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Die
Erfindung betrifft eine Lamelle, insbesondere Sonnenschutzlamelle,
vorzugsweise für
eine aus mehreren im wesentlichen parallel zueinander angeordneten
Lamellen bestehende Lamellenanordnung, die zur Anbringung an Gebäudefassaden,
auskragenden Vorsprüngen
an Gebäuden,
verglasten Dächern
und dergleichen vorgesehen ist und bezüglich ihrer Drehstellung veränderbar
ist, wobei die Lamelle als Hohllamelle ausgebildet ist und Antriebsmittel
zur Verstellung der Drehlage der Lamelle vorgesehen sind, die von
einem im Inneren der Lamelle angeordneten elektrischen Energiespeicher
gespeist werden, und dass auf der Außenseite der Lamelle Photovoltaikelemente
angeordnet sind, die den Energiespeicher laden.
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Bei
marktüblichen
Lamellen ist es bekannt, diese beispielsweise über elektromechanische Einrichtungen
hinsichtlich ihrer Drehstellung zu beeinflussen, so dass die Abschattung
jeweils von Hand dem aktuellen Sonnenstand folgend vorgenommen werden
kann. Um eine automatische Nachstellung zu erreichen, sind Lichtsensoren
im Einsatz, die dann einen beispielsweisen netzgespeisten Elektromotor ansteuern.
Auch ist es bekannt, eine Sonnenstandnachführung über computergespeicherte Daten
vorzunehmen oder hierfür
thermohydraulische Einrichtungen einzusetzen.
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Aus
der
DE 103 44 213
A1 ist eine gattungsmäßige Lamelle
bekannt, deren Nachteil im wesentlichen in der erforderlichen elektrischen
Verkabelung sowie den außen
liegenden Antriebsmitteln, besteht, die zur Verschmutzung neigen
und damit zu Störungen
im Betrieb führen
können,
wodurch sich ein erhöhter
Wartungs- und Pflegeaufwand ergibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lamelle der eingangs
genannten Art so zu verbessern, dass sie einerseits einfach, insbesondere ohne
großen
Verdrahtungsaufwand zu montieren ist und darüber hinaus autark und unter
geringem Wartungs- und Pflegeaufwand betrieben werden kann.
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Diese
Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Antriebsmittel
im Inneren der Lamelle angeordnet sind und von einer Steuerschaltung
betätigt
werden.
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Der
durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht zunächst darin,
dass die Ausrichtung der Sonnenschutzlamellen autark, das heißt ohne
die Zufuhr von Fremdenergie möglich
ist, da jede Lamelle für sich
mittels der Photovoltaikelemente elektrische Energie aufnimmt, diese an
den Energiespeicher weitergibt, wo die Energie dann dem Antriebsmittel
zur Verfügung
steht. Da alle Bauelemente im Inneren der Hohllamelle angeordet
sind, stellt die Lamelle ein modulares, alle Funktionen in sich
vereinendes Bauteil dar.
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Allerdings
kann je nach Abmessungen der zu betätigenden Lamellen, also deren
Breite und Länge eine
Antriebslamelle auch zum Antrieb einer oder mehrer benachbarter
Lamellen verwendet werden. Die Übertragung
des Drehmomentes erfolgt dann vorzugsweise über ein Kopplungsgestänge, das
am Lamellenende exzentrisch zur Lamellendrehachse angreift. Dieses
Kopplungsgestänge
dient außerdem dazu,
die Parallelität
der Lamellen untereinander zu gewährleisten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist zur Lagerung der Lamelle jeweils am stirnseitigen
Ende eine Welle vorgesehen, deren wenigstens eine als Antriebswelle
bezüglich
der Gebäudestruktur
dient.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsvariante kann
dabei die Antriebswelle drehfest gegenüber der Gebäudestruktur angeschlossen sein,
wobei das Antriebsmittel die Drehstellung der Antriebswelle gegenüber der
Lamelle verstellt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsvariante kann
jedoch auch vorgesehen sein, dass die Antriebswelle mit einer im
wesentlichen spiralförmig
verlaufenden Führungskulisse
versehen und durch das Antriebsmittel axial verstellbar ist, und
dass die Lageraufnahme an der Gebäudestruktur mit einem feststehenden,
in die Führungskulisse
greifenden Lagerstift versehen ist. Für den Antrieb bietet sich hier ein Linearmotor,
insbesondere ein Elektro-Linearmotor an.
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Die
Drehung der Lamelle erfolgt dabei dadurch, dass bei axialer Verstellung
der Antriebswelle der Lagerstift in der Führungskulisse verschoben und aufgrund
deren spiralförmigem
Verlauf eine Drehung der Antriebswelle erfolgt.
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Weiter
wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass als Antriebsmittel
ein Elektromotor vorgesehen ist, der zweckmäßigerweise mit einem Untersetzungsgetriebe
versehen ist.
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Im
Hinblick auf die durch die Photovoltaikelemente bereitgestellte
elektrische Energie empfiehlt es sich, dass als Energiespeicher
ein Akkumulator, ein Kondensator hoher Kapazität oder dergleichen vorgesehen
ist.
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Um
ein völlig
autarkes Arbeiten der Lamellenanordnung zu erreichen, ist es im
Rahmen der Erfindung von Vorteil, wenn alle oder ein Teil der Photovoltaikelemente
bezüglich
der Längsachse
der Lamellen in bevorzugt zwei unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet
sind und dass deren Strom ermittelt und von einer Vergleichsschaltung
ausgewertet wird. Da der von den Photovoltaikelementen abgegebene
Strom abhängig
von der Einfallsrichtung des Sonnenlichtes ist, lässt sich
aus dem Verhältnis
des von den beiden unterschiedlich ausgerichteten Photovoltaikelementen
abgegebenen Stroms die Ausrichtung der Lamelle hinsichtlich des
Sonnenstandes ermitteln. Bei einer symmetrischen Winkelabweichung
der beiden Photovoltaikelemente hinsichtlich der Lamelle besteht
so beispielsweise die Möglichkeit,
die Drehstellung der Lamelle durch die Steuerschaltung so vorzunehmen,
dass beide Photovoltaikelemente den gleichen Strom liefern. Dann
wäre eine maximale
Abschattung durch die exakt quer zur Sonneneinstrahlrichtung ausgerichtete
Lamelle erreicht.
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Grundsätzlich lassen
sich hier jedoch – je nach
Anwendungszweck – Alternativen
und Varianten realisieren.
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Um
die Steuerung der Lamelle vorzunehmen, schlägt die Erfindung vor, dass
das Signal der Vergleichsschaltung an die Steuerschaltung übertragen
wird.
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Grundsätzlich besteht
jedoch auch die Möglichkeit,
die Steuerschaltung zusätzlich
mit einem Empfangselement für
Steuerbefehle zu versehen. Als Empfangselemente kommen dabei alle
Einrichtungen in Betracht, die einer nachrichtentechnischen Signalübertragung
dienen. Hierfür
bieten sich beispielsweise optische oder Funk-Übertragungsstrecken an.
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Im
folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel
näher erläutert; es
zeigen:
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1 eine
nur teilweise dargestellte und an einem Tragprofil angeschlossene
Lamelle in perspektivischer Darstellung,
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2 eine
schematische Darstellung der Lamelle in Stirnansicht bei nicht optimaler
Ausrichtung zur Sonneneinstrahlung,
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3 den
Gegenstand nach 2, jedoch in optimaler Ausrichtung.
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Die
in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Sonnenschutzlamelle 1 ist
vorgesehen für
eine aus mehreren im wesentlichen parallel zueinander angeordneten
Lamellen bestehende Lamellenanordnung. Solche Lamellenanordnungen
sind vorgesehen zur Anbringung an Gebäudefassaden, auskragenden Vorsprüngen an
Gebäuden,
verglasten Dächern
und dergleichen und dienen insbesondere der Abschattung der dahinter
liegenden Räume.
Die Verwendung von Lamellen 1 bietet dabei den Vorteil,
einerseits eine Abschattung des direkt einfallenden Sonnenlichtes
vorzunehmen, ohne jedoch eine völlige
Abdunklung zu erreichen, da zwischen den Lamellen 1 noch hinreichend
diffuses Streulicht ins Gebäudeinnere gelangen
kann. Durch den im Tagesablauf sich ändernden Sonnenstand ist es
für eine
optimale Abschattung jedoch erforderlich, dass die Ausrichtung der
Lamellen entsprechend nachgesteuert wird. Hierfür gibt es unterschiedliche
Anordnungen, wobei hier die Lamelle 1 – wie sich insbesondere aus
der 1 ergibt – als
Hohllamelle ausgebildet ist, so dass die Möglichkeit besteht, in ihrem
Inneren einerseits Antriebsmittel 2 zur Verstellung der
Drehlage der Lamelle 1 vorzusehen, andererseits ebenfalls
im Innern der Lamelle 1 einen elektrischen Energiespeicher 3 anzuordnen,
der die Antriebsmittel 2 speist.
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Auf
der Außenseite
der Lamelle 1 sind Photovoltaikelemente 4 angeordnet,
die der Ladung des Energiespeichers 3 dienen. Auf diese
Weise enthält die
Lamelle 1 sämtliche
Einrichtungen, die zu einer Verstellung bzw. Ausrichtung der Drehlage
der Lamelle 1 erforderlich sind. Hierzu ist darüber hinaus eine
in der Zeichnung nicht näher
wiedergegebene Steuerschaltung vorgesehen, die die Ansteuerung der
Antriebsmittel 2 vornimmt.
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Zur
Lagerung der Lamelle ist jeweils am stirnseitigen Ende eine Welle
vorgesehen, wobei wenigstens eine dieser Wellen als Antriebswelle 5 bezüglich der
Gebäudestruktur
dient.
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Dabei
kann die Antriebswelle 5 beispielsweise drehfest gegenüber der
Gebäudestruktur
angeschlossen sein, während
das Antriebsmittel 2 im Inneren der Lamelle 1 die
Drehstellung der Antriebswelle bezüglich der Lamelle 1 verstellt
und somit eine Drehung der Lamelle 1 verursacht.
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Es
besteht jedoch auch die in 1 dargestellte
Möglichkeit,
dass die Antriebswelle 5 mit einer im wesentlichen spiralförmig verlaufenden
Führungskulisse 6 versehen
ist, wobei die Antriebswelle 5 durch das Antriebsmittel
axial verstellbar ist. Die Lageraufnahme 7 an der Gebäudestruktur
bzw. einem Tragprofil 8 ist dann mit einem feststehenden,
in die Führungskulisse 6 greifenden,
in der Zeichnung jedoch nicht sichtbaren Lagerstift versehen, durch
den eine Drehung der Antriebswelle 5 erfolgt, wenn diese axial
in die Lageraufnahme 7 hineingeschoben bzw. aus dieser
herausgezogen wird.
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Als
Antriebsmittel 2 dient hierbei zweckmäßigerweise ein Elektromotor,
nachdem die Photovoltaikelemente 4 ohnehin elektrische
Energie liefern. Zur Speicherung dieser Energie kann beispielsweise
ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Akkumulator oder
ein Kondensator hoher Kapazität
Verwendung finden.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 3 zu ersehen,
sind die Photovoltaikelemente 4 bezüglich der Längsachse der Lamellen 1 in
bevorzugt zwei unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet. Da die Oberfläche der
Photovoltaikelemente 4 dadurch auch unterschiedlich zu
der durch die Ziffer 9 bezeichnete Sonneneinfallsrichtung
ausgerichtet sind, geben diese unterschiedlich hohen Strom ab. Dieser Strom
kann durch eine geeignete Schaltung ermittelt und von einer Vergleichsschaltung
ausgewertet werden, so dass beispielsweise die Möglichkeit besteht, eine Drehung
der Lamelle 1 so vorzunehmen, dass anschließend beide
Photovoltaikelemente den gleichen Strom abgeben. Bei der Anordnung
der Photovoltaikelememente 4 gemäß den 2 und 3 ist dann
gewährleistet,
dass die Lamelle 1 quer zu Sonneneinfallsrichtung ausgerichtet
ist, wie dies in der 3 wiedergegeben ist, während in 2 noch
keine Ausrichtung auf maximale Abschattung vorliegt.
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Für diese
messtechnische Aufgabe wird das Signal der Vergleichsschaltung an
die Steuerschaltung übertragen,
die dann die Antriebsmittel 2 entsprechend ansteuert.
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Um
zusätzlich
zu dieser automatischen Betriebsweise auch individuelle Steuerungen
vornehmen zu können,
kann an der Lamelle 1 ein Empfangselement für eine photooptische
oder eine Funkübertragung
vorgesehen sein, wodurch auch eine zentrale Beeinflussung der Lamellenanordnung
vorgenommen werden kann. Die Steuerschaltung kann im übrigen auch
Lamelle 1 ein Empfangselement für eine photooptische oder eine
Funkübertragung
vorgesehen sein, wodurch auch eine zentrale Beeinflussung der Lamellenanordnung
vorgenommen werden kann. Die Steuerschaltung kann im übrigen auch
weitere Steuerungsaufgaben übernehmen,
also beispielsweise dafür
sorgen, dass bei Unterschreiten eines gewissen Mindeststroms der
Photovoltaikelemente, was auf eine geringe Sonneneinstrahlung – etwa bei Bewölkung oder
Einbruch der Nacht – hinweist,
die Lamellen in eine Öffnungsstellung
verfahren werden, so dass maximaler Lichteinfall gewährleistet
ist. Die Steuerschaltung kann auch sicherstellen, dass beim Unterschreiten
einer vorgegebenen Mindestladung des Akkumulators oder Kondensators
die Restenergie für
das öffnen
der Lamellen verwendet wird. Bei leerem Akku müssen die Lamellen geöffnet sein,
sich also in einer "Not-
bzw. Pannenstellung" befinden.