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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rahmenkonstruktion zum
Befestigen einer Vielzahl von im Wesentlichen flachen Plattenstrukturen in
einer Matrixbeziehung. Die Rahmenkonstruktion besteht aus einer
Vielzahl horizontaler Rahmenelemente und einer Vielzahl vertikaler
Rahmenelemente, wobei die horizontalen und vertikalen Rahmenelemente
eine Matrix von Öffnungen
in der Rahmenkonstruktion bilden, in welcher die Plattenstrukturen
entfernbar eingesetzt werden können,
wobei die Öffnungen
bezüglich
der Größe angepasst
werden können, um
das Einsetzen oder Entfernen der entfernbaren Plattenstrukturen
zu erleichtern. Die Rahmenkonstruktion wird insbesondere von Nutzen
sein, wenn eine Matrix-Anordnung von z.B. Display- oder Anzeigeflächen, die
zusammen eine "riesige
Fläche" (giant screen) bilden,
erstellt wird oder zum Beispiel Solarzellen-Platten, die üblicherweise
mit einer begrenzten Fläche
gefertigt sind und welche auch durch die Verwendung der vorliegenden
Rahmenkonstruktion zusammengebaut werden können, um eine viel größere Gesamtfläche zu bilden.
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Es
ist vorbekannt, Anzeigeelemente oder Anzeigeflächen zu verwenden, welche in
einer gewünschten
Anzahl in einer Matrix zusammengebaut werden, um eine sogenannte
riesige Fläche
zu bilden. Die Anzeigeelemente oder -flächen in einer derartigen Struktur
müssen
jedoch in einer exakten Matrix-Beziehung angeordnet werden, wobei
beispielsweise der Abstand zwischen benachbarten Elementen in der
horizontalen und vertikalen Richtung innerhalb gewisser Toleranzen
liegen muss, um des Erscheinens der riesigen Fläche willen aus einer Entfernung.
Wenn der Abstand zwischen den Elementen zu groß ist, wird die riesige Fläche als
Schachbrett-Arbeit zu sehen sein, während es notwendig ist, eine
Rahmenkonstruktion zu benutzen, um die Elemente in einer Matrix-Form
zu halten, welche ausreichend fest und ausreichend steif ist, um
der gesamten riesigen Fläche,
einschließlich
aller Anzeigeelemente, das notwendige Grad an baulicher Stärke und Sicherheit
zu geben, und auch sicherzustellen, dass die riesige Fläche als
geradlinig in der horizontalen Richtung und tatsächlich auch in der vertikalen
Richtung wahrgenommen wird.
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Im
Zusammenhang mit bestehenden Lösungen
für riesige
Flächen
gibt es heutzutage auch eine Anzahl von Faktoren, die bestehende
Rahmenkonstruktionen und bestehende vollständige riesige Flächen-Strukturen
beeinflussen. Beispielswiese verfügen bestehende Anzeigeelemente
oftmals über
ihre eigene Stromzufuhr, zusätzlich
dazu, dass jedes Element oftmals über eine separate Klimaregelung,
einschließlich
Kühlung/Heizung,
verfügt,
um die Rückseite
des Elements, welches elektrische Kreisläufe etc. umfasst, auf einer
konstanten, akzeptablen Arbeitstemperatur zu halten. Außerdem werden
auch Luftfeuchtigkeit und Partikelgehalt kontrolliert. Diese Lösungen tragen
wesentlich zu einem erhöhten
Gewicht für
jedes Element bei, was wiederum bedeutet, dass die Rahmenkonstruktion
fester und steifer sein muss, wenn eine riesige Fläche erstellt
wird. Eine der Folgen davon ist, dass es klare Grenzen hinsichtlich der
Größe der bestehenden
Lösungen
für riesige
Flächen
gibt und die Rahmenkonstruktion zusätzlich schwankt zwischen der
Gestaltung, um ausreichende Festigkeit und Steifigkeit zu erhalten,
und andererseits der Notwendigkeit, die Erfordernisse eines genauen
Abstands zwischen jedem Fläche-Element
zu erfüllen.
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Außerdem werden
derartige bestehende Lösungen
für riesige
Flächen
weitgehend im Außenbereich
verwendet und in derartigen Fällen
ist es notwendig, für
jedes Modul in der Matrix-geformten Rahmenkonstruktion eine klimadichte
Kammer einzurichten, um beispielsweise das Eindringen von Wasser von
der Vorderseite der riesigen Fläche
zu verhindern. Auf diesem Weg kann auch Kühlmittel auf der Rückseite
der Struktur zirkulieren, ohne durch die Struktur auszulaufen.
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Als
ein Beispiel von vorbekannten Rahmenkonstruktionen, die in Verbindung
mit einer riesigen Fläche
verwendet werden, kann eine Lösung
erwähnt
werden, welche in dem eigenen Patent NO 174990 des Anmelders offenbart
ist, in welchem ein Rahmen aus horizontalen und vertikalen sich
kreuzenden Stangen aufgebaut ist und sich eine externe Rahmenkonstruktion
entlang des Umfangs des Rahmens erstreckt. Die äußere Rahmenkonstruktion ist weiterhin
geteilt, so dass es möglich
ist, eine aufeinander abgestimmte orthogonale Bewegung der verschiedenen
sich kreuzenden Stangen dadurch zu erhalten, dass die äußere Rahmenkonstruktion
im Wesentlichen in vier Eckelemente geteilt ist, welche auseinander
gezogen werden können.
Die Öffnungen, die
zwischen den horizontalen Stangen gebildet sind, werden somit geöffnet und
es wird möglich
sein, ein oder mehrere Anzeigeelemente zwischen die Stangen einzufügen oder
zu entfernen. Diese Lösung
basiert jedoch auf den horizontalen und vertikalen Stangen, welche
sich orthogonal innerhalb eines umfänglichen Rahmens erstrecken,
wobei die horizontalen und vertikalen Stangen sich auch durch den äußeren Rahmen
in geeignete Öffnungen
bewegen, wobei diese Öffnungen
von verschiedener Größe sind,
um eine feste Verschiebung der horizontalen und vertikalen Elemente
in den entsprechenden orthogonalen Richtungen zur Verfügung zu
stellen. Außerdem
ist die Struktur schwer, teilweise, weil der umfängliche Rahmen und das Bewegungsmuster
relativ aufwändig
sind, wo sich die horizontalen und vertikalen Stangen durch den äußeren Rahmen
erstrecken, was die Struktur auch in Bezug auf Verlässlichkeit
in der Verwendung anfällig
macht.
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Weiterhin
beschreibt US Patent 6059626 ein Verfahren zur Herstellung einer
großen
Fläche,
bestehend aus einer Vielzahl von flachen Anzeigeplatten, wobei einzelne
Platten an einer Haltevorrichtung befestigt sind, welche dann in
einen Rahmen eingepasst wird, welcher nicht weiter durch eine Offenbarung
seiner strukturellen Einzelheiten beschrieben ist.
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Außerdem beschreibt
das internationale Dokument WO 95/31876 ein modulares Anzeige-System zur Befestigung
flacher modularer Anzeigeplatten wie Flüssigkristallplatten innerhalb
eines Rahmens, der die Platten umgibt. Zusätzlich kann eine abdeckende
Verkleidung aus Glas vor den Anzeige-Modulen angebracht werden,
um sie vor den Elementen zu schützen.
Die Basis für
dieses Dokument ist eine Rahmenkonstruktion, die schwer und unpraktisch
ist in Bezug auf die vertikale und horizontale Bewegung, die benötigt wird,
um Öffnungen
für die
Entfernung und das Einsetzen der einzelnen Anzeige-Module in der
Rahmenkonstruktion zu schaffen. Zusätzlich wird eine flächendeckende
abdeckende Oberfläche
vor den Modulen verwendet, um sie vor den Elementen zu schützen, was
auch in Bezug auf Klimaregelung an der Vorderseite der Module sinnvoll
ist, wohingegen in der vorliegenden Erfindung Dichtungen in der
Rahmenkonstruktion und an den horizontalen und vertikalen Elementen
verwendet werden, um eine undurchdringliche Vorderseite bereitzustellen,
welche gegen das Eindringen von Wasser etc. schützt. Dies kann optional kombiniert
werden mit Überdruck
in klimatisierter Luft an der Rückseite
der Module.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine beträchtlich leichtere und einfachere
Struktur zu schaffen, welche dieselben Vorteile hinsichtlich Wetterbeständigkeit
aufweist wie die in WO 95/311876 beschriebene Lösung.
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In
dem genannten Dokument beinhaltet der Bezug zu den Figuren einen
Bezug zu 22, welche weiterhin anzeigt,
wie Öffnungen
in dem Rahmen und in der Struktur gebildet werden, um vertikale
und horizontale Bewegungen zu ermöglichen und auch die verschiedenen
Module in einer horizontalen und vertikalen Richtung zusammenzuschieben.
In diesem Dokument sind horizontale- und vertikale Bewegung miteinander
koordiniert, wobei in der Lösung gemäß der vorliegenden
Erfindung horizontale und vertikale Bewegung getrennt sind.
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Auf
der Basis der Lösungen,
die aus früheren Dokumenten
vorbekannt sind, einschließlich
denjenigen, die oben erwähnt
sind, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rahmenkonstruktion zur
Verfügung
zu stellen, um im Wesentlichen flache Anzeigeplatten oder Elemente
in einer Matrix-Form zu befestigen, welche viel einfacher in ihrer
strukturellen Ausgestaltung ist als vorbekannte Rahmenkonstruktionen.
Weiterhin ist die Struktur auf eine derartige Weise gefertigt, dass
sie vor Ort aus den verschiedenen Elementen ohne Weiteres zusammengesetzt
werden kann, um dann in die entsprechenden Anzeigeflächen in
der Rahmenkonstruktion eingesetzt zu werden. Dies wird beachtliche
Ersparnisse in Bezug auf den Transport und Zusammenbau der Rahmenkonstruktion
erbringen, während
es möglich
sein wird, durch Verwendung relativ standardisierter Elemente, welche
sich auf das gewünschte Ausmaß erstrecken,
vor Ort eine riesige Fläche
zu erstellen, welche die gewünschte
Größe aufweist.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, dass die einzelnen
Anzeigeelemente dazu geeignet sein sollen, einzeln ersetzt zu werden,
falls in den einzelnen Elementen ein Fehler auftritt.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Rahmenkonstruktion gemäß der Erfindung, dass die Rahmenkonstruktion
das Gewicht und die Last der einzelnen Elemente, die in der Matrix
angeordnet sind, tragen soll, im Gegensatz zu den vorbekannten Lösungen,
wo die einzelnen Elemente die Last der überlagernden Elemente tragen.
Dies verringert das Erfordernis von struktureller Stärke der
einzelnen Plattenelemente beträchtlich
und verringert wiederum das Gewicht dieser Elemente, was wiederum
das Erfordernis der Tragkapazität
der Rahmenkonstruktion verringert.
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Vorbekannte
Lösungen,
welche einzelne Module beinhalten, die Klimaregelung aufweisen,
benötigen
diffusionsbeständige
Lösungen,
während
die vorliegende Lösung
lediglich wasserbeständige
Verbindungen benötigt.
Es wird möglich
sein, einen Luftfluss auf der Rückseite
der Anzeigeelemente zur Verfügung
zu stellen, welche der riesigen Fläche und den Anzeigeelementen
vom unteren bis zum oberen Ende folgt und ein Überdruck wird unter Anderem
behilflich sein, unerwünschte
Substanzen aus den Anzeige-Modulen herauszuhalten. Dies verlangt
jedoch, dass die Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung
mit flussbegrenzenden lateralen Rändern und optional einer Rückwand versehen
werden sollte. Dies wird dazu beitragen, eine konstante Temperatur
auf der Rückseite
der Anzeigefläche
aufrechtzuerhalten, ohne dass irgendein Erfordernis für ein separates
Kühlsystem
besteht, wie es bei der heutzutage bekannten Technologie der Fall
ist, was wiederum das Gewicht beträchtlich verringern wird. Heutzutage
ist das Gewicht einer riesigen Fläche oftmals ca. 300-400 kg/m2, während
es mit der vorliegenden Erfindung möglich sein wird, dieses auf
ca. 40-50 kg/m2 zu verringern, wenn das
Potential der Kühlung über die
gesamte Rückwand
auch genutzt wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung, dass es einfach durch Aufhängung von dem oberen Ende entlang
des oberen longitudinalen Rands der Rahmenkonstruktion herabgehängt werden
kann und die Rahmenkonstruktion, falls gewünscht, zusätzlich entlang des unteren
longitudinalen Rands gestützt
wird. In diesen Fällen
werden die unteren und die oberen longitudinalen Ränder jeweils
bewegt, wenn die Matrix-Form der Rahmenkonstruktion geöffnet werden soll,
um einzelne Anzeigeelemente einzufügen oder zu entfernen.
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Zusätzlich ist
es eine Aufgabe, dass die Rahmenkonstruktion in der horizontalen
Richtung durch Bewegen lediglich eines der äußeren vertikalen Rahmenelemente
geöffnet
werden kann.
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Um
die vorgenannten Probleme und Nachteile, verbunden mit vorgekannten
Lösungen,
zu überwinden
und um die vorgenannten Aufgaben zu erfüllen, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Rahmenkonstruktion zum Befestigen einer Vielzahl von
Plattenstrukturen in einer Matrix-Beziehung zur Verfügung gestellt,
wobei die Rahmenkonstruktion aus einer Vielzahl von horizontalen
Rahmenelementen und einer Vielzahl von vertikalen Rahmenelementen
besteht. Die horizontalen und vertikalen Rahmenelemente bilden eine
Matrix, die Öffnungen
in der Rahmenkonstruktion aufweist, wobei in den Öffnungen
die Plattenstrukturen entfernbar eingesetzt werden können. In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Plattenstrukturen im Wesentlichen
flache Körper,
die eine oder mehrere Anzeigeflächen
aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform sind die Plattenstrukturen
im Wesentlichen flache Körper,
die eine oder mehrere Solarzellenplatten aufweisen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die vertikalen und/oder horizontalen Rahmenelemente
in ihrer longitudinalen Richtung verlängerbar an im Wesentlichen
jeder der Öffnungen
in der Rahmenkonstruktion, wobei die verlängerbaren Rahmenelemente aus
einer Vielzahl von Unterelementen zusammengesetzt sind, welche gegenseitig
in ihrer longitudinalen Richtung in Beziehung zueinander durch einen
oder mehrere Verschiebungsmechanismen verschoben werden können, und
dass die Rahmenkonstruktion bei mindestens einem ihrer äußeren Ränder mit
einem länglichen
Strukturelement verbunden ist, welches sich mindestens über Teile
der entsprechenden äußeren Enden
der Rahmenkonstruktion erstreckt, und dass einer oder mehrere Bewegungserteil-Mechanismen für die Verschiebungsmittel
bereitgestellt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
sind die vertikalen Unterelemente in der Form von länglichen Körpern ausgebildet,
welche eine Durchgangsöffnung
bei jedem Ende in der longitudinalen Richtung der Unterelemente
aufweisen. Die vertikalen Unterelemente in dieser Verbindung sind
im Wesentlichen flach. Weiterhin werden die Unterelemente in einer Ausführungsform
mit einer Führung
für die
Verschiebungsmittel ausgebildet, welche sich zumindest in einem
der vertikalen Rahmenelemente durch im Wesentlichen die gesamte
Länge des
Rahmenelements hindurch erstrecken.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die vertikalen Unterelemente so positioniert, dass sie einander
an den Durchgangsöffnungen überlappen, so
dass die untere Durchgangsöffnung
in einem Unterelement die obere Durchgangsöffnung in dem darunter liegenden
Element überlappt.
Weiterhin verlaufen die horizontalen Unterelemente in dieser Ausführungsform
durch die sich ergebenden Überlappungsöffnungen
in den vertikalen Unterelementen. In einer weiteren Ausführungsform
sind die horizontalen Unterelemente an ihren gegenüberliegenden
Enden komplementär
ausgeführt
und überlappen
in einem Bereich, der mindestens der größtmöglichen gewünschten Ausdehnung der entsprechenden
horizontalen Rahmenelemente bei einer Öffnung in der Rahmenkonstruktion
entspricht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
entspricht die Ausdehnung in der longitudinalen Richtung der gesamten Öffnung,
die durch die überlappenden Öffnungen
an jedem Ende der vertikalen Unterelemente erzeugt wird, im Wesentlichen
auch der maximalen Ausdehnung in der longitudinalen Richtung eines
vertikalen Rahmenelements bei jeder Öffnung in der Rahmenkonstruktion.
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Die
komplementäre
Ausführung
der horizontalen Unterelemente beinhaltet eine longitudinale Öffnung in
der longitudinalen Richtung, vorzugsweise an dem Ende eines Elements
und einen Vorsprung oder einen Haken auf dem komplementär ausgeführten Element,
welches in die longitudinale Öffnung eingreift,
wo die freie Bewegung des Vorsprungs oder Hakens in der Öffnung im
Wesentlichen der Ausdehnung des horizontalen Rahmenelements an der Öffnung in
der Rahmenkonstruktion entspricht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Rahmenkonstruktion an einem oder an beiden ihrer lateralen
Ränder über die
gesamte oder Teile der Ausdehnung der lateralen Ränder mit
einem oder mehreren Deckstrukturelementen versehen, die sich in
die entgegengesetzte Richtung der Vorderseite bzw. Front der Plattenstrukturen
in der Rahmenkonstruktion erstrecken. Dies ist bei denjenigen Fällen wünschenswert,
wo die Rahmenkonstruktion mit Anzeigeflächen ohne separate Kühlung versehen
ist, wo es zum Beispiel notwendig sein wird, einen Luftfluss entlang
der Rückseite
der Rahmenkonstruktion zur Verfügung
zu stellen, um die verschiedenen Anzeigeelemente zu kühlen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Rahmenkonstruktion in ähnlicher
Weise entlang der gesamten oder Teilen der longitudinalen Ausdehnung
ihrer oberen Seite mit einem oder mehreren Deckstrukturelementen
in einer Richtung weg von der Vorderseite der Plattenstrukturen
in der Rahmenkonstruktion versehen.
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Um
die horizontalen und vertikalen Rahmenelemente bewegen zu können, wird
das Verschiebungsmittel der Rahmenkonstruktion durch einen länglichen
Körper
oder mehrere aufeinanderfolgende längliche Körper, wie einem Draht, Seil,
Kabeln oder dergleichen, gebildet, und der Bewegungserteil-Mechanismus
der Rahmenkonstruktion ist eine Winde mit einer Windentrommel zum
Aufwickeln der Verschiebungsmittel. In einer weiteren Ausführungsform besteht
das Verschiebungsmittel der Rahmenkonstruktion aus einer oder mehreren
Halterungen und der Bewegungs-Erteilmechanismus der Rahmenkonstruktion
ist eine hinzugeordnete Zahnstange. In verschiedenen alternativen
Ausführungsformen
ist es auch möglich,
diese zum Beispiel in der horizontalen und/oder vertikalen Richtung
zu kombinieren. In weiteren Ausführungsformen
ist die Rahmenkonstruktion auch an ihrem unteren Ende mit Bewegungserteil-Mechanismen
für das
Verschiebungsmittel versehen.
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Um
die horizontale und/oder vertikale Bewegung weiter zu erleichtern,
ist die Rahmenkonstruktion in einer zusätzlichen Ausführungsform
an ihrem unteren horizontalen Rahmenelement mit Rollmittel versehen,
welche sich entlang einer Führung
bewegen, welche sich auf einem äußeren Strukturelement befindet.
Dies kann auf unterschiedliche Weise veranlasst werden, aber eine
bevorzugte Ausführungsform
ist, eine sogenannte verschiebbare Laufschiene zu verwenden, welche
sich entlang einer Schiene, eines Hohlprofils oder dergleichen bewegt.
In ähnlicher Weise
können
eines oder beide der äußeren vertikalen
Rahmenelemente der Rahmenkonstruktion mit Rollmittel versehen werden,
welche sich entlang einer Führung
bewegen, welche sich auf einem äußeren Strukturelement
befindet. Weiterhin kann eines oder mehrere der Rahmenelemente in
Bezug auf eines oder mehrere sich außen befindende Strukturelemente,
vorzugsweise durch Anbringen einer Feder oder dergleichen, vorgespannt
sein. Elemente, die als äußere Strukturelemente
erachtet werden, beinhalten in diesem Fall umgebende Wandstrukturen oder
andere Formen von Strukturelementen, in Bezug auf welche die Rahmenkonstruktion
angeordnet ist, wie Wände,
Gebäudedecken,
Säulen,
Masten oder dergleichen. Falls gewünscht, wird es auch möglich sein,
separate externe Strukturelemente speziell für jede Rahmenkonstruktion zur
Verfügung zu
stellen, beispielsweise Gitterwerkstrukturen.
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In
Obigem werden in verschiedenen Ausführungsformen mögliche Lösungen für die vertikalen und
horizontalen Rahmenelemente offen gelegt und in zusätzlichen
alternativen Ausführungsformen
wird es möglich
sein, diese umzuändern,
so dass die erhaltenen Lösungen
für horizontale
Rahmenelemente auch für
vertikale Rahmenelemente verwendet werden können und umgekehrt.
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In
diesem Zusammenhang ist es jedoch erstrebenswert, das gewünschte Maß an Steifigkeit und
struktureller Stärke
sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Rahmenelementen zu
erzielen und die oben beschriebenen Ausführungen sind in diesem Zusammenhang
bevorzugte Ausführungsformen
in Bezug sowohl auf Steifigkeit als auch auf strukturelle Stärke.
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Die
Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung ist auch geeignet für
die Verwendung mit einer Mehrzahl von Solarzellenplatten, welche
in einer Matrix-Form angeordnet sind. Die einzelnen Solarzellenelemente
können
in kleinen Gruppen zusammengebaut werden und diese Gruppen können wiederum
in den Öffnungen
in der Matrixgeformten Rahmenkonstruktion angebracht werden. In
diesem Zusammenhang weist die Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung sehr gute Eigenschaften auf, da sie leicht und steif ist,
und es wird daher möglich
sein, eine Rahmenkonstruktion, versehen mit einer Mehrzahl von Solarzellenplatten
auf einer schwenkbaren Grundfläche,
anzuordnen, so dass die Rahmenkonstruktion und die Solarzellenplatten
der Bewegung der Sonne über
dem Himmel während
des gesamten Tages folgen können.
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Ein
Beispiel einer Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Befestigung von Plattenstrukturen zur Bildung einer riesigen
Fläche ist
weiterhin in der folgenden detaillierten Beschreibung erklärt mit Bezug
auf die beigefügte
Zeichnung, wobei:
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1 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Rahmenkonstruktion
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2a – c eine
alternative Ausführungsform einer
Rahmenkonstruktion zeigt, wenn "offen";
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3a – c die
Ausführungsform
in 2a – c
zeigt, wenn "geschlossen";
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4 detailliert
zwei aufeinanderfolgende horizontale Rahmenelemente und ein vertikales
Rahmenelement in einer bevorzugten Ausführungsform zeigt, wenn "offen";
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5 die
Detaildarstellung in 4 zeigt, wenn "geschlossen";
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6a eine
Detaildarstellung eines vertikalen Rahmenelements zeigt; und
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6b eine
Detaildarstellung eines horizontalen Rahmenelements zeigt, während es
sich mit einem vertikalen Rahmenelement kreuzt.
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1 ist
eine schematische Abbildung einer Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Befestigung einer Vielzahl von Plattenstrukturen in
einer Matrix-Beziehung, wobei die Matrix aus vertikalen Rahmenelementen 3 und
horizontalen Rahmenelementen 2 gebildet ist, welche zusammen Öffnungen 4 für das Einsetzen
der Plattenelemente bilden. Um die Matrix-geformte Rahmenkonstruktion zum
Einsetzen und Entfernen der Plattenelemente öffnen zu können, besteht jedes der Rahmenelemente
aus verbundenen Unterelementen, wie in der vertikalen Richtung durch
die Unterelemente 3a–3e und in
der horizontalen Richtung durch Unterelemente 2a–f dargestellt.
Diese Unterelemente können
gegenseitig in Bezug aufeinander bewegt werden und es wird daher
möglich
sein, die Elemente der Rahmenkonstruktion einer orthogonalen Bewegung
in der horizontalen bzw. einer vertikalen Richtung auszusetzen,
welche die Öffnungen 4 in
sowohl der horizontalen als auch vertikalen Richtung öffnen oder aufweiten.
In der bevorzugten Ausführungsform,
wie beispielsweise in den 2b und 2c, 3b und 3c und 4 und 5 dargestellt,
sind die Unterelemente derart in Bezug aufeinander ausbildet und
derart verbunden, dass die orthogonale Bewegung in der longitudinalen
Richtung der Rahmenelemente für
jede Öffnung
begrenzt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Matrix horizontaler und vertikaler Rahmenelemente auch
entlang zumindest einem der äußeren Ränder verbunden
mit einem länglichen
strukturellen Element, das sich entlang der gesamten oder Teilen
der Ausdehnung der Rahmenkonstruktion erstreckt. Wie in 1 gezeigt,
besteht dieses strukturelle Element entlang der oberen horizontalen
Seite der Rahmenkonstruktion aus Gitterwerk 1. Die vertikalen
Rahmenelemente sind innen oder außen auch mit Verschiebungsmittel
versehen, welche verwendet werden, um die verschiedenen Unterelemente 3a bis 3b in
Beziehung zueinander zu bewegen. Ein Verschiebungsmittel dieser
Art kann beispielsweise aus einem länglichen Körper oder mehreren aufeinanderfolgenden
länglichen
Körpern,
wie einem Draht, Seil, Kabeln oder dergleichen gebildet sein, welche
mit einem Bewegungserteil-Mechanismus verbunden sind, welcher im
vorliegenden Fall eine Winde mit einer Windentrommel zum Aufwickeln
der Verschiebungsmittel ist. In alternativen Ausführungsformen kann
das Verschiebungsmittel aus verschiedenen Formen von Halterungen
bestehen, wobei der Bewegungs-Erteilmechanismus eine hinzugeordnete Zahnstange
ist.
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Die
verschiedenen Bewegungs-Erteilmechanismen werden in 1 mittels
eines länglichen Trommelschafts 8 dargestellt,
welcher an den Punkten 5 an der Unterseite des länglichen
strukturellen Elements 1 mit dem Verschiebungsmittel in
Verbindung mit jedem der vertikalen Rahmenelemente 3 verbunden
ist.
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Wie
in 2c und 3c und
auch 4 und 5 gezeigt, kann das Verschiebungsmittel aus
einem Draht 25 bestehen, der sich innen in Führungen
oder Hülsen
entlang der vertikalen Unterelemente 3a–3e befindet.
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Ähnlicherweise
bestehen die horizontalen Rahmenelemente aus Unterelementen 2a–2f welche gegenseitig
in Beziehung zueinander verschoben werden können, wodurch der Abstand zwischen
ihnen somit variabel ist. Folglich wird es möglich sein, die horizontale
Ausdehnung jeder der Öffnungen 4 in der
Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung
für das
Einsetzen oder Entfernen jeder der Plattenstrukturen zu "öffnen". In diesem Zusammenhang werden auch
Bewegungs-Erteilmechanismen an einem der vertikalen longitudinalen
Enden der Rahmenkonstruktion zur Verfügung gestellt, zumindest und
wie in 1 gezeigt, werden Bewegungs-Erteilmechanismen 6, 7 jeweils
entlang jeder der äußeren vertikalen
longitudinalen Enden der Rahmenkonstruktion bereitgestellt. Diese
werden wiederum in einer rotierenden Bewegung, gezeigt durch die
Pfeile 10, 11, betätigt, welche die Unterelemente 2a–2f voneinander
weg oder zueinander zieht. In diesem Zusammenhang wird die vollständige rotierende
Bewegung von 10 bzw. 11 mit der maximalen Verschiebung
in der horizontalen Richtung übereinstimmen,
wenn die Öffnungen 4 in
der Rahmenkonstruktion in der horizontalen Richtung geöffnet sind.
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Wie
in 1 gezeigt, ist an dem unteren longitudinalen äußeren Rand
der Rahmenkonstruktion ein longitudinaler Bewegungs-Erteilschaft 9,
angetrieben durch einen Motor 12, bereitgestellt, welcher zusammen
mit dem Bewegungs-Erteilmechanismus 8 eine gegenseitige
Verschiebung der Unterelemente 3a–3e in der vertikalen
Richtung steuert. In alternativen Ausführungsformen wird es jedoch
ausreichend sein, lediglich einen horizontalen und einen vertikalen
Bewegungs-Erteilmechanismus
zu verwenden.
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Somit
wird es möglich
sein, die Rahmenkonstruktion als eine flache Struktur unter einem
strukturellen Element 1 aufzuhängen, welche in Verbindung mit
einer riesigen Fläche
eine geeignete Ausführungsform
darstellen kann.
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2a, b und c zeigen
eine alternative Ausführungsform
der Rahmenkonstruktion in der vorliegenden Erfindung. 2a ist
eine schematische Darstellung einer Anzeigenfläche in Aufsicht von vorne und 2b und 2c zeigen
eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie in 2b gezeigt, bestehen die vertikalen
Rahmenelemente aus Unterelementen 3a, 3b, 3c und 3d mit
Führungen 3a', 3b', 3c' und 3d' oder einem
durchgehenden Verschiebungsmittel 25, welches im vorliegenden
Fall ein Draht oder dergleichen ist. Zusätzlich spielt das Verschiebungsmittel 25 eine
sehr wichtige strukturelle Rolle dahingehend, dass dieses Mittel
die vertikalen Rahmenelemente verspannen und sie daran hindert, unter
der Last der Plattenstrukturen, welche in die Öffnungen in der Matrix-geformten
Rahmenkonstruktion eingesetzt sind, zusammenzubrechen. Somit trägt jedes
der horizontalen Rahmenelemente die Plattenstrukturen, welche gemäß der Aufgabe
der Erfindung oberhalb angeordnet sind, im Unterschied zu den vorbekannten
Strukturen, bei welchen die darunter liegende Plattenstruktur das
Gewicht und die Last der darunter liegenden Plattenstruktur trägt.
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Die
in 2a, b und c gezeigte Ausführungsform ist an ihren oberem
horizontalen Ende mit Laufschienen versehen, welche in Führungen 21 und 22 laufen.
Diese sind in 2a gezeigt, wo die Laufschienen
mit den Führungen
auch durch ein längliches
strukturelles Element 19a abgedeckt werden. Ähnlicherweise
ist die horizontale Unterseite der Rahmenkonstruktion mit Laufschienen
versehen, welche in einer longitudinalen Führung 20 laufen. Zusätzlich ist
das Verschiebungsmittel 25 mit einem Federmittel 26 an
der Befestigung an der Laufschiene bei der Führung 20 versehen,
wobei die Feder 26 das Verschiebungsmittel 25 unter
konstanter Spannung hält.
In dieser Ausführungsform
ist die Führung 22 für die Laufschiene
bewegbar in der vertikalen Richtung und wird verwendet, um die Öffnungen 4 in
der Matrix-geformten Rahmenkonstruktion zu "öffnen" und zu "schließen":
Auf ähnliche
Weise bestehen die horizontalen Rahmenelemente 2 aus Unterelementen 2a, 2b, 2c, 2d, gesichert
in Laufschienen, welche sich in Führungen 23 und 24 auf
jeder Seite der Rahmenkonstruktion bewegen. Zusätzlich ist die Befestigung
mit einem Federelement 27 versehen, welches das Vorspannen
der horizontalen Rahmenelemente sicherstellt. Wie in 2c gezeigt,
werden die horizontalen und vertikalen Rahmenelemente zusammengefügt und die
vertikalen Rahmenelemente 3a mit den Führungen 3a' für das Verschiebungsmittel 25 werden
in dem peripheren Bereich zwischen jedem der aufeinanderfolgenden
Unterelemente 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt.
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Wie
in 2a und 2c gezeigt,
wird der rechte und der linke vertikale laterale Rand der Rahmenkonstruktion
durch die strukturellen Elemente 19c und 19d abgedeckt.
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3a – c zeigen
auch eine Ausführungsform
der Rahmenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung wie diejenige, die in 2a, b und c gezeigt
ist, wo die Unterelemente in der horizontalen und vertikalen Richtung, 2a–2d und
entsprechend 3a–3d,
zusammen in die "geschlossene" Position gezogen
werden. In 3b ist auch angegeben, dass die
Laufschiene 22 (welche bewegbar ist) in der vertikalen
Richtung verschoben worden ist.
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Weiterhin
kann aus den 4 und 5 in perspektivischer
Ansicht ersehen werden, wie die vertikalen und horizontalen Unterelemente
in ihren sich überschneidenden
Bereichen in der bevorzugten Ausführungsform, wie oben offen
gelegt, ausgestaltet sind. 4 zeigt
eine Verbindung zwischen jedem der Unterelemente in der horizontalen
und vertikalen Richtung in der "offenen" Position, während 5 die
Verbindungen in der "geschlossenen" Position zeigt.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, überlappen sich die horizontalen
und vertikalen Unterelemente an ihren entsprechenden Enden. Dies
kann auch aus 6a und 6b ersehen
werden, welche in Aufsicht von der Seite bzw. von oben dazu beitragen,
die bevorzugte Ausführung
der Unterelemente in der horizontalen und vertikalen Richtung darzustellen.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, überlappen sich die vertikalen
Unterelemente 3a, 3b und 3c an ihren
entsprechenden Endbereichen. Das obere Ende von dem Unterelement 3b überlappt
mit dem unteren Ende des Unterelements 3c und ähnlicherweise überlappt
das untere Ende des Unterelements 3b mit dem oberen Ende
des Unterelements 3a. Die Unterelemente sind an ihrem unteren
Ende derart gestaltet, dass sie ein relativ rechtwinkliges Loch 32 (in 6a gezeigt)
aufweisen und an ihrem unteren Ende sind sie derart gestaltet, dass
sie eine längliche Öffnung 31 (auch
in 6a gezeigt) aufweisen, welche zusammen beim Überlappen
eine sich daraus ergebende Öffnung
bilden, durch welche die horizontalen Unterelemente durchtreten
können,
was insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Somit setzt
die Ausdehnung der länglichen Öffnung 31 eine
Grenze für
die maximale Bewegung für
jedes der horizontalen Elemente in der vertikalen Richtung. Wie
in 2b, 2c, 3b, 3c, 4, 5 und 6b gezeigt,
können
die vertikalen Unterelemente 3a, 3b, 3c auch
mit Führungen 3a', 3b', 3c' für das Verschiebungsmittel 25 gebildet
sein.
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In
der horizontalen Richtung ist jedes Unterelement an seinen entgegengesetzten
Enden komplementär
derart ausgeführt,
dass die Unterelemente ineinander übergehen und in ihrer länglichen
Richtung verschoben werden können.
Zusätzlich
sind die Unterelemente mit einem länglichen Schlitz 30 versehen,
welcher mit einem Vorsprung 29 an dem benachbarten Unterelement
zusammenwirkt. Die Länge
des Schlitzes 30 begrenzt somit für jedes Element die Verschiebung
in der horizontalen Richtung.
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Die
komplementäre
Ausführung
der Enden der horizontalen Unterelemente wird in 4 mit
einem inneren Teil 28 gezeigt, welches in das benachbarte
Element übergeht.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, ist jedes Unterelement
in der vertikalen Richtung in einem Ausführungsbeispiel auch mit einer
Einkerbung 33 oder dergleichen für das entfernbare Einsetzen
einer Plattenstruktur versehen, aufweisend eine oder mehrere Anzeigeflächen oder
eine oder mehrere Solarzellenplatten.
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In
einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel
können
die horizontalen und vertikalen Unterelemente, die in 4 und 5 angegeben
sind, ersetzt werden, so dass die horizontalen Unterelemente 2a, 2b in
der vertikalen Richtung verwendet werden und die vertikalen Unterelemente 3a, 3b und 3c in
der horizontalen Richtung verwendet werden. Es ist jedoch wichtig,
dass insbesondere die vertikalen Unterelemente, welche zusammen
die vertikalen Rahmenelemente bilden, eine ausreichende strukturelle
Steifigkeit erreichen, so dass die gesamte Rahmenkonstruktion nicht
in der vertikalen Richtung zusammenbricht. Weiterhin ist es wichtig, dass
die horizontalen Unterelemente eine strukturelle Ausführung aufweisen,
welche sicherstellt, dass diese jede einzelne Plattenstruktur tragen
können,
welche oberhalb der einzelnen horizontalen Unterelemente angeordnet
ist.
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Weitere
Variationen und Modifikationen der Ausführung der horizontalen und
vertikalen Unterelemente und der horizontalen und vertikalen Rahmenelemente
werden vollständig
ermöglicht
und im Hinblick auf den Schutzumfang, der in den folgenden unabhängigen Patentansprüchen dargelegt
ist, werden diese als offensichtliche Variationen erachtet, welche auch
innerhalb des Schutzumfangs fallen.