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Die
Erfindung betrifft ein Metallgewebe und Verfahren zum Herstellen
eines Metallgewebes.
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Metallgewebe
werden für
vielfältige
Aufgaben eingesetzt. Unter anderem kommen sie an Gebäuden zum
Einsatz, beispielsweise als Fassadenbehang, als Raumteiler und/oder
als unmittelbare Außenhaut
eines Gebäudes.
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In
den meisten Fällen
ist dabei ein relativ dichtes Metallgewebe vonnöten oder aus ästhetischen
Gründen
angestrebt. Beispielsweise kann eine relativ hohe Dichte des Gewebes
erforderlich sein, wenn dieses in die statische Struktur integriert
ist und demzufolge Lasten abtragen muss. Auch sind solche Gewebe
als permanent einbruchshemmende Vorrichtungen vor Fenstern, auch
an Privathäusern,
einsetzbar.
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Nachteilhaft
hierbei ist jedoch, dass ein dichtes Metallgewebe relativ lichtundurchlässig ist.
Infolgedessen kommt es gerade beim Einsatz als Fassadenbehang, Fensterbehang,
Außenhaut
und als Raumteiler zu einer oft unerwünschten zwangsweisen Abschattung
einer Seite des Metallgewebes.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallgewebe dergestalt
zur Verfügung
zu stellen, dass es den metallgewebeimmanenten Effekt der Ver dunkelung
bei einer vorgegebenen Gewebedichte mindert oder sogar vollständig ausgleicht.
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Diese
Aufgabe löst
ein Metallgewebe mit einem eine Gewebefläche durchdringenden Lichtleitkörper. Die
Gewebefläche
wird definiert durch die Kett- und
Schussfäden
des Metallgewebes. Beispielsweise kann die Gewebefläche eine
Ebene sein.
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Durch
die Anordnung eines Lichtleitkörpers wird
eine aktive Lichtverbindung zwischen den beiden Seiten der Gewebefläche hergestellt.
So wird auf einer Seite Licht eingefangen und zumindest teilweise
zur anderen Seite geleitet und kann dort gezielt oder ungezielt
abgestrahlt werden. Der durch die Abschattung infolge Lichtabsorption
der metallenen Gewebeelemente bewirkte Verdunkelungseffekt kann so
zumindest verringert und bei besonders geeigneter Anordnung des
Lichtleitkörpers,
insbesondere mehrerer Lichtleitkörper
und/oder besonders geeigneter Anstrahlung der einen Seite des Gewebes
sogar fast vollständig
durch die gebündelte
Lichtübertragung
ausgeglichen werden.
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Dabei
sei als Gewebefläche
vor allein die mathematische Fläche
mit der Dicke Null verstanden, welche sich mittig in das Gewebe
denken lässt. Üblicherweise
sind gattungsgemäße Metallgewebe ausgeprägt zweidimensional
und haben nur eine relativ geringe Dicke.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Metallgewebe an seinem Lichtleitkörper einen Lichteinkoppelbereich
und einen Lichtauskoppelbe reich auf, wobei zumindest einer der Koppelbereiche aus
der Gewebefläche
nach außen
herausragt. Als ein Lichteinkoppelbereich sei jedweder der Bereich an
der Oberfläche
des Lichtleitkörpers
verstanden, an welchem Licht von außerhalb des Lichtleitkörpers in
den Körper
eindringen kann. Analog sei als Lichtauskoppelbereich jedweder Bereich
der Oberfläche
verstanden, an welchem Licht, welches im Inneren des Körpers geleitet
wird, diesen unter Brechung oder linear verlaufend nach außen verlassen kann.
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Dadurch,
dass zumindest einer der Koppelbereiche aus der Gewebefläche nach
außen
hervorragt, besteht zwischen den umgebenden Kett- und/oder Schussfäden des
Gewebes eine besonders großwinklige
freie Öffnung.
Insbesondere kann der Koppelbereich sogar aus der Oberfläche des
Metallgewebes hervorragen, wodurch bei geeigneter Gestaltung des
Koppelbereichs dieser zumindest einen halbkugelförmigen Raumbereich in direkter
Sichtverbindung hat, ohne dass Kett- und/oder Schussfäden die
Sicht, also eine etwaige Lichtleitung, versperren. So kann auch
unter großen
Einfallswinkeln des Lichts dieses eingefangen und gebündelt zur
anderen Seite übertragen
werden.
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Um
eine besonders gute Lichtleitung zwischen den beiden Seiten des
Metallgewebes zu gewährleisten,
wird vorgeschlagen, dass beide Koppelbereiche auf gegenüberliegenden
Seiten aus der Gewebefläche
herausragen. In diesem Fall steht sowohl für die Lichteinkopplung als
auch für
die Lichtauskopplung ein besonders großwinkliger Wirkungsraum zur
Verfügung.
Sobald die Koppelbereiche sogar über
die Gewebeoberfläche
hinausragen, kann bei geeigneter Gestaltung Licht aus einer gesamten Raumseite
des Metallgewebes zur gesamten anderen Raumseite des Metallgewebes übertragen
werden. Dies hängt
dann letztlich nur noch von den Lichtleitwegen innerhalb des Lichtleitkörpers ab.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass ein Metallgewebe mit einem Lichtleitkörper mit
Koppelbereichen, bei welchem beide Koppelbereiche aus der Gewebeoberfläche auf
gegenüberliegenden
Seiten hinausragen, auch für
sich genommen vorteilhaft und erfinderisch ist.
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Alternativ
oder kumulativ hierzu ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Koppelbereich
eine zu der Gewebefläche
winklig versetzte Koppelfläche aufweist.
Die winklig versetzte Koppelfläche
kann den gesamten Koppelbereich dieser Seite des Lichtleitkörpers ausmachen.
Es ist jedoch bevorzugt, wenn ein Koppelbereich mehrere Koppelflächen aufweist.
Diese können
sogar in verschiedenen Winkeln zur Gewebefläche angeordnet sein. Hinrdurch
ergibt sich eine besonders gleichmäßige oder zumindest vielfacettige
Lichteinkopplung beziehungsweise Lichtauskopplung.
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Sofern
der Einkoppelbereich mehrere Koppelflächen aufweist, können diese
vorteilhaft zumindest teilweise unmittelbar aneinander grenzen.
In einem solchen Fall liegen zwischen zwei Koppelflächen eines
Koppelbereichs nicht notwendigerweise Totbereiche. Daher wird das
gesamte Licht, welches zwischen den Außengrenzen der beiden benachbarten
Koppelflächen
auf diese trifft, auch eingekoppelt beziehungsweise ausgekoppelt.
Streustrahlung und Lichtabsorption am Lichtleitkörper werden so minimiert.
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Für eine besonders
effektive Lichtleitung können
die Koppelbereiche paarweise miteinander kommunizierende Ein- und
Auskoppelflächen
mit einer paarweise im Wesentlichen gleichen Winkelstellung zur
Gewebeebene aufweisen. Bei einer solchen Anordnung können die
miteinander kommunizierenden Koppelflächen in etwa parallel stehen,
sodass Licht, welches über
die Einkoppelfläche
in den Lichtleitkörper
eingekoppelt wird, in etwa parallel zu seiner ursprünglichen
Strahlenrichtung an der Auskoppelfläche wieder ausgekoppelt wird,
sofern im Inneren des Lichtleitkörpers
nicht weitere Brechungen oder Spiegelungen stattfinden. Gerade bei
einer Vielzahl von paarweise miteinander kommunizierenden Ein- und
Auskoppelflächen
an einem Lichtleitkörper
kann demzufolge gewährleistet
werden, dass Licht, welches im Bereich des Lichtleitkörpers auf
das Metallgewebe trifft, dieses im etwa so durchdringt, als wäre gar kein
Hindernis im Strahlverlauf angeordnet. Die natürliche Lichteinfallsrichtung
kann hierdurch erhalten bleiben. Im Strahlverlauf findet lediglich
ein Versatz im Inneren des Lichtleitkörpers statt, wobei der Versatz
den Lichtstrahl in etwa um die Dicke des Gewebes zur anderen Seite
versetzt.
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Es
sei betont, dass ein Gewebe aus lichtdichten Materialien mit Lichtleitern
mit paarweise miteinander kommunizierenden Ein- und Auskoppelflächen mit
einer paarweise im Wesentlichen gleichen Winkelstellung zur Gewebeebene
auch für
sich betrachtet und unabhängig
von den übrigen
Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft und erfinderisch ist.
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Unabhängig von
der konkreten Ausgestaltung des Lichtleitkörpers wird vorgeschlagen, dass der
Lichtleitkörper
bezüglich
der Gewebeebene zumindest im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut und/oder
angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Orientierung des Gewebes
weitgehend irrelevant, es gibt also nicht eine Seite, welche zum
Einkoppeln des Lichts dienen muss, und eine, welche zum Auskoppeln
des Lichts verwendet werden muss. Vielmehr kann das Gewebe beliebig
installiert werden. Beispielsweise kann ein im Wesentlichen achssymmetrischer
Lichtleitkörper
mit seiner Symmetrieachse in der Gewebefläche angeordnet sein, sodass
auf beiden Seiten des Gewebes etwa gleichgroße Teile des Lichtleitkörpers hinausragen.
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Damit
das Gewebe ohne Lichteinstrahlung optisch neutral wirkt, bei spezieller
Lichteinstrahlung aber farbig wirkt, wird vorgeschlagen, dass der
Lichtleitkörper
farblos, aber prismatisch ist.
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Es
versteht sich, dass zwar bereits ein Lichtleitkörper der vorgeschlagenen Art
in einem Metallgewebe die erwähnten
Vorteile bringt. Insbesondere wird aber von einem Metallgewebe mit
einer Vielzahl von Lichtleitkörpern
der beschriebenen Art ausgegangen, welche vorzugsweise regelmäßig zuemander
im Gewebe angeordnet sind. Dies verbessert nicht nur die Leitfähigkeit,
sondern auch die optische Wirkung des Gewebes mit oder ohne Lichteinfall.
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Zum
Einfangen, Leiten und Abstrahlen des Lichts eignen sich in besonderem
Maße Kristallstrukturen.
Diese können
farbig aber insbesondere auch aus farblosem Kunststoff oder Glas
sein, was unter anderem eine preiswerte Herstellung ermöglicht.
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Gerade
beim Einsatz an Fassaden werden oft gattungsgemäße Gewebe in großen Bauhöhen installiert.
Hierbei besteht eine große
Gefahr sowohl für die
Lichtleitkörper
als auch für
etwa unter dem Gewebe befindliche Gegenstände oder Personen, dass sich
die Lichtleitkörper
lösen und
herabfallen können.
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Auch
können
solche Lichtleitkörper
je nach ihrer Attraktivität
der Gefahr unterliegen, von Passanten gestohlen zu werden. So existiert
ein Konglomerat aus Metallgewebe und Kunstkristallen in einer gemeinsamen
Ausstellung der drei Finnen GKD AG, Düren, Nagel-Hammers, Wesseling,
beide DE, und D. Swarovski & Co.,
Wattens, AT. Hier sind die Kunstkristalle mit kleinen Klemmen auf
einer Seite eines Metallgewebes an den Schussstäben befestigt. Auf diese Weise
wird ein optischer Effekt erzeugt, bei welchem Betrachtern in Spektralfarben
aufgelöstes Licht
aus 124 Halogenstrahlern von je 20 Watt vorgeführt wird. Die Halogenstrahler
werden per Computersteuerung über
die Zeit changiert; der Betrachter steht jedoch auf derselben Seite
des Gewebes wie die Lichtquellen, da lediglich die Reflexionseigenschaften
des Metallgewebes in Verbindung mit den Reflexionseigenschaften
der Kristalle genutzt werden. Auf der Rückseite des Kristall-Metallgewebe-Konglomerats in der
Ausstellung ist eine sehr starke Abdunkelung festzustellen.
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Ein
solches Gewebe kann selbstverständlich nicht
bei einem Einsatz als Fassadenbehang oder Raumteiler in öffentlichen
Flächen
zum Einsatz kommen, da diese Kristalle sehr leicht gestohlen werden können. Um
einer Werbindung aus Metallgewebe und Lichtleitkörpern, insbesondere Kristallen,
dennoch eine breite Einsatzmöglichkeit
mit ausreichender Sicherheit zur Verfügung zu stellen, wird unabhängig vom
Vorgenannten vorgeschlagen, dass in ein Metallgewebe Lichtleitkörper, insbesondere
Kristalle, strukturell integriert sind. Insbesondere können die
Kristalle auf einem Draht oder einem sonstigen Träger aufgefädelt und
an mehreren Stellen mit dem Schuss oder insbesondere mit der Kette
des Metallgewebes verbunden sein. Hierfür bietet sich eine Kröpfung des
Trägerdrahts
der Kristalle an oder aber eine Klemme, welche den Trägerdraht
mit dem Metallgewebe verbindet. Insbesondere kann der Lichtleitkörper mit
einem Trägerfaden
beziehungsweise einem Trägerdraht
verbunden sein und dieser in das Gewebe integriert sein.
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Vor
allein gegen Diebstahl wird ein solches Gewebe dann besonders gesichert,
wenn eine Trennung des Lichtleitkörpers vom Träger eine
Lösung des
Trägers
vom Gewebe voraussetzt.
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Unabhängig hiervon
wird vorgeschlagen, dass der Trägerdraht
im Wesentlichen senkrecht zu den Kettfäden möglichst tief in der Gewebefläche aufgelegt
und dort befestigt wird, insbesondere an Kreuzungsstellen gruppierter,
gegenläufiger
Kettfäden.
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Um
möglichst
große
Lichtleitkörper
ins Gewebe integrieren zu können
und dem Licht gleichzeitig einen vergrößerten Strahlungsraum zur Verfügung zu stellen,
wird zudem vorgeschlagen, dass die Lichtleitkörper dort ins Gewebe integriert
werden, wo zuvor Schussstäbe
aus dem homogenen Metallgewebe entnommen worden sind. Durch die
Befestigung der Lichtleitkörper
an den Kettfäden
wird auch eine durch Entnahme von Schussstäben bedingte strukturelle Schwächung des
Gewebes gemildert. Dies ist insbesondere bei großen, hängend installierten Metallgeweben
wichtig. Die Installation eines solchen Metallgewebes erfolgt aufgrund
des hohen Eigengewichts unter großen Zugspannungen. Durch eine
Befestigung der Lichtleitkörper
an Kettfäden dort,
wo Schussstäbe
entnommen worden sind, kann effektiv verhindert werden, dass benachbarte,
im Gewebe belassene Schussstäbe
insbesondere bei einer ungeraden Anzahl von entnommenen Schussstäben ihre
stabile Position verlieren und stattdessen zwischen den Kettfadenebenen
verrutschen.
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Durch
das Entnehmen der Schussstäbe
und das dortige Anbringen der Lichtleitkörper werden außerdem Stellen
erhöhter
Biegsamkeit um Gewebe geschaffen. Die Rollbarkeit des Gewebes wird
somit erhöht.
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Außerdem kann
ein kombiniertes Metall-Lichtleitkörper-Gewebe bereits ab Werk
fertiggestellt und in dieser Form zum Installationsort transportiert
werden. Größere Flächen, beispielsweise
zusammenhängende
Gewebe in der Größenordnung ganzer
Fassadenfronten, lassen sich dabei problemlos auch stapeln.
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Die
vorliegende Erfindung öffnet
neue Einsatzfelder für
Metallgewebe. Insbesondere lassen sich auch Schriftzüge, Firmenkennzeichen
oder ähnliches
permanent und sicher befestigt in einem Metallgewebe integrieren.
Zudem kann das Gewebe auch dort zum Einsatz kommen, wo Lichtleiteigenschaften
explizit benötigt
werden, beispielsweise bei Lampenschirmen.
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Die
Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
in der Zeichnung exemplarisch verdeutlicht. Dabei können gleiche
Bezugsziffern in verschiedenen Figuren der Zeichnung gleiche Bauteile
bezeichnen.
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Es
zeigen
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1 ein erstes Metallgewebe
mit auf einem Trägerdraht
aufgefädelten
Kristallen in einer schematischen Draufsicht,
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2 das Gewebe aus 1 in einem schematischen
Querschnitt entlang des Schnitts II-II,
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3 das Gewebe aus den 1 und 2 in einem Querschnitt am Schnitt III-III
und
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4 ein alternatives Metallgewebe
mit Kristallen auf einem angeklemmten Trägerdraht.
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Das
Metallgewebe A in den 1 bis 3 besteht zunächst aus
Schussdrähten 1 und
Kettdrähten 2a, 2b,
welche in bekannter Weise miteinander verwoben sind. Zudem sind
aber Glaskristalle 3 in das Gewebe A integriert. Hierzu
sind die Glaskristalle 3 jeweils mit einem Auffädelkanal 5 versehen
und seriell auf einen Trägerdraht 4 aufgefädelt. Dabei
sind jeweils drei Glaskristalle 3 zwischen Strukturverbindungsstellen 6 an
Kettgruppen 7 als Gruppe zusammengefasst.
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Da
die Glaskristalle 3 größer sind
als Freiräume 8 zwischen
zwei Schussdrähten 1,
sind dem Gewebe A an Fehlstellen 9, 10, 11 zueinander
benachbarte Schussdrähte 1 entnommen,
sodass ein entstehender Spaltraum 12 die Glaskristalle 3 gerade aufnimmt.
Das Entfernen einer ungeraden Anzahl von Schussdrähten 1 ermöglicht es
bei zentral aufgefädelten
Glaskristallen 3, diese mit gleichem Abstand zu den benachbarten
Schussdrähten 13 vorzusehen. Hierbei
wird allerdings in Kauf genommen, dass zwischen den Randschussdrähten 13 vor
dein Befestigen der Trägerdrähte 4 eine
offene Verbindung zwischen den Kettdrähten 2a, 2b (am
besten zu erkennen in 2)
entsteht.
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Bei
dem Gewebe A ist der Trägerdraht 4 dadurch
ins Gewebe integriert worden, dass er den Verlauf 11 eines
entfernten Schussdrahts einnimmt. Hierdurch stabilisiert er die
Kettdrähte 2a, 2b und wird
gleichzeitig in der Höhe
fixiert. Eine solche Integrierung ins Gewebe ist zwar strukturell
optimal und ermöglicht
gleichzeitig auch eine absolut symmetrische Anordnung der Glaskristalle 3 bezüglich einer Gewebeebene 14.
Nachteilhaft müssen
die Glaskristalle 3 hierbei aber an ihre Zielposition befördert werden,
bevor sie aufgefädelt
werden. Es ist also eine hohe Präzision
erforderlich, damit beim Auffädeln
der Trägerdraht 4 die
Fädelkanäle 5 sauber
durchfahren kann.
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Infolge
der symmetrischen Anordnung der Glaskristalle 3 im Gewebe
A ragen zwei Koppelbereiche 15, 16 gleichermaßen auf
zwei Seiten 17, 18 des Gewebes A hervor. Der Querschnitt
zeigt vier jeweils paarweise miteinan der kommunizierende Lichteinkoppel-
beziehungsweise Auskoppelflächen 19, 20, 21, 22,
welche jeweils paarweise einen gleichen – entgegengerichteten – Winkel
gegenüber
der Gewebeebene 14 aufweisen.
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Im
Metallgewebe B in 4 sind
Glaskristalle 3 in einen Freiraum im Metallgewebe B durch
Herausnahme von zwei Schussdrähten 1 eingesetzt.
Da eine gerade Anzahl von Schussdrähten entfernt ist, liegen die
benachbarten Schussdrähte 13 auf
verschiedenen Seiten 17, 18 der Kettdrähte 2.
Insofern besteht nur eine geringe Gefahr, dass die Schussdrähte 1 entlang
der Gewebeebene 14 zwischen den Kettdrähten 2 verrutschen
könnten.
Vielmehr würden sie
sich zwischen den Kettdrähten 2 verkeilen.
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Angesichts
dieser hohen Eigenfestigkeit des Gewebes B und um die Glaskristalle 3,
welche aufgefädelt
auf einem Trägerdraht 4 vorliegen,
leichter ins Gewebe B integrieren zu können, sind die Trägerdrähte 4 in
tief im Gewebe B liegende Strukturverbindungsstellen 6 eingelegt
und dort von einer Seite des Gewebes B mit den Kettdrähten 2 nach
dem Weben des Gewebes B verbunden. Je nach Anwendungsbereich und
Materialdimensionierung kann dies vorteilhaft sein, weil das Zusammensetzen
des Metallgewebes und der aufgefädelten
Glaskristalle so deutlich preisgünstiger
und schneller vonstatten gehen kann.