuren 6 bis 12 zeigen verschiedene mögliche Aufrisse für ein transparentes Element 1, wie es in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommen könnte. Grundsätzlich sind verschiedene Kombinationen aus Grundflächen 3 und Aufrissformen möglich. Die hier gezeigten Beispiele dienen dabei lediglich der Veranschaulichung und sind nicht limitierend zu verstehen.FIGS. 6 to 12 show various possible outlines for a transparent element 1, as could be used in a device according to the invention. In principle, various combinations of base areas 3 and elevation shapes are possible. The examples shown here are only for illustration and are not to be understood as limiting.

Der in Fig. 6 gezeigte Aufriss entspricht dabei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.The elevation shown in FIG. 6 corresponds to the embodiment shown in FIG. 1.

Der in Fig. 7 gezeigte Aufriss stellt einen Kegel- oder Pyramidenstumpf dar. Als Kegel- oder Pyramidenstumpf geformte transparente Elemente 1 können unter Umständen in der Herstellung günstiger sein. Die Hauptachse m verläuft dabei vonThe elevation shown in FIG. 7 represents a truncated cone or truncated pyramid. Transparent elements 1 shaped as a truncated cone or truncated pyramid may be less expensive to manufacture. The main axis m runs from

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einer extrapolierten Spitze 5 zum Schwerpunkt 4 der Grundflächean extrapolated tip 5 to the center of gravity 4 of the base

3. Das transparente Element 1 weist eine Unterseite 11 auf, die in der dargestellten Ausführungsform eben verläuft, die allerdings auch gekrümmt sein kann.3. The transparent element 1 has an underside 11 which, in the embodiment shown, runs evenly, but which can also be curved.

Fig. 8 zeigt einen Aufriss einer Ausführungsform, bei der die Oberseite 2 des transparenten Elementes 1 nicht der Grundfläche 3 entspricht, dieser aber im Wesentlichen folgt. Eine solche Form kann für die Optimierung der Brechungseigenschaften des transparenten Elementes 1 vorteilhaft sein.FIG. 8 shows an elevation of an embodiment in which the upper side 2 of the transparent element 1 does not correspond to the base area 3, but essentially follows it. Such a shape can be advantageous for optimizing the refractive properties of the transparent element 1.

Die Figuren 9 und 10 zeigen Ausführungsformen, bei denen die Außenseite 7 und die Mantelfläche 6 nicht ineinander liegen, sondern voneinander abweichen. Die Außenseiten 7 können konvex oder konkav sein. Die Oberseite 2 kann in einen Dorn 12 übergehen. Die Mantelfläche 6 entspricht der Mantelfläche eines gedachten kegelförmigen Elementes 1.FIGS. 9 and 10 show embodiments in which the outside 7 and the outer surface 6 do not lie one inside the other, but differ from one another. The outer sides 7 can be convex or concave. The top 2 can merge into a mandrel 12. The outer surface 6 corresponds to the outer surface of an imaginary conical element 1.

Eine wie in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Krümmung der Oberseite 2 kann auch deshalb von Vorteil sein, da so Wasser besonders gut von der Oberseite 2 ablaufen und Verschmutzungen beseitigen oder verhindern kann.A curvature of the upper side 2 as shown in FIGS. 8 to 10 can also be advantageous because water can run off the upper side 2 particularly well and can remove or prevent contamination.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform, bei der das transparente Element 1 mehrere kegel- oder pyramidenförmig geformte Bereiche übereinander aufweist. Das transparente Element 1 kann dabei einteilig oder aus mehreren einzelnen Körpern gebildet sind. Auch diese Form kann im Zuge der Optimierung der Brechung des Sonnenlichts im Verhältnis zur schachtförmigen Gebäudestruktur gewählt werden. Eine Kombination der beispielhaft in Fig. 11 dargestellten Variante mit mehreren Körpern - beispielsweise mit einer Aufrissform gemäß den Fig. 8 bis 11 oder mit anderen gegebenenfalls unterschiedlichen Aufrissformen pro Körper - ist ebenfalls möglich.11 shows an embodiment in which the transparent element 1 has a plurality of conical or pyramid-shaped regions one above the other. The transparent element 1 can be formed in one piece or from several individual bodies. This shape can also be selected in the course of optimizing the refraction of sunlight in relation to the shaft-shaped building structure. A combination of the variant shown by way of example in FIG. 11 with a plurality of bodies - for example with an elevation shape according to FIGS. 8 to 11 or with other optionally different elevation shapes per body - is also possible.

13/2513/25

1’31’3

Der in Fig. 12 gezeigte Aufriss entspricht der in Fig. 2 dargestellten, asymmetrischen Ausführungsform. Diese Ausführungsform kann vor allem dann vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung bei geringem Azimut (beispielsweise kleiner 60°) ihre größte Wirkung entwickeln soll.The elevation shown in FIG. 12 corresponds to the asymmetrical embodiment shown in FIG. 2. This embodiment can be particularly advantageous if the device is to develop its greatest effect at low azimuth (for example less than 60 °).

Die Figuren 13 und 14 zeigen zwei mögliche Varianten, um das transparente Element 1 mit einer Haltevorrichtung (nicht dargestellt) zu verbinden. Fig. 13 zeigt, dass es insbesondere bei Haltevorrichtungen, die Seile, Schnüre, Fäden und dergleichen aufweisen, genügt, wenn das transparente Element 1 eine Ausnehmung 8, insbesondere ein Loch, aufweist, durch das wenigstens ein Seil, wenigstens eine Schnur, wenigstens ein Faden oder dergleichen beziehungsweise ein Netzknoten gefädelt werden kann.FIGS. 13 and 14 show two possible variants for connecting the transparent element 1 to a holding device (not shown). 13 shows that, in particular in the case of holding devices which have ropes, cords, threads and the like, it is sufficient if the transparent element 1 has a recess 8, in particular a hole, through which at least one rope, at least one cord, at least one Thread or the like or a network node can be threaded.

In der in Fig. 14 gezeigten alternativen Ausführungsform ist die Ausnehmung 8, durch welche wenigstens ein Seil, wenigstens eine Schnur, wenigstens ein Faden oder dergleichen beziehungsweise ein Netzknoten gefädelt werden kann, über eine Verbindung 9 außerhalb des transparenten Elementes 1 angeordnet. Die Verbindung 9 kann beispielsweise durch Klemmen oder Kleben mit dem transparenten Element 1 verbunden sein. Weiters kann die Verbindung 9 über die Ausnehmung 8 hinausragen und so beispielsweise zur Vogelabwehr dienen, um einer Verschmutzung des transparenten Elementes vorzubeugen. Die Verbindung 9 kann ein Dorn 12 zur Vogelabwehr sein. Selbstverständlich kann ein Dorn 12 zur Vogelabwehr bei jeder geometrischen Ausführung des transparentes Elements 1 vorgesehen sein, auch ohne dass der Dorn 12 eine Ausnehmung 8 aufweist.In the alternative embodiment shown in FIG. 14, the recess 8, through which at least one rope, at least one cord, at least one thread or the like or a network node can be threaded, is arranged outside the transparent element 1 via a connection 9. The connection 9 can be connected to the transparent element 1, for example, by clamping or gluing. Furthermore, the connection 9 can protrude beyond the recess 8 and thus serve, for example, for bird control in order to prevent contamination of the transparent element. The connection 9 can be a spike 12 for bird control. Of course, a mandrel 12 for bird control can be provided in every geometrical design of the transparent element 1, even without the mandrel 12 having a recess 8.

In Fig. 14 ist zudem eine Beschichtung 10 dargestellt, die einen weiteren Schutz gegen Verschmutzung des transparenten Elementes 1 bieten kann und/oder den Brechungsindex und/oder die optischeFIG. 14 also shows a coating 10 which can offer further protection against contamination of the transparent element 1 and / or the refractive index and / or the optical one

14/2514/25

und/oder spektrale Durchlässigkeit verändert. Die Beschichtung 10 ist vorzugsweise auf der Oberseite 2 vorgesehen.and / or spectral transmittance changed. The coating 10 is preferably provided on the top 2.

In Fig. 14 ist beispielhaft ein Schirm 13 am Dorn dargestellt, der in Gebrauchslage oberhalb des transparenten Elementes 1 angeordnet ist und als Schattenspender dienen kann, indem er den Einfall von zu intensiver senkrechter Sonnenstrahlung reduziert. Der Schirm 13 kann zwischen der Ausnehmung 8 und der Oberseite 2 oder zwischen der Ausnehmung 8 und dem der Oberseite 2 entgegengesetzten freien Ende des Dorns (wie dargestellt) vorgesehen sein. Ein Schirm 13 kann bei jeder Ausführungsform vorgesehen sein und ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein gewisser Schutz gegen senkrecht einfallende Mittagssonne erwünscht ist.14 shows an example of a screen 13 on the mandrel, which is arranged above the transparent element 1 in the position of use and can serve as a shade by reducing the incidence of too intense vertical solar radiation. The screen 13 can be provided between the recess 8 and the upper side 2 or between the recess 8 and the free end of the mandrel opposite the upper side 2 (as shown). A screen 13 can be provided in any embodiment and is particularly advantageous when a certain protection against vertically incident midday sun is desired.

Ebenfalls ist in Fig. 14 beispielhaft dargestellt,, dass die Verbindung 9 im transparenten Element 1 von der Grundfläche 3 bis zur Spitze 5 verlaufen kann. Die Verbindung 9 kann bei der Spitze 5 aus dem transparenten Element 1 wieder austreten. Bei Ausführungsformen ohne Spitze 5 tritt die Halterung an der Unterseite 11 aus. In Gebrauchslage unterhalb des transparenten Elementes 1 ist an der Halterung ein .Anschlagelement 14 angeordnet, auf dem das transparente Element 1 aufliegt. Eine derartige Kombination aus Verbindung 9 und .Anschlagelement 14 kann bei jeder Ausführungsform vorgesehen sein und ist fertigungstechnisch vorteilhaft. Das Anschlagelement 14 kann eine gegebenenfalls plattenförmige Anschlagfläche aufweisen, ein Haken sein, oder jede beliebige Form aufweisen, die verhindert, dass das transparente Element 1 von der Verbindung 9 rutscht.14 also shows, by way of example, that the connection 9 in the transparent element 1 can run from the base area 3 to the tip 5. The connection 9 can emerge from the transparent element 1 again at the tip 5. In embodiments without a tip 5, the holder emerges from the underside 11. In the position of use below the transparent element 1, a stop element 14 is arranged on the holder, on which the transparent element 1 rests. Such a combination of connection 9 and stop element 14 can be provided in any embodiment and is advantageous in terms of production technology. The stop element 14 can have a possibly plate-shaped stop surface, be a hook, or have any shape that prevents the transparent element 1 from slipping off the connection 9.

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform. Das transparente Element 1 kann einteilig oder aus zwei einzelnen Körpern ausgebildet sein.15 shows a further embodiment. The transparent element 1 can be formed in one piece or from two individual bodies.

15/25 rs ·^! ·*· ..........15/25 RS · ^! · * · ..........

Fig. 16 zeigt modular gefertigte Ausführungsformen von Rahmen16 shows modularly produced embodiments of frames

15. Die Rahmen 15 können nebeneinander im Bereich einer schachtförmigen Gebäudestruktur auf Trägern angeordnet werden. Jeder Rahmen 15 weist eine netzartige Halterung 16 auf, die beispielsweise mehrere Fäden, insbesondere Nylonfäden, umfassen kann. An der Halterung 16 können transparente Elemente 1, gegebenenfalls über eine Verbindung 9, angeordnet werden.15. The frames 15 can be arranged side by side in the area of a shaft-shaped building structure on supports. Each frame 15 has a mesh-like holder 16, which can for example comprise several threads, in particular nylon threads. Transparent elements 1, possibly via a connection 9, can be arranged on the holder 16.

Claims

Claims:

1. Device for deflecting sunlight, in particular in the area of a shaft-shaped building structure, with at least one transparent, optical element (1) which has a light entry surface pointing upwards in the position of use, the transparent, optical element (1) at least in regions essentially the Has the shape of a pyramid, a cone, a truncated pyramid or a truncated cone, and wherein the optical element (1) has an optionally multi-part surface area (6), a base area (3), a main axis (m) that is real or, in the case of a cone - or truncated pyramid of extrapolated tip (5) of the transparent element (1) runs to a center of gravity (4) of the base area (3) and has a normal height (h) to the base area (3), characterized in that the transparent element (1 ) has an outer side (7) which essentially follows the lateral surface (6) and forms a light exit surface.

2. Device according to claim 1, characterized in that the main axis (m) and the height (h) enclose an angle of greater than 0 ° and less than or equal to 45 °.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the main axis (m) and the height (h) are parallel to one another, in particular one inside the other.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base surface (3) points upwards in the position of use and forms a light entry surface.

5. The device according to claim 4, characterized in that the outer side (7) is convex or concave.

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• · · · · · · · ·

IT ...............

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transparent element (1) has a substantially the base surface (3) following top (2).

7. The device according to claim 6, characterized in that the top (2) is convex or concave.

8. The device according to claim 6, characterized in that the top (2) is flat.

9. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the outer side (7) is substantially rotationally symmetrical to the main axis (m).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the top (2) or the outside (7) in the region of the top (2) of the transparent element (5) merges into a mandrel and / or has a mandrel .

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has at least one holder (16) which holds one or two or more than two transparent element (s) (1).

12. The device according to claim 11, characterized in that the holder (16) has at least one cord, a rope, a band, a line and / or a belt and that this (r / s) through a, preferably hole-shaped, recess ( 8), which is arranged in or on the upper region of the transparent element (1) or in the mandrel.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a plurality of cords, ropes, tapes, lines and / or belts

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1*? ·· ··· ..........

Form a network.

14. The device according to claim 11, characterized in that the holder (16) has a preferably transparent plate and that a transparent element (1) or two or more than two transparent elements (1) are preferably connected in one piece to the plate.

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that a coating (10), preferably a composite material, in particular as a protective layer and / or for changing the permeability of light, is arranged on at least one transparent element (1).

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the transparent element (1) is formed in one piece.

17. Device according to one of claims 11 to 16, characterized in that it has at least one frame (15) on which at least one holder (16) is arranged.

18. Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that the transparent element (1) is connected via a connection (9) to the holder (16), the connection (9) preferably on the top (2) in the transparent element (1) enters, extends in the transparent element (1) to the tip (5) or to an underside (11) of the transparent element (1) and exits there from the transparent element (1) and the connection (9 ) in particular has a stop element (14) on which the transparent element (1) is supported.