DE10202830A1

DE10202830A1 - Vorrichtung zum Verstellen von Lichttechnikelementen

Info

Publication number: DE10202830A1
Application number: DE10202830A
Authority: DE
Inventors: Walter Mikesch
Original assignee: Colt International Holdings AG
Current assignee: Colt International Holdings AG
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen von insbesondere als Lamellen ausgebildeten Lichttechnikelementen, beispielsweise zur Beschattung von Lichtkuppeln oder dergleichen Lichteinlaßeinrichtungen, wobei die Lichttechnikelemente über einen motorischen Antrieb in Abhängigkeit von z. B. einem Lichteinfallwinkel verstellbar sind, wobei von einer Basisdifferenzsensoreinrichtung mit einem ersten Sensor für die momentane Sonnenposition und mit einem zweiten Sensor für die momentane Position der Lichttechnikelemente durch ein elektrisches Differenzsignal der motorische Antrieb der Lichttechnikelemente steuerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen von insbesondere als Lamellen ausgebildeten Lichttechnikelementen, beispielsweise zur Beschattung von Lichtkuppeln oder dergleichen Lichteinlaßeinrichtungen, wobei die Lichttechnikelemente über einen motorischen Antrieb in Abhängigkeit von zumindest einem vorgebbaren Parameter, beispielsweise in Abhängigkeit eines Lichteinfallwinkels in ihrer relativen Lage zum Lichteinfallwinkel verstellbar sind.
Aus Lamellen bestehende Beschattungsvorrichtungen für Fenster von z. B. in Industriebauten, von in Dächern eingebauten Lichtkuppeln und dergleichen sind bekannt. Diese sind jeweils um eine zentrale Schwenkachse beweglich gehaltert und können in verschiedene Schwenkpositionen von einem motorischen Antrieb überführt werden, um z. B. in Abhängigkeit des Sonnenlichtstandes eine optimale Beschattung herbeizuführen, gleichfalls jedoch die Lamellen in einer Öffnungsposition zu belassen. Dies geschieht in herkömmlicher Weise über einen Handschalter eines motorischen Antriebes.
Insbesondere in Gebäuden oder Bauten, die nicht personenkontrolliert sind, führt dies jedoch vielfach dazu, daß ein optimales Beschattungs- und Lichteinfallsergebnis nicht während des Tagesverlaufes zu erzielen ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich die Lichttechnikelemente den Anforderungen an eine gute Beschattung und einen verbesserten Lichteinfall verbessert anpassen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß von einer Basisdifferenzsensoreinrichtung mit einem ersten Sensor für die momentane Sonnenposition und mit einem zweiten Sensor für die momentane Position der Lichttechnikelemente durch ein elektrisches Differenzsignal der motorische Antrieb der Lichttechnikelemente steuerbar ist.
Durch die Basisdifferenzsensoreinrichtung ist ermöglicht, daß nach einem Vergleich des Meßergebnisses des ersten Sensors mit dem Meßergebnis des zweiten Sensors ein motorischer Antrieb eine Veränderung der Lichttechnikelementstellung herbeiführt, sobald eine Differenz zwischen einem ersten und einem zweiten Meßwertabgleich vorliegt. Die Überprüfung der entsprechenden Meßwertergebnisse kann in zeitlich engen Abständen durchgeführt werden, so daß eine Antriebsbewegung nur durchzuführen ist, wenn ein Differenzsignal zwischen Sonnenposition und Lichttechnikwinkel richtungsmäßig voneinander abweicht.
Bevorzugtermaßen sind die Sensoren der Basisdifferenzsensoreinrichtung als Minisolarzellen ausgebildet, die bei entsprechender Sonnenposition und Lichttechnikelementstellung ein elektrisches Differentialsignal erzeugen, so daß über einen Controller der motorische Antrieb anzusteuern ist. Bevorzugtermaßen wird dazu die elektrische Energie für den Antrieb durch eine Photovoltaikzelle mit einem angeschlossenen Energiepuffer erzeugt. Damit ist eine Energie autarke Vorrichtung zur selbsttätigen Verstellung der Lichttechnikelemente geschaffen, die sich insbesondere für Lichtkuppeln eignet, ohne daß es zeitaufwendiger manueller Kontroll- und Anpassungsarbeiten bedarf.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung aber auch dahingehend erweitert sein, daß über eine zweite Differenzsensoreinrichtung, die richtungsversetzt zur Basisdifferenzsensorrichtung angeordnet ist, auch das Tages- bzw. Sonnenlicht abgelenkt wird, um beispielsweise gezielt in weiter entfernt liegende Raumbereiche geführt zu werden. Dazu kann eine entsprechende Steuereinrichtung eingesetzt werden, um Beschattungsfunktionen und Lichtlenkfunktionen zu mischen.
Des weiteren ist es möglich, über eine dritte Differenzsensoreinrichtung, die als Azimutmodul arbeitet, die Vorrichtung so auszugestalten, daß sie mit drehen bzw. mit schwenkend von Ost nach West gemäß der azimutalen momentanen Sonnenpositionen bewegt werden kann. Dazu sind bevorzugtermaßen die Lichttechnikelemente an einem Gestellkorb angeordnet, der entsprechend verschwenkbar ausgebildet ist. Auch die dritte Lichtsensoreinrichtung kann in Einzelfunktion gesteuert sein oder über eine Steuereinrichtung beliebig mit den Funktionen der beiden anderen Differenzsensoreinrichtungen gemischt werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verwiesen.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Fig. 1 und 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung in jeweils einer schematischen Seitenansicht in verschiedenen Schwenkstellungen der als Lamellen ausgebildeten Lichttechnikelemente;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der autarken Motorantriebssteuerung der Lichttechnikelemente;
Fig. 4 eine Fig. 3 analoge Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels, und
Fig. 5 in drei Draufsichten und einer Seitenansicht in einem Gestellkorb gehalterte Lamellen, welcher in verschiedene Schwenkpositionen zu bringen ist.
In der Zeichnung sind gleichwirkende Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen beziffert.
Allgemein mit 1 ist eine Vorrichtung zur Beschattung und Lichtlenkung bezeichnet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Lichtkuppel 2, die in einem Dach eines Gehäuses 3 eingesetzt ist, beziffert.
An dem Gestell sind Lamellen 4 als Lichttechnikelemente angeordnet, die bei 5 um jeweils eine zentrale Achse schwenkbar in dem Gestell gelagert sind. Die Lamellen 4 sind von einem Motor 7 (Fig. 2) in gemäß den Pfeilen 8 und 9 zu verschwenken.
In Fig. 1 ist eine allgemein mit 10 veranschaulichte Sonne dargestellt, deren Strahlen unter einem Winkel von 30° mit ihren Strahlen 11 einfallen.
In Fig. 1 sind die Lamellen 4 in eine Schwenkstellung gebracht, in der sie jeweils die Lichtkuppel 2 vollständig beschatten, sich gleichfalls jedoch noch in einer derartigen offenen Position befinden, daß Tageslicht in die Lichtkuppel einfallen kann. Sie sind daher so ausgerichtet, daß die Sonnenstrahlen auf die Lamellenoberflächen in einem im wesentlichen rechten Winkel fallen und somit voll reflektiert werden.
In Fig. 2 ist dazu ein entsprechender autarker Antrieb mit entsprechender Verstelleinrichtung schematisch veranschaulicht. Allgemein mit 12 ist strichpunktiert ein Gehäuse skizziert, in dem ein Energiespeicher 13, eine Motorendstufe 14 sowie ein Controller 15 angeordnet sind. Über einen Abgleicheingang 16 ist der Controller 15 beaufschlagt. Der Controller erhält Signale von einer Basisdifferenzsensoreinrichtung 17, die zwei Minisolarzellen 18 und 19 aufweist. Dabei dient die eine Minisolarzelle als erster Sensor zur Ermittlung der momentanen Sonnenposition, also des Sonnenstrahleinfallswinkels, und der zweite Sensor (Minisolarzelle 19) als Sensor für die momentane Position der Lichttechnikelemente. Wird anhand von vorgegebenen Parametern eine Sollwertdifferenz festgestellt, wird der entsprechende Motor in Gang gesetzt, so daß die Lamellen verschwenkt werden. Um auch von der Antriebsenergie her die Vorrichtung autark zu halten, ist eine Photovoltaikzelle 20 als Versorgungszelle für das Regelsystem und für den Antrieb 8 vorgesehen. Ist überschüssige Energie vorhanden, wird diese in dem Energiepuffer gespeichert.
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung derart veranschaulicht, bei der wiederum bei gleichem Aufbau die Sonnenstrahlen unter einem Winkel von 30°C einfallen. Über eine nicht im einzelnen dargestellte zweite Differenzsensoreinrichtung, die mit Hilfe einer Steuereinrichtung beim eingestellten Modus vorrangig Berücksichtigung finden kann, sind die einzelnen Lamellen derart verschwenkt, daß das Licht senkrecht von oben oben in die Lichtkuppel eingeleitet wird.
In Fig. 4 ist bei ansonsten analogen Aufbau eine Anordnung gezeigt, bei der die Lamellen 3 an einem Gestellt gehaltert sind, das eine schräg zur Horizontalen geneigte obere Gestellfläche hat, so daß die in der Reihe letzte obere Lamelle die in dieser dargestellten Schwenkstellung (Lichtlenkstellung) letzte Lamelle die Sonnenstrahlen noch unter einem senkrechten Einfallwinkel in die Lichtkuppel überführt.
In Fig. 5 ist jeweils eine Ansicht von oben auf einen Gestellkorb 22 dargestellt, in dem die Lamellen verschwenkbar angeordnet sind. Ansonsten kann für eine Verschwenkung zur Beschattung oder zur Lichtlenkung die Steuerung der Lamellen im wesentlichen gleich sein wie in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 3. Zusätzlich ist noch eine dritte Differenzsensoreinrichtung vorgesehen (im einzelnen nicht näher gezeigt), mit der der Gestellkorb 22 entsprechend den Pfeilen 23 und 24 verschwenkt werden kann für eine Anpassung in Ost-West-Richtung.

Claims

1. Vorrichtung zum Verstellen von insbesondere als Lamellen ausgebildeten Lichttechnikelementen (4), beispielsweise zur Beschattung von Lichtkuppeln (2)oder dergleichen Lichteinlaßeinrichtungen, wobei die Lichttechnikelemente (4) über einen motorischen Antrieb (7) in Abhängigkeit von z. B. einem Lichteinfallwink verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Basisdifferenzsensoreinrichtung (17) mit einem ersten Sensor (18) für die momentane Sonnenposition und mit einem zweiten Sensor (19) für die momentane Position der Lichttechnikelemente (4) durch ein elektrisches Differenzsignal der motorische Anrieb (7) der Lichttechnikelemente (4) steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18, 19) der Basisdifferenzsensoreinrichtung (17) als Minisolarzellen ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (7) über eine Photovoltaikzelle (20) mit einem Energiepuffer (13) mit elektrischer Energie versorgbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine richtungsversetzt zur Basisdifferenzsensoreinrichtung (17) angeordnete zweite Differenzsensoreinrichtung vorgesehen ist, mit der der elektrische Antrieb (7) zur unterschiedlichen Lichtlenkung steuerbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichttechnikelemente (4) in einem Lichttechnikelementekorb (22) angeordnet sind, der in Abhängigkeit einer azimutalen momentanen Sonnenposition verschwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschwenkung des Lichttechnikelementkorbes (22) eine dritte Differenzsensoreinrichtung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichttechnikelemente an einem die Lichteinlaßeinrichtung überspannenden Gestell gehaltert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestellt mit ihrer die Lichttechnikelemente aufnehmenden Gestellfläche eine Schrägausrichtung zur Horizontalen hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lichttechnikelemente aufnehmende Gestellfläche höhenveränderlich gehaltert ist.