DE202006013369U1

DE202006013369U1 - Drehbares Fassadenelement und Fassadenelementanordnung

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Publication number: DE202006013369U1
Application number: DE202006013369U
Authority: DE
Original assignee: Yordanova Mariana Dipl-Ing
Current assignee: Yordanova Mariana Dipl-Ing
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2016-09-01
Also published as: WO2008025813A1; DE112007001926A5

Abstract

Drehbares Fassadenelement, das einen länglichen, rechteckigen Lamellenteil (4) aufweist, der an jedem seiner beiden schmalseitigen Enden mit einem Verbindungsarm (1b) eines Lagerelements (1) verbunden ist, der an seinem anderen Ende mit einem Nabenteil (2) verbunden ist, wobei sich der Verbindungsarm (1b) und der Nabenteil (2) der beiden Lagerelemente (1) jeweils in einer Ebene erstrecken, die senkrecht zur Mittelebene (13) des Lamellenteils (4) und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils (4) liegt, oder sich die Längsachse des Verbindungsarms (1b) mit dem Nabenteil (2) der beiden Lagerelemente (1) jeweils in einer Ebene erstreckt, die vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene (13) des Lamellenteils (4) und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils (4) liegt, und wobei durch die Nabenteile (2) eine Drehachse (a-a) vorgegeben ist, die parallel zu den Längsseiten des Lamellenteils (4) verläuft und um die das Fassadenelement drehbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Lagerelemente (1) jeweils mindestens einen...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft drehbare Fassadenelemente sowie mit diesen Fassadenelementen aufbaubare Fassadenelementanordnungen, mit denen sich umschaltbar eine Leucht- oder Displayfunktion oder eine Verschattungsfunktion, vorteilhaft in Kombination mit einer photovoltaischen Stromerzeugung, realisieren lässt.
Das drehbare Fassadenelement der Erfindung weist einen länglichen, rechteckigen Lamellenteil auf, der an jedem seiner beiden schmalseitigen Enden mit einem Verbindungsarm eines Lagerelements verbunden ist, wobei sich die beiden Lagerelemente in einer Ebene senkrecht zur Ebene des Lamellenteils erstrecken und jeweils einen Nabenteil aufweisen, der vom Lamellenteil beabstandet ist und eine Drehachse vorgibt, die parallel zur Ebene des Lamellenteils verläuft und um die das Fassadenelement drehbar ist.
Fassadenelemente, die in einer jalousieartigen Anordnung vor einer Gebäudefassade eine einstellbare Verschattung ergeben, sind bereits bekannt, ferner auch drehbare Fassadenelemente, die auf ihrem Lamellenteil photovoltaische Elemente zur Stromerzeugung tragen. Solche Fassadenelemente sind zum Beispiel bekannt aus der Monographie "Fassaden-Atlas", Herausgeber Institut für Internationale Architektur-Dokumentation, München, 1. Auflage 2004, Seite 310.
Zum anderen sind auch längliche, röhrenförmige Leuchteinrichtungen bekannt, die voneinander beabstandete, aus Leuchtdiodenkombinationen bestehende Leuchtpixel enthalten, mit denen bei paralleler Anordnung matrixartige Anzeigefunktionen erzielt werden können (vgl. etwa EP 1 293 955 A2 ).
Die Drehbarkeit der bisher bekannten Fassadenelemente dient lediglich dazu, die Lamellenteile ähnlich einer Jalousie jeweils in ihrer Drehposition um ihre waagerechte Längsachse so einstellen zu können, dass eine gewünschte Verschattungswirkung erzielt wird, beziehungsweise bei Lamellenteilen mit photovoltaischen Elementen dazu, diese optimal zur Sonneneinstrahlung auszurichten.
Auf der anderen Seite werden die aus EP 1 293 955 A2 bekannten röhrenförmigen Leuchteinrichtungen für Displayzwecke stationär zum Beispiel zum Aufbau von Großbildwänden für Video-Übertragungen oder andere Displayzwecke herangezogen, wobei die Leuchtelemente solcher Anordnungen fest in Rahmen gehaltert und nicht drehbar angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein drehbares Fassadenelement der oben definierten gattungsgemäßen Art, das einen Lamellenteil aufweist, der auch photovoltaische Elemente tragen kann, so weiterzubilden, dass damit auch eine Leuchtfunktion oder Anzeigefunktion erzielbar ist. Ferner sollen entsprechende Fassadenelementanordnungen angegeben werden, bei denen die Fassadenelemente parallel zueinander übereinander, gegebenenfalls in mehreren senkrechten Reihen, angeordnet sind und mit denen sich großflächige Leucht- und Anzeigefunktionen realisieren lassen.
Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungskonzeption.
Das erfindungsgemäße drehbare Fassadenelement weist einen länglichen, rechteckigen Lamellenteil auf, der an jedem seiner beiden schmalseitigen Enden mit einem Verbindungsarm eines Lagerelements verbunden ist, der an seinem anderen Ende mit einem Nabenteil verbunden ist, wobei sich der Verbindungsarm und der Nabenteil der beiden Lagerelemente jeweils in einer Ebene erstrecken, die senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils liegt, oder sich die Längsachse des Verbindungsarms mit dem Nabenteil der beiden Lagerelemente jeweils in einer Ebene erstreckt, die vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils liegt, und wobei durch die Nabenteile eine Drehachse vorgegeben ist, die parallel zu den Längsseiten des Lamellenteils verläuft und um die das Fassadenelement drehbar ist;
das erfindungsgemäße Fassadenelement ist dadurch gekennzeichnet, dass

– die Lagerelemente jeweils mindestens einen vom Nabenteil ausgehenden weiteren Verbindungsarm aufweisen, dessen Richtung vom Lamellenteil weg weist, und
– die weiteren Verbindungsarme der einander an den Enden des Lamellenteils gegenüberliegenden Lagerelemente eine zwischen ihnen angeordnete längliche Leuchteinrichtung haltern, deren Längsachse parallel zur Drehachse der Lagerelemente verläuft und deren Verkabelungen über die weiteren Verbindungsarme zum Nabenteil geführt sind.

Der weitere Verbindungsarm oder die weiteren Verbindungsarme der Lagerelemente liegen vorzugsweise in der Ebene des ersten Verbindungsarms und des Nabenteils.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf der Außenfläche des Lamellenteils ein oder mehrere photovoltaische Elemente angeordnet, deren Verkabelung über einen der beiden ersten Verbindungsarme zum Nabenteil geführt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Verschattungswirkung des Lamellenteils mit der Stromerzeugung kombiniert, was nicht nur optisch, sondern vor allem auch wirtschaftlich sehr vorteilhaft ist.
Der Lamellenteil, der in diesem Fall als Trägerplatte für die photovoltaischen Elemente dient, ist vorteilhaft eine Glasplatte.
Der grundlegende Aufbau der beiden seitlichen Lagerelemente, zwischen denen der Lamellenteil angeordnet ist, umfasst jeweils einen ersten Verbindungsarm, der den Lamellenteil beziehungsweise die Trägerplatte trägt. In entgegengesetzter Richtung erstrecken sich vom Nabenteil des Lagerelements jeweils ein weiterer Verbindungsarm oder zwei oder drei weitere Verbindungsarme, sodass je nach der Anzahl der an den Lagerelementen vorgesehenen weiteren Verbindungsarme ein Fassadenelement eine, zwei oder drei längliche Leuchteinrichtungen aufweisen kann, die vorteilhaft in Längsrichtung voneinander beabstandete Leuchtpixel aufweisen.
Das Fassadenelement besitzt im Hinblick auf seine waagerechte Anordnung als Element in einer Fassadenelementanordnung, die als vorgesetzte Fassade eines Gebäudes dienen kann, zwei grundsätzliche 'Seiten', die je nach der Drehorientierung um die Längsachse der Fassadenelemente fassadenaußenseitig oder fassadeninnenseitig liegen: in einem Bereich von Drehpositionen ist der Lamellenteil oder die Trägerplatte mit den photovoltaischen Elementen jalousieartig nach außen gerichtet und vorzugsweise zur Steuerung der Besonnung oder des Tageslichteinfalls und zur Optimierung der photovoltaischen Stromerzeugung einstellbar; in einer andere Drehorientierung liegen die Leuchteinrichtungen auf der Außenseite der Fassadenelementanordnung übereinander, sodass die Anordnung aus mehreren oder zahlreichen Fassadenelementen beispielsweise mit Leuchtpixel aufweisenden Leuchtelementen in dieser Drehposition ein matrixartiges Display ergibt.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente sind so ausgebildet, dass sie in eine geeignete Tragekonstruktion parallel zueinander und übereinander eingesetzt werden können, in der entsprechende Lager- und Antriebsmittel vorgesehen sind, um die Fassadenelemente über ihre Drehachse, die durch die Mitten der Nabenelemente verläuft, entsprechend drehwinkelmäßig orientieren zu können, wobei vorteilhaft sämtliche in einer Fassadenelementanordnung enthaltenen Fassadenelemente zwangsweise zusammen so drehbar oder ansteuerbar sind, wie dies etwa bei herkömmlichen Jalousien der Fall ist, bei denen alle Lamellen stets die gleiche Drehwinkelposition aufweisen.
Zur drehbaren Lagerung weisen die erfindungsgemäßen Fassadenelemente entweder eine an den Nabenteilen der beiden Lagerelemente axial nach außen stehende Achsen oder Lagerzapfen auf, die in entsprechende Lager einer Trägervorrichtung zu liegen kommen, oder sie sind umgekehrt so ausgebildet, dass sie eine Achse oder einen Lagerzapfen aufnehmen können, wobei die Achse oder der Lagerzapfen an der Trägervorrichtung angebracht ist.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente und die erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnungen weisen Antriebsmittel und entsprechende Steuereinrichtungen auf, mit denen die Fassadenelemente in vorgegebene oder berechnete Drehpositionen gebracht und darin gehalten werden können. Solche Antriebe umfassen insbesondere Zahnradantriebe, Seilzüge, Hebelantriebe mit elektrischem, elektromechanischem oder hydraulischem Antrieb sowie Schrittmotoren und ihre Steuereinrichtungen. Derartige Antriebssysteme sind Fachleuten des vorliegenden technischen Gebiets geläufig.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fassadenelemente sind die Lagerelemente und der Lamellenteil oder die Lagerelemente und die Trägerplatte einstückig ausgebildet, oder die Lagerelemente sind mit dem Lamellenteil oder der Trägerplatte durch mechanische Verbindungen verbunden, etwa durch Schraubverbindungen, Verklebungen, Verschweissungen oder Nieten.
Zwischen den Verbindungsarmen und dem Lamellenteil oder zwischen den Verbindungsarmen und der Trägerplatte kann, vor allem aus mechanischen Gründen, ein Unterkonstruktionselement vorgesehen sein, was aber im Rahmen der Erfindung nicht zwingend ist.
Die Lagerelemente und/oder der Lamellenteil oder die Trägerplatte, gegebenenfalls auch Unterkonstruktionselemente, bestehen vorteilhaft aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Edelstahl.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht der Lamellenteil oder die Trägerplatte aus Glas, vorzugsweise aus Sicherheitsglas.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die ersten und die weiteren Verbindungsarme als Hohlprofile ausgebildet, die an ihren äußeren Enden sowie zum Nabenteil hin offen sind, und die Verkabelung der photovoltaischen Elemente ist durch einen der ersten Verbindungsarme hindurch zum Nabenteil geführt, und die Verkabelung der Leuchteinrichtung(en) ist durch den oder die weiteren Verbindungsarme hindurch ebenfalls zum Nabenteil geführt. Dementsprechend sind dann die Nabenteile, Lagerzapfen oder Achsen der Fassadenelemente mit Durchgangsbohrungen oder durchgehenden Öffnungen versehen.
Die erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung weist ferner gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein oder mehrere elektronische Steuergeräte auf, mit denen alle Leuchteinrichtungen der Fassadenelemente verbunden sind und mit welchen die Leuchteinrichtungen ansteuerbar sind, insbesondere so, dass eine gewünschte Matrixdarstellung oder Videodarstellung erzeugbar ist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, die sich auf vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungskonzepts beziehen.
Die 1A bis 1C zeigen schematische Seitenansichten von drei erfindungsgemäßen Fassadenelementen mit einer, zwei beziehungsweise drei Leuchteinrichtungen.
2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung aus mehreren Fassadenelementen gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung, deren Trägerplatte mit photovoltaischen Elementen ausgerüstet ist, wobei eine Ausrichtung zur Besonnungsseite hin dargestellt ist.
Die 3A bis 3C zeigen konkretere Ausführungsformen der in den 1A bis 1C dargestellten Fassadenelemente in Seitenansicht.
4 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Fassadenelements mit Photovoltaikelementen und zwei Leuchteinrichtungen, teilweise in Schnittdarstellung.
Die 5A bis 5C zeigen schematisch in Seitenansicht drei Drehpositionen von erfindungsgemäßen Fassadenelementen, die in einer Fassadenelementanordnung eingesetzt sind.
6 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnung in Ansicht von vorn.
Die 7A bis 7D zeigen schematisch im Querschnitt verschiedene Leuchtdiodenanordnungen in länglichen Röhren von Leuchteinrichtungen.
8 zeigt einen Ausschnitt einer Haltekonstruktion mit einem Pfosten in schematischer Ansicht von oben, wobei der Pfosten zur Lagerung, zum Antrieb und zum elektrischen Anschluss der Fassadenelemente dient.
9 zeigt einen Rahmen, in den mehrere erfindungsgemäße Fassadenelemente eingesetzt werden können.
Die 10A und 10B zeigen in perspektivischer Ansicht jeweils drei erfindungsgemäße Fassadenelemente in paralleler Anordnung übereinander, wobei 10A die Drehorientierung zur Erzielung einer Verschattung und zur Stromerzeugung und 10B die Drehposition der Fassadenelemente zur Erzielung eines Displays zeigen.
Die 11A und 11B zeigen zwei typische Ausführungsformen von Leuchteinrichtungen.
In den 1A, 1B und 1C sind drei typische Ausführungsformen von erfindungsgemäßen drehbaren Fassadenelementen schematisch in Seitenansicht dargestellt, die sich in der Anzahl der darin enthaltenen Leuchteinrichtungen voneinander unterscheiden.
1A zeigt die einfachste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen drehbaren Fassadenelements schematisch in Seitenansicht. Die beiden Lagerelemente 1, von denen nur eines dargestellt ist, bestehen aus einem Nabenteil 2, von dem ein erster Verbindungsarm 1b ausgeht, an dessen äußerem Ende über ein Unterkonstruktionselement 5 der Lamellenteil 4 angebracht ist. Von dem Nabenteil 2 geht ferner ein weiterer Verbindungsarm 1a aus, der an seinem Ende eine Leuchteinrichtung 3 trägt, vorteilhaft eine transparente Röhre, in der voneinander beabstandete Leuchteinheiten angeordnet sind, die separat ansteuerbare Leuchtpixel darstellen. Bei der Leuchteinrichtung 3 kann es sich jedoch auch um eine beliebige andere Leuchteinrichtung wie etwa eine Leuchtstoffröhre, eine Lichterkette, etc., handeln.
Die Achsen des ersten Verbindungsarms 1b und des weiteren Verbindungsarms 1a bilden miteinander einen Winkel α, der im Bereich von 45 bis 180° liegen kann und bevorzugt etwa 120° beträgt. Dieses Fassadenelement ist um eine durch das Nabenteil 2 verlaufende zentrale Achse drehbar. Wenn angenommen wird, dass sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite von 1A befindet, steht folglich in der dargestellten Drehwinkelposition der Lamellenteil 4 auf der Fassadenaußenseite und kann als Verschattungselement ähnlich einer Jalousielamelle dienen. Wenn sich auf dem Lamellenteil 4 ein photovoltaisches Element befindet, kann somit nicht nur eine einstellbare Verschattung erzielt, sondern auch Strom erzeugt werden.
In der dargestellten Drehwinkelposition steht die Leuchteinrichtung 3 nach innen. Durch Drehen, vorzugsweise im Uhrzeigersinn, um die durch den Nabenteil verlaufende Achse, beispielsweise um etwa 180°, kann die Leuchteinrichtung 3 auf die Fassadenaußenseite gebracht werden und kann, in Kombination mit mehreren oder einer Vielzahl von weiteren Fassadenelementen, die parallel übereinander angeordnet sind, für Beleuchtungszwecke oder Anzeige- oder Displayzwecke verwendet werden.
1B zeigt ein weiteres typisches erfindungsgemäßes Fassadenelement, ebenfalls in schematischer Seitenansicht, wobei an dem Nabenteil 2 wiederum ein erster Verbindungsarm 1b vorgesehen ist, der an seinem Ende über ein Unterkonstruktionselement 5 ein Lamellenteil 4 trägt, das ebenso ausgebildet sein kann, wie oben zu 1A erläutert wurde. Am Nabenteil 2 sind in diesem Fall zwei weitere Verbindungsarme 1a angebracht, die jeweils an ihrem Ende eine Leuchteinrichtung 3 tragen, die ebenso ausgebildet sein kann, wie dies oben zu 1A erläutert wurde. Die beiden weiteren Verbindungsarme 1a sind in 1B mit gleicher Länge dargestellt. Sie können jedoch auch unterschiedliche Länge besitzen. Der Winkel α' zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms 1b und der Achse eines der beiden weiteren Verbindungsarme 1a liegt im Bereich von 60 bis 120° und beträgt bevorzugt 60 bis 90° und besonders bevorzugt etwa 80°.
Der Winkel β zwischen den Achsen der beiden weiteren Verbindungsarme 1a liegt im Bereich von 60 bis 120° und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 120° und beträgt besonders bevorzugt etwa 100°, wobei die Summe α' + β vorzugsweise gleich 180° ist. Wenn wiederum davon ausgegangen wird, dass sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite der Zeichnung befindet, gilt für die Lage und Wirkung des Lamellenteils 4 das oben zu 1A Gesagte. In der dargestellten Drehwinkelposition liegen die beiden durch die weiteren Verbindungsarme 1a gehalterten Leuchteinrichtungen 3 auf der Fassadeninnenseite.
Nach Drehen, vorzugsweise wiederum im Uhrzeigersinn, um beispielsweise etwa 180°, stehen die beiden Leuchteinrichtungen 3 auf der Fassadenaußenseite und vorzugsweise senkrecht übereinander in einer senkrechten Ebene. Wenn mehrere oder viele solche Fassadenelemente in einer Anordnung waagerecht und parallel zueinander übereinander angeordnet sind und gegebenfalls auch mehrere solche Anordnungen nebeneinander vorgesehen sind, resultieren beliebig großflächige Leuchtflächen oder Anzeige- oder Displayflächen, mit denen sich auch Videobilder darstellen lassen.
1C zeigt schließlich die dritte grundlegende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements in schematischer Seitenansicht, wobei wiederum nur eines der Lagerelemente 1 dargestellt ist. Vom Nabenteil 2 geht der erste Verbindungsarm 1b aus, der, über ein Unterkonstruktionselement 5, wiederum den Lamellenteil 4 trägt. Vom Nabenteil 2 gehen im Fall von 1C drei weitere Verbindungsarme 1a aus, die jeweils an ihrem Ende eine Leuchteinrichtung 3 haltern.
Um eine Leuchtfläche oder ein flächiges Display in einer Anordnung von mehreren solchen Fassadenelementen erzielen zu können, ist es in diesem Fall erforderlich, dass die drei Leuchteinrichtungen 3, wenn sie sich auf der Fassadenaußenseite befinden, wiederum in einer Ebene liegen, vorzugsweise in einer senkrechten Ebene.
Obgleich auch in 1C die Leuchteinrichtungen 3 fassadeninnenseitig liegen, ist diese Mittelebene 12, die durch die Mittellinien der Leuchtelemente 3 verläuft, durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Diese Situation kann durch geeignete Wahl der Längen der weiteren Verbindungsarme 1a in Abhängigkeit von den vorliegenden Winkeln β₁ und β₂ erzielt werden. Der Winkel α'' zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms 1b und der Achse eines äußeren der drei weiteren Verbindungsarme 1a liegt im Bereich von 60 bis 120° und beträgt vorzugsweise etwa 120°. Die Winkel β₁ und β₂, die gleich oder verschieden sein können, liegen im Bereich von 30 bis 60° und betragen vorzugsweise etwa 50°, wobei die Summe β₁ + β₂ vorzugsweise etwa 120° beträgt.
Im Fall der Ausführungsform von 1C stellt jedes einzelne Fassadenelement drei Leuchteinrichtungen 3 zur Verfügung. Wenn das Fassadenelement von 1C um etwa 180° gedreht wird, vorzugsweise im Uhrzeigersinn, gelangen die drei Leuchteinrichtungen 3 auf die Fassadenaußenseite und befinden sich dann in Leucht- oder Displaystellung, wobei die Mittelebene 12 bevorzugt senkrecht liegt. Durch Zurückdrehen z.B. gegen den Uhrzeigersinn kann der Lamellenteil 4 wieder auf die Fassadenaußenseite gebracht werden und kann dann als Verschattungselement beziehungsweise in Kombination mit photovoltaischen Elementen als Stromerzeuger dienen.
2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung mit mehreren drehbaren Fassadenelementen, die in Pfosten 6a, von denen einer dargestellt ist, gelagert und waagerecht parallel übereinander angeordnet sind. In 2 ist die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform dargestellt, bei der das Lagerelement 1 zwei weitere Verbindungsarme 1a trägt, die jeweils eine Leuchteinrichtung 3 tragen. Der erste Verbindungsarm 1b trägt als Lamellenteil eine Trägerplatte 4a, auf der ein oder mehrere photovoltaische Elemente 4b angeordnet sind, die der Stromerzeugung dienen. In 2 ist die Besonnung durch die schematische Sonne und die drei Pfeile veranschaulicht. Die Fassadenelemente befinden sich folglich in einer Verschattungsposition, bei der gleichzeitig Strom erzeugt werden kann. Die Trägerplatte 4a ist durch ein Unterkonstruktionselement 5 auf jeder Seite gehaltert. Die Leuchteinrichtungen 3 weisen voneinander beabstandete Leuchteinheiten 10 auf, die vorteilhaft aus Leuchtdioden bestehen, mit denen nach dem RGB-System neben Weiß auch Farben darstellbar sind.
Wenn die Fassadenelemente um die durch den Nabenteil 2 verlaufende Drehachse im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn gedreht werden, zum Beispiel um etwa 180°, liegen die beiden Leuchteinrichtungen 3 jedes Fassadenelements auf der Fassadenaußenseite und vorzugsweise in einer Ebene und können zu Leucht- und Displayzwecken dienen.
Die Abmessungen des Lamellenteils 4, und damit auch die Länge der Leuchteinrichtungen 3, unterliegen grundsätzlich keiner Einschränkung, solange keine Stabilitäts- oder Festigkeitsprobleme auftreten. Die Länge des Lamellenteils 4 beziehungsweise der Trägerplatte 4a für photovoltaische Elemente liegt günstigerweise im Bereich von 50 bis 180 cm und beträgt üblicherweise etwa 1 m; die Breite liegt vorteilhaft im Bereich von 5 bis 30 cm. Die Länge der Leuchteinrichtungen 3 hängt entsprechend von der Länge des Lamellenteils 4 ab, oder umgekehrt.
Die Leuchteinrichtungen 3 mit aus Leuchtdioden bestehenden Leuchteinheiten 10 sind als solche im Handel erhältlich; die Länge des Lamellenteils 4 wird in diesem Fall entsprechend an die Länge der Leuchteinrichtung angepasst.
Die Länge der Verbindungsarme 1b, gemessen vom Zentrum des Nabenteils 2 bis zum Unterkonstruktionselement 5, liegt im Bereich von 50 bis 250 mm und beträgt bevorzugt etwa 50 mm.
Die Länge der weiteren Verbindungsarme 1a, gemessen vom Zentrum des Nabenteils 2 bis zum Zentrum der Leuchteinrichtung 3, liegt im Bereich von 50 bis 250 mm und beträgt bevorzugt etwa 50 mm.
In den 3A, 3B und 3C sind die gleichen Fassadenelemente wie in den 1A, 1B beziehungsweise 1C dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei den in den 3A bis 3C dargestellten Ausführungsformen entsprechen die Lagerelemente 1 einer vorteilhaften Ausführung in Form von Hohlprofilen, wobei sich die Verbindungsarme 1a und 1b ausgehend vom Nabenteil 2 nach außen etwas verjüngen und vorteilhaft etwa kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Das Unterkonstruktionselement 5 weist in den Fällen der 3A, 3B und 3C eine Verbindungsmuffe zur Verbindung mit dem Ende des entsprechend gestalteten ersten Verbindungsarms 1b auf, die vorteilhaft eine durchgehende Bohrung besitzt, durch welche die Anschlussleitungen der photovoltaischen Elemente 4b zum Nabenteil 2 geführt werden können. Die Verbindungsmuffe weist zwei sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende, streifenartig auskragende Konsolelemente auf, deren Mittelebene vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und parallel zu ihren Schmalseiten liegt. An den Enden der Konsolelemente sind Halterungselemente zur Halterung des Lamellenteils 4 beziehungsweise der Trägerplatte 4a mit den photovoltaischen Elementen vorgesehen.
Ebenso wie bei den 1A bis 1C zeigen auch die 3A bis 3C die drei typischen erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Fassadenelementen, wobei das Fassadenelement von 3A einen weiteren Verbindungsarm 1a an jedem Lagerelement 1 aufweist und folglich eine einzige Leuchteinrichtung 3 trägt, während die Ausführungsform von 3B bei jedem Lagerelement 1 zwei weitere Verbindungsarme 1a aufweist. Bei der Ausführungsform von 3C trägt jedes Lagerelement 1 drei weitere Verbindungsarme 1a, die jeweils eine Leuchteinrichtung 3 haltern. Durch die vorteilhafte Ausführungsform der Lagerelemente 1 als Hohlprofile mit innerer Verbindung zum Nabenteil ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Verkabelung der Leuchteinrichtungen 3 durch jeweils einen weiteren Verbindungsarm 1a zum Nabenteil 2 und die Anschlussleitungen der photovoltaischen Elemente 4b durch den ersten Verbindungsarm 1b hindurch ebenfalls zum Nabenteil 2 zu führen, von dem aus die entsprechenden Anschlussleitungen dann beispielsweise in einen zur Halterung dienenden Pfosten 6a geführt sind, der in 2 schematisch angedeutet ist.
Für die Einstellung der verschiedenen funktionellen Drehwinkelpositionen der Fassadenelemente der 3A bis 3C gilt das Gleiche, was oben zu den Fassadenelementen der 1A bis 1C ausgeführt wurde.
4 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fassadenelements mit zwei weiteren Verbindungsarmen 1a pro Lagerelement 1, wie es schematisch in den 1B und 2 sowie in 3B dargestellt ist, wobei der Nabenteil 2 und die Leuchteinrichtungen 3 schematisch im Querschnitt dargestellt sind.
Wie bereits zu 3B erläutert, weist diese vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements Lagerelemente 1 auf, die jeweils einen ersten Verbindungsarm 1b und zwei weitere Verbindungsarme 1a aufweisen. Der erste Verbindungsarm 1b trägt ein Unterkonstruktionselement 5, das eine Verbindungsmuffe 5e zur Verbindung mit dem Ende des ersten Verbindungsarms 1b aufweist; diese Verbindungsmuffe ist vorteilhaft mit einer Durchgangsbohrung versehen, durch welche die Verkabelung 7b der photovoltaischen Elemente 4b zum Nabenteil 2 geführt werden kann, da die Verbindungsarme 1a und 1b, wie oben zu den 3A bis 3C erläutert, vorteilhaft als Hohlprofile ausgebildet sind. Das Unterkonstruktionselement 5 besitzt zwei sich von der Verbindungsmuffe 5e in entgegengesetzte Richtungen erstreckende streifenartige Konsolelemente 5a, 5b, deren Mittelebene vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene 13 des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a liegt und an deren Enden Halterungselemente 5c, 5d zur Halterung des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a vorgesehen sind, deren Achsen zueinander sowie vorzugsweise auch zur Achse der Verbindungsmuffe 5e parallel ausgerichtet sind. Die Halterungselemente 5c, 5d sind vorteilhaft als Schrauben und/oder Muttern ausgebildet, um ein leichtes Auswechseln von Trägerplatten 4a zu ermöglichen. An den beiden weiteren Verbindungsarmen 1a sind Leuchteinrichtungen 3 gehaltert, die, wie schematisch angedeutet ist, Leuchteinheiten 10 aufweisen, die vorteilhaft aus Leuchtdioden bestehen und jeweils ein Leuchtpixel darstellen. Die Verkabelung 7a der Leuchteinrichtungen 3 ist durch die als Hohlprofile ausgeführten Verbindungsarme 1a zum Nabenteil 2 geführt und kann von dort über eine entsprechende Lagerung, zum Beispiel in Pfosten 6a, wie sie in 2 angedeutet sind, zu entsprechenden Steuerschaltungen geführt werden.
Durch die Führung der Verkabelungen 7a, 7b im Inneren der Lagerelemente 1 wird ein guter Schutz der Leitungen gegen atmosphärische Einflüsse erzielt, wobei die jeweiligen Kabeleinführungen an den Enden der Verbindungsarme 1a, 1b vorteilhaft auch noch in geeigneter Weise abgedichtet sein können, zum Beispiel mit Silicondichtungen, Kabelverschraubungen und dergleichen.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform, die eine besonders vorteilhafte Konstruktion darstellt, beträgt der Winkel α' zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms 1b und der Achse des benachbarten weiteren Verbindungsarms 1a 80°, während der Winkel β zwischen den beiden weiteren Verbindungsarmen 1a 100° beträgt. Die Orientierung der Leuchtdioden 10 in den transparenten Röhren 8a, die sich zum Beispiel auf Leiterplatten 9 befinden, ist so, dass in der Stellung des Fassadenelements, bei der die Leuchteinrichtungen 3 genau übereinander in einer senkrechten Ebene liegen, maximale Abstrahlung erfolgt. Dies bedeutet, dass die Leiterplatten 9 der Leuchteinheiten 10 in den Leuchteinrichtungen 3 vorteilhaft so ausgerichtet sind, dass sie senkrecht liegen, wenn die beiden Leuchteinrichtungen senkrecht übereinander angeordnet sind.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente werden zwischen zwei maximalen Endpositionen hin- und zurückgedreht. Dies bedeutet, dass die in den Nabenteil 2 eingeführten Leitungen der Verkabelungen 7a, 7b, die von dort über die Lagerung in Träger wie etwa die Pfosten 6a weiter geführt sind, nur maximal um etwa 180° vor- und zurückgedreht werden, was keinerlei elektrische oder mechanische Probleme mit sich bringt. Um folglich die vorherige Endposition wieder zu erreichen, wird das Fassadenelement nicht in der gleichen Richtung weitergedreht, sondern zurückgedreht.
Dadurch kann es zu keiner unerwünschten Verdrillung von Kabeln kommen.
Die 5A, 5B und 5C zeigen schematisch in Seitenansicht jeweils eine erfindungsgemäße Fassadenelementanordnung mit parallel übereinander angeordneten Fassadenelementen, von denen drei dargestellt sind. Auch in diesem Fall befindet sich die Fassadenaußenseite auf der rechten Seite der Zeichnungen. In der Drehposition von 5A befinden sich die Leuchteinrichtungen 3 aller Fassadenelemente auf der Fassadenaußenseite genau übereinander, wobei die Abstände zwischen zwei Leuchteinrichtungen 3 eines Fassadenelements vorteilhaft gleich den Abständen der zueinander liegenden Leuchteinrichtungen 3 von benachbarten Fassadenelementen sind. Die Fassadenelemente bilden in der Drehposition von 5A eine Matrix, die für Leucht- und Displayzwecke verwendet werden kann.
Die in 5B dargestellte Drehposition der Fassadenelemente ist so, dass die Lamellenteile 4, die zum Beispiel photovoltaische Elemente 4b tragen, senkrecht und bündig zur Fassadenaußenseite ausgerichtet sind und die Fassade damit, bis auf die dazwischen liegenden Spalte, praktisch vollständig schließen. In dieser Drehwinkelposition können die Fassadenelemente wie eine sogenannte Doppelfassade wirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fläche der photovoltaischen Elemente 4b kleiner als die Fläche des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und ist vorteilhaft so ausgelegt, dass um das oder die photovoltaischen Elemente 4b herum ein umlaufender Rand frei bleibt, der bei einem Lamellenteil 4 oder einer Trägerplatte 4a aus Glas somit einen lichtdurchlässigen Bereich darstellt. Auch bei der in 5B dargestellten vollständig geschlossenen Fassadenelementanordnung kann bei dieser Ausführungsform Tageslicht auf das dahinter liegende Gebäude einfallen.
5C zeigt schließlich eine der 'Tagpositionen' der Fassadenelemente, in denen sich die Lamellenteile 4 mit den photovoltaischen Elementen 4b auf der Fassadenaußenseite und in einer zur Sonneneinstrahlungsrichtung ausgerichteten Position befinden, die durch die schematisierte Sonne und die Pfeile in der Figur angedeutet ist. Das schematische Auge soll andeuten, dass in diesen Drehwinkelpositionen auch eine mehr oder weniger freie Sicht aus einem dahinter liegenden Gebäude nach draußen möglich ist.
Aufgrund der Drehbarkeit der Fassadenelemente können die photovoltaischen Elemente 4b, zum Beispiel durch automatische Nachführung in Abhängigkeit vom Sonnenstand und/oder in Abhängigkeit von der geographischen Breite, jeweils optimal zur Sonne ausgerichtet werden, um den Wirkungsgrad der photovoltaischen Elemente maximal auszunutzen und die Stromausbeute zu maximieren.
Neben den in den 5A, 5B und 5C dargestellten Drehpositionen ist noch eine weitere typische Drehwinkelposition möglich, in der sich der Lamellenteil 4 oder die Trägerplatte 4a, die gegebenenfalls photovoltaische Elemente 4b trägt, in einer etwa waagerechten Position befindet, wobei der Nabenteil 2 oberhalb des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a liegt. In dieser Position ist folglich die Unterseite des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a mit dem Unterkonstruktionselement 5 nach oben gekehrt.
Die Unterseite des Lamellenteils 4 oder der Trägerplatte 4a und gegebenenfalls auch die Unterseite des Unterkonstruktionselements 5 können, wenn auch diese Drehwinkelpositionsvariante vorgesehen ist, so oberflächenbehandelt oder oberflächenbeschichtet sein, dass optische Eigenschaften wie zum Beispiel Reflexion oder selektive Absorption von Lichtstrahlung erzielt werden.
In 6 sind vier erfindungsgemäße Fassadenelemente teilweise in dem Bereich dargestellt, in dem sie an einem als Träger dienenden Pfosten 6a drehbar befestigt sind. 6 zeigt die Fassadenelementanordnung in einer Teilansicht von vorn, wobei sich die Fassadenelemente in einer Drehwinkelstellung befinden, die etwa der Stellung von 5A entspricht, also der Leucht- oder Displaystellung.
Die Lagerung der Fassadenelemente im Pfosten 6a kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an den Lagerelementen in Axialrichtung nach außen stehende Lagerzapfen vorgesehen sind, die in einem entsprechenden Lager am Pfosten 6a aufgenommen sind. Im oder am Pfosten 6a sind ferner Einrichtungen zum Drehen der Fassadenelemente vorgesehen (nicht dargestellt), mit denen alle Fassadenelemente in die jeweils gleiche Drehposition gebracht werden können. Solche Antriebe und ihre Steuerung sind Fachleuten geläufig.
Die Verkabelung 7b der photovoltaischen Elemente 4b auf den Trägerplatten 4a ist durch den Nabenteil 2 hindurch in den Träger 6a geführt, in dem die Verkabelung 7 dann zu entsprechenden Steuergeräten weitergeführt ist.
In den Leuchteinrichtungen 3 sind die Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet sind, schematisch durch Kreise dargestellt. Bei den Leuchteinheiten handelt es sich vorteilhaft um Leuchtdiodenanordnungen, die eine Darstellung von Farben sowie von Weiß nach dem RGB-System erlauben.
Der gestrichelte Kreis in 6 verdeutlicht einen solchen Leuchtdiodencluster, der mit mehr Details in den 7A bis 7D dargestellt ist. 7A zeigt eine Leuchteinheit aus vier Leuchtdioden 11, während in der Anordnung von 7B fünf Leuchtdioden 11 einen einem Leuchtpixel entsprechenden Diodencluster bilden. In 7C sind die fünf Leuchtdioden nicht linear, sondern in einer Quadratstruktur angeordnet, wodurch sich ein punktförmiges Leuchtpixel ergibt. 7D zeigt schließlich eine Anordnung von drei Leuchtdioden, von denen z.B. eine Rot (R), eine Grün (G) und eine Blau (B) abstrahlt. Die Ansteuerung solcher Leuchtdioden für Displayzwecke ist dem Fachmann geläufig; entsprechende Ansteuerschaltungen und Steuergeräte sind im Handel erhältlich.
8 zeigt den in 6 dargestellten, als Träger für die Fassadenelementanordnung dienenden Pfosten 6a im Horizontalschnitt. Der Pfosten 6a ist mit waagerecht angeordneten Verbindungsriegeln 6b verbunden, die ausschnittweise dargestellt sind, wobei die Pfosten 6a und die waagerecht angeordneten Verbindungsriegel 6b einen Rahmen 6 bilden, wie er in 9 dargestellt ist. In 8 sind im schmaleren Teil des Pfostens 6a schematisch zwei Lager für Fassadenelemente durch gestrichelte Linien angedeutet.
Mit Hilfe der Pfosten 6a, zwischen denen die erfindungsgemäßen Fassadenelemente übereinander und parallel zueinander waagerecht angeordnet werden können, gegebenenfalls unter Verwendung der Verbindungsriegel 6b, lassen sich Fassadenelementanordnungen aufbauen, mit denen sich großflächige Displays oder großflächige Beleuchtungswände erzeugen lassen. Die 10A und 10B zeigen in perspektivischer Darstellung drei übereinander angeordnete erfindungsgemäße Fassadenelemente als Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fassadenelementanordnung.
In den perspektivischen Darstellungen der 10A und 10B ist die Fassadenaußenseite dem Betrachter zugekehrt. 10A zeigt die Drehposition der Fassadenelemente, in der sich die Lamellenteile 4 beziehungsweise die Trägerplatten 4a, die photovoltaische Elemente 4b tragen und an den Verbindungsarmen 1b angebracht sind, in einer zur Sonne ausgerichteten Position befinden, sodass einfallende Sonnenstrahlung maximal zur Stromerzeugung ausgenutzt werden kann. Die Fassadenelemente weisen einen Lagerzapfen 1c auf, der sich vom Nabenteil 2 nach außen erstreckt und zur Lagerung der Fassadenelemente dient, zum Beispiel in Pfosten 6a, wie sie in den 6 und 8 dargestellt sind. Die Achse a-a der Fassadenelemente geht entsprechend durch die Mitten der beiden Lagerzapfen hindurch.
Die Verkabelungen 7a und 7b von Leuchteinrichtungen 3 und photovoltaischen Elementen 4b verlaufen vorteilhaft durch das Innere der Lagerzapfen 1c. An den Lagerzapfen 1c oder an einer anderen Stelle an der Außenseite der Lagerelemente 1 können die Antriebsmechanismen zur Drehung der Fassadenelemente vorgesehen sein.
Die an den Verbindungsarmen 1a angebrachten Leuchteinrichtungen 3 sind in dieser Drehposition der Fassadeninnenseite zugekehrt. In der in 10A dargestellten Drehwinkelposition dienen die Trägerplatten 4a mit den photovoltaischen Elementen gleichzeitig auch als Verschattungselemente. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass die Fassadenelemente ausschließlich Lamellenteile 4 aufweisen, ohne dass photovoltaische Elemente vorgesehen sind. Es entspricht jedoch einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fassadenelemente, die Verschattungswirkung mit einer Stromerzeugung zu kombinieren.
In 10B sind die Fassadenelemente fassadenaußenseitig in der Drehposition dargestellt, in der sich die Leuchteinrichtungen 3 genau senkrecht übereinander befinden, also in einer senkrechten Ebene liegen und eine Beleuchtungs- oder Anzeigematrix mit ihren Leuchteinheiten 10 bilden können. Die Lagerelemente 1 tragen, wie oben bereits im Detail beschrieben wurde, wieder die weiteren Verbindungsarme 1a mit den Leuchteinrichtungen 3.
An den Enden der Verbindungsarme 1a befinden sich Halterungen für die Leuchteinrichtungen 3. Je nach der Ausführungsform der Leuchteinrichtungen 3, die beispielsweise Flachkabelanschlüsse aufweisen können, sind entsprechende elektrische Anschlüsse vorgesehen, zum Beispiel wasserdichte Steckverbindungen, die ein leichtes Auswechseln von Leuchteinrichtungen 3 ermöglichen.
Die Trägerplatte 4a mit den photovoltaischen Elementen 4b ist in dieser Stellung der Fassadeninnenseite zugekehrt. In 10B sind die Unterkonstruktionselemente mit der Verbindungsmuffe 5e und den Konsolelementen 5a und 5b auf der Unterseite der Trägerplatte 4a zu erkennen. Die Fassadenelemente sind mit ihren Lagerzapfen 1c gelagert, durch welche die Verkabelung 7, welche die Verkabelungen 7a und 7b umfasst, durchgeführt ist. Auch in 10B ist die Richtung der Drehachse a-a angedeutet, die durch die Lagerzapfen 1c verläuft. Um von der Drehwinkelposition von 10B wieder in die Position von 10A zurückzukehren, werden die Fassadenelemente aus der Stellung von 10B gegen den Uhrzeigersinn gedreht; um aus der Stellung von 10A in die Stellung von 10B zurückzukehren, werden die Fassadenelemente, in der vorliegenden perspektivischen Darstellung, im Uhrzeigersinn nach rechts gedreht.
In den 11A und 11B sind zwei typische Ausführungsformen von Leuchteinrichtungen 3 dargestellt. 11A zeigt eine Röhre 8a, in der aus Leuchtdioden 11 aufgebaute Leuchteinheiten vorgesehen sind. Die Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet sind, wie etwa aus 6 hervorgeht, bilden entsprechend Leuchtpixel, aus denen, wie oben beschrieben wurde, großflächige Matrixanzeigen kombinierbar sind. Die Verkabelung der entsprechenden Leuchtdiodencluster verläuft in der Röhre 8a.
Die Röhren 8a bestehen aus einem transparenten Material. Ein besonders gut transparentes Material mit zugleich hoher Haltbarkeit ist Glas, jedoch sind Röhren 8a aus einem Kunststoffmaterial wie Acrylglas (Plexiglas^®) schon aus Gewichtsgründen vorteilhafter.
Die elektrischen Leitungen, welche die einzelnen Leuchteinheiten 3 miteinander verbinden, verlaufen innerhalb der Röhren 8a und sind an den Enden herausgeführt, zum Beispiel seitlich, so dass die Enden der Röhren 8a dicht verschlossen werden können.
Die Röhren 8a sind an den Enden der Verbindungsarme 1a in geeigneten Halterungen, zum Beispiel in Schnappelementen oder Federklammern, gelagert, die ein leichtes Auswechseln der Leuchteinrichtungen 3 erlauben.
In 11B ist eine andere Ausführungsform einer Leuchteinrichtung 3 dargestellt, die ebenfalls per se bekannt ist. Bei dieser Leuchteinrichtung 3 liegen die aus Leuchtdioden 11 aufgebauten Leuchteinheiten 10, die voneinander beabstandet angeordnet sind, in einem im Wesentlichen U-förmigen Profil, wobei die Leuchtdioden einschließlich ihrer Verkabelung wasserdicht vergossen sind und aus der Vergussmasse herausragen. Für die elektrischen Anschlüsse an den Enden dieser länglichen Leuchteinrichtungen gilt das für die Röhren 8a Gesagte.
Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente können Leuchteinrichtungen 3 beider Typen aufweisen, da sich mit beiden oben erläuterten Arten von Leuchteinrichtungen im Prinzip gleichartige Matrixanordnungen von Leuchtpixeln erzielen lassen.
Zusammenfassend gibt die vorliegende Erfindung neuartige drehbare Fassadenelemente an, die sich zu großen Fassadenelementanordnungen kombinieren lassen, mit denen sich wiederum großflächige Leuchtfelder beziehungsweise großflächige Anzeigevorrichtungen, wie etwa Videowände, realisieren lassen. Durch einfache Drehung um die Längsachse der Fassadenelemente lässt sich zwischen einer Leucht- oder Displayfunktion einerseits und einer Verschattungsfunktion oder photovoltaischen Stromerzeugungsfunktion andererseits umschalten, wodurch sich völlig neuartige Möglichkeiten einer funktionellen Fassadengestaltung ergeben.

1: Lagerelement
1a: weiterer Verbindungsarm (für Leuchteinrichtung(en) 3)
1b: erster Verbindungsarm (für Lamellenteil 4, Trägerplatte 4a)
1c: Achse, Lagerzapfen
2: Nabenteil
3: Leuchteinrichtung
4: Lamellenteil
4a: Trägerplatte
4b: photovoltaisches Element
5: Unterkonstruktionselement
5a: Konsolelement
5b: Konsolelement
5c: Halterungselement
5d: Halterungselement
5e: Verbindungsmuffe
6: Rahmen
6a: Pfosten
6b: Verbindungsriegel
7: Verkabelung
7a: Verkabelung der Leuchteinrichtungen 3
7b: Verkabelung der photovoltaischen Elemente 4b
8a: Röhre
8b: Profilelement
9: Leiterplatte
10: Leuchteinheiten
11: Leuchtdioden
12: Mittelebene (von Leuchteinrichtungen 3)
13: Mittelebene (von Lamellenteil 4, Trägerplatte 4a)
a-a: Drehachse des Fassadenelements

Claims

Drehbares Fassadenelement, das einen länglichen, rechteckigen Lamellenteil (4) aufweist, der an jedem seiner beiden schmalseitigen Enden mit einem Verbindungsarm (1b) eines Lagerelements (1) verbunden ist, der an seinem anderen Ende mit einem Nabenteil (2) verbunden ist, wobei sich der Verbindungsarm (1b) und der Nabenteil (2) der beiden Lagerelemente (1) jeweils in einer Ebene erstrecken, die senkrecht zur Mittelebene (13) des Lamellenteils (4) und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils (4) liegt, oder sich die Längsachse des Verbindungsarms (1b) mit dem Nabenteil (2) der beiden Lagerelemente (1) jeweils in einer Ebene erstreckt, die vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene (13) des Lamellenteils (4) und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils (4) liegt, und wobei durch die Nabenteile (2) eine Drehachse (a-a) vorgegeben ist, die parallel zu den Längsseiten des Lamellenteils (4) verläuft und um die das Fassadenelement drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Lagerelemente (1) jeweils mindestens einen vom Nabenteil (2) ausgehenden weiteren Verbindungsarm (1a) aufweisen, dessen Richtung vom Lamellenteil (4) weg weist und der vorzugsweise in der Ebene des ersten Verbindungsarms liegt, und – die weiteren Verbindungsarme (1a) der einander an den Enden des Lamellenteils (4) gegenüberliegenden Lagerelemente (1) eine zwischen ihnen angeordnete längliche Leuchteinrichtung (3) haltern, deren Längsachse parallel zur Drehachse (a-a) der Lagerelemente (1) verläuft und deren Verkabelungen (7a) über die weiteren Verbindungsarme (1a) zum Nabenteil (2) geführt sind.
Fassadenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche des Lamellenteils (4) ein oder mehrere photovoltaische Elemente (4b) angeordnet sind, deren Verkabelung (7b) über einen der beiden ersten Verbindungsarme (1a) zum Nabenteil (2) geführt ist.
Fassadenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenteil (4) aus einer Glasplatte als Trägerplatte (4a) besteht, auf der das oder die photovoltaischen Elemente aufgebracht sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden einander gegenüberliegenden Lagerelemente (1) zwei weitere Verbindungsarme (1a) aufweist, zwischen denen zwei Leuchteinrichtungen (3) angeordnet sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden einander gegenüberliegenden Lagerelemente (1) drei weitere Verbindungsarme (1a) aufweist, zwischen denen drei Leuchteinrichtungen (3) angeordnet sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenteile (2) der Lagerelemente (1) eine aus der Ebene der Lagerelemente (1) auf der Außenseite des Fassadenelements herausragende Achse oder einen daraus herausragenden Lagerzapfen (1c) aufweisen, wobei die Achse oder der Lagerzapfen (1c) zur Aufnahme in einer entsprechenden Lagervorrichtung wie einem Pfosten (6a) ausgebildet ist.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenteile (2) der Lagerelemente (1) als Lager zur Aufnahme einer Achse oder eines Lagerzapfens einer entsprechenden Lagervorrichtung wie einem Pfosten (6a) ausgebildet sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die weiteren Verbindungsarme (1b, 1a) als Hohlprofile ausgebildet sind, die an ihren äußeren Enden sowie zum Nabenteil (2) hin offen sind, und die Verkabelung (7b) der photovoltaischen Elemente (4b) durch einen der ersten Verbindungsarme (1b) hindurch und die Verkabelung (7a) der Leuchteinrichtung(en) (3) durch den oder die weiteren Verbindungsarme (1a) hindurch zum Nabenteil (2) geführt sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerelemente (1) jeweils einen weiteren Verbindungsarm (1a) aufweisen und der Winkel α zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms (1b) und der Achse des einen weiteren Verbindungsarms (1a) der Lagerelemente (1) im Bereich von 45 bis 180° liegt und bevorzugt etwa 120° beträgt.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerelemente (1) jeweils zwei weitere Verbindungsarme (1a) aufweisen und der Winkel α' zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms (1b) und der Achse eines der weiteren Verbindungsarme (1a) im Bereich von 60 bis 120° liegt und bevorzugt etwa 60 bis 90° und besonders bevorzugt etwa 80° beträgt und der Winkel β zwischen den Achsen der beiden weiteren Verbindungsarme (1a) im Bereich von 60 bis 120° und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 120° liegt und besonders bevorzugt etwa 100° beträgt, wobei die Summe α' + β bevorzugt gleich 180° ist.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerelemente (1) jeweils drei weitere Verbindungsarms (1a) aufweisen und der Winkel α'' zwischen der Achse des ersten Verbindungsarms (1b) und der Achse eines äußeren der drei weiteren Verbindungsarme (1a) im Bereich von 60 bis 120° liegt und vorzugsweise etwa 120° beträgt und die Winkel β₁ und β₂ zwischen den Achsen der benachbarten weiteren Verbindungsarms (1a), die vorzugsweise gleich sind, im Bereich von 30 bis 60° liegen und vorzugsweise jeweils etwa 50° betragen, wobei die Summe β₁ + β₂ vorzugsweise etwa 120° beträgt.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Leuchteinrichtungen (3) eine äußere, transparente Röhre (8a) mit kreisförmigem, rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, in der voneinander beabstandete Leuchteinheiten (10) angeordnet sind, oder ein im Querschnitt quadratisches, rechteckiges oder U-förmiges Profilelement (8b) aufweisen, in dem oder auf dem voneinander beabstandete Leuchteinheiten (10) angeordnet sind, wobei die Leuchteinheiten (10) jeweils vorzugsweise separat ansteuerbare Leuchtpixel bilden.
Fassadenelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtpixel jeweils drei bis fünf Leuchtdioden (11) umfassen, welche die Grundfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) emittieren können und bei entsprechender Ansteuerung durch additive Farbmischung Farben und Weiß abstrahlen können.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Lagerelementen (1) mit jeweils drei weiteren Verbindungsarmen (1a) die Längen der weiteren Verbindungsarme (1a) so abgestimmt sind, dass die Mittelachsen der Leuchtelemente (3) in einer Ebene (12) liegen, die zur Drehachse (a-a) des Fassadenelements parallel ist.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Enden der weiteren Verbindungsarme (1a) Halterungen zum lösbaren Einsetzen der Leuchtelemente (3) sowie lösbare elektrische Verbindungen zum elektrischen Anschluss der Leuchtelemente (3) aufweisen.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenteil (4) oder die Trägerplatte (4a), gegebenenfalls mit darauf aufgebrachten photovoltaischen Elementen (4b), über ein Unterkonstruktionselement (5) mit dem ersten Verbindungsarm (1b) der Lagerelemente (1) verbunden ist, wobei das Unterkonstruktionselement (5) aufweist: – eine Verbindungsmuffe (5e) zur Verbindung mit dem Ende des ersten Verbindungsarms (1b), die eine durchgehende Bohrung aufweist, – zwei sich von der Verbindungsmuffe (5e) in entgegengesetzte Richtungen erstreckende streifenartige Konsolelemente (5a, 5b), deren Mittelebene vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene (13) des Lamellenteils (4) oder der Trägerplatte (4a) und vorzugsweise parallel zu den Schmalseiten des Lamellenteils (4) oder der Trägerplatte (4a) liegt, und – an den Enden der Konsolelemente (5a, 5b) angeordnete Halterungselemente (5c, 5d) zur Halterung des Lamellenteils (4) oder der Trägerplatte (4a), deren Achsen zueinander und vorzugsweise auch zur Achse der Verbindungsmuffe (5e) parallel ausgerichtet sind und die vorzugsweise als Schrauben und/oder Muttern ausgebildet sind, und wobei die Verkabelung (7b) gegebenenfalls auf der Trägerplatte (4a) angeordneter photovoltaischer Elemente (4b) durch die durchgehende Bohrung der Verbindungsmuffe (5e) und den ersten Verbindungsarm (1b) zum Nabenteil (2) des Lagerelements (1) geführt ist.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (1) und der Lamellenteil (4) oder die Trägerplatte (4a) einstückig ausgebildet oder durch mechanische Verbindungen wie Schraubverbindungen, Verklebungen, Verschweissungen oder Nieten miteinander verbunden sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (1) und/oder der Lamellenteil (4) oder die Trägerplatte (4a) aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Edelstahl, bestehen.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4a) aus Glas besteht.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (1) und/oder der Lamellenteil (4) oder die Trägerplatte (4a) aus Kunststoff bestehen, insbesondere aus Polyurethan (PU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polycarbonat (PC), einem Epoxyharz oder einem Phenol- oder Melaminharz oder einem anderen duroplastischen Kunststoff, wobei diese Teile gegebenenfalls mit Füllstoffen verstärkt und/oder mit Metall bedampft sind.
Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die transparenten Röhren (8a) der Leuchteinrichtungen (3) aus Glas oder Acrylglas bestehen.
Fassadenelementanordnung, insbesondere zum Vorsetzen vor Gebäudefassaden, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere oder eine Vielzahl von Fassadenelementen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 umfasst, die jeweils zwischen zwei zueinander parallelen, senkrecht angeordneten Pfosten (6a) waagerecht und übereinander sowie zueinander parallel drehbar gelagert und gemeinsam drehbar sind.
Fassadenelementanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassadenelemente gemeinsam so drehbar sind, dass bei einer ersten Drehwinkelposition der Fassadenelemente alle Leuchteinrichtungen (3) auf der Außenseite der Fassadenelementanordnung in einer vorzugsweise senkrechten Ebene liegen und die Leuchteinheiten (10) der Leuchteinrichtungen (3) eine ansteuerbare Matrix bilden, die als zusammenhängendes Display betreibbar ist, und in einem bestimmten Bereich der Drehwinkelposition der Fassadenelemente die Lamellenteile (4) oder die Trägerplatten (4a) mit photovoltaischen Elementen (4b) auf der Außenseite der Fassadenelementanordnung liegen und in ihrer Drehwinkelposition innerhalb des bestimmten Bereiches so einstellbar sind, dass eine erwünschte Verschattungswirkung und/oder eine Stromerzeugung durch die photovoltaischen Elemente (4b), vorzugsweise unter Anpassung an den jeweiligen Sonnenstand, erzielbar ist.
Fassadenelementanordnung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein oder mehrere elektronische Steuergeräte aufweist, mit dem bzw. denen die Leuchteinrichtungen (3) der Fassadenelemente verbunden und ihre Leuchteinheiten (10) so ansteuerbar sind, dass eine gewünschtes Leuchtbild oder eine gewünschte Matrixbilddarstellung oder eine Videodarstellung erzeugbar ist.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die elektrischen Steuergeräte so ausgebildet sind, dass sie über ein standardisiertes Protokoll, vorzugsweise das DMX-512-Protokoll, ansteuerbar sind.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Gruppen von parallel zueinander und waagerecht angeordneten Fassadenelementen in Rahmen (6) angeordnet sind und ein oder mehrere elektrische Steuergeräte im Rahmen (6) integriert sind.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (6) durch zwei Pfosten (6a) und zwei diese Pfosten (6a) verbindende, waagerecht angeordnete Verbindungsriegel (6b) gebildet sind.
Fassadenelementanordnung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere elektronische Steuergeräte in Pfosten (6a) integriert sind.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfosten (6a) aus Hohlprofilen hergestellt sind, durch welche die Verkabelung (7a) der Leuchteinrichtungen (3) und gegebenenfalls die Verkabelung (7b) der photovoltaischen Element (4b) geführt ist.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie als vorgesetzte Fassade vor einer Gebäudefassade angeordnet ist.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein elektronisches Steuergerät aufweist, das den durch photovoltaische Elemente (4b) erzeugten elektrischen Strom in Batterien speichert und/oder in ein Stromnetz einspeist.
Fassadenelementanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass sie mechanische, elektrische oder hydraulische Antriebsmittel zum synchronen Drehantrieb der drehbaren Fassadenelemente aufweist.
Fassadenelementanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel Zahnradgetriebe, Seilzüge, Hebelantriebe mit elektrischem oder hydraulischem Antrieb sowie Schrittmotoren und entsprechende Steuergeräte umfassen.