DE2314622B2

DE2314622B2 - Lichtdurchlaessiges baumaterial

Info

Publication number: DE2314622B2
Application number: DE19732314622
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Pießlinger-Schweiger, Siegfried; Heinsohn, Günter; 8000 München
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1973-03-23
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2314622A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf lichtdurchlässiges Baumaterial mit Lichtdiffusionswirkung aus einem transparenten Träger und einer darauf aufgebrachten Beschichtung. Dieses Baumaterial kann die Form von ebenen oder gebogenen oder gewellten oder sonstwie vorgeformten Platten oder Bahnen oder die Form von direkt als Bauelemente zu verwendenden Bauteilen haben, wie eingefaßte, gegebenenfalls gewellte oder gebogene Platten, Lichtkuppeln, Bedachungsmaterial, Leuchtkörperverkleidung od. dgl.

Bei der Ausleuchtung von geschlossenen oder abgeteilten Innenräumen oder Außenräumen durch Sonnenlicht oder durch künstliche Lichtquellen treten hinsiehtlieh der Lichtverteilung, der Verteilung von ultravioletter Strahlung und auch der Wärmeverteilung die bekannten Licht- und Schattenwirkungen auf. Da einerseits große Helligkeits- und große Wärmewerte an Stellen direkter Einstrahlung und andererseits Schattenbereiche entstehen, ist eine optimale Ausnutzung der Gesamträume nicht möglich.

Die Benutzung von Jalousien, Rolläden, Vorhängen, Milchglas, gestrichenen Scheiben, metallbedampftem oder metallbeschichtetem Glas usw. vermindert zwar gewisse Blendwirkungen; jedoch gehen auch erhebliche Lichtanteile verloren; die Wärmeeinstrahlung wird so keineswegs ausreichend gedämmt; auch bleibt die hauptsächliche Ausbreitungsrichtung der Strahlung erhalten, so daß in den Räumen nach wie vor Hellzonen und Dunkelzonen, die mehr oder weniger scharf abgegrenzt sind, geschaffen werden.

Aus der deutschen Patentschrift 3 98 426 ist eine hohle Glasscheibe aus zwei am Rand zusammengeschmolzenen gewölbten und einen luftleeren Raum <>5 zwischen sich freilassenden Glasplatten bekannt, wobei die beiden Platten oder eine derselben im Innern mit einem spiegelnden Belag oder einem Firnis- oder Lackanstrich, einer Glimmer- oder einer Asbestschicht versehen sind. Die dadurch bewirkte Strahlungsreflexion führt zu einem erheblichen Verlust an Lichtanteilen.

Aus der deutschen Patentschrift 1175 415 ist ein Fenster mit Doppelverglasung und Strahlen- insbesondere Sonnenschutzeinrichtung im Scheibenzwischenraum bekannt, wobei der Scheibenzwischenraum mit einer Kammer verbunden ist, die ein Medium enthält, das in den Scheibenzwischenraum einbringbar und wieder entfernbar ist, und dieses Medium aus leicht fließendem Glasperlengranulat besteht. Diese Fensterkonstruktion hat nicht nur großes Gewicht, sondern ist in der jeweils maßgenau erforderlichen Herstellung und in der Wartung auch außerordentlich aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Lichtdiffusionswirkung eines lichtdurchlässigen Baumaterials zu verbessern.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf einen transparenten Träger aufgebrachte Beschichtung ein Granula« aus transparenten kleinen Kügelchen ist. Der Träger kann aus einer ebenen oder geformten Einschicht- oder Mehrschichtenplatte bestehen. Vorzugsweise ist das Granulat mit einem Bindemittel aufgebracht, das einen anderen Brechungsindex als das Granulat hat; in einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Granulat durch Sinterung aufgebracht. Ferner kann der Träger einseitig oder beidseitig mit Granulat beschichtet sein. Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform ist das Granulat zwischen zwei Trägern angeordnet. Das Granulat und/oder der Träger und/oder das Bindemittel können gefärbt sein.

Dieses Baumaterial kann fabrikmäßig als Plattenoder Bahnenmaterial (auch in irgendwelchen Ausformungen) oder als Bauelement oder in beliebigen Gestalten hergestellt werden. Dabei kann man das auf den Träger aufgebrachte Granulat auch durch eine weitere transparente, gegebenenfalls gefärbte Schutzschicht abdecken. Dieses Baumateria! oder diese Bauelemente eignen sich als Fenstermaterial, als Bedachungsmaterial, in großen Räumen für Zwischenwände, als Verkleidungsmaterial für künstliche Beleuchtungskörper usw. Man erreicht hiermit einen größtmöglichen Lichtdurchgang. Für den Träger kommen sowohl anorganische Glasmaterialien als auch organische transparente Kunststoffmaterialien, wie Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrol, Polyvinylchlorid usw., in Frage.

Das Granulat kann aus demselben Material bestehen, d. h. sowohl aus anorganischem Glasmaterial als auch aus transparentem Kunststoffmaterial. Die einzelnen Perlen des Granulats brauchen nicht vollständig kugelförmig zu sein. Derartige Granulate sind handelsüblich. Vorzugsweise liegt der Durchmesser der einzelnen Perlen oder Kügelchen im Bereich von 0,27 bis 0,09 mm.

Das Bindemittel, mit dem man dieses Granulat auf das Trägermaterial aufbringt, kann ebenfalls sowohl anorganisch als auch organisch sein. Vorzugsweise eignen sich Kunstharze, die aus Lösung oder Emulsion oder Dispersion od. dgl. auftrocknen bzw. aushärten. Hs ist vorgesehen, daß das Bindemittel einen anderen Brechungsindex als das transparente Material des Granulats hat. Wenn dann Licht durch die transparent Trägerschicht hindurchdringt, erfolgt in den einzelnen Perle» oder Kügelchen des Granulats eine vielfache Streuung, Interferenz, Reflexion und Brechung dos Lichtes, wozu insbesondere der physikalische Effekt an den Grenzflächen zwischen den Perlen oder Kügelchen

und dem Bindemittel beiträgt Grundsätzlich wird der Diffusionseffekt schon erreicht, wenn das Granulatmaterial einen anderen Brechungsindex ils das Bindemittelmaterial hat; vorzugsweise soll jedoch das lichtdurchlässige Granulatmaterial einen möglichst großen Brechungsindex haben.

Wenn man das Granulat durch Sinterung auf den Träger aufbringt, ergibt sich ebenfalls der Diffusionseffekt alleiü dadurch, daß die einzelnen Perlen oder Kugelchen keine zum Trägermaterial parallelen Oberflächen aufweisen.

Die Schichtdicke des Granuiats auf dem Träger kann von Bruchteilen von Millimetern bis zu mehreren Millimetern reichen. Die Auswahl der Schichtdicke hängt vom Verwendungszweck ab. Dadurch, daß sowohl Träger als auch Granulat grundsätzlich transparent sind, geht in geringstmöglichem Maß durchtretendes Licht verloren, während andererseits durch die vielfache Brechung und Streuung eine Diffusion nach allen Richtungen erreicht wird, so daß sich im Raum eine gleichmäßige Strahlungsverteilung und insbesondere eine gleichmäßige Ausleuchtung ergeben.

Wenn das Trägermaterial auf beiden Seiten eine Granulatbeschichtung trägt oder das Granulat zwischen zwei Trägerschichten angeordnet ist, ergeben sich besondere Vorteile sowohl bei Innenraumverkleidungen als auch bei nach außen gerichteten Fenstern oder Bedachungen.

Bei der Herstellung des Baumaterials als Bindemittel verwendeter Kunstharz-Klebstoff ist beispielsweise Polyvinylbutyral, das in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst ist; als Weichmacher kann auch noch Dibutylphthalat verwendet werden, beispielsweise eine Menge von 25 bis 40%. Man stellt eine solche Polyvinylbutyrallösung mit dem geeigneten Fesv ;offgehalt gegebenenfalls unter leichtem Erwärmen her und rührt bei Zimmertemperatur oder etwas erhöhter Temperatur das Granulat ein, wobei das Gewichtsverhältnis Granulat/Kunstharz beispielsweise zwischen 20 :1 und 1 :20 liegen kann. Eine solche Masse wird nach üblichen Verfahren auf der Maschine oder von Hand auf das Trägermaterial aufgebracht. Es erfolgt dann Aushärtung in üblicher Weise durch Luftzufuhr und/oder Wärme, wobri das Lösungsmittel verdampft.

Nach einer anderen Arbeitsweise kann man auch wäßrige Emulsionen von z. B. Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat oder Mischpolymeren davon, von Acrylnitrilbutadienmischpolymeren, Acrylmischpolymeren, Polyvinylchlorid usw. verwenden. Solche Emulsionen oder Dispersionen sind handelsüblich. Hierin wird bei Normaltemperatur oder etwas erhöhter Temperatur das Granulat in dem geeigneten Gewichtsverhältnis eingerührt; auch hierbei kann das Gewichtsverhältnis Granulat/festes Kunstharzmaterial beispielsweise im Bereich von 1 :20 bis 20 : J liegen. Eine solche Paste wird nach üblichen Verfahren auf das Trägermaterial aufgebracht und dann ausgehärtet, gegebenenfalls unter Zufuhr von Luft oder Wärme zum Trocknen.

Als Klebemittel kommt auch eine handelsübliche Wasserglaslösung in Frage. Hierin wird ebenfalls das Granulat bei Normahemperatur oder etwas erhöhter Temperatur eingerührt. (Gewichtsverhältnisse und Aufbringen des Gemisches auf den Träger wie vorstehend beschrieben.)

Ferner kann man wie folgt arbeiten: Ein Bindemittel wird zuerst auf den Träger aufgetragen oder aufgestrichen. Dann wird das Granulat draufgestreut (nach üblicher Arbeitsweise); schließlich läßt man das Bindemittel aushärten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine Einschichtplatte aus dem erfindungsgemäßen Baumaterial mit einseitiger Aufbringung des Granulats,

F i g. 2 eine Einschichtplatte aus dem erfindungsgemäßen Baumaterial mit beidseitiger Aufbringung von Granulat und

F i g. 3 eine Mehrschichtplatte aus dem erfindungsgemäßen Baumaterial mit zwischen den beiden Platten angeordneter Granulatbeschichtung.

Der transparente Träger 1 trägt die Beschichtung mit Granulat 2 einseitig (Fig. 1) oder beidseitig (F i g. 2) oder zwischen zwei Trägerplatten (Mehrschichtenplatte nach F i g. 3). Selbstverständlich kann der Träger 1 auch eine Mehrschichtenplatte sein, die zwischen den einzelnen Plattenschichten kein Granulat 2 trägt, sondern nur auf einer oder auf beiden Außenseiten. Von besonderem Vorteil ist die feste Aufbringung des Granulats 2 auf dem Träger 1, so daß z. B. von Platten beliebige Zuschnitte hergestellt werden können.

In der praktischen Verwendung zeigt sich, daß die auftreffende Strahlung vielfach gebrochen und gestreut wird, so daß z. B. das hindurchtretende Licht im Raum keine bevorzugte Ausbreitungsrichtung hat, sondern völlig diffus ist, keine Schatten ergibt und zu einer völlig gleichmäßigen Ausleuchtung des Raumes führt. Dies gilt sowohl bei Fensterscheiben als auch bei Zwischenwänden, Beleuchtungskörpern, Dachkuppeln usw. Gleichmäßig ausgeleuchtete Räume gestatten angenehmeres Wohnen und Arbeiten und bieten Schonung der Augen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtdurchlässiges Baumaterial mit Lichtdiffusionswirkung aus einem transparenter. Träger und einer darauf aufgebrachten Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung ein Granulat (2) aus transparenten kleinen Kiigelchen ist

2. Lichtdurchlässiges Baumaterial nach Anspruch to 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) mit einem Bindemittel aufgebracht ist, das einen anderen Brechungsindex als das Granulat (2) hat

3. Lichtdurchlässiges Baumaterial nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) durch Sinterung aufgebracht ist.

4. Lichtdurchlässiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) einseitig oder beidseitig mit Granulat (2) beschichtet ist.

5. Lichtdurchlässiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) zwischen zwei Trägern (1) angeordnet ist.

6. Lichtdurchlässiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) und/oder der Träger (1) und/oder das Bindemittel gefärbt sind.