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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 sowie eine Fassadenanordnung mit mindestens einer solchen Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 9.
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Isolierglasscheiben sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorbekannt und umfassen typischerweise mehrere Glasscheiben. Zwischen den Glasscheiben befindet sich ein Isolierraum, der gas- und feuchtigkeitsdicht verschlossen ist und der Schall- und Wärmedämmung dient. Die Glasscheiben werden durch einen Abstandshalter beabstandet gehalten, wobei der Abstandshalter einerseits die Glasscheiben miteinander verbindet und andererseits den isolierten Raum umschließt. Verbreitet wird eine Sekundärabdichtung (Polysulfid-Dichtung) vorgesehen, welche auf der von dem Isolierraum abgewandten Seite des Abstandshalters angeordnet ist und den isolierten Raum versiegelt.
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Isolierglasscheiben werden als Bauelemente im Stand der Technik zur Verglasung in einer Fassadenanordnung von Gebäuden verwendet, wobei aus gestalterischen Gründen oftmals Gebäude beleuchtet werden. Allerdings hat sich im Stand der Technik gezeigt, dass eine homogene Beleuchtung nur mit erheblichem Aufwand zu bewerkstelligen ist und darüber hinaus wenig Flexibilität und Individualisiermöglichkeiten bietet.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
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Die vorliegende Erfindung widmet sich der Aufgabe eine beleuchtbare Isolierglasscheibe vorzuschlagen, die in zweckmäßiger Weise die aus dem Stand der Technik bekannten Isolierglasscheiben verbessert und es ermöglicht, die Isolierglasscheibe in ein Farb- und/oder Lichtkonzept einzubetten.
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Diese Aufgabe wird durch eine Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 sowie eine Fassadenanordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 9 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 weist mindestens zwei Glasscheiben, eine zwischen den zwei Glasscheiben angeordnete lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte und mindestens eine LED-Lichtquelle auf. Darüber hinaus weist die Isolierglasscheibe zwischen der jeweiligen Glasscheibe und der Platte einen Abstandshalter auf, der die jeweilige Glasscheibe mit der Platte verbindet und einen zwischen der Platte und der jeweiligen Glasscheibe ausgebildeten und vorzugsweise dicht verschlossenen Isolierraum umschließt, wobei mindestens eine Seitenfläche der lichtstreuenden und lichtdurchlässige Platte freigelegt ist, und wobei die mindestens eine LED-Lichtquelle derart benachbart zu der Seitenfläche angeordnet ist, dass Licht von der LED-Lichtquelle über die Seitenfläche in die Platte eingekoppelt werden kann.
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Unter „freigelegt“ ist im Zusammenhang mit dieser Erfindung zu verstehen, das ein Bauteil oder eine Fläche des Bauteils optisch zugänglich ist
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, eine lichtstreunende und lichtdurchlässig Platte anstelle einer Glasscheibe in einem Dreifachscheiben-Isolierglas oder Mehrfachscheiben-Isolierglas zu verwenden, wobei über eine Seitenfläche der lichtstreuenden und lichtdurchlässigen Platte Licht eingekoppelt werden kann, welches homogen über die komplette Fläche der Isolierglasscheibe abgegeben werden kann. In dem Zustand, in dem kein Licht in die Isolierglasscheibe eingekoppelt wird, beträgt die Transmission vorzugsweise der gesamten Isolierglasscheibe ca. 92 %, währenddessen in Abhängigkeit von der Lichtfarbe und der Lichtintensität des durch die mindestens eine LED-Lichtquelle eingekoppelten Lichtes die Transmission der Isolierglasscheibe um bis zu 80 % bis zur vollständigen Blickdichtigkeit reduziert werden kann.
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Die lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte kann in Abhängigkeit von der Form eine einzige oder mehrere Seitenflächen aufweisen. Für den Fall, dass Seitenflächen vorgesehen sind, kann die mindestens eine LED-Lichtquelle auf einer einzigen der Seitenflächen angeordnet sein. Ist beispielswiese die Isolierglasscheibe quaderförmig, kann die mindestens eine Lichtquelle lediglich an einer der vier Seitenflächen zum Einkoppeln von Licht angeordnet sein. Eine einseitige Einkopplung in eine der Seitenflächen erfolgt vorzugsweise, wenn der Abstand zur gegenüberliegenden Seitenfläche kleiner oder gleich 100cm ist. Eine mehrseitige Einkopplung in mehrere Seitenflächen erfolgt vorzugsweise, wenn der Abstand der gegenüberliegenden Seitenflächen größer als 100 cm ist. Auch kann die Isolierglasscheibe oval, polygon oder beliebig andersartig ausgebildet sein. Die mindestens eine LED-Lichtquelle muss sich in solchen Ausgestaltungen nicht zwangsweise über eine gesamte Seitenfläche erstecken.
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Eine derartige Isolierglasscheibe ist in der einfachsten Ausgestaltung eine Dreifachverglasung, wobei dieser Aufbau einerseits besonders geeignet ist für die Verwendung der vorgeschlagenen Isolierglasscheibe für Außenverglasungen. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass die nicht streuende und lichtdurchlässige Platte vor mechanischen Einwirkungen geschützt ist. Weitere Glasscheiben oder Schichten können vorgesehen sein, durch welche beispielsweise eine Verbund-Sicherheitsverglasung gebildet werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine LED-Lichtquelle auf einem Profil auf der Seitenfläche der Platte angeordnet und die mindestens eine Lichtquelle mit dem Profil thermisch gekoppelt. Die thermische Kopplung zwischen dem Profil und der mindestens einen LED-Lichtquelle ermöglicht ein Wärmemanagement, wodurch die entstehende Wärme der mindestens einen LED-Lichtquelle abgeführt werden kann. Die thermische Kopplung kann über einen Flächenkontakt zwischen der mindestens einen LED-Lichtquelle bewerkstelligt werden, wobei vorzugsweise das Profil die mindestens eine LED-Lichtquelle bereichsweise umgibt, um über eine möglichst große Fläche Wärme abführen zu können.
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Nach Maßgabe einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine LED-Lichtquelle, vorzugsweise vollständig, in das Profil eingelassen. Das Profil kann eine Aufnahmenut aufweisen, welche an eine Breite der mindestens einen LED-Lichtquelle angepasst ist und weiterhin vorzugsweise eine Breite der lichtstreuenden und lichtdurchlässigen Platte nicht überschreitet. Das Profil ist weiterhin in einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung mit mindestens einer der zwei Glasscheiben, insbesondere durch Kleben, verbunden, wodurch das Profil eine Art Rahmen oder eine Umreifung für die Isolierglasscheibe bildet.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Profil aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, und/oder wenn das Profil sich vollständig über mindestens eine Seitenfläche der Isolierglasscheibe erstreckt. Metallische Werkstoffe weisen gegenüber Glas oder Plexiglas eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit auf, wodurch die durch die mindestens eine LED-Lichtquelle erzeugte Wärme abgeführt werden kann. Bevorzugt ist das Profil aus Aluminium hergestellt.
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Weiterhin erstreckt sich das Profil über die gesamte Seitenfläche der Isolierglasscheibe, wodurch über eine große Fläche die Wärme an einen Fensterrahmen oder eine andere Bauwerksstruktur abgegeben werden kann.
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Nach Maßgabe einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Isolierung durch eine Sekundärabdichtung versiegelt. Die Sekundärabdichtung ist vorzugsweise auf der von dem Isolierraum abgewandten Seite des Abstandshalters angeordnet und bevorzugt als Polysulfid-Dichtung ausgebildet. Die Sekundärabdichtung verbindet die Platte mit der jeweiligen Glasscheibe luft- und/oder flüssigkeitsdicht und verhindert einen Stoffeintrag in den Isolierraum. Der Abstandshalter kann aus einem Hohlprofil mit Diffusionsöffnungen gebildet sein, wobei in dem Hohlprofil Trocknungsmittel angeordnet sein können. Weiterhin kann der Abstandshalter über eine Dichtung, insbesondere eine Butyldichtung, mit der jeweiligen Glasscheibe verbunden sein, wobei die Positionierung des Abstandshalters zwischen der Glasscheibe und der lichtstreuenden und lichtdurchlässigen Platte derart erfolgt, dass die Seitenflächen frei von dem Abstandshalter abstehen. Mit anderen Worten beschrieben, ist der Abstandshalter und die Dichtung, insbesondere die Butyldichtung, zwischen der lichtstreuenden und lichtdurchlässigen Platte und der jeweiligen Glasscheibe zurückversetzt angeordnet. Dadurch ist sichergestellt, dass die Seitenfläche der lichtstreuenden und lichtdurchlässigen Platte freigelegt ist, um Licht von der mindestens einen LED-Lichtquelle einzukoppeln.
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Zur verbesserten Einkopplung des emittierten Lichtes ist es bevorzugt, wenn die mindestens eine Seitenfläche der Platte geschliffen und/oder poliert ist.
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Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mindestens eine LED-Lichtquelle eine LED-Lichtleiste oder ein LED-Lichtband ist. Bevorzugt ist die mindestens eine LED-Lichtquelle dimmbar und/oder mehrfarbig. Der jeweiligen Isolierglasscheibe kann ein Controller zugeordnet sein, der die mindestens eine LED-Lichtquelle entsprechend über eine Schnittstelle oder ein Bussystem empfangener Steuerungsbefehle anspricht, wodurch eine Vielzahl von Lichteffekten in der Isolierglasscheibe bzw. der Platte erzeugt werden können. Beispielsweise kann die LED-Lichtquelle als ein RGB-LED-Lichtband ausgebildet sein. Einfarbige oder mehrfarbige LED-Lichtbänder, bzw. LED-Lichtquellen aller Lichtleistungen, können wahlweise über DMX, KNX, Dali o.Ä. sowie den Controller und ein angepasstes Netzteil demnach gedimmt als auch farblich individuell angesteuert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte eine, bevorzugt extrudierte, Plexiglasscheibe, bevorzugt aus Acrylglas oder PMMA ist und Lichtauskopplungspartikel aufweist. Die Platte weist in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine Dicke von 10 mm auf und eine Transmission im unbeleuchteten Zustand von ca. 92 %. Je nach Lichtfarbe und Lichtintensität durch die mindestens eine LED-Lichtquelle reduziert sich die Transmission der Isolierglasscheibe zu weniger als 40 %, vorzugsweise um bis zu 80 % oder bis zur vollständigen Blickdichtigkeit. Beispielsweise ist eine derartige Platte unter der Bezeichnung Thyssen Plexiglas® XT LED farblos 0E013 XXL bekannt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Fassadenanordnung, aufweisend mindestens eine zuvor beschriebene Isolierglasscheibe mit einem ansteuerbaren Controller und einer Spannungsversorgung. Bevorzugt ist der Controller über ein Lichtbussystem ansteuerbar, wobei das Lichtbussystem beispielsweise DMX, KNX, Dali o.Ä. sein kann. Durch einen 1-10 V Phasenabschnitt kann beispielsweise die mindestens eine LED-Lichtquelle gedimmt werden oder auch farblich individuell angesteuert werden. Der jeweiligen Isolierglasscheibe ist mindestens ein Controller zugeordnet, wobei der Controller und ein etwaiges Netzteil entweder an der Isolierglasscheibe oder in einem die Isolierglasscheibe aufnehmenden Isolierglasscheibenrahmen angeordnet werden kann, oder an einem beliebigen anderen Ort.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe einer Fassadenanordnung im Detail beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Isolierglasscheibe,
- 2 eine Schnittdarstellung der Isolierglasscheibe gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A, und
- 3 eine vergrößerte Darstellung des Details B gemäß 2.
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Nachfolgend werden gleiche oder funktional gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in den einzelnen Figuren nicht alle gleichen oder funktional gleichen Teile mit einer Bezugsziffer versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe 1, die als Dreifachverglasung ausgebildet ist. Die Isolierglasscheibe 1 weist eine Dicke t1 ≈ 26mm und eine Transmission von ca. 92 % auf und kann zur Bildung einer Fassade verwendet werden. Die Isolierglasscheibe 1 kann quaderförmig ausgebildet sein und weist neben einer Innenseite 2 und einer Außenseite 3 mindestens eine Seitenfläche 5 auf, welche orthogonal zu der Innenseite 2 und/oder der Außenseite 3 angeordnet sein kann.
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Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Isolierglasscheibe 1 eine erste Glasscheibe 10 im Bereich der Innenseite 2 und eine zweite Glasscheibe 10 im Bereich der Außenseite 3 auf. Die jeweilige Glasscheibe 10 weist jeweils zwei nicht mehr in den Figuren gekennzeichnete Hauptflächen und vier umlaufende Seitenflächen 15 auf.
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Die erste und/oder die zweite Glasscheibe 10 können bzw. kann aus Floatglas, VSG-Glas oder ESG-Glas gebildet sein.
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Zwischen den beiden Glasscheiben 10 ist eine lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte 20 angeordnet. Die lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte 20 weist zwei nicht näher in den Figuren gekennzeichnete Hauptflächen und vier umlaufende Seitenflächen 25 auf.
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Die lichtstreuende und lichtdurchlässige Platte 10 kann eine Symmetrieebene der Isolierglasscheibe 1 bilden und kann in einer bevorzugten Ausgestaltung aus Plexiglas®, vorzugsweise extrudiertem Plexiglas®, mit Lichtauskopplungspartikeln hergestellt sein. Die Platte 20 kann weiterhin bevorzugt aus Acrylglas oder PMMA hergestellt sein und weist eine Plattendicke t20 auf, wobei die Plattendicke t20 ≈ 10mm in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt. Zur Veranschaulichung sind in 3 die Lichtauskopplungspartikel als Punkte in der Platte 20 dargestellt.
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Eine derartige Platte 20 wird unter den Handelsnamen Plexiglas® XT LED farblos 0E013 XXL beispielsweise von der Firma Evonik angeboten.
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Die erste und die zweite Glasscheibe 10 sind auf gegenüberliegenden Seiten beabstandet zu der Platte 20 angeordnet, wobei der Abstand zwischen der ersten Glasscheibe 10 und der Platte 20 und der Abstand zwischen der zweiten Glasscheibe 10 und der Platte 20 jeweils durch einen Abstandshalter 40 vorgegeben wird, der die erste Glasscheibe 10 mit der Platte 20 und die zweite Glasscheibe 10 mit der Platte 20 verbindet.
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Der Abstandshalter 40 kann aus einem metallischen Hohlprofil mit einem Aufnahmeraum hergestellt sein und (nicht dargestellte) Diffusionslöcher aufweisen. In dem Aufnahmeraum kann ein Trocknungsmittel angeordnet sein. Die Verbindung zwischen dem Abstandshalter 40 und der Platte 20 und zwischen dem Abstandshalter 40 und der jeweiligen Glasscheibe 10 kann durch Kleben bewerkstelligt werden, wobei in einem Verbindungsbereich eine Dichtung, insbesondere eine Butyldichtung, angeordnet sein kann.
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Der Abstandshalter 40 ist umlaufend im Bereich der Seitenflächen 15 der Glasscheiben 10 und der Seitenflächen 25 der Platte 20 angeordnet, wobei der Abstandshalter 40 zu den Seitenflächen 15, 25 derart zurückspringend angeordnet ist, dass die Seitenflächen 15, 25 frei von dem Abstandshalter 40 abstehen.
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Der Abstandshalter 40 schließt zusammen mit der Platte 20 und den Glasscheiben 10 auf der zur Innenseite 2 und zur Außenseite 3 gewandten Seite der Platte 20 jeweils einen Isolierraum 45 ein, welcher dicht verschlossen ist und der Schall- und Wärmedämmung dient.
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Auf der von dem Isolierraum 45 abgewandten Seite des Abstandshalters 40 ist darüber hinaus eine Sekundärabdichtung 48 (Polysulfid-Dichtung) vorgesehen, die den Isolierraum 45 hermetisch versiegeln soll. Die Sekundärabdichtung 48 ist ebenfalls zurückspringend zwischen den Glasscheiben 10 und der Platte 20 angeordnet, wodurch die Seitenfläche 25 der Platte 20 freigelegt ist und somit bevorzugt unmittelbar optisch zugänglich ist.
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Weiterhin ist den 2 und 3 zu entnehmen, dass die Isolierglasscheibe 1 ferner ein Profil 50 aufweist, welches die Platte 20 umgreifen kann. Das Profil 50 kann über den gesamten Umfang der Platte 20 auf der Seitenfläche 25 der Platte 20 angeordnet sein, wobei das Profil 50 eine Aufnahmenut 55 aufweist, die bevorzugt fluchtend zu der Platte 20 auf der der Platte 20 zugewandten Seite ausgebildet ist.
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Das Profil 50 kann aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise Aluminium hergestellt sein und kann sich - wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel - bevorzugt vollständig über die gesamte Dicke t1 der Isolierglasscheibe 1 erstrecken. Genauer gesagt kann das Profil 50 über die Innenseite 2 und die Außenseite 3 der Glasscheiben 10 auch abstehen.
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In der Aufnahmenut 55 des Profils 50 ist eine LED-Lichtquelle 30 angeordnet, welche beispielsweise als ein LED-Lichtband oder eine LED-Lichtleiste ausgebildet sein kann, welche konfiguriert ist, einfarbiges oder mehrfarbiges Licht in eine Hauptabstrahlrichtung zu emittieren. Die LED-Lichtquelle 30 ist derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung parallel zu der Platte 20 angeordnet ist und das emittierte Licht über die freigelegte Seitenfläche 25 in die Platte 20 eingekoppelt werden kann. Die Aufnahmenut 55 ist an die Größe der LED-Lichtquelle 30 angepasst, wodurch die LED-Lichtquelle 30 vollständig in dem Profil 50 versenkt werden kann. Die LED-Lichtquelle 30 ist thermisch gekoppelt mit dem Profil 50 - beispielsweise mittels Kleber - verbunden, wodurch das Profil 50 für die LED-Lichtquelle einen Kühlkörper bildet und entstehende Wärme in die Umgebung abtransportieren kann.
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Durch das Profil 50 wird die LED-Lichtquelle dabei vor der Seitenfläche 25 der Platte 20 positioniert, wobei der Abstand zwischen der LED-Lichtquelle 30 und der Seitenfläche 25 zur bestmöglichen Einkopplung möglichst gering, vorzugsweise spaltfrei, sein sollte. Weiterhin kann die Seitenfläche 25 zur verbesserten Einkopplung des Lichtes geschliffen und/oder poliert sein.
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Die Herstellung der Isolierglasscheibe 1 erfolgt nach den üblichen Regeln des Glashandwerks. Die Glasscheiben 10, Platte 20 und Abstandshalter 40 werden verklebt und in den isolierten Raum werden entsprechende Gase/Luft zur Erreichung eines gewünschten Schall- und Wärmedämmungsgrad eingebracht. Anschließend wird die Gesamtscheibenseitenfläche im Bereich der Isolierräume 45 mit der Sekundärabdichtung 48 versiegelt, wobei die Seitenflächen 25 der Platte 20- beispielsweise durch Abkleben oder nachträgliches Abtragen der Sekundärabdichtung 48 - freigelegt werden können.
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Anschließend kann die Seitenfläche 25 der Platte 20 poliert werden, damit die größtmögliche Einkopplung des emittierten Lichtes der LED-Lichtquelle 30 möglich ist.
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Nachdem die LED-Lichtquelle 30 in der Aufnahmenut 55 positioniert und festgelegt ist, kann das Profil 50 mit einem geeigneten Kleber an der Seitenfläche 15 der Glasscheibe 10 befestigt werden, wobei die LED-Lichtquelle 30 - vorzugsweise - derart positioniert wird, dass die LED-Lichtquelle 30 das emittierte Licht symmetrisch in die Platte 20 einkoppelt.
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Die derartig ausgebildete Isolierglasscheibe 1 kann in einem (nicht dargestellten) Fensterrahmen angeordnet werden. Die LED-Lichtquelle 30 der jeweiligen Isolierglasscheibe 1 kann mit einem Controller verbunden sein, wodurch einfarbige LED-Lichtquellen oder mehrfarbige LED-Lichtquellen 30 wahlweise über DMX, KNX, Dali o.Ä. sowie den Controller und ein angepasstes Netzteil sowohl gedimmt als auch farblich individuell angesteuert werden können.
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Eine oder mehrere der beschriebenen Isolierglasscheiben 1 können eine (nicht dargestellte) Fassadenanordnung bilden, wobei die Isolierglasscheiben 1 sowohl unabhängig voneinander gedimmt als auch farblich angesteuert werden können, wodurch die einzelnen Isolierglasscheiben 1 einzeln oder gemeinsam in ein Farb-und/oder Lichtkonzept eingebettet werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Isolierglasscheibe
- 2
- Innenseite
- 3
- Außenseite
- 5
- Seitenfläche von 1
- 10
- Glasscheibe
- 15
- Seitenfläche von 10
- 20
- Platte
- 25
- Seitenfläche von 20
- 30
- Lichtquelle
- 40
- Abstandshalter
- 45
- Isolierraum
- 48
- Sekundärabdichtung
- 50
- Profil
- 55
- Aufnahmenut
- t1
- Dicke von 1
- t20
- Dicke von 20
