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Glashohlbaustein, bestehend aus zwei durch Klebung oder Verschmelzung
miteinander verbundenen schalenartigen Hälften Die Erfindung betrifft einen Glashohlbaustein,
bestehend aus zwei durch Klebung oder Verschmelzung miteinander verbundenen schalenartigen
Hälften. deren dem Lichtdurchtritt dienende Oberflächen innen von parallel liegenden
Prismen und außen von dazu senkrecht stehenden, parallel liegenden Zylinderlinsen
gebildet sind.
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Das optische Verhalten* solcher Steine ist nicht günstig. einmal weil
die Wellenoberfläche, als welche sich das System von Zylinderlinsen darstellt, ebenso
wie die symmetrischen. Prismen nur zur Hälfte hell ist, wogegen die andere Hälfte
dunkel bleibt, was im Gesamtergebnis zu einer unruhig wirkenden Fläche führt, die
außerdem das einfallende Licht in einer ungünstigen Weise zerstreut, anstatt es
in eine bevorzugte Richtung zu lenken. Ferner sind Glashohlbausteine bekannt, die
bei glatter Außenfläche an der Innenseite ebenfalls Prismen, jedoch mit sägezahnförmigem
Profil, ausbilden. Das optische Verhalten dieser Steine ist aber auch nicht völlig
zufriedenstellend.
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Bei entsprechender Winkelung wird zwar eine gute Lichtlenkung durch
Aufwärtsbeugen des einfallenden Lichtstrahles und damit eine bedeutende Aufhellung
solcherart belichteter Innenräume erzielt; diese Glasbausteine können aber in Richtung
des gelenkten Lichtes stark blenden, weshalb sie für manche Industrieanlagen, Schulbauten.
Turnsäle usw. unvorteilhaft sind. Die wirksamen Breiten der Prismen müssen verhältnismäßig
klein gehalten werden, um allzu große Unterschiede in den Glasstärken zu vermeiden,
die einerseits das Gewicht des Glasbausteines vermehren, dadurch statisch ungünstigere
Voraussetzungen für den Einbau erfordern, vor allen Dingen aber Spannungsunterschiede
im Glas begünstigen. Die Zerlegung von Flächen in eine Vielzahl von Prismen läßt
aber eine entsprechende Vielzahl von Schattenlinien nicht vermeiden, als welche
die oberen Begrenzungsflächen der Prismen in der Durchsicht in Erscheinung treten.
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Dem vorliegenden Glashohlstein liegt die Aufgabe zugrunde, das von
oben und von oben seitlich einfallende Licht möglichst in die Tiefe des Raumes zu
beugen. Es soll dies blendungsfrei geschehen, die Durchsicht aus dem Raum durch
die Glassteinwand nach außen soll eine ruhige, schatten- und streifenfreie Fläche
vorstellen. Es wird also im Gegensatz zu vielen bisherigen Vorschlägen kein Wert
darauf gelegt, das einfallende Licht gegen die Decke zu werfen. Dies wird mit bekanntgewordenen
Glastafeln erreicht, die zwar einseitig mit Prismenflächen versehen sind, jedoch
so, daß es zu einer nach aufwärts gerichteten Reflexion kommt. Die andere, obere
Prismenfläche ist gemäß diesem älteren Vorschlag konvex ausgebildet, was offenbar
einer Verteilung des dort austretenden (oder eventuell dort auffallenden) Lichtes
dienen soll.
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Wenn wie im vorliegenden Fall die Aufgabe gestellt ist, eine derartig
beschaffene Glaswand so auszubilden. daß das Licht nicht reflektiert, sondern gebeugt
wird, und außerdem eine Beugung herbeigeführt werden soll, die mit einer Zerstreuung
des Lichtes einhergeht, so erhebt sich die Frage, welche Maßnahmen zur Erreichung
dieses Zieles ergriffen werden sollen.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, und sie besteht darin, daß die im
Querschnitt sägezahnartig angeordneten Prismen von je einer hohlzylindrischen und
einer steilen, zur äußeren Hüllfläche des Bausteines ungefähr senkrecht stehenden
Flanke begrenzt sind, während die Zylinderlinsen, wie an sich bekannt, konvex gekrümmt
sind und scharfkantig aneinanderstoßen.
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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Glashohlbausteines
zeigt schaubildlich und teilweise im Schnitt die Fig. 1, wogegen Fig. 2 der Erläuterung
des Wirkungsprinzips dient, auf welchem die Erfindung fußt.
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Der in Fig. 1 dargestellte Glashohlbaustein besitzt zwei Hälften 1,
2, die an der Stoßfuge 3 in bekannter Weise miteinander verbunden sind. An der Außenseite
wenigstens einer Steinhälfte sind nach außen gekrümmte Zylinderflächen
4 ausgebildet, die,
wie die Linien 5 andeuten, scharfkantig
aneinanderstoßen. Dieses Merkmal bildet einen wichtigen Unterschied gegenüber früheren
Ausführungen mit äußeren Prismen oder zylindrischen Flächen, welche wellenförmig
ineinander übergehend ausgeführt wurden, was andere optische Wirkungen als im vorliegenden
Fall liefert, wie noch ausführlicher dargelegt@werden wird.
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An der Innenseite wenigstens der einen betrachteten Hohlsteinhälfte
sind Prismenflächen G ausgebildet, welche die zylindrischen Prismen 4 kreuzen,
vorteilhaft unter einem Winkel von 90°. Diese Prismen haben, wie an sich bekannt,
Sägezahnprofil, jedoch, im Gegensatz zum Bekannten, bestehend aus je einer hohlzylindrischen
Flanke 7 und einer zur äußeren Hüllfläche des Bausteines ungefähr senkrecht stehenden
kürzeren Flanke B.
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Die Radien für die Flächenkrümmungen der Zylindersegmente
4 und der gekrümmten Flächen 7
können je nach der Intensität der gewünschten
Effekte beliebig groß gewählt werden.
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Der Erfolg dieser Formgebungen ist ein mehrfacher: Durch die tiefe
Lagerung der Krümmungsmittelpunkte (vgl. 7'; Fig. 1) erhalten die konkaven Flächen
an den Innenseiten der Glashohlbausteine, einen Neigungswinkel gegen die Außenflächen,
der sich im Sinne eines lichtbeugenden Prismas, jedoch mit konvergierender Wirkung
beim Eintritt und divergierender Wirkung beim Austritt auswirkt. Diese Krümmung
der Innenflächen ermöglicht es. diese Flächenstreifen ohne größere Ansprüche an
die Glasstärke breiter zu halten und damit die in der Durchsicht auftretenden Schattenstreifen
der oberen Flächenbegrenzungen dieser Prismen wesentlich zu verringern. Die Krümmung
der wirksamen Prismenflächen gleicht zudem die Wirkung unterschiedlicher Einstrahlungswinkel
des einfallenden Lichtes weitgehend aus.
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Im Zusammenwirken mit den zylinderförmig gewölbten Außenflächen
4 entsteht mit den in Querrichtung verlaufenden gewölbten Innenflächen 7
beim Lichteintritt die Wirkung konvex-konkaver Sammellinsen, nach dem Durchtritt
des Lichtes durch den Glashohlbaustein in der Gegenlage konkav-konvex die Wirkung
von Zerstreuungslinsen, wobei entsprechend den Krümmungsausschnitten eine Lichtlenkung,
wie Fig. 2 dies schematisch veranschaulicht, bewirkt wird. Der beabsichtigten Lichtlenkung
im Sinne der Wirkung von Prismen kommt dabei der Umstand zugute, daß es sich um
die Wirkung von Zylinderlinsen mit scharfen Schnittlinien 5 und nicht um sphärische
Linsenoberflächen oder wellig ineinander übergehende Zylinderflächen handelt. Durch
diese Aufeinanderfolge und das Zusammenspiel optischer Wirkungen: Sammlung, Lenkung
und Verteilung, gelingt es, die eingebauten Glashohlbausteinflächen dieser Art fast
völlig schattenfrei zu halten und den Innenraum blendungsfrei mit zerstreutem Licht
bis zur Decke wirksam auszuleuchten. Die Wechselwirkung von bestimmten Innen- und
Außenprofilen zerlegt so die Glasbausteinflächen in Linsensysteme, welche die den
bekannten Glashohlbausteinen besserer Ausführung noch anhaftende Durchsichtigkeit
aufheben. Obgleich nicht von ornamentalen Gesichtspunkten aus gestaltet, zeigt der
erfindungsgemäß ausgeführte Glashohlbaustein überdies eine Gesamtwirkung, die ihn
für jeden baulichen und architektonischen Zweck verwendbar macht.
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Die Anordnung der Profile könnte mit gleicher Wirkung auch in der
Weise erfolgen, daß man beispielsweise konvex gewölbte, waagerechte Flächenstreifen,
also etwa ein Negativ der oben beschriebenen Form an die Außenflächen bringt und
senkrecht dazu verlaufend ein Negativ der oben beschriebenen Zylinderwülste an die
Innenflächen. Auch hierbei wäre ein solcher Glashohlbaustein in ein System von Sammel-
und Zerstreuungslinsen gegliedert, doch wird aus Gründen der Sauberhaltung (Vermeidung
von Staubanlagerung) die zeichnerisch dargestellte Form des erfindungsgemäßen Glashohlbausteines
vorzuziehen sein.